1982 wurde in Dortmund das Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik gegründet, das die angewandte Forschung auf dem Gebiet der Transport- und Warendistribution im Fokus hatte. Da man bald erkannte, dass die Eignung von Verpackungen für die Distribution nicht nur theoretisch befriedigend ermittelt werden kann, kam 1986 das Verpackungslabor hinzu.
Jährlich werden seitdem etwa 50 unterschiedliche Entwicklungs- und Forschungsaufträge von Produktherstellern, dem Lebensmittelhandel und anderen Forschungsträgern bearbeitet, welche die innerhalb der verschiedenen Distributionsstufen auf Produkt und Verpackung einwirkenden Belastungen mit hoher Realitätstreue im Labor nachbilden lassen.
Das Fraunhofer Institut IML in Dortmund.
Aufgabenbezogene Prüftechnik
Alle standardisierten, aber auch anwenderspezifische Prüfungen finden in der Regel mit Original-Ladeeinheiten und -Packungen statt. Das erfordert entsprechend angepasste Prüftechnik. So erfolgen Prüfungen zur Ermittlung des Box-Compression-Vergleichswerts und des daraus abgeleiteten Stapelfaktors mit einer Zug-Druck-Prüfanlage, deren Druckkraft 200 kN beträgt bei einer Auflagefläche von 1.500 mm x 1.500 mm und der maximalen Höhe der Ladeeinheit von 1.800 mm. Mit Hilfe der Ergebnisse kann der Anwender die notwendigen Stapelmuster auf der Palette oder für die Block-Lagerung entwickeln. Schwachstellen-Analyse und konstruktive Optimierungsmaßnahmen begleiten jede Prüfung. Auf dieser Zug-Druck-Prüfanlage werden nahezu monatlich neue Paletten-Konstruktionen nach allen dafür relevanten Prüfnormen getestet.
Mobile Anlage zur Messung von Reibwerten mit Originalladungen.
Weitere Schwerpunkte sind Tests zu den im globalen Warenverkehr auftretenden unterschiedlichsten klimatischen Bedingungen, für die realitätsnahe Prüfverfahren unerlässlich sind.
Eine besondere Bedeutung hat weiterhin die Prüfung von Verpackungen mit isolierenden Eigenschaften. Die Vielfalt der Produkte, die innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs distribuiert werden müssen, reicht von Pharmaka, menschlichen Organen und Lebensmitteln bis hin zu Chemikalien. Die Eignung der dafür erforderlichen Verpackungssysteme wird mit Thermoelementen und Temperatur-Daten-Loggern geprüft. Das Fraunhofer Institut hat dafür die erste DIN-Norm initiiert.
Kombinierte mechanisch-klimatische Belastungen können mittels der Vertikal-Schwingprüfanlage, die mit einer Klimakammer überbaut ist, simuliert werden. Mit ihr lassen sich Massen bis zu 1.500 kg im Frequenzbereich von 2 bis 150 Hz prüfen. Das entspricht dem größten Anteil von Schwingungen und Stößen bei allen Verkehrsträgern. Weiterentwicklung und Umsetzung.
Vollbremsung im Test
Eine der wichtigsten Investitionen der letzten Jahre war das „Horizontal Impact Test System“ (HITS) von der Lansmont Corp., USA. Sie wurde nach Vorgaben des IML gestaltet, die im Rahmen des von ihm mit erarbeiteten europäischen Forschungsvorhabens „COSATT“ entstanden und eine wertvolle Datenbasis für die 17 m lange Anlage bildeten. Auf ihr können zeitgleich zwei Paletten getestet und Vollbremsungen von Lkw, Eisenbahn-Rangierstöße und Crash-Situationen nachvollzogen werden.
Dieses Großpackmittel aus Holz wurde auf seine Eignung für den weltweiten Transport von sensiblen Teilen einer Röntgenanlage geprüft. Auf der Anlage erfolgte die Simulation einer Vollbremsung im Straßenverkehr mit einer Verzögerung von a = 1,0 G.
Eine weitere Vorgehensweise ist „Field-to-Lab“. Hier kommen Messdaten aus realen Messungen von Beschleunigungen und Klimazuständen zur Anwendung, die genutzt werden können, um Gründe für Transportschäden zu ermitteln. Intensiv widmet sich das IML auch der Ladungssicherung, u. a. durch Erarbeiten gesicherter Reibbeiwerte mit der deutschlandweit leistungsfähigsten mobilen Messanlage.
Diese Anstrengungen um ständige Weiterentwicklung werden durch Mitwirkung im DIN- NAVp umgesetzt, aber auch in Gremien des VDI, als Mitglied der IAPRI und ab 2016 als „ista“-Organ.
Kontakt:
Fraunhofer Institut IML
Verpackungslabor
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 2-4
44227 Dortmund
Gerrit Hasselmann
Tel. +49 231 9743 302
E-Mail: gerrit.hasselmann@iml.fraunhofer.de
Ralf Wunderlich
Tel. +49 231 9743 301
E-Mail: ralf.wunderlich@iml.fraunhofer.de
