Die neue BELATRON Ladegerätegeneration kombiniert Effizienz und Konnektivität

Durch Prozessmonitoring als Basis für intelligentes Energiemanagement lassen sich die Betriebskosten einer Flurförderzeugflotte nachhaltig senken.

BELATRON charger combines efficiency with connectivity.

Energiekosten haben sich in den letzten Jahren zu einem bedeutenden Bestandteil unternehmerischer Gesamt- und Produktionskosten entwickelt. Energie wird damit zur strategischen Ressource, die den Erhalt der internationalen Wettbewerbsfähigkeit signifikant beeinﬂusst. Bis zum Jahre 2050 soll der Primärenergieverbrauch in Deutschland gemessen am Verbrauch von 2008 um 50 Prozent sinken. Dazu setzt die Bundesregierung auf eine deutliche Effizienzsteigerung.

Besonders im Fokus liegt die Industrie, die mit einem Anteil von rund 46 Prozent am gesamten Stromverbrauch gefordert ist. Für diese besteht die Verpflichtung zur systematischen Verbesserung der betrieblichen Energieeffizienz. Damit beispielsweise Energiesteuervergütungen, wie der sogenannte Spitzenausgleich oder die Begrenzung der EEG-Umlage, geltend gemacht werden können, benötigen Industrieunternehmen den Nachweis über ein zertifiziertes Umweltmanagementsystem nach EMAS oder ein Energiemanagementsystem (EMS) nach ISO 50001.

Peter Hoeptner, Vertriebsleiter Traktion, BENNING

„Die Implementierung digitaler Kommunikationslösungen in die BELATRON Ladegeräte macht diese für unsere Kunden wertvoller. Sie führt zu erweiterten Nutzungsmöglichkeiten, die in höherer Effizienz und gesteigerter Kostenersparnis münden.“

Effizienzoptimum erreichen

Viele Unternehmen wissen oft nicht, an welchen Stellen sie übermäßig viel Energie verbrauchen und somit unnötige Kosten verursachen. Die Energieeffizienz der einzelnen Betriebsmittel stellt einen wichtigen Faktor zur Beurteilung dar. Als Indikator dient hier z. B. der Wirkungsgrad. Schwieriger wird es zu analysieren, ob die Prozessabläufe, welche den Einsatzzeitraum von Maschinen und Geräten bestimmen, das mögliche Effizienzoptimum ausschöpfen.
Der erste Schritt muss deshalb sein, zu erkennen, wie viel Energie das Unternehmen an welchen Stellen, zu welchem Zeitpunkt verbraucht. Hier kommt ein Energiemonitoring ins Spiel. Darunter versteht man die Erfassung, Kontrolle und Steuerung von Verbrauchsdaten. Dazu erfassen Sensoren verschiedenste Arten von Daten, beispielsweise Strom-, Gas- und Wasserverbrauch sowie Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Mit Hilfe der so gewonnenen Informationen lässt sich der Verbrauch aktiv steuern und die Kosten senken.

Lastspitzen vermeiden

Lastspitzen oder „Höchstleistungen“, die kontinuierlich gemessen werden, stellen eine wesentliche Komponente des Strompreises für Großkunden dar. Generell gilt: Hohe Lastspitzen sind teuer. Ein Lastenmanagement, basierend auf den Daten des Energiemonitorings, passt sich laufend an die sich verändernden Abnahmeverhältnisse an. Es glättet durch Zu- und Abschaltung oder auch durch Leistungsreduzierung von Verbrauchern die extremen Unterschiede zwischen hohem und geringem Verbrauch. Somit werden kostenintensive Lastspitzen vermieden. Die Kosten für Strom sinken spürbar.
Eine Energiemanagement Software verfügt über eine Reihe von intelligenten Technologien, die sich nicht nur auf die Einsparung von Strom beziehen. Zu den Anwendungsmöglichkeiten gehören z. B.:

die Überwachung des Strom-, Gas- und Wasserverbrauchs
die Identifizierung von Hauptverbrauchern
die Reduzierung von Lastspitzen
das Aufdecken von Defekten und Modernisierungspotentialen, um Ausfälle zu reduzieren und Wartungskosten zu senken

Vordefinierte Standardaktionen für die häufigsten Anwendungen oder individuell angelegte Routinen helfen, Prozesse schnell, zuverlässig und fehlerfrei zu steuern.
Grundvoraussetzungen dazu sind das präzise Messen und lückenlose Erfassen strukturierter Betriebsdaten, wie z. B. Energieverbrauch, Temperatur und Betriebsstunden.

Bedeutung für die Intralogistik

Einheiten in den Unternehmen dar. Entsprechend erfordert dieser Bereich den Einsatz energieeffizienter Produkte, die sich außerdem in digitale Workflowprozesse und Managementsysteme einbinden lassen.
„Die Digitalisierung der Prozesse und das Internet of Things (IoT) rücken Konnektivität und Datenaustausch immer mehr in den Fokus,“ betont Peter Hoeptner, Vertriebsleiter Traktion bei BENNING, und führt weiter aus: „Also ist es unsere Aufgabe nicht nur energieeffiziente Produkte zur Verfügung zu stellen, sondern Geräte zu entwickeln, die es erlauben Daten einfach und flexibel auszutauschen. So wird z. B. eine intelligente Vernetzung mit Energiemanagementsystemen ermöglicht. Unsere vollständig überarbeitete BELATRON Ladegerätereihe erfüllt diese Anforderungen.“

Monitoring und Reporting Plattform BENNING Traction Portal, intuitive Oberfläche zur Visualisierung relevanter Betriebsparameter einer Ladestation.

Kapazitätsverlauf eines LIONIC® Energiesystems 24 V / 9 kWh (360 Ah) bei 2-Schichtbetrieb mit Zwischenladungen.

Die Kurve zeigt den Kapazitätsverlauf eines LIONIC^® Energiesystems 24 V / 9 kWh (360 Ah) bei 2-Schichtbetrieb mit Zwischenladungen. Werden bei einem 2-Schichtbetrieb in den jeweiligen Pausen (pro Schicht 1x 15 min und 1x 30 min) Zwischenladungen durchgeführt, wird keine Wechselbatterie benötigt und die Phasen niedrigeren Stromverbrauchs werden hinsichtlich eines optimalen Energiemanagements effizient genutzt.

Ladegeräte BELATRON Li+ im WT 60 Gehäuse und BELATRON Gehäuse WT 7. — Ladegeräte BELATRON Li⁺ im WT 60 Gehäuse und BELATRON Gehäuse WT 7.

BELATRON Ladegeräte

Bei der BELATRON Reihe steht auch die neueste Generation für zukunftsweisende und energieeffiziente Ladetechnik. Nach Abschluss der ausgiebigen Testphase in einem breiten Anwendungsspektrum sind die Geräte seit April 2019 serienmäßig verfügbar. Im Standard können Ladegeräte bis 96 V und 300 A abgedeckt werden.

Der gute Wirkungsgrad von bis zu 96 % sowie ein cos φ von bis zu ~1 minimieren die erforderliche Netzanschlussleistung und verringern damit die Investitions-, Installations- und Betriebskosten. Eine Erweiterung der Blindstromkompensationsanlage ist durch die sinusförmige Stromaufnahme und den guten Leistungsfaktor nicht erforderlich.

Das Gehäusevolumen wurde bei gleicher Ausgangsleistung nahezu halbiert. Die kompakte Bauform erlaubt eine hohe Installationsdichte auf geringstem Raum und reduziert hierdurch den Platzbedarf in der Ladestation. Neu hinzugekommen ist ebenso die Multivoltage-Funktion, die das Laden verschiedenster Batterien mit nur einem BELATRON Ladegerät gestattet. Das sorgt für mehr Flexibilität bei der Optimierung von Ladeprozessen.

Ladegerät BELATRON Kommunikationscontroller

Optimierte Zustandsvisualisierung durch großes Touch-Screen

Komfortabler Datenaustausch

Die Konnektivität der neuen Ladegerätegeneration generiert einen hohen Mehrwert. Indem die Ladegeräte- und Batteriedaten zukünftig kontinuierlich an ein EMS transferiert werden können, entsteht mehr Transparenz über Auslastung, Nutzungsverhalten und den Zustand des gesamten Batteriepools. Transparenz, die dazu führt, dass das Unternehmen seine Ladestation effizienter und damit kostengünstiger betreiben kann.

Die Ladegeräte können über eine optionale Schnittstellenkarte z. B. mit Energiemanagementsystemen interagieren. Die Kommunikationsschnittstelle liefert im Zusammenspiel mit dem Batteriecontroller BATCOM digital⁺ vollständige Energiedaten, so dass Energieverbräuche lückenlos dokumentiert werden können.

Eine Visualisierung im EMS lässt dann wichtige Rückschlüsse zur Energieeffizienz des Ladeprozesses und auch über den generellen Status quo der Batterien zu. Ein optimierender Eingriff ist jederzeit möglich. Dazu gehört beispielsweise die zukünftige Steuerung der Ladung, individuell abgestimmt auf die jeweilige Batterie und / oder Umgebungssituation. In Verbindung mit den LIONIC^® Lithium-Energiesystemen, lassen sich Prozesse wie das sogenannte „Load Shedding“ zur Vermeidung von Spitzenlasten automatisieren.
Die erfassten Ladedaten können als Grundlage zur weiteren Ableitung wichtiger Informationen dienen, um z. B. mögliche Batteriedefekte frühzeitig zu identifizieren.

Verfügbarkeit maximiert

Ausfälle der Ladetechnik können schnell negative Auswirkungen auf die Verfügbarkeit der Flurförderzeugflotte haben. Vor allem dann, wenn nicht mit Wechselbatterien gearbeitet wird. Im schlimmsten Fall kommt es zum Produktionsstillstand, da die benötigte Ware nicht mehr transportiert werden kann. Ein kurzfristiger Serviceeinsatz ist dann zwingend erforderlich. Hier hilft die modulare Technik mit einer Leistungselektronik, die sich vor Ort tauschen lässt. So wird die MTTR kurz gehalten.

Die modular aufgebauten BELATRON Ladegeräte können beim Ausfall eines Leistungsteils auch mit den verbleibenden Modulen weiterbetrieben werden. Das Servicepersonal vor Ort ist in der Lage, einem anderen Leistungsmodul die Masterfunktionalität zuzuweisen. Damit sind Datenkommunikation und Visualisierung nach außen weiterhin sichergestellt.
Bis zum Eintreffen der Ersatzteile wird zumindest mit reduzierter Leistung weiter geladen.

Fazit: Effizienz und Prävention

Zuverlässige Daten sind heute entscheidend für alle energietechnischen Prozesse. Sie steigern Qualität, schonen wertvolle Ressourcen und schaffen Wettbewerbsfähigkeit. Über ein EMS können mit wenigen Klicks komplexe Verbrauchsdaten dargestellt und analysiert werden. Die Energieflüsse eines Unternehmens werden transparent und die Energieeffizienz lässt sich maximal steigern.

Aber nicht nur die Energieeinsparverordnung sowie die Motivation zur Reduktion der Energiekosten bewegt die Unternehmen zur Einbindung von Ladegeräten in ihre digitalen Prozesse. Ebenfalls sind präventive Wartungen in der Regel immer günstiger durchzuführen als kurative Reparaturen.
Die Visualisierung und Datenbereitstellung der neuen BELATRON Ladegeräte ermöglicht beides: Eine Optimierung des zum Laden der Antriebsbatterien notwendigen Energieverbrauchs sowie die Maximierung ihrer Verfügbarkeit durch den Fokus auf indizierte Präventivmaßnahmen.