Mobile Arbeitsmaschinen

Arbeitshydraulik von Gabelstaplern kann Last als Energiequelle nutzen

| Autor / Redakteur: Richard Käsler und Sebastian Riedmaier / Josef-Martin Kraus

Bild 1: Bei Komissionierstaplern mit elektrohydraulischer Hubmaststeuerung bietet sich die Rückgewinnung von Energie an, die über die Hubarbeit in den eingelagerten Lasten steckt. Der Einspareffekt ist mit dem beim Bremsen vergleichbar.
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Bild 1: Bei Komissionierstaplern mit elektrohydraulischer Hubmaststeuerung bietet sich die Rückgewinnung von Energie an, die über die Hubarbeit in den eingelagerten Lasten steckt. Der Einspareffekt ist mit dem beim Bremsen vergleichbar. (Bild: Jungheinrich)

Bei mobilen Arbeitsmaschinen setzt sich das Konzept der Energierückgewinnung beim Bremsen durch. Neu ist der Ansatz, auch die Lasten zur Rückgewinnung zu nutzen, besonders bei Gabelstaplern. So werden bei einem Kommissionierstapler bis zu 30 % der über die hydraulische Hubarbeit eingebrachten Energie zurückgewonnen.

Bremsvorgänge zur Rückgewinnung der kinetischen Energie über Hybridantriebe in mobilen Arbeitsmaschinen zu nutzen, erweist sich als logische Konsequenz bei der Optimierung der Energieeffizienz. Vergleichbare Einsparpotenziale bietet die Energierückgewinnung aus der potenziellen Energie, die über die Hubarbeit in den eingelagerten Lasten steckt und bei mobilen Arbeitsmaschinen wiedergewonnen werden kann. Vor dem Hintergrund des stetigen Anstiegs der Energiekosten kommt der Energierückgewinnung, die neben der kinetischen auch die potenzielle Energie einschließt, eine steigende Bedeutung zu.

Hydraulische Hubmaststeuerung bietet alle Voraussetzungen

Gabelstapler sind fördertechnische Maschinen, die aus dem logistischen Prozess eines Unternehmens heute nicht mehr wegzudenken sind. Grundsätzlich unterscheidet man dabei zwischen verbrennungsmotorisch und elektrisch angetriebenen Staplern. Dementsprechend sind Gabelstapler heute mit unterschiedlichen Antriebssystemen ausgerüstet. So haben elektrisch angetriebene Stapler in der Regel einen drehzahlgeregelten Konstantpumpenantrieb und eine elektrohydraulische Hubmaststeuerung. Dieses Antriebskonzept eignet sich ideal für die angestrebte Energierückgewinnung.

Zusätzlich zu den Gegengewichts- und Schubmaststaplern gibt es am Markt die sogenannten Horizontal- und Vertikalkommissionierer (EKS) mit Kommissionierhöhen bis zu 10 m. Sie arbeiten im Bereich der Warenkommissionierung, der Zusammenstellung von Waren zu Versandpaketen. Außerdem werden für Hochregallager Stapler mit bis zu 14 m Kommissionierhöhe konstruiert und gebaut. Bestes Beispiel hierfür ist der Elektro-Kommissionier-Dreiseitenstapler EKX des Herstellers Jungheinrich, Moosberg. Er ist als Man-up-Fahrzeug konzipiert und kombiniert das Ein- und Ausstapeln ganzer Paletten mit dem Kommissionieren einzelner Artikel (Bild 1). Am Stapler EKX werden nun die Möglichkeiten zur Rückgewinnung der Lage- oder Hubenergie dargestellt und diskutiert.

Energierückgewinnung lohnt sich bei großer Kommissionierhöhe

Basis für die Auslegung und Optimierung des Systems zur Rückgewinnung der Hubenergie war die grundlegende Analyse möglicher Energiespeicher. Die bei der Hubarbeit von Staplern aufgebrachte Energie, die es zurückzugewinnen gilt, beträgt bereits ohne Berücksichtigung des Hubgerüstes bei einer Last von 3000 kg und 10 m Hubhöhe rund 300 kWs. Im Vergleich dazu können bei einem Fahrzeug mit 10.000 kg Gesamtgewicht, das aus 30 km/h abgebremst wird, etwa 350 kWs zurückgewonnen werden (Bild 2 – siehe Bildergalerie).

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