Energiesysteme für die Intralogistik
Antriebssysteme in der Intralogistik
Was ist das richtige Energiesystem für meine Intralogistik?
Energiesysteme für die Intralogistik bestehen aus Fahrzeug, Energieträger und Energie-Infrastruktur - z.B. Gabelstapler + Li-Ion-Batterie + Ladegerät / Ladestation.
Die Entscheidung für das richtige Energiesystem ist vor allem eine strategische. Hier geht es um den konkreten Einsatzfall, die Kosten, aber auch um die notwendigen Rahmenbedingungen sowie die Zukunftsfähigkeit und die Perspektive klimaneutral zu arbeiten.
Für die Entscheidung lassen sich folgende fünf Kriterien benennen:
- Fahrzeugverfügbarkeit: Wieviel Energie kann das Energiesystem wie lange zur Verfügung stellen? Inwiefern ist die Einsatzverfügbarkeit
der Fahrzeuge eingeschränkt, z.B. durch Standzeiten wegen Batteriewechsel, Ladevorgängen oder Wartungsarbeiten? - Infrastruktur: Jedes Energiesystem bedarf einer spezifischen Infrastruktur, z.B. für Platz für Ladestationen, Lagerung, Wartung
und die Aufwände für die Einrichtung der Energieversorgung. - Investitionskosten: Die Kosten bis zur Inbetriebnahme, z.B. für Batterien und den Aufbau der notwendigen Infrastruktur.
- Betriebskosten: Laufende Kosten, z.B. für Wartung und Instandhaltung, aber auch die Energiekosten und der Energieverbrauch.
- Zukunftssicherheit: Welches Potential hat welches Energiesystem, wie lange lässt es sich nutzen und in welchem Masse
lassen sich CO2 Emissionen komplett vermeiden.
Antriebssysteme in der Intralogistik im Vergleich
Fahrzeugverfügbarkeit
Blei-Säure-Batterie
- Ca. 1 Schicht je nach Fahrzeug-Typ und Anwendung
- bei hoher Belastung 5 max. Stunden
- 8 Stunden laden heisst ca. 6 Stunden fahren
- kein Zwischenladen > Batteriewechsel (5-15 min)
- wartungsintensiv
- abnehmende Leistung im Betrieb
Lithium-Ionen-Batterie
- 1 Stunde laden heisst ca. 3 Stunden fahren
- Zwischenladen möglich
- kein Wartungsaufwand
- gleichbleibende Leistung im Betrieb
Brennstoffzelle
- 1 Tankfüllung ermöglicht bis zu 8 Stunden Einsatz
- keine Stand-/Ladezeiten > Betankung in nur 2-3 min
- regelmässiger Wartungsaufwand
- gleichbleibende Leistung im Betrieb
Infrastruktur
Blei-Säure-Batterie
- Ladeplätze
- Ladegeräte
- Wechselbatterien
- Batteriewechselvorrichtung
- Wassertanks
- Luftabsauganlage
- Erheblicher Raumbedarf
Lithium-Ionen-Batterie
- Geringe Anforderungen
- Ladeinfrastruktur + nur 1 Batterie + Onboard-Ladegerät
- geringer Platzbedarf
Brennstoffzelle
- Brennstoffzelle (Battery Replacement Modul)
- Tankstellen
- Wasserstoffspeicher
- Wasserstoff-Lieferung oder -Produktion (Elektrolyseur)
- Raum ausserhalb des Lagers nutzbar
Investitionskosten
Blei-Säure-Batterie
- Geringe Anschaffungskosten
Lithium-Ionen-Batterie
- hohe Anschaffungskosten, Tendenz sinkend
- längere Lebensdauer der Batterie
Brennstoffzelle
- hohe Investitionskosten (Faktor 4 bis 5 im Vgl. zu Blei-Säure-Batterie)
- Förderung möglich
Betriebskosten
Blei-Säure-Batterie
- Energiekosten
- Wartungskosten
- Batteriewechselkosten (Zeit)
- Raumkosten
Lithium-Ionen-Batterie
- 30 % reduzierte Energiekosten
- keine Wartungskosten
- geringe Raumkosten
- Intelligentes Energiemanagement / Lademanagment möglich
Brennstoffzelle
- aktuell hohe H2-Kosten (10-12 €/kg Wasserstoff, Stand Sept. 2021) > insb. Transportkosten
Zukunftssicherheit
Blei-Säure-Batterie
- Technologie ausgereizt
- umweltschädliche Stoffe
- anspruchsvolles Recycling mit hohen Energiekosten
Lithium-Ionen-Batterie
- Stetige Weiterentwicklung
- Effizienzsteigerung und Reduzierung der Anschaffungskosten zu erwarten
- Problematische Rohstoffe > neue Zusammensetzung in Entwicklung
- erprobte Strukturen
Brennstoffzelle
- einsatzfähige Technologie, aber noch keine etablierte Infrastruktur
- keine seltenen Erden
- wirklich grün, durch grünen H2
- politische Entwicklung noch ungewiss
Anwendung und Fazit
Blei-Säure
Blei-Säure-Batterien sind sinnvoll für den Einsatz von wenigen Fahrzeuge mit wenigen Arbeitsstunden.
Insgesamt handelt es sich hier um ein etabliertes, zuverlässiges und gut nutzbares Energiesystem.
Li-Ion
Der Einsatz von Li-Ion-Batterien ist empfohle bei einem gleichbleibend hohen und konstanten Energiebedarf im Mehrschichtbetrieb.
Im passenden Anwendungsprofil ist dieses Energiesystem für die Lebensdauer einer Li-Ion Batterie (10 Jahre) am besten geeignet.
Brennstoffzelle
Dieses Energiesystem ist ideal geeignet für einen durchgängigen, intensiven Einsatz im Mehrschichtbetrieb mit mehr als 1000 Betriebsstunden pro Jahr.
Als das sauberste Energiesystem für den Antrieb von Flurförderzeugen ist die Brennstoffzelle noch wenig etabliert, gilt aber als Zukunftssystem für eine grüne Intralogistik.
Energiesysteme im Kontext der grünen Intralogistik
Aus Sicht der Intralogistik geht es darum, Transportaufgaben mit dem geringstmöglichen Verbrauch wertvoller Ressourcen lösen können - Das heisst unter bestmöglichen Einsatz von Kapital, Energie, Arbeitskraft und Zeit.
Aus ökologischer Perspektive soll Europa spätestens 2050 klimaneutral wirtschaften, Deutschland will das sogar schon 2045 erreichen. Das heisst, Co2-Emissionen sollen deutlich reduziert werden.
Um dieses Ziel zu erreichen, nehmen EU-Kommission und Länder die Wirtschaft mit Gesetzen und Verordnungen zunehmend in die Pflicht ihren Beitrag zu leisten, z.B. über die CO2 - Steuer, mit Emissionszertifikaten oder spätestens ab 2030 sogar mit einem Verbot von Verbrennungsmotoren.
Konsumenten und Partner erwarten Klimaneutralität
Auch bei Partnern und Verbrauchern besteht ein wachsender Anspruch, dass die Lieferketten nachhaltig sind und klimaneutral funktionieren. So müssen Lieferanten Zertifikate zur Herkunft von Rohstoffen, Produktionsbedingungen und den Co2-Fussabdruck vorlegen. Eine gute Ökobilanz wird zum Wettbewerbsvorteil.
Beratung zu Energiesystemen in der Intralogistik
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