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22.05.2014 | Brennstoffzelle | Im Fokus | Onlineartikel

Runter mit den Logistikkosten dank Brennstoffzelle

Autor:
Andreas Burkert
2:30 Min. Lesedauer

Prima Klima in der Logistik. Der Strom aus einer Brennstoffzelle ist für Intralogistikfahrzeuge Untersuchungen zufolge bestens geeignet. Je nach Strommix lassen sich bis zu 60 Prozent CO2 einsparen. Ebenso wichtig: Es bedeutet das Aus für die ungeliebten Blei-Säure-Akkumulatoren.

Weite Wege, teure Transportkosten. Gelingt es der Lagerlogistik, die Kosten pro gefahrenen Kilometer auch nur um wenige Cent zu reduzieren, lassen sich über das Jahr gerechnet hohe Summen einsparen. Vor diesem Hintergrund erproben die ersten Unternehmen den Einsatz von brennstoffzellenbetriebenen Lagerfahrzeugen. Zwar werden heute bereits batterieelektrische Fahrzeuge eingesetzt. Doch ist vor allem im Mehrschichtbetrieb die Produktivität etwa rein batterieelektrischer Gabelstapler und Lagertechnikgeräte limitiert, wie die Unternehmen Fronius und Linde analysiert haben.

Im Artikel "Niederhubwagen mit Brennstoffzellen-Range-Extender" aus der ATZoffhighway 1-2014 nennen sie die Gründe: "Bedingt wird dies durch die bei hohem Energieumsatz häufig notwendigen Batteriewechsel, aber auch durch die beschränkte Lebensdauer der Blei-Säure-Akkumulatoren und den relativ hohen Wartungsaufwand." Ihrer Ansicht nach gehört deshalb dem Brennstoffzellensystem die Zukunft im Bereich der Intralogistikfahrzeuge - neben dem Hybridantrieb und der Lithium-Ionen-Batterie. Ihren Optimismus nehmen die Unternehmen aus ersten Ergebnissen des Feldversuchs.

Wasserstoff für Flurfahrzeuge

Bezogen auf konventionelle, mit Strom etwa aus dem österreichischen Energiemix betriebene Fahrzeuge konnten sie feststellen, dass "für den Betrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen mit vor Ort erzeugtem Wasserstoff aus Biomethan sich ein CO2-Reduktionspotenzial von rund 60 Prozent ergibt." Im Standortvergleich mit Strom aus 100 Prozent Wasserkraft existiert immerhin noch ein Einsparpotenzial von 10 Prozent. Die entscheidenden Faktoren für die verminderte Umweltwirkung sind dabei die längere Lebensdauer des Brennstoffzellen-Hybridsystems im Vergleich zum Blei-Säure-Akku und die Verwendung des Energieträgers Biomethan.

Linde erprobt auch mit Forschern von BMW und des Lehrstuhls Fördertechnik Materialfluss Logistik (fml) der Technischen Universität München derzeit den Wasserstoffantrieb für Flurfahrzeuge. Noch bis April 2016 läuft ein entsprechendes Forschungsprojekt, bei der unter realen Produktionsbedingungen Brennstoffzellen-Flurförderzeuge für die Automobilproduktion eingesetzt werden. Das Vorhaben läuft im Übrigen im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP).

Diesel für die Brennstoffzelle

Auch beim Anlieferverkehr durch schwere Lkw wollen Forscher künftig für mehr saubere Luft sorgen. Dazu entwickeln sie gerade eine Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle als umweltschonende Stromversorgung für Lkw. Das HT-PEFC-System soll insbesondere während der Standzeiten aktiv sein und mit Diesel sowie Kerosin funktionieren. Die Anlage arbeitet zudem autark und liefert eine elektrische Leistung von 5 kW. Genügend Energie für das Kühlen etwa von Gefriergut im Lkw. Dazu werden nämlich zwischen 3 und 10 kW benötigt.

Um den reinen Wasserstoff für die Brennstoffzellen zu erhalten, werden Diesel oder Kerosin zunächst durch einen vorgeschalteten Reformer in ihre gasförmigen Bestandteile zerlegt, unter anderem in Wasserstoff. Das bei dem Prozess entstehende Kohlenmonoxid wird anschließend in einem sogenannten Shift-Reaktor unter Zugabe von Wasserdampf in Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt. Dies verhindert, dass giftiges und reaktives Kohlenmonoxid die aktive Oberfläche der Brennstoffzelle blockiert.

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