Mit voller Kraft voraus: So machen unsere Förderkonzepte die Batteriefertigung zukunftsfähig

Mit der wirtschaftlichen Relevanz der Elektromobilität ist in den vergangenen Jahren auch der Bedarf an Lithium-Ionen-Batterien rasant gewachsen. In Konsequenz sind Erstausrüster auf leistungsstarke Logistikkonzepte für die Batteriemontage angewiesen, die auch einem weiteren Wachstum der Branche gerecht werden können. Als Spezialisten für Transport- und Fördertechnik im Bereich E-Mobility sind wir in der Lage, Original Equipment Manufacturer durch die Phasen der Entwicklung, Konstruktion und Montage zukunftsfähiger Logistikkonzepte zu begleiten. Jüngst konnten wir unsere Expertise bei einem OEM aus Niedersachsen unter Beweis stellen. Nachfolgend geben wir einen kleinen Einblick in die Flexibilität und Leistungsstärke der von uns entwickelten Fördertechnik.

Fördertechnik, die mitwächst: Rahmenbedingungen und Herausforderungen des Projekts

Mit Inbetriebnahme der Anlage wurde das Werk des Erstausrüsters zuerst auf eine Fertigung von ca. 250.000 Batterien pro Jahr vorbereitet – mittlerweile sind es bereits 500.000. Um diese Verdopplung zu ermöglichen, musste die Zykluszeit halbiert und die Geschwindigkeit im Förderprozess daher deutlich erhöht werden.

Wir haben sowohl die erste Projektphase als auch die Erweiterung der Förderstrecke im Zuge der Expansion begleitet. Da der Hersteller in den kommenden Jahren eine weitere Steigerung der Nachfrage erwartet, muss das Logistikkonzept des Werks auch zukünftig erweiterbar bleiben.

Um das Straßenverkehrsnetz zu entlasten, werden die für die Batteriemontage benötigten Zellen per Zug aus Polen angeliefert. Erst der Transport zwischen Entladestation und Halle erfolgt via E-Lkw. Hier arbeitet der OEM mit speziellen, stapelbaren Hybridbehältern, die eigens für diesen Zweck entwickelt wurden. Die Großladungsträger sind in der Lage, sowohl Zellmodule als auch fertige Batterien aufzunehmen – und können daher nicht nur im Warenein- und Ausgang, sondern auch für den Weitertransport der vormontierten Batterie zur Fahrzeug-Endmontage eingesetzt werden. Für die Montage werden die Zellmodule aus den Hybridbehältern entnommen und auf die ALTRATEC Fördertechnik geladen. Diese übernimmt dann den Transport, das Puffern und die Zuführung des Förderguts.

Dank unserer Erfahrung als Entwickler zukunftsfähiger Logistikkonzepte sind uns Aufgabenstellungen wie die des Herstellers nicht fremd. Im Rahmen eines anderen Projekts haben wir zusammen mit DS Automotion, einem österreichischen FTS-Spezialisten, für einen Automobilhersteller aus Stuttgart ein System mit ähnlichen Anforderungen für dessen Werk für Batteriefertigung in Sachsen entwickelt. Während dieses FTS-lastige Förderkonzept zugunsten maximaler Flexibilität aber nur kurze stationäre Strecken umfasst, stehen bei den deutlich längeren stationären Förderstrecken im Werk des Erstausrüsters aus Niedersachsen aber vor allem Störungsunanfälligkeit und eine hohe Pufferkapazität im Fokus.

Neue Strecke, neue Möglichkeiten: Aufbau und Funktionsweise des Fördersystems

Die Anlage mit U-förmigem Materialfluss in der Logistik umfasst zwei Ebenen und eine Förderstrecke von mehr als 250 m. Den Anfangspunkt markiert die Ankunft der zwischengelagerten Hybridbehälter. Diese werden zuerst entstapelt und alle enthaltenen Module über eine Handling-Anlage auf die ALTRATEC Werkstückträger geführt.

Weil die Module den langen Weg durch eine Logistik- und zwei Montagehallen zurücklegen, werden sie vor der Aufnahme in die Förderstrecke zwischengepuffert. Auf diese Weise kann ein gewisser Pufferstand vorgehalten, die Anlage bei Bedarf jederzeit umgehend beliefert und der Entstehung von Leerläufen entgegengewirkt werden.

Um möglichst wenig Platz auf der Produktionsstrecke zu blockieren, ist der Großteil der Förderanlage auf Stahlbau aufgeständert. ALTRATEC Heber bringen die Werkstückträger mit dem Fördergut auf eine Höhe von 4 Metern. So sind die Module nicht im Weg und später sofort am Bestimmungsort. Sobald die zwischengepufferten Module in die Montagestrecke eingebracht werden sollen, führt ein Lift die entsprechenden Werkstückträger auf Hallenebene bzw. direkt an ihren Bestimmungsort. Die entleerten Werkstückträger werden zurück in die Logistik transportiert. Dort sind sie für den nächsten Förderauftrag nutzbar – und der Prozess beginnt von vorn.

Komplettiert werden die Batteriemodule innerhalb einer Linie verschiedener Roboterzellen – die Montage erfolgt also fast gänzlich vollautomatisch. Für einige Arbeitsschritte werden zwar noch Werker:innen benötigt, insgesamt ist der Anteil an Robotertechnik aber deutlich höher.

Neben den Batteriemodulen gibt es noch weitere Komponenten, die der Strecke im Verlauf des Montageprozesses zugeführt werden müssen. Kabel, Steuermodule, Verbindungsteile etc. erreichen die Linie nicht über das stationäre Fördersystem, sondern werden durch fahrerlose Transportsysteme direkt zur entsprechenden Roboterzelle gebracht.

Zurück in der Logistik, also am anderen Ende des U-förmigen Materialflusses, wird die komplettierte Batterie in besagte Hybridbehälter verladen und anschließend mit dem Zug zum Endmontagewerk transportiert.

Perfekt durchdacht – für morgen gemacht: Leistung und Potenzial unserer Entwicklung

Das von uns entwickelte, innovative Konzept der Förderstrecke bietet beachtenswerte Vorteile, die insbesondere bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien einen wettbewerbsrelevanten Unterschied machen können:

1. Dank der Zwei-Ebenen-Strategie beansprucht die Anlage deutlich weniger Platz für sich als vergleichbare Förderstrecken. Dadurch kann die Pufferkapazität des Werks erhöht werden, was wiederum bei Bedarf eine Steigerung der produzierbaren Stückzahlen (und somit ein weiteres Wachstum der Leistungsfähigkeit) ermöglicht.
2. Der modulare Aufbau der Förderanlage erlaubt die Erweiterung oder Veränderung des Systems ohne Unterbrechung der Produktion.

Die zahlreichen Innovationen des beschriebenen Projekts veranschaulichen das Leistungs- und Zukunftspotenzial unserer Förderkonzepte. Hinsichtlich unserer Reputation auf dem Feld der Elektromobilität rechnen wir uns deshalb auch zukünftig hervorragende Chancen aus.