Brennstoffzellen-Technologie

Intralogistik mit Wasserstoffantrieb

Wasserstoff als Energieträger für die Intralogistik

Die innerbetriebliche Logistik wirtschaftlich effizient zu organisieren und gleichzeitig klimaneutral zu agieren ist längst kein Widerspruch mehr. Innovative Energiesysteme wie die Brennstoffzellen-Technologie ermöglichen es, dass die Flurförderzeuge Ihrer Intralogistik problemlos einen Mehrschichtbetrieb bewältigen, ohne dabei CO2-Emmisionen zu verursachen. Voraussetzung hierfür ist die Verwendung von nachhaltig produzierten, grünen Wasserstoff.


Vorteile der Brennstoffzellen-Technik

Einsatz

  • Zeitersparnis durch Entfall eines Batteriewechsel
  • Hohe Fahrzeugverfügbarkeit durch geringe Tankzeit – ca. 2-3 Minuten
  • Konstante Energieversorgung ohne Leistungsabfall
  • Indoor- und Outdoor-Nutzung mit bis zu bis zu 8 Stunden Fahrzeit

Infrastruktur

  • Platzsparende und flexible Integration der Dispenser (Tanksäulen) entlang der Arbeitswege
  • Keine Lager- oder Laderräume notwendig
  • Keine Belüftungsanlagen notwendig
  • Eigene Wasserstofferzeugung durch Elektrolyseur möglich

Umweltfreundlich

  • Null Emissionen - nur Wasser/Wasserdampf als „Abfallprodukt“
  • Sauberer Energieträger – bestens geeignet für hygiene-kritische Branchen
  • Reduktion des betrieblichen CO2-Footprints
  • Keine Verwendung von seltenen Erden

Webinar "Energie-Systeme in der Intralogistik"

Informationen zum Stand und Einsatz der Brennstoffzellen-Technologie
Stellen Sie Ihre Fragen an unseren Experten Dyrk Draenkow.


Brennstoffzellen-Technologie

Fahrzeuge mit Brennstoffzellen

STILL bietet Ihnen die Möglichkeit ausgewählte Fahrzeuge ab Werk mit der Option „Fuel Cell ready“ zu bestellen – analog zur Option „Li-Ion ready“. Damit ist ein Fahrzeug für die Aufnahme einer bestimmten Brennstoffzelle vorbereitet und die (spätere) Integration der Brennstoffzelle kann auf Wunsch erfolgen.

Das Energiesystem Brennstoffzelle wird umso wirtschaftlicher, je mehr wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge im Einsatz sind. Daher halten 24V, 48V und 80V Brennstoffzellen-Systeme Einzug in unser Kommissionierer-, Schlepper-, Hochhubwagen-, Schubmaststapler- und Gegengewichtsstapler-Portfolio.

Generell lässt sich sagen, dass Fahrzeugeinsätze mit hohen Betriebsstunden oder Mehrschichteinsätze optimal für eine Brennstoffzellenanwendung geeignet sind.

Komponenten der Wasserstoff-Infrastruktur

Der Wechsel auf das Brennstoffzellen-Energiesystem erfordert sowohl die Betrachtung der Fahrzeuge als auch der notwendigen Infrastruktur. Diese besteht grundsätzlich aus:

  • Fahrzeuge mit Brennstoffzelle
  • Wasserstoff-Tankstelle (Dispenser)
  • Wasserstoff-Speicherung/Lagerung
  • Wasserstoff-Bereitstellung, z. B. durch Anlieferung oder die eigene Produktion (Elektrolyse)

Als Partner für Ihre Intralogistik bietet STILL Brennstoffzellen-Fahrzeuge an und arbeitet mit international etablierten Partnern zusammen, sodass eine ganzheitliche Energielösung (Brennstoffzellen und Tankinfrastruktur) realisiert werden kann.


Energieträger der Zukunft für die Intralogistik

Wasserstoff als Energieträger

Ein kleines Molekül mit viel Energie. Wasserstoff gilt als die Zukunft in der Welt der Energieträger. Er kann klimaneutral mit hilfe regenerativ erzeugten Stroms produziert werden und eignet sich für Anwendungen in der Industrie, in der Wärme- und Stromerzeugung sowie für die Mobilität und Intralogistik. Wasserstoff ist 14-mal leichter als Luft, ungiftig, nicht ätzend und nicht radioaktiv. Wasserstoff entzündet sich nicht selbst und verbrennt mit farbloser Flamme rückstandsfrei. Kurz: Wasserstoff steckt voll mit Energie und kann als grüner, CO2-neutraler Wasserstoff, nachhaltig produziert werden.

Brennstoffzellen in der Intralogistik

Im Bereich der Flurförderzeuge sind mit Brennstoffzellen immer sogenannte „Battery Replacement Module“ (BRM) gemeint. Ein BRM ist ein geschlossenes System und entspricht in Form, Größe und Gewicht jeweils einem bestimmten Batterie-Trog. Innerhalb des BRM sind alle notwendigen Komponenten zur Stromerzeugung enthalten. Dazu zählen die Brennstoffzellen, der Wasserstofftank, Tankstutzen, eine kleine Lithium-Ion-Batterie und weitere Komponenten.

Nach kurzer Betankung von Wasserstoff erzeugt die Brennstoffzelle direkt an Bord des Fahrzeugs die elektrische Energie für den gewünschten Einsatz. Als Abgas entsteht reiner Wasserdampf bzw. Wasser. Die integrierte Lithium-Ion Batterie dient als Energiespeicher, um das Fahrzeug mit einem konstanten Energiefluss zu versorgen. Dabei wird nicht benötigte oder durch Rekuperation gewonnene Energie zwischengespeichert. Elektrische Lastspitzen, z. B. beim Heben einer Last, lassen sich so problemlos bedienen.

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Brennstoffzellen-Technologie in der Praxis

Carrefour

Bereits 2018 setzte das französische Handelsunternehmen Carrefour in seiner neuen Logistikbasis in Vendin-Le-Vieil Nordfrankreich auf eine wasserstoffbetriebene Flotte von 137 Lagertechnik-Fahrzeugen von STILL. Mit diesem von der EU geförderten und in zwei Wellen umgesetzten Projekt HyLIFT-EUROPE setzen die Partner einen Meilenstein für den Einsatz von Wasserstoff als alternative Energiequelle und beweisen, dass sich die Technologie im harten Logistikalltag bewährt.

Corstyrène

Die erste grüne Wasserstofftankstelle auf Korsika wird in der zweiten Jahreshälfte 2021 am Produktionsstandort Aléria des Unternehmens Corstyrène, einem Spezialisten für Wärmedämmung, eröffnet. Der Elektrolyseur wird von Solarschirmen auf dem Parkplatz des Werks mit bis zu 99 kWc gespeist, um den nötigen Wasserstoff herzustellen. Dieser reicht in der ersten Phase zum Tanken von 7 mit einer Brennstoffzelle ausgestatteten STILL RX 20-Gabelstaplern aus.

Häufig gestellte Fragen zur Brennstoffzellen-Technologie

Welche Bedeutung hat Wasserstoff für die Intralogistik?

Seitens der EU gibt es das Ziel "Green EU 2050", d.h. die EU soll bis 2050 klimaneutral sein. Es geht darum, den Ausstoß von CO2 zu vermeiden. Ein Ansatz zur Reduktion von Treibhausgasen ist der Einsatz von grünem Wasserstoff, H2, der klimaneutral in Energie und Wärme gewandelt werden kann. Der Einsatz von grünem Wasserstoff in der Intralogistik könnte somit ein großer Hebel sein, wenn man einen CO2-Austoß gänzlich vermeiden will. In Kopplung mit weitere logistischen Anwendungen, z. B. einer wasserstoffbetrieben Schwerlast-LKW-Flotte, lassen sich Synergien schaffen und die Betriebskosten stark senken.

Warum gibt es "farbigen" Wasserstoff?

Um das Ziel "Green EU" zu erreichen, muss "grüner Wasserstoff" produziert und genutzt werden. Die Farbe des Wasserstoffs bezieht sich dabei auf das Gewinnungsverfahren. Grüner Wasserstoff wird aus nachhaltigen nicht erschöpflichen Energiequellen gewonnen, z.B. durch Nutzung der Energie aus Windkraft oder Photovoltaik.
In Abgrenzung dazu gibt es den heute noch gebräuchlichen "grauen Wasserstoff". Bei der Herstellung von grauem Wasserstoff wird in der Regel Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und CO2 umgewandelt (Dampfreformierung). Das CO2 wird anschließend ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben und verstärkt so den globalen Treibhauseffekt: Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen rund 10 Tonnen CO2.
Blauer Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, dessen CO2 bei der Entstehung jedoch abgeschieden und gespeichert wird (engl. Carbon Capture and Storage, CCS). Das bei der Wasserstoffproduktion erzeugte CO2 gelangt so nicht in die Atmosphäre und die Wasserstoffproduktion kann bilanziell als CO2-neutral betrachtet werden.
Türkiser Wasserstoff ist Wasserstoff, der über die thermische Spaltung von Methan (Methanpyrolyse) hergestellt wurde. Anstelle von CO2 entsteht dabei fester Kohlenstoff.

Was passiert in einer Brennstoffzelle?

In einer Brennstoffzelle wird der getankte Wasserstoff unter Zuführung von Luftsauerstoff in Wasser umgewandelt. In dieser chemischen Reaktion wird elektrische Energie erzeugt, die zum Antrieb des Fahrzeugs dient.

Was ist eine Brennstoffzelle im Sinne der Intralogistik?

Im Bereich der Intralogistik ist mit einer Brennstoffzelle immer ein sogenanntes „Battery Replacement Module“ (BRM) gemeint. Dieses Battery Replacement Module ist ein geschlossenes Gesamtsystem und entspricht in Form, Größe und Gewicht jeweils einem bestimmten Batterie-Trog. Innerhalb des BRM sind alle notwendigen Komponenten zur Stromerzeugung enthalten: Brennstoffzellen-Stack (Ort der chemischen Reaktion), Wasserstofftank (350 bar), Tankstutzen, Lithium-Ion-Batterie, Entfeuchter zur Aufnahme des Prozesswassers, Kompressor, Lüfter, Luftfilter, Elektrik und weitere Komponenten.

Wie lange kann ich mit einer Tankfüllung fahren?

Brennstoffzellen für intralogistische Anwendungen sind so ausgelegt, dass bis zu einer Schicht durchgefahren werden kann. Jedoch hängt die reale Reichweite vom jeweiligen Kundeneinsatz ab. Der große Vorteil einer Brennstoffzelle liegt in der enorm kurzen Betankungszeit von 2-3 Minuten.

Kann ich meine bestehenden STILL Fahrzeuge auf Brennstoffzelle umrüsten?

Nein. STILL bietet derzeit die Option „Fuel Cell-ready“ nur ab Werk ab. Eine nachträgliche Umrüstung bestehender Fahrzeuge ist nicht möglich.

Was ist unter Brennstoffzellen-Infrastruktur zu verstehen?

Der benötigte Wasserstoff ist vergleichbar mit dem Diesel-Kraftstoff bei verbrennungsmotorischen Gabelstaplern. Jedoch unterscheidet sich Wasserstoff hinsichtlich der Erzeugung, des Transports, der Lagerung und der nötigen Sicherheitsvorkehrungen. Die Infrastruktur kann variieren - in Abhängigkeit ob der Wasserstoff auf dem Betriebsgelände per Elektrolyse selbst erzeugt oder per Trailer angeliefert werden soll. Mögliche Komponenten sind somit:

  • Wasserstoff-Trailer, wenn H2 angeliefert wird
  • Wasserstoff-Elektrolyseur, wenn H2 selber produziert wird, z.B. mittels Windkraft oder Photovoltaik
  • Hochdruck-Verdichter
  • Hochdruck-Zwischenspeicher
  • Pipeline-System
  • Dispenser (Zapfsäule für H2-Betankung)
Was ist im Rahmen der Nutzung der Brennstoffzellen-Technologie rechtlich zu beachten?

Für den Betrieb, die Betankung und die Lagerung einer Brennstoffzelle oder eines Brennstoffzellen-betriebenen Fahrzeugs in Verbindung mit einer Wasserstoff-Infrastruktur müssen nationale und/oder regionale Gesetze/Regularien beachtet werden. Ortsabhängig sollten bei der Planung und dem Aufbau lokale Aufsichtsbehörden, Feuerwehr und Versicherungen einbezogen werden. Für die Errichtung der Wasserstoff-Infrastruktur gibt es Fachplaner und Bausachverständige, die beratend zur Seite stehen können.

Wie wird der Einsatz der Brennstoffzellen-Technologie gefördert?

Es gibt unterschiedliche Institutionen die Fördergelder bereitstellen, u.a.:

Wie komme ich an eine Brennstoffzellen-Förderung?

Die Förderprogramme werden zeitlich begrenzt und mit einem fest definierten Budget aufgesetzt. In der Regel muss sich ein Interessent per Förderantrag auf das Förderbudget bewerben und konkurriert mit anderen Bewerbern. Im Fokus steht dabei das Volumen der CO2 Einsparung. Je höher die Einsparungen sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer positiven Förderrückmeldung.

Wie viel Fördergeld ist für Brennstoffenzellen-Technologie möglich?

Je nach Förderprogramm unterschiedlich.
Der Förderaufruf der NOW GmbH (2020) hatte z.B. ein Volumen von 5 Mio. EUR. Förderfähig waren Flurförderzeuge mit Wasserstoffantrieb im Umfang von 40% der Investitionsmehrkosten im Vergleich zum "normalen" Fahrzeug.
Für das Jahr 2021 ist der 3. Förderaufruf des NIP ebenfalls mit der Förderquote von 40% der Investitionsmehrkosten geplant. Neben den Flurförderzeugen wird auch wieder die notwendige Wasserstoff-Infrastruktur gefördert. Eine aktuelle Übersicht der Förderaufrufe finden Sie hier: Förderaufrufe - NOW GmbH.

Beispiel zur Errechnung des Förderbetrags:

Kosten für Gabelstapler (Batterie)30.000€
Kosten für Gabelstapler (Brennstoffzelle)55.000€
Investitionsmehrkosten (Batterie vs. Brennstoffzelle)25.000€
Förderquote gemäß NIP40%
Förderung pro Gabelstapler10.000€

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Für weitere Informationen und Ihre Fragen stehen Ihnen unsere Fachberater gern zur Verfügung.

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01804 78 455 33

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