Packvolumen

Im Bereich der Verpackungsmaterialien spielt Wellpappe eine entscheidende Rolle. Doch es ist nicht nur die Materialwahl, die über die Qualität einer Verpackung entscheidet, auch das richtige Packvolumen ist entscheidend. Ein präzise bemessenes Packvolumen steuert Raumnutzung, Transportsicherheit und Kosten entlang der gesamten Lieferkette und beeinflusst, wie effizient Ladeeinheiten genutzt und Produkte vor mechanischen Belastungen geschützt werden. Darüber hinaus wirkt ein stimmig dimensioniertes Volumen auf den Füllgrad, reduziert Luftanteile und stabilisiert Stapelbilder, was insbesondere bei Palettierung, Kommissionierung und Versandtarifierung relevant ist. Ein sachgerecht ausgelegtes Packvolumen unterstützt zudem Ressourcenschonung, da Materialeinsatz, CO₂-Bilanz und Rückführbarkeit in den Recyclingkreislauf positiv beeinflusst werden.

Definition: Was versteht man unter Packvolumen?

Das Packvolumen, auch als Volumeneinheit bezeichnet, ist der Raum, den ein Objekt oder eine Substanz unter Standardbedingungen einnimmt. Bei der Verpackung ist es der Raum, der vom Produkt und seinem Verpackungsmaterial eingenommen wird. Ein optimales Packvolumen ermöglicht eine effiziente Raumnutzung und trägt dazu bei, dass die Waren sicher und unbeschädigt ihren Bestimmungsort erreichen. In der Verpackungstechnik wird dabei häufig zwischen Nutzvolumen und Bruttovolumen unterschieden, wobei sich das Nutzvolumen am tatsächlichen Bedarf des Produkts inklusive Polsterung orientiert.

In der Praxis lassen sich zwei Sichtweisen unterscheiden: das Innenvolumen (Nutzvolumen innerhalb einer Verpackung) und das Außenvolumen (Transport- bzw. Stellvolumen des verpackten Gutes). Beide Größen sind relevant: Das Innenvolumen bestimmt, wie gut sich ein Produkt samt Polsterung einfügt; das Außenvolumen entscheidet über Lager-, Paletten- und Frachtraumbedarf. Übliche Einheiten sind cm³, Liter und m³. Zusätzlich wird in der Logistik häufig der Füllgrad (Verhältnis von Nutzvolumen zu Innenvolumen) betrachtet, um Leerräume zu bewerten und die Packdichte zu erhöhen.

Anwendung von Packvolumen in der Praxis

In der Praxis wird das Packvolumen häufig mit technischen Hilfsmitteln ermittelt. Dabei ist es wichtig, sowohl das Volumen des zu verpackenden Produkts selbst als auch das Volumen des Verpackungsmaterials zu berücksichtigen. Insbesondere bei der Verwendung von Wellpappe ist dies von Bedeutung, da die besondere Struktur dieses Materials zusätzlichen Raum einnimmt. Dennoch bietet sie dank ihrer Eigenschaften Schutz und Stabilität für die verpackte Ware. Für reproduzierbare Resultate sollten Messungen in definiertem Normklima erfolgen, da Feuchte und Temperatur die Abmessungen von Wellpappe beeinflussen können.

Typische Vorgehensweisen umfassen das Vermessen der Innen- und Außenmaße, die Berücksichtigung von Materialdicken, Rillungen, Klebelaschen und Polsterelementen sowie die Ableitung von Toleranzen. Digitale Tools (z. B. CAD-Daten, 3D-Scans) unterstützen die präzise Ermittlung, während Stichprobenmessungen sicherstellen, dass Serienstreuungen und Fertigungstoleranzen realistisch abgebildet sind. Ergänzend helfen Prüflehren, Kalibriernachweise und Messprotokolle, Messunsicherheiten transparent zu machen und die Vergleichbarkeit zwischen Chargen sicherzustellen.

Berechnung und Einflussfaktoren des Packvolumens

Für quaderförmige Einheiten ergibt sich das Volumen aus Länge × Breite × Höhe. Bei Verpackungen aus Wellpappe werden die Innenmaße zur Beurteilung des Nutzvolumens herangezogen, während die Außenmaße das Transportvolumen bestimmen. Zu berücksichtigen sind:

• Materialstärke und Wellenart: Ein- oder zweiwellige Qualitäten und die Wellengeometrie verändern die Wandstärken und damit das Außenvolumen. Zusätzlich beeinflussen Deckpapiersorten und Flächengewichte die Kompression unter Last sowie das Durchbiegeverhalten.
• Rillungen und Faltstege: Rilltiefen, Faltspiel und Klebelaschen beeinflussen nutzbares Innenvolumen sowie Maßstabilität. Faltlagen und Toleranzketten wirken sich insbesondere bei mehrteiligen Einsätzen auf das effektive Innenvolumen aus.
• Einlagen und Polster: Einsätze, Kantenschutzelemente und Füllstoffe erweitern das Außenvolumen, erhöhen jedoch den Produktschutz. Die Kompressibilität von Polstermaterialien (z. B. Schaum, Papierpolster) sollte in der Bemessung berücksichtigt werden.
• Fertigungs- und Feuchtetoleranzen: Klima und Produktionstoleranzen können Maße geringfügig verändern und sollten in der Berechnung berücksichtigt werden. Neben Feuchteaufnahme ist auch die Rückfederung nach dem Rillen und Falten relevant.

Für eine belastbare Dimensionierung ist es hilfreich, alle wichtigen Abmessungen korrekt ermitteln und anwenden, Messpunkte eindeutig zu definieren und die Messmethode zu dokumentieren. Für nicht quaderförmige Produkte empfiehlt sich die Arbeit mit Hüllmaßen (Bounding Box) oder die Aufteilung in Teilvolumina, um eine geeignete Verpackungsform und ein realistisches Nutzvolumen zu bestimmen.

Volumengewicht und Frachtkalkulation

In der Transportpraxis spielt das Volumengewicht (dimensionsabhängiges Gewicht) eine wesentliche Rolle. Je nach KEP-Dienst oder Spediteur wird das Frachttarifgewicht aus Außenvolumen und einem Umrechnungsfaktor ermittelt. Ein optimiertes Packvolumen hilft, das Verhältnis von tatsächlichem Gewicht zu Volumengewicht auszugleichen und unerwartete Zuschläge zu vermeiden. Dabei sollten Außenmaße so gewählt werden, dass sie tariflich günstige Schwellenwerte und modulare Ladeeinheiten sinnvoll nutzen.

Palettierung und Ladeeinheiten

Die Abstimmung des Packvolumens auf gängige Paletten- und Lademittelabmessungen (z. B. Grundraster 600 × 400 mm) erhöht die Flächenausnutzung. Gleichmäßige Außenmaße verbessern das Stapelbild, reduzieren Kippmomente und erleichtern automatisiertes Handling. Zudem lassen sich durch definierte Lagenhöhen und Homogenität der Verpackungsform Zwischenlagen, Umreifung und Stretchprozesse effizienter gestalten.

Beispielrechnung (quaderförmiges Produkt)

Produktmaße 300 × 200 × 100 mm, Polsterabstand rundum 10 mm: benötigtes Innenmaß ca. 320 × 220 × 120 mm. Bei einer Wandstärke von 3 mm ergibt sich ein Außenmaß von ca. 326 × 226 × 126 mm, das zur Berechnung von Lager- und Transportvolumen herangezogen wird. Ergänzend: Wird zusätzlich ein 5-mm-Bodenpolster und ein 5-mm-Deckpolster eingeplant, erhöht sich das erforderliche Innenmaß in der Höhe auf ca. 130 mm; daraus resultiert ein Außenmaß von etwa 136 mm Höhe. Für die Palettierung kann geprüft werden, wie viele Einheiten je Lage auf ein definiertes Palettenmaß passen und welche Gesamthöhe inklusive Palette und Umverpackung entsteht.

Effizienz durch optimales Packvolumen

Ein optimal gestaltetes Packvolumen stellt eine ausgeglichene Balance zwischen Schutz und Materialeinsatz dar. Dabei ist es wichtig, das Packvolumen so zu bemessen, dass es das Produkt sicher umschließt, aber gleichzeitig kein unnötiger Raum entsteht, der zu Materialverschwendung führen könnte. Ein schlankes Packvolumen kann logistische und ökonomische Vorteile mit sich bringen, da es Ersparnisse in den Bereichen Lagerung, Transport und Umschlag ermöglicht. Gleichzeitig reduziert die Minimierung von Leerräumen die erforderliche Füllmenge und wirkt sich positiv auf Handhabung, Verpackungszeit und Prozesssicherheit aus.

Darüber hinaus erhöht ein passendes Volumen den Raumnutzungsgrad von Ladeeinheiten und reduziert Leerräume. Dies wirkt sich positiv auf die Packdichte aus und kann – insbesondere bei frachtrelevanten Volumengewichten – Transportkosten senken. Gleichzeitig bleibt die Schutzfunktion erhalten, wenn Polsterzonen, Stauchfestigkeit und Kantenkräfte angemessen ausgelegt werden. Die kontinuierliche Überprüfung anhand von Falltests, Stauchtests und Transportversuchen unterstützt eine robuste Auslegung über unterschiedliche Logistikszenarien hinweg.

Vor- und Nachteile von Packvolumen

Ein korrekt berechnetes Packvolumen bietet eine Reihe von Vorteilen. Neben Effizienz in der Lagerung und im Transport sorgt es auch für nachhaltigeren Verpackungsmaterialgebrauch. Material- und Kosteneinsparungen sind die Folge. Zudem kann durch ein korrektes Packvolumen die Beschädigung von Waren reduziert werden, da es für optimalen Produktschutz sorgt. Allerdings kann eine Unterschätzung des benötigten Packvolumens auch dazu führen, dass Waren nicht ausreichend sicher verpackt sind. Darum ist die akkurate Berechnung und Anwendung des Packvolumens von zentraler Bedeutung. In Summe verbessert die zielgerichtete Dimensionierung sowohl Prozessqualität als auch Kennzahlen wie Retourenquote und Bruchrate.

• Vorteile: bessere Raumausnutzung, weniger Leerräume, geringere Beschädigungsrisiken, konsistente Ladungssicherung, nachvollziehbare Kalkulation von Fracht und Lagerbedarf. Zusätzlich lassen sich Packzeiten durch passgenaue Größen standardisieren und automatisierte Verpackungsprozesse zuverlässiger betreiben.
• Nachteile bei Fehlbemessung: zu knappes Volumen erhöht Druck- und Stoßbelastungen, zu großzügiges Volumen führt zu unnötigem Materialeinsatz, instabilen Hohlräumen und schlechterer Stapelfähigkeit. Ungeeignete Abmessungen können zudem zu ineffizienter Palettennutzung und ungünstigen Tarifen aufgrund erhöhten Volumengewichts führen.

Praxisempfehlungen zur Optimierung

• Innen- und Außenvolumen getrennt bewerten: Produktschutz innen, Flächennutzung und Handling außen. Ergänzend Kennzahlen wie Füllgrad und Packdichte erfassen, um Potenziale systematisch zu identifizieren.
• Toleranzen einplanen: Fertigung, Klimaeinfluss und Polsterkompression als Sicherheitszuschläge berücksichtigen. Messunsicherheiten dokumentieren und bei Grenzmaßen konservative Zuschläge wählen.
• Leerräume minimieren: Einlagen, Formpolster oder angepasste Zuschnitte nutzen, um die Packdichte zu erhöhen. Bei variierenden Produktabmessungen modulare Einsätze und variable Polsterdicken in Betracht ziehen.
• Modularität prüfen: Abmessungen auf typische Ladeeinheiten abstimmen, um Verschnitt und Luftanteile zu reduzieren. Rastermaße und Stapelhöhen so wählen, dass automatisierte Prozesse und Lagersysteme bestmöglich genutzt werden.
• Rückmeldung aus der Praxis einholen: Bruchquoten, Rückläufer und Transportdaten auswerten und die Dimensionierung iterativ verbessern. Erkenntnisse aus Reklamationsanalysen in die nächste Konstruktionsrunde überführen.

Normen, Begriffe und Qualitätssicherung

Für die Auslegung von Packvolumen sind eindeutige Begriffsdefinitionen und Prüfbedingungen hilfreich. Einheitliche Messpunkte (z. B. Innenmaß an der Rillungsinnenkante), standardisierte Messwerkzeuge sowie dokumentierte Prüfklimata verbessern die Vergleichbarkeit. Ergänzend unterstützen Serienfreigaben, Erstmusterprüfberichte und laufende Wareneingangsprüfungen die Maß- und Funktionssicherheit über den gesamten Lebenszyklus einer Verpackung.

Branchenspezifische Besonderheiten

Je nach Branche variieren Anforderungen an das Packvolumen: empfindliche Güter benötigen größere Polsterzonen, schwere Produkte erfordern erhöhte Stauchfestigkeit und stabile Kanten, während bei leichten, voluminösen Gütern eine Reduktion des Außenvolumens zur Senkung des Volumengewichts im Vordergrund steht. In E-Commerce-Anwendungen sind variable Höhen und anpassbare Einsätze hilfreich, um wechselnde Warenkörbe effizient zu verpacken und Leerräume zu minimieren.

Zusammenfassung:

• Das Packvolumen bezeichnet den zur Verfügung stehenden Platz in einer Verpackung, den Ware oder Füllmaterial effektiv nutzen können. Es umfasst Innen- und Außenvolumen und wird in der Regel in cm³, l oder m³ angegeben. Der Füllgrad dient als ergänzende Kennzahl zur Bewertung der Raumausnutzung.
• Bei Verpackungen aus Wellpappe ist das Packvolumen besonders wichtig, da es sowohl die Stabilität der Verpackung beeinflusst als auch Auswirkungen auf die Kosten und die ökologische Bilanz der Verpackungslösung hat. Materialstärke, Rillung und Polsterung wirken direkt auf Nutz- und Transportvolumen. Klimabedingte Toleranzen und Fertigungsstreuungen sollten in der Dimensionierung berücksichtigt werden.
• Ein optimiertes Packvolumen kann Transport- und Lagerkosten reduzieren, indem ein Maximalmaß an Produkten im gegebenen Raum untergebracht wird. Wellpappe erlaubt dabei oft flexiblere Verpackungskonstruktionen, die Schutzbedarf und Raumnutzung präzise in Einklang bringen. Durch systematische Messung, geeignete Polsterkonzepte und modulare Abmessungen wird die Effizienz entlang der gesamten Lieferkette erhöht.