Wasserstoff im Vorteil

BMW in Leipzig ersetzt bei Routenzügen nach erfolgreichem Testlauf die Batterien durch Brennstoffzellen. In der Werkslogistik kann die neue Technik schon heute Vorteile bieten, die die hohen Beschaffungskosten übertreffen.

13. Februar 2019
Wasserstoff im Vorteil
Raus aus der Nische? Im BMW-Werk in Leipzig sind seit Dezember 70 weitere Fahrzeuge mit Brennstoffzellen im täglichen Arbeitseinsatz. (© BMW)

BMW nutzte seit Inbetriebnahme des mehrfach erweiterten Werkes in Leipzig für die Transporte der Inhouse-Logistik überwiegend Bleiakkus – in mittlerweile rund 400 Fahrzeugen der verschiedensten Größenklassen und Einsatzgebiete. Zum Nachladen müssen diese Geräte an zentrale Laderäume gefahren werden, in der Regel nach sechs bis acht Stunden Einsatzzeit. Mit hohem Aufwand: Immerhin ist das Werksgelände mehr als 200 Hektar groß. Zudem wird der Einsatz von Wechselbatterien notwendig, um die langen Ladezeiten im Mehrschichtbetrieb der Produktion zu kompensieren. Aus dieser Gemengelage wurde bei BMW bereits seit einigen Jahren nach Lösungen gesucht, um diesen Flaschenhals aufzuweiten. Auch wenn in der Branche zum Einsatz von Brennstoffzellen bisher wenig Erfahrungen vorliegen, wagte sich BMW schließlich über einen Pilotversuch an den Wasserstoff-Antrieb heran. Seit Ende 2013 kam eine erste Flotte aus fünf Staplern und sechs Zugmaschinen im Werk zum Einsatz.

Erfolgreicher Pilotversuch

Deren Performance und Handling überzeugten offenbar: Anfang Dezember nahm BMW zusammen mit seinen Logistikpartnern 70 weitere Fahrzeuge in Betrieb. Diese kommen ab sofort in der Produktion zur Versorgung der Montagebänder mit Zulieferteilen zum Einsatz. Mit bei der offiziellen Übergabe dabei waren alle Partner des Konsortiums, bestehend aus der BMW Group, dem Hersteller von Brennstoffzellen-Systemen Fronius, Linde Material Handling, Günsel Fördertechnik (zuständig für Vertrieb und Service) sowie der TU München, die die wissenschaftliche Begleitforschung übernommen hat. Das Konsortium wird unterstützt durch das Bundesverkehrsministerium und dessen Programmgesellschaft Now.

Millionenschweres Invest in die Infrastruktur

BMW hat in Leipzig selbst die notwendige Infrastruktur für die neue Technologie geschaffen und rund zwei Millionen Euro investiert. Die nunmehr dezentrale Wasserstoff-Betankung in den Hallen erfordert wenig Platz und ist direkt im Logistikbereich verortet. Die Betankungssäulen werden über ein spezielles Rohrnetz mit geringem Querschnitt, das auf den Hallendächern verlegt werden kann, versorgt. Pro Fahrzeug dauert das nur etwa 1,5 Minuten und ist auch brandschutztechnisch sicher. Das kleine Lager außerhalb der Hallen ist nicht viel größer als ein Sattelauflieger und wird per Lkw beliefert.

Derzeit liegt der Verbrauch bei minimalen rund zehn Kilogramm des mit einem Verdichter auf 400 Bar komprimierten Gases pro Tag. Mit der Inbetriebnahme der neuen Fahrzeuge wird sich der Verbrauch zwar um ein Mehrfaches auf etwa 50 Kilo pro Tag erhöhen, bleibt aber niedrig – ganz anders als beim Stromverbrauch für die Batterien. Durch die fälligen Umlagen und Steuern auf den Strom hatte sich das Laden der Fahrzeuge zu einem erheblichen Kostenfaktor entwickelt.

Zudem lasse sich mit dem klimaneutralen Wasserstoff der Anspruch von BMW zu einer nachhaltigen Produktion besser umsetzen. Auch eine Elektrolyse mit regenerativ erzeugtem Strom zur Herstellung von Wasserstoff wäre in der Perspektive eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Wasserstoff. Immerhin stehen auf dem Werksgelände in Leipzig bereits vier Windräder, die dafür genutzt werden könnten.

Ausstehender Beweis der Wirtschaftlichkeit

Die beteiligten Mitarbeiter sind jetzt schon von den Vorteilen der hohen Verfügbarkeit der Fahrzeuge von etwa 10 Stunden bei den Staplern und 20 bei den Routenzügen begeistert. Dennoch bleiben einige Herausforderungen. So fehlen bislang ausreichend Langzeiterfahrungen, um auch den tatsächlichen Verschleiß und die Haltbarkeit der Brennstoffzellen einschätzen zu können. Auch ist der Preis der Systeme zurzeit noch sehr hoch, dürfte aber ähnlich wie bei Batteriesystemen mit wachsender Stückzahl in der Serienproduktion deutlich sinken.

Für die erforderlichen Sicherheitsauflagen werden zwar zahlreiche Gutachten und Genehmigungen benötigt, die aber nur einmalig als Kosten anfallen. Das sieht Thomas Herndler, Technik-Vorstand Fronius, ähnlich: »Wir werden mit diesem Flottenaufbau beweisen, dass Brennstoffzellen wirtschaftlich sind«, sagte er in Leipzig.

Interview: »Die Branche ist heute ziemlich auf Lithium fixiert«

Warum er die Brennstoffzelle gegenüber der Lithium-Technik bevorzugt, sagt BMW-Werkslogistiker Thomas Stiede im Interview.

Mit Brennstoffzellen in der Werkslogistik gibt es bisher kaum Erfahrungen. Warum gehen Sie diesen Weg trotzdem?

Die kurzen Betankungszeiten und das dezentrale System sind für uns sehr wichtige Vorteile, die wir nur mit der Brennstoffzelle realisieren können. Als großer und innovativer Industriekonzern ist es unser klares Ziel, neue Trends mitzubestimmen. Und wir haben nicht auf Risiko gespielt, sondern die Technik mehrere Jahre lang gemeinsam mit unseren Partnern aus der Logistik, den Herstellern und der Forschung erprobt.

Mit positiven Ergebnissen?

 Ohne Einschränkung. Die Fahrzeuge sind wesentlich effektiver im Einsatz, wir brauchen zudem eine geringere Stückzahl. Und unsere Fahrer stehen nicht mehr im Stau, wenn sie zusammen mit vielen anderen Kollegen in die Ladehalle müssen. Die Branche ist heute ziemlich auf Lithium fixiert. Aber eigentlich verbindet Lithium nur die Nachteile von Bleisäure mit denen von Wasserstoff.

Die da wären?

Sie stehen lange an den Ladestationen. Die Lebensdauer liegt weit unter der von Brennstoffzellen. Ein weiterer Nachteil: Die Netzlastspitzen beim gleichzeitigen Laden vieler Geräte führen teilweise zur Nutzung von teurer Regelenergie. Die Speicherung von Überschussenergie in Wasserstoff ist zudem günstiger als in Akkus.

Wird BMW weiter umstellen?

Davon gehe ich aus. Die Systemkosten sind nach unseren Kalkulationen heute bereits wettbewerbsfähig, denn auch bei Lebensdauer und Wartungsaufwand sehen wir Vorteile. Wir wollen daher einen ganz normalen Business Case schaffen. In Leipzig haben wir die Partner noch unterstützt, haben auch das Risiko speziell beim Pilotbetrieb geteilt. Das mit Fördermitteln ausgestattete Konsortium soll einen Industriestandard »H2Ready« etablieren, der auf breiter Basis weiteren Logistikern die Möglichkeit eröffnet, die innovative Technologie einzusetzen.

Text und Interview: Manfred Schulze

Erschienen in Ausgabe: 01/2019

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