Nachhaltigkeit von Logistikzentren

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1 Nachhaltigkeit von Logistikzentren Emissionsbewertung Ressourcenschonung Energieeffizienz LOGISTIK HEUTE Forum auf der CeMAT 2011 Forum: Green Warehousing Donnerstag, 5. Mai :00-16:30 Uhr Prof. Dr.-Ing. Hartmut Zadek

2 CO 2 -Bilanzierung von Supply Chains (CO 2 eq) Interne Logistik 1 % Externe Logistik 10 % Beispiel: Betrachtung ausgewählter Produkte eines Automobilzulieferers Quelle: Köhler/ Steinhilper, Fraunhofer Projektgruppe Prozessinnovation 2

3 Verbrauchstruktur untersuchter Logistikzentren Wärme bedarf 41% Strom 58% Wärmebedarf 39% Klimaanlage & Lüftung 36% Fördertechnik 7% sonstiges 3% FFZ 5% Beleuchtung 7% Quelle: Dr. Süssenguth/ Wolfsteller, MIEBACH Consulting GmbH 3

4 Berechnung von CO 2 -Emissionen: Lager und Umschlag CO 2 -Emissionen = Energieverbrauch CO 2 -Faktor [z. B. g CO 2 /kwh End ] Messung der Energieverbräuche vor Ort Jährlicher Stromverbrauch meistens aus Abrechnungen der Stromversorger Schwierig bei nur einem Stromzähler für mehrere Gebäude und Anlagen separate Messung und Hochrechnung auf Jahr oder gezieltes An- und Ausschalten der Geräte und Anlagen Lösung: Digitalstrom Wärmeerzeugung meist mit Erdgas, Fernwärme (beides über Jahresabrechnung) oder Heizöl (Jahresverbrauch über manuelles Messen am Tank) 4

5 Energiearten: Problem der Effizienz Quelle: Quaschning, V.: Erneuerbare Energien und Klimaschutz. Hintergründe - Techniken - Anlagenplanung- Wirtschaftlichkeit. 2., aktualisierte Auflage, S. 62, Carl Hanser Verlag, München (2010) 5

6 Relevante Erneuerbare Energien für Logistikzentren Quelle: Kaltschmitt, M.:Erneuerbare Energien. S. 12, 3. Auflage, Springer, Berlin, Heidelberg (2006) 6

7 Maßnahmen zur Energieeinsparung Einsatz energieeffizienter Antriebe Z. B. High-Efficiency (IE2) oder Premium-Efficiency (IE3) IE2 wird ab Pflicht Gleichstromzwischenkreisverbindung Austausch der generatorisch erzeugten Energie zwischen den Antrieben des RBG Reduzierte Geschwindigkeiten bei Schwachlast Abhängig vom Auslastungsgrad der Anlage Funktion des übergeordenten Systems Intelligente Kopplung der Fahr- und Hubbewegung Synchronisation der Fahr- und Hubbewegung Energierückspeisung Energiespeicherung 7

8 Maßnahmen zur Energieeinsparung Quelle: Schuhmacher, M.: Der Mensch braucht keine Produkte sondern Lösungen. SEW EURODRIVE 8

9 Maßnahmen zur Energieeinsparung Quelle: Schuhmacher, M.: Der Mensch braucht keine Produkte sondern Lösungen. SEW EURODRIVE 9

10 Energieeffizienz-Labor Intralogistik am ILM, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Automatische Kleinteile Lager (AKL) des Instituts für Logistik und Materialflusstechnik 10

11 Intelligente Steuerung und Rückspeisung RBG Positionen und Elektroenergieaufnahme bzw. rückspeisung des RBG: Weg Fahrwerk, Weg Hubwerk, Energie Fahrwerk, Energie Hubwerk Quelle: ILM, Monecke 11

12 Energieeffizienz Intralogistik: Beispiel RBG Optimierung der Antriebs- und Steuerungstechnik sowie Energierückgewinnung Maßnahme Intelligente Fahrkurvenregelung Gleichstromzwischenkreisverbindung Netzrückspeisung AKL-RBG Netzrückspeisung Paletten-RBG Einsparung ca. 2 % ca. 6 % ca. 20 % bis 60 % Quelle: Muhlfinger, SSI Schäfer Noell GmbH 12

13 Wasserstoff-Gabelstapler Verbrennungsmotor oder Antrieb mit Brennstoffzelle Verbrennungsmotor-Fahrzeug mit Tragfähigkeit von 3 t Flurförderzeugbranche noch vor Automobilindustrie möglicher Markt für Einführung von H 2 -fahrzeugen häufig Flottenbetriebe vorhanden infrastrukturellen Herausforderungen leichter durch zentrale Tankstelle lösbar Quelle: Quelle: 13

14 Vergleich der Wirkungsgrade von Verbrennungsmotor und Brennstoffzelle Quelle: Reising, A.: Brennstoffzelleneinsatz in der Fördertechnik. In: Präsentation im BVL-Arbeitskreis Sustainable Production Logistics, Magdeburg (Juni 2010) 14

15 Fronius Energiezelle (das HyLOG-Projekt): Aufbau und Funktion Quelle: Donner, J.: Nachhaltige Logistikzentren mit Photovoltaik und Brennstoffzellen. Präsentation im BVL-Arbeitskreis Sustainable Production Logistics, Giebelstadt (Februar 2010) 15

16 Vergleich HyLOG mit Batteriefahrzeug Quelle: Donner, J.: Nachhaltige Logistikzentren mit Photovoltaik und Brennstoffzellen. Präsentation im BVL-Arbeitskreis Sustainable Production Logistics, Giebelstadt (Februar 2010) 16

17 Abschätzung der CO 2 -Einsparungen und Berechnungsgrundlagen Antriebsenergiebedarf jährlich: kwh/a E-Stapler: 48V, 600Ah, 1 x Laden pro Schicht (Batteriewechsel), 3 Schichten / Tag, 49 Wochen Betrieb / Jahr, 5 Tage pro Woche E-Stapler mit Batterie: Strombedarf kwh/a, CO kg/a Wirkungsgrad der Batterie 66%, CO 2 Strom-Mix EU 0,622 kg/kwh Verbrennungsstapler: Diesel l/a, CO kg/a Antrieb Dieselmotor, 15% mech. Wirkungsgrad, Dieseltreibstoff 9,8 kwh/l, Emissionsfaktor (EF): 2650 g/l CO 2 Brennstoffzelle mit fossilem H 2 : m 3 /a, CO kg/a Wirkungsgrad Reformierung 85% -> kwh/a Erdgasbedarf, CO 2 der Logistik vernachlässigt, CO 2 EF Erdgas: 2,15 kg/m³, 10,08 kwh/m³, Wirkungsgrad Brennstoffzellenantrieb 45% Brennstoffzelle mit Solar H 2 vor Ort: m 3 /a, CO kg/a Wirkungsgrad Elektrolyse 60% -> kwh/a Solarstrombedarf, CO 2 EF Solarstrom 0 kg/m³, Wirkungsgrad Brennstoffzellenantrieb 45% 17

18 Danke Danke für Ihre Aufmerksamkeit! 18