Stapelhilfen

Bei der Herstellung und dem Transport von Produkten spielt die Auswahl geeigneter Verpackungsmaterialien eine entscheidende Rolle. Im Bereich der Wellpappe-Verpackungen können spezielle Hilfsmittel dabei helfen, den Stapelprozess zu optimieren und die Effizienz zu steigern. Stapelhilfen wirken als konstruktive Ergänzung zur Verpackung, erhöhen die Systemstabilität ganzer Ladeeinheiten und unterstützen eine reproduzierbare Qualität vom Warenausgang bis zur Zustellung. Durch die gezielte Führung von Kräften und die Minimierung von Relativbewegungen lassen sich Schäden, Nacharbeit und Reklamationen reduzieren, während Durchlaufzeiten im Verpackungsprozess planbarer werden.

Stapelhilfen verbessern die Stabilität von Packstücken, ermöglichen reproduzierbare Prozesse entlang der Lieferkette und reduzieren Transportschäden. Sie unterstützen eine sichere Lagerung in Regalen, auf Paletten und in Transportfahrzeugen, indem sie Lasten gezielt ableiten, Druckspitzen vermeiden und die Handhabung vereinfachen. Neben der technischen Funktionalität sind auch Aspekte wie Ergonomie, Standardisierung und Wiederverwendbarkeit relevant. Darüber hinaus beeinflussen Stapelhilfen die Raumausnutzung, die Lagedefinition und die Kompatibilität mit automatisierten Förder- und Kommissioniersystemen, was insbesondere bei wechselnden Klimabedingungen und variierenden Lieferprofilen von Bedeutung ist.

Definition: Was versteht man unter Stapelhilfen?

Im Kontext der Verpackungsbranche werden als Stapelhilfen alle Werkzeuge und Vorrichtungen bezeichnet, die zur Unterstützung bei der Lagerung und dem Transport von Waren in Kartonagen dienen. Sie ermöglichen nicht nur eine effizientere Handhabung und Stapelung von Wellpappekartons, sondern tragen auch zum Schutz der Produkte und zur Arbeitssicherheit bei. Unter dem Begriff fallen sowohl konstruktive Elemente für die Lastverteilung als auch Bauteile zur Fixierung von Packgut, zur Kantenstabilisierung oder zur Reibwerterhöhung zwischen Lagen.

Der Begriff umfasst dabei sowohl integrierte Lösungen innerhalb der Verpackung als auch externe Komponenten, die von außen stabilisieren. Typische Ziele sind die Erhöhung der Standsicherheit, die gezielte Lastverteilung und die Reduzierung von Bewegung zwischen einzelnen Lagen. Dabei ist die Auswahl stets abhängig von Produkt, Packgutgeometrie, Stapelhöhe, Lagerdauer und Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchte). Zusätzlich spielen Produktionsaspekte wie Rill- und Schnittgenauigkeit, Toleranzketten, zulässige Kompression sowie kompatible Stapelmuster eine Rolle, damit die Auslegung im Gesamtsystem Verpackung–Palette–Ladungssicherung stimmig bleibt.

• Interne Stapelhilfen: konstruktive Elemente in der Verpackung (z. B. Einlagen, Stützringe, formschlüssige Aussteifungen, Rillungen bzw. definierte Perforation zur Faltung), die die vertikale Kraftübertragung innerhalb des Kartons verbessern und das Packgut positionsgenau halten.
• Externe Stapelhilfen: zusätzliche Bauteile wie Kantenschutzwinkel, Zwischenlagen, Abdeckplatten, Palettenrahmen oder Anti-Rutsch-Sheets, die von außen stabilisieren, Kanten schützen und Reibwerte zwischen Kontaktflächen erhöhen.

Funktionsweise und Arten der Stapelhilfen

Prinzipiell funktionieren Stapelhilfen so, dass sie die Standfestigkeit von Kartonstapeln erhöhen und dadurch ein Umfallen oder Absturz von Produkten verhindern. Man unterscheidet dabei zwischen internen und externen Stapelhilfen. Interne Stapelhilfen sind Bestandteil der Verpackung und werden in den Karton integriert, während externe Stapelhilfen von außen wirken und die Stabilität der gesamten Stapelkonstruktion erhöhen. Es gibt verschiedene Formen von Stapelhilfen wie beispielsweise Zwischeneinlagen, Abstandshalter und Paletten. Zentrales Wirkprinzip ist die gezielte Lastableitung entlang tragfähiger Strukturen (Ecken, Kanten, Stützsäulen) sowie die Erzeugung homogener Auflageflächen, um lokale Überlasten zu vermeiden.

Interne Stapelhilfen im Detail

• Zwischeneinlagen und Trays: verteilen Flächenlast gleichmäßig, verhindern Punktbelastungen und schützen empfindliche Oberflächen. Sie können als Zuschnitt aus Wellpappe, Wabenplatte oder Vollpappe ausgeführt werden und lassen sich an Produktkonturen anpassen.
• Abstandshalter und Stützsäulen: leiten vertikale Kräfte in die Ecken bzw. Kanten ab und erhöhen die Kantenstauchfestigkeit im System. Modulare Säulen lassen sich an unterschiedliche Stapelhöhen anpassen und unterstützen definierte Auflagepunkte.
• Formschlüssige Einsätze: fixieren das Produkt, minimieren Relativbewegungen und verbessern die Stapelbarkeit durch definierte Auflagepunkte. Gleichzeitig erleichtern sie standardisierte Packabfolgen und reduzieren die Fehleranfälligkeit bei der Konfektionierung.

Externe Stapelhilfen im Detail

• Kantenschutzwinkel und -leisten: stabilisieren Kantenbereiche, erhöhen die Druckaufnahme und schützen vor Umreifungsbandeinwirkung. Sie verringern Kerbspannungen und verbessern die Kraftverteilung in den Randzonen.
• Zwischenlagen (Karton, Wabe, Kunststoff, Holz): dienen als Lagentrenner, nivellieren Unebenheiten und schaffen homogene Auflageflächen. Materialwahl und Oberflächenbeschaffenheit beeinflussen Reibung und Feuchteverhalten.
• Deck- und Abdeckplatten: sorgen für flächige Lastübertragung, insbesondere bei Mischstapeln mit unterschiedlichen Höhen. Sie stabilisieren die obere Abschlussfläche für Umreifung oder Stretchfolie.
• Anti-Rutsch-Matten bzw. -Papiere: erhöhen die Reibung zwischen Lagen und reduzieren Schubbewegungen beim Bremsen oder Kurvenfahren. Damit sinkt der Bedarf an zusätzlicher Ladungssicherung.
• Palettenrahmen und Aufsatzringe: verhindern seitliches Ausbeulen, erleichtern die Höhenstaffelung und erhöhen den Transportschutz. Sie eignen sich für wiederkehrende Umläufe und unterstützen öl- und feuchtegeschützte Transporte.

Stapelprinzipien und Lastpfade

Die Wirksamkeit von Stapelhilfen beruht auf der gezielten Führung von Lastpfaden. Bei der Säulenstapelung liegen die Kanten von Kartons fluchtend übereinander, wodurch vertikale Lasten effizient entlang der Kanten abgetragen werden. Die Verbundstapelung (versetztes Muster) verbessert die Schubstabilität, kann jedoch die Kantenbelastung reduzieren. Die Wahl der Methode hängt von Produkt, Transportprofil und Dauer der Belastung ab. Klimatische Einflüsse, insbesondere erhöhte Luftfeuchte, mindern die Stauchfestigkeit von Wellpappe und sind bei der Auslegung zu berücksichtigen. In der Praxis sind hybride Muster möglich, wenn definierte Lagen mittels Zwischenlagen entkoppelt werden und so sowohl Kanten- als auch Schubstabilität erreicht wird.

Schnittstellen zu Paletten und Ladungssicherung

Die Wirksamkeit von Stapelhilfen entfaltet sich erst vollständig in Kombination mit einer geeigneten Paletten- und Ladesicherungsauslegung. Eine ebene, tragfähige Auflagefläche, kein Überstand und ein definierter Reibbeiwert sind grundlegende Voraussetzungen. Ergänzend unterstützen Lösungen für Schutz und Stabilisierung von Ladungen auf Paletten die Gesamtstapelstabilität im Umschlag und Transport. Entscheidende Parameter sind Palettentyp (z. B. Europalette), Deckbrettabstände, Feuchtegehalt des Holzes, die Gleitpaarung zwischen Zwischenlage und Karton sowie die Interaktion mit Stretch- oder Schrumpffolie und Umreifungsbändern.

Anwendungsgebiete und Nutzen der Stapelhilfen

Die Anwendungsgebiete der Stapelhilfen sind vielseitig und umfassen verschiedene Branchen. Insbesondere in der Logistik und im Versandhandel sind sie unverzichtbare Werkzeuge zur Optimierung der Lagerhaltung und des Transports. Darüber hinaus können sie auch zur Verbesserung der Arbeitssicherheit und zur Minimierung von Beschädigungen am Produkt beitragen, indem sie Stürze und Unfälle verhindern. In durchsatzstarken Verteilzentren unterstützen standardisierte Stapelhilfen die Automatisierung, etwa beim Schmalgangbetrieb oder in Shuttlelagern, und schaffen eine konsistente Basis für wiederkehrende Packmuster.

• E-Commerce und Versand:
• Lebensmittel und Getränke: sichere Stapelung von Sekundärverpackungen, Trays und Umkartons, auch bei Kühlketten. Feuchtebeständige Zwischenlagen und definierte Auflagepunkte erhalten die Tragfähigkeit bei Temperaturschwankungen.
• Pharma und Kosmetik: schwingungsarme Lagerung empfindlicher Produkte, nachvollziehbare Prozesse. Formschlüssige Einsätze und rutschhemmende Lagen unterstützen die Compliance mit qualifizierten Transportketten.
• Automotive und Technik: fixierte Bauteile, kombinierte Innenverpackungen und Lastverteiler. Stapelhilfen ermöglichen lage- und richtungsdefinierte Transporte und reduzieren Kontaktmarken an Oberflächen.
• Möbel, Glas, Keramik: Flächenschutz durch Einlagen, Kantenschutzwinkel und stabile Lagenbildung. Großflächige Abdeckplatten und Waben-Zwischenlagen erhöhen die Biege- und Knickfestigkeit der Einheit.

Nutzen im Überblick

• Steigerung der Prozesssicherheit durch standardisierte Stapelmuster und definierte Lastpfade.
• Raumausnutzung durch höhere Stapelhöhen und reduzierte Lückenbildung.
• Produktschutz durch Vermeidung von Kantenbrüchen, Eindrücken und Scheuerstellen.
• Ergonomie dank handhabungsfreundlicher Komponenten und klarer Abläufe.
• Qualitätskonstanz durch reproduzierbare Ergebnisse bei Lagerung und Transport.

Auswahlkriterien und Auslegung

Die Auswahl geeigneter Stapelhilfen sollte auf technischen Anforderungen und Randbedingungen basieren. Wichtige Kriterien sind:

• Produktmerkmale: Gewicht, Empfindlichkeit, Schwerpunktlage, Oberflächenanforderungen.
• Verpackungsgeometrie: Kantenlängen, Abmessungen, Deckelflächen, Tragflächen und Steifigkeiten.
• Stapelhöhe und Dauerlast: kurzzeitige vs. langzeitige Belastungen, Kriechverhalten der Materialien.
• Umgebungsbedingungen: Temperatur- und Feuchteverlauf von Produktion bis Zustellung.
• Transportprofil: innerbetrieblich, Straße, Schiene, Luft; Beschleunigungen, Bremsvorgänge, Vibrationen.
• Schnittstelle Palette: Palettentyp (z. B. Europalette), Auflagequalität, Überstandsfreiheit.
• Materialstrategie: Einweg, Mehrweg, sortenreine Lösungen und Recyclingfähigkeit.

Prüfverfahren, Normen und Berechnung

Die Auslegung von Stapelhilfen wird idealerweise durch Prüfungen und Berechnungen abgesichert. Relevante Kennwerte sind u. a. die Kantenstauchfestigkeit (ECT) und die Kartondruckfestigkeit (BCT). Näherungsformeln (z. B. McKee) erlauben Abschätzungen der Tragfähigkeit in Abhängigkeit von Material, Wellenprofil und Geometrie. Für Langzeitbelastungen sind Sicherheitsfaktoren und Kriechverhalten zu berücksichtigen.

• Klimatisierung: Konditionierung nach gängigen Normen (z. B. ISO 2233) vor Prüfungen, um Feuchteeinflüsse zu berücksichtigen.
• Stapeltests: statische und dynamische Belastungstests (z. B. ISO 12048) zur Ermittlung der zulässigen Stapelhöhen.
• Praxisnahe Erprobung: Validierung in realen Prozessschritten, inklusive Umschlag, Transport und Lagerzyklen.

Wesentlich ist die Dokumentation von Lastannahmen, Sicherheitszuschlägen und Prüfbedingungen. So entstehen reproduzierbare und auditierbare Ergebnisse. Ergänzend können Schwingungs- und Kombinationsprüfungen (Transportprofile mit Vibration und Top-Load) sowie klimatische Zyklen eingesetzt werden, um Grenzbereiche abzubilden. Bei komplexen Ladungen unterstützen numerische Abschätzungen und Versuchspläne die robuste Auslegung.

Materialien und Ausführungen

Stapelhilfen werden häufig aus Wellpappe, Wabenplatten, Vollpappe, Holz oder rezyklierbaren Kunststoffen gefertigt. Die Materialwahl beeinflusst Tragfähigkeit, Feuchtebeständigkeit, Gewicht und Wiederverwendungsoptionen. Für feuchte Umgebungen sind beschichtete oder imprägnierte Papierwerkstoffe sinnvoll, während sortenreine Faserprodukte die Kreislaufführung erleichtern. Konstruktiv bewähren sich einfache, leicht einsetzbare Formen, die ohne zusätzliche Werkzeuge sicher appliziert werden können.

Kompatibilität mit Verpackungsprozessen

Für eine effiziente Konfektionierung sollten Stapelhilfen mit gängigen Falt- und Klebeprozessen kompatibel sein. Rillbilder, Einsteckgeometrien und Toleranzen sind so zu wählen, dass Montagezeiten kurz bleiben und Fehlerquellen minimiert werden. Eindeutige Markierungen und Packanweisungen unterstützen die Standardisierung in Produktion und Logistik.

Planung, Kennzeichnung und Dokumentation

Eine klare Definition von Stapelmuster, maximaler Stapelhöhe, zulässiger Flächenlast und klimatischen Grenzbedingungen gehört zu jeder technischen Dokumentation. Packvorschriften mit Skizzen oder Fotos, inklusive Angaben zu Zwischenlagen, Kantenschutz und Umreifung, erhöhen die Prozesssicherheit. Chargen- oder Lagenkennzeichnungen erleichtern Rückverfolgbarkeit und Auditierbarkeit.

Praxis-Tipps und typische Fehlerquellen

• Überstand vermeiden: Kartons sollten nicht über die Palettenkante ragen, um Kantenknicken und Lastumlagerungen zu verhindern.
• Ebenheit sicherstellen: Zwischenlagen nivellieren Unebenheiten und verbessern die Flächenpressung.
• Konsequente Stapelmuster: Säulen- oder Verbundstapelung konsistent anwenden; Mischformen gezielt begründen.
• Klimarisiken einplanen: erhöhte Luftfeuchte reduziert die Tragfähigkeit; Sicherheitsfaktoren anpassen.
• Fixierung des Packguts: interne Einsätze und Formteile verhindern Schubbewegungen innerhalb der Einheit.
• Kompatibilität prüfen: Wechselwirkungen mit Umreifung, Stretchfolie und Zwischenlagen berücksichtigen.

Zusätzlich sollten Palettenzustand, Ladehilfsmittel-Reinheit und die Qualität der Umreifung regelmäßig geprüft werden. Eine visuelle Endkontrolle des Stapelbildes vor dem Versand hilft, Unregelmäßigkeiten frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Ökologie und Wiederverwendung

Stapelhilfen können zur Ressourcenschonung beitragen, wenn sie wiederverwendbar, sortenrein trennbar und recyclingfähig sind. Lösungen aus Faserverbundmaterialien, Wabenplatten oder sortenreinen Kartonagen vereinfachen das Materialrecycling. Eine funktionsgerechte Auslegung verhindert Überdimensionierung und spart Material ohne Einbußen bei der Sicherheit. Durch modulare Konzepte lassen sich Bauteile mehrfach nutzen, was die Umweltbilanz verbessert und Entsorgungsaufwände reduziert.

Vor- und Nachteile der Stapelhilfen

Wie jedes Hilfsmittel bringen auch Stapelhilfen Vorteile und Nachteile mit sich. Der größte Vorteil liegt sicherlich in der Steigerung der Effizienz und Sicherheit bei der Lagerung und dem Transport von Waren. Sie ermöglichen eine bessere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raums und können so zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Darüber hinaus schützen sie die Ware und reduzieren das Risiko von Unfällen. Ein Nachteil kann sein, dass je nach Art der Stapelhilfe zusätzliche Investitionen notwendig sind und diese den Preis für die Verpackung erhöhen können. Hinzu kommt der Zeitaufwand für die Handhabung der Stapelhilfen, der den gesamten Verpackungs- und Versandprozess verlängern kann. Diese Abwägung sollte projektspezifisch erfolgen, idealerweise abgesichert durch Tests und Kennzahlen aus der Praxis.

• Vorteile: höhere Stapelhöhen, stabilere Ladeeinheiten, geringere Beschädigungsquote, reproduzierbare Qualität, ergonomische Abläufe.
• Nachteile: zusätzlicher Material- und Handlingsaufwand, mögliche Komplexität in der Logistik, Schulungsbedarf für standardisierte Anwendung.

Zusammenfassung:

• Stapelhilfen sind nützliche Hilfsmittel zur Sicherung und Optimierung von Lager- und Transportprozessen, indem sie das gefahrlose Stapeln von Gütern, einschließlich Verpackungen aus Wellpappe, ermöglichen; sie führen Lasten gezielt ab und erhöhen die Standsicherheit.
• Beim Einsatz von Stapelhilfen in Unternehmen werden die Verpackungseffizienz und der Raum im Lager oder dem Transportmittel bestmöglich genutzt. Auch beugen sie Beschädigungen der Ware, insbesondere bei leichten Materialien wie Wellpappe, vor und unterstützen konsistente Abläufe.
• Abhängig von der Art und Form der zu stapelnden Güter stehen verschiedene Arten von Stapelhilfen zur Verfügung. Insbesondere im Bereich der Wellpappenverpackung können optimale Stapelungen realisiert und dadurch Kosten- und Platzersparnisse erzielt werden, sofern Auslegung, Test und Dokumentation zusammenwirken.