EINSATZ EINER WASSERSTOFFBETRIEBENEN FLURFÖRDERZEUGFLOTTE UNTER PRODUKTIONSBEDINGUNGEN. ERGEBNISPRÄSENTATION.
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- Viktoria Kraus
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1 EINSATZ EINER WASSERSTOFFBETRIEBENEN FLURFÖRDERZEUGFLOTTE UNTER PRODUKTIONSBEDINGUNGEN. ERGEBNISPRÄSENTATION. Linde Material Handling
2 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
3 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
4 Brennstoffzellensystem, eine Alternative zur Batterie!? Ergebnisse einer Onlineumfrage Prof. Dr.-Ing. W. A. Günthner Leiter des Lehrstuhls fml fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München
5 Teilnehmerfeld 14% Weltweit 109 Teilnehmer 5% 4% 78% Deutschland USA Österreich sonstige Ausgeglichener Branchenmix 32% 16% 16% 18% 18% Hersteller Zulieferer Anwender Forschung Andere 71% mit mehrjähriger Erfahrung im Bereich Wasserstoff 23% 17% 29% <= 1 Jahre 2-5 Jahre 6-10 Jahre > 10 Jahre Mehr als die Hälfte hat Erfahrung mit H 2 -Flurförderzeugen 43% 57% Erfahrung keine Erfahrung 31%
6 Brennstoffzellensysteme als Alternative zu Batterien? 89% sagen ja Dabei gibt es Vor- und Nachteile 11% 1% 29% 63% 7% 89% Alternative zu Batterien keine Alternative zu Batterien nur Vorteile bei H2-Flurförderzeugen nur Nachteile bei H2-Flurförderzeugen Vor- und Nachteile bei H2-Flurförderzeugen weder Vor- noch Nachteile
7 Vor- und Nachteile von H 2 -Flurförderzeugen Nachteile Vorteile Betankung statt Batteriewechsel 2% 87% Flächenbedarf Infrastruktur 8% 68% ökologische Aspekte 4% 59% Lebensdauer 10% 39% Betriebskosten 22% 44% Anschaffungskosten 2% 58% Wartung & Reparatur 28% 36% Sicherheitsaspekte 17% 26% andere 18% 15% Mehrfachnennung möglich 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
8 Zukunft H 2 -Flurförderzeuge in den nächsten 5 Jahren Fallende Preise bei H 2 -Flurförderzeuge Wie entwickeln sich die Anschaffungskosten für H 2 -Flurförderzeuge? 8% 6% Gleichbleibende bis leicht fallende Wasserstoffkosten Wie entwickeln sich die Kosten für Wasserstoff? 10% 12% 15% 42% fallend - etwas fallend konstant steigend - etwas steigend k. A. 71% 36% fallend - etwas fallend konstant steigend - etwas steigend k. A.
9 Hemmnisse potenzieller H 2 -Flurförderzeuganwender Fehlende Erfahrung mit Beschaffung Verhindert fehlende Anschaffungserfahrung den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen? Fehlende Erfahrung mit Nutzung Verhindert fehlende Nutzungserfahrung den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen? 1% 10% 1% 8% 89% eher - überhaupt nicht schon möglich - ja k. A. 91% eher - überhaupt nicht schon möglich - ja k. A.
10 Hemmnisse potenzieller H 2 -Flurförderzeuganwender Zeitliche Aufwand für Beschaffung Zeitliche Aufwände für die Beschaffung bei H 2 -Flurförderzeugen im Vergleich zu Batterien Informationsmangel Sind potenzielle Anwender ausreichend informiert? 6% 1% 14% 20% 1% H 2 -Flurförderzeug 7% 2% 17% 79% Energieträger 74% wesentlich - etwas niedriger gleich etwas - wesentlich höher k. A. 79% eher - überhaupt nicht schon möglich - ja k. A.
11 Informationsveranstaltungen können den Bekanntheitsgrad steigern! Fördert die Steigerung des Bekanntheitsgrades von H 2 -Flurförderzeugen deren Verbreitung? Bedenken ausräumen! Können gezielte Info-Veranstaltungen Bedenken von potenziellen Anwendern ausräumen? 7% 3% 7% 1% 45% 33% 57% 47% auf jeden Fall schon möglich eher nicht überhapt nicht auf jeden Fall schon möglich eher nicht überhapt nicht
12 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
13 H2IntraDrive Ergebnispräsentation im BMW Werk Leipzig Flurförderzeuge in den Speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm Wasserstoffund Brennstoffzellentechnologie (NIP) Wolfgang Axthammer Geschäftsführer und Programmleiter Spezielle Märkte NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie Leipzig
14 Das Programm. Eckdaten des NIP. NIP Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie 700 Mio. Fördermittel 10 Jahre Laufzeit Ab 2017: NIP2 Koordination: NOW GmbH Wolfgang Axthammer Leipzig
15 Die Segmente im NIP. Spezielle Märkte. NIP Gesamt NIP Spezielle Märkte Spezielle Märkte 13% Hausenergie 14% Stationär Industrie 7% Querschnittsthemen 2% H2-Produktion 3% Innovative Antriebe 2% Verkehr 59% Flurförderzeuge 16% Sonderfahrzeuge 8% Fertigung 16% Mikro-BZ 4% Elektr. Leichtfahrzeuge / Boote 8% Einzelprojekte 3% Stromversorgung Freizeit 20% Stromversorgung Business 25% Die Segmente unterliegen Schwankungen Wolfgang Axthammer Leipzig
16 Segment Flurförderzeuge. Erfolgsbilanz. Einsatz von Fördermitteln weitere Unterstützung ca. 7 Mio. Initiieren, koordinieren und moderieren von Workshops Netzwerken/Clustern Arbeitsgruppen Geschäftsplattformen NOW Workshop Intralogistik x0 FFZ 2 FFZ 11 FFZ Arbeitsgruppe H2, BZ und EM an Flughäfen 3 FFZ Wolfgang Axthammer Leipzig
17 Markt Flurförderzeuge. Potentiale und Bedeutung. Market-Pull in Deutschland (Intralogistik in der Automobilindustrie) Starker Markt in USA - wenig Systeme in Deutschland (9.000 versus. <<100) Konkurrenz-Druck auf europäischem Markt nimmt zu US-Anbieter haben sich positioniert Japanische Anbieter haben klare Roadmap Wettbewerbsfähigkeit gg. internationaler Konkurrenz und konventionellen Technologien verbessern Intralogistik - weitere Feldtests und System-Optimierungen Marktpotential Flughafen-Vorfeld - Feldtests Implementierung und Tests von Brennstoffzellen in weiteren Flurförderzeug-Typen (z.b. 1,6 t und 5 t Stapler) Marktentwicklung USA Wolfgang Axthammer Leipzig
18 Die Zukunft. NIP2 die Fortsetzung des NIP. Wolfgang Axthammer Leipzig
19 NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoffund Brennstoffzellentechnologie Fasanenstraße Berlin Wolfgang Axthammer Tel wolfgang.axthammer@now-gmbh.de
20 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
21 Einsatz von brennstoffzellenbetriebenen Staplern und Schleppern Kurzstatement Linde MH. Linde Material Handling CHRISTOPHE LAUTRAY, CHIEF SALES OFFICER LINDE MATERIAL HANDLING
22 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
23 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
24 Anwendung H 2 -Flurförderzeuge. Layout BMW Group Werk Leipzig Staplerbereich H2-Betankungsanlage H2-Dispenser Routenzugbereich
25 H 2 -Betankung Indoor. Tankkupplungen Erste H 2 -Indoor-Betankungsanlage in Deutschland: 15 m² Flächenbedarf Schulungskonzepte für Mitarbeiter Einbindung der Werksfeuerwehr VE Wasser Kupplung Rammschutz Erdungsplatte
26 H 2 -Betankungsanlage. Verdichtercontainer Blitzschutz Bündelspeicher Genehmigung zum Betrieb der Betankungsanlage: Gutachterliche Äußerung BetrSichV BImSchG Rammschutz und Einzäunung Fundament
27 Betriebsstunden. > Bh Erprobung brennstoffzellenbetriebene Stapler und Schlepper: Beginn Testbetrieb 12/2013 Beginn Serienbetrieb kg H 2 Verbrauch Ca h Betriebsstunden > Bh
28 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
29 H2IntraDrive. Agenda. Linde Material Handling 1. Projektziele Linde MH 2. Technische Erkenntnisse 3. Erkenntnisse aus Vertriebssicht 4. Lessons learned 5. Fazit & Ausblick
30 Projektziele Linde MH. Linde Material Handling Aus technischer Sicht Entwicklung serienfähiger Flurförderzeuge für den produktiven Betrieb mit Brennstoffzellen Verifizierung der verfügbaren (BZ)-Technik unter realen Produktionsbedingungen Aus Anwender-Sicht Erforschung der Einflüsse der BZ Technologie auf den Logistik-Prozess im produktiven Betrieb Erforschung der Akzeptanz bei Fahrern und Logistik-Personal Aus Markt-Sicht Ermittlung des Status quo der am Markt befindlichen BZ-Anbieter Ermittlung der technischen und ökonomischen Potenziale der aktuellen Brennstoffzellen-Technologie
31 Die Brennstoffzellentechnologie in der Intralogistik. Linde Material Handling Potenzielle Vorteile für den Kunden Kein umständlicher Batteriewechsel Keine Investitionen für Ladegeräte und Ersatzbatterien Kein extra Platzbedarf für Batterieladestation Keine Säuren oder Chemikalien nötig Vor allem interessant für Lebensmittel und Pharmaindustrie Zeigt soziales Verantwortungsbewusstsein bzw. Umweltbewusstsein des Kunden gegenüber der Öffentlichkeit Voraussetzungen H2-Infrastruktur vor Ort H2-Erzeugung vor Ort oder regelmäßige H2 Lieferungen Ggfs. ausreihende Belüftung von Lagerhäusern
32 Erkenntnisse aus Vertriebssicht. Linde Material Handling Anschauungsbeispiel macht das Gesamtthema für künftige Interessenten greifbarer und erleichtert die Akquisition weiterer Projekte H2 - FFZ werden auch mittelfristig ein Projektgeschäft sein
33 Erkenntnisse aus Vertriebssicht. Linde Material Handling Der Markt für BZ FFZ ist vorhanden Die proklamierten Vorteile der Technologie werden größtenteils im Einsatz bestätigt und finden Zuspruch bei anderen potentiellen Kunden bis hin zur Realisierung neuer Projekte Für eine weitere Entwicklung der BZ Technologie ist die Verfügbarkeit einer vollständigen FFZ Flotte zwingend erforderlich Quelle: H2IntraDrive Einsatz einer wasserstoffbetriebenen Flurförderzeugflotte unter Produktionsbedingungen ; W.A. Güntner/ R. Micheli
34 Lessons learned. Linde Material Handling - Ein dezidiertes Projekt Management Team, sowie durchgehende Beratung ist unabdingbar - Fehlende einheitliche Bestimmungen erschweren die schnelle Inbetriebnahme eines Projekts - Ohne Flottenansatz kann eine erfolgreiche Markteinführung nicht gelingen - Der Informationsbedarf der Kunden ist enorm hoch und das Interesse steiget
35 Fazit & Ausblick. Linde Material Handling Fazit Die gesteckten Projektziele wurden erfolgreich umgesetzt Es wurde nachgewiesen, dass BZ-FFZ für den industriellen Einsatz geeignet sind Ausblick Die Qualifizierung weiterer Fahrzeugklassen für den Einsatz von Brennstoffzellen wird evaluiert Die Fortführung aktueller Projekte wird diskutiert bzw. wurde avisiert Wir stehen weiteren Flotteneinsätzen & Kundenanfragen aufgeschlossen gegenüber
36 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
37 Vor Ort Begehung und Mittagsimbiss. 12:30 bis 14:00 Uhr.
38 H2IntraDrive. Agenda. 11:40 11:45 Begrüßung 11:45 11:55 Impuls-Statement: Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien!? Ergebnisse einer Onlineumfrage 11:55 12:10 Kurzstatements der am Projekt beteiligten Partner - NOW: Flurförderzeuge in speziellen Märkten im Nationalen Innovationsprogramm (NIP) - Linde MH: Entwicklung und Ziele im Bereich wasserstoffbetriebene Flurförderzeuge - BMW Group: Vorstellung des Forschungsprojekts H2IntraDrive 12:10 12:20 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: BMW Group 12:20 12:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt: Linde MH 12:30 14:00 Ortsbegehung Wasserstoffinfrastruktur, BMW i Karosseriebau BMW Group Werk Leipzig anschließend Mittagsimbiss 14:00 14:30 Vorstellung der Ergebnisse aus dem Forschungsbericht 14:30 14:40 Fragerunde / Ende Linde Material Handling
39 Ergebnisse H2IntraDrive: Lehrstuhl fml Robert Micheli, M.Sc. Wissenschaftlicher Mitarbeiter Lehrstuhl fml fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München
40 Agenda 1. Leitfaden für den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen 2. Ökologische Nachhaltigkeit 3. Wirtschaftliche Nachhaltigkeit 4. Benchmark Deutschland und USA 5. Zusammenfassung und Ausblick
41 Leitfaden für den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen Themenfelder: Wasserstoffinfrastruktur H 2 -Flurförderzeuge Gratis Download Genehmigungen und Gutachten Sicherheitsmaßnahmen Werkzeuge: Terminpläne Ablaufdiagramme Checklisten
42 Agenda 1. Leitfaden für den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen 2. Ökologische Nachhaltigkeit 3. Wirtschaftliche Nachhaltigkeit 4. Benchmark Deutschland und USA 5. Zusammenfassung und Ausblick
43 Ökobilanz (LCA) nach DIN Ziel: Gegenüberstellung H 2 -Flurförderzeuge mit E-Flurförderzeuge 3t Schlepper 3,5t Gabelstapler Untersuchungsrahmen: Cradle to Grave (Rohstoffgewinnung Entsorgung) Funktionelle Einheit: Lebensdauer Flurförderzeug Daten für Sachbilanz: LindeMH / Lieferanten / Servicepartner Gabi-Datenbank / Literatur Quelle: DIN Wirkungsabschätzung: Treibhauspotential (GWP100)
44 Vergleich GWP100 Gabelstapler Konventionelle Energiepfade 100% 80% E-Gabelstapler H2-Gabelstapler 81,9% 84,2% Rahmenbedingungen Flurförderzeug Lebensdauer Flurförderzeug LindeMH h Standstunden h 60% VDI Verbrauch Standverbrauch 9,8 kwh/h 0,01 kwh/h 40% 100% 97,0% Stromherstellung Wirkungsgrad Batterieladung Strom-Mix Deutschland 84% 20% 0% Gesamt 5,3% 5,6% 6,8% Herstellung Flurförderzeug Herstellung Power Unit 1,6% 1,2% 0,8% Transport 4,9% 4,9% Service und Wartung Betrieb Emissionen bei Batterieherstellung (3,3 Batterien über Lebensdauer) deutlich höher als bei Brennstoffzelle Höhere Emissionen im Betrieb des H 2 -Fflurförderzeuges werden durch die Herstellung der Power Unit kompensiert Lebensdauer Batterie Wasserstoffherstellung Wirkungsgrad Brennstoffzelle Lebensdauer Brennstoffzelle h Dampf-Reforming aus Erdgas 45% (LHV) h
45 Vergleich GWP100 Gabelstapler Grüne Energiepfade 100% E-Gabelstapler H2-Gabelstapler Rahmenbedingungen Flurförderzeug LindeMH 80% 60% Ca. 87% CO 2 -Einsparung bei der Wasserstoffherstellung notwendig, um gleiche Gesamtemissionen wie E-Stapler zu erreichen. 60,1% Lebensdauer Flurförderzeug Standstunden VDI Verbrauch Standverbrauch h h 9,8 kwh/h 0,01 kwh/h 40% 71% 100% Stromherstellung Wirkungsgrad Batterieladung 100% Ökostrom 84% 20% 16,3% 17,3% 21,0% 15,1% 15,1% 14,8% Lebensdauer Batterie Wasserstoffherstellung* h GreenHydrogen Elektrolyse von H 2 O 0% Gesamt Herstellung Flurförderzeug 5,1% Herstellung Power Unit 3,7% 2,4% Transport Service und Wartung Betrieb Wirkungsgrad Brennstoffzelle Lebensdauer Brennstoffzelle 45% (LHV) h * Mindestanforderung laut TÜV-Zertifizierung: 75% CO 2 -Reduktion gegenüber konventionellem Wasserstoff Aufgrund der geringen Emissionen im Betrieb steigt die Bedeutung der restlichen Phasen Bei 87% CO 2 -Einsparpotenzial des GreenHydrogen ist GWP100 bei H 2 - und E-Gabelstapler ähnlich
46 Zusammenfassung ökologische Nachhaltigkeit Batterieherstellung höhere Emissionen als Brennstoffzellensystemherstellung Konventionelle Energiepfade GWP100 von H 2 -FFZ geringer als E-FFZ Grüne Energiepfade Reduzierung der Emissionen im Betrieb höhere Bedeutung der restlichen Phasen Grüne Energiepfade differenzierte Betrachtung notwendig Erkenntnisse gelten auch für Betrachtung der Schlepper FFZ = Flurförderzeug
47 Agenda 1. Leitfaden für den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen 2. Ökologische Nachhaltigkeit 3. Wirtschaftliche Nachhaltigkeit 4. Benchmark Deutschland und USA 5. Zusammenfassung und Ausblick
48 Wirtschaftlichkeit Life Cycle Costing (LCC) Betrachtungszeitraum: Lebensdauer Flurförderzeug Dynamische Kostenbewertung durch Kapitalwertmethode Bewertung eines Basisszenarios für Schlepper bzw. Gabelstapler Bewertung verschiedener Szenarien bzw. Sensitivitäten Betrachtungsraum Wasserstoff und Blei-Säure Flurförderzeuge Infrastruktur Flurförderzeug Power Unit Investition Betrieb Entsorgung
49 LCC-Methodik 1. FFZ-Stunden pro Schicht H 2 -FFZ = FFZ-Stunden pro Schicht E-FFZ 2. Anzahl FFZ = FFZ-Stunden pro Schicht Arbeitsstunden pro Schicht x betriebliche Verfügbarkeit 3. Personalkosten (PK) = PK FFZ-Stunden + PK weitere Tätigkeiten E-Gabelstapler 3-Schicht 80% 6% 100% Investition Infrastruktur Investition Flurförderfahrzeug Invest Power Unit Service und Wartung Infrastruktur Service und Wartung Flurförderzeug Service und Wartung Power Unit Personalkosten für Flurförderzeugstunden Personalkosten für weitere Tätigkeiten Energiekosten Zinsen Anlagevermögen FFZ = Flurförderzeug
50 Rahmenbedingungen Basisszenario Gabelstapler Verwendung von realen Kosten (Angebote von Lieferanten, Werte aus H2IntraDrive ) Betrachtung ohne Förderung Verwendung von Durchschnittswerten (Ladetechnologie, Batteriewechselzeiten, Flächenkosten ) Allgemeine Rahmenbedingungen Flurförderzeugstunden pro Schicht [h] 350 Arbeitstage pro Jahr [d] 220 Schichten pro Tag [d] 2 Bruttoarbeitsstunden pro Schicht [h] 8 Nettoarbeitsstunden pro Schicht [h] 7,25 Personalkosten Fahrer [ /h] 20 Förderung Nein Flurförderzeug Energiebedarf Flurförderzeug [kwh/bh] 6,35 Auslastung [%] 65 Anzahl Batterien [Stück/FFZ] 2 Wasserstoffinfrastruktur Wasserstoffkosten [ /kg] 7,15 Ø Betankungsdauer [min] 2,2 Ø Anfahrstrecke für Betankung [m] 20 Fläche Dispenser [m²/dispenser] 15 Flächenkosten Dispenser [ /m²] Brennstoffzellensystem Wirkungsgrad Brennstoffzellensystem [%] 45 Wirkungsgradreduzierung über Lebensdauer [%] 14 Maximaler Tankinhalt [kg] 1,8 Nutzbarer Tankinhalt [%] 95 Batterieinfrastruktur Stromkosten [ /kwh] 0,12 Batteriewechsel zentral Ø Batteriewechseldauer [min] 15 Ø Anfahrstrecke für Batteriewechsel [m] 200 Wirkungsgrad Ladegerät (50Hz) [%] 75 Flächenkosten Ladestation [ /m² Ladestationsfläche pro Wechselbatterie [m²] 4 Blei-Säure-Batterie Wirkungsgrad Batterie ohne EUW [%] 87 Wirkungsgradreduzierung über Lebensdauer [%] 20 Nutzbare Batteriekapazität [%] 80 Kapazitätsreduzierung über Lebensdauer [%] 20
51 Rahmenbedingungen Basisszenario Gabelstapler Verwendung von realen Kosten (Angebote von Lieferanten, Werte aus H2IntraDrive ) Betrachtung ohne Förderung Verwendung von Durchschnittswerten (Ladetechnologie, Batteriewechselzeiten, Flächenkosten ) Anzahl E-Flurförderzeuge 50,1 Allgemeine Rahmenbedingungen Flurförderzeugstunden pro Schicht [h] 350 Arbeitstage pro Jahr [d] 220 Schichten pro Tag [d] 2 Bruttoarbeitsstunden pro Schicht [h] 8 Nettoarbeitsstunden pro Schicht [h] 7,25 Personalkosten Fahrer [ /h] 20 Förderung Nein Flurförderzeug Energiebedarf Flurförderzeug [kwh/bh] 6,35 Auslastung [%] 65 Anzahl Batterien [Stück/FFZ] 2 Anzahl H 2 -Flurförderzeuge 48,6 Wasserstoffinfrastruktur Wasserstoffkosten [ /kg] 7,15 Ø Betankungsdauer [min] 2,2 Ø Anfahrstrecke für Betankung [m] 20 Fläche Dispenser [m²/dispenser] 15 Flächenkosten Dispenser [ /m²] Personal Ladestation pro Schicht 2,0 Brennstoffzellensystem Wirkungsgrad Brennstoffzellensystem [%] 45 Wirkungsgradreduzierung über Lebensdauer [%] 14 Maximaler Tankinhalt [kg] 1,8 Nutzbarer Tankinhalt [%] 95 Batterieinfrastruktur Stromkosten [ /kwh] 0,12 Batteriewechsel zentral Ø Batteriewechseldauer [min] 15 Ø Anfahrstrecke für Batteriewechsel [m] 200 Wirkungsgrad Ladegerät (50Hz) [%] 75 Flächenkosten Ladestation [ /m² Ladestationsfläche pro Wechselbatterie [m²] 4 Blei-Säure-Batterie Wirkungsgrad Batterie ohne EUW [%] 87 Wirkungsgradreduzierung über Lebensdauer [%] 20 Nutzbare Batteriekapazität [%] 80 Kapazitätsreduzierung über Lebensdauer [%] 20
52 Ergebnis Basisszenario Gabelstapler 100% 100% E-Gabelstapler H2-Gabelstapler 80% 81% 60% 40% 20% 0% Summe 5% 9% Investition Infrastruktur 17% Investition Flurförderzeug 16% 17% 10% Investition Power Unit 0,4% 4% Wartung Infrastruktur 8% Wartung Flurförderzeug 8% 9% 4% Wartung Power Unit 20% 2% Personalkosten weitere Tätigkeiten 10% 26% Energie 6% 9% Zinsen Anlagevermögen Personalkosten bei Batterie deutlich teurer (2 Personen an Ladestation + 1,5 Fahrer) Energiekosten bei Brennstoffzelle deutlich teurer Investition und Wartung der Power Unit bei Brennstoffzelle deutlich teurer
53 Flurförderzeug Blei-Säure- Batterie Batterieinfrastruktur Brennstoffzellensystem rderug H2-Inf strukt rderug Allgemeine Rahmenbedingungen H2-Infrastruktur Batterieinfrastruktur Allgemeine Rahmenbedingungen H2-Infrastruktur Batterieinfrastruktur rderug Allgemeine Rahmenbedingungen H2-Infrastruktur Batterieinfrastruktur Wasserstoffkosten / 4-10 /kg Ø Betankungsdauer / 1,4-6,9 min Sensitivität Ø Anfahrstrecke Gabelstapler für Betankung / m Investition Batterieinfrastruktur / % Stromkosten / 0,09-0,15 /kwh Ø Batteriewechseldauer / min Ø Wartezeit für Batteriewechsel / 0-20 min Ø Anfahrstrecke für Batteriewechsel / m Personal Ladestation / 0-4 Basisszenario MA/Schicht Flurförderzeugstunden Wirkungsgrad Ladetechnologie pro Schicht / % h Energiebedarf Flurförderzeug 1 / Schicht 3,1-9,5 Betrieb kwh/bh Auslastung Flurförderzeug 3 Schicht / Betrieb % H2-Gabelstapler Abzinsungsfaktor Personalkosten / 10 / % E-Gabelstapler Umbaukosten Flächenkosten zu H2-Flurförderzeug / / /m² % Lebensdauer Investition Brennstoffzelle H2-Infrastruktur / / Bh % Kaufpreis Brennstoffzellensystem Wasserstoffkosten / /kg % Wartungskosten Ø Betankungsdauer Brennstoffzellen / 1,4-6,9 / min % Wirkungsgrad Ø Anfahrstrecke Brennstoffzellensystem für Betankung / / % m Investition Batterieinfrastruktur Tankkapazität / 1,2-2, kg % Wirkungsgradreduzierung Stromkosten Brennstoffzelle / 0,09-0,15 / 3,5-24,5 /kwh % Lebensdauer Ø Batteriewechseldauer / / min Bh Ø Wartezeit für Kaufpreis Batteriewechsel / / min % Ø Anfahrstrecke Wartungskosten für Batteriewechsel Batterien / % m Personal Batteriekapazität Ladestation / 0-4 / MA/Schicht Ah Wirkungsgradreduzierung Ladetechnologie Batterie / / 5-35 % Energiebedarf Flurförderzeug / 3,1-9,5 kwh/bh Auslastung Flurförderzeug / %
54 Flurförderzeug Blei-Säure- Batterie Batterieinfrastruktur Brennstoffzellensystem Allgemeine H2- str Batterieinfrastruktur Brennstoffzellensystem Flurförderzeug Blei-Säure- Batterie rderug H2- str Batterieinfrastruktur Brennstoffzellensystem Flurförderzeug Blei-Säure- Batterie H2 str Rahmenbedingungen H2-Infrastruktur Batterieinfrastruktur Ø Betankungsdauer / 1,4-6,9 min Ø Anfahrstrecke für Betankung / m Investition Batterieinfrastruktur / % Sensitivität Gabelstapler Stromkosten / 0,09-0,15 /kwh Ø Batteriewechseldauer / min Ø Wartezeit für Batteriewechsel / 0-20 min Ø Anfahrstrecke für Batteriewechsel / m Personal Ladestation / 0-4 MA/Schicht Wirkungsgrad Ladetechnologie Basisszenario / % Energiebedarf Flurförderzeugstunden Flurförderzeug pro Schicht / 3,1-9,5 / kwh/bh h Auslastung Flurförderzeug 1 Schicht / Betrieb % H2-Gabelstapler Personalkosten 3 Schicht / 10 Betrieb - 40 E-Gabelstapler Umbaukosten zu H2-Flurförderzeug Abzinsungsfaktor / / 0-20 % Lebensdauer Brennstoffzelle Flächenkosten / / /m² Bh Kaufpreis Investition Brennstoffzellensystem H2-Infrastruktur / % Wartungskosten Wasserstoffkosten Brennstoffzellen / /kg % Wirkungsgrad Brennstoffzellensystem Ø Betankungsdauer / 1,4-6,9 / min % Ø Anfahrstrecke Tankkapazität für Betankung / / 1,2-2, kg m Wirkungsgradreduzierung Investition Batterieinfrastruktur Brennstoffzelle / 3,5-24,5 / % Lebensdauer Stromkosten Batterie / 0,09-0,15 / /kwh Bh Ø Batteriewechseldauer Kaufpreis Batterie / min % Ø Wartezeit Wartungskosten für Batteriewechsel Batterien / / min % Ø Anfahrstrecke für Batteriekapazität Batteriewechsel / / Ah m Wirkungsgradreduzierung Personal Ladestation Batterie / 0-4 MA/Schicht / 5-35 % Wirkungsgrad Ladetechnologie / % Energiebedarf Flurförderzeug / 3,1-9,5 kwh/bh Auslastung Flurförderzeug / %
55 Rahmenbedingungen Basisszenario Schlepper Unterschiede zu Basisszenario Gabelstapler: Unterschiedliche Investition und Wartungskosten Geringerer Energiebedarf Kürzere Betankungs- und Batteriewechselzeiten Geringerer Energiegehalt Power Unit Allgemeine Rahmenbedingungen Flurförderzeugstunden pro Schicht [h] 350 Arbeitstage pro Jahr [d] 220 Schichten pro Tag [d] 2 Nettoarbeitsstunden pro Schicht [h] 7,25 Personalkosten Fahrer [ /h] 20 Förderung Nein Flurförderzeug Energiebedarf Flurförderzeug [kwh/bh] 0,89 Auslastung [%] 65 Anzahl Batterien [Stück/FFZ] 2 Wasserstoffinfrastruktur Wasserstoffkosten [ /kg] 7,15 Ø Betankungsdauer [min] 1,6 Ø Anfahrstrecke für Betankung [m] 20 Fläche Dispenser [m²/dispenser] 15 Flächenkosten Dispenser [ /m²] Brennstoffzellensystem Wirkungsgrad Brennstoffzellensystem [%] 45 Wirkungsgradreduzierung über Lebensdauer [%] 14 Maximaler Tankinhalt [kg] 0,73 Nutzbarer Tankinhalt [%] 95 Batterieinfrastruktur Batteriewechsel zentral Ø Batteriewechseldauer [min] 6 Ø Anfahrstrecke für Batteriewechsel [m] 200 Wirkungsgrad Ladegerät (50Hz) [%] 75 Flächenkosten Ladestation [ /m² Ladestationsfläche pro Wechselbatterie [m²] 4 Blei-Säure-Batterie Batteriekapazität [Ah] 500 Wirkungsgradreduzierung über Lebensdauer [%] 20 Nutzbare Batteriekapazität [%] 80 Kapazitätsreduzierung über Lebensdauer [%] 20
56 Blei-Säure- Batterie Batterieinfrastruktur Brennstoffzellensystem Flurförderzeug H2-Infrastruktur Allgemeine Rahmenbedingungen Sensitivität Schlepper Basisszenario Flurförderzeugstunden pro Schicht / h 1 Schicht Betrieb 3 Schicht Betrieb Abzinsungsfaktor / 0-20 % Flächenkosten / /m² Investition H2-Infrastruktur / % Wasserstoffkosten / 4-10 /kg Ø Betankungsdauer / 1-5 min Ø Anfahrstrecke für Betankung / m Investition Batterieinfrastruktur / % Stromkosten / 0,09-0,15 /kwh Ø Batteriewechseldauer / 4-15 min Ø Wartezeit für Batteriewechsel / 0-20 min Ø Anfahrstrecke für Batteriewechsel / m Personal Ladestation / 0-3 MA/Schicht Wirkungsgrad Ladetechnologie / % Energiebedarf Flurförderzeug / 0,45-1,34 kwh/bh Auslastung Flurförderzeug / % Personalkosten / Umbaukosten zu H2-Flurförderzeug / % Lebensdauer Brennstoffzelle / Bh Kaufpreis Brennstoffzellensystem / % Wartungskosten Brennstoffzellen / % Wirkungsgrad Brennstoffzellensystem / % Tankkapazität / 0,5-1 kg Wirkungsgradreduzierung Brennstoffzelle / 3,5-24,5 % Lebensdauer Batterie / Bh Kaufpreis Batterie / % Wartungskosten Batterien / % Batteriekapazität / Ah Wirkungsgradreduzierung Batterie / 5-35 % H2-Schlepper E-Schlepper
57 Zusätzliche Vorteile durch H 2 -Flurförderzeuge Prozessunabhängigkeit Geringere physische Belastung des Mitarbeiters Flurförderzeug ist immer betriebsbereit (leere Batterien) Entfall der Batterieladestation
58 Zusammenfassung Ökonomische Nachhaltigkeit H 2 -Flurförderzeuge können bereits heute ohne Förderung wirtschaftlich sein Indikatoren sind hohe Lohnkosten, hohe Arbeitsintensität, hohe Flächenkosten oder suboptimaler Batteriewechselprozess Kostenvorteile sind geringere Personalkosten, geringerer Flächenbedarf/ -kosten und eventuell geringere Anzahl an Flurförderzeugen Kostennachteile sind höhere Energiekosten sowie höhere Investitionen und Wartungskosten der Power Unit und Infrastruktur Erhöhung Lebensdauer und Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems sind wesentliche technische Einflussfaktoren auf Wirtschaftlichkeit
59 Agenda 1. Leitfaden für den Einsatz von H 2 -Flurförderzeugen 2. Ökologische Nachhaltigkeit 3. Wirtschaftliche Nachhaltigkeit 4. Benchmark Deutschland und USA 5. Zusammenfassung und Ausblick
60 BMW Werk Spartanburg: H 2 -Infrastruktur
61 Benchmark H 2 -Anwendungen Deutschland und USA H2IntraDrive Mercedes BMW VW Düsseldorf Spartanburg Chattanooga Arbeitszeitmodell Anzahl Schichten Bruttoarbeitszeit pro Schicht [h] 8 7, Flurförderzeug Anzahl H 2 -Flurförderzeuge Anschaffung FFZ & Brennstoffz. zusammen zusammen getrennt getrennt Zertifizierung FFZ & Brennstoff. notwendig notwendig nein nein Wirtschaftlichkeit Förderung BMVI BMVI 30% Tax Credit 30% Tax Credit Wasserstoffpreis [ /kg] 7 8 (konvent.) 7-8 4,5-5 3,6-4,6 Personalkosten Fahrer [ /h] ca. 20 ca ca. 20? Einsparungen durch H 2 -Umstellung nein nein MA & FFZ MA & FFZ Hohe Arbeitsintensität in USA Hohe Anzahl an Flurförderzeugen in USA Einfaches Umrüsten der FFZ auf H 2 in USA Flächendeckende Förderung in USA Geringere Wasserstoffkosten in USA Batterieprozess nicht immer optimal in USA FFZ = Flurförderzeug MA = Mitarbeiter
62 Zusammenfassung Ökologische Vorteile von H 2 -FFZ bei konventionellen Energiepfaden Wirtschaftlicher Einsatz von H 2 -FFZ bereits heute möglich Qualitative Prozessvorteile durch H 2 -FFZ In USA zum Teil unterschiedliche Rahmenbedingungen FFZ = Flurförderzeug
63 Ausblick Validierung der Rahmenbedingungen für einen wirtschaftlichen Einsatz von H 2 -FFZ im realen Betrieb Konzepte und Ansätze zur Umrüstung einer bestehenden FFZ-Flotte Detailierung von Umweltauswirkungen für GreenHydrogen Kostengünstige und modular skalierbare H 2 -Infrastrukturen FFZ = Flurförderzeug
64 Fragerunde.
Brennstoffzellensysteme, eine Alternative zu Blei-Säure-Batterien bei Flurförderzeugen!? Ergebnisse einer Onlineumfrage
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