Elektrifizierung von Flurförderzeugen in der Intralogistik

Elektrifizierung Ihres Fuhrparks


Worauf kommt es wirklich an?

Die Anforderungen an die moderne Intralogistik ändern sich immer schneller. Die Steigerung der Produktionsleistung, Verbesserung der Arbeitsgeschwindigkeit sowie allgemeine Kosten- und Ressourceneinsparung ist für Unternehmen unerlässlich. Entsprechend wichtig ist es, Abläufe durch effiziente Energielösungen zu beschleunigen.

Logistikarbeit bindet Ressourcen: Es droht Stillstand durch gestörte Abläufe, Arbeitsunfälle, Mitarbeiterfluktuation oder unregelmäßige Umplanung. Mit diesen Herausforderungen sehen sich Logistikleiter täglich konfrontiert. Darüber hinaus müssen sie sich mit dem Wandel in ihrer Branche befassen, um den Anschluss nicht zu verpassen.

Zu den aktuell wichtigsten Entwicklungen in der Intralogistik gehört der Trend weg von Verbrennungs- und hin zum Elektroantrieb. Dafür gibt es drei gute Gründe: Flurförderzeuge wie Elektrostapler werden ständig leistungsstärker und stoßen mit immer größeren Tragkräften in Einsatzgebiete vor, die bislang Geräten mit Verbrennungsmotoren vorbehalten waren. Elektrische Flurförderzeuge arbeiten leise und schonen die Umwelt sowie die Gesundheit der Mitarbeiter. Dies gilt vor allem im Betrieb in geschlossenen Hallen, da sie keine Schadstoffe ausstoßen. Verschärfte Gesetze im Bereich der CO2-Emissionen in den kommenden Jahren unterstützen den Trend zum Elektrobetrieb zusätzlich. Letztlich werden fossile Brennstoffe immer knapper und dadurch teurer. Aus diesem Grund sind in Westeuropa seit einigen Jahren Elektrostapler gefragter als solche mit Verbrennungsmotor.


Mehr Umweltbewusstsein in der Intralogistik

Dieselbetriebene Stapler galten mit CO2-Ausstößen von bis zu 1.000 Gramm pro Kilometer lange als große Umweltverschmutzer. Inzwischen ist es möglich, solche Werte durch den Einsatz von Partikelfiltern abzumildern, doch in der Intralogistik hat ein Umdenken stattgefunden.

Besonders beim Einsatz in geschlossenen Räumen sind die Vorteile des Elektroantriebs nicht von der Hand zu weisen. E-Stapler sind leise und abgasfrei. Das hat nicht nur Vorteile für die Umwelt, sondern vor allem auch für die Mitarbeiter. Eine Flotte von Staplern mit Verbrennungsmotoren erzeugt neben Abgasen auch jede Menge Lärm – beides wirkt sich negativ auf die Gesundheit der Angestellten aus.

Flurförderzeuge mit Elektromotor haben dagegen eine hervorragende Bilanz – ökologisch und wirtschaftlich –, denn sie sind auch in den Unterhaltskosten wesentlich günstiger als Flurförderzeuge mit Verbrennungsmotoren. Weniger Abgase bedeutet zudem mehr Sauberkeit: Viele Unternehmen haben die Erfahrung gemacht, dass Dieselfeinstaub zur Verschmutzung von Fahrzeugen, Einrichtung und damit auch der gelagerten Ware führen kann.


Neue Auflagen für alte Antriebe

Inzwischen legen immer mehr Betriebe Wert auf moderne Elektromobilität. Das liegt zum einen am gestiegenen Umweltbewusstsein der Unternehmen. Nicht zuletzt wegen des Klimawandels müssen sie heutzutage mit umweltfreundlichen Methoden und Strategien aufwarten, um bei ihren Kunden zu punkten. Zum anderen ist es den zunehmenden Regulationen durch die Europäische Union geschuldet.

Die Auflagen für Flurförderzeuge mit Verbrennungsmotor werden immer strenger. Sie dürfen in ganz oder teilweise geschlossenen Räumen nur betrieben werden, wenn in der Atemluft keine gefährlichen Konzentrationen gesundheitsschädlicher Abgasbestandteile entstehen können. Der Einsatz von Rußpartikelfiltern und regelmäßige Abgasuntersuchungen sind daher unerlässlich. Dies erhöht nicht nur die Betriebskosten, sondern beeinträchtigt auch die Planungssicherheit.


Elektro-Flurförderzeuge: effizient und umweltfreundlich

Flurförderzeuge mit Elektroantrieb sind auf dem besten Weg, herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren den Rang abzulaufen. Mittlerweile haben Akkulaufzeit und Traglastfähigkeit moderner E-Stapler ein Niveau erreicht, welches mit diesel- oder gasbetriebenen Modellen durchaus mithalten kann.

Durch die Entwicklung von immer leistungsfähigeren und effizienteren Antriebskomponenten ist es gelungen, den Elektroantrieb auch in Fahrzeuge mit großen Gewichtsklassen zu integrieren. Der stärkste Schwerlastschubmaststapler erreicht mittlerweile eine Tragfähigkeit von bis zu 20 Tonnen.

Elektromotoren haben einen deutlich höheren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren und verbrauchen dadurch weniger Energie. Da sie keine Verschleißteile besitzen, haben sie zudem einen sehr geringen Wartungsaufwand.


Die Gesamtkosten im Blick behalten

Die TCO (Total Cost of Ownership), gibt einen überblick der Gesamtbetriebskosten, die ein Investitionsgut verursacht, das neben dem Anschaffungspreis kontinuierlich laufende Kosten generiert. Ein augenscheinlich attraktives Angebot kann sich schnell als teurer erweisen als das eines Wettbewerbers, der einen höheren Verkaufspreis veranschlagt. Die Berechnung der TCO beinhaltet unter anderem die Kosten für Unterhalt, Wartung und Reparatur sowie für die fachgerechte Entsorgung.

Total Cost of Ownership Ihres Elektrostaplers

Stapler mit Verbrennungsmotor sind in der Anschaffung tendenziell zwar etwas günstiger als Gabelstapler mit Batterie. Auf lange Sicht überzeugen E-Stapler jedoch durch deutlich geringere Service- und Energiekosten. Die stetig steigenden Erdölpreise spielen hier eine zunehmend wichtige Rolle. Während der letzten zehn Jahre hat sich der europäische Durchschnittspreis für Dieselkraftstoff beinahe verdoppelt. Dieser Preistrend wird sich fortsetzen, denn fossile Brennstoffe sind endlich.

Dieselpreis

Quelle:
Dieselpreis-Information (Großverbraucher) - (BGL) eV

Davon sind Gabelstapler mit Elektroantrieb nicht betroffen. Sie besitzen außerdem weniger Bauteile und verursachen allgemein weniger Betriebs- und Wartungskosten. Dennoch benötigen auch E-Stapler regelmäßigen Service, insbesondere die Batterie, damit sie dauerhaft Leistung bringen. Bei Blei-Säure-Batterien beispielsweise ist das regelmäßige Nachfüllen von destilliertem Wasser in die Batteriezellen wichtig, um die Lebensdauer von mehreren Jahren zu erreichen.

Weitere Möglichkeiten zur Kostenoptimierung für elektrisch betriebene Flurförderzeuge bietet die Nutzung des günstigeren Nachtstroms mittels programmierter Einschaltverzögerung und Wochenprogrammierung. Ein aktives Energiemanagement und die Vermeidung von Lastspitzen in den Ladephasen bergen weiteres Einsparpotential.




Ermittlung der Kosten für Flurförderzeuge nach VDI 2695.
Basis der Kalkulation: 5-Tonnen Dieselstapler und 5-Tonnen E-Stapler
mit einer 80V 930 Batterie und Elektrolytumwälzung. 1-Schicht-Betrieb.





Technologie Glossar

Wenn Sie in Ihrem Unternehmen die Elektrifizierung der Intralogistik planen, gibt es verschiedene Dinge, die Sie beachten sollten. Angefangen bei den erhältlichen Batterietechnologien über verschiedene Ladesysteme bis hin zur benötigten Infrastruktur für Ladestellen o.ä. Wir haben für Sie in unserem Glossar die wichtigsten Eigenschaften der eingesetzten Technologie zusammengefasst.


Batterietechnologie

Blei-Säure-Batterie

Der mit Abstand gängigste Energielieferant für elektrische Flurförderzeuge ist nach wie vor die Blei-Säure-Batterie. Das hat verschiedene Gründe: Bleiakkumulatoren sind zuverlässig, nahezu 100% recyclebar und vergleichsweise kostengünstig. Sie sind in unterschiedlichen Größen, Spannungen und Kapazitäten erhältlich. Ihr hohes Gewicht wird bei vielen Gabelstaplern zusätzlich als Gegengewicht eingesetzt.

Lithium-Ionen-Batterie

Die neueste Technologie im Batteriebereich überzeugt mit einer hohen Zyklenlebensdauer und guter Schnellladefähigkeit. Ihre Energieeffizienz macht einen Einsatz rund um die Uhr möglich. Lithium-Ionen-Batterie sind teurer in der Anschaffung, dafür aber grundsätzlich emissions- und wartungsfrei.

Nickel-Cadmium-Batterie

Die besonderen Eigenschaften dieser alkalischen Batterie machen einen Batteriewechsel überflüssig. Die Nutzung der täglich anfallenden Pausenzeiten zur Zwischenladung ermöglicht einen 24-stündigen Einsatz von Fahrzeug und Batterie. Nickel-Cadmium-Batterie eignen sich vor allem für den Einsatz in extremen Temperaturbereichen (in Kühlhäusern oder Schmelzwerken) und für den Betrieb unter schwierigen Bedingungen (z.B. Vibrationen).


Ladegeräte

Hochfrequenz (HF) Ladegeräte

HF-Ladegeräte sind Industrie-Ladegeräte mit automatischer Netzausregelung. Bei dieser Ladetechnologie wird der elektrische Wechselstrom von 50/60 Hz vom Netz über den Weg der Hochfrequenztechnik zu Gleichstrom umgewandelt. Hierdurch entsteht eine geregelte Ladekennlinie, die exakte Ladezeiten ermöglicht. Darüber hinaus sind Batterie- und Kapazitätszuordnung frei programmierbar. Mit der Hochfrequenztechnik können alle Batterietechnologien geladen werden.

50 Hz-Ladegeräte

Auch bekannt als W-Ladegeräte (W steht für Widerstandskennlinie). Der elektrische Wechselstrom von 50 Hz wird über den Weg eines herkömmlichen Transformators und passiver Gleichrichterbrücken umgewandelt. Hierdurch wird eine Ladekennlinie erzeugt, mit Ladezeiten, die von den Netzspannungsschwankungen abhängig sind. Bei dieser Ladetechnik sind Batteriespannung und -kapazität fest zugeordnet. Mit der 50 Hz-Ladetechnik können nur geschlossene Blei-Säure-Batterien geladen werden. Aufgrund der geringen Energieeffizienz (Wirkungsgrad) finden 50Hz-Ladegeräte immer weniger Anwendung in Europa.


Infrastruktur

Zentrale Lade- und Wechselstationen

Lade- und Wechselstationen benötigen einen dedizierten Raum oder einen abgegrenzten Bereich, der speziell für das Wiederaufladen und gegebenenfalls Wechsel von Batterien vorgesehen ist. Eine solche Station kann dann auch für die Batteriewartung genutzt werden.

Ladestelle

Ladestellen sind freie Stellflächen, beispielsweise in einer Lagerhalle, die für das Wiederaufladen von Batterien eingerichtet sind. Um Unfälle zu vermeiden, müssen diese stets gut erkennbar gekennzeichnet werden.

Ladebucht

Als Ladebucht werden spezielle Vorrichtungen bezeichnet, die mit einer Ladeeinheit ausgestattet sind. Beim Einstellen des Fahrzeuges in die Ladebucht wird die Fahrzeugbatterie über Schleifkontakte automatisch mit dem Ladegerät verbunden und die Ladung startet selbstständig. Ladebuchten können Ladestellen sein oder sich in Ladestationen befinden.


Monitoringsysteme

Lokales Monitoring

Die sogenannten Controller sind nachrüstbare Einheiten, die die Batteriespannung, den Lade- und Entladestrom, die Batterietemperatur und die Füllhöhe des Elektrolytstandes erfassen. Auf dieser Grundlage werden Ladezustand, Nutzungsgrad, Betriebsbereitschaft und Stromprofile sowie geladene und entladene Ampere- und Wattstunden ermittelt. Der Controller speichert die Daten anschließend für ein lokales Reporting und sorgt so für mehr Transparenz und Effizienz in der Nutzung des Energiesystems.

Remote Monitoring

Der Batterie-Controller kann die gesammelten Daten auch an ein Remote-Monitoring-System an einem oder mehreren Standorten übermitteln. Dies erleichtert die Planung und effiziente Steuerung von logistischen Prozessen und trägt so zu einer verbesserten Wirtschaftlichkeit bei.


Contracting-Modelle

Bedarfsorientierte Bereitstellung
Das Ziel eines Contracting-Modells ist die Minderung des Energieverbrauchs und der Energiekosten. Nach einer ersten Evaluation erstellt der Energiespar-Anbieter ein Angebot. Darin werden eine Reihe von Maßnahmen mit einer garantierten Energieeinsparung vorgestellt. Kommt es zum Vertrag, erfolgt die Planung, Finanzierung, Errichtung und Bereitstellung des Energiesystems vollumfänglich durch den Anbieter. Die Abrechnung der mobilen Energie erfolgt nutzungsbasiert.


Die HOPPECKE Energiedienstleistungen

Ob Blei, Lithium oder Nickel: HOPPECKE führt alle relevanten Stromspeicher-Technologien Unsere Leistung rund um die mobile Energieversorgung beinhaltet eine nachhaltige und modulare Planung sowie die Projektierung, Installation und Inbetriebnahme von schlüsselfertigen Ladestationen mit maximalem Service bis hin zu bedarfsorientierten, flexiblen Contracting Modellen.

Die Vorteile der Elektrifizierung Ihrer Intralogistik liegen auf der Hand. Vor dem Umstieg gilt es jedoch, einige Faktoren zur berücksichtigen. Welche Art der Energie benötigen Sie? Sind die infrastrukturellen Anforderungen umsetzbar? Wie umfangreich ist ihr Bedarf? Wir unterstützen Sie bei der Beantwortung dieser und weiterer Fragen mit unserer praktischen Checkliste. Einfach herunterladen, ausfüllen und schon sind Sie Ihrem Ziel, der Energieoptimierung Ihres Unternehmens, einen Schritt näher.

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Die HOPPECKE Energielösungen im überblick:


Weitere Informationen zu unserem Portfolio erhalten Sie unter www.HOPPECKE.com

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