Bewertung der Lebenszyklus-Emissionen von Elektrostaplern

Hero-Foto: Artikel zur Gabelstaplerbewertung von OneCharge (Foto: OneCharge)

Als Arbeitsfahrzeuge können Gabelstapler in zwei bis drei Schichten und unter Umständen bis zu 20 Stunden täglich im Einsatz sein. Dies mag zwar effizient erscheinen, doch eine hohe Auslastung treibt den Scope-2-Anteil (Energiequelle) der Emissionen auf über 90 %, selbst ohne Scope-1-Emissionen (Auspuff). Scope-3-Emissionen aus der Herstellung des Gabelstaplers und seines Akkus machen schätzungsweise 9 % des gesamten CO2-Fußabdrucks aus.

Elektrostapler bieten zahlreiche Umweltvorteile und können den CO2-Fußabdruck von Lagerhallen und Vertriebszentren deutlich reduzieren. Allerdings sind diese Betriebe noch nicht klimaneutral, sodass einige US-Unternehmen gesetzlich verpflichtet sind, ihre Emissionen zu erfassen und zu melden (siehe Kasten „Emissionsberichterstattung“ am Ende des Artikels).

Energieverbrauch

Die Herstellung eines Elektrofahrzeugs und seiner Batterie verursacht 34 % der Gesamtemissionen, berechnet auf eine Lebensdauer von 16 Jahren oder 257.000 Kilometern. Die im Fahrzeug verbrauchte Energie macht die restlichen 66 % aus. Laut dem Modell der European Rental Association übersteigt die Stromerzeugung zum Laden einer Gabelstaplerbatterie 90 % ihres gesamten CO2-Fußabdrucks, berechnet auf eine Lebensdauer von 10 Jahren.

Beide Berechnungen basieren auf den durchschnittlichen CO2-Emissionen von US-amerikanischen Stromerzeugungsanlagen. Die Realität sieht jedoch differenzierter aus. Zehn Prozent des im Jahr 2023 in den USA erzeugten Stroms stammten aus erneuerbaren Quellen. Die Kraftwerke, die noch auf fossile Brennstoffe angewiesen sind, unterscheiden sich erheblich; Kohle erzeugt etwa doppelt so viel CO2 wie Erdgas.

Kalifornien und Texas haben bemerkenswerte Schritte unternommen, um den Anteil erneuerbarer Energien in ihren jeweiligen Energieportfolios zu erhöhen, während Arkansas immer noch mehr als 35 % seines Stroms aus Kohle bezieht. Unterm Strich unterscheidet sich der CO2-Fußabdruck eines Gabelstaplers von Bundesstaat zu Bundesstaat erheblich, abhängig vom zur Stromerzeugung verwendeten Brennstoff.

Stahlproduktion

Die Montage des Gabelstaplers und des Batteriepakets erfordert Ressourcen und Energie. Dies reicht vom Abbau und der Veredelung der Rohstoffe bis hin zur Komponentenproduktion.

CO2-Fußabdruck des Gabelstaplers Hyster E45-70XN über 10 Jahre (Foto: OneCharge)

Die Berechnungen von OneCharge basieren auf einem Elektrostapler vom Typ Hyster E45-70XN mit fahrgestellintegrierter Lithium-Ionen-Batterie. Das Gesamtgewicht des Staplers ohne Batterie beträgt 3.400 kg (7.500 lb), davon sind etwa 3.175 kg (7.000 lb) Stahl.

Weltweit verursacht die Stahlproduktion jährlich etwa 9 % aller vom Menschen verursachten Emissionen. Das ist mehr als in jeder anderen Schwerindustrie, einschließlich der Zement- und Chemieproduktion. Die integrierte (Kohleverbrennung) Stahlerzeugung erzeugt typischerweise fast zwei Tonnen CO2 pro Tonne produzierten Stahls.

Doch während in den USA etwa 30 Prozent des Stahls in integrierten Stahlwerken produziert werden, werden rund 70 Prozent mithilfe von über 100 Lichtbogenöfen erzeugt. Im Rest der Welt ist es in der Regel umgekehrt: 70 Prozent werden in kohlebetriebenen Öfen produziert. Die restlichen 30 Prozent stammen aus Altmetall.

Stahl aus Schrott hat einen klaren Vorteil. Laut dem Bericht der Steel Manufacturer's Association von 2022 erzeugen Lichtbogenöfen in den USA etwa 0,37 Tonnen CO2 pro Tonne produzierten Rohstahls – rund 75 % weniger als integrierte Stahlwerke.

Recycling

Die Entsorgung von Elektrostaplern am Ende ihrer Lebensdauer muss verantwortungsvoll erfolgen, um die Umweltbelastung zu minimieren. Glücklicherweise haben viele Hersteller und Branchenorganisationen Recycling- und Batteriewiederverwendungsprogramme eingeführt. Durch die Teilnahme an diesen Programmen können Unternehmen aktiv zur Reduzierung der Umweltbelastung durch Elektrostapler beitragen. Das von uns verwendete Modell zeigt eine Reduzierung der Gesamtemissionen um 2 % bei einem durchschnittlichen Recyclingansatz nach bewährten Verfahren.

Ökobilanz

OneCharge hat den CO2-Rechner der European Rental Association verwendet, um den Gesamt-CO2-Fußabdruck eines Hyster E70XN zu berechnen. Die Berechnungen basieren auf einem zehnjährigen Betrieb mit hoher Geräteauslastung (2500 Stunden pro Jahr). Der gesamte CO2-Fußabdruck entspricht 97,5 Tonnen CO2 und setzt sich wie folgt zusammen:

- Energieverbrauch: 87,5 Tonnen CO2-Äquivalent

- Herstellung (Batterie und Fahrzeug): 10 Tonnen CO2-Äquivalent

Hyster Elektro-Gabelstapler

Die Logistikkosten für den Transport des Gabelstaplers zu seinem Einsatzort werden durch Recycling und Wiederverwendung der Batterien kompensiert.

Abschluss

Da Elektrostapler keine Abgasemissionen verursachen, stellen sie eine nachhaltigere Alternative zu ihren mit fossilen Brennstoffen betriebenen Pendants dar. Durch die Vermeidung von Abgasemissionen und die Reduzierung der Lärmbelästigung können diese Fahrzeuge die Umweltbedingungen in Ersatzteil- und Vertriebslagern deutlich verbessern.

Ein umfassender Ansatz zur Bewertung der Umweltauswirkungen von Gabelstaplern ist unerlässlich. Unternehmen müssen künftig nicht nur die direkten Emissionen aus dem Betrieb, sondern auch die aus der Stromerzeugung für den Antrieb ihrer Gabelstapler und die bei der Herstellung entstehenden Emissionen offenlegen.

Maxim Chabur

Ihre Umweltauswirkungen reichen jedoch über die Betriebsphase hinaus. Die Kohlendioxidemissionen aus der Stromerzeugung machen den größten Teil ihres gesamten CO2-Fußabdrucks aus.

Da mehr als 90 % des gesamten CO2-Fußabdrucks von Elektrostaplern auf die Energieerzeugung zurückzuführen sind, sollten sich die Bemühungen zur Reduzierung ihrer gesamten Treibhausgasemissionen auf die Beschaffung saubererer Elektrizität, die Verbesserung der betrieblichen Energieeffizienz und die Erforschung von Möglichkeiten zur Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind konzentrieren.

Maxim Khabur ist Marketingdirektor bei OneCharge , einem US-amerikanischen Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien. Er ist außerdem Vorsitzender des Advanced Energy Council .