Holzkiste berechnen: Maße, Volumen und Gewicht

Warum vier verschiedene Größen?

Wer eine Holzkiste plant, arbeitet mit mehreren Größen, die leicht verwechselt werden. Die Innenmaße beschreiben den Raum, der für das Packgut zur Verfügung steht. Die Außenmaße bestimmen, wie viel Platz die fertige Kiste auf einer Ladefläche, im Lager oder bei der Durchfahrt benötigt. Das Innenvolumen beschreibt den nutzbaren Raum, das Materialvolumen dagegen die Menge an Holz oder Holzwerkstoff, die tatsächlich verbaut wird. Erst aus dem Materialvolumen lässt sich das rechnerische Eigengewicht ableiten.

Dieser Artikel behandelt die geometrische Berechnung dieser Größen. Wie man die benötigten Innenmaße aus dem Packgut ableitet, beschreibt der Ratgeber Holzkiste richtig dimensionieren.

Innenmaße und Außenmaße

Die Innenmaße werden zwischen den Bauteilen bestimmt, die sich als Seiten, Boden und Deckel jeweils gegenüberliegen. Üblich ist die Angabe in der Reihenfolge Länge × Breite × Höhe.

Die Außenmaße hängen von der tatsächlichen Konstruktion ab. Eine tragende Kiste besteht aus Boden, Seitenwänden mit Köpfen und Deckel; dazu kommen je nach Bauweise Kufen, Kanthölzer, Leisten oder Deckelhölzer. Jedes dieser Bauteile kann die Außenmaße unterschiedlich stark beeinflussen. Außenliegende Leisten vergrößern zum Beispiel Länge oder Breite, untergesetzte Bodenkanthölzer erhöhen die Gesamthöhe.

Für eine stark vereinfachte Kiste ohne außenliegende Leisten und Kufen, deren Wände überall gleich stark sind, gilt näherungsweise:

Diese Formel gilt nur für den beschriebenen Sonderfall. Sobald Bauteile außen aufliegen, Wände unterschiedlich stark sind oder der Boden auf Kanthölzern steht, müssen die Außenmaße aus der tatsächlichen Bauteilanordnung bestimmt werden.

Innenvolumen berechnen

Das Innenvolumen ist das Produkt der drei Innenmaße:

Werden die Maße in Metern eingesetzt, ergibt sich das Volumen direkt in Kubikmetern. Kistenmaße werden in der Praxis aber häufig in Millimetern angegeben. Ein Meter hat 1.000 Millimeter, ein Kubikmeter daher 1.000 × 1.000 × 1.000 = 1.000.000.000 Kubikmillimeter. Daraus folgt:

Ein Kubikmeter entspricht 1.000 Litern. Für die Angabe in Litern wird das Ergebnis in m³ also mit 1.000 multipliziert.

Rechenbeispiel Innenvolumen

Eine Kiste hat die Innenmaße 1.200 mm × 800 mm × 700 mm.

In Millimetern gerechnet ergibt sich derselbe Wert: 1.200 × 800 × 700 = 672.000.000 mm³, geteilt durch 1.000.000.000 sind das 0,672 m³. Das entspricht 672 Litern.

Holzvolumen berechnen

Das Innenvolumen sagt nichts darüber aus, wie viel Material verbaut wird. Das Materialvolumen ergibt sich ausschließlich aus den einzelnen Bauteilen: Brettern, Platten, Leisten, Kanthölzern und Kufen. Für ein rechteckiges Bauteil gilt:

Das gesamte Materialvolumen ist die Summe aller Bauteilvolumina. Bei vielen gleichen Bauteilen wird das Volumen eines Bauteils mit der Stückzahl multipliziert. Überlappungen dürfen dabei nicht doppelt gezählt werden; maßgeblich sind die tatsächlichen Zuschnittmaße der Bauteile.

Besteht eine Kiste aus mehreren Materialien, etwa aus Platten für die Wände und Vollholz für Leisten und Kanthölzer, werden die Volumina je Materialgruppe getrennt aufsummiert. Das ist notwendig, weil unterschiedliche Materialien unterschiedliche Dichten haben.

Eigengewicht berechnen

Aus Materialvolumen und Dichte ergibt sich die Masse:

Wird das Volumen in m³ und die Dichte in kg/m³ eingesetzt, erhält man die Masse in Kilogramm. Bei mehreren Materialgruppen wird jede Gruppe einzeln berechnet:

Die tatsächliche Dichte hängt unter anderem von Holzart beziehungsweise Werkstoff, dem konkreten Produkt und dem Feuchtegehalt ab. Eine einzelne Dichteangabe ist deshalb immer eine Annahme. Für eine belastbare Abschätzung sollten die Angaben des jeweiligen Herstellers oder Lieferanten verwendet werden.

Vereinfachtes Rechenbeispiel für ein Bauteil

Ein einzelnes rechteckiges Holzbauteil misst 1.200 mm × 100 mm × 20 mm.

Mit einer ausdrücklich angenommenen Dichte von 500 kg/m³ ergibt sich:

Die 500 kg/m³ sind hier nur eine Rechenannahme und kein allgemeingültiger Materialwert. Das Beispiel betrachtet ein einzelnes Bauteil; die Masse einer ganzen Kiste ergibt sich erst aus der vollständigen Stückliste.

Eigengewicht, Packgutgewicht und Gesamtgewicht

Zu den weiteren Bestandteilen können Verbindungsmittel, Polster, Festlegehölzer, Folien, Trockenmittel oder separat beigelegte Teile gehören. Sie sind in einer reinen Bauteilberechnung meist nicht enthalten und müssen bei Bedarf ergänzt werden.

Grenzen der Berechnung

Alle hier beschriebenen Rechnungen sind geometrisch. Sie liefern Maße, Volumina und ein rechnerisches Eigengewicht, aber keine Aussage über die Tragfähigkeit. Ein bekanntes Eigengewicht beantwortet nicht, welche Lasten Boden, Wände, Deckel und Verbindungen sicher aufnehmen, ob die Kiste stapelbar ist oder ob sie für einen bestimmten Transport geeignet ist. Dafür sind eine gesonderte fachliche Beurteilung oder Berechnung erforderlich.

Die Kistenstudio-Konfiguratoren rechnen nach genau diesem Prinzip: Sie bilden jede Kiste aus einzelnen Bauteilen, ermitteln daraus die Außenmaße und summieren Volumen und Masse je Material. Die Dichten sind dabei einstellbare Eingabewerte. Welche Bauweise passt, lässt sich in der Bauweisenübersicht vergleichen. Welche Rolle das Material spielt, erklärt der Artikel OSB, Sperrholz oder Vollholz für Holzkisten?.