Zur Sache

Von Intelligenz profitieren

Welches Batterieladesystemen für Elektro-Flurförderzeuge?
Einfluss des Batterieladesystems auf die Gesamtkosten eines Elektro-Flurförderzeuges. (Abb.: Fronius)
Zur Optimierung der Betriebskosten von elektrischen Flurförderzeugen gehört ein genauer Blick auf Batterie und Ladesystem. Sorgfalt bei der Auswahl spart bares Geld. Der Ladegerätehersteller Fronius hat einen Ratgeber verfasst.

Wird ein elektrisch angetriebenes Flurförderzeug beschafft, spricht man von einem dreiteiligen System bestehend aus Fahrzeug, Antriebsbatterie und Batterieladegerät. Das Batterieladegerät ist dabei der geringste Kostenfaktor. Das Energiepaket, bestehend aus Antriebsbatterie und Batterieladesystem hat jedoch einen starken Einfluss auf die Betriebskosten. Dies liegt hauptsächlich an den steigenden Energiekosten und den hohen Batteriekosten. Aber auch bei Inbetriebnahme eines neuen Lagers oder Logistikzentrums hat das Batterieladegerät eine großen Wirkung. So beeinflusst das Energiepaket die Dimensionierung der technischen Infrastruktur, etwa Stromanschlüsse (230 oder 400 Volt beziehungsweise 16 oder 32 Ampere), Maßnahmen zur Blindstromkompensation, Platzbedarf oder Belüftungsanlagen von Batterieladeräumen.

Bei der Beschaffung eines neuen Elektro-Flurförderzeuges wird meist nur am Rande darüber gesprochen, welches Ladegerät oder welche Batterieladetechnologie mitgeliefert wird. Oftmals ist der Stapleranbieter einziger Ansprechpartner, da aus Anwendersicht Flurförderzeug, Antriebsbatterie und Batterieladegerät eine Einheit sind. Bei einem Mietangebot wird meist ein Fullservice-Paket für einen Zeitraum von drei bis fünf Jahren geschnürt, das neben den Anschaffungskosten auch die Betriebskosten beinhaltet. Aufgrund der Kalkulation besteht dabei ein Interesse des Anbieters, dass die Batterie möglichst lange hält. Neben dem Stapleranbieter verhandelt oft ein Batteriehersteller mit dem einkaufenden Unternehmen. Der Batteriehersteller liefert normalerweise auch ein Batterieladegerät. In letzter Zeit wird versucht, die Garantiezeit entweder nur zu gewährleisten oder zeitlich zu verlängern, wenn der Endanwender auch das angebotene Batterieladegerät mitkauft. Als Argument wird angeführt, dass die optimale Lebensdauer der Batterie nur garantiert werden kann, wenn Batterie und Ladegerät optimal aufeinander abgestimmt sind. Technisch gesehen trifft diese Aussage nur auf wenige Spezialfälle zu. Ein modernes Batterieladesystem kann jede Antriebsbatterie optimal und schonend laden.

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Unternehmen gehen deswegen dazu über, Flurförderzeug, Antriebsbatterie und Batterieladegerät einzeln zu betrachten. Sie verhandeln zusätzlich mit einem Batteriehändler und einem Ladegeräte-Anbieter. Das bringt den Vorteil, weitere Kompetenz zu Rate zu ziehen, um die optimale Lösung zu finden. So werden Angebote transparenter. Gleichzeitig wird nun das Thema Messbarkeit der Kosten verstärkt vorangetrieben. Nur wenn man als Entscheider zum Beispiel den Stromverbrauch im Lager oder der Produktion kennt, kann man Optimierungspotenziale ermitteln und entsprechende Maßnahmen initiieren. Bei einem Logistikdienstleister mit Zentrallager haben Energiekosten einen hohen Anteil an den Gesamtkosten. Damit kann die Optimierung dieser Kosten durch energieeffiziente Batterieladesysteme große Einsparungen ermöglichen.

Bei Produktionsbetrieben rückt Verfügbarkeit in den Vordergrund. Die Gewährleistung von reibungslosen internen Logistikabläufen hat Priorität. Bei Unternehmen, die eher größere Flurförderzeuge (etwa Elektrostapler mit 80- Volt-Batterien) oder eine größere Anzahl von Flurförderzeugen einsetzen, hat die Batterielebensdauer aufgrund der hohen Preise große Bedeutung. Wenn eine Batterie mehrere tausend Euro kostet, sollte sie möglichst lang im Einsatz sein. Gleiches gilt bei Betreibern von Ladestationen für die Lebensdauer der Ladegeräte, da diese oftmals im Dreischichtbetrieb im Einsatz sind.

Viele Betriebe, die über eine Elektro-Flurförderzeug-Flotte verfügen, haben ein Problem mit dem Spitzenstromtarif. Bei Schichtwechsel werden gleichzeitig viele Flurförderzeuge an die Ladestationen angeschlossen, was zu einem starken Anstieg des Strombedarfs führt. Übersteigt der Strombedarf das mit dem Stromversorger vertraglich geregelte Höchstmaß, wird es teuer, da für den zusätzlichen Strombedarf ein Zuschlag gezahlt werden muss. Unternehmen, deren Flurförderzeug-Flotte bereits optimiert ist, möchten eventuell vorhandene Batterieladegeräte für mehrere Flurförderzeuge mit unterschiedlichen Batteriegrößen einsetzen beziehungsweise beim Ausfall eines fix zugeordneten Batterieladegerätes trotzdem in der Lage sein, die Batterie zu laden. Hohe Flexibilität steht hier an erster Stelle.

Für Anwendungen bei denen man die laufenden Betriebskosten von Flurförderzeugen vernachlässigen kann, punkten Batterieladegeräte mit 50-Hertz-Trafotechnik aufgrund des Anschaffungspreises, Robustheit und Langlebigkeit. Der günstige Preis ist bei ein bis zwei Ladezyklen pro Woche unschlagbar. Robustheit und Langlebigkeit der Ladegeräte erklärt sich durch die einfache verbaute Technik, die kaum anfällig ist. Die 50-Hertz-Trafotechnik erreicht Wirkungsgrade zwischen 70 und 85 Prozent. Ladegeräte mit dieser Trafotechnik verfügen meist über wenig Intelligenz und laden die Antriebsbatterie mit einem standardisierten Ladeprogramm. Diese Ladeprogramme arbeiten häufig mit einem Ladefaktor von 1,2, das heißt die unregulierte Kennlinie überlädt die Batterie mit 20 Prozent, um die Vollladung sicherzustellen, was deren Lebensdauer verkürzt. Intelligente Ladegeräte reduzieren diesen Ladefaktor auf 1,08, was einer Einsparung von zwölf Prozent der Ladeenergie entspricht. Weiterhin ist bei den Leistungsangaben von Batterieladegeräten mit 50-Hertz-Trafotechnik zu berücksichtigen, dass die angegebene Leistung nur für kurze Zeit erreicht wird und dann stark absinkt. Aufgrund der Technologie sind die Geräte relativ groß und benötigen viel Platz. Im Vergleich zu Inverter-Ladegeräten sind 50-Hertz-Trafotechnik-Ladegeräte schwer und wenig mobil.

Für Anwendungen mit regelmäßigen Ladezeiten, sollte man auf Invertertechnologie setzen. Sie verfügt über eine gewisse Intelligenz, kontrolliert die Batterie und überwacht den Ladevorgang. Die Batterie wird schonend geladen, bei einem Wirkungsgrad zwischen 75 und 90 Prozent zudem mit geringerem Stromverbrauch.

Da bei der Invertertechnologie die Transformatoren um ein Vielfaches kleiner sind, sind die Ladegeräte kompakter und leichter. Die Active Inverter Technology von Fronius beispielsweise ist eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Inverter- beziehungsweise HF-Technologie. Sie empfiehlt sich für Anwendungen, bei denen es neben der Reduzierung des Energiebedarfs um eine möglichst lange Batterielebensdauer, die Reduzierung der Batteriewartung und hohe Flexibilität geht. Unternehmen mit Mehrschicht- und Flottenbetrieb erreichen eine Amortisation der höheren Investition nach kurzer Zeit. bw

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