Zwischen Blei, Lithium und Natrium: Wohin entwickelt sich die Batterietechnologie?
Lithium-Ionen-Batterien haben die Intralogistik grundlegend verändert, und wir bei Jungheinrich haben diesen Wandel von Anfang an mitgeprägt. Nun erweitert sich das technologische Spektrum. Klar ist: Die Zukunft der Energieversorgung wird vielfältiger und nachhaltiger.
Die wichtigsten Erkenntnisse
- Jungheinrich hat die Lithium-Ionen-Technologie in der Intralogistik als Pionier etabliert und testet mit Natrium-Ionen bereits die nächste Zellchemie unter realen Bedingungen.
- Lithium-Ionen-Batterien lösen die klassische Blei-Säure-Technologie in immer mehr Anwendungen ab, beide Technologien haben jedoch weiterhin ihre Berechtigung.
- Die Batterie der Zukunft muss Leistung, Wirtschaftlichkeit und einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen miteinander verbinden.
- Natrium-Ionen-Batterien könnten das technologische Spektrum erweitern und künftig vor allem dort Vorteile bieten, wo Rohstoffverfügbarkeit, Sicherheit und Kältebeständigkeit gefragt sind.
Doch welche Technologie wird diesen Anforderungen am besten gerecht? Eine eindeutige Antwort gibt es nicht. „Es gibt nicht per se die beste oder schlechteste Batterietechnologie“, sagt Martin von Werder, Head of Energy & Drives bei Jungheinrich. „Die Frage ist immer, welche passt am besten zum Einsatzprofil und den lokalen Gegebenheiten und Anforderungen des Kunden.“
Die technologische Entwicklung geht jedoch weiter. Erst kürzlichhaben wir bei Jungheinrich gemeinsam mit Kunden erstmals Natrium-Ionen-Batterien unter realen Bedingungen getestet. Damit rückt eine weitere Zellchemie in den Fokus, die Lithium-Ionen künftig ergänzen könnte.
„Neue Technologien wollen wir nicht nur beobachten, sondern frühzeitig technologisch bewerten und unter realen Einsatzbedingungen validieren. Diesen Ansatz haben wir bei Lithium-Ionen erfolgreich verfolgt und genauso gehen wir jetzt bei Natrium-Ionen vor,“ sagt Maik Manthey, Technikvorstand bei Jungheinrich.
Eine Batterie ist mehr als ihre Leistung
Reichweite, Ladezeit und Energieeffizienz bleiben wichtige Kriterien. Doch wer Batterietechnologien umfassend bewerten will, muss ihren gesamten Lebenszyklus betrachten: von der Gewinnung und Verarbeitung der Rohstoffe über die Nutzung bis zur Wiederverwendung und zum Recycling.
Dabei kommt es nicht allein darauf an, welche Materialien in einer Batterie stecken. Ebenso entscheidend ist, wie effizient sie während ihrer Lebensdauer arbeitet und wie lange sie eingesetzt werden kann. Auch beim Wirkungsgrad bestehen Unterschiede: Lithium-Ionen-Batterien setzen bis zu 95 Prozent des geladenen Stroms in Antrieb und Hub um, bei Blei-Säure-Batterien sind es rund 80 Prozent.
Nach dem Einsatz im Fahrzeug ist der Lebenszyklus einer Batterie zudem nicht zwangsläufig beendet. Rückläufer aus Miet- und Gebrauchtgeräten werden bei Jungheinrich geprüft, instandgesetzt und erneut eingesetzt, etwa in aufgearbeiteten JUNGSTARS. Reicht die verbleibende Kapazität nicht mehr für den mobilen Einsatz, kann ein zweites Leben als stationärer Energiespeicher folgen.
Der Rohstofffrage auf der Spur
Mit der zunehmenden Elektrifizierung wächst die Bedeutung transparenter und verantwortungsvoller Lieferketten. Besonders Lithium steht dabei im Fokus: Die Europäische Union stuft es als kritischen Rohstoff ein. Gleichzeitig sind die Lieferketten im Bergbau komplex und vielstufig. Fehlen Informationen, lässt sich die Einhaltung von Umwelt- und Menschenrechtsstandards nicht lückenlos nachvollziehen.
Wir bei Jungheinrich fordern unsere Lieferanten deshalb dazu auf, ihre Lieferketten offenzulegen, und sind als erstes Unternehmen der Intralogistik der Initiative for Responsible Mining Assurance, kurz IRMA, beigetreten. Darüber hinaus setzen wir auf Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Diese LFP-Zellchemie kommt ohne Kobalt und Nickel aus, deren Gewinnung wegen ihrer möglichen Auswirkungen auf Umwelt und Menschen in der Kritik steht.
Bringt Natrium neuen Schwung ins Lager?
Während Lithium-Ionen-Technologie heute vielerorts etabliert ist, richtet sich der Blick bereits auf mögliche Ergänzungen. Ein vielversprechender Ansatz sind Natrium-Ionen-Batterien. Ihre Zellchemie kommt ohne Lithium aus. Natrium ist breit verfügbar, kann regional beschafft und leichter bis zu seinem Ursprung zurückverfolgt werden.
Auch im Betrieb bringt die Technologie interessante Eigenschaften mit. Natrium-Ionen-Batterien können in einem breiten Temperaturbereich eingesetzt werden und auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen ausreichend Leistung abgeben. Hinzu kommen mögliche Vorteile bei der Betriebssicherheit.
Noch ist die Technologie jedoch nicht serienreif. Zudem ist ihre Energiedichte geringer als die von Lithium-Ionen-Batterien. Bei gleicher Kapazität benötigt eine Natrium-Ionen-Batterie daher mehr Platz und bringt mehr Gewicht auf die Waage. In Gegengewichtsstaplern, die Masse ohnehin als Gegengewicht benötigen, könnte dies von Vorteil sein. Für kompakte Lagertechnik sind die Voraussetzungen anspruchsvoller.
Wir bei Jungheinrich haben die Technologie kürzlich mit sechs Fahrzeugen bei drei Kunden in unterschiedlichen Einsatzbereichen getestet. Wie schon bei Lithium-Ionen gehen wir dabei früh in die Praxis, um Stärken und Grenzen unter realen Bedingungen zu verstehen. Klar ist bereits: Natrium-Ionen-Batterien werden Lithium-Ionen voraussichtlich nicht ablösen, könnten das bestehende Angebot aber sinnvoll ergänzen.
Die Zukunft hat mehr als eine Chemie
Die Entwicklung moderner Batterietechnologien zeigt, wie eng Innovation, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit heute miteinander verbunden sind. Gefragt sind Energiespeicher, die leistungsfähig und wirtschaftlich sind und zugleich einen verantwortungsvollen Umgang mit Rohstoffen ermöglichen.
Blei-Säure, Lithium-Ionen und künftig möglicherweise Natrium-Ionen bringen jeweils unterschiedliche Stärken und Grenzen mit. Welche Technologie zum Einsatz kommt, hängt deshalb von den konkreten Anforderungen ab. Während Lithium-Ionen-Batterien in immer mehr Anwendungen überzeugen, bleibt Blei-Säure für bestimmte Einsatzprofile relevant. Natrium-Ionen könnte künftig dort neue Möglichkeiten eröffnen, wo andere Eigenschaften gefragt sind.
Die Energieversorgung der Intralogistik von morgen wird daher voraussichtlich nicht von einer einzigen Batterietechnologie bestimmt. Entscheidend wird sein, die passende Zellchemie für den passenden Einsatz zu finden und gleichzeitig Kreisläufe zu schließen, Lieferketten transparenter zu gestalten und neue Technologien weiterzuentwickeln. Denn die Energiewende im Lager beginnt nicht erst beim Fahrzeug, sondern bereits in der Batterie.
