Brennstoffzellentechnologie von Linde
Mit Wasserstoff in die Zukunft
Wie wäre es, wenn ein Fahrzeug in nur drei Minuten wieder betankt wäre und beim Betrieb keine Emissionen entstünden? Was wie Wunschdenken klingt, sind zwei wesentliche Vorteile eines der aussichtsreichsten Energiesysteme der Zukunft: der Brennstoffzellentechnologie.
Bei der Auswahl des passenden Energiesystems für Flurförderzeuge spielen neben den Einsatzanforderungen auch Aspekte wie der Platzbedarf für die Betankung oder das Aufladen, die Energiekosten und die Umweltverträglichkeit eine wichtige Rolle. Vor diesem Hintergrund geraten zunehmend alternative Antriebssysteme in den Blick, die Vorteile gegenüber konventionellen Lösungen wie Bleisäure-Batterien aufweisen.
Hierzu gehören neben Lithium-Ionen-Batterien die Brennstoffzellen. Linde Material Handling hat als erster Hersteller mit der Erkundung dieser Technologie begonnen und entwickelt seit 2000 einsatztaugliche Lösungen. Dadurch eröffnet sich Logistikbetrieben die Chance, bereits heute von dieser Zukunftstechnologie zu profitieren.
Wie funktionieren Brennstoffzellen?
Brennstoffzellen funktionieren ähnlich wie Batterien, das heißt durch eine chemische Reaktion entsteht Energie. Der entscheidende Unterschied: In der Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zu Strom, Wärme und Wasser. Dieser Vorgang wird auch "kalte Verbrennung" genannt und bringt einige Vorteile, aber auch technische Herausforderungen mit sich.
Linde hat die Herausforderungen gemeinsam mit Technologiepartnern und durch Umbau der Stapler gelöst. So wird beispielsweise die entstehende Wärme mit einem Lüfter abgeführt. Zudem sorgt bei diesem Hybridsystem eine zusätzliche Lithium-Ionen-Batterie dafür, dass auch Leistungsspitzen abgedeckt sind. Die Batterie speist sich dabei auch aus der zurückgeführten Bremsenergie. Damit steht dem alltäglichen Einsatz in der Logsitik nichts mehr im Wege. Im Gegenteil: Die Technologie birgt einige erstaunliche Eigenschaften, die die Einsatzmöglichkeiten von Flurförderzeugen nachhaltig verändern.
8 Vorteile der Wasserstofftechnolgie
Ideale Einsatzbereiche
Mehrschichtbetrieb
Durch den Wegfall der Batteriewechsel, die schnelle Betankung und das kontinuierliche Leistungsniveau des Energiesystems erhöhen Brennstoffzellen die Effizienz im anspruchsvollen Mehrschichtbetrieb. Damit ist die Technologie sowohl für Produktionsumgebungen als auch für intensive Logistikdienstleistungen, beispielsweise den Online-Versandhandel, interessant.
Lebensmittel- und Pharmaindustrie
In der Logistik der Lebensmittelindustrie spielen Hygienevorgaben wie "Hazard Analysis and Critical Control Points" (HACCP) eine zentrale Rolle. Auch in der Pharmabranche gelten die strengen Vorgaben etwa der "Good Distribution Practice" (GDP). Im Vergleich zu Bleisäure-Batterien entfallen bei Brennstoffzellen mögliche Verunreinigungen durch Säure oder andere Chemikalien.
Automobil- und Zulieferindustrie
Hohe Umschlaghäufigkeit und enge Zeit- bzw. Kostenvorgaben erfordern in der Automobil- und Zulieferbranche Flurförderzeuge mit hoher Verfügbarkeit und kontinuierlichem Leistungsniveau über alle Schichten hinweg. Diese Anforderungen die Brennstoffzellentechnologie optimal.
Enge Raumbedingungen
Durch den Wegfall von Batterielade- und -wechselstationen lässt sich wertvoller Lagerraum gewinnen. Zudem schont das emissionsarme Energiesystem die Raumluft unter engen Platzbedingungen.
Brennstoffzellen in der Praxis
Studie mit BMW Group bestätigt Wirtschaftlichkeit
Bei der Entwicklung von Flurförderzeugen mit Brennstoffzellentechnologie setzt Linde Material Handling auf starke und erfahrene Partner. So wurde 2013 unter dem Namen "H2IntraDrive" gemeinsam mit der BMW Group und dem Lehrstuhl Fördertechnik Materialfluss Logistik der Technischen Universität München eine umfassende Untersuchung der wirtschaftlichen und technischen Möglichkeiten gestartet.
Dafür kamen Flurförderzeuge mit Wasserstoffantrieb im Karosseriebau der BMW-i-Fahrzeuge in Leipzig zum Einsatz – über 20.000 Betriebsstunden lang. Das Ergebnis: Der gemeinsam entwickelte Wasserstoffantrieb ist heute schon marktfähig und unter bestimmten Bedingungen wirtschaftlich einsetzbar. In der Summe überzeugte die Technologie beim täglichen Einsatz in einem Produktionsumfeld mit ihrer hohen Verfügbarkeit sowie beim Einsatz von regenerativ erzeugtem Wasserstoff mit geringeren Umweltauswirkungen. Seit 2017 läuft eine weitere Studie unter dem Namen FFZ70.
Praxistest im Umschlaglager von DB Schenker
" E-LOG-BioFleet " heißt ein Gemeinschaftsprojekt von Linde Material Handling, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research und Joanneum Research. Dabei wurden in einem Umschlaglager von DB Schenker in Hörsching, Ö̈sterreich zehn Niederhubwagen mit Brennstoffzellenhybridantrieb und die erste Hallenbetankungsanlage für Wasserstoff in Europa im Praxistest erprobt.
Bei dem öffentlich geförderten Projekt konnten die Fahrzeuge bereits nach einer kurzen Einführungsphase voll in den Schichtbetrieb integriert werden. Den Grundleistungsbedarf erzeugt auch hier die Brennstoffzelle, eine integrierte Lithium-Ionen-Batterie deckt hierbei die Leistungsspitzen ab und speichert die zurückgeführte Energie beim Abbremsen.
Durch eine optimierte Betriebsstrategie und die Rückgewinnung der Bremsenergie erreichte das System einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 53 Prozent. Gleichzeitig verursachte ein Fahrzeug über den gesamten Lebenszyklus ein Drittel weniger Treibhausgase als ein vergleichbares Fahrzeug mit Bleisäure-Batterie. Der Wasserstoff stammte aus reformiertem Biogas.
Effiziente Werkslogistik bei Mercedes-Benz
Unter dem Motto "Daimler Goes Green" testet Mercedes-Benz den Einsatz von Staplern mit Brennstoffzellenantrieb. Schauplatz ist hierbei das weltweit größte Sprinterwerk in Düsseldorf. Hier werden die beliebten Transporter im Dreischichtbetrieb produziert.
Mit Hilfe der Wasserstofftechnologie lassen sich dabei Zeit und Personalaufwand für den Batteriewechsel einsparen. Innerhalb von nur drei Minuten ist die Brennstoffzelle wieder mit Wasserstoff gefüllt und der Stapler einsatzbereit. Damit schafft die Technologie ideale Bedingungen für reibungslose Schichtwechsel.
Voraussetzungen & Perspektive
Mit Wasserstoff zum optimalen Business Case
Die Brennstoffzellentechnologie ist prinzipiell einsatzbereit und stellt je nach Einsatzanforderungen für manche Unternehmen sogar das ideale Energiesystem dar. Die passende Lösung und die damit einhergehenden Investitionen müssen jedoch für jedes Unternehmen individuell ausgearbeitet werden. Dabei gelten für den wirtschaftlichen und effizienten Einsatz einige Voraussetzungen:
- Flottengröße: In der Regel entsteht ab dem Einsatz von rund 20 Fahrzeugen ein wirtschaftlicher Business Case.
- Infrastruktur: Bei einer bereits vorhandenen Wasserstoffinfrastruktur zum Betanken ist ein wirtschaftlicher Einsatz in der Regel möglich. Muss diese Infrastruktur zunächst noch geschaffen werden, ist die Wirtschaftlichkeit im Einzelfall zu prüfen.
- Fördermittel: Sofern für den Aufbau einer nachhaltigen, wasserstoffbetriebenen Flotte Fördermöglichkeiten bestehen, erhöht dies die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine tragfähige Lösung umsetzen lässt.
Investition in eine nachhaltige Technologie
Linde Material Handling betrachtet Brennstoffzellen als eine wegweisende Zukunftstechnologie. Aus diesem Grund integriert das Unternehmen entsprechende Lösungen schrittweise in neue Produkte. Damit entwickelt sich dieses außergewöhnliche Energiesystem nach und nach zu einem Alltagsprodukt, das vielerorts konventionelle Antriebe ersetzen wird.
