Verpackungsentwicklung

Die Konzeption und Gestaltung von Behältern aus Wellpappe ist ein dynamischer, datengetriebener Prozess, der sich stetig weiterentwickelt. Die Entwicklung von Verpackungen steht im Mittelpunkt vieler fachlicher Bemühungen in diesem Bereich und hat eine wichtige Rolle für den Erfolg der Wellstar-Packaging GmbH gespielt. Sie umfasst die systematische Analyse von Anforderungen, die iterative Konstruktion, die Auswahl geeigneter Materialien sowie die Validierung durch Prüfungen unter praxisnahen Bedingungen. Der gesamte Ablauf ist interdisziplinär: Konstruktion, Materialwissenschaft, Logistik, Druckvorstufe und Qualitätssicherung wirken zusammen, um funktionale, wirtschaftliche und ressourcenschonende Lösungen bereitzustellen. Ergänzend kommen Toleranzmanagement, Abmessungsdefinition (Innenmaß vs. Außenmaß), Kennzeichnungs- und Informationsanforderungen sowie Aspekte der Circular Economy hinzu, damit Verpackungen in realen Lieferketten zuverlässig, effizient und wiederverwertbar funktionieren.

Definition: Was versteht man unter Verpackungsentwicklung?

Die Verpackungsentwicklung ist ein facettenreicher Prozess, der darauf abzielt, Verpackungen zu schaffen, die die Bedürfnisse der Hersteller, des Handels und der Verbraucher gleichermaßen erfüllen. Verpackungsdesign und Technologie sind die beiden Hauptschwerpunkte. Sie umfassen die Gestaltung wirksamer, ansprechender und umweltfreundlicher Lösungen zur Aufbewahrung, zum Schutz und zur Präsentation von Waren. Dazu zählen die Anforderungsaufnahme (Produkt, Logistik, Handel), die Konstruktion von Primär-, Sekundär- und Tertiärverpackung, die Material- und Prozessauswahl, die Auslegung für Kennzeichnung und Informationsübermittlung sowie die Absicherung über geeignete Tests. Ebenso wichtig sind Standardisierung und Skalierbarkeit, klare Spezifikationen und die Beherrschung von Fertigungstoleranzen, damit wiederholbare Qualität und prozesssichere Abläufe sichergestellt sind.

Teilbereiche und Zielgrößen

Wesentliche Teilbereiche sind Stabilität und Schutz (z. B. gegen Druck, Fall, Feuchte), Handhabung und Ergonomie, Wirtschaftlichkeit über den gesamten Lebenszyklus, Kreislauffähigkeit und Recyclingfreundlichkeit sowie die Integration in bestehende Lieferketten. Zielgrößen sind unter anderem Transportsicherheit, Gewichts- und Materialeffizienz, konforme Kennzeichnung, geringe Fehleranfälligkeit im Packprozess und eine klare Nutzerführung beim Öffnen und Entsorgen. Ergänzende Zielgrößen sind Rüstzeit- und Prozessstabilität in der Produktion, Minimierung von Ausschuss, eindeutige Identifizierbarkeit (Barcodes, 2D-Codes) und die Harmonisierung von Formaten zur bestmöglichen Nutzung von Maschinen- und Ladeeinheitenkapazitäten.

Entwicklungsprozess von Verpackungen

Der Prozess der Verpackungsentwicklung beginnt mit einer Analyse der Anforderungen und Ziele des Kunden. Es folgen Forschung und Entwicklung, Prototyping und Prüfung von Prototypen sowie die Produktion und Logistik. Im Mittelpunkt steht dabei immer der Schutz des Produkts, die Benutzerfreundlichkeit und die Minimierung von Umweltauswirkungen. Ergänzend werden Daten zu Transportwegen, Lagerbedingungen und erwarteten Belastungen einbezogen, um die Konstruktion gezielt abzusichern. In jeder Phase werden Annahmen überprüft und dokumentiert, um die Nachvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu gewährleisten.

1. Anforderungsaufnahme: Produktmaße, Masse, Empfindlichkeiten, rechtliche Vorgaben, gewünschte Öffnungs- und Packabläufe, Zielmärkte. Ergänzend: Umgebungsprofile (Temperatur/Feuchte), Retourenquoten, Packvolumina und geplante Absatzkanäle.
2. Konzeptphase: Auswahl geeigneter Konstruktionsprinzipien (z. B. FEFCO-Bauarten), Festlegung von Wandstärken und Wellenkombinationen. Bewertung von Alternativen mittels Nutzwertanalysen und Vorabschätzung der Materialausnutzung.
3. Materialauswahl: Definition der Papierqualitäten, Flächengewichte und Klebstoffsysteme in Bezug auf Leistung und Kreislauffähigkeit. Berücksichtigung von Druckverfahren, Farbaufträgen und Oberflächen für definierte Anforderungen an Lesbarkeit und Branding.
4. Simulation und Vorbemessung: Abschätzung der Stapel- und Kantenstabilität, Toleranzen für Rillungen und Stanzungen, Packdichte. Nutzung vereinfachter Berechnungen und Erfahrungswerte als Grundlage für Prototypen.
5. Prototyping: Musterfertigung mittels CAD-Daten und Plotter; Prüfung von Falzbarkeit, Passgenauigkeit und Handling. Iterative Anpassungen an Rillbilder, Schlitzbreiten und Klebelaschen zur Sicherung prozessstabiler Faltungen.
6. Validierung: Praxisnahe Tests (z. B. Fall, Druck, Schüttel), Klimakonditionierung und Bewertung der Eignung für den Versandweg. Dokumentation von Grenzbelastungen und Sicherheitsreserven für definierte Einsatzszenarien.
7. Industrialisierung: Überführung in den Produktionsprozess, Festlegung von Rüstparametern und Qualitätsmerkmalen. Definition von Prüfplänen, Grenzmustern, Messpunkten und akzeptierten Toleranzfeldern.
8. Logistikintegration: Optimierung für Lager, Kommissionierung, Palettierung und Transportsicherung. Festlegung von Packmustern, Lagenbildern, Ladehöhen und Sicherungsmitteln (z. B. Umreifung, Folierung) für unterschiedliche Versandprofile.
9. Freigabe und Dokumentation: Zeichnungen, Spezifikationen, Toleranzen und Prüfpläne. Eindeutige Versionierung, Änderungsstände, Freigabevermerke und Bereitstellung in den relevanten Systemen.
10. Kontinuierliche Verbesserung: Monitoring im Feld, Reklamationsauswertung, iterative Optimierung von Konstruktion und Prozessen. Nutzung von Felddaten zur zielgerichteten Nachjustierung von Material, Geometrie und Packabläufen.

Prüfverfahren und Qualitätsabsicherung

• Kantenstauch- und Kartondruckprüfungen: Bewertung der Kanten- und Stapelfestigkeit in Relation zu Wellenart und Papierqualität. Ergänzend können ECT- und BCT-Werte zur Dimensionierung herangezogen werden.
• Fall- und Stoßtests: Absicherung gegen typische Belastungen in Umschlag und Zustellung. Prüfung unterschiedlicher Fallrichtungen und Gewichtsvarianten für robuste Ergebnisse.
• Vibrations- und Schütteltests: Simulation von Transportbeanspruchungen über längere Strecken. Berücksichtigung von Frequenzspektren und Dauer, um realistische Einsatzbedingungen abzubilden.
• Klimaprüfungen: Einfluss von Feuchte und Temperatur auf Festigkeit und Maßhaltigkeit. Optional: Oberflächen- und Wasseraufnahmetests (z. B. Cobb) zur Bewertung der Empfindlichkeit.

Digitale Entwicklung und Daten

CAD-basierte Konstruktion, Schnittlinien (Dielines) und 3D-Faltungen ermöglichen eine präzise Auslegung. Versionierung, Änderungsmanagement und klare Spezifikationen sichern die Reproduzierbarkeit. In Kombination mit Druckdaten (z. B. für Flexo-, Offset- oder Digitaldruck) werden Layouts frühzeitig auf Passergenauigkeit, Toleranzen und Lesbarkeit geprüft. Zusätzlich erleichtern Parametrik, Bibliotheken für FEFCO-Bauarten und die Verwaltung von Stanzformen die Wiederverwendung bewährter Lösungen. Datendurchgängigkeit zu ERP- und Qualitätsdaten hilft, Prüfwerte, Maße und Freigaben transparent zu steuern.

Wellpappe in der Verpackungsentwicklung

Wellpappe spielt eine wichtige Rolle in der Verpackungsentwicklung. Aufgrund ihrer Struktur bietet sie hervorragende Schutzfunktionen. Wellpappkartons sind leicht, kosteneffektiv und bieten vielfältige Möglichkeiten für kundenspezifische Geometrien und Druckumsetzungen. Dank ausgereifter Strategien in der Verpackungsentwicklung sind heute auch kreislauffähige, gut recycelbare und bei Bedarf wiederverwendbare Verpackungen realisierbar. Neben dem Schutz stehen Materialeffizienz, passgenaue Abmessungen und eine prozesssichere Verarbeitung an konventionellen Maschinen im Fokus.

Material- und Konstruktionsaspekte

• Wellenarten und Kombinationswellen: E-, B-, C- und Doppelwellen (z. B. EB, BC) für abgestufte Anforderungen an Druck- und Durchstoßfestigkeit. Auswahl nach gewünschter Stapelstabilität, Bedruckbarkeit und Packhöhen.
• Papierqualitäten: Ausgewogene Relation zwischen Flächengewicht, Recyclinganteil, Steifigkeit und Bedruckbarkeit. Beachtung von Liner- und Wellenpapierkombinationen für definierte Leistungskennwerte.
• Rillung, Stanzung, Perforation: Funktionsmerkmale für zielgerichtetes Öffnen, saubere Kanten und prozesssichere Falzbarkeit. Sorgfältige Auslegung verhindert Rissbildung und erhöht die Bedienfreundlichkeit.
• Druck und Kennzeichnung: Informationsvermittlung, Branding-Elemente und Bedienhinweise; abgestimmt auf Logistik- und Rechtserfordernisse. Prüfung der Kontraste, Lesbarkeit und der Positionierung auf relevanten Flächen.
• Klebung und Verschluss: Auswahl geeigneter Klebstoffsysteme und Verschlusskonzepte (z. B. Selbstklebeverschluss, Heftung) in Abhängigkeit von Lastfällen, Geschwindigkeit und Rückführbarkeit.
• Toleranzen und Maße: Definition von Innen- und Außenmaßen, Rillversätzen und Schlitzbreiten für reproduzierbare Passung von Inhaltelementen, Einlagen und Ladeeinheiten.

Logistik- und Palettierfähigkeit

Die Ausnutzung von Ladeeinheiten und die Stapelstabilität beeinflussen Kosten und Transportsicherheit erheblich. Bei der Auslegung werden Packmuster, Zwischenlagen und Umreifungen einbezogen. Für die Planung der Ladeeinheiten hilft es, Maße und Traglasten der Europalette verstehen, um Kartonformate und Stapelhöhen systematisch zu harmonisieren. Zusätzlich sind unterschiedliche Transportprofile (Paketdienst, Stückgut, Export) und klimatische Bedingungen während Lagerung und Versand zu berücksichtigen, damit die geforderte Schutzleistung auch bei längeren Laufzeiten erhalten bleibt.

Vor- und Nachteile von Verpackungsentwicklung

Die Verpackungsentwicklung hat viele Vorteile. Sie verbessert die Produktpräsentation, schützt das Produkt und unterstützt das Branding. Bei der Verpackungsentwicklung werden auch Nachhaltigkeits- und Umweltgesichtspunkte berücksichtigt. Allerdings ist die Verpackungsentwicklung ein zeitaufwendiger und oftmals kostspieliger Vorgang. Dazu kommt die Herausforderung, den Spagat zwischen Funktionalität, Ästhetik und Nachhaltigkeit zu meistern. Zusätzlich müssen variable Transportbedingungen, schwankende Rohstoffqualitäten und Prozessschwankungen berücksichtigt werden, damit die Lösung im Alltag zuverlässig funktioniert. Ein weiterer Aspekt ist die sorgfältige Dokumentation: Nur mit klaren Spezifikationen und Prüfplänen kann die Qualität über Chargen und Produktionsstandorte hinweg stabil gehalten werden.

• Vorteile: bedarfsgerechte Schutzleistung, effiziente Logistik, reduzierte Materialverbräuche, klare Bedien- und Entsorgungshinweise. Verbesserte Prozesssicherheit, geringere Fehlerquoten im Packprozess und bessere Auslastung von Ladeeinheiten.
• Herausforderungen: Abstimmung vieler Stakeholder, Validierungsaufwand, Zielkonflikte zwischen Kosten, Schutz, Gestaltung und Umweltwirkungen. Zusätzlich ist die Einhaltung von Normen, Kennzeichnungsvorgaben und Toleranzfeldern sicherzustellen.

Nachhaltigkeit und Zirkularität

Ökobilanz, Recyclingfähigkeit und Materialeffizienz sind integrale Kriterien. Design-for-Recycling, minimierte Farbaufträge, der Einsatz von Rezyklaten sowie modulare Konstruktionen unterstützen eine kreislauffähige Nutzung. Gleichzeitig bleibt die Schutzfunktion als primäres Ziel erhalten, um Produktverluste und damit verbundene Umweltlasten zu vermeiden. Monomaterial-Lösungen, gut trennbare Komponenten und reduzierte Komplexität im Aufbau erleichtern die Rückführung in den Kreislauf und verbessern die Sortierbarkeit.

Praxisbeispiele

• Versandlösungen für E‑Commerce: integrierter Aufreißfaden, Selbstklebeverschluss, optimierte Rilllinien für schnelles Aufrichten und sicheres Verschließen. Ergänzend: variable Füllhöhen und stoßdämpfende Einlagen für unterschiedliche SKU-Größen.
• Regal- und Display-Ready‑Kartonage: gezielte Öffnungshilfen und bedarfsorientierte Perforationen für zügiges Bestücken am POS. Klare Sichtfenster und eindeutige Kennzeichnungen unterstützen die Platzierung und Warenrotation.
• Mehrteilige Schutzsysteme: Kombination aus Umkarton und Einlagen zur Fixierung empfindlicher Produkte ohne überflüssige Materialien. Austauschbare, modulare Inlays ermöglichen Variantenvielfalt bei gleichbleibender Außenverpackung.
• Konstruktive Polster aus Wellpappe: gefaltete Pufferzonen und Stapelecken ersetzen schaumbasierte Materialien, reduzieren Komplexität und erleichtern die stoffliche Verwertung.
• Ressourceneffiziente Sekundärverpackungen: optimierte Zuschnittpläne und minimierte Überlappungen senken Verschnitt und erhöhen die Materialausbeute bei gleichbleibender Schutzleistung.

Schlusswort

Die Verpackungsentwicklung ist ein zentraler Faktor in der Wellpappindustrie und eine unabdingbare Komponente für den Erfolg von Unternehmen wie der Wellstar-Packaging GmbH. Mit der stetigen Weiterentwicklung und den Innovationen in dieser Branche können in Zukunft noch effizientere und nachhaltigere Verpackungslösungen erwartet werden. Entscheidend bleibt ein methodischer, datenbasierter Ansatz, der Schutz, Handhabung und Ressourceneinsatz ausbalanciert und die Anforderungen entlang der gesamten Lieferkette berücksichtigt. Durch klare Spezifikationen, belastbare Prüfungen und kontinuierliche Verbesserung entstehen Lösungen, die im täglichen Einsatz robust, wirtschaftlich und kreislauffähig sind.

Zusammenfassung:

• Die Verpackungsentwicklung befasst sich mit dem Design und der Konstruktion von Verpackungen, mit besonderem Fokus auf Aspekte wie Stabilität, Handhabung, Lagerung und Transport.
• In Bezug auf Wellpappe bietet die Entwicklung von Verpackungen die Möglichkeit, maßgeschneiderte Lösungen zu entwerfen, die optimal auf die speziellen Anforderungen des jeweiligen Produkts abgestimmt sind.
• Die innovative Gestaltung von Verpackungen kann zudem dazu beitragen, Materialkosten zu reduzieren, die Produktpräsentation zu optimieren und somit letztendlich den Verkaufserfolg des Produkts zu steigern.
• Ein strukturierter Entwicklungsprozess umfasst Anforderungsaufnahme, Konzept, Materialwahl, Prototyping, Validierung, Industrialisierung und kontinuierliche Verbesserung.
• Praxisnahe Prüfungen (z. B. Fall-, Druck- und Klimatests) sichern Schutzleistung und Prozessstabilität ab.
• Logistik- und Ladeeinheitenplanung, inklusive Palettierfähigkeit, beeinflussen Wirtschaftlichkeit und Transportsicherheit maßgeblich.
• Nachhaltigkeit wird durch Design-for-Recycling, ressourceneffiziente Konstruktionen und geeignete Materialauswahl in den Entwicklungsprozess integriert.
• Saubere Spezifikationen, definierte Toleranzfelder und eindeutige Dokumentation sind entscheidend für Reproduzierbarkeit und gleichbleibende Qualität.
• Die Abstimmung von Abmessungen mit Ladeeinheiten, Maschinen und Prozesselementen reduziert Fehler und erhöht die Effizienz entlang der gesamten Lieferkette.