Emissionsfreie Logistik

Bis zum Jahr 2050 will DHL seine logistikbezogenen CO2-Emissionen auf null reduzieren. Ein  
Baustein, um dieses Ziel zu erreichen, sind 800 hocheffiziente, LogiDrive-Antriebssysteme von Nord Drivesystems, die im Hub des Logistikers am Flughafen Köln/Bonn installiert wurden. 

Der DHL Hub am Köln/Bonn Airport setzt Maßstäbe. 10 000 Sendungen pro Stunde werden hier 24 Stunden pro Tag an sechs Tagen in der Woche transportiert. Auf einer Hallenfläche von 12 000 m2 arbeiten ein 400 m langer Hauptsorter und ein 200 m langen Flyersorter. Hinzu kommen verschiedene Conveyor mit einer Gesamtlänge von insgesamt 2,5 km, die mit einer Bandgeschwindigkeit von bis zu 2 m/s und einer Beschleunigung von bis zu 5 m/s2 betrieben werden.  

„Mit dem Logistikzentrum erreichen wir eine höhere Effizienz sowie eine größere Sortierkapazität und können damit unserem Netzwerk und somit unseren Kunden einen noch besseren Service bieten“, erklärt Jörg Balmes, Senior Manager Technical – MHS bei DHL Airways GmbH. Ausgestattet wurde der Hub mit insgesamt 800 LogiDrive-Antriebssystemen von Nord. 

Hohe Effizienz, lange Lebensdauer 

„DHL möchte bis 2050 emissionsfrei werden. Das Thema Energieeffizienz hat für uns somit oberste Priorität. Das Gebäude in Köln/Bonn ist CO2-neutral und verfügt über die neueste Technik, beispielsweise einen Eisspeicher zum Heizen und Kühlen. Auch bei den Motoren für die Förderbänder war Energieeffizienz die zentrale Anforderung, ebenso wie geringe Wartungsintervalle. Das konnte uns Nord liefern und dementsprechend sind wir sehr zufrieden mit den Nord-Motoren“, betont Jörg Balmes. 

Insgesamt 800 LogiDrive-Antriebssysteme sowie 268 Solomotoren kommen im Hub am Flughafen Köln/Bonn in unterschiedlichsten Applikationen wie Kurvenbahnen, Förderbändern, Mergern/Einschießern, Vertikalweichen, Teleskopförderern und Hebern zum Einsatz. Die LogiDrive-Antriebe zeichnen sich durch eine hohe Effizienz, schnelle Rampenzeiten (bis 5 m/s2), eine kompakte Bauweise, minimalen Wartungsaufwand sowie eine lange Lebensdauer aus und stellen einen energiesparenden, sicheren und reibungslosen Betrieb bei DHL sicher.  

Servicefreundliches Baukastensystem 

Bei LogiDrive handelt es sich um ein energieeffizientes, servicefreundliches und standardisiertes Baukastensystem bestehend aus Motor, Getriebe und Frequenzumrichter, das durch die Nord-Intralogistikspezialisten in enger Abstimmung mit dem Integrator und dessen Lieferanten angepasst und optimiert wurde.  

Für das Logistikzentrum am Flughafen Köln/Bonn wurde eine Kombination aus einem IE4 Permanentmagnet-Synchronmotor (Nennleistungen von 1,1 bis zu 5,5 kW), einem zweistufigen Kegelradgetriebe bzw. einem Stirnradgetriebe sowie einem motornah installierten Nordac Link-Frequenzumrichter gewählt. Dabei kommt die Variante mit Stirnradgetriebe bei Merge-Anwendungen zum Einsatz, da hier eine besonders hohe Dynamik und hohe Geschwindigkeiten gefordert sind. 

Komplette Antriebssysteme aus einer Hand 

Dank Plug-and-play-Technik sind LogiDrive-Systeme extrem service- und installationsfreundlich. Und durch ihren modularen Aufbau können sämtliche Komponenten individuell gewartet werden. Das minimiert die Instandhaltungs- und Reparaturkosten. Alle Anschlüsse beim Nordac Link-Frequenzumrichter werden über einfache Steckverbindungen hergestellt und wurden für DHL individuell konfiguriert. Insgesamt sind zwölf Stecker, unterem anderem für die Geberrückführung sowie den sicheren Halt, vorhanden. Zusätzlich sind die Frequenzumrichter mit einem Wartungsschalter und einem Schlüsselschalter für den Einrichtbetrieb ausgestattet. Auch ein integriertes Ethernet-basiertes Bussystem wurde realisiert. Um mögliche Fehlerquellen auszuschließen und die Inbetriebnahme zu erleichtern, hat Nord auch die Kabel mitgeliefert.  

Das kompakte Design der LogiDrive-Antriebssysteme ist platzsparend und das Gewicht aufgrund des Aluminiumgehäuses gering. Dank individueller Optimierung im Bereich der Lagerung der Motorwelle konnte die Lautstärke reduziert werden, was einen möglichst geräuscharmen Betrieb in Köln/Bonn gewährleistet. Durch die Bauweise der eingesetzten Motoren sowie den Betrieb am Frequenzumrichter kann die gleiche Motorvariante weltweit universell eingesetzt werden. 

Hoher Wirkungsgrad über weiten Drehzahlbereich 

Die Motoren in den Antriebssystemen sind für eine Maximallast von 35 kg/m ausgelegt – ein Standard im Bereich Post & Parcel. Da die Mehrheit der Pakete und Sendungen jedoch leichter ist, arbeiten die Antriebe überwiegend im Teillastbereich. Hier spielt die LogiDrive-Systemlösung eine ihre besonderen Stärken aus. Dank PMSM-Technik (Permanentmagnet Synchron Motor-Technik) haben sie einen hohen Wirkungsgrad über einen weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich und bieten so auch in Teillast- und Teildrehzahlbereichen eine optimale Energieverbrauchs-Performance – ein klarer Vorteil gegenüber herkömmlicher Asynchrontechnik.  

In Kombination mit der 300 %-igen Überlastfähigkeit der IE4 Motoren, durch die Spitzenlasten optimal abgedeckt werden, kann so statt vieler verschiedener Motorbaugrößen nur eine einzige eingesetzt werden. Diese wird dabei je nach Leistungsanforderung von einem Umrichter mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben. Dadurch ergibt sich eine Variantenreduzierung mit zusätzlichen Platz- und Kostenvorteilen. 

Zehn statt 27 Varianten 

Bei einer Variantenreduzierung profitiert der Betreiber über die gesamte Antriebslebensdauer vom optimierten Betrieb seiner Anlage und von signifikanten Kosteneinsparungen in den Bereichen Administration, Service und Ersatzteilbevorratung. Im Resultat bleiben die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) gering.  

Auch für DHL war die Minimierung der Antriebsvarianten und die damit einhergehende Verschlankung der Lager- und Serviceprozesse von entscheidender Bedeutung: „Die Variantenreduzierung der Motoren war für uns sehr wichtig. Es geht hier um die Lagerhaltung und Vorhaltung von Ersatzteilen“, sagt Jörg Balmes und ergänzt: „Wir konnten von 27 Varianten, die wir hier im Betrieb hatten, auf zehn reduzieren. Das erleichtert uns die Arbeit in der Reparatur und Wartung enorm.“ 

Weniger Energieverbrauch, weniger CO2-Emissionen 

Der Betrieb von Paketverteilzentren ist energieintensiv. Hocheffiziente Antriebssysteme wie das Nord LogiDrive reduzieren den Energieverbrauch und damit die CO2-Emissionen erheblich und leisten so einen entscheidenden Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit und Klimaschutz in der Logistik. Aufgrund der hohen Effizienz wird zudem ein schneller Return on Investment (ROI) erzielt.  

Im Sommer 2019 hat das DHL Hub am Flughafen Köln/Bonn seinen Betrieb aufgenommen. Seitdem laufen die Nord-Antriebe reibungslos und alle sind hochzufrieden, wie Jörg Balmes begeistert erzählt: „Wir arbeiten jetzt seit über vier Jahren mit den Nord-Antrieben hier in unserem Hub im Dauerbetrieb und die Ausfallquote ist wirklich extrem gering. Auch Beratung und Service haben uns überzeugt. Bei Herausforderungen konnte uns Nord immer schnell mit Lösungen unterstützen.“ Das Unternehmen Nord hat das Projekt von der ersten Anfrage bis zur Inbetriebnahme begleitet. 

Bilder: Nord Drivesystems