Unterdruckverpackung

Wellpappe und ihre Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig. Eines der interessanten Gebiete ist die Unterdruckverpackung, eine Verpackungsmethode, die einen wichtigen Beitrag zum Schutz und zur Haltbarkeit von Produkten leistet. Sie verbindet prozesssichere Folientechnik mit stabilen Außenverpackungen aus faserbasierten Materialien und ermöglicht so einen sicheren Warenfluss vom Abpacken bis zur Distribution. In Kombination mit abgestimmten Wellpapp-Verpackungen lassen sich Produkte transportfest fixieren, Stöße abmildern und Ladeeinheiten effizient stapeln, sodass Handling, Lagerung und Versand entlang der gesamten Lieferkette strukturiert und reproduzierbar erfolgen.

Definition: Was versteht man unter Unterdruckverpackung?

Die Unterdruckverpackung, auch bekannt als Vakuumverpackung, ist eine Technik, die hauptsächlich in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz kommt. Dabei wird das Verpackungsgut in eine Verpackung gesteckt und die Luft daraus entzogen, um einen Unterdruck zu erzeugen. Dieser Zustand verhindert das Wachstum von Bakterien und Mikroorganismen und fördert die Haltbarkeit der Produkte. Zudem reduziert die dichte Hülle Geruchs- und Aromaaustausch mit der Umgebung und minimiert Kontaminationen durch Partikel oder Feuchtigkeit.

Technisch betrachtet wird der Sauerstoffgehalt in der Packung auf ein Minimum reduziert (typischerweise unter 1–3 % Restsauerstoff), wodurch oxidative Prozesse verlangsamt und aerobe Keime gehemmt werden. Im Unterschied zur Schutzgasverpackung (MAP) wird die entnommene Luft nicht oder nur teilweise durch Gase ausgetauscht, sondern das Produkt liegt eng an der Folie an. Dadurch entstehen kompakte, formstabile Packungen, die beim Transport weniger Volumen beanspruchen. Der eingestellte Unterdruck (Enddruck in mbar) sowie die Qualität der Barrierefolie bestimmen maßgeblich die Haltbarkeit und die mechanische Stabilität der Packung.

Funktionsweise und Prozessschritte

• Befüllen: Produkt wird in einen geeigneten Beutel oder eine Folienform gelegt (sauber, trocken, spannungsfrei positioniert, Kanten entgratet, um Durchstoß zu vermeiden).
• Evakuieren: Luft wird kontrolliert abgepumpt, der gewünschte Unterdruck eingestellt (gegebenenfalls in Stufen, um druckempfindliche Güter zu schonen und Lufteinschlüsse zuverlässig auszutreiben).
• Versiegeln: Die Öffnung wird thermisch verschweißt; die Siegelnaht sichert Dichtheit (parametergesteuert über Temperatur, Zeit und Anpressdruck; Siegelnahtbreite und -geometrie werden auf Produkt und Folie abgestimmt).
• Optional: Rückbelüftung mit definiertem Druck zur Schonung empfindlicher Güter (kontrollierte Druckangleichung verhindert schlagartige Verformung der Packung).

Anwendungsgebiete der Unterdruckverpackung

Mit der Unterdruckverpackung finden sich Anwendungen sowohl in der Lebensmittelindustrie als auch in anderen Branchen. Lebensmittel wie Fleisch, Käse und Meeresfrüchte profitieren durch eine längere Haltbarkeit und Frische. Aber auch Non-Food-Produkte wie Elektronikteile oder medizinische Geräte können so sicher vor Feuchtigkeit und Staub geschützt werden. Die Flexibilität der Anwendungsbereiche verdeutlicht den Mehrwert der Unterdruckverpackung. Darüber hinaus können halbflüssige und pastöse Erzeugnisse (z. B. Saucen oder Marinaden) durch die luftfreie Umgebung in ihrer Form fixiert und auslaufsicher gehandhabt werden.

Weitere typische Einsatzfelder sind portionierte Wurst- und Käseerzeugnisse, Sous-vide-vorbereitete Komponenten, Gewürze und trockene Backwaren, aber auch empfindliche Metallteile, die vor Korrosion geschützt werden sollen (in Kombination mit Trockenmitteln oder VCI-Trägern). In der Medizintechnik wird das Verfahren für sterilisierbare Sets und Instrumente genutzt, die nach dem Versiegeln validierbare Barriereeigenschaften benötigen. Bei Elektronikbaugruppen kann das Vakuum zusätzlich das Einschließen von Feuchtigkeit verhindern, wodurch Lagerschäden reduziert werden. In der Industrie werden zudem Baugruppen zur Montagevorbereitung oder als Service-Kits verpackt, um Sauberkeit, Vollständigkeit und Rückverfolgbarkeit zu sichern.

Produkttauglichkeit und Grenzen

• Geeignet: formstabile, feuchte- oder sauerstoffempfindliche Güter, die Druckbelastung tolerieren; auch korrosionsgefährdete Metalle in Kombination mit Trockenmittel oder Inhibitoren.
• Eingeschränkt geeignet: brüchige, poröse oder sehr druckempfindliche Produkte; hier helfen stützende Einlagen, Trays oder ein reduzierter Unterdruck sowie abgestufte Evakuierprofile.
• Wichtig: Kühlkette und Hygienekonzept müssen bei Lebensmitteln eingehalten werden, da anaerobe Keime durch reines Evakuieren nicht eliminiert werden; produkt- und folienspezifische Haltbarkeitsstudien sind erforderlich.

Maschinen und Materialien für die Unterdruckverpackung

Zur Durchführung der Unterdruckverpackung werden spezielle Maschinen benötigt. Dabei reicht die Bandbreite von kleinen Handgeräten bis hin zu großen vollautomatischen Anlagen. Bei den Materialien wird oft eine Kombination aus robustem und widerstandsfähigem Kunststoff sowie Wellpappe eingesetzt. Wellpappe bietet dabei den Vorteil, dass sie leicht und gleichzeitig stabil ist. Als Sekundär- und Transportverpackung schützt sie die vakuumierte Einheit, erleichtert das Palettieren und ermöglicht eine klare Kennzeichnung entlang der Prozesskette.

Maschinentechnisch kommen Außenvakuumierer für kleinere Serien, Kammervakuumierer für mittlere Volumina und Tiefzieh- bzw. Form-Fill-Seal-Anlagen für hohe Stückzahlen zum Einsatz. Wichtige Parameter sind erreichbarer Enddruck (mbar), Evakuierzeit, Siegeltemperatur und -druck sowie die Qualität der Siegelnaht. Für empfindliche Produkte können stufenweise Vakuumrampen oder Druckhaltephasen programmiert werden. Eine regelmäßige Kalibrierung von Temperatur- und Drucksensorik trägt zur Prozesssicherheit bei und erlaubt reproduzierbare Ergebnisse.

Bei den Folien dominieren koextrudierte Verbunde wie PA/PE, PET/PE oder Barrierewerkstoffe mit EVOH. Sie verbinden Reißfestigkeit, Durchstoßresistenz und Sauerstoffbarriere. Die Außenverpackung aus faserbasierten Materialien dient als stoßdämpfende, stapelfähige Transporteinheit, nimmt Trays, Einlagen oder Kantenschutze auf und unterstützt die Produktsicherung im Lager- und Versandprozess. Für die Auslegung spielen Materialdicke, Siegelnahtbreite und eine passende Beutelgröße eine zentrale Rolle; praxisnahe Orientierung bieten weiterführende Informationen zu geeigneten Abmessungen von Beuteln und Außenverpackungen.

Gestaltung von Packmitteln und Schutzkomponenten

• Formstabile Einleger verhindern das Zusammendrücken druckempfindlicher Waren; konturgefräste Einsätze positionieren Produkte spannungsarm und verhindern Scheuerstellen.
• Kantenschutz und Zwischenlagen stabilisieren die Einheit in der Außenverpackung; Doppelwelle oder verstärkte Kanten erhöhen den Stapeldruckwiderstand.
• Feuchte- und Sauerstoffbarrieren werden entsprechend Produktanforderung abgestimmt; Perforationen, Easy-Open-Zonen oder Aufhängelöcher werden so platziert, dass die Barrierewirkung und die Dichtheit der Siegelnaht erhalten bleiben.

Qualitätssicherung im Prozess

• Prüfung des Restsauerstoffs und Dichtheit (z. B. Blasen- oder Vakuumwassertest); ergänzend Lecktests mit Druckdifferenzmessung und regelmäßige Stichprobenprüfungen.
• Sicht- und Funktionsprüfung der Siegelnaht (Breite, Kontinuität, Zugfestigkeit); dokumentierte Grenzmuster und klare Freigabekriterien erhöhen die Prozessstabilität.
• Dokumentation gemäß Hygienekonzept bzw. Validierungsvorgaben in regulierten Branchen; Chargenrückverfolgbarkeit, Maschinenparameter und Freigaben werden revisionssicher abgelegt.

Anforderungen an Außenverpackungen aus Wellpappe

Die Kombination aus Unterdruckverpackung und Wellpapp-Transportverpackung erfordert eine belastbare Auslegung der Außenverpackung. Entscheidend sind wellen- und qualitätsgerechte Materialwahl (z. B. B-, C- oder Doppelwelle), ein ausreichender Kantenschutz sowie eine Konstruktion, die die innere Einheit fixiert und Lasten gleichmäßig verteilt. Prüfwerte wie ECT und BCT unterstützen die Beurteilung der Stapelfähigkeit, insbesondere bei temperatur- und feuchtevariablen Bedingungen im Lager oder während des Transports.

Dimensionierung und Packdichte

Die Abmessungen der Außenverpackung sollten die vakuumierte Einheit eng, aber nicht spannungsreich umschließen. Ausreichende Toleranzen für Siegelnähte, Folienfalten und Einleger verhindern Druckspitzen. Eine definierte Packdichte minimiert Bewegung im Karton und schützt die Folienhülle vor Abrieb, ohne die Barriere zu kompromittieren. Für Sammelpackungen gilt: gleichmäßige Gewichtsverteilung, kein Überstapeln und klare Markierungen der Last- und Griffzonen.

Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit

Auf der Wellpapp-Außenverpackung unterstützen eindeutige Etiketten, Chargeninformationen, Produktdaten und ggf. Piktogramme eine sichere Handhabung. Feuchteindikatoren oder Temperaturindikatoren können helfen, Abweichungen in der Kühlkette sichtbar zu machen. Lesbare Kennzeichnungen auf kontrastreichen Flächen erhöhen die Prozesssicherheit in Wareneingang, Kommissionierung und Distribution.

Nachhaltigkeit und Kreislaufaspekte

Unterdruckverpackungen lassen sich ressourcenschonend gestalten, wenn Folien möglichst dünn und barrierewirksam ausgelegt und mit recyclingfähigen Außenverpackungen aus Wellpappe kombiniert werden. Monomaterial-Konzepte, reduzierte Druckfarben und trennbare Komponenten erleichtern das Recycling. Durch die volumenreduzierte Packungsform können Transportwege effizienter genutzt werden; zugleich unterstützt Wellpappe als faserbasiertes Material die Kreislaufwirtschaft durch hohe Wiederverwertungsquoten.

Begriffsabgrenzung und Alternativen

Unterdruckverpackung unterscheidet sich von der Schutzgasverpackung dadurch, dass die Luft überwiegend entfernt wird und das Produkt eng von der Folie umschlossen bleibt. Bei MAP wird die Umgebung des Produkts mit einem definierten Gasgemisch eingestellt, um bestimmte physikalisch-chemische Eigenschaften zu steuern. Als weitere Alternative kommen Schrumpfverpackungen in Betracht, wenn eine enge Umhüllung ohne ausgeprägte Barrierefunktion genügt. Die Auswahl richtet sich nach Produktempfindlichkeit, gewünschter Haltbarkeit, Transportanforderungen und den Möglichkeiten der Außenverpackung aus Wellpappe.

Prozessintegration und Logistik

Für einen reibungslosen Ablauf sollten Evakuieren, Versiegeln, Abkühlen, Etikettieren und das Einbringen in die Wellpapp-Transportverpackung zeitlich und räumlich abgestimmt sein. Klare Materialflüsse, ergonomische Arbeitsplätze sowie definierte Pufferzonen verhindern Staus und Qualitätsverluste. Beim Palettieren helfen formschlüssige Anordnungen, rutschhemmende Zwischenlagen und Umreifungen, um die Vakuumpackungen in der Außenverpackung sicher zu fixieren und Transportschäden zu vermeiden.

Vor- und Nachteile von Unterdruckverpackung

Die Unterdruckverpackung bietet mehrere Vorteile, so ermöglicht sie beispielsweise ein langanhaltendes Frischhalten von Lebensmitteln und schützt Produkte vor Umwelteinflüssen. Allerdings gibt es auch Nachteile, wie sowohl der Investitionsaufwand für Maschinen als auch der Bedarf an speziellen Verpackungen. Zudem ist es nicht für alle Produkte geeignet, weil beispielsweise brüchige Produkte beim Entziehen der Luft beschädigt werden können. Trotzdem überwiegen in vielen Fällen die Vorteile und machen die Unterdruckverpackung zu einer attraktiven Option im Verpackungsmix. Ergänzend kann die kompakte Packungsform den Frachtraum besser ausnutzen, während geeignete Wellpapp-Außenverpackungen die Ladeeinheit transportfähig und stapelstabil machen.

• Vorteile: verlängerte Haltbarkeit, reduzierter Oxidations- und Aromaverlust, Schutz vor Feuchte und Staub, kompakte Packungsformen, potenziell geringerer Materialeinsatz durch eng anliegende Folien; in Verbindung mit Wellpappe verbesserte Transportsicherheit und klare Stapelbarkeit.
• Nachteile: möglicher Druckschaden an empfindlichen Gütern, Energie- und Zeitbedarf pro Zyklus, Abhängigkeit von geeigneten Folienbarrieren, Investition in Vakuumtechnik und Wartung; erhöhte Anforderungen an Prozesshygiene und Parameterkontrolle.
• Risikohinweis: Bei Lebensmitteln müssen Kühlung und Haltbarkeitsstudien beachtet werden, da anaerobe Keime nicht durch Vakuum allein gehemmt werden; zusätzlich sind stabile Transportbedingungen in der Außenverpackung sicherzustellen.

Praxis-Tipps für stabile Ergebnisse

• Produkte vorkühlen, um Kondensation in der Packung zu vermeiden; Folienflächen trocken halten, damit die Siegelnaht sauber ausbildet.
• Vakuumniveau an Produktsteifigkeit anpassen; bei Bedarf stützende Einlagen einsetzen und Evakuierprofile in mehreren Stufen programmieren.
• Doppelte Siegelnähte oder breite Siegelzonen für erhöhte Dichtheit vorsehen; Siegelwerkzeuge regelmäßig reinigen und Verschleißteile planmäßig tauschen.
• Außenverpackung so auslegen, dass sie Stöße abfängt und die innere Einheit fixiert; Füllgrade, Polster und Kantenschutz auf Transportweg und Stapelhöhen abstimmen.

Zusammenfassung:

• Die Unterdruckverpackung ist eine effektive Methode zur Verlängerung der Haltbarkeit von Produkten, indem die Luft aus der Verpackung entfernt wird, was den Sauerstoffgehalt reduziert und das Wachstum von Bakterien verhindert; zusätzlich werden Aroma, Farbe und Textur häufig besser bewahrt.
• Durch den Einsatz von Unterdruckverpackung können Verpackungen aus Wellpappe ihre Stabilität und Robustheit unterstützen, da die kompakte Innenverpackung die Fixierung erleichtert und die Außenverpackung während Lagerung und Transport Stöße abfängt sowie die Einheit stapelfest macht.
• Die Unterdruckverpackung hat den Vorteil, dass sie Material und Volumen einsparen kann, da sie eng anliegende Folien nutzt und eine effiziente, prozesssichere Verpackungslösung ermöglicht. Dies ist besonders für Unternehmen relevant, die Verpackungen aus Wellpappe im kombinierten Einsatz betrachten.
• Geeignete Maschinen- und Materialauswahl (Folienbarriere, Siegelparameter, Außenverpackung) sowie eine saubere Prozessführung sind zentral für Dichtheit, Produktschutz und konstante Qualität; regelmäßige Prüfungen sichern die Reproduzierbarkeit.
• Für empfindliche Produkte empfiehlt sich ein reduziertes Vakuumniveau in Kombination mit stützenden Einlagen, um Form- oder Oberflächenschäden zu vermeiden; die Abstimmung mit der Wellpapp-Transportverpackung erhöht die Systemsicherheit.