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Eine Stapeleinheit ist eine Ladeeinheit, die durch geordnetes Übereinanderstapeln mehrerer gleichartiger Packstücke – Kartons, Kisten oder Kleinladungsträger – auf einer Palette oder einem vergleichbaren Ladungsträger entsteht. Sie fasst einzelne Packstücke zu einem transport- und lagerfähigen Verbund zusammen und reduziert dadurch die Zahl der Handling-Vorgänge in Lager und Transport. Wie hoch und wie stabil eine Stapeleinheit ausfallen darf, hängt von drei technischen Größen ab: dem Stapelmuster, dem Stapelfaktor und dem Stapeldruck der untersten Lage.
Was ist eine Stapeleinheit?
Grundlage jeder Stapeleinheit ist die Palettierung: das geordnete Stapeln und Sichern von Stückgütern, Kartons oder Gebinden auf einer Palette, um die Ladung lager- und transportfähig zu machen. Ziel ist dabei stets eine stabile, möglichst genormte Ladeeinheit, die sich mit Gabelstapler oder Hubwagen bewegen, sicher stapeln und ohne Schäden weitertransportieren lässt.
Sprachlich hat der Begriff „Stapel“ in der Handelsgeschichte eine ganz andere Bedeutung: In der Torfwirtschaft bezeichnete der Pariser Stapel als historische Volumeneinheit ein Maß von rund 516 Kubikfuß getrocknetem Torf, unterteilt in 90 sogenannte Trachten; im Departement Somme galt mit 320 Kubikfuß ein abweichender Wert. Mit der heutigen logistischen Stapeleinheit hat diese historische Mengeneinheit nur den Namen gemeinsam.
Stapelmuster: Verbundstapelung und Säulenstapelung
Beim Aufbau einer Stapeleinheit unterscheidet die Logistik zwei grundsätzliche Muster. Bei der Säulenstapelung liegen die Packstücke kantenbündig exakt übereinander. Das nutzt die Eigenstabilität jedes einzelnen Packstücks gut aus, macht die Stapeleinheit bei schweren oder hohen Ladungen aber anfälliger für Verrutschen als die Alternative. Bei der Verbundstapelung werden die Lagen versetzt zueinander angeordnet, sodass die Packstücke wie in einem Mauerverband ineinandergreifen; dadurch entsteht eine deutlich stabilere, gegen seitliches Verschieben gesicherte Stapeleinheit.
Innerhalb der einzelnen Packstücke sorgt häufig zusätzlich eine Pufferverpackung dafür, dass Stöße beim Stapeln, beim Verladen und beim Transport nicht direkt auf das Produkt durchschlagen – gerade bei Verbundstapelung mit mehreren Lagenwechseln ein relevanter Schutzfaktor.
Stapelfaktor und Stapelhöhe
Der Stapelfaktor gibt an, wie oft dieselbe Ladeeinheit beziehungsweise derselbe Ladungsträger maximal übereinandergestapelt werden darf. Ein Stapelfaktor von drei bedeutet, dass maximal drei gleichartige Stapeleinheiten übereinanderstehen dürfen, bevor die Tragfähigkeit der untersten Einheit oder die zulässige Raumhöhe erreicht ist. In der Ladeplanung wird der Stapelfaktor zusammen mit den Außenmaßen des Ladungsträgers genutzt, um die Höhe von Lager- oder Laderaum optimal auszunutzen, ohne die Stabilität der Stapeleinheit zu gefährden.
Stapeldruck (BCT): die Belastungsgrenze der untersten Lage
Wie viel Gewicht die unterste Lage einer Stapeleinheit tatsächlich tragen kann, bestimmt der Stapelstauchwiderstand beziehungsweise der BCT-Wert (Box Compression Test). Er gibt die Kraft in Kilonewton an, die eine aufgerichtete, geschlossene Verpackung – etwa ein Wellpappkarton – aufnehmen kann, bevor sie einknickt, und wird nach DIN 55440-1 in einer Stapelstauchpresse ermittelt. Der Wert hängt unter anderem von der Luftfeuchte, dem Kartonmaterial (Kraftliner, Testliner, Fluting) sowie der Zahl und Ausführung der Wellpappenlagen ab. Alternativ lässt sich der BCT-Wert näherungsweise aus dem Kantenstauchwiderstand (ECT-Wert) über die McKee-Formel berechnen – diese Methode gilt als am einfachsten, aber auch als am ungenauesten. Ein zu niedrig kalkulierter BCT-Wert der untersten Lage ist einer der häufigsten Gründe für einbrechende Stapeleinheiten im Lager.
Normen: Modulmaß 600 × 400 mm und ISO 3394
Damit Packstücke unterschiedlicher Hersteller sich überhaupt zu einer sauberen Stapeleinheit fügen, sind ihre Grundflächen genormt. ISO 3394:2012 legt für vollständige, gefüllte, starre rechteckige Transportverpackungen und Ladeeinheiten drei Grundmodule fest: 600 × 400 mm, 600 × 500 mm und 550 × 366 mm; die Norm verweist dabei auf ISO 3676 für die Grundflächen von Paletten. Die europäische Standardpalette – die Europalette nach EN 13698-1 – misst 1200 × 800 × 144 mm und ist für eine Tragfähigkeit von 1500 kg bei gleichmäßiger Lastverteilung beziehungsweise 1000 kg Punktlast ausgelegt. Das 600 × 400-mm-Modul passt exakt viermal (2 × 2) auf die Grundfläche einer Europalette – einer der Gründe, warum sich dieses Maß als Basisraster für Kartons, Kisten und Kleinladungsträger durchgesetzt hat.
Die folgende Übersicht fasst die für Stapeleinheiten relevanten Normen zusammen:
| Norm | Gegenstand | Kernaussage |
|---|---|---|
| DIN 55440-1 | Stapelstauchwiderstand (BCT) | Kraft in kN, die eine aufgerichtete Verpackung ohne Einknicken trägt |
| ISO 3394:2012 | Modulmaße für starre rechteckige Transportverpackungen | Basismodule 600 × 400 mm, 600 × 500 mm, 550 × 366 mm |
| EN 13698-1 | Holzpaletten (Europalette) | Maße 1200 × 800 × 144 mm, Tragfähigkeit 1500 kg bei gleichmäßiger Lastverteilung |
Automatisierte Stapeleinheiten in der Fördertechnik
Neben der palettierten Ladeeinheit bezeichnet „Stapeleinheit“ in der Fördertechnik auch eine mechanische Baugruppe, die Behälter maschinell stapelt oder entstapelt.
Ein Beispiel ist die Stapeleinheit D30 mit den Riegeln T1 und T2: Zwei funktional identische, aber spiegelbildlich aufgebaute, drehbare Riegel tragen den Behälter auf einer großen Auflagefläche und schwenken bei Betätigung zur Seite, um ihn freizugeben. Für den Aufbau eines vollständigen Staplers oder Entstaplers werden jeweils zwei Stapeleinheiten – Riegel T1 und T2 – benötigt. Sind zwei Lagerstellen an der Stapeleinheit nötig, lässt sich eine zusätzliche Bohrung mit dem Lagersatz D30/D16-5 M6 erweitern, der über ein axiales Nadellager und ein radiales Kugellager für geringe Reibung verfügt. Die Baugruppe ist ESD-sicher und wird vormontiert geliefert.
Solche Baugruppen sind Teil größerer Automatisierungslösungen für Stapel- und Entstapelprozesse, wie sie als Zubehör für die Fördertechnik in Verpackungsanlagen angeboten werden. Die dabei gehandhabten Kleinladungsträger (KLT) bestehen nach VDA-Norm ausschließlich aus Polypropylen in fest vorgegebenen Farben – ein Werkstoff, der wegen seiner Schlagzähigkeit und seines geringen Gewichts für wiederverwendbare, stapelbare Behälter genutzt wird. Bevor Stapeleinheiten den Wareneingang oder -ausgang durchlaufen, werden sie in der Regel mit einer Produktcodierung versehen, damit sich Charge und Menge über die gesamte Lieferkette zurückverfolgen lassen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist eine Stapeleinheit und wofür wird sie eingesetzt?
Eine Stapeleinheit ist eine durch Stapelung mehrerer Packstücke auf einer Palette oder einem Ladungsträger gebildete Ladeeinheit. Sie bündelt Einzelpackstücke zu einer transport- und lagerfähigen Einheit und reduziert dadurch den Handling-Aufwand in Lager und Transport.
Welche Stapelmuster gibt es und worin unterscheiden sie sich?
Die gängigsten Muster sind Säulenstapelung, bei der die Packstücke exakt übereinanderliegen, und Verbundstapelung, bei der die Lagen versetzt angeordnet sind. Verbundstapelung ist stabiler, weil die Packstücke ineinandergreifen; Säulenstapelung nutzt dafür die Eigenstabilität jedes einzelnen Packstücks stärker aus.
Was begrenzt die zulässige Stapelhöhe einer Stapeleinheit?
Maßgeblich sind der Stapelfaktor – die Zahl der zulässigen übereinanderliegenden Lagen – und der Stapeldruck (BCT-Wert) der untersten Lage, also die Kraft, die diese ohne Einknicken tragen kann.
Welche Normen regeln Maße und Belastbarkeit von Stapeleinheiten?
ISO 3394:2012 legt die Grundmodule 600 × 400 mm, 600 × 500 mm und 550 × 366 mm für starre Transportverpackungen fest, EN 13698-1 die Maße und Tragfähigkeit der Europalette, DIN 55440-1 die Prüfung des Stapelstauchwiderstands (BCT).
Worin unterscheidet sich eine mechanische Stapeleinheit von einem Entstapler?
Eine Stapeleinheit wie die D30 mit den Riegeln T1 und T2 ist eine einzelne Baugruppe. Erst der Zusammenbau mehrerer solcher Einheiten ergibt ein vollständiges Stapler- oder Entstapler-System für Behälter in der Fördertechnik.