Fassungsvermögen

Im Kontext von Wellpappe-Verpackungen spielt das Fassungsvermögen eine zentrale Rolle. Es definiert, wie viel Material oder wie viele Produkte in die Verpackung passen, was für den optimalen Schutz und den effizienten Transport der Waren entscheidend ist. Ein klar bestimmtes Fassungsvermögen unterstützt die Planbarkeit entlang der gesamten Lieferkette, von der Kommissionierung über die Ladungssicherung bis zur platzsparenden Einlagerung. Dabei ist stets zwischen theoretischem Volumen (Innenraum gemäß Innenmaßen) und nutzbarem Volumen (unter Berücksichtigung von Einlagen, Polsterung und Produkttoleranzen) zu unterscheiden. In der Praxis werden zusätzlich Begriffe wie Füllgrad (Verhältnis von Produktvolumen zu verfügbarem Innenvolumen), Packdichte (Produktmasse je Volumen) und Leervolumenquote genutzt, um die tatsächliche Ausnutzung der Verpackung zu bewerten. Ein konsistentes Verständnis dieser Kennwerte erleichtert die Abstimmung von Verpackung, Produkt und Logistikprozessen.

Definition: Was versteht man unter Fassungsvermögen?

Unter dem Fassungsvermögen versteht man das maximale Volumen, welches eine Verpackung oder ein Behälter aufnehmen kann. Dies wird oft in Liter, Kubikzentimeter, -meter oder in Bezug auf die Anzahl der Produkte angegeben, die eingepackt werden können. In der Praxis wird das Fassungsvermögen in der Regel aus den Innenmaßen abgeleitet, da diese die nutzbare Raumkapazität näherungsweise abbilden. Man unterscheidet dabei häufig zwischen Brutto-Volumen (theoretisch, ohne Einbauten) und Netto- bzw. Nutzvolumen (praktisch, unter Einbezug von Polster- und Fixiermaterial). Für Schüttgüter oder lose Waren ist neben dem Volumen auch die Schüttdichte relevant, da sie die Gewichtsverteilung und damit die Beanspruchung der Wellpappe beeinflusst. Bei wiederkehrenden Serien wird zudem ein Nenninhalt definiert, der die zulässigen Toleranzen dokumentiert.

• Typische Einheiten: mm³, cm³, dm³, m³ sowie Liter (1 l = 1.000 cm³ = 1 dm³)
• Angaben nach Stückzahl: bei Serienprodukten mit definiertem Einzelmaß sinnvoll
• Bezug auf Innenmaß statt Außenmaß: maßgeblich für den Produktschutz und die Passgenauigkeit
• Ergänzende Kenngrößen: Füllgrad, Packdichte, Leervolumenquote, Nenninhalt (mit Toleranzbereich)

Das Fassungsvermögen bei Wellpappe

Wellpappe ist aufgrund ihrer Wellenstruktur in der Lage, unterschiedliche Fassungsvermögen zu bieten, indem die Anzahl und die Höhe der Wellen variiert werden. Die Widerstandsfähigkeit und Flexibilität von Wellpappe ermöglicht es, Verpackungen zu erstellen, die ein sehr spezifisches Fassungsvermögen haben und genau auf das Produkt zugeschnitten sind, das sie schützen sollen. Bauart, Rillung und Materialstärke beeinflussen dabei sowohl die Innenmaße als auch das nutzbare Volumen. Bei einfachen Faltkartons, Stülpdeckelkonstruktionen oder Stanzverpackungen verändern Laschen, Einsteckmechaniken und eventuelle Einlagen (z. B. Inlays, Trays, Stege) die effektive Kapazität. Für konstruktive Verpackungen mit Polster- oder Fixierelementen empfiehlt sich die gesonderte Ausweisung von Netto- und Nutzvolumen, um Planungs- und Bestückungsfehler zu vermeiden.

• Wellenarten und Kombinationen (z. B. feine oder grobe Welle, ein- oder zweiwellige Ausführung) bestimmen Materialdicke und damit die Differenz zwischen Außen- und Innenmaß.
• Rillungen und Faltkanten beeinflussen die Innenraumgeometrie, insbesondere in den Eckbereichen.
• Zusätzliche Funktionselemente wie Einlagen, Fixierungen oder Polster reduzieren das nutzbare Volumen zugunsten des Schutzes.
• Feuchte und klimatische Bedingungen können die Maße geringfügig verändern; dies ist bei passgenauen Lösungen zu berücksichtigen.
• Materialparameter wie Flächengewichte, ECT/BCT-orientierte Auslegungen und Faserqualität wirken indirekt auf Stabilität und damit auf die sichere Ausnutzung des Innenvolumens.

Wie wird das Fassungsvermögen berechnet?

Das Fassungsvermögen wird generell durch das Produkt aus Länge, Breite und Höhe berechnet. Bei Verpackungen aus Wellpappe ist es jedoch auch wichtig, die Dicke der Wellpappe und die Form der Verpackung zu berücksichtigen. Das Fassungsvermögen kann durch mathematische Berechnungen oder durch praktische Messungen ermittelt werden. In der Regel werden die Innenmaße (L × B × H) herangezogen, da sie die verfügbare Kapazität abbilden. Für rechteckige Grundformen gilt: Innenvolumen in cm³ = L (cm) × B (cm) × H (cm). Ergänzend kann die maßgebliche Produkteinbaurichtung (z. B. längs, quer, hochkant) den benötigten Innenraum beeinflussen, insbesondere bei asymmetrischen Geometrien.

Bei komplexen Konturen (z. B. durch Ausstanzungen oder Einlagen) empfiehlt sich die Ermittlung des Nutzvolumens durch praktische Messung, Probestau oder die Summation freier Teilräume. Umrechnungen erfolgen wie folgt: 1.000 cm³ = 1 Liter; 1.000 Liter = 1 m³. Beispiel: 300 × 200 × 150 mm Innenmaß ergeben 9.000.000 mm³ = 9.000 cm³ = 9 Liter nutzbares Volumen (ohne Einlagen). Für Serienanwendungen sollten Messreihen über mehrere Muster erfolgen, um Streuungen der Fertigung zu erfassen und den Nennwert mit realistischen Toleranzen zu hinterlegen.

• Rechteckige Form: V = L × B × H (Innenmaß)
• Runde Form (zylindrischer Innenraum): V = π × r² × h
• Unregelmäßige Form: Annäherung über Teilvolumina oder Messung
• Praxis-Hinweis: Toleranzen der Innenmaße einplanen, insbesondere bei dickerer Welle oder stark beanspruchten Faltkanten
• Zusatzhinweis: Bei Einlagen Volumenabzug getrennt bilanzieren (z. B. Trays, Stege, Halterahmen, Polsterkörper)

Vertiefende Grundlagen dazu, wie man die Innenmaße und Abmessungen korrekt bestimmen kann, unterstützen die sichere Berechnung des Fassungsvermögens.

Innenmaß versus Außenmaß

Für die Kapazität ist das Innenmaß maßgeblich. Die Differenz zwischen Außen- und Innenmaß ergibt sich aus der Materialdicke und den Faltlagen. Näherungsweise gilt: Innenmaß ≈ Außenmaß − 2 × Materialdicke (je Dimension). Konstruktionselemente wie Einstecklaschen können lokal zusätzlich Raum beanspruchen; dies ist in der Volumenplanung zu berücksichtigen. In der Praxis werden Innenmaße an fertig aufgerichteten Mustern mit Messschieber, Maßband oder 3D-Scan ermittelt; Messpunkte und Messbedingungen (Klima) sollten dokumentiert werden, um Vergleichbarkeit sicherzustellen.

Einflussfaktoren und Praxishinweise

Das nominelle Fassungsvermögen bildet nicht immer das effektiv nutzbare Volumen ab. Verschiedene Faktoren können den real verfügbaren Raum reduzieren oder verändern. Eine sorgfältige Planung hilft, Toleranzen und Anforderungen in Einklang zu bringen. Neben der statischen Betrachtung spielt die dynamische Beanspruchung (Transport, Handling, Stapelung) eine Rolle, da sie sich auf Geometrie und Verformung auswirken kann.

• Polster- und Füllmaterial: Luftpolster, Papierpolster oder Schaum reduzieren die Kapazität zugunsten des Schutzes.
• Einlagen und Fixierlösungen: Inlays, Stege, Halterahmen und Fixierfolien definieren das verfügbare Nutzvolumen neu.
• Produktgeometrie: Unregelmäßige Formen, Vorsprünge und Empfindlichkeiten erfordern zusätzlichen Spielraum (Einsetzspiel, Entnahmespiel).
• Klimatische Einflüsse: Feuchte und Temperatur können die Abmessungen geringfügig ändern; Sicherheitszuschläge einplanen.
• Fertigungstoleranzen: Schneid- und Rilltoleranzen führen zu kleinen Abweichungen, die im Projekt berücksichtigt werden sollten.
• Belastung im Einsatz: Stapel-, Druck- oder Stoßbelastungen können Struktur und Innenraum minimal beeinflussen.
• Packmuster: Orientierung und Anordnung der Produkte (Lagenbildung, Zwischenlagen, Kreuzstapelung) beeinflussen die volumetrische Ausnutzung.
• Palletten- und Ladehilfsmittel: Palettengröße, Aufsetzrahmen und Umreifung determinieren Außenabmessungen und zulässige Bauhöhe; daraus ergeben sich Grenzen für das Innenvolumen.

Vorgehen in der Praxis

1. Produktmaße und Schutzbedarf erfassen (inkl. Toleranzen und empfindlicher Bereiche).
2. Innenmaße ableiten, Schutz- und Fixierelemente einplanen, nutzbares Volumen prüfen.
3. Prototyp testen (Probestau, Falltest, Transportsimulation) und Maße feinjustieren.
4. Maß- und Volumentoleranzen dokumentieren, um Serienkonstanz sicherzustellen.
5. Packmuster und Füllgrad definieren, Montageschritte und Prüfmethoden festlegen.
6. Rückmeldungen aus Produktion, Lager und Transport einholen, kontinuierliche Verbesserung der Volumenbilanz umsetzen.

Messmethoden und Bestimmung des Nutzvolumens

Für komplexe Verpackungen bietet sich eine Kombination aus Berechnung und empirischer Ermittlung an. Häufig eingesetzte Methoden sind die volumetrische Bestimmung anhand von 3D-CAD-Daten, das Auslitern mit Granulat (trocken, staubarm) in entsprechend geschützten Umgebungen sowie die Ermittlung über Verdrängungsvolumen mittels passender Formkörper. Wichtig ist, dass die Methode die material- und konstruktionsbedingten Einschränkungen (Rillungen, Laschen, Einbauten) realistisch abbildet und reproduzierbar ist.

• 3D-Modellbasierte Auswertung: Exakte Volumenberechnung der Freiräume unter Abzug der Einlagen.
• Granulatmethode: Gleichmäßiges Einfüllen bis zur Referenzkante, anschließende Umrechnung über Schüttdichte und Volumen.
• Teilgeometrien: Aufteilung in einfache Volumenkörper (Quader, Zylinder, Prismen) und Summation.
• Dokumentation: Messpunkte, Umgebungsbedingungen und Messgeräte protokollieren, um Vergleiche über Serien hinweg zu ermöglichen.

Formfaktoren, Packmuster und Palettierung

Die Auslegung des Fassungsvermögens beeinflusst auch die übergeordneten Logistikziele. Ein harmonisiertes Verhältnis von L × B × H ermöglicht eine hohe Packdichte auf der Palette, reduziert Leerräume in Transportmitteln und verbessert die Stabilität von Ladeeinheiten. Dabei gilt es, das Innenvolumen mit der gewünschten Außenkubatur zu verbinden, um sowohl die Produkteinpassung als auch die Palettenausnutzung zu optimieren.

• Anzahl pro Lage und Lagenanzahl definieren den Füllgrad auf Paletten und in Behältern.
• Orientierung der Produkte (stehend, liegend, gedreht) kann die Raumausnutzung im Karton deutlich verändern.
• Zwischenlagen und Kantenschutz verändern die Innenhöhe und sollten in der Volumenrechnung berücksichtigt werden.
• Standardisierte Außenmaße erleichtern die Bildung stabiler Ladeeinheiten und reduzieren Schnittstellenverluste.

Vor- und Nachteile von Fassungsvermögen

Ein Hauptvorteil von ausgeklügeltem Fassungsvermögen ist, dass es genau auf das Produkt zugeschnitten werden kann, das es schützen soll. Dies gewährleistet einen hohen Schutz und Effizienz beim Transport und bei der Lagerung. Zusätzlich lassen sich Packprozesse standardisieren, Prüfzeiten verkürzen und die Bestückungssicherheit erhöhen, wenn Innenvolumen und Einbauten klar definiert sind.

Die richtige Wahl des Fassungsvermögens kann beim Verpacken und Versenden von Produkten helfen, Kosten zu sparen und die Umweltauswirkungen zu mindern. Ein zu großes Fassungsvermögen kann zu unnötigem Materialverbrauch führen und den Transport ineffizient machen, während ein zu kleines Fassungsvermögen dazu führen kann, dass Produkte nicht gut geschützt sind. Deshalb ist es wichtig, das optimale Fassungsvermögen für jede Art von Produkt und Verpackung zu finden. Ergänzend gilt: Ein definierter Füllgrad reduziert Nacharbeit und Ausschuss in der Konfektionierung und verbessert die Planbarkeit von Ladeeinheiten.

Bei den Nachteilen kann wohl das Problem der Berechnung und Anpassung des Fassungsvermögens an verschiedene Produktgrößen und -formen genannt werden. Aus diesem Grund ist es wichtig, Zeit und Ressourcen in die genaue Planung des Fassungsvermögens zu investieren. Zudem können Variantenvielfalt, wechselnde klimatische Bedingungen und unterschiedliche Schutzkonzepte (z. B. empfindliche Oberflächen, Kanten, Gewinde) die nutzbare Kapazität variieren und erfordern eine saubere Versionierung von Zeichnungen und Spezifikationen.

• Vorteile: passgenauer Schutz, stabile Ladeeinheiten, geringe Leerräume, bessere Material- und Volumenbilanz.
• Nachteile: Planungsaufwand, Prototypenerstellung, Abstimmung mit Polster- und Fixierkonzepten.
• Risiko: Unterschätzte Toleranzen oder Produktabweichungen können die Nutzkapazität einschränken.
• Zusatznutzen: Klar definierte Innenvolumen erleichtern Qualitätsprüfungen und Wareneingangskontrollen.

Zusammenfassung:

• Fassungsvermögen definiert die maximale Menge, die eine Verpackung aufnehmen kann, was besonders relevant ist, wenn Sie eine passende Wellpappverpackung für Ihre Produkte suchen.
• Es hilft Unternehmen, die Effizienz ihrer Lieferkette zu maximieren, indem es dabei hilft, die richtige Größe für Verpackungen aus Wellpappe auszuwählen, um Platzverschwendung zu vermeiden und Kosten zu minimieren.
• Die sorgfältige Berücksichtigung des Fassungsvermögens kann dazu beitragen, Beschädigungen während des Transports zu vermeiden, indem sichergestellt wird, dass Produkte nicht zu eng verpackt sind oder zu viel Freiraum in der Verpackung haben.
• Innenmaß statt Außenmaß ist für die Berechnung maßgeblich; Einlagen, Polster und Rillungen beeinflussen das nutzbare Volumen.
• Praktische Tests und klar definierte Toleranzen sichern die Übertragbarkeit vom theoretischen zum realen Volumen.
• Einheiten und Umrechnungen (cm³, Liter, m³) sowie einfache Beispielrechnungen unterstützen eine konsistente Angabe des Fassungsvermögens.
• Packmuster, Palettierung und Füllgrad gehören zur ganzheitlichen Volumenplanung und tragen zu stabilen Ladeeinheiten bei.