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f+h fördern und heben 12/2018

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f+h fördern und heben 12/2018

PERSPEKTIVEN

PERSPEKTIVEN LITHIUM-IONEN-BATTERIESYSTEME: DEN WANDEL IN DER INTRALOGISTIK ALS CHANCE SEHEN Wie viele andere Wirtschaftsbereiche ist auch die Intralogistik in den vergangenen Jahren von einer disruptiven Welle erfasst worden. Die jüngsten Innovationen haben der Branche aber auch neuen Schwung verliehen. Effizienzprobleme, reduzierte Losgrößen oder Same-Day-Delivery – durch digitale Lösungen und Systeme lässt sich mit den veränderten Rahmenbedingungen Schritt halten. Im Bereich der Elektromobilität haben Lithium-Ionen- Batteriesysteme eine Vorreiterrolle übernommen und bilden damit die Grundlage für die Bewältigung zukünftiger Herausforderungen in der Intralogistik. Von der optimierten Planung und der Vermeidung von Lastspitzen bis hin zu vernetzten Lagersystemen und Maschinenkommunikation im Sinne von Industrie 4.0 – die an die Intralogistik gestellten Anforderungen sind vielfältig. Fokussiert man die Betrachtung jedoch auf die Flurförderzeuge, rückt ein zentraler Faktor unweigerlich in den Mittelpunkt: die Batterietechnologie als Möglichmacher von Leistung. Flottenbetreiber von Flurförderzeugen sehen sich mit vielfältigen Herausforderungen gleichzeitig konfrontiert: neben der Automatisierung innerbetrieblicher Transportaufgaben und der Etablierung von Assistenzsystemen benötigen, respektive fordern Flottenbetreiber umweltfreundliche, energieeffiziente Fahrzeuge mit zeitgemäßen Antriebslösungen, geringe Ladezeiten der Energiespeicher und umfassende Serviceleistungen von Seiten der Hersteller. Diese Ansprüche sind es letztlich denn auch, die die Weiterentwicklung der Batterietechnologie hin zu Lithium-Ionen-basierten Systemen unterstützt haben. Selbstredend haben Blei-Säure-Batterien über viele Jahre einen maßgeblich wertschöpfenden Beitrag in Flurförderzeugen geleistet – und tun dies immer noch. Doch die Innovationskraft der Lithium-Ionen-Technologie und deren Anwendungsmöglichkeiten haben einen Substitutionsprozess in Gang gesetzt. Herkömmliche Blei-Säure-Systeme werden zunehmend durch Batteriesysteme auf Lithium-Ionen-Basis ersetzt. 14 f+h 2018/12 www.foerdern-und-heben.de

PERSPEKTIVEN LI-ION-BATTERIEMODULE LASSEN SICH „INTELLIGENT“ VERKNÜPFEN Doch was ist der konkrete Nutzen aus Lithium-Ionen-Batterien? Wohin geht die Reise hinsichtlich der technologischen Weiterentwicklung im Bereich Elektrifizierung der Intralogistik? Und welche Anforderungen ergeben sich daraus? Die maßgeblichen technischen Eigenschaften von Lithium- Ionen- Akkumulatoren sind mittlerweile hinreichend bekannt: eine große Energiedichte und damit -kapazität, eine flexible Lade charakteristik mit verhältnismäßig hohen C-Raten und dadurch verringerten Ladezeiten. Des Weiteren kennzeichnen die Ladungsspeicher eine geringe Wartungsintensität, sie sind frei von Ausgasungen und haben eine lange Lebensdauer. In der täglichen Praxis entfaltet die Technologie den größten Mehrwert vor allem durch eine intelligente Verknüpfung einzelner Ladungsspeichermodule. Ein softwarebasiertes Batteriemanagementsystem sorgt dafür, dass diese einzelnen Module miteinander „kommunizieren“ und damit eine möglichst optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Energie erreichen. Die Thermik innerhalb des Batteriesystems wird über eine Klimatechnologie reguliert, sodass eine permanent hohe Leistungsfähigkeit sichergestellt ist. Weitere maßgebliche Komponenten sind ein DC/DC-Konverter mit einem hohen Wirkungsgrad, eine Stand-by-Funktion mit niedrigem Eingangsruhestrom sowie eine kompakte Bauform. Im Alltag eines Flurförderzeugbetreibers sorgt die Lithium-Ionen-Technologie vor allem für Arbeitserleichterungen. So muss ein Akkumulator nach der Entladung nicht ausgetauscht werden, wie es bei Blei-Säure-Batterien der Fall wäre. Stattdessen wird der Gabelstapler mit dem Akkumulator an Bord z. B. in der Mittagspause an ein dezentral platziertes Batterie-Ladegerät angeschlossen. Das Laden ist jederzeit und unabhängig vom Zustand der Batterie möglich. Je nach den individuellen Bedürfnissen lässt sich eine betreiberspezifische Lösung aus Energiequelle und Ladegerät realisieren, die so getaktet ist, dass z. B. bestimmte Schichtlängen oder das Einsatzprofil der Flurförderzeuge berücksichtigt werden. Aspekte wie Sicherheit, Geräusch- und Abgasreduktion sowie Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit sind bisweilen unterschiedlich gewichtete weitere Argumente, die für den Einsatz der Lithium-Ionen-Technologie sprechen. Allerdings muss auch erwähnt werden, dass der Umstieg auf diese Technologie zunächst einmal hohe Investitionskosten nach sich zieht. Wahr ist aber auch, dass sich die Beschaffungskosten aufgrund der aufgeführten Anwendungsmerkmale im Dreischichtbetrieb im Schnitt nach etwa 1,5 Jahren amortisieren. NEUE ANFORDERUNGEN BEFLÜGELN INNOVATIONSBEREITSCHAFT Analog zum Einsatz in Gabelstaplern werden Lithium-Ionen-Batteriesysteme auch verstärkt in Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) verbaut. Vor allem hier werden die Möglichkeiten der Managementsoftware beim Monitoring des Batteriezustands deutlich. Die elektronische Steuereinheit gibt Aufschluss über die verbleibende Leistungsfähigkeit bei der aktuellen Belastung des Ladungsspeichers. So lässt sich die Einsatzplanung für FTF wie auch für Gabelstapler verbessern. Diese Planungssicherheit im täglichen Betrieb lässt sich noch weiter forcieren – auch über mehrere Wochen oder Monate hinweg. Eine Möglichkeit: Mietmodelle, mit denen sich saisonale Spitzen glätten lassen, wie sie von Voltabox aktuell entwickelt werden. 01 Voltabox-NMC-24-V-Batteriemodul für Intralogistik-Anwendungen

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