Energie und Daten clever übertragen

Entscheidend für die Energieeffizienz sind laut Simon Dülffer, Global Market Manager Intralogistics bei Conductix-Wampfler, nicht einzelne Komponenten, sondern vor allem die Entwicklung und Konzeptionierung des Gesamtsystems. Ist dieses auf Basis der speziellen Kundenanforderungen definiert, ermöglichen bei konventionellen Systemen z.B. Lichtwellen-Drehübertrager oder das iDAT-System die sichere Kommunikation zwischen Anlagensteuerung und beweglichen Fahrzeugen.

Ein energieeffizienter Betrieb wird des Weiteren im Hochregallager durch den Einsatz von Rückspeiseeinheiten im Generatorbetrieb und einer speziellen Auslegung der Schleifleitungen unterstützt. Die Dimensionierung der Energiezuführung ist besonders im Hinblick auf die zusätzliche generatorische Energie von großer Bedeutung. Beim Verzögern bzw. Bremsen während der Horizontalfahrt und beim Absenken des Hebers arbeitet ein Drehstrom-Asynchronantrieb als Generator. Die dabei frei werdende Energie wird teilweise in elektrische Energie umgewandelt und zurück ins Netz gespeist .

Diese Rückspeisung kann eine entsprechende Auslegung der Schleifleitung erfordern, wie z.B. höhere Querschnitte. „Diese Investitionen amortisieren sich jedoch durch die Energieeinsparungen des automatischen HRL“, betont Dülffer. Denn pro Gerät kann auf diese Weise bis nahezu die Hälfte der benötigten elektrischen Energie und jährlich viele Tonnen CO2 einsparen. Die hohen elektrischen Leitwerte und den damit verbundenen hohen Wirkungsgrad der Energiezuführung – bei Regalbediengeräten in der Regel zwischen 95 und 98 % – erzielt Conductix-Wampfler bei Schleifleitungssystemen u.a. durch die eingesetzten Leitwerkstoffe Kupfer und Aluminium.

Daneben kommen auch im Bereich Shuttlesysteme für die vollautomatisierte Lagerung von Kleinteilen besonders kompakte Schleifleitungssysteme sowohl zur Energieversorgung im Kleinspannungsbereich, als auch zur Datenübertragung zum Einsatz. Eine Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Regalbediengeräten resultiert hier vor allem aus dem günstigen Verhältnis der bewegten Nutzlast zur Gesamtmasse des Fahrzeugs.

Inductive Power Transfer (IPT) von Conductix-Wampfler hat sich als innovative Energieübertragungslösung in der Intralogistik in unterschiedlichen Anwendungen wie z.B. bei Verschiebewagen, Fahrerlosen Transportsystemen oder Elektrohängebahnen längst etabliert. Kontinuierlich versorgte IPT-Systeme spielen ihre Stärken vor allem in Produktionsprozessen mit einem definierten und gleichmäßig von vielen Fahrzeugen genutzten Layout aus. Durch die berührungslose Übertragung ist ein nachhaltig wartungsarmes, abrieb- und verschleißfreies System garantiert.

Der Wirkungsgrad des IPT-Systems als kontinuierliche Energieversorgung hängt entscheidend von der Art der Anlage ab. Die Wirkungsgrade sind mit Batteriesystemen vergleichbar. Um die Effizienz bei kontinuierlichen IPT-Systemen weiter zu steigern, hat Conductix-Wampfler einen Stromsparmodus entwickelt: den so genannten Eco-Mode. Die Betriebsparameter des induktiven Übertragungssystems werden dabei zielgerichtet auf die tatsächlich benötigte Leistung angepasst.

Durch eine bedarfsorientierte Varianz des Stroms auf der IPT-Strecke wird, geregelt durch die Anlagensteuerung, signifikant Energie eingespart. Die Anlagensteuerung gibt dafür die Information über den aktuellen und zu erwartenden Strombedarf der einzelnen Fahrzeuge auf der Strecke weiter; z.B. „Fahrzeug steht“, „Fahrzeug wird anfahren“, „Fahrzeug fährt“, „weitere Funktionen auf dem Fahrzeug sind aktiv oder inaktiv“. Entsprechend dieser Information wird der Strombedarf auf der Strecke ermittelt und entsprechend eingespeist oder gedrosselt.

Mit dem Einsatz von IPT und Energiespeichern wie Supercaps oder Akkus lassen sich Anlagen realisieren, die die Vorteile beider Technologien intelligent miteinander kombinieren. Diese Hybridsysteme haben ihre Stärken vor allem in intralo-gistischen Prozessen, die über komplexe, weitläufige Layouts mit wenigen Fahrzeugen bedient werden. Die Fahrzeuge sind mit einem Energiespeicher ausgestattet, bieten hohe Verfügbarkeit und werden flexibel im Dauerbetrieb eingesetzt.

IPT-Charge für Industriefahrzeuge

Conductix-Wampfler beschäftigt sich auch intensiv mit dem Thema Elektromobilität und speziell dem Einsatz der IP-Technologie zum kabellosen Laden von Elektrofahrzeugen. Sowohl für Pkw als auch für Elektrobusse sind IPT-Systeme unterschiedlicher Leistungsklassen (zwischen 3 kW und 60 kW) im Praxiseinsatz. Zentrale Vorteile der Elektrofahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Technologien wie dem Verbrennungsmotor sind die Emissionsfreiheit beim Einsatz erneuerbarer Energien sowie die Entkopplung von steigenden Treibstoffkosten. Eine möglichst häufige Kopplung an das Stromnetz ermöglicht die Einbindung der Fahrzeuge in Smart-Grid-Konzepte, welche durch die IPT®-Charge-Technologie erst praktikabel werden.

Als Nebeneffekt werden die potenziell kleineren Akkus durch häufigeres Nachladen geringerer Energiemengen geschont und somit die Lebensdauer verlängert und damit der Ressourceneinsatz minimiert. „Die mit solchen Systemen erreichbare Flexibilität durch Umsetzung des Prinzips der Gelegenheitsladung wird sicherlich in Zukunft auch im Industrie- und Logistikbereich Anwendung finden, wie z.B. beim Coil-Transfer oder Container-AGVs“, so Dülffer.

Conductix-Wampfler GmbH, D-79576 Weil am Rhein, E-Mail: [email protected], www.conductix.de