Die Technologien in der Anwendung
Für welche Anwendung eignet sich demnach welche Technologie? „Die Lithium-Ionen-Batterie ist sinnvoll bei kontinuierlichem Betrieb. Bei einem Zwei- bis Drei-Schicht-Betrieb nutzt man die Pausen zur Zwischenladung. Wir bei Hubtex empfehlen Batterien ganz klar anhand der voraussichtlichen Lauf- bzw. Einsatzzeit des Staplers. Fahren Kunden z.B. weniger als 1.500 Stunden im Jahr, bleibt die Blei-Säure-Batterie das günstigere System“, skizziert der Energiemanagement-Experte. „Der Anwender sollte allerdings beachten, dass er bei Mehrschichteinsätzen Ersatzbatterien auf Lager halten und diese immer wieder austauschen muss. Der Vorteil ist hier, dass nur die Zeit für den Batteriewechsel zum Stillstand des Gerätes führt und keine Zeit für die Ladung berücksichtigt werden muss.“ Ein weiterer Aspekt ist das Gewicht: Eine schwere Blei-Säure-Batterie kann von Vorteil sein, wenn Fahrzeuge ein gewisses Gegengewicht zur Last benötigen. Bei einer Lithium-Ionen-Batterie gleichen dies zusätzliche Stahlplatten aus. Zudem kostet sie zurzeit das Vier- bis Fünffache einer vergleichbaren Blei-Säure-Batterie, verfügt aber auch über die fünffache Lebensdauer. Röbig rät: „Um eine Entscheidung zu treffen, gilt deshalb die folgende Herangehensweise: Der Anwender sollte die Lebensdauer der Batterie in Relation zu ihrem Preis und Einsatz setzen. Dies gilt insbesondere für die mittelfristige Entwicklung, da laut Herstellerangaben mit steigenden Preisen für Blei-Säure-Batterien und – im Gegensatz dazu – mit sinkenden Preisen für Lithium-Ionen-Batterien zu rechnen ist.“
Nach der Batterie folgt das Ladekonzept
Ist die passende Batterie ausgewählt, stehen Maßnahmen zur Energieeinsparung beim Laden an. Dazu gibt es verschiedene Ladegeräte und -konzepte. Welche ist die perfekte Batterie-Ladegerät-Kombination für den jeweiligen Einsatz? Zunächst ist entscheidend, welche Technik verwendet wird. Die Systemeffektivität einer Blei-Säure-Batterie, die mit einem Hochfrequenz (HF)-Ladegerät geladen wird, ist wesentlich höher als beim Einsatz eines herkömmlichen 50 Hz-Ladegeräts. Die Kombination Lithium-Ion mit einem HF-Gerät ist in puncto Wirkungsgrad nochmals deutlich überlegen. Zudem überzeugen diese Ladegeräte trotz der höheren Anschaffungskosten durch ihre kompakte Größe, das geringe Gewicht und den niedrigeren Energieverbrauch. „Ob die eingesparte Energie den Mehrpreis in die bessere Ladetechnologie rechtfertigt, ist am Ende von den Betriebsstunden abhängig. Bei unseren Einschätzungen greifen wir daher auf fundierte Vergleichsberechnungen zurück, um Kunden die wirtschaftlichste Lösung aufzuzeigen“, erklärt Röbig. Nach der Auswahl der Ladetechnik folgt die Entscheidung für Batterieladeplätze und Wechselkonzepte. Auch hier ist für Hubtex der Batterietyp ausschlaggebend: Bei der Blei-Säure-Batterie ist neben der langen Ladezeit von acht oder neun Stunden bei Mehrschichteinsätzen vor allem der Zeitpunkt für den Batteriewechsel relevant. Mit einer Lithium-Ionen-Batterie kann man hingegen mit Zwischenladungen im Normalfall einen ganzen Tag abbilden. Passt das Konzept der Zwischenladungen, ist in der Regel kein Wechsel vonnöten. Es kann jedoch sein, dass die Lade- bzw. Energieinfrastruktur im Werk überfordert ist, wenn mehrere Fahrzeuge den gleichen Zeitraum für die Zwischenladung nutzen. Hier muss womöglich ein Energiespeicher dazwischengeschaltet werden.
Das richtige Handling im Einsatz
Das Handling der Batterie ist ein wichtiges Thema. Um die Blei-Säure-Batterie eines Staplers zu wechseln, ist ein zweiter Stapler oder ein Schwenkhallenkran vonnöten. Dieser Prozess kostet im laufenden Betrieb jedoch viel Zeit. Schneller sind Batteriewechselvorrichtungen, zum Beispiel Rollentische. Ein solcher Batteriewechsel ist unter zwei Bedingungen möglich: zum einen muss die Bauart des Fahrzeuges stimmen und zum anderen der Platz für die Vorrichtung vorhanden sein. Ein weiterer Aspekt, der in die Planung miteinfließen muss, sind Batteriewartungen: Das Risiko, Blei-Säure-Batterien falsch handzuhaben, ist hoch, da sie sich schnell in die Tiefentladung bringen können. So kann es zu chemischen Schäden an der Batterie kommen. „Im Gegensatz zur Blei-Säure-Batterie überzeugt die Lithium-Ionen-Batterie durch ihre Unempfindlichkeit. Weitere Arbeitsschritte, die bei dieser Technologie entfallen, sind der Arbeits- und Pflegeaufwand“, wie Röbig anmerkt. Beim Einsatz von Blei-Säure-Batterien müssen Befüllstationen eingerichtet werden, an denen der Anwender idealerweise bei jeder Ladung überprüft, ob die Batterie noch über genug Wasser verfügt.
Ausblick: automatisierte und andere Konzepte
Auch automatisierte Fahrzeuglösungen (AGV) erschließen zunehmend neue Einsatzgebiete. Zum einen, weil sie effektivere, sprich energieeffizientere Wege fahren und zum anderen alles selbstständig erledigen: Sie bewegen sich zur Ladestation, laden und fahren weiter. Das vereinfacht die Prozesse für den Lagerlogistiker – doch genau an dieser Stelle lohnt oft ein zweiter Blick. Ein AGV ist beispielsweise für einen 24-Stunden-Einsatz mit einer Lithium-Ionen-Batterie vorgesehen. Möchte man ein vollautomatisches Fahrzeug einsetzen, benötigt man kontaktlose Lademethoden über Ladekontakte oder induktive Ladetechniken. Sowohl die Batterie als auch die Ladetechnologie sind jedoch preisintensiv. Die Frage lautet an der Stelle: Ist der Preis in Relation zum Einsatz gerechtfertigt? Häufig werden zwar vollautomatische Fahrzeuge eingesetzt, das Verbinden mit der Ladetechnik wird dennoch durch einen Mitarbeiter übernommen. „Auch weitere Speichermethoden wie die Wasserstoff-Brennstoffzelle sind noch nicht so energieeffizient wie der elektrische Antrieb mit Lithium-Ionen-Batterien. Die Fahrzeugauswahl am Markt ist aktuell eher klein und die notwendige Infrastruktur entsprechend preisintensiv in der Vorbereitung. Trotz der geringeren Energiekosten eignet sich diese Technologie nur bei sehr großen Flottengrößen“, erklärt Röbig.
