Interview mit Lukas Lehmann vom Fraunhofer IML über die von DVI ausgezeichnete Lösung CASTN
„Eine reine Volumenoptimierung reicht nicht aus.“
Wie lassen sich Versandkartons datenbasiert statt nach Bauchgefühl optimieren? Im Interview erklärt Lukas Lehmann vom Fraunhofer IML, wie die beim Deutschen Verpackungspreis 2026 ausgezeichnete Lösung CASTN mit KI und mathematischer Optimierung Leerraum reduziert, Kosten senkt und nachhaltigere Logistik ermöglicht.
Philip BittermannPhilipBittermannEditor-in-Chief neue verpackung / Automation NEXT
3 min
Das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML wurde für CASTN, einer Optimierungssoftware zur Leerraumminimierung von Versandkartons im Onlinehandel, mit dem Deutschen Verpackungspreis 2026 ausgezeichnet.Frederic Exnck / Fraunhofer IML
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Redaktion: CASTN berechnet erstmals individuell optimierte Versandkartons auf Basis realer Auftrags- und Produktdaten. Warum stoßen die bislang üblichen Verfahren zur Kartonauswahl zunehmend an ihre Grenzen?
Lukas Lehmann, Teamleiter Verpackungslogistik am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IMLFraunhofer IML
Lukas Lehmann: Viele Unternehmen versenden heute in historisch gewachsenen Standardkartonsets. Diese wurden häufig vor Jahren eingeführt und seitdem nur punktuell erweitert. Gleichzeitig verändern sich sowohl das Artikelspektrum als auch das Bestellverhalten kontinuierlich. Neue Produkte werden aufgenommen, Aufträge werden kleinteiliger und die Anforderungen an Verpackungen verändern sich. Dadurch passen vorhandene Kartonsets oft nicht mehr zur tatsächlichen Auftragsstruktur. Die Folge sind überdimensionierte Kartons, geringe Volumennutzungsgrade sowie ein erhöhter Bedarf an Füllmaterial und Transportkapazität.
Die Zusammenstellung und Erweiterung der Kartonsets basiert größtenteils auf Erfahrungswissen. Das bedeutet, dass langjährige Packmitarbeitende rein nach persönlicher Einschätzung entscheiden, welche Kartongrößen angeschafft werden. Die Auswahl beruht somit auf individuellem Ermessen statt auf einer fundierten Berechnungsgrundlage.
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Genau dort setzt CASTN an, indem die Software reale Artikel- und Auftragsdaten analysiert und daraus ein unternehmensspezifisches Kartonset berechnet. Statt auf das Bauchgefühl setzt CASTN auf eine datengestützte Optimierung, die die tatsächlichen Versandanforderungen berücksichtigt.
Redaktion: Die Jury hebt insbesondere die Kombination aus Künstlicher Intelligenz und mathematischer Optimierung hervor. Wie spielen diese beiden Ansätze in CASTN konkret zusammen und welchen Mehrwert schafft dies für Anwender?
Lehmann: Die besondere Stärke von CASTN liegt darin, die Struktur und Nachvollziehbarkeit mathematischer Optimierungsverfahren mit der hohen Skalierbarkeit moderner KI-Ansätze zu verbinden. Ziel ist es, die komplexe Fragestellung der Kartonsetgestaltung zu lösen, die mit klassischen Verfahren in der Praxis häufig nur mit sehr hohem Aufwand oder gar nicht zu bewältigen wären.
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Versandhändler bewegen sich heute in einem äußerst komplexen Umfeld mit tausenden Artikeln, unterschiedlichen Auftragsstrukturen und vielfältigen logistischen Randbedingungen. CASTN ermöglicht es, diese Komplexität systematisch zu analysieren und daraus individuelle, belastbare Handlungsempfehlungen abzuleiten. Hierdurch entsteht ein optimaler Kompromiss zwischen Verpackungseffizienz und der Anzahl unterschiedlicher Kartons im Set. Unternehmen erhalten dadurch die Chance nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch nachhaltig zu entscheiden.
Redaktion: Leerraum in Versandverpackungen gilt seit Jahren als Schwachstelle im E-Commerce. Welche Einsparpotenziale bei Materialeinsatz, Transportvolumen oder Kosten konnten Sie in bisherigen Projekten beobachten?
Lehmann: Die bisherigen Erfahrungen zeigen erhebliche Optimierungspotenziale. In Industrieprojekten konnte die Volumenausnutzung zum Teil um 40 bis 50 % gesteigert werden, während gleichzeitig die Anzahl der Kartonvarianten reduziert werden konnte.
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Ein höherer Volumennutzungsgrad bedeutet konkret, weniger Luft im Karton und dadurch ein geringerer Bedarf an Kartonage- und Füllmaterial. In der Folge können dadurch niedrigere Verpackungs- und Transportkosten sowie eine bessere Fahrzeugauslastung erreicht werden. In Abhängigkeit vom Versandvolumen des Versandhändlers konnten bereits Einsparpotenziale von bis zu 20 % bei Verpackungs- und Transportkosten erreicht sowie entsprechende CO2-Emissionen eingespart werden.
Redaktion: Ein besonderes Merkmal von CASTN ist die Berücksichtigung logistischer Rahmenbedingungen wie Verpackungsmaschinen oder Fördertechnik. Warum ist dieser ganzheitliche Ansatz entscheidend für eine praxistaugliche Optimierung?
Lehmann: Eine reine Volumenoptimierung reicht in der Praxis nicht aus. Verpackungen sind eingebettet in komplexe Logistiksysteme, die von Fördertechnik, Verpackungsmaschinen, Lagerprozessen und manuellen Arbeitsabläufen geprägt werden. Deshalb berücksichtigt CASTN neben den reinen Verpackungsdaten auch anwenderspezifische Restriktionen und logistische Rahmenbedingungen. Dazu zählen beispielsweise maximale Kartonabmessungen, Gewichtsbeschränkungen oder bestehende Prozessanforderungen.
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Durch die frühzeitige Analyse des tatsächlichen Kartonbedarfs können Unternehmen beispielsweise ihre Förderanlagen und Verpackungsmaschinen gezielt auf ein optimales Standardkartonset ausrichten. Dadurch lassen sich Investitionen besser planen und bestehende Logistiksysteme effizient nutzen.
Aus diesem Grund versteht sich CASTN nicht nur als Berechnungswerkzeug, sondern als ganzheitlicher Optimierungsansatz, der auch vor- und nachgelagerte Logistikprozesse berücksichtigt.
Redaktion: Die Anforderungen an den Onlinehandel wachsen kontinuierlich. Welche Rolle werden datengetriebene Optimierungstools wie CASTN künftig für eine nachhaltige und wirtschaftliche Logistik spielen?
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Lehmann: Die Bedeutung datengetriebener Optimierungstools wird in den kommenden Jahren deutlich zunehmen. Einerseits steigen die Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und operative Effizienz. Andererseits werden Unternehmen zunehmend regulatorisch gefordert. Die EU-Verpackungsverordnung PPWR schreibt künftig vor, dass das Leerraumverhältnis in Versandverpackungen maximal 50 % betragen darf. Unternehmen benötigen deshalb belastbare Methoden, um Verpackungsentscheidungen datenbasiert nachzuweisen und zu optimieren.
CASTN liefert hierfür eine transparente Entscheidungsgrundlage. Die Software unterstützt Unternehmen dabei, Verpackungsmüll, Materialverbrauch, Kosten und Emissionen zu reduzieren und gleichzeitig die Komplexität ihrer Verpackungslandschaft zu beherrschen.
Langfristig bilden datengetriebene Werkzeuge wie CASTN eine zentrale Brücke zwischen ökologischer Nachhaltigkeit und ökonomischer Wettbewerbsfähigkeit. Dies setzt jedoch hohe Anforderungen an die Datenqualität und -verfügbarkeit voraus, da der Erfolg jeder Optimierung oder KI-Anwendung maßgeblich von einer fundierten Datenbasis abhängt.