PackAssistant 10.08.2026, 13:00 Uhr

Wie viele Bauteile passen wirklich in einen Lkw? Software berechnet es aus CAD-Daten

Vom CAD-Modell bis zur Lkw-Ladung: Eine Fraunhofer-Software berechnet platzsparende Packordnungen und vergleicht Logistikkosten.

Ein Lkw an der Laderampe

Ein Lkw an der Laderampe: Mit CAD-basierten Packalgorithmen lässt sich bereits vor dem Verladen berechnen, wie Bauteile, Behälter und Paletten möglichst effizient im Laderaum angeordnet werden.

Foto: Smarterpix / nasonov

Wie viele Rückleuchten, Kunststoffteile oder Metallkomponenten tatsächlich in einen Lkw passen, lässt sich mit einer einfachen Volumenrechnung kaum beantworten. Komplex geformte Bauteile hinterlassen Hohlräume, dürfen sich teilweise nicht berühren und müssen beim Transport in bestimmten Positionen liegen. Genau diese Randbedingungen versucht eine Software des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI bereits anhand der CAD-Daten zu berücksichtigen.

Mit einer neuen Version des „PackAssistant“ geht die Berechnung nun über den einzelnen Transportbehälter hinaus. Die Software plant nach Angaben des Fraunhofer SCAI auch, wie Behälter auf Paletten und anschließend im Lkw angeordnet werden können. Damit reicht die Optimierung vom digitalen Bauteil bis zum Laderaum.

Warum Länge mal Breite mal Höhe nicht reicht

Bei quaderförmigen Kartons ist die Packplanung vergleichsweise einfach. Bei einem Scheinwerfergehäuse, einer Verkleidung oder einem komplexen Gussteil sieht das anders aus. Der umschließende Quader eines solchen Bauteils enthält viel Raum, den das Bauteil selbst gar nicht beansprucht.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Dürkopp Fördertechnik GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur / Konstrukteur (m/w/d) - Zielstellen und Sortiertechnik Dürkopp Fördertechnik GmbH
Bielefeld Zum Job 
PTV Transport Consult GmbH-Firmenlogo
Projektleiter*in Verkehrsplanung & Verkehrstechnik (m/w/d) PTV Transport Consult GmbH
Düsseldorf Zum Job 
VINCORION Advanced Systems GmbH-Firmenlogo
Senior Manager System Engineering Power Systems (all genders) VINCORION Advanced Systems GmbH
Altenstadt Zum Job 
Landesamt für Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein-Firmenlogo
Bauingenieurin / Bauingenieur (w/m/d) für den Bereich Straßenbau im Geschäftsbereich 3 "Erhaltung, Kompetenzzentrum Brücken" Landesamt für Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein
Kiel, Flensburg, Rendsburg, Itzehoe, Lübeck Zum Job 
RSE+ Architekten Ingenieure GmbH-Firmenlogo
Bauleiter Hochbau, Baumanagement - LPH 6-9, Industrie & Gewerbe (m/w/d) RSE+ Architekten Ingenieure GmbH
Stuttgart, Kassel, Göttingen Zum Job 
Wirtschaftsbetrieb Hagen AöR-Firmenlogo
Fachbereichsleitung Grün (m/w/d) Wirtschaftsbetrieb Hagen AöR
Heilbronner Versorgungs GmbH-Firmenlogo
Planungsingenieur in den Bereichen Gas und Wasser (m/w/d) Heilbronner Versorgungs GmbH
Heilbronn Zum Job 
Flughafen München GmbH-Firmenlogo
Leiter Elektrotechnik / Stromnetzprojekte (w/m/d) Flughafen München GmbH
Oberding Zum Job 
Intego GmbH-Firmenlogo
Servicetechniker / Field Service Engineer (m/w/d) - Einsatz in Kalifornien (USA) Intego GmbH
Erlangen Zum Job 
PohlCon GmbH-Firmenlogo
Anwendungsingenieur (m/w/d) PohlCon GmbH
Sumitomo Rubber Europe GmbH-Firmenlogo
Ingenieur FEA (m/w/d) Reifensimulation in Hanau Sumitomo Rubber Europe GmbH
wpd infrastruktur GmbH-Firmenlogo
Erfahrener Projektleiter Bau (m/w/d) wpd infrastruktur GmbH
Universität zu Köln-Firmenlogo
Bauingenieur*in oder Architekt*in (w/m/d) mit Vertiefung im Baubetrieb bzw. Projektmanagement Universität zu Köln
wpd infrastruktur GmbH-Firmenlogo
Erfahrener Elektroingenieur (m/w/d) für nationale Wind- und Solarenergieprojekte wpd infrastruktur GmbH
wpd construction GmbH-Firmenlogo
Erfahrener Projektleiter Elektrotechnik (m/w/d) wpd construction GmbH
Bietigheim-Bissingen Zum Job 
Universität zu Köln-Firmenlogo
Ingenieur*in (w/m/d) für Energiemanagement, Nachhaltigkeit und technische Gebäudeentwicklung Universität zu Köln
BS+P INGENIEURE-Firmenlogo
Bauingenieur (m/w/d) für Statik und Tragwerksplanung BS+P INGENIEURE
Stuttgart Zum Job 
GVE Grundstücksverwaltung Stadt Essen GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) Städtische Hochbauprojekte GVE Grundstücksverwaltung Stadt Essen GmbH
Gebäudemanagement Schleswig-Holstein AöR (GMSH)-Firmenlogo
Ingenieur oder Techniker (m/w/d) HKLS im Bundesbau Gebäudemanagement Schleswig-Holstein AöR (GMSH)
Boyd Weiler GmbH & Co. KG-Firmenlogo
CAD-Konstrukteur (m/w/d) Boyd Weiler GmbH & Co. KG
Weiler-Simmerberg Zum Job 

PackAssistant arbeitet deshalb mit der tatsächlichen dreidimensionalen Geometrie. Die Software kann unter anderem CAD-Daten in Formaten wie JT, STEP, IGES, VRML oder STL einlesen.

Hinzu kommen Randbedingungen für den Transport. So lassen sich beispielsweise Mindestabstände zwischen den Teilen und zu den Behälterwänden definieren. Auch Gewichtsbeschränkungen oder vorgegebene stabile Positionen eines Bauteils können berücksichtigt werden.

Die Aufgabe besteht damit nicht einfach darin, möglichst viel Material in einen Behälter zu bekommen. Die Software muss räumliche Anordnungen finden, die sowohl eine hohe Packdichte ermöglichen als auch die vorgegebenen Bedingungen einhalten.

Je nach Anwendung können außerdem Zwischenlagen, Gefache, Trays oder Inserts berücksichtigt werden. Für lose geschüttete Bauteile bietet das System laut Fraunhofer auch Simulationen an, bei denen unter anderem Gravitation und Kollisionen einbezogen werden.

PackAssistant berechnet, wie sich baugleiche Teile in einem Behälter möglichst platzsparend anordnen lassen und zugleich bestmöglich vor Beschädigungen geschützt werden. Foto: Fraunhofer SCAI

Der Transportbehälter ist jetzt nur noch die erste Stufe

Bislang lag der Schwerpunkt von PackAssistant vor allem darauf, Bauteile möglichst effizient in Behältern anzuordnen. Mit der neuen Version erweitert Fraunhofer die Planung um die nächsten Transportstufen.

Der Ablauf kann nun so aussehen:

Bauteil → Behälter → Palette → Lkw

Zunächst wird berechnet, wie viele Bauteile in einen geeigneten Behälter passen. Anschließend können die Behälter auf Paletten verteilt und diese wiederum im Laderaum eines Lkw angeordnet werden.

Alternativ lassen sich Behälter auch direkt im Lkw platzieren. Die jeweiligen Anordnungen können dreidimensional dargestellt werden.

Damit wird eine Frage interessant, die bei großen Stückzahlen erhebliche Auswirkungen haben kann: Wie viele Bauteile lassen sich am Ende tatsächlich mit einer einzigen Lkw-Fahrt transportieren?

Die dichteste Packung ist nicht automatisch die günstigste

Die maximale Zahl an Teilen pro Behälter ist allerdings nur eine mögliche Optimierungsgröße. Eine besonders dichte Packung kann beispielsweise zusätzliche Verpackungen oder teurere Behälter erfordern.

Deshalb soll PackAssistant inzwischen auch unterschiedliche Kosten berücksichtigen können. Unternehmen können laut Fraunhofer eigene Werte etwa für Verpackungsmaterial, Behälter und Logistik hinterlegen.

Daraus lassen sich beispielsweise Kosten pro Bauteil, Behälter oder Palette ermitteln. Auch Kosten für einen vollständig beladenen Lkw beziehungsweise eine Fahrt können in den Vergleich einfließen.

Damit können unterschiedliche Verpackungsvarianten gegeneinander gerechnet werden. Eine Variante mit weniger Bauteilen pro Behälter könnte wirtschaftlich trotzdem günstiger sein, wenn dafür etwa einfachere Verpackungen verwendet werden können.

So arbeitet PackAssistant

  • CAD-Daten einlesen: Die Software nutzt die tatsächliche 3D-Geometrie eines Bauteils statt nur Länge, Breite und Höhe.
  • Randbedingungen festlegen: Berücksichtigt werden können unter anderem Mindestabstände, Gewichtsbeschränkungen und stabile Bauteilpositionen.
  • Behälter optimieren: PackAssistant berechnet, wie baugleiche Teile möglichst platzsparend im Behälter angeordnet werden können.
  • Paletten planen: Anschließend verteilt die Software die beladenen Behälter auf geeignete Paletten.
  • Lkw beladen: Im nächsten Schritt werden die Paletten im Laderaum angeordnet. Behälter können auch direkt ohne Palette eingeplant werden.
  • Kosten vergleichen: Hinterlegte Kosten für Packmaterial, Behälter und Logistik ermöglichen den Vergleich verschiedener Varianten.

Ein älteres Audi-Beispiel zeigt das Potenzial

Wie groß der Unterschied zwischen einer konventionellen Packplanung und einer geometrischen Optimierung ausfallen kann, zeigt ein bereits seit mehreren Jahren von Fraunhofer genanntes Beispiel aus der Automobilindustrie.

Bei einem Rücklicht für Audi sah die ursprüngliche Planung eines Lieferanten demnach 36 Bauteile pro Behälter vor. Mit PackAssistant wurden laut Fraunhofer 45 Teile untergebracht. Das entspricht einer um 25 % höheren Stückzahl je Behälter. Fraunhofer bezifferte die daraus resultierende Senkung der Transportkosten damals auf 57.000 € pro Jahr.

Die Zahlen sind allerdings kein Ergebnis der jetzt vorgestellten Lkw-Funktion. Das Audi-Beispiel stammt aus einer früheren Generation des Systems und zeigt lediglich, welchen Einfluss eine verbesserte Packordnung auf nachgelagerte Transporte haben kann. Für die neue Optimierung von Paletten und Lkw nennt Fraunhofer bislang keine vergleichbaren Praxiszahlen.

Darstellung der geplanten Lkw-Beladung mit Kennzahlen zu Logistikkosten. Foto: Fraunhofer SCAI

Verpackungsplanung kann schon am CAD-Modell beginnen

Ein weiterer Vorteil der digitalen Methode: Die realen Bauteile müssen noch nicht produziert worden sein.

Da die Berechnung auf den Konstruktionsdaten basiert, kann die Verpackungsplanung bereits während der Produktentwicklung beginnen. Dadurch lassen sich verschiedene Behälter und Packkonzepte untersuchen, bevor Musterteile für reale Packversuche zur Verfügung stehen.

Fraunhofer zufolge können manuelle Packversuche auf diese Weise teilweise entfallen oder zumindest reduziert werden.

Das kann auch Rückwirkungen auf die Konstruktion haben. Schon kleinere geometrische Veränderungen eines Bauteils können beeinflussen, wie dicht sich mehrere Exemplare stapeln oder ineinander verschachteln lassen. Ob sich eine solche Änderung lohnt, hängt allerdings nicht allein von der Logistik ab – Fertigung, Funktion und Bauteilkosten bleiben mindestens ebenso wichtig.

Quellen und weitere Informationen

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.