Klimaschonende Produktion mittels smarter Antriebstechnik von Norddrive Systens

Die Antriebslösungen von Nord wurden individuell auf die Kundenbedürfnisse von DHL angepasst und ermöglichen eine hervorragende Energiebilanz bei optimaler Kosteneffizienz.

Seit dem 1. August 2019 ist ein neuer Hub für Luftfracht am Flughafen Köln/Bonn Teil des DHL-Netzwerks. „Mit dem Logistikzentrum für Luftfracht am Flughafen Köln/Bonn 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, von DHL die Gründe für den Neubau. Der DHL-Hub erstreckt sich über eine Hallenfläche von 12.000 m² und hat eine Sortierkapazität von 10.000 Sendungen pro Stunde. Über einen 400 m langen Hauptsorter sowie einen 200 m langen Flyersorter werden die unterschiedlichen Paket- und Sendungsgrößen sortiert – 24 Stunden pro Tag, sechs Tage in der Woche. Hinzu kommen Conveyor mit einer Gesamtlänge von insgesamt 2,5 km, die von Nord-Antriebssystemen mit einer Bandgeschwindigkeit von bis zu 2 m/s und einer Beschleunigung von bis zu 5 m/s² betrieben werden.

DHL möchte bis zum Jahr 2050 seine logistikbezogenen Emissionen auf null reduzieren. Die hocheffizienten LogiDrive-Antriebe unterstützen dabei.

Das Ziel: Emissionsfreiheit

„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 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.

Im DHL-Logistikzentrum am Köln Bonn Airport werden an sechs Tagen/Woche rund um die Uhr Pakete und Sendungen angeliefert, sortiert und für die Weiterleitung an weltweite Knotenpunkte vorbereitet.

Effiziente Systemlösung

Nord-LogiDrive ist eine hocheffiziente, auf Kundenwünsche angepasste und variantenreduzierte Systemlösung 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.

Der DHL Hub für Luftfracht am Flughafen Köln/Bonn erstreckt sich über eine Hallenfläche von 12.000 m² und hat eine Sortierkapazität von 10.000 Sendungen pro Stunde.

Komplette Antriebssysteme aus einer Hand

LogiDrive-Systeme sind dank Plug-and-play-Technik extrem service- und installationsfreundlich. Das gesamte System ist modular aufgebaut, sodass sämtliche Komponenten der Antriebstechnik individuell gewartet werden können. 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, unter anderem für die Geberrückführung sowie den sicheren Halt, vorhanden. Zusätzlich sind die Frequenzumrichter mit einem Wartungs- und einem Schlüsselschalter für den Einrichtbetrieb ausgestattet.

Auch ein integriertes ethernetbasiertes Bussystem wurde realisiert. Die Kombination von integrierter Profinet-Schnittstelle und den anderen genannten Komponenten in einer kompakten Lösung war im Jahr 2019 ein Novum auf dem Markt und für Nord damals ein absolutes Alleinstellungsmerkmal.

Die Kabel wurden ebenfalls durch Nord zur Vervollständigung der Antriebslösung mitgeliefert. Mögliche Fehlerquellen wurden so ausgeschlossen und die Inbetriebnahme erleichtert. 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.

LogiDrive ist ein energieeffizientes, servicefreundliches und standardisiertes Baukastensystem bestehend aus Motor, Getriebe und Frequenzumrichter.

Optimale Energieverbrauchsperformance im Teillastbereich

Apropos Motoren: Ausgelegt sind diese für eine Maximallast von 35 kg/m – 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 ihrer besonderen Stärken aus. Dank PMSM-Technik (Permanentmagnet-Synchronmotor-Technik) haben sie einen hohen Wirkungsgrad über einen weiten Drehzahl- und Drehmomentbereich und bieten so auch in Teillast- und Teildrehzahlbereichen eine optimale Energieverbrauchsperformance – ein klarer Vorteil gegenüber herkömmlicher Asynchrontechnik. In Kombination mit der 300%igen Überlastfähigkeit der IE4-Motoren, die Spitzenlasten optimal abdeckt, kann so statt verschiedener Motorbaugrößen nur eine einzige Motorbaugröße 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.

Individuelle Variantenreduzierung

Bei einer Variantenreduzierung profitiert der Betreiber über die gesamte Antriebslebensdauer vom optimierten Betrieb seiner Anlage und 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“, so 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.“

Reduzierter Energieverbauch

Der Betrieb von Paketverteilzentren ist energieintensiv. Hocheffiziente Antriebssysteme wie das Nord LogiDrive-Antriebssystem 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 Balmes begeistert erzählt: „Wir arbeiten jetzt seit drei 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.“ Nord hat das Projekt von der ersten Anfrage bis zur Inbetriebnahme begleitet.