Brandstofceltechnologie

De toekomst met waterstof: brandstofceltechnologie van Linde
  • Snel bijtanken
  • Milieuvriendelijk
  • Lagere kosten
  • Veilig gebruik
Linde heftruck brandstofceltechnologie;

MotracLinde op Logistica 2019

Voordelen van waterstoftechnologie

Wat dacht u van een voertuig dat in slechts drie minuten is bijgetankt en tijdens het rijden niets uitstoot? Dit lijkt een droom, maar in werkelijkheid zijn dit twee grote voordelen van een van de meest veelbelovende energiesystemen van de toekomst: brandstofceltechnologie.

Naast de toepassingsvereisten, zoals ruimte die nodig is voor bijtanken of opladen, spelen energiekosten en een groene footprint een belangrijke rol in de keuze voor het juiste energiesysteem voor industriële trucks. Met dit in gedachten richt men zich steeds meer op alternatieve energiebronnen die meer voordelen bieden dan conventionele oplossingen, zoals loodzuur batterijen

In deze context wordt de brandstofcel naast lithium-ion batterijen genoemd. Linde Material Handling is de eerste fabrikant die deze technologie onderzocht, en ontwikkelt al sinds 2000 gebruiksklare oplossingen. Dit biedt logistieke ondernemingen nu de gelegenheid van deze op de  toekomstgerichte techniek te profiteren.





Hoe werkt de brandstofcel?

De werking van een brandstofcel lijkt op die van een batterij: energie wordt opgewekt via een chemische reactie. Het belangrijkste verschil: door de reactie van waterstof en zuurstof in de brandstofcel ontstaat elektriciteit, warmte en water. Dit proces heet 'koude ontbranding' en biedt behalve een aantal voordelen, ook technische uitdagingen.

Linde heeft in samenwerking met technologiepartners oplossingen gevonden voor die uitdagingen en vorkheftrucks omgebouwd. Zo wordt bijvoorbeeld de opgewekte warmte verspreid door een ventilator.

Daarnaast zorgt in dit hybride systeem een lithium-ion batterij dat pieken tijdens de inzet ook worden opgevangen. De batterij wordt ook tijdens het remmen door de opgewekte energie geladen. Dit betekent dat er geen technische redenen meer zijn om deze techniek niet te gebruiken in de logistiek. In tegendeel zelfs, want de technologie heeft een aantal geweldige eigenschappen die een blijvend effect hebben op de toepassingen van industriële trucks.
Linde heftruck met brandstofceltechnologie die goederen aan het laden is

8 Voordelen van waterstoftechnologie

1. Snel bijtanken
In slechts drie minuten wordt de brandstofcel gevuld met waterstof. Hierdoor zijn de voertuigen beter beschikbaar, wat een enorm voordeel is bij ploegendiensten.


2. Lagere kosten
De kosten voor waterstof zijn de afgelopen jaren aanzienlijk gedaald. Daarnaast stijgt de productiviteit doordat het tijdrovende wisselen van batterijen komt te vervallen en het tanken minder tijd kost.

3. Veilig gebruik
De brandstofcel is veiliger in het gebruik mede omdat er geen batterijwissel met lood-zuur batterij plaats hoeft te vinden.




4. Schoon gebruik
Brandstofcel is een schoon alternatief voor de lood-zuur batterij. Ze zijn daarom in het bijzonder geschikt voor gebruik in sectoren met strenge hygiëneregels, zoals de farmaceutische industrie en voedingsmiddelenindustrie.

5. Langere levensduur
De brandstofcel heeft een gemiddelde levensduur van 10.000 draaiuren. Door deze lange levensduur dalen de levenscycluskosten en wordt de impact op het milieu verkleind.



6. Ruimtebesparend
Geen laadstations of batterij-ruimtes. Een goede toepassing van de infrastructuur voor tanken van waterstof kan ruimte besparen. Die gebruikt kan worden voor meer opslagruimte.



7. Milieuvriendelijk
'Koude ontbranding' produceert alleen waterdamp en warmte. Waterstof kan milieuvriendelijk geproduceerd worden uit duurzame energiebronnen, zoals biogas. Dit verkleint de CO2-uitstoot.


8. Modern energiesysteem
Bedrijven nemen steeds vaker hun verantwoordelijkheid voor de impact die ze hebben op mens en milieu. De brandstofcel speelt hierin een belangrijke rol, wat door klanten wordt gewaardeerd.



Ideale toepassingen

Ploegendiensten
Met het wegvallen van batterijwisselingen en dankzij snel bijtanken en een stabiel prestatieniveau van het energiesysteem, biedt de brandstofcel meer efficiëntie in veeleisende ploegendiensten. Deze punten maken de technologie interessant voor zowel productieomgevingen als intensieve logistieke diensten, zoals online verkoop.

Voedingsmiddelenindustrie en farmaceutische industrie
Hygiënevereisten, zoals vermeld in HACCP staan centraal in de logistiek van de voedingsmiddelenindustrie. In de farmaceutische industrie gelden de strenge richtlijnen van de GDP. In tegenstelling tot lood-zuur batterijen, is bij gebruik van brandstofcellen mogelijke besmetting door zuur en andere chemicaliën uitgesloten.

Auto- en toeleveringsindustrie
De hoge omzetsnelheid en strakke deadlines en kostendoelstellingen in de auto- en toeleveringsindustrie vragen om industriële trucks met grote beschikbaarheid en stabiele prestatieniveaus tijdens alle diensten. Brandstofceltechnologie voldoet perfect aan deze eisen.

Omstandigheden kleine ruimte
De ruimte die vrijkomt door het verdwijnen van stations voor opladen en vervangen van batterijen kan worden gebruikt als opslagruimte. Dit systeem met lage uitstoot is ook beter voor de kwaliteit van omgevingslucht in kleine ruimtes.

Brandstofcellen op locatie

Onderzoek met BMW Group bevestigt economische efficiëntie

Linde Material Handling vertrouwt voor de ontwikkeling van industriële trucks met brandstofceltechnologie op sterke en ervaren partners. In 2013 werd samen met de BMW Group en de Lehrstuhl für Fördertechnik, Materialfluss, Logistik van de Technische Universiteit München een uitgebreid onderzoek over de economische en technische mogelijkheden opgestart, genaamd 'H2IntraDrive'.

Voor dit onderzoek werden vorkheftrucks met waterstofaandrijving ruim 20.000 uur aan het werk gezet op de carrosserieafdeling van BMW-i voertuigen in Leipzig. Het resultaat: de gezamenlijk ontwikkelde waterstofaandrijving is nu al klaar voor de markt en kan onder bepaalde omstandigheden al economisch worden ingezet. In het kort: de technologie was overtuigend bij dagelijks gebruik in een productieomgeving, niet alleen door de grote inzetbaarheid, maar ook door het gebruik van regeneratief geproduceerde waterstof die minder impact heeft op het milieu. Sinds 2017 wordt een ander onderzoek uitgevoerd, genaamd FFZ70.






Test op locatie in overslagmagazijn bij DB Schenker

'E-LOG-BioFleet' is een gezamenlijk project van Linde Material Handling, Fronius International, DB Schenker, OMV, HyCentA Research en Joanneum Research. In een magazijn van DB Schenker in Hörsching, Oostenrijk, werden tien met brandstofcel aangedreven heftrucks en het eerste tanksysteem voor waterstof in Europa onderworpen aan een praktijktest.

In dit door de overheid gefinancierde project werden de voertuigen na een korte introductiefase volledig geïntegreerd in de ploegendiensten. Het minimaal vereiste vermogen wordt ook opgewekt door de brandstofcel, een ingebouwde lithium-ion batterij vangt de vermogenspieken op en slaat de tijdens het remproces herwonnen energie op.

Dankzij een geoptimaliseerde operationele strategie en de terugwinning van remenergie bereikte het systeem een grote efficiëntie van zo'n 53 procent. Tevens produceerde een voertuig gedurende de gehele levensduur een derde minder broeikasgassen dan een vergelijkbaar voertuig met een lood-zuur batterij. De waterstof kwam uit omgezet biogas.

Efficiënte fabriekslogistiek bij Mercedes-Benz

Onder het motto 'Daimler Goes Green' test Mercedes-Benz het gebruik van vorkheftrucks voorzien van een brandstofcel. Dit vindt plaats in de fabriek van Mercedes Sprinter bestelwagens in Düsseldorf, de grootste ter wereld. De populaire transportvoertuigen worden geproduceerd in drieploegendiensten.

Met waterstoftechnologie wordt bespaard op tijd en personeelskosten voor het wisselen van batterijen. In slechts drie minuten is de brandstofcel weer gevuld met waterstof en is het voertuig klaar voor gebruik. Daarmee schept de technologie ideale omstandigheden voor de inzet in ploegendiensten.

Vereisten en perspectieven

Met waterstof naar de optimale businesscase

Brandstofceltechnologie is eigenlijk al klaar voor gebruik en kan voor sommige bedrijven zelfs het ideale energiesysteem zijn, afhankelijk van de toepassing van de trucks. Maar de juiste oplossing en bijbehorende investeringen moeten voor elk bedrijf apart worden opgezet. Voor economisch en efficiënt gebruik gelden een paar basis voorwaarden:

  • Omvang wagenpark: doorgaans begint een economische interessante businesscase bij gebruik vanaf twintig voertuigen.
  • Infrastructuur: over het algemeen is economisch gebruik mogelijk bij een al bestaande infrastructuur voor tanken met waterstof. Als deze infrastructuur nog moet worden opgezet, moet de economische haalbaarheid per geval worden onderzocht.
  • Subsidies: als subsidies mogelijk zijn voor het opzetten van een duurzaam, met waterstof aangedreven wagenpark, is de kans groter dat een commercieel haalbare oplossing kan worden gerealiseerd.

Investeren in duurzame technologie

Linde Material Handling ziet waterstof als een baanbrekende technologie van de toekomst. Daarom integreert het bedrijf geleidelijk geschikte oplossingen in nieuwe producten. Hierdoor verandert dit buitengewone energiesysteem in een alledaags product dat in veel toepassingen conventionele energiebronnen zal vervangen.