Lithium-Ionen Geräte: Elektrohubwagen, Elektro-Hochhubwagen, Elektro-Gabelstapler, Kommissionierer, Schubmaststapler, Schlepper

Die Flurförderindustrie hat immer Geräte um die Energiequelle als Hauptkomponente der Maschine gebaut. Die sperrige und schwere Blei-Säure Batterie war jahrelang das Zentrum jeder Entwicklung. Die Technologie war zwar einfach und für jedermann zugänglich, brachte jedoch auch große Nachteile mit sich:

• Große Fahrzeuge
• Schweres Gewicht, für viele Anwendungen nicht geeignet
• Batteriewartungen sind regelmäßig erforderlich
• Defekte Batterien aufgrund von Missbrauch und mangelnder Wartung
• Lange Ladezeit

Das Batterie-Management-System (BMS)

Die Aufgabe des BMS besteht darin, den Zustand der Batterie zu überwachen und die Lade- und Entladeströme mit dem Fahrzeug und dem Ladegerät zu steuern.
Wir haben alle die Geschichten gehört, dass Li-Ion-Batterien in Brand geraten. Die Ursache ist Überhitzung, meistens während des Ladevorgangs. Ein gutes Ladegerät reicht nicht aus, um dies zu verhindern. Das BMS kommuniziert mit der Batterie, dem Flurförderfahrzeug und dem Ladegerät und überwacht kontinuierlich die Temperatur. Das BMS greift ein, wenn die Temperatur außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.
Die Lebensdauer eines Li-Ionen-Akkus hängt stark von den Betriebsbedingungen ab. Zu heiß oder zu kalt verkürzt die Lebensdauer der Batterie. Das BMS verhindert daher, dass die Batterie während des Betriebs überhitzt. Und das BMS leistet mehr: Das Laden wird optimiert und Lade- und Entladezyklen werden gespeichert, um das volle Potenzial der Li-lon-Technologie zu nutzen. Bei der Suche nach einem neuen elektrischen Li-Ion-Niederhubwagen fragen Sie immer nach dem BMS-System.

Was sind die Vorteile der Lithium-Ionen Technologie?

Die Lithium-Ionen-Technologie (Li-Ion) hat sich in den letzten Jahren als führende Antriebs- und Speichertechnologie in vielen Bereichen durchgesetzt – von Smartphones über Elektroautos bis hin zu Flurförderzeugen (wie Gabelstaplern) und industriellen Energiespeichern.

Ihre weite Verbreitung verdankt sie einer Reihe von signifikanten physikalischen und wirtschaftlichen Vorteilen gegenüber traditionellen Energiespeichern wie Blei-Säure-Akkus oder Nickel-Cadmium-Batterien:

• Hohe Energiedichte:
  Lithium-Ionen-Akkus können auf sehr geringem Raum und bei niedrigem Eigengewicht eine große Menge an Energie speichern. Für die Praxis bedeutet das: Geräte und Fahrzeuge werden entweder kompakter und leichter, oder sie erreichen bei gleicher Baugröße deutlich längere Laufzeiten.
• Hoher Ladewirkungsgrad und Effizienz:
  Der Ladewirkungsgrad von Lithium-Ionen-Batterien liegt meist bei über 90 bis 95 %. Das bedeutet, dass beim Laden kaum Energie in Form von Wärme verloren geht. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien (die oft nur einen Wirkungsgrad von 70–80 % aufweisen) wird der Strom viel effizienter genutzt, was die Energiekosten direkt senkt.
• Schnelles Laden und Zwischenladen (Opportunity Charging):
  Ein entscheidender Vorteil im industriellen Einsatz: Li-Ion-Akkus können extrem schnell geladen werden (oft zu 80 % in weniger als einer Stunde). Zudem sind sie absolut zwischenladefähig. Das bedeutet, dass sie in kurzen Pausen (z. B. Kaffeepause oder Schichtwechsel) geladen werden können, ohne der Batterie zu schaden. Ein zeitintensiver Batteriewechsel oder teure Wechselbatterien werden dadurch überflüssig.
• Hohe Lebensdauer (Anzahl der Ladezyklen):
  Lithium-Ionen-Zellen vertragen deutlich mehr Ladezyklen als herkömmliche Akkumulatoren. Während eine klassische Blei-Säure-Batterie oft nach ca. 1.200 bis 1.500 Zyklen spürbar an Kapazität verliert, schaffen moderne Lithium-Ionen-Systeme je nach genauer Chemie (z. B. LiFePO4) problemlos 2.500 bis über 5.000 vollständige Ladezyklen. Das relativiert die höheren Anschaffungskosten über die Gesamtlaufzeit deutlich.
• Kein Memory-Effekt:
  Im Gegensatz zu älteren Batterietechnologien kennen Lithium-Ionen-Akkus keinen Memory-Effekt. Sie müssen vor dem Laden nicht vollständig entladen werden, und unvollständiges Laden führt nicht zu einem schleichenden Kapazitätsverlust.
• Wartungsfreiheit:
  Li-Ion-Batterien sind komplett geschlossene Systeme. Es muss kein destilliertes Wasser nachgefüllt werden, und es gibt keine gefährliche Gasung (wie der Austritt von Wasserstoff bei Blei-Säure-Akkus). Dadurch entfallen regelmäßige Wartungsarbeiten, spezielle Ladestationen mit aufwendigen Belüftungsanlagen und das Risiko von Säureunfällen.
• Beachtliche Hochstromfähigkeit:
  Diese Technologie kann auch bei hohem Leistungsbedarf (z. B. beim Beschleunigen eines Elektrofahrzeugs oder beim Heben schwerer Lasten mit einem Gabelstapler) konstant hohe Ströme liefern, ohne dass die Spannung einbricht. Zudem bleibt die Leistung des Geräts bis fast zur vollständigen Entladung der Batterie konstant hoch, während herkömmliche Batterien bei sinkendem Ladestand oft spürbar "schwächer" werden.
• Geringe Selbstentladung:
  Wird ein Gerät mit einem Lithium-Ionen-Akku längere Zeit nicht benutzt, verliert die Batterie nur minimal an Energie (meist nur ca. 1–2 % pro Monat). Sie sind daher auch nach längeren Standzeiten sofort einsatzbereit.

Wie schnell können Lithium-Ionen-Akkus geladen werden?

Wie schnell ein Lithium-Ionen-Akku geladen werden kann, hängt stark vom jeweiligen Einsatzbereich (z. B. Smartphone, E-Auto oder Gabelstapler) und der verwendeten Zellchemie ab. Generell gehört die Fähigkeit zum extrem schnellen Laden jedoch zu den größten Stärken dieser Technologie.

Industrieller Einsatz (z. B. Gabelstapler & Hubwagen):

Im Logistik- und Schichtbetrieb ist Zeit Geld. Moderne Li-Ionen-Flurförderzeuge sind extrem auf schnelles Zwischenladen (Opportunity Charging) optimiert:

• 20 bis 30 Minuten: Reichen oft aus, um die Batterie um 25 % bis 50 % aufzuladen. Dies wird idealerweise in kurzen Kaffeepausen oder beim Schichtwechsel genutzt.
• 60 bis 80 Minuten: In dieser Zeit lässt sich ein komplett leerer Akku meist zu 80 % bis 100 % vollrechnen. Eine spezielle mehrstündige „Ausgleichsladung“ wie bei alten Blei-Säure-Batterien ist nicht mehr nötig

Wie lange halten Li-Ionen Akkus?

Die Lebensdauer eines Lithium-Ionen-Akkus wird in der Praxis auf zwei verschiedene Weisen gemessen: in Ladezyklen (wie oft er geladen/entladen wird) und in der Kalenderlebensdauer (wie viele Jahre er rein alterungsbedingt hält).

Als Faustregel gilt: Ein Akku gilt als „verschlissen“ (End of Life), wenn seine maximale Kapazität auf unter 70 % bis 80 % des ursprünglichen Neuwerts gesunken ist. Er funktioniert danach zwar immer noch, hält aber spürbar kürzer durch.

Industrie & Logistik (Gabelstapler, Hubwagen):

• Zyklen: ca. 2.500 bis 4.000 Zyklen.
• Jahre: ca. 7 bis 10 Jahre. Durch die extreme Zyklenfestigkeit überleben sie oft die wirtschaftliche Nutzungsdauer des Fahrzeugs selbst.