Lithiumbatterien für GSE: Praxisbeispiel Aviogei

Auf Flughäfen hängt die Betriebskontinuität maßgeblich von der Effizienz der Fahrzeuge ab, die täglich zur Unterstützung von Flugzeugen und Passagieren eingesetzt werden. Passagiertreppen, AmbuLift, Gepäckförderbänder, Containerlader und sonstiges Ground Support Equipment erfüllen vielfältige Aufgaben, teilen jedoch einen zentralen Anspruch: Sie müssen bei Bedarf sofort einsatzbereit sein, häufig im intensiven Schichtbetrieb und mit möglichst kurzen Stillstandszeiten.

In den letzten Jahren hat die Elektrifizierung auch in diesem Sektor zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dies veranlasste Hersteller und Betreiber, neue Kriterien für die Gestaltung und das Management von Flotten in Erwägung zu ziehen.

Während bis vor einigen Jahren vor allem Batteriekapazität, Ladezeiten und Anschaffungskosten im Fokus standen, erlebt der Markt heute eine neue Entwicklungsphase. Faktoren wie Verfügbarkeit der Fahrzeuge, Reduzierung der Stillstandszeiten, schneller technischer Support, Ferndiagnose sowie die Optimierung der Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership) sind mittlerweile entscheidend.

Mit anderen Worten: Die Leistung einer Batterie lässt sich nicht mehr allein anhand der verfügbaren kWh bewerten.
Heute besteht die eigentliche Herausforderung darin, die Betriebskontinuität zu gewährleisten, die Flottenverfügbarkeit zu maximieren und Ausfallzeiten zu minimieren.

Vor diesem Hintergrund entstand die Zusammenarbeit zwischen Aviogei und Flash Battery, die 2021 mit der Elektrifizierung eines AmbuLift begann und später in der Entwicklung einer Reihe maßgeschneiderter Lithiumbatterien für verschiedene Bodenabfertigungsgeräte mündete.

Das Projekt zeigt exemplarisch, wie sich die Kooperation zwischen einem OEM und einem Batteriehersteller von den Anforderungen eines einzelnen Fahrzeugs ausgehend im Laufe der Zeit weiterentwickelt, um schließlich Energielösungen mit unterschiedlichen Kapazitäten, Lademodi und Konfigurationsmöglichkeiten zu schaffen.

Der Ansatz bestand dabei nicht darin, einfach eine Batterie für den Einbau in das Fahrzeug auszuwählen. Vielmehr ging es darum, exakt die erforderlichen Merkmale des Energiesystems zu ermitteln, um die tatsächlichen Betriebsbedingungen der Aviogei-Fahrzeuge optimal zu erfüllen.

Vorfeldgeräte sind in den unterschiedlichsten Umfeldern im Einsatz: Sie müssen auf Flughäfen sowohl bei extremer Kälte als auch bei sengender Hitze zuverlässig funktionieren, intensive Arbeitszyklen meistern und sich an die jeweils verfügbaren Ladeinfrastrukturen der Länder oder Zielflughäfen anpassen. Da ein unterbrechungsfreier Ablauf oberste Priorität hat, ist die Zuverlässigkeit des Energiesystems unverzichtbar.

Deshalb muss die Betriebssicherheit des Energiesystems stets im Zusammenhang mit den realen Einsatzbedingungen des Fahrzeugs betrachtet werden.

Um den spezifischen Anforderungen von Aviogei gerecht zu werden, entwickelte Flash Battery in enger Zusammenarbeit mit dem technischen Team des Herstellers eine maßgeschneiderte Lösung, bei der die Batterie direkt in die Fahrzeugarchitektur integriert wird.

Einige der wichtigsten Anwendungsanforderungen des Projekts:

• Kompakte Abmessungen zur optimalen Nutzung des verfügbaren Platzes an Bord;
• Nennspannung von 76,8 V, kompatibel mit den geforderten Anwendungsspezifikationen;
• Vorausschauende Wartung, um Kunden im täglichen Betrieb zu unterstützen;
• Hohe Betriebszuverlässigkeit unter verschiedensten Umgebungsbedingungen;
• Flexible Ladeoptionen über Automotive F-Standard oder herkömmliche Industriesteckdosen

LFP- und BMS-Zellen für das Management des Batteriesystems

Neben der mechanischen und elektrischen Personalisierung spielte die proprietäre Technologie von Flash Battery eine zentrale Rolle. Die in den Aviogei-Fahrzeugen verbauten Batterien verwenden Lithium-Eisenphosphat (LFP) , eine Zellchemie, die sich vor allem im industriellen Einsatz durch hohe Stabilität, Eigensicherheit und lange Lebensdauer auszeichnet.

Diese Chemie wird durch das Flash Balancing System, das von Flash Battery entwickelte prioritäre BMS, ergänzt. Das BMS überwacht kontinuierlich den Batteriezustand, optimiert den Zellausgleich und trägt dazu bei, die Leistungsfähigkeit über die gesamte Lebensdauer hinweg aufrechtzuerhalten.

Fernüberwachung und Diagnostik zur Unterstützung der Betriebskontinuität

Nicht nur die Bauweise der Batterie, sondern auch die Überwachung ihres Verhaltens über die gesamte Lebensdauer spielt im Flughafenbereich eine entscheidende Rolle.

Das Flash Data Center ist das proprietäre Fernüberwachungssystem von Flash Battery. Es ermöglicht eine Echtzeitanalyse des Verhaltens der installierten Batterien und unterstützt proaktiv Diagnose- und Wartungsarbeiten. Ein besonders wichtiger Aspekt in einem Umfeld, in dem die Reduzierung von Stillstandszeiten und die Verfügbarkeit der Flotte denselben hohen Stellenwert einnehmen wie die Fahrzeugleistung selbst.

Flexible Ladekonzepte für unterschiedliche Flughäfen und Infrastrukturen

Ein besonderer Fokus lag auf dem Lademanagement.

Da sich die Infrastrukturen von Flughafen zu Flughafen deutlich unterscheiden können, hat FlashBattery eine Lösung entwickelt, die sich flexibel an verschiedene Einsatzszenarien anpasst. Sie ermöglicht das Laden sowohl über Automobilstandard (Typ 2) als auch über die herkömmliche Industriesteckdose.

Die unterschiedlichen Lademöglichkeiten erhöhen die Anwendungsflexibilität des Fahrzeugs und erleichtern die Anpassung an die vor Ort vorhandenen Gegebenheiten – ohne Einschränkungen hinsichtlich der Verfügbarkeit einer bestimmten Ladeinfrastruktur.

Für den Fahrzeughersteller zahlt sich dieser Aspekt bereits in der Entwicklungsphase aus: Von Anfang an wird verhindert, dass Ladebedingungen später den Fahrzeugbetrieb einschränken.

Aus der Zusammenarbeit an einer einzelnen Anwendung entstand eine strukturierte Partnerschaft, die ein breit gefächertes Batterieangebot hervorbrachte, das speziell auf die unterschiedlichen Einsatzbereiche von Aviogei abgestimmt ist.

Heute sind die Batterien von Flash Battery in nahezu allen elektrischen Geräten des italienischen Herstellers verbaut und weltweit an mehr als 180 Flughäfen in 120 Ländern im Einsatz.

Das Sortiment umfasst Lösungen mit einer Nennspannung von 76,8V und Kapazitäten zwischen 280Ah und 608Ah, was einem verfügbaren Energiegehalt von 21,5 bis 46,7kWh entspricht. Diese Batterien lassen sich auf den jeweiligen Anwendungsbereich der verschiedenen GSE-Fahrzeuge abstimmen.

Darunter zählt die 608Ah-Version zu den fortschrittlichsten Lösungen, die für den GSE-Sektor entwickelt wurden. Dank der erreichten hohen Energiedichte war es möglich, eine eindrucksvolle Kapazität auf engstem Raum zu konzentrieren, sodass die Integration an Bord optimiert und dem Hersteller mehr Gestaltungsfreiheit eingeräumt wurde.

Flash Parallel: Modularität für unterschiedlichen Energiebedarf

Darüber hinaus ist die Batterie mit der Technologie Flash Parallel kompatibel: Durch die Parallelschaltung mehrerer Module kann die verfügbare Energiekapazität erhöht und zugleich eine hohe Flexibilität bei der Integration bewahrt werden.

Dieser Ansatz ist besonders interessant für Hersteller, deren Fahrzeuge unterschiedliche Einsatzbereiche und Reichweitenanforderungen abdecken müssen.

Dank der modularen Bauweise kann dasselbe Batteriemodell als Universalelement für verschiedene Einheiten verwendet werden. Wenn höhere Kapazitäten benötigt werden, lassen sich mehrere Einheiten einfach zusammenschalten.

Das Energiesystem kann somit je nach Fahrzeug konfiguriert werden – bei gemeinsamer technologischer Plattform, die unterschiedlichen Anforderungen gerecht wird.

Diese Lösung vereinfacht das Fahrzeugprojekt wesentlich und optimiert das Variantenmanagement. Gleichzeitig ermöglicht sie, effizienter auf die Bedürfnisse moderner Flotten einzugehen.