Antriebstechnik für die Zukunft

Neues Konzept

Antriebslösungen für die Zukunft
Kompakte Bauweise: Dank der neuen Batterietechnik in der Jungheinrich-Konzeptstudie werden in Zukunft komplett neue, noch ergonomischere Fahrzeugkonzepte denkbar.
Der energetische Imperativ „Vergeude keine Energie, nutze sie!“ ist aktueller denn je. In der Abteilung Grundlagenentwicklung bei Jungheinrich tüfteln Forscher und Ingenieure gemeinsam an zukunftstauglichen Antriebslösungen für Flurförderzeuge.

Intralogistik ist Bewegung, und Bewegung braucht Energie. Sie nicht zu vergeuden, sondern zu nutzen, riet der Chemiker und Naturphilosoph Wilhelm Ostwald seinen Zeitgenossen schon Anfang des vergangenen Jahrhunderts. Längst ist hierzulande der sparsame Umgang mit Energie und ihre effiziente Nutzung Topthema – die einst reine Ideologie ist zur Existenzfrage schlechthin geraten. Der wachsende Energiebedarf wirkt sich sowohl auf die Verfügbarkeit als auch auf Klima und Umwelt aus. Es besteht akuter Handlungsbedarf. Dem widmet sich auch der Flurfördertechnik-Spezialist Jungheinrich: Das Hamburger Unternehmen forscht intensiv sowohl an der Verbesserung bestehender Antriebskonzepte als auch an der Entwicklung neuer Lösungen für die Zukunft.

Systeme differenzieren

Hierfür ist Querdenken angesagt – und vor allem ganzheitliches Denken. Für die Ideenschmiede von Jungheinrich in Norderstedt bedeutet das, Systeme erst einmal auseinanderzunehmen und sie im Detail zu betrachten. „Wir befassen uns mit sämtlichen Komponenten eines Staplers und versuchen sie intelligent zu verknüpfen“, erläutert Michael Freiherr von Forstner, Leiter der Produktplanung bei Jungheinrich. Eine Gesamtbetrachtung setzt Differenzieren voraus. Ziel ist der optimale Staplerantrieb für die jeweilige Aufgabe, für die ihn der Anwender benötigt. Eine einzige beste Lösung gibt es deshalb nicht – Maschinenbauer, Elektrotechniker, Industriedesigner und Softwareentwickler setzen sich zusammen und erarbeiten in Innovationsworkshops und Technologiescreenings gemeinsam, was der Markt will und benötigt.

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Bewährtes weiterentwickeln

Bei aller Begeisterung für neue Technologien behalten die Entwickler die Wirtschaftlichkeit im Auge. Denn ein Stapler hat nur dann tatsächlichen Wert, wenn der Anwendernutzen rundum stimmt. Jungheinrich hat zum Beispiel große Erfahrung mit Drehstromantrieben und verbessert sie fortwährend – Flurförderzeuge mit Drehstrommotor und Bleibatterie sind schnell, stark, robust und flexibel einsetzbar. Sie fahren emissionslos und sind deshalb auch hallentauglich. Problempunkt ist einzig ihre relativ kurze Reichweite im Vergleich zu verbrennungsmotorischen Antrieben – die Batterie determiniert die Einsatzfreiheit. Ihre Leistung indes reicht fast an die der Stapler mit Verbrennungsmotoren. Die wiederum lassen sich leicht und schnell betanken und sind rund um die Uhr einsetzbar. Nachteil bei den Verbrennern sind allerdings die Energiekosten und die Emissionen.

Schlagwörter hinterfragen

Hybrid – wohl kaum ein Attribut wird derart häufig verwendet für Zukunftstechnologie. Das aus dem Lateinischen stammende Wort bezeichnet eine Mischbildung, eine Kreuzung, eine Zusammensetzung. Längst nicht alles, was als hybrid bezeichnet wird, ist es – vielmehr drängt sich zuweilen der Verdacht auf, die griechische Hybris könnte gemeint sein, Überheblichkeit und Vermessenheit. Ein Hybridantrieb ist eine Kombination aus verbrennungsmotorischem und elektrischem Antrieb mit Batterie – Hybridfahrzeuge haben also zwei Antriebsmotoren und zwei Energiespeicher unter der Haube, die entweder seriell oder parallel arbeiten. Gegenüber einem rein verbrennungsmotorischen Antrieb hat der Hybrid den Vorteil, dass Bremsenergie zurückgewonnen und bei Bedarf abgerufen werden kann. Dazu benötigt das Fahrzeug eine Batterie als Energiespeicher, und es kann, je nach Ausführung, für eine begrenzte Zeit emissionsfrei fahren. Das spart zwar Kraftstoff und damit Energiekosten – Gesamtkosten und Emissionen bleiben vorerst noch Handlungsfelder, auf denen die Entwickler sich weiter austoben werden. Auch die Brennstoffzellen-Technologie ist eine Zukunftstechnologie, die weiterer Forschungen bedarf. Der Brennstoffzellen Energiespeicher kann Wasserstoff oder Methanol in Strom umwandeln. Damit lassen sich die Vorteile des emissionsfreien Elektromotors mit der Möglichkeit der schnellen Betankung und damit hoher Verfügbarkeit verbinden. Allerdings ist Wasserstoff teuer – er wird mit hohem Energieaufwand erzeugt und gespeichert, das verdirbt die Energiebilanz des Gesamtsystems. Derzeit schneidet eine Wasserstoff-Brennstoffzelle noch viel schlechter ab als ein Drehstrommotor mit herkömmlicher Batterie.

In die Zukunft denken

Elektromotoren sind energieeffizienter als Verbrennungsmotoren, aber ihr Knackpunkt ist der Energiespeicher, die Batterie. Um Energie intelligent speichern und effektiv nutzen zu können, haben die Entwickler bei Jungheinrich mit Lithium-Ionen-Energiespeicher neue Wege betreten. Das sind Batterien, die im Vergleich zu Bleibatterien bei doppelter Lebensdauer und gleicher Größe die dreifache Energiemenge speichern können. Sie lassen sich während der Mittagspause schnell aufladen – das macht das Fahrzeug rund um die Uhr verfügbar. Aus der Entwicklungsabteilung der Jungheinrich AG stammt noch eine weitere Idee, die Furore macht: Direktantriebe in den Fahrzeugrädern. Mit kleinen, getriebelosen Elektromotoren in den Rädern und kompakten Lithium-Ionen-Speichern zeichnen sich komplett neue Fahrzeugkonzepte ab, die allein schon optisch positiv auffallen. Mit dem so genannten „Concept 08“ hat Jungheinrich eine Fahrzeugstudie vorgestellt, mit dem sich 15 Prozent Energie gegenüber herkömmlichen Elektrofahrzeugen einsparen lassen. Die Lithium-Ionen-Technologie hat das Potenzial, dem Elektrostapler neue Einsatzbereiche ohne die Nachteile der Bleibatterie zu eröffnen – es zeichnet sich als das energieeffizienteste Antriebssystem ab. Noch könnte der hohe Preis einer Lithium-Ionen-Batterie die Begeisterung schmälern – wohl eine Frage der Zeit. Denn wenn Hersteller die Investitionssicherheit für die Produktion hoher Stückzahlen haben, können sie die Batterie der Zukunft wirtschaftlich herstellen. Petra Born

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