Verpackbarkeitstests

Wenn es um Wellpappe-Verpackungen geht, spielen Verpackbarkeitstests eine wichtige Rolle. Sie stellen sicher, dass die Verpackungen ihre Aufgabe zuverlässig erfüllen und bieten zugleich einen wichtigen Prozess zur Qualitätssicherung für Hersteller und Unternehmen. Darüber hinaus ermöglichen sie die Validierung von Verpackungskonzepten in der Entwicklung, in der Bemusterung und in der Serienfertigung. Durch strukturierte Prüfsequenzen lassen sich Transportschäden vermeiden, Reklamationsraten senken und Materialeinsatz sowie Kosten gezielt steuern.

Im Fokus dieser Prüfungen steht die realitätsnahe Abbildung typischer Belastungen entlang der gesamten Lieferkette – von der Kommissionierung über den Transport bis zur Lagerung und das Handling am Zielort. Ziel ist es, Risiken wie Quetschen, Stürze, klimatische Einflüsse oder Vibrationen systematisch zu bewerten und daraus belastbare Aussagen zur Eignung einer Lösung abzuleiten. Ergänzend werden Wechselwirkungen aus Produkt, Packmittel und Logistikumgebung betrachtet, um robuste, reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.

Definition: Was versteht man unter Verpackbarkeitstests?

Unter Verpackbarkeitstests versteht man eine Reihe von Untersuchungen, die darauf abzielen, die Leistung und Qualität von Verpackungsmaterialien zu überprüfen. Solche Tests stellen sicher, dass die Verpackungen, speziell aus Wellpappe, die Anforderungen an Schutz und Haltbarkeit während des Transports, der Lagerung und der Handhabung erfüllen. Sie dienen als objektive Grundlage für Freigaben, Änderungsbewertungen und kontinuierliche Verbesserungsprozesse.

Im engeren Sinne prüfen sie das Zusammenspiel aus Produkt, Umverpackung, Innenpolsterung und Verschluss. Bewertet werden unter anderem Schutzwirkung, Stabilität, Handhabungssicherheit, Widerstandsfähigkeit gegen Feuchte sowie Beständigkeit gegenüber wiederkehrenden und einmaligen Belastungen. Dabei unterscheidet man zwischen materialbezogenen Prüfungen (zum Beispiel Kantenstauchwiderstand der Wellpappe) und systemischen Prüfungen des kompletten Packstücks (zum Beispiel Box-Compression-Tests oder Fallprüfungen). Materialkennwerte wie ECT (Edge Crush Test), RCT (Ring Crush Test), FCT (Flat Crush Test), Biege- und Zugfestigkeit sowie der Cobb-Wert zur Wasseraufnahme liefern ergänzende Hinweise für die Auswahl geeigneter Wellenarten und Flächengewichte.

Arten von Verpackbarkeitstests und deren Verfahren

Verpackbarkeitstests können in verschiedene Typen unterteilt werden, je nachdem, auf welchen Aspekt der Verpackung sie abzielen. Beliebte Verpackbarkeitstests umfassen Stapel-, Fall-, Knick-, Schlagzähigkeits- und Feuchtigkeitstests. Bei Stapeltests wird die Fähigkeit der Verpackung getestet, Gewicht ohne Kollaps zu tragen, während Falltests die Auswirkungen eines plötzlichen Sturzes analysieren. Knicktests bewerten den Knickwiderstand der Verpackung insbesondere an Rillstellen, während Schlagzähigkeits- und Feuchtigkeitstests die Schlagfestigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Verpackung überprüfen. Ergänzend werden Prüfgeschwindigkeiten, Auflasten, Auflageflächen, Prallkörper, Fallorientierungen und Konditionierungszustände definiert, um Vergleichbarkeit und Wiederholbarkeit sicherzustellen.

Ergänzend kommen häufig Vibrationsprüfungen (zur Simulation von Straßen- und Fördertechnik-Schwingungen), Durchstoß- bzw. Perforationsprüfungen (Beständigkeit gegen punktuelle Beanspruchung), Dauerstauch- und Kriechtests (Langzeitbelastung unter Druck), Temperaturwechseltests sowie Prüfungen der Verschlussfestigkeit (zum Beispiel Klebeband-, Heft- oder Umreifungsprüfung) zum Einsatz. Die Auswahl der Verfahren richtet sich nach Produktmasse, Empfindlichkeit, Transportweg, Palettierung und klimatischen Rahmenbedingungen. In der Praxis werden Prüfprofile häufig risikobasiert festgelegt, um typische Belastungsspitzen entlang der Prozesskette abzubilden.

• Stapel-/Druckprüfung (BCT): Ermittelt die maximale Drucklast des kompletten Packstücks sowie das Deformationsverhalten unter statischer und dynamischer Belastung; relevant für Lager- und Transportstapel sowie Sicherheitsfaktoren in der Dimensionierung.
• Fallprüfung: Kanten-, Eck- und Flächenfall aus definierten Höhen; beurteilt Schadensbilder am Produkt und Strukturverhalten der Verpackung nach Einzel- und Mehrfachstürzen, inklusive Bewertung von Polsterabstimmung und Verschlussintegrität.
• Knick- und Rillfestigkeit: Bewertet die Stabilität an Rill- und Falzlinien, relevant für Faltqualität, Deckelpassung und Verschlussgüte; Einfluss von Rillgeometrie, Rilltiefe und Faserrichtung wird nachvollzogen.
• Schlagzähigkeit/Durchstoßarbeit: Misst die Widerstandsfähigkeit gegenüber schlagartigen Einwirkungen und perforierenden Lasten, unter anderem durch definierte Stempelgeometrien und Auftreffgeschwindigkeiten.
• Feuchte- und Klimaeinfluss: Konditionierung bei definierter Temperatur und relativer Luftfeuchte; optional Feuchtezyklen zur Bewertung von Materialabfall und Klebeperformance, inklusive Rücktrocknungs- und Alterungseffekten.
• Vibration/Transportsimulation: Random- und Sinusprofile für Förder- und Straßenverkehr; Untersuchung von Resonanzen, Setzverhalten von Polsterungen und Interaktionen in Ladeeinheiten.
• Dauerstauchung/Kriechverhalten: Langzeitprüfung unter Last zur Abschätzung der Stabilität in gestapelter Lagerung, inklusive Zeit-Temperatur-Feuchte-Superposition zur Lebensdauerabschätzung.
• Verschluss- und Kantenfestigkeit: Verifizierung von Klebebändern, Heftklammern, Umreifungen und Kantenverstärkungen unter Last und Klima; Bewertung von Haftung, Scher- und Peel-Verhalten.

Typische Prüfumgebungen und Parameter

• Klimakonditionierung: Standardisierte Temperatur-/Feuchtezustände vor und während der Prüfungen, da Wellpappe stark auf Klima reagiert; Beispiel: 23 °C/50 % r. F. sowie alternative Profile für tropische oder kalte Umgebungen.
• Lastfälle: Eigengewicht, Zusatzlasten durch Stapelung, Stoßspitzen beim Handling, Schwingungen beim Transport; Berücksichtigung von Ladehilfsmitteln und Ladungssicherung.
• Produktmerkmale: Masse, Steifigkeit, Empfindlichkeit, Schwerpunktlage, Kantenempfindlichkeit; besondere Anforderungen bei empfindlichen, spröden oder flüssigkeitsgefüllten Gütern.
• Packmittelmerkmale: Wellenart, Flächengewicht, Rillbild, Verschlussart, Polstersysteme; Einfluss der Faserrichtung und der Feuchtigkeitsaufnahme auf Steifigkeit und Tragfähigkeit.
• Geometrie: Abmessungen des Packstücks, Füllgrad und Lastverteilung; siehe weiterführende Grundlagen zu Abmessungen im Lexikon.
• Palettierung/Einbindung: Stapelbild, Stauchpfade, Zwischenlagen, Stretch- oder Schrumpffolie, Einfluss der Ladeeinheit; Interaktionen zwischen Kartons, Paletten und Umreifungen.

Normen, Richtlinien und bewährte Prüfprofile

Für die Auslegung und Bewertung von Verpackbarkeitstests haben sich international anerkannte Normen und Richtlinien etabliert. Dazu zählen unter anderem Referenzen wie ISO 12048 (Druckprüfung für vollständige Versandstücke), DIN EN 22248 (Fallprüfung für gefüllte Versandstücke), ISO 2233 (Konditionierung von Proben), ISO 2872/ISO 2874 (Klemm- und Stapelprüfungen) sowie praxisnahe Transportsimulationsprofile nach gängigen Industriestandards. Diese Dokumente unterstützen die Vergleichbarkeit von Ergebnissen und erleichtern die Ableitung von Freigabekriterien.

Zusätzliche materialbezogene Kennwerte

Neben systemischen Prüfungen liefern materialbezogene Messgrößen wichtige Hinweise zur Auslegung von Wellpappe-Verpackungen:

• ECT: Kantenstauchwiderstand zur Beurteilung der vertikalen Tragfähigkeit einer Wellpappenqualität.
• FCT: Flachstauchwiderstand zur Bewertung des Wellenprofils und der lokalen Druckbeständigkeit.
• RCT: Ringstauchwiderstand als Indikator für die Druckfestigkeit der Liner- und Wellenpapiere.
• Cobb-Wert: Wasseraufnahmeverhalten als Maß für die Feuchteempfindlichkeit und Bedruckbarkeit.
• Grammatur und Biegesteifigkeit: Einfluss auf Faltverhalten, Kantenfestigkeit und Gesamtstabilität.

Messdatenerfassung und Instrumentierung

Für eine aussagekräftige Auswertung werden Messgrößen wie Kraft-Weg-Verläufe, Beschleunigungen, Dehnungen, Durchstoßarbeit oder Feuchtegehalte erfasst. Datenlogger für Schock- und Vibrationsereignisse, Klimasensorik sowie hochauflösende Kameras zur Schadensdokumentation erhöhen die Transparenz. Regelmäßige Kalibrierung der Prüfmittel und ein dokumentierter Messmittelüberwachungsplan stellen die Rückführbarkeit sicher.

Anwendungsbereiche und Bedeutung der Verpackbarkeitstests

Verpackbarkeitstests sind sowohl im Designprozess als auch in der Qualitätskontrolle der Verpackungen unverzichtbar. Sie helfen bei der Auswahl des richtigen Materials und der passenden Verpackungslösung für ein bestimmtes Produkt. Außerdem stellen sie sicher, dass die Verpackung während des Transportes und der Lagerung standhält. Ein effektiver Verpackbarkeitstest reduziert Ineffizienzen, minimiert Produktverluste und sorgt für die Zufriedenheit der Kunden. Dies gilt für E-Commerce-Sendungen, Filialbelieferungen, Ersatzteil- und Mehrweglogistik ebenso wie für empfindliche Güter aus Elektronik, Medizintechnik oder Lebensmittelbereichen.

In der Entwicklung unterstützen sie die Dimensionierung von Wandstärken, Rillbildern und Polsterkonzepten sowie die Auswahl geeigneter Verschluss- und Kennzeichnungslösungen. In der Serienüberwachung dienen sie der statistischen Absicherung von Materialschwankungen und Prozessänderungen. Darüber hinaus sind sie relevant für Änderungsfreigaben (zum Beispiel Materialumstellungen), für Exportanforderungen mit besonderen Klimaprofilen sowie für die Bewertung neuer Transportwege. Feldrückmeldungen und Retourenauswertungen fließen idealerweise als kontinuierlicher Verbesserungszyklus in die Prüfplanung ein.

Planung, Dokumentation und Auswertung

1. Zieldefinition: Relevante Risiken identifizieren (Stapelung, Sturz, Vibration, Feuchte) und Akzeptanzkriterien festlegen; Sicherheitsfaktoren und Freigabestufen definieren.
2. Probenplanung: Anzahl der Prüfmuster festlegen, Produkt- und Verpackungsvarianten berücksichtigen, Probenherstellung dokumentieren; Repräsentativität und Stichprobenumfang festhalten.
3. Konditionierung: Einheitliche Klima-Vorbehandlung zur Vergleichbarkeit der Ergebnisse; Konditionierungsdauer und -profile verbindlich bestimmen.
4. Prüfsequenz: Reihenfolge der Tests und Belastungsniveaus definieren (Einzel- vs. Kombinationsbelastungen); Sequenzeffekte und Erholungszeiten berücksichtigen.
5. Messgrößen: Maximallast, Resttragfähigkeit, Deformation, Beschleunigungen, Durchstoßarbeit, Feuchteaufnahme, Versagensart; ergänzend Energieeinträge und Resonanzfrequenzen beobachten.
6. Auswertung: Schadenskataloge, Grenzmuster, statistische Kennzahlen, Konfidenzintervalle und Freigabeempfehlung; Visualisierung über Last-Verformungs-Kurven und Häufigkeitsverteilungen.
7. Dokumentation: Vollständige Prüfberichte mit Fotos, Messdaten, Rahmenparametern und Abweichungsanalyse; nachvollziehbare Versionierung und Archivierung.

Bewährt haben sich risikobasierte Stichprobenpläne sowie statistische Verfahren zur Trendanalyse. Die Kombination aus Laborergebnissen und Felddaten (zum Beispiel aus Datentrackern) verbessert die Übertragbarkeit und unterstützt belastbare Entscheidungen. Eine klare Zuordnung von Verantwortlichkeiten und Prüfmittelkalibrierungen erhöht die Prozesssicherheit.

Grenzen und typische Fehlerquellen

• Übertragbarkeit: Laborbedingungen bilden reale Transportketten nur näherungsweise ab; Feldrückmeldungen sollten einfließen, um Profile zu kalibrieren.
• Materialstreuung: Chargenunterschiede bei Wellpappe, Klebebändern und Polstern beeinflussen Ergebnisse; systematische Probenziehung reduziert Verzerrungen.
• Klimasensitivität: Unzureichende Konditionierung führt zu nicht vergleichbaren Resultaten; Feuchtehysterese beachten.
• Präparation: Fehler beim Falten, Rillen oder Verschließen können Testergebnisse verfälschen; definierte Arbeitsanweisungen minimieren Varianz.
• Überdimensionierung: Zu konservative Prüfprofile können zu unnötigen Materialreserven und höherem Ressourcenverbrauch führen; Auslegung an realen Lastkollektiven orientieren.
• Sequenzeffekte: Vorbelastungen verändern das Antwortverhalten; Reihenfolge und Erholungszeiten methodisch festlegen.
• Messmittel: Unkalibrierte Geräte oder ungeeignete Aufbauten führen zu Messfehlern; regelmäßige Prüfung und Validierung sind erforderlich.

Vor- und Nachteile von Verpackbarkeitstests

Ein wesentlicher Vorteil von Verpackbarkeitstests ist die Möglichkeit, die Qualität und Zuverlässigkeit von Verpackungen objektiv einzuschätzen. Durch Verpackbarkeitstests können Hersteller und Unternehmen Produktverluste aufgrund unzureichender Verpackung reduzieren und zugleich zur Kundenzufriedenheit beitragen. Jedoch gibt es auch Nachteile. So stellen die Kosten und der Zeitaufwand für die Durchführung von Tests eine Herausforderung dar. Zudem gibt es immer das Risiko, dass die im Test erreichten Leistungsniveaus nicht unter realen Bedingungen reproduziert werden können. Eine ausgewogene Prüfstrategie adressiert diese Aspekte durch definierte Profile, geeignete Stichprobenumfänge und abgestufte Freigabekriterien.

• Vorteile: Systematische Risikobewertung, fundierte Material- und Designentscheidungen, Reduktion von Transportschäden, belastbare Freigaben; nachvollziehbare Dokumentation und bessere Reproduzierbarkeit.
• Nachteile: Zusätzlicher Aufwand, teilweise destruktive Prüfungen, potenzielle Abweichungen zwischen Labor- und Feldbedingungen; Anforderungen an Personalqualifikation und Messmittel.
• Abwägung: Eine zielgerichtete Teststrategie mit passenden Profilen und Stichprobenumfängen unterstützt ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Sicherheit und Ressourceneinsatz; iterative Optimierung mit Felddaten erhöht die Wirksamkeit.

Zusammenfassung:

• Verpackbarkeitstests sind bedeutend zur Optimierung der Qualität von Verpackungsmaterialien, insbesondere bei Verpackungen aus Wellpappe.
• Diese Tests helfen dabei, die Effizienz und Machbarkeit der Verpackung unter realen Bedingungen zu beurteilen, um sicherzustellen, dass Ihre Produkte sicher und unbeschädigt ankommen.
• Für Unternehmen, die Verpackungen aus Wellpappe verwenden, sind diese Prüfungen unerlässlich, um die Anforderungen an Gewicht, Stabilität und Schutz Ihres Produkts optimal zu erfüllen.
• Sorgfältig geplante Prüfsequenzen mit klaren Akzeptanzkriterien, definierter Klimakonditionierung und nachvollziehbarer Dokumentation erhöhen die Aussagekraft der Ergebnisse.
• Die Auswahl geeigneter Verfahren (Stapel-, Fall-, Knick-, Schlagzähigkeits-, Feuchte- sowie Vibrationsprüfungen) richtet sich nach Produkt, Logistikweg und Packmittelparametern.
• Regelmäßige Überprüfung und Abgleich mit Felddaten unterstützen die kontinuierliche Verbesserung und eine stabile Qualität im Einsatz.
• Die Orientierung an anerkannten Normen und konsistenten Messmethoden verbessert Vergleichbarkeit, Transparenz und Freigabesicherheit.
• Eine Kombination aus material- und systembezogenen Kennwerten ermöglicht eine tragfähige, belastbare Dimensionierung von Wellpappe-Verpackungen.