Mit dem Ziel einer emissionsfreien und effizienteren innerbetrieblichen Logistik hat Fronius am Sandort Sattledt/Österreich ein ambitioniertes Projekt gestartet. Unter dem Titel „HyLOG“ (Hydrogen powered Logistic System) hat der Hersteller von Batterieladesystemen, Schweiß-Systemen und Solar-Wechselrichtern gemeinsam mit Partnern einen Elektroschlepper von Batterie- auf Brennstoffzellenantrieb umgerüstet. Praktisch: Der zur Wasserstoffherstellung benötigte Strom wird direkt vor Ort durch die werkseigene Solaranlage produziert und mittels Elektrolyse bedarfsgerecht umgewandelt.

Flurförderzeuge werden standardmäßig entweder mit Verbrennungsmotoren oder über Batterien, die über das öffentliche Stromnetz aufgeladen werden, angetrieben. Verbrennungsmotoren haben die Nachteile, dass sie im Einsatz Schadstoffe und Lärm emittieren. Batteriebetriebene Fahrzeuge haben den Nachteil einer langen Ladezeit von mehreren Stunden, wodurch es zu hohen Stillstandszeiten der Flurförderzeuge oder einer aufwendigen Batterie-Logistik kommt.

Auf der Suche nach einer umweltfreundlicheren Lösung beschäftigten sich Entwickler des österreichischen Unternehmens Fronius mit Hauptsitz in Wels mit der Brennstoffzellen-Technologie. In drei Sparten revolutioniert das familiengeführte Unternehmen Technologien fürs Batterieladen, Schweißen und die Solartechnik. Über 2.500 Mitarbeiter weltweit erwirtschafteten 2008 einen Umsatz von 370 Mio. Euro. 2007 eröffnete das Unternehmen den Fertigungs- und Logistikstandort in Sattledt. Hier werden Batterieladesysteme, Schweiß-Systeme und Solar-Wechselrichter produziert. Beim Bau der Firmengebäude setzte Fronius auf ein wegweisendes Energiekonzept: 90 % der benötigten Energie werden über eine Photovoltaik-Anlage und über Biomasse-Nahwärme bereitgestellt. Modernste Klimatechnik mit unterirdischen Wasserbecken sorgt innerhalb des Gebäudes im Sommer wie im Winter für angenehme Temperaturen bei höchster Energieeffizienz.

Bild 1 Seit Mai 2009 ist das umgerüstete HyLOG-Fahrzeug, ein umgerüsteter Linde-Elektroschlepper P30, im regulären Zwei-Schicht Betrieb im Einsatz.

Mit dem Projekt HyLOG (Hydrogen Powered Logistic System) hat Fronius gemeinsam mit Partnern 1) nun auch einen Teil seines innerbetrieblichen Materialtransportes durch Umrüstung von Batterie- auf Brennstoffzellenantrieb technologisch auf eine neue Basis gestellt.

Fünf Logistikzüge sind am Produktionsstandort in Sattledt im Einsatz, um den internen Transport zu bewerkstelligen und um somit mehr als 600 Arbeitsplätze im Zwei-Stunden-Takt mit Material zu versorgen. Eines der dazu benötigten Fahrzeuge wurde im Rahmen des HyLOG-Projekts pilotmäßig auf den Antrieb mit solar erzeugtem Wasserstoff umgerüstet und im Praxiseinsatz getestet (Bild 1). Dazu wurde die bislang übliche Blei/Säure-Batterie des Serienfahrzeugs, ein Linde-Elektroschlepper P30, durch die Fronius Energiezelle – eine Niedertemperaturbrennstoffzelle – und eine Wasserstoffwechselkartusche als Treibstofftank ersetzt. Die von Fronius selbst entwickelte Energiezelle ist nach Ansicht des Unternehmens mehr als nur eine Brennstoffzelle: „Sie ist ein Gesamtsystem regenerativer Energieerzeugung.“ Eine Photovoltaik-Anlage liefert den Strom, mit dem ein Elektrolyseur betrieben wird. Dieser spaltet Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Der Wasserstoff wird gespeichert und schließlich bei Bedarf in der Brennstoffzelle wieder in Energie umwandelt. Ein ausgeklügeltes Energiemanagement sorgt dabei für höchste Effizienz und Wirtschaftlichkeit. So ist ein hybrides Brennstoffzellensystem mit integriertem Pufferspeicher entstanden, das saubere, emissionsfreie Energie dauerhaft und praktikabel nutzbar macht. Praktisch: Der zur Wasserstoffherstellung benötigte Solarstrom wird direkt vor Ort durch die werkseigene 604 kWp Photovoltaik-Anlage völlig emissionsfrei produziert.

Ziel des HyLOG-Projekts ist die Demonstration dieser innovativen Logistiklösung in einem realen, industriellen Anwendungsumfeld, um das Gesamtsystem besser zu untersuchen und eine Referenz zur Beschleunigung der Markteinführung dieser innovativen Technologie bereit stellen zu können.

Bild 2 Die Betankung der Kartuschen mit Wasserstoff erfolgt über eine Tankstelle auf dem Firmengelände und ist in wenigen Minuten erledigt.

Neben den Vorteilen der Emissionsfreiheit und Geräuscharmut ermöglicht das System vor allem aber einen Effizienzgewinn, denn die zeitintensive, mehrere Stunden dauernde Batterieladung entfällt zur Gänze und wird von einem nur wenige Minuten in Anspruch nehmenden Kartuschenwechsel abgelöst. Zudem gewährt die im HyLOG-Projekt entwickelte Range-Extender-Anwendung eine Verdoppelung der Energiedichte und Reichweite des Flurförderfahrzeugs im Vergleich zu konventionellen batterieangetriebenen Fahrzeugen. Der Range-Extender-Antrieb ist ein elektrisches System, das mehr Freiheitsgrade für die Anordnung der Antriebsstrang-Komponenten im Fahrzeug zur Verfügung stellt und erweiterte Informations- und Bedienmöglichkeiten erschließt. Im Vergleich zu konventionellen Antrieben mit Verbrennungsmotoren verspricht Fronius mit dem Range-Extender-Antrieb sogar eine Verdreifachung der Energieeffizienz und damit auch der Fahrzeug-Reichweite.

Seit Mai 2009 ist das umgerüstete HyLOG-Fahrzeug im regulären Zwei-Schicht Betrieb im Einsatz. Ein zweites Fahrzeug befindet sich gerade in der Umrüstung. Die Wasserstofftankstelle sowie die PV-Anlage und der Elektrolyseur sind voll in Betrieb und die Energieerzeugung reicht für die gesamte Flotte aus.

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1) Das HyLOG-Projekt wurde in einem Konsortium mit folgenden Partnern realisiert: Bitter GmbH, Neuzug/Österreich, Biovest Consulting GmbH, Wien/Österreich, Clusterland OÖ GmbH, Linz/Österreich und HyCentA Research GmbH, Graz/Österreich. Die Gesamtkoordination erfolgte durch Fronius. Das Projekt wurde vom österreichischen Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie gefördert.

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