Ob Elektro, Brennstoffzelle oder Verbrennungsmotor: Die Vielfalt an verfügbaren Antriebstechnologien für Flurförderzeuge wächst stetig und macht die Auswahl des passenden Systems komplexer als je zuvor. Doch welche Technologie ist die passende für welches Unternehmen? Und wie lassen sich ökologische Ziele mit dem wirtschaftlichen Grundgedanken in Einklang bringen?
Ein Überblick zu den Antriebstechnologien
Antriebstechnologien von Flurförderzeugen lassen sich heute in drei Hauptkategorien unterteilen. Verbrennungsmotoren stellen die älteste Kategorie dar. Hierbei wird zwischen Gas- und Flüssigkraftstoffantrieben (hauptsächlich Dieselantriebe) unterschieden. Die zweite Antriebstechnologie ist der Elektroantrieb mit unterschiedlichen Batterietypen. Die Brennstoffzelle stellt die jüngste Antriebstechnologie dar und kommt erst seit wenigen Jahren bei Flurförderzeugen zum Einsatz. Zudem gibt es innerhalb der Kategorien weitere Varianten, die z.B. aufgrund begrenzter Marktreife kaum praktische Anwendung finden.
Während sich der Elektroantrieb als Standard etabliert hat und anderen Technologien meist keine weitere Aufmerksamkeit geschenkt wird, wirft eine wissenschaftliche Studie der Protema Unternehmensberatung in Zusammenarbeit mit dem Intralogistik- Netzwerk in BW e.V. ein differenzierteres Licht auf die Realität. Elektroantriebe eignen sich für viele Prozesse durch beim Betrieb nicht vorhandene CO₂-Emissionen und geringe Geräusch-Emissionen sehr gut. Andere Technologien punkten hingegen mit einer verbesserten Nettoeinsatzzeit: Verbrennungsmotoren können, genauso wie H2-betriebene Flurförderzeuge, innerhalb weniger Minuten betankt werden. Allerdings geht deren Betrieb mit gesundheitsschädlichen Emissionen wie Feinstaub, Kohlenmonoxid und Stickoxiden einher; Indoor-Einsätze erfordern daher spezielle Sicherheitsvorkehrungen.
Im Gegensatz dazu setzen Brennstoffzellenlösungen keine umweltschädlichen Emissionen frei und benötigen für die kurzfristigen Leistungsspitzen lediglich eine kleine Lithium-Ionen-Batterie. Somit können diese Antriebe – je nach Verfahren bei der Wasserstofferzeugung – klimafreundlicher eingesetzt werden als Elektroantriebe. Darüber hinaus unterscheiden sich die Antriebstechnologien hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit. Verbrennungsmotoren bieten eine hohe Dauerleistung und eignen sich besonders für den Außeneinsatz oder den Transport schwerer Lasten über längere Strecken. Elektroantriebe punkten mit einer hohen Energieeffizienz und einem nahezu wartungsfreien Betrieb, stoßen jedoch bei intensiven Anwendungen mit langen Einsatzzeiten an ihre Grenzen – vor allem dann, wenn keine Gelegenheit zum Laden oder zum Batteriewechsel besteht. Die Brennstoffzelle kombiniert die Vorteile beider Antriebstechnologien: lange Einsatzzeiten und kurze Betankungszyklen bei gleichzeitig emissionsfreiem Betrieb.
Bewertung der Technologien in verschiedenen Einsatzszenarien
Die im Rahmen der Studie befragten Experten beurteilen die Eignung der Antriebstechnologien differenziert: Während der Dieselantrieb vor allem in Outdoor-Anwendungen punkten konnte, stand der Elektroantrieb am Ende der Auswertung bei der Betrachtung von Indoor- und Outdoor-Anwendungen mit knappem Vorsprung vor der Brennstoffzelle auf dem ersten Platz. Doch warum wurde der Elektroantrieb besser bewertet, obwohl Brennstoffzellen umweltfreundlicher sind und durch eine konstante Leistungserzeugung und schnelle Tankzeiten auch für eine gleichmäßig hohe Verfügbarkeit sorgen?
Die Auswahl einer Antriebstechnologie hängt von vielen unternehmensspezifischen Faktoren ab und muss wohl überlegt erfolgen, um eine Fehlinvestition zu vermeiden.
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Laut den Experten liegt die Ursache für die aktuell noch bessere Bewertung des Elektroantriebs in der benötigten Infrastruktur und dem limitierten Angebot von Flurförderzeugen mit H2-Antriebstechnologie. So stellt bereits die Betankung von Flurförderzeugen mit Brennstoffzellen eine Herausforderung dar. H2 muss als Brennstoff in einem Kaskadensystem in unterschiedlichen Druckniveaus gespeichert werden, da die Betankung eine Druckdifferenz zwischen der Betankungsanlage und dem Wasserstofftank des Brennstoffzellensystems erfordert. Der Aufbau und Betrieb der dafür benötigten komplexen Infrastruktur verursacht aktuell entsprechend hohe Kosten. Für Elektroantriebe ist die Infrastruktur deutlich günstiger, da diese aufgrund staatlicher Vorschriften in Teilen bereits besteht.
Zukunftsfähigkeit als Investitionskriterium
Die Auswahl einer Antriebstechnologie ist eine Investition in die Zukunft. Es muss sichergestellt sein, dass der Betrieb auch langfristig wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll bleibt. Zukunftsfähigkeit bedeutet dabei, dass die Antriebstechnologien weiterentwickelt, Kosten gesenkt und die Leistungsfähigkeiten kontinuierlich verbessert werden. Auch diese Potenziale wurden im Rahmen der Experten-Studie bewertet.
Auf Basis der Studie ist davon auszugehen, dass sich der Trend der nachhaltigen Logistik in Europa fortsetzen wird: Die nachhaltigen und klimafreundlichen Antriebstechnologien werden weiter an Bedeutung gewinnen und Verbrennungsmotoren spielen für die Intralogistik dann fast keine Rolle mehr. Ausschlaggebend hierfür sind zum einen die erwarteten Fortschritte bei Brennstoffzellen und Elektromotoren. Zum anderen gehen die Experten auch davon aus, dass verschärfte CO₂-Grenzwerte den Einsatz von Verbrennern in Zukunft einschränken. Zudem sehen die Experten den größten Entwicklungsbedarf weiterhin im Bereich der Batterie- und Ladetechnologien. Herausforderungen hinsichtlich Ladezeiten und der Lebensdauer der Batterien können durch aktuelle Entwicklungen wie das induktive Laden, Schnellladelösungen und verbesserte Batterien abgefedert werden.
Kriterien für eine optimale Antriebsauswahl
Losgelöst von der Zukunftsfähigkeit bilden die Intralogistikprozesse zusammen mit marktseitigen Rahmenbedingungen die Basis bei der Auswahl einer Antriebstechnologie. Für welche Prozesse in welchen Umgebungen sollen die Flurförderzeuge verwendet werden? Und welche unternehmensspezifischen Sonderanforderungen müssen dabei berücksichtigt werden? Um Antworten auf solche Fragen zu finden, müssen die Intralogistik-Prozesse eines Unternehmens analysiert und dokumentiert werden. Basierend auf den identifizierten Prozessen ist eine fundierte Entscheidung für eine Antriebstechnologie anhand definierter Kriterien möglich.
Zentrale Kriterien-Kategorien
Im Rahmen der Experten-Studie konnten fünf zentrale Kriterien-Kategorien identifiziert werden:
1. Betrieb: In dieser Kategorie werden Kriterien wie tägliche Verfügbarkeit durch Lade- oder Tankdauer, Wartungsintensität, Einsatzumgebung sowie sicherheitstechnische Anforderungen berücksichtigt.
2. Technische Daten, mit Kennzahlen zu Tragfähigkeit, Fahrgeschwindigkeit, Fahrzeugabmessungen und der Funktionssicherheit bei Extremtemperaturen.
3. Betriebskosten, die laufende Aufwände für Energie, Wartung und Verschleißteile erfassen.
4. Anschaffungskosten, bei denen neben dem Fahrzeug selbst auch die erforderliche Lade- oder Tankinfrastruktur sowie potenzielle Förderprogramme einbezogen werden.
5. Umweltfaktoren, wie CO₂-Bilanz, Lärmemissionen und die Energieeffizienz.
Wie genau die Bewertung aussieht, hängt von den individuellen Zielen des Unternehmens ab und kann nicht allgemeingültig beantwortet werden. Die Eignung der Antriebe kann innerhalb eines Unternehmens zwischen den verschiedenen Intralogistik-Prozessen variieren. Die Kategorien zur Bewertung der Antriebstechnologien unterscheiden sich je nach Unternehmensstrategie und Prozessstruktur sowohl in Anzahl und Art der Kriterien als auch in deren Gewichtung. Eine one-fits-all-Lösung ist nicht zu empfehlen, schließlich sollten die Flurförderzeuge exakt zum Unternehmen passen, um einen wirklichen Mehrwert zu bieten und effiziente Intralogistik-Prozesse zu ermöglichen.
