Grün, grün, grün … ist der Wasserstoff, mit dem seit dem 11. Mai 2023 die Werksflotte von Linde Material Handling (MH) betrieben wird. Produziert wird die Energie für die 21 Brennstoffzellenstapler mit Hilfe einer europaweit einzigartigen Infrastruktur. Ziel des Pilotprojektes ist das Sammeln von Erfahrungswerten und der Aufbau von Expertenwissen, um die Kunden beim Einsatz von Wasserstoff in Materialflussprozessen umfassend beraten und begleiten zu können. Die Investition wird durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert. Die Koordination und Umsetzung erfolgte jeweils durch die NOW GmbH sowie durch Projektjäger Jülich (PtJ).
Dies betrifft auch Anwendungen in der Intralogistik. Neben der potenziellen Klimaneutralität ist bei intensiven Mehrschichteinsätzen vor allem die schnelle Betankung der Flurförderzeuge mit Wasserstoff von Vorteil. So entspricht eine dreiminütige Betankungszeit einer vergleichbaren Ladeleistung von ca. 480 kW. Ebenfalls ein Pluspunkt: Der Energieträger kann bei einer zukünftig stärkeren Nutzung regenerativer Energiequellen als Energiespeicher fungieren, um beispielsweise den Strom, der mittels Photovoltaik oder Windkraft erzeugt wurde, zwischenzuspeichern.
Mit Vollgas in eine grüne Zukunft
Rund 2,8 Millionen Euro hat die Planung und Errichtung der neuen Wasserstoffinfrastruktur in Anspruch genommen. Die Produktionsanlage wurde dabei auf einer 280 qm großen Bestandsfläche an einer verkehrsgünstigen Stelle innerhalb des Fertigungs- und Montagewerks errichtet.
Innerhalb der elf monatigen Bauzeit waren rund 50 Subunternehmen unter der Regie des Generalunternehmers Covalion, einer Marke der Framatome, und der Bauabteilung von Linde MH an der Errichtung der Wasserstoffinfrastruktur beteiligt.
Moderne Technik in unscheinbaren Containern
Die Anlagenteile der Wasserstoffinfrastruktur sind auf mehrere Module aufgeteilt. Herzstück ist ein PEM(Polymer-Elektrolyt-Membran)-Elektrolyseur, der auf eine Produktionsmenge von 50 kg Wasserstoff pro Tag eingestellt ist. Hier wird gereinigtes und deionisiertes Trinkwasser mithilfe von grünem Strom in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt.
In einem anderen Container wird der Wasserstoff stufenweise auf 450 bar komprimiert und anschließend über Rohrleitungen und Ventile in die Hochdruckspeicher geleitet. Ein softwaregesteuertes Ventilsystem regelt dabei die Zuleitung zum Dispenser, der Zapfsäule. Mit nur wenigen Handgriffen können dort die Fahrzeuge angeschlossen und innerhalb kurzer Zeit betankt werden. Der Hochdruckspeicher ist dabei so ausgelegt, dass er bei 450 bar bis zu 120 kg Wasserstoff speichern kann. Mögliche Abnahmespitzen durch vermehrtes Tanken zum Schichtwechsel werden dadurch abgedeckt.
Auch bei der Werksflotte haben sich mit der Einführung der neuen Infrastruktur einige Änderungen ergeben. So ersetzen neun Linde E35 und zwölf Linde E50 Elektrogegengewichtsstapler mit Brennstoffzellenhybridsystem bisher eingesetzte Modelle mit Verbrennungsmotor. Die Fahrzeuge mit einer Tragfähigkeit von 3,5 und 5 Tonnen werden unter anderem für das Be- und Entladen von Lkws und die Versorgung der Montagebänder mit großen und schweren Komponenten, wie beispielsweise Gegengewichten, vormontierten Ramen oder Fahrerkabinen, eingesetzt.
Die neuen Stapler ermöglichen dabei einen Betrieb ohne Emissionen: Im Brennstoffzellensystem des Fahrzeugs kommt es zu einer Reaktion zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff der Umgebungsluft. Dabei entsteht elektrische Energie, die eine Lithium-Ionen-Batterie auflädt, welche dann wiederum den Stapler antreibt. Als Nebenprodukte entstehen lediglich Wasser und Wärme. Ein weitere ökologischer Vorteil? Der Wasserstoff wird unmittelbar dort erzeugt, wo er auch direkt eingesetzt wird.
Neben den Linde-Staplern kommt auch die explosionsgeschützte Zugangskontrolle der Flottenmanagementlösung Linde:connect zum Einsatz. Diese sorgt dafür, dass nur berechtigte und geschulte Personen die Wasserstoffanlage verwenden können. Die Ex-geschützte Sicherheitsassistenzlösung „Safety Guard“ am Dispenser und in den Fahrzeugen reduziert zudem automatisch die Geschwindigkeit der Stapler im Umfeld der Tankstelle und erhöht so die Sicherheit. Abschließend ermöglicht die Energiemanagementlösung „Linde Energy Manager“ eine intelligente Planung und Steuerung des Energiebedarfs am gesamten Standort, vermeidet Stromlastspitzen und dient der Kostenoptimierung.
Wasserstoffpionier Linde MH
In der Intralogistikbranche nimmt Linde MH, was die Nutzung von Wasserstoff anbelangt, bisher eine Vorreiterrolle ein. So präsentierte das Unternehmen im Jahr 2000 bereits den ersten voll einsatzfähigen Staplerprototyp mit Brennstoffzellenantrieb. 10 Jahre später erfolgte dann der Startschuss für die Serienproduktion. Heute sind 80 Prozent der Baureihen, darunter Gegengewichtstapler, Schlepper und Hochhubwagen, als „kundenspezifische Lösung“ mit H2-Antrieb verfügbar.
Um die Akzeptanz der Technologie weiter voranzutreiben, wurden bereits zahlreiche Studien und Projekte von Linde MH mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft veröffentlicht. Diese zeigen, unter welchen Voraussetzungen Brennstoffzellenstapler marktfähig und heute schon wirtschaftlich sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn vor Ort bereits eine Wasserstoffinfrastruktur zur Verfügung steht oder hochreiner Wasserstoff als Abfallprodukt im betrieblichen Prozess anfällt. Die Vorzüge der Brennstoffzellenstapler kommen zum einen im Mehrschichtbetrieb mit intensiven Einsätzen und hohen jährlichen Betriebsstunden im Innenbereich zur Geltung. Aber auch bei begrenzten Flächen für Lade- oder Batteriewechseleinrichtungen, die zudem eingespart werden sollen, können die Fahrzeuge ihre Stärken ausspielen.
Der Bau der Wasserstoffinfrastruktur in Aschaffenburg stellt nur einen Meilenstein der Wasserstoffstrategie von Linde MH dar. Auch die Entwicklung und Produktion von eigenen Brennstoffzellensystemen im Mutterkonzern, der KION GROUP AG, wird aktuell stark forciert. Bereits auf der letzten LogiMAT präsentierte Linde MH das erste eigene 24-Volt-System für Lagertechnikgeräte, welches ebenfalls am Standort Aschaffenburg entwickelt wurde. Aktuell arbeitet das Team mit Hochdruck an der Entwicklung eines 48-Volt-Brennstoffzellensystems, für welches ebenfalls ein genehmigter Förderbescheid vorliegt.