Blei-Säure- oder Lithium-Ionen-Batterien – wer ist besser für die Herstellung von Gabelstaplerbatterien geeignet?

Im Jahr 2015 wurde der erste Lithium-Ionen-Akku für Industriestapler auf den Markt gebracht. Überraschenderweise berichtete die Fachzeitschrift Material Handling and Logistics vor nur sechs Monaten, dass Lithium-Ionen-Akkus „nicht für Gabelstapler geeignet“ seien, da „Gabelstapleranwendungen andere Anforderungen stellen können“. Beispielsweise seien die Spannungen niedriger oder die Spitzenströme höher als bei bestehenden Stromanwendungen.

Der Lkw, der die Vorhersagen der Lithium-Ionen-Enthusiasten letztlich wahr machte, ist eine gewöhnliche Maschine. Angesichts der Gewichtsanforderungen eines Schwerlaststaplers mit Sitzausgleich können nur tragbare Gabelstapler mit Gegensprechanlage Lithium-Ionen-Stromversorgungen verwenden. Dennoch wurde Geschichte geschrieben.

Doch auch ein Jahr nach dem Abwurf der schweren Bombe haben Lithium-Ionen-Batterien die Blei-Säure-Batterien der Vergangenheit noch nicht übertroffen. Dafür gibt es mehrere Gründe. Betrachten wir zunächst die Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien gegenüber herkömmlichen Gabelstaplerbatterien:

1.     Laut der Fachzeitschrift DC Velocity halten Lithium-Ionen-Batterien bis zu fünfmal länger als Blei-Säure-Batterien. Allerdings gilt für Lithium-Ionen-Batterien eine fünfjährige Garantie, die den meisten Garantien für moderne Blei-Säure-Batterien entspricht. Dies macht den Unterschied in der Langlebigkeit fraglich.

2.     Selbst die modernsten Blei-Säure-Batterien benötigen zwischen dem Laden und der Verwendung eine Abkühlpause. Lithium-Ionen-Akkupacks sind sofort einsatzbereit.

3.     Ebenso benötigen Lithium-Ionen-Akkus keine gleichmäßige Ladung. Sie sind wasser- und säurefrei und daher wartungsarm.

4.     Lithium-Ionen-Akkus sind grundsätzlich attraktiv und aufgrund ihrer Kombination aus extrem geringem Gewicht und hoher Energiedichte unverzichtbar für elektronische Geräte. Der Gabelstaplermarkt stellt jedoch andere Anforderungen als Laptops, Telefone und Tablets, die von Lithium-Ionen-Akkus profitieren.

Diese Vorteile sind zweifellos verlockend. Bleibatterien dominieren jedoch weiterhin den Markt für Elektrostapler und werden dies wahrscheinlich auch in den kommenden Jahren tun. Ein häufig zitierter Bericht von Lisa Jerram von Navigant Research prognostiziert, dass herkömmliche Blei-Säure-Batterien für Gabelstapler mindestens bis 2020 dominieren werden und dass dies wahrscheinlich auch nach Jerrams Forschung so bleiben wird.

Die Gründe dafür sind folgende:

1.     Der elektrisch ausbalancierte Schwerlaststapler und die Blei-Säure-Batterie wachsen zusammen. Sie sind Schwestertechnologien. Moderne Hubwagenkonstruktionen basieren auf dem Gewicht konventioneller Batterien, um die Last auszugleichen. Kein Hersteller kann eine effizientere Kombination aus Leistung und Grundbalance anbieten als Blei-Säure-Batterien.

2.     Die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien sind nach wie vor hoch. DC Velocity zitierte 2015 Branchenschätzungen zu Kostenabweichungen: Der Preis für Lithium-Ionen-Batterien sei „vier- bis fünfmal so hoch wie die Kosten für Blei-Säure-Batterien in Watt pro Stunde“, heißt es in dem Bericht.

3.     Lithium ist eine begrenzte Ressource. Es kommt nur in einigen entlegenen Teilen der Welt vor. Lithium ist heute nicht knapp, könnte aber in Zukunft problematisch werden, wenn alle Blei-Säure-Batterien durch Lithium-Ionen-Batterien ersetzt werden. Im Gegensatz dazu werden die meisten Komponenten von Blei-Säure-Batterien aus vorhandenen Ressourcen gewonnen.

4.     Hersteller können Brände und Explosionen, wie sie bei günstigeren Lithium-Ionen-Batterien auftreten, kaum zulassen. Dennoch treibt die Notwendigkeit einer thermischen Kontrolle den Preis der Batterien weiter in die Höhe, und mögliche Abschaltschutzmaßnahmen können die Batterienutzung beeinträchtigen.

5.     Gleichzeitig wird auch die Blei-Säure-Batterietechnologie ständig verbessert. Batterieverarbeitungsgeräte können die Kosten herkömmlicher Gabelstaplerbatterien deutlich senken und sie günstiger, langlebiger und effizienter machen als Lithium-Ionen-Batterien oder Wasserstoff-Brennstoffzellen.

Blei-Säure-Batterien entwickeln sich parallel zu den Technologien der Konkurrenz weiter. Solange Gabelstaplerhersteller an traditionellen Designs festhalten, wird die nächste Generation hocheffizienter, umweltfreundlicher Blei-Säure-Batterien die gängigste Antriebsquelle für Elektrostapler bleiben.