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PCM in Thermoverpackungen richtig einsetzen
PCM nimmt beim Schmelzen Wärme auf und gibt beim Erstarren Wärme ab. Damit kann es die Temperatur in einer Thermoverpackung stabilisieren. Dafür müssen Schmelzbereich, Menge und Vorbereitung zu Produkt und Transport passen. Zwei Akkus mit demselben Schmelzpunkt können unterschiedlich wirken, wenn sie beim Packen nicht im gleichen Zustand sind.
Für Ihre Praxis
So wählen Sie Schmelzpunkt und Bauform aus und legen fest, wie die PCM-Elemente vor dem Packen vorbereitet werden.
PCM-Kühlelemente in Hartschalen. Für die Auswahl sind Artikelkennung und Medium maßgeblich; Farben sind keine allgemeingültige Temperaturkennzeichnung.
In diesem Leitfaden
- Wie PCM Wärme aufnimmt und abgibt
- Zuerst das Medium, dann die passende Bauform wählen
- Warum PCM +5 die Ware nicht automatisch auf +5 °C hält
- Gleiche Akkutemperatur heißt nicht gleicher Zustand im Inneren
- Diese Materialdaten sollten Sie anfordern
- Die Vorbereitung in der Packanweisung festhalten
- Wann derselbe Packaufbau für Sommer und Winter genutzt werden kann
Wie PCM Wärme aufnimmt und abgibt
PCM bedeutet Phase Change Material, auf Deutsch Phasenwechselmaterial. Auch Wasser gehört physikalisch dazu. Bei Kühlverpackungen steht „PCM“ häufig für speziell ausgewählte Medien, die bei anderen Temperaturen schmelzen und erstarren als Wasser.
Während des Schmelzens nimmt das Material Wärme auf, ohne dass seine Temperatur im gleichen Maß steigt wie nach dem vollständigen Schmelzen. Beim Erstarren gibt es Wärme ab. Reale PCM können über einen Temperaturbereich schmelzen; auch Schmelzen und Erstarren müssen nicht genau bei derselben Temperatur verlaufen. Für die Auslegung werden deshalb die Daten des konkreten Materials benötigt.
Zuerst das Medium, dann die passende Bauform wählen
Das Medium bestimmt unter anderem, bei welcher Temperatur der Phasenwechsel stattfindet und wie viel Wärme dabei aufgenommen wird. Die Bauform bestimmt Größe, Anordnung und Handhabung. „PCM oder Foam Brick?“ ist daher kein passender Vergleich: Ein Foam Brick kann mit PCM gefüllt sein.
THERMOCON bietet Standard-PCM mit Schmelzpunkten bei −21, +5, +18 und +22 °C an. Neben Hartschalenakkus stehen ausgewählte PCM auch in anderen Bauformen zur Verfügung. Die Produktübersicht zeigt die angebotenen Kombinationen.
Für Ware bei +15 bis +25 °C erläutert der CRT-Leitfaden, wie sich temperiertes Wasser und PCM unterscheiden.
Quelle: THERMOCON: PCM-Kühlelemente.
Warum PCM +5 die Ware nicht automatisch auf +5 °C hält
Ein Schmelzbereich nahe +5 °C kann zum Versand bei +2 bis +8 °C passen. Die Temperatur der Ware hängt aber auch von Abständen, Wärmeübertragung, Produktmenge und Starttemperaturen ab. Sie entspricht daher nicht zwingend der Temperatur des PCM.
Legen Sie zunächst Produktgrenzen und erwartete Außentemperaturen fest. Prüfen Sie dann das Medium im vollständigen Packaufbau. Mehr PCM verlängert die Laufzeit nicht zwangsläufig proportional; es verändert auch Platzangebot und Wärmeverteilung. Zu kalt vorbereitete Akkus können zudem lokale Unterkühlungen verursachen.
Gleiche Akkutemperatur heißt nicht gleicher Zustand im Inneren
Zwei Elemente können nahe derselben Schmelztemperatur liegen, obwohl in einem noch viel festes PCM und im anderen überwiegend Flüssigkeit vorhanden ist. Je mehr festes Material noch schmelzen kann, desto mehr Wärme kann dieser Phasenwechsel aufnehmen. Wärmeabgabe durch Erstarren setzt dagegen flüssiges PCM voraus.
Eine Oberflächenmessung zeigt nicht vollständig, wie viel Material im Inneren fest oder flüssig ist. Die Vorbereitungsanweisung legt deshalb Temperatur, Dauer, Stapelung und zulässige Gerätebeladung fest. Sie muss außerdem beschreiben, wie lange die Elemente danach bis zum Einpacken bereitliegen dürfen.
Bei wechselnden warmen und kalten Abschnitten wird der Ausgangszustand für den gesamten Verlauf festgelegt. Aus der Bezeichnung „PCM +5“ lässt sich weder eine allgemeine Gefriertemperatur noch eine pauschale Antauzeit ableiten.
Diese Materialdaten sollten Sie anfordern
Fragen Sie, welche Wärmemenge das Medium im relevanten Temperaturbereich je Kilogramm aufnehmen oder abgeben kann. Datenblätter nennen dies häufig nutzbare Enthalpie. Ein Schmelzpunkt allein enthält diese Information nicht. Ergänzend brauchen Sie Füllmasse, Abmessungen, Hüllenmaterial und Angaben zur vorgesehenen Wiederverwendung.
Achten Sie beim Gewichtsvergleich darauf, ob sich ein Wert auf das Medium oder den vollständigen Akku bezieht. Die Hülle trägt zum Frachtgewicht bei, enthält aber selbst kein PCM.
Bei manchen Materialien beginnt das Erstarren erst nach weiterer Abkühlung unter die eigentliche Phasenwechseltemperatur. Klären Sie, ob dieses Verhalten oder Veränderungen nach wiederholtem Gebrauch für das angebotene Material relevant sind. Fragen Sie den Lieferanten: „Welche Vorbereitung wurde für dieses Element geprüft, und welche Daten liegen für die vorgesehenen Wiederverwendungen vor?“
Die Vorbereitung in der Packanweisung festhalten
- Welche Artikelvariante wird verwendet?
- Soll das Medium beim Packen fest, flüssig oder in einem festgelegten Zwischenzustand sein?
- Bei welcher Temperatur, Dauer und Stapelung werden die Elemente vorbereitet?
- Ist anschließend eine Ausgleichszeit vorgesehen, und wie lange dürfen die Elemente bis zum Packen bereitliegen?
- Wie werden fertig vorbereitete Elemente von noch nicht einsatzbereiten getrennt?
Diese Vorkonditionierung muss mit den Geräten am Versandstandort zuverlässig erreicht werden. Hinweise zu Gerätebeladung und Kennzeichnung enthält der Leitfaden für den Packprozess.
Wann derselbe Packaufbau für Sommer und Winter genutzt werden kann
Ein geprüfter Ganzjahresaufbau kann die Zahl saisonaler Varianten am Packplatz verringern. Ob dabei auch dieselbe Vorbereitung der Akkus verwendet werden darf, muss ausdrücklich nachgewiesen sein. Die Verwendung von PCM allein genügt als Beleg nicht.
Vergleichen Sie den Aufwand im eigenen Betrieb: Wie viele Akkusätze müssen vorgehalten werden? Wie lange dauert ihre Vorbereitung? Ändern sich Packzeit, Verwechslungsrisiko oder Frachtgewicht? Diese Daten zeigen, ob der vereinfachte Ablauf auch wirtschaftlich hilft.
Quellen
- THERMOCON: PCM-Kühlelemente. Angebotene PCM-Schmelzpunkte, Größen und Bauformen.
Quellen geprüft am 12. September 2026.
PCM-Schmelzpunkte und Bauformen vergleichen
Nennen Sie den Produktbereich, die erwarteten Außentemperaturen und Ihre Möglichkeiten zur Vorbereitung. Vergleichen Sie danach passende PCM-Schmelzpunkte, Bauformen und Größen.