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Das FFS-Verfahren (Form-Fill-Seal, auch Schlauchbeutelverfahren) formt, befüllt und versiegelt Verpackungen in einem einzigen automatisierten Arbeitsgang – ohne vorgefertigte Beutel. Die Anlage zieht eine Folienbahn ab, formt sie zum Schlauch, füllt das Produkt ein und verschließt die Verpackung, bevor der fertige Beutel oder Sack die Maschine verlässt. Man unterscheidet zwei Bauarten: VFFS (Vertical Form-Fill-Seal) mit senkrecht stehendem Folienschlauch und HFFS (Horizontal Form-Fill-Seal) mit liegender Folienführung.
FFS-Verfahren: Formen, Befüllen, Versiegeln in einem Arbeitsgang
Bei klassischen Verpackungslinien werden Beutel oder Säcke vorgefertigt angeliefert, geöffnet, befüllt und erst danach verschlossen – mehrere Maschinen, mehrere Schnittstellen. Das FFS-Verfahren fasst diese Schritte in einer einzigen Anlage zusammen: Verpackungsformung, Befüllung und Versiegelung laufen direkt hintereinander, ausgehend von einer Folienbahn ab Rolle. Im deutschen Sprachgebrauch hat sich dafür neben der Abkürzung FFS auch der Begriff Schlauchbeutelmaschine bzw. Schlauchbeutelverfahren etabliert. Der Verzicht auf vorgefertigte Beutel reduziert Materialhandling und Schnittstellen und ist einer der Gründe, warum FFS-Anlagen in der industriellen Serienverpackung von Schüttgütern, Lebensmitteln, chemischen Produkten und medizinischen Flüssigkeiten verbreitet sind.
VFFS und HFFS im Vergleich
FFS-Anlagen werden nach der Lage des Folienschlauchs unterschieden. Bei VFFS-Anlagen läuft die Folie senkrecht über eine Formschulter zu einem stehenden Schlauch; das Füllgut rutscht schwerkraftgeführt von oben ein, während Boden- und Kopfnaht quer versiegelt werden. Bei HFFS-Anlagen wird die Folienbahn liegend durch das Formwerkzeug geführt; das Produkt wird seitlich zwischen zwei Folienlagen platziert, bevor die Naht geschlossen wird. Die Bauart bestimmt, für welche Produkte eine Anlage geeignet ist:
| Merkmal | VFFS (vertikal) | HFFS (horizontal) |
|---|---|---|
| Folienführung | senkrecht, über Formschulter zum stehenden Schlauch | liegend, durch das Formwerkzeug |
| Nahtbild | eine Längsnaht, Boden- und Kopfnaht quer | eine Längsnaht (Fin-Seal), zwei Quernähte |
| Typische Füllgüter | rieselfähige, schwerkraftgeführte Produkte: Pulver, Granulat, Flüssigkeiten | formstabile, orientierte Produkte: Riegel, Gebäck, Stückgut |
| Stellflächenbedarf | gering, kompakte Grundfläche | deutlich höher als VFFS |
| Anwendungsbeispiele | Chemieprodukte, Baustoffe, Lebensmittelpulver | Backwaren, Süßwaren, technische Stückgüter |
In der Praxis ist der Stellflächenbedarf ein wichtiges Auswahlkriterium: HFFS-Anlagen benötigen durch die liegende Bauweise deutlich mehr Grundfläche als VFFS-Anlagen, die durch ihre vertikale Anordnung kompakter bauen.
Ablauf einer FFS-Anlage
Am Beispiel der vertikalen Bauart (VFFS) lässt sich der Ablauf in sechs Schritten beschreiben. Bei der horizontalen Bauart (HFFS) gelten die gleichen Schritte sinngemäß, nur mit liegendem statt stehendem Schlauch.
Nach der Formschulter entsteht durch die Längssiegelung der geschlossene Schlauch; die Quersiegelung trennt anschließend jeden Beutel vom nächsten ab und bildet gleichzeitig Boden- und Kopfnaht. Wie viele Beutel pro Minute dabei entstehen, hängt stark von Beutelgröße, Produkt und Foliendicke ab und wird deshalb je Maschinentyp und -baugröße unterschiedlich angegeben, nicht als pauschaler Wert für alle FFS-Anlagen.
Siegeltechnik und Qualitätssicherung
Welche Siegeltechnik zum Einsatz kommt, hängt vom Folienaufbau ab. Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), das nach eigenen Angaben über das breiteste Spektrum an Siegeltechnologien in Deutschland verfügt, unterscheidet fünf gängige Verfahren:
| Siegeltechnik | Funktionsprinzip | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| Heißsiegeln (Kontakt) | beheizte Siegelbacken schmelzen die Foliengrenzschichten | Standard-Kunststofffolien |
| Impulssiegeln | kurzer Stromimpuls erhitzt einen Heizdraht | dünne, empfindliche Folien |
| Ultraschallsiegeln | mechanische Schwingung erzeugt Reibungswärme in der Naht | Verbundfolien, Non-Food |
| Hochfrequenzsiegeln | elektromagnetisches Feld erwärmt polare Kunststoffe | PVC-Beutel, Medical/Pharma |
| Induktionssiegeln | Wechselfeld erhitzt eine Metallschicht in der Naht | Verbundfolien mit Aluminiumanteil |
Die Festigkeit der fertigen Siegelnaht wird in Deutschland nach DIN 55529 geprüft: Im Peel- bzw. Zugversuch misst ein Zugprüfgerät die Kraft, die nötig ist, um die Naht wieder zu öffnen. Der Test lässt sich sowohl an fertigen Packungen als auch an gesondert hergestellten Laborsiegelnähten durchführen und zählt zu den Standardprüfungen für Verpackungen aus flexiblen Packstoffen.
Anwendungsbeispiele: Chemieindustrie und Medizintechnik
Wie flexibel das FFS-Prinzip einsetzbar ist, zeigen zwei Beispiele aus sehr unterschiedlichen Branchen. Für die Chemieindustrie hat die Beumer Group eine FFS-Sackanlage entwickelt, die Säcke aus vorgefertigter PE-Schlauchfolie formt, befüllt und verschließt. Die Anlage verarbeitet technische Kunststoffe (PE, PP, PA, PS), Salze, Baustoffe, Düngemittel und Lebensmittel zu Säcken bis 25 kg und erreicht dabei bis zu 2.600 Säcke pro Stunde bei reproduzierbarer Gewichtsgenauigkeit – Details dazu liefert ein Fachbericht zur FFS-Anlage für Chemieprodukte.
In der Medizintechnik stellen FFS-Anlagen dagegen Infusions-, Ernährungs- und Dialysebeutel her. Die Kiefel-FFS-Systeme für Medical/Pharma fertigen Ein-, Zwei- und Mehrkammerbeutel aus PVC oder PVC-freien Materialien mit Schlauch- oder Injektionsport; das Modell Solutionperformer KFS erreicht je nach Ausbaustufe 4.500 bis 6.000 Beutel pro Stunde bei Volumina von 50 bis 6.000 ml. Voraussetzung ist eine für den Kontakt mit Infusionslösungen geeignete, chemisch inerte Folie – Hersteller wie Polycine fertigen dafür Coextrusionsfolien speziell für FFS-Anlagen in der Pharmaverpackung.
Materialien, Recycling und Registrierungspflicht
FFS-Folien bestehen meist aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP), häufig als Mehrschichtfolie mit zusätzlicher Barriereschicht gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff oder Aromaverlust. Für die Kreislaufwirtschaft ist der Folienaufbau entscheidend: Monofolien aus nur einem Kunststoff lassen sich in bestehenden Sortieranlagen leichter erkennen und stofflich verwerten als Verbundfolien aus mehreren Materialien – mehr dazu unter nachhaltige Verpackungen und Kreislaufwirtschaft. Auch biobasierte Folien auf Basis von Bioplastik kommen für FFS-Anlagen zunehmend infrage, sofern sie sich mit den vorhandenen Siegelwerkzeugen verarbeiten lassen. Wer befüllte FFS-Verpackungen erstmals gewerblich in Deutschland in Verkehr bringt, muss sich im Verpackungsregister LUCID der Zentralen Stelle Verpackungsregister (ZSVR) registrieren – seit der VerpackG-Novelle zum 1. Juli 2022 gilt das für alle Verpackungsarten, auch für rein gewerblich genutzte Transportverpackungen wie Chemie- oder Baustoffsäcke. Planung, Umrüstung und Prozessoptimierung solcher Anlagen sind unter anderem Teil der Ausbildung in Studiengängen der Verpackungstechnologie.
Häufig gestellte Fragen
Was genau bedeutet FFS-Verfahren (Form-Fill-Seal)?
FFS steht für Form, Fill, Seal – Formen, Befüllen, Versiegeln. Die Anlage formt die Verpackung aus einer Folienbahn, befüllt sie und versiegelt sie in einem durchgehenden automatisierten Arbeitsgang, ohne dass vorgefertigte Beutel zugeführt werden müssen.
Was unterscheidet VFFS von HFFS?
VFFS-Anlagen arbeiten vertikal und eignen sich für rieselfähige, schwerkraftgeführte Produkte wie Pulver oder Granulat. HFFS-Anlagen führen die Folie horizontal und sind für formstabile, orientierte Produkte wie Riegel oder Gebäck ausgelegt; sie benötigen mehr Stellfläche als VFFS-Anlagen.
In welchen Branchen kommt das FFS-Verfahren zum Einsatz?
FFS-Anlagen verpacken unter anderem Chemieprodukte, Baustoffe und Düngemittel in Säcken sowie Lebensmittel und – als Sonderfall mit hohen Reinheitsanforderungen – Infusions- und Mehrkammerbeutel in der Medizin- und Pharmaindustrie.
Wie wird die Qualität der Siegelnaht bei FFS-Verpackungen geprüft?
Die Siegelnahtfestigkeit wird nach DIN 55529 im Peel- bzw. Zugversuch bestimmt. Je nach Folie kommen unterschiedliche Siegeltechniken zum Einsatz, etwa Heißkontakt-, Impuls-, Ultraschall-, Hochfrequenz- oder Induktionssiegeln.
Sind FFS-Verpackungen aus Kunststofffolie recycelbar?
Das hängt vom Folienaufbau ab: Monofolien, etwa reine PE-Folien, lassen sich in bestehenden Wertstoffströmen leichter recyceln als Verbundfolien aus mehreren Kunststoffarten. Wer solche Verpackungen erstmals gewerblich in Verkehr bringt, muss sie zudem im Verpackungsregister LUCID der ZSVR registrieren.