Blei oder Lithium?

Während sich die Technik der Antriebe und die Bord-Elektronik enorm weiterentwickelt haben, so hat sich die grundlegende Technik für die Energiespeicher kaum verändert. Sicherlich sind Verbesserungen in der Ladetechnik und der kapazitiven Effektivität der Traktionsbatterien durchgeführt worden, aber die grundlegende Funktionalität der Bleibatterie wurde nicht verändert oder durch andere Systeme abgelöst.

Welche Vorteile bieten die zukunftsweisenden Technologien der Energiespeicher, wie Li-Ion oder Super-Caps gegenüber der konventionellen Bleibatterie? Warum nimmt der Markt momentan die neuen Technologien nicht an und warum können diese nicht wirtschaftlich angeboten werden?

Diese Fragen sind dafür verantwortlich, dass es heute kaum Ansätze für eine serienreife Einführung der „neuen“ Technologie gibt. Traktions-Bleibatterien dienen neben dem Speichern von Energie vor allem auch als Gegengewicht und die aktuellen, modernen Maschinen sind entsprechend des hohen Gewichts von konventionellen Batterien entwickelt worden. Li-Ion-Batterien fehlt genau diese Eigenschaft und sie sind im Vergleich noch teurer. Gegenwärtige Maschinen müssten umständlich mit zusätzlichem Gewicht aufgelastet und Batterieräume angepasst werden, um mit Li-Ionen Batterien betrieben zu werden. Eine Marktreife und Alltagstauglichkeit, sowie die einfache Adaption bestehender Maschinen, ist daher noch nicht gegeben. Die Super-Caps als Energiespeicher sind ebenfalls noch nicht ausreichend weit entwickelt oder in bestehende Fahrzeuge einsetzbar.

Nissan hat mit dem LEAF bereits das erste Serienfahrzeug im Pkw-Bereich in den Markt eingeführt, so dass die Li-Ion-Technologie einfach für die Flurförderzeuge genutzt werden könnte. Nissan Forklift sieht aber heute noch keine akute Marktnachfrage, die einen Technologietransfair vom Pkw und die Entwicklung von serienreifen Li-Ionen-Staplern, rechtfertigt. Wenn die Energiespeicher der Maschinen nicht mehr einen Großteil des Gegengewichtes ausmachen, dann muss auch grundlegend das Fahrzeugdesign geändert werden, um effektive und kostengünstige Produkte mit bestmöglicher Leistung anzubieten, die den heutigen Produkten in Qualität und Leistung, sowie Energieverbrauch in nichts nachstehen. In erster Linie sollten vor allem die Hersteller von Energiespeichern, sprich Traktionsbatterien, neue und innovative Batterien entwickeln. Und solange bei den Batterieherstellern kein Wandel hin zu alternativen Batterien zu verspüren ist, wird sich das Bild im Markt nicht ändern, und die konventionellen Bleibatterien bleiben uns noch einige Zeit erhalten.

Pro Lithium-Ionen-Akku

Schnelle Ladefähigkeit - Funktionaleres FFZ-Design möglich

Sicherlich ist der heute nahezu flächendeckende Einsatz der Drehstromtechnik als wichtiger Meilenstein bei den elektromotorisch angetriebenen Flurförderzeugen zu bezeichnen. Auch (oder gerade) wenn man bedenkt, welche anfänglichen Widerstände es gegen diese ab Mitte der 90er Jahre maßgeblich von Jungheinrich in den Markt gebrachte und dort durchgesetzte Technik gab.

Betrachtet man heute die Entwicklung der Energiespeichertechnik, dann zeichnet sich für die Zukunft ein deutlicher Entwicklungsschub ab. Stichwort: Lithium-Ionen. Auch hier ist Jungheinrich Vorreiter und hat zur CeMAT 2011mit der Einführung des ersten Serienfahrzeugs mit Lithium-Ionen-Technologie in der Intralogistik-Branche wieder einmal Zeichen gesetzt. Bei diesem Fahrzeug handelt es sich um einen Elektro-Deichsel-Gabelhubwagen – Typ EJE 112i.

Bei diesem Gabelhubwagen spielt gerade das geringe Gewicht der Batterie eine zentrale Rolle. Diese wiegt nur noch etwas über 14 kg. Damit wird das Gewicht des gesamten Hubwagens – im Vergleich zum Basisfahrzeug mit Blei-Säure-Batterie – um etwa 150 kg reduziert. Durch die Gewichtsreduktion und den deutlich höheren Wirkungsgrad der Lithium-Ionen-Batterie verringert sich der Energieverbrauch dieses Fahrzeugs um mehr als 30 Prozent. Das Fahrzeug wird zudem auch 69 mm kürzer. Das ermöglicht es dem Bediener in der Praxis, dieses Fahrzeug auch auf dem Lkw mitzunehmen – ohne dafür einen Palettenplatz auf der Ladefläche zu „opfern“.

Das einfache und intuitive Batteriehandling spricht darüber hinaus für den Einsatz der Lithium-Ionen-Technologie in – zunächst – kleineren Flurförderzeugen. Die Batterie des EJE 112i besitzt die Form eines Aktenkoffers mit integrierten Tragegriffen und ist ohne Probleme manuell zu handhaben. Die Batterie ist komplett wartungsfrei und „intelligent“. Letzteres bedeutet, dass sich die Lithium-Ionen-Batterie mit dem Fahrzeug „unterhält“. Das Zusammenspiel der einzelnen Batteriezellen wird durch ein integriertes Jungheinrich-Batteriemanagement überwacht. Dies stellt den problemlosen und sicheren Betrieb des Fahrzeugs sicher. Hinzu kommt die schnelle Ladefähigkeit mit Hilfe eines speziell entwickelten, auf der Hochfrequenz-Ladetechnik basierenden

Ladegerätes. Mit entsprechend angepassten Ladekennlinien sind überaus kurze Ladezeiten zu realisieren. Die Batterie ist innerhalb von 80 Minuten komplett geladen, wobei im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien Zwischenladungen jederzeit möglich sind. Innerhalb von 30 Minuten – oder anders ausgedrückt: in der Mittagspause – können bereits etwa 50 Prozent der Batteriekapazität aufgenommen werden.

Hieraus ergeben sich weitere Vorteile, wenn man die TCO-Betrachtung ins Spiel bringt: Kompaktere Fahrzeuge können Flächenkosten nachhaltig reduzieren. Zwischen- und schnellladefähige Batterien können zukünftig Aufwände für den personalkostenintensiven Batteriewechsel reduzieren. Und last but not least entfallen die Investitionskosten für aufwändig belüftete und mit entsprechendem Equipment eingerichtete Laderäume.

Wann diese Technik auch in die großen Leistungsbereiche vordringt, steht noch in den Sternen. Sicher ist allerdings, dass die Lithium-Ionen-Batterie zunehmend zum intelligenten Bestandteil eines modernen Flurförderzeugs wird. Ladetechnik, Batterie und Fahrzeugantrieb bilden künftig eine Systemlösung. Die Lithium-Ionen-Technologie wird die Intralogistik nachhaltig revolutionieren. Jungheinrich bietet dabei bereits heute die Möglichkeit an, die Technik einzusetzen und sicher zu handhaben.

Jungheinrich AG, D-22047 Hamburg, E-Mail: [email protected], www.jungheinrich.de

Nissan Forklift, D-46149 Oberhausen, E-Mail: [email protected], www.nissanforklift.de