Portalstapler mit energieeffizienten Antrieben

Effizient und umweltfreundlich werden in vielen großen Hafenstädten der Welt Container von geborenen Würzburgern umgeschlagen. Die Straddle Carrier oder auch Portalstapler der Noell Mobile Systems GmbH übernehmen dort in Flotten von bis zu 250 Geräten das Transportieren und Stapeln der über Schiff, Bahn und Lkw ein- und ausgehenden Container.

6000 Betriebsstunden jährlich sind dabei die Norm. Immer mehr Hafenbetreiber nutzen für diese Aufgabe statt der üblicherweise diesel-hydraulisch die diesel-elektrisch angetriebenen Portalstapler.

Radnabenantriebe sind die Herzstücke der energieeffizienten Portalstapler

Einen nicht unwesentlichen Anteil am Erfolg dieses von Noell weltweit erstmals realisierten Konzepts haben die speziell für diese Anwendung entwickelten Elektromotoren der Firma Oswald aus Miltenberg. Neben iher hervorragenden Leistungsfähigkeit zeichnen sich diese Geräte vor allem auch durch ihre umweltfreundliche Arbeitsweise aus, zum Beispiel im vergleichsweise geringen Kraftstoffverbrauch.

Seit ihrer Markteinführung im Jahr 2001 haben sich die diesel-elektrischen Portalstapler als außerordentlich zuverlässig erwiesen. Noch heute werden sie beim Containertransport von den Radnabenantrieben der ersten Stunde bewegt. Je vier der insgesamt acht Räder eines Portalstaplers sind mit einem solchen Antrieb ausgestattet.

Je nach Bauart stapeln die Portalstapler bis zu drei Container übereinander und überfahren diese mit einem vierten. Die Fahrzeuge fahren üblicherweise auf acht Rädern, von denen vier über einen Elektro-Antrieb verfügen.

Da die Schiffsliegezeiten in den Häfen immer kürzer werden, sind Zuverlässigkeit und Effizienz das A und O für schnelle Lade- und Transportzyklen. Der im Vergleich zu diesel-hydraulischem Fahrantrieb deutlich energieeffizientere elektrische Radnabenantrieb war nicht „von der Stange“ zu haben.

Motoren für energieeffiziente Portalstapler gesucht

Eine der Bedingungen, die die Entwickler berücksichtigen mussten, war der kleine Einbauraum, der für den Radantrieb zur Verfügung stand. Schließlich müssen die Portalstapler hinsichtlich des wertvollen Containerlagerplatzes möglichst raumsparend arbeiten. Bezogen auf die oft kilometerlangen Fahrgassen bedeuten schon wenige Zentimeter mehr Baubreite erheblichen zusätzlichen Platzbedarf – trotz des geringen Wendekreises von nur 9,4 m.

Lange Zeit war jedoch kein Motor lieferbar, der den Anforderungen entsprochen hätte. Gemäß den mit Noell erarbeiteten Vorgaben entwickelte der Elektromotorenhersteller Oswald einen sehr kurz bauenden Asynchronmotor.

Diesel-elektrischer Antrieb senkt Energieverbrauch

Conrad Müller, Entwicklungsleiter bei Noell, nennt in einer Reihe von Vorteilen des diesel-elektrischen Antriebs vor allem einen: Der Kraftstoffverbrauch liegt durchschnittlich 15 bis 20% unter dem eines bereits sehr verbrauchseffizienten diesel-hydraulischen Antriebs.

Bei einem Verbrauch von rund 18 l/h des 354-kW-Dieselmotors, der einen 370-kVA-Generator antreibt, und bei jährlich etwa 6000 Betriebsstunden, ist dies für die Betreiber angesichts der aktuellen Energiekostenentwicklungen ein wichtiges Entscheidungskriterium. Hinzu kommt der Wegfall von Komponenten wie Kardanwellen, Winkelgetrieben und Kupplungen.

Wenig bewegte Teile mindern die Geräuschentwicklung

Weniger bewegte Teile reduzieren nicht nur deutlich die Geräuschentwicklung der Portalstapler im Betrieb, sie bedeuten auch eine höhere Betriebsicherheit und einen geringeren Wartungsaufwand. Die Radnabenantriebe verlagern zudem den Schwerpunkt der Fahrzeuge weiter nach unten.

Energieeffiziente Elektroantriebe brauchen auch lange Lebensdauer

Schließlich spielt auch die Lebensdauer der Systeme eine nicht zu unterschätzende Rolle, die in Hochleistungscontainerterminals bis zu 15 Jahre beträgt. Die Belastung der Elektro-Antriebe ist mitunter extrem hoch. Unter normalen Einsatzbedingungen beschleunigen die 75-kW-Asynchronmotoren mit einer Drehzahl von bis zu 4200 U/min die unbeladen bereits über 60 t schweren Flurförderer auf eine Geschwindigkeit von bis zu 30 km/h.

Und sollte es in diesem Zeitraum tatsächlich zu einem Stör- oder gar Ausfall kommen, steht seitens Oswald ein Service bereit, der sich um die Überholung der Antriebe kümmert.

Durch die geringeren Mengen an benötigten Hydraulik- und Schmierölen sowie den Wegfall des hydraulischen Antriebs samt aller dafür benötigten Leitungen und Komponenten wird jedoch nicht nur das Leckagerisiko reduziert, sondern auch der Geldbeutel der Betreiber geschont – ebenso wie die Umwelt und der Vorrat an Ressourcen. Damit einhergehend sinken natürlich auch die im Rahmen der Wartungsarbeiten anfallenden Entsorgungskosten für Altöl.

Die Radnabenantriebe sind sparsam und umweltschonend

Die immer schärfer werdenden Umweltauflagen auch jenseits der westlichen Industrieländer sprechen für den weltweiten Einsatz dieses Antriebskonzepts und bescheren Noell Mobile Systems seit Jahren wachsende Marktanteile. Daher, verrät Conrad Müller, wollen Noell und Oswald auch weiterhin an innovativen, neuen Antriebe zum Nutzen ihrer Kunden arbeiten.