Hier ist noch ein alternativer Vorschlag zu dem von @cis, bei dem gleich Nodes verwendet werden und für die Positionierung die `positioning` Bibliothek genutzt wird:
     \documentclass[margin=5pt]{standalone}
    \usepackage[utf8]{inputenc}
    \usepackage{tikz}
    \usetikzlibrary{shapes.arrows,positioning}
    \tikzset{
    \begin{document}
    \begin{tikzpicture}[
        ArrowStyle/.style = {
          single arrow,
          draw,
          align=center,
          minimum height=6em,% height=8em,% minimale Pfeillänge
          minimum width=1.5em,% minimale Pfeilhöhe
        }
    }
    \begin{document}
    \begin{tikzpicture}
  ]
      \node[draw,minimum width=6cm,minimum height=4cm,font=\Large\bfseries](BB){Black-Box};
      % Eingangsgrößen
      \foreach \foreach[count=\i] \v/\t in {
          1.5cm/Energie,
          0cm/Stoff,
          -1.5cm/Signal
        }\node[ArrowStyle,left=0.5cm of {[yshift=\v]BB.west}]{\t};
{[yshift=\v]BB.west}](BBe\i){\t};
      % Ausgangsgrößen
      \foreach \foreach[count=\i] \v/\t in {
          1.5cm/{Energie},
          0cm/Stoff,
          -1.5cm/Signal
        }\node[ArrowStyle,right=0.5cm of {[yshift=\v]BB.east}]{\t};
{[yshift=\v]BB.east}](BBa\i){\t};
      % Boxen oberhalb der Pfeile
      \foreach \p/\t in {
          e/Eingang,
          a/Ausgang
        }\node [draw,above= 1em  of {BB\p1.north|-BB\p1.before tip}]{\t};
    \end{tikzpicture}
    \end{document}
![alt text][1]
  [1]: http://texwelt.de/wissen/upfiles/bb_1.pnghttp://texwelt.de/wissen/upfiles/blackbox.png