Hellpower Energy GmbH & Co KG

Fallstudie · Forsttechnik

Lithium-Akku für Seilkrananlage: Stahlgehäuse, gedämpfte Lagerung und Rekuperations-BMS halten den Speicher im harten Forsteinsatz stabil

Veröffentlicht am Aktualisiert am

MM Forsttechnik betreibt Seilkrananlagen unter extremen Vibrations-, Erschütterungs- und Rekuperationsbelastungen — ein Standard-Lithium-Akku hätte diese Bedingungen nicht dauerhaft überstanden. Hellpower löste das Problem mit Stahlgehäuse, schwingungsgedämpfter Lagerung und einem BMS, das hohe Rekuperationsströme sicher verarbeitet.

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MM Forsttechnik GmbH — Österreich

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Forsttechnik

MM Forsttechnik GmbH (Österreich)

Ausgangslage

MM Forsttechnik GmbH ist ein österreichisches Unternehmen, das Seilkrananlagen für den Forstbetrieb herstellt. Seilkrananlagen werden in steilem Gelände eingesetzt, um Holz aus schwer zugänglichen Bereichen zu bergen — das Seil läuft unter Last, das System arbeitet im Dauerbetrieb.

Die Elektrifizierung der Anlage sollte einen Lithium-Akku als Energiespeicher integrieren. Dabei war von Beginn an klar, dass die Betriebsbedingungen im Forst besondere Anforderungen an Mechanik, Elektronik und Energiemanagement stellen würden.

Das Problem

Drei Faktoren machten einen Standardakku für diese Anwendung ungeeignet: Erstens die mechanische Belastung — permanente Seilbewegungen erzeugen Dauerschwingungen, und das An- und Abschlagen von Holzstämmen führt zu harten Erschütterungen. Kunststoffgehäuse und ungedämpfte Zellverbinder halten dieser Dauerbelastung auf Dauer nicht stand.

Zweitens die Rekuperation: Beim Absenken von Lasten und beim Rückholen des leeren Seils entstehen Rückladeströme, die weit über dem normalen Ladevorgang liegen. Ein Standard-BMS, das auf diese Stromspitzen nicht ausgelegt ist, schaltet entweder zu früh ab oder beschädigt die Zellen. Drittens die Steuerungsintegration: Die Maschinensteuerung der Seilkrananlage läuft auf einer SPS — der Akku musste kompatibel kommunizieren können.

Anforderungen

  • Stahlgehäuse: mechanischer Schutz gegen Schläge und Stöße im Forstbetrieb
  • Gedämpfte Lagerung: Schwingungsisolation gegen Dauervibration durch laufendes Seil
  • Rekuperations-BMS: sicheres Verarbeiten hoher Rückladeströme ohne Abschaltung
  • SPS-kompatible Schnittstelle: Kommunikation mit der Maschinensteuerung der Seilkrananlage
  • Dauerbetriebstauglichkeit: Zuverlässigkeit unter extremen Umgebungsbedingungen

Lösungsweg

Das Gehäuse wurde aus Stahl gefertigt — es schützt Zellen und Elektronik vor den mechanischen Belastungen des Forstbetriebs und ist robust genug, um harten Stößen standzuhalten. Innerhalb des Gehäuses ist der Akkupack gedämpft gelagert: Schwingungsisolatoren entkoppeln die Zellen von den Dauerschwingungen des laufenden Seils.

Das BMS wurde auf die hohen Rekuperationsströme abgestimmt. Es erkennt Rückladeimpulse, verarbeitet sie sicher und schützt die Zellen vor Überladung auch bei unerwarteten Lastspitzen. Gleichzeitig stellt das BMS eine SPS-kompatible Kommunikationsschnittstelle bereit, über die die Maschinensteuerung der Seilkrananlage Ladezustand, Betriebsstatus und Fehlermeldungen des Akkus abfragt.

Das Gesamtsystem wurde als Prototyp aufgebaut und direkt in der Seilkrananlage in Betrieb genommen.

Ergebnis

Der Prototyp wurde im harten Forsteinsatz erprobt und hat sich in den realen Betriebsbedingungen bewährt. Dauerschwingungen, Erschütterungen und Rekuperationsströme haben den Akkupack nicht beeinträchtigt. Die Erfahrungen aus dem Prototypeneinsatz bilden die Grundlage für die Weiterentwicklung der Seilkrananlage.

Technischer Hintergrund

Häufige Fragen

Warum sind Standard-Lithium-Akkus für Forstmaschinen ungeeignet?
Forstmaschinen wie Seilkrananlagen arbeiten unter extremen mechanischen Bedingungen: dauernde Vibrationen durch Seilbewegungen, Erschütterungen beim Anschlagen und Ziehen von Holz, wechselnde Neigungslagen und Witterungseinflüsse. Standard-Akkugehäuse aus Kunststoff oder dünnem Blech sind für diese Belastungen nicht ausgelegt. Zellen und Verbinder können sich durch Dauervibrationen lockern, was zu Kontaktfehlern oder Beschädigungen führt.
Was bedeutet Rekuperation in einer Seilkrananlage?
Bei Seilkrananlagen wird beim Absenken von Lasten und beim Rückholen des leeren Seils Bremsenergie erzeugt. Diese Energie kann in den Akku zurückgespeist werden — das ist Rekuperation. Die dabei entstehenden Rückladeströme können deutlich höher sein als beim normalen Ladenvorgang und überfordern ein Standard-BMS, das nicht auf diese Impulsbelastung ausgelegt ist.
Wie schützt Hellpower den Akku vor Forstvibrationen?
Zwei Maßnahmen greifen ineinander: Das Gehäuse aus Stahl schützt Zellen und Elektronik vor mechanischen Schäden durch harte Stöße. Zusätzlich ist der Akkupack im Gerät gedämpft gelagert — Schwingungsisolatoren entkoppeln den Speicher von den Dauerschwingungen des laufenden Seils. So werden hochfrequente Vibrationen, die Kontakte und Zellen langfristig schädigen, vom Akkupack ferngehalten.
Was ist ein SPS-kompatibles BMS und warum ist es im Forst wichtig?
SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung — die Regeleinheit moderner Arbeitsmaschinen. Ein SPS-kompatibles BMS kommuniziert über standardisierte Schnittstellen (z.B. CAN-Bus oder Modbus) mit der Maschinensteuerung und meldet Ladezustand, Temperatur, Fehlerzustände und erlaubte Lade-/Entladeströme. Das erlaubt der Maschinensteuerung, den Betrieb des Seilkrans an den Akkuzustand anzupassen — zum Beispiel die Hubgeschwindigkeit zu reduzieren, wenn der Ladezustand niedrig ist.
In welcher Projektphase befindet sich die Lösung für MM Forsttechnik?
Der Akku wurde als Prototyp gefertigt und ist im realen Forsteinsatz erprobt worden. Das System hat sich unter den harten Bedingungen des Forstbetriebs bewährt. Die Erfahrungen aus diesem Prototypeneinsatz fließen in die Weiterentwicklung ein.

Ähnliche Anforderung?

Wenn Ihre Maschine vibrationsfeste Akkus mit hoher Rekuperationstoleranz braucht — sprechen Sie uns an. Wir klären die mechanischen und elektrischen Anforderungen anhand Ihrer Anwendung.

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