Case Study : Volle Ladung, maßgeschneidert

Rund 75 Lkw fahren täglich ein und aus. Luftfracht-Container vom direkt nebenan gelegenen Flughafen Wien-Schwechat landen hier. Flurförderzeuge fahren täglich rund 300 Gitterboxen-Container voller Pakete für den Weitertransport durch die Hallen. Mehrere Fördertechnik-Strecken sortieren die Sendungen. Das Logistik-Hub von TNT ist der Hauptumschlagplatz des Unternehmens für Lieferungen von und nach Osteuropa sowie das Logistikzentrum für den gesamten Zustellbereich Wien. Die Flotte von 20 elektrisch angetriebenen Flurförderzeugen ist nahezu rund um die Uhr in Bewegung. „Wir arbeiten hier von Sonntagabend bis Samstagnachmittag im Drei-Schicht-Betrieb“, erzählt Supervisor Dietmar Landor. „Unsere Stapler kommen damit auf bis zu 3.000 Arbeitsstunden im Jahr.“

Geladen werden die batteriebetriebenen Stapler unregelmäßig und meist nur sehr kurz. Das beeinträchtigte die Kapazität und Lebensdauer der Antriebsbatterien in der Vergangenheit deutlich – zumal das Unternehmen noch mit 50-Hertz-Ladegeräten arbeitete.

Für die Batterien bedeutet dieser Dauereinsatz eine erhebliche Belastung. Unregelmäßige Ladezeiten und kurze Zwischenladungen sind an der Tagesordnung. Zwar stehen für die großen Stapler Wechselbatterien zur Verfügung, doch oft ist den Mitarbeitern der Austausch zu zeitraubend. „Stattdessen werden die Stapler häufig nur einige Minuten ans Ladegerät gehängt, zum Beispiel in der Pause“, sagt Landor. Ähnlich sieht es bei den Deichselgeräten aus: „Geladen wird nach Bedarf, und braucht ein Mitarbeiter einen Stapler, nimmt er einfach den nächstbesten.“ Die unvollständigen Ladezyklen haben jedoch auf die Kapazität und Lebensdauer der Antriebsbatterien spürbar negative Auswirkungen.

In der Vergangenheit kam es dadurch bei TNT regelmäßig zu Batteriedefekten und Ausfällen. Pro Jahr musste das Unternehmen im Schnitt drei der Energiespeicher austauschen – bei Anschaffungskosten von mehreren tausend Euro pro Stück ein teures Unterfangen, das die Wirtschaftlichkeit der Flotte deutlich beeinträchtigte. Kopfschmerzen bereitete den Verantwortlichen auch der hohe Stromverbrauch der Flurförderzeuge. Die Ursache dafür war schnell gefunden: „Wir benutzten veraltete Ladegeräte mit 50-Hertz-Trafo-Technik", beschreibt Landor die Situation. „Der Energieverlust war mit diesen sehr groß – und auch die häufigen Batterieschäden ließen sich auf die mangelnde Qualität der Ladung zurückführen.“ Darüber hinaus nahmen die massiven Geräte zu viel Platz in Anspruch. TNT entschloss sich deshalb dazu, seine Batterieladetechnik komplett zu modernisieren.

Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung stieß das Unternehmen auf die Selectiva-Geräte des österreichischen Batterieladetechnik-Spezialisten Fronius. Diese verfügen mit der „Active Inverter“-Technologie und dem Ri-Ladeprozess über die bis dato fortschrittlichsten Verfahren zum Laden von Antriebsbatterien. Der Ladevorgang folgt dabei keiner fixen Kennlinie, sondern richtet sich unter anderem nach Alter, Temperatur und Zustand der angehängten Batterie. Das sorgt für eine besonders energieeffiziente und schonende Ladung, wodurch der Stromverbrauch sinkt und die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der Akkus steigen. „Wir haben TNT zunächst eine Berechnung vorgelegt mit dem Ergebnis, dass sie ihre Betriebskosten mit unserer Technologie deutlich reduzieren können“, erinnert sich Alexander Thier, Area Sales Manager bei Fronius Perfect Charging. Nach Rücksprache mit weiteren Experten investierte TNT 2013 in die ersten Fronius-Geräte.

Mittlerweile sind insgesamt 14 Fronius-Ladegeräte bei TNT im Einsatz. Für die 24-Volt-Antriebsbatterien der kleinen Deichselgeräte stehen sechs Exemplare des Modells Selectiva Plus in der Leistungsklasse 3kW zur Verfügung. Die größeren Stapler sind mit 48-Volt-Batterien ausgestattet. Für sie sind in einer zweiten Ladestation acht Selectiva-8kW-Geräte aufgebaut. Mit ihren kompakten Abmessungen sind sie deutlich platzsparender als die bisher verwendeten Geräte. Die Ladequalität ist deutlich gestiegen. Auch bei unregelmäßigen und kurzen Ladezeiten ist die Flotte jederzeit verfügbar, Ausfälle sind deutlich seltener geworden. „Das liegt an den unterschiedlichen Kennlinien, mit denen die Batterien immer ihren aktuellen Bedürfnissen entsprechend optimal geladen werden“, erklärt Thier.

Während der Arbeitszeit, wenn in den Hallen Hochbetrieb herrscht und die Stapler beinahe ständig im Einsatz sind, sorgt eine Impulsladung für möglichst viel frische Energie in kurzer Zeit. In ruhigeren Phasen, beispielsweise nachts, dehnt der intelligente Ri-Prozess die Ladezeit möglichst lange aus – das schont die Batterie und hilft ihr, sich zu regenerieren. An Wochenenden oder Feiertagen kommt eine Ausgleichs- und Erhaltungsladung zum Einsatz. Darüber hinaus verfügen die Geräte über eine Refresh-Kennlinie, mit der sich unter anderem sulfatierte Akkus reaktivieren lassen. „Jede Batterie erhält genau die Ladung, die sie benötigt“, fasst Dietmar Landor zusammen. „Seit wir die Fronius-Technologie nutzen, mussten wir erst eine einzige Batterie ersetzen, statt früher mehrere pro Jahr.“ Die Betriebskosten der Flotte sind dadurch deutlich gesunken.

Daran hat auch der gesunkene Stromverbrauch Anteil. Die Fronius-Ladetechnik reduziert die Überladung, die bei anderen Verfahren für einen hohen Energieverlust sorgt, auf ein Minimum. Dadurch spart TNT bei jedem Ladevorgang Geld: „Wir haben den Verbrauch selbst analysiert, um auf belastbare Fakten zurückgreifen zu können“, schildert Landor. „Die Berechnung von Fronius war korrekt, unser Energiebedarf ist nun viel geringer.“ Nicht nur wirtschaftlich, sondern auch ökologisch ist das für TNT ein wichtiger Vorteil: Wie alle österreichischen Firmen ist das Unternehmen dazu verpflichtet, strenge Energieeffizienz-Richtlinien zu erfüllen. Dazu leistet die Ladetechnik einen nicht unerheblichen Beitrag.

Die Bedienung der Ladegeräte ist denkbar einfach: Dank der externen Start-Stopp-Automatik müssen die Mitarbeiter die Batterien nur ein- und ausstecken, alles weitere funktioniert von selbst. Ein LED-Streifen am Gerät zeigt an, ob der angeschlossene Akku vollgeladen und bereits abgekühlt ist. Auch das wirkt sich positiv auf die Lebensdauer aus. Als weiteres nützliches Feature verfügen die Selectiva-Geräte über eine USB-Schnittstelle: Alle Einstellungen, wie etwa die Kennlinien, lassen sich darüber einfach kopieren und auf andere Geräte aufspielen. Zudem kann der Benutzer Statistiken über vergangene Ladezyklen abrufen und auswerten, um verschiedene Parameter noch genauer an die eigenen Anforderungen anzupassen.

TNT Express (Hoofddorp) ist ein weltweit tätiger niederländischer KEP-Dienstleister und seit 2016 Tochter von FedEx. Mit 56.000 Mitarbeitern in 61 Ländern ist TNT einer der weltweit größten Kurier-, Express- und Paket-Dienstleiter.

Fronius International (Hauptsitz: Pettenbach) beschäftigt weltweit rund 3.800 Mitarbeiter in den Bereichen Schweißtechnik, Photovoltaik und Batterieladetechnik. Der Exportanteil von rund 89 Prozent wird mit 28 internationalen Fronius-Gesellschaften und Vertriebspartnern oder Repräsentanten in mehr als 60 Ländern erreicht. Bis heute hält das Unternehmen 1.242 Patente.

Diese Story finden Sie auch in dispo Ausgabe 5/2018.