El mundo de las excavadoras es cada vez más eficiente, especialmente en términos de propulsión. Los motores diésel clásicos están siendo sustituidos cada vez más por alternativas eléctricas.
Las excavadoras eléctricas ya no son un escenario de futuro
Fabricantes como Volvo CE, Caterpillar y Liebherr han desarrollado cada vez más modelos de excavadoras eléctricas en los últimos años y los han llevado a la madurez del mercado. Este desarrollo está siendo impulsado por varios factores, incluidas regulaciones ambientales más estrictas, el aumento de los costos del combustible y la creciente presión para reducir el CO2. Las excavadoras eléctricas ofrecen ventajas decisivas sobre sus homólogas diésel. Trabajan casi en silencio, lo que supone una gran ventaja, especialmente en zonas urbanas y en obras de construcción nocturnas. Las emisiones locales son cero, lo que no sólo beneficia al medio ambiente sino que también mejora significativamente las condiciones laborales de los maquinistas. Además, los motores eléctricos ofrecen un control más preciso y una mejor respuesta de par, lo que resulta en un funcionamiento más eficiente.
Diversidad de tecnología
"Para nosotros sólo los accionamientos eléctricos desempeñan un papel importante", subraya Wolfgang Rigo, director general de Huppenkothen, cuando se le pregunta si los accionamientos alternativos desempeñan un papel en el desarrollo de las excavadoras. "Con los modelos TB2126E, TB20e y TB260E, tenemos en nuestra gama tres excavadoras eléctricas, tanto para la venta como para el alquiler. Se utilizan especialmente en obras de construcción en el centro de la ciudad y para demoliciones (interiores)". Zeppelin se basa en diversas tecnologías para hacer que las excavadoras sean más eficientes. "Nosotros, Zeppelin y Caterpillar, estamos abiertos a la tecnología en este tema, porque damos por sentado que no habrá un único tipo de accionamiento para la maquinaria de construcción", subraya Dominik Dam, director de nuevas máquinas y desarrollo de productos de Zeppelin Austria. “En nuestra opinión, en el futuro coexistirán diferentes formas de propulsión: diésel, diésel-eléctrico, batería eléctrica e hidrógeno con y sin pilas de combustible”. Los factores decisivos para el tipo de accionamiento elegido son tanto la intensidad energética de la tarea a realizar como la carga y la infraestructura en la obra. "Las formas alternativas de propulsión, como la tecnología de baterías, seguirán desarrollándose y tendrán un gran potencial". "Las formas de conducción alternativas, especialmente los vehículos eléctricos de batería, están pasando a un primer plano", destaca Jörg Breuer de Volvo CE. "La decisión a favor de esta forma de accionamiento está motivada por varias razones, como por ejemplo la exigencia de que la propia empresa utilice máquinas respetuosas con el clima, licitaciones que exigen el uso de operaciones de máquinas respetuosas con el clima o un cálculo de costes y beneficios que, en su conjunto, puede hablar a favor de las máquinas eléctricas".
Wolfgang Rigo, Huppenkothen
Los filtros de partículas diésel y SCR han aumentado principalmente los costes, tanto en términos de compra como de mantenimiento.
Wolfgang Rigo,Huppenkothen
"Hemos visto un aumento constante en la demanda de nuestros clientes desde la introducción de nuestra serie 'cero emisiones'. Descubrimos que el alquiler de máquinas y equipos de construcción con cero emisiones es una forma particularmente efectiva de disipar las preocupaciones sobre las máquinas que funcionan con baterías: en funcionamiento, las máquinas eléctricas son tan potentes como sus contrapartes convencionales y la duración de la batería está diseñada para cumplir con los requisitos de la obra. Recuerde que nuestros clientes tan pronto como trabajan con ellas ellos mismos", explica Christian Chudoba, director general de la Empresa de ventas austriaca Wacker Neuson. Sin embargo, aún quedan numerosos retos que impiden la introducción generalizada de formas alternativas de conducción. La autonomía limitada de las excavadoras eléctricas (actualmente entre cuatro y ocho horas, según el modelo del fabricante y el uso previsto) las hace poco prácticas, por ejemplo, para muchas obras grandes y continuas. Además, la infraestructura de carga suele requerir inversiones importantes. Además, los costes de adquisición de las excavadoras eléctricas siguen siendo "significativamente más altos que los de los modelos diésel comparables", como señala Stefan Kuhn, director general de Kuhn Holding. Especialmente en tiempos de tensión económica, es más probable que los clientes opten por los modelos diésel más baratos que por los modelos más caros con propulsión eléctrica, como destaca el experto del sector.
Christian Chudoba, Wacker Neuson
La eficiencia energética y la protección del medio ambiente son parámetros esenciales de nuestro trabajo de desarrollo.
Christian Chudoba, Wacker Neuson
Predestinado para zonas sensibles
En determinados ámbitos de aplicación se implantarían formas de conducción alternativas con especial rapidez, explica Hans-Werner Eder, director regional DACH de Develon Europe. "Por ejemplo, donde se requiere un trabajo silencioso y con bajas emisiones. Esto incluye principalmente áreas del centro de la ciudad, ecosistemas sensibles, así como áreas naturales y paisajísticas". Los usuarios se beneficiarían de varias ventajas en estas áreas; Los accionamientos alternativos también permiten su uso en zonas especialmente sensibles gracias a su “cero emisiones y reducción de ruido”. También existen “ventajas competitivas en las licitaciones que requieren máquinas respetuosas con el medio ambiente”. Además, existe viabilidad económica a largo plazo a través de menores costos de operación y mantenimiento y se está construyendo una “imagen corporativa innovadora que se basa en la sostenibilidad y la viabilidad futura”. "Devleon, por supuesto, no ignora este desarrollo; al contrario: utilizamos cada vez más las capacidades internas de nuestra empresa para seguir desarrollando soluciones de propulsión alternativas". Las unidades híbridas representan una tecnología de transición para combinar lo mejor de ambos mundos. Combinan un motor diésel más pequeño con componentes eléctricos, lo que permite un ahorro de combustible de hasta un 20 por ciento y reduce la contaminación acústica. Las excavadoras híbridas ofrecen una alternativa atractiva, especialmente para los operadores que aún no están preparados para el cambio completo a la electromovilidad. Sin embargo, el hidrógeno como alternativa de propulsión se encuentra aún en sus inicios de desarrollo, pero ya muestra enfoques prometedores. En los últimos meses, una amplia gama de fabricantes han probado diversos prototipos de excavadoras de hidrógeno. La tecnología es especialmente interesante para excavadoras grandes, ya que el peso de las baterías es un factor limitante.
La introducción de la norma de emisiones de la UE “Stage V” ha obligado a la industria de la excavación a realizar importantes innovaciones tecnológicas en los últimos años. Esta norma no sólo limita drásticamente las emisiones de óxido de nitrógeno y partículas, sino que también introduce por primera vez límites para el número de partículas, una novedad en el mundo de la maquinaria de construcción. Los fabricantes respondieron a esto con una variedad de tecnologías de postratamiento de gases de escape. Los efectos de la norma Stage V van mucho más allá de la simple reducción de emisiones. La norma condujo a un rediseño fundamental de muchos conceptos de motores e impulsó el desarrollo de sistemas inteligentes de control de motores. Las excavadoras modernas ahora tienen controles de motor adaptativos que optimizan el rendimiento según la situación de trabajo y minimizan el consumo de combustible. También es interesante que las normas más estrictas promovieron indirectamente la electrificación. Muchos fabricantes reconocieron que el complejo y costoso postratamiento de los gases de escape de los motores diésel hacía que la electrificación fuera más atractiva económicamente, especialmente para las excavadoras más pequeñas. "Debido a las directrices, el consumo de combustible ha disminuido considerablemente", explica Dam. "En los motores de la Fase 3 hubo brevemente dificultades de ajuste; el consumo de combustible incluso aumentó para alcanzar los valores de emisiones. Sin embargo, la tecnología de los motores ha avanzado aún más y hay reducciones significativas en el consumo de combustible". "La eficiencia energética y la protección del medio ambiente son parámetros esenciales de nuestro trabajo de desarrollo. En los últimos años, los requisitos legales se han vuelto enormemente más estrictos, especialmente en el ámbito de la legislación sobre emisiones", afirma Chudoba. "Las propulsiones alternativas siguen ganando importancia. Estamos muy bien posicionados aquí con nuestra cartera de emisiones cero, porque nuestros clientes ya pueden gestionar una obra completa en el centro de la ciudad sin emisiones de escape locales".
En tiempos de tensión económica, los mayores costes de las excavadoras eléctricas son un factor decisivo para que muchos clientes prefieran excavadoras más baratas y convencionales.
Stefan Kuhn, Kuhn Holding
Tecnologías más complejas
"La tecnología de los motores es mucho más compleja que en el pasado", señala Breuer. "Los estrictos requisitos para reducir los óxidos de nitrógeno y las partículas en particular implican un esfuerzo relativamente alto en el tratamiento posterior de los gases de escape. Como ya se sabe en el caso de los camiones, esto requiere una reducción catalítica (uso de 'Adblue', nota del editor) y filtros de partículas. Esto presenta a todos los fabricantes desafíos adicionales, como invertir en componentes adicionales para la tecnología de motores y la electrónica para alcanzar los valores de emisiones especificados". “El filtro de partículas diésel (a partir de 19 kW, ndr) y el SCR (a partir de 56 kW, ndr) han aumentado principalmente los costes, tanto de compra como de mantenimiento”, afirma Rigo. Kuhn también ve que los clientes se enfrentan a mayores costes debido a las normas. Pero no todos ven costos crecientes; Eder, por ejemplo, cree que los clientes de Develon se benefician de menores costes operativos y menos tiempos de inactividad. "El cumplimiento de la Etapa V de la UE impulsa la innovación continua en la tecnología de motores en Develon. Nuestras máquinas están equipadas con modernos sistemas de postratamiento de gases de escape (DPF, DOC, SCR) y cumplen con los más altos estándares medioambientales".
La clave de la electrificación
La tecnología de baterías es el factor crítico de éxito para la electrificación de excavadoras. La capacidad de la batería de las excavadoras eléctricas modernas varía mucho según el tamaño de la máquina. Las excavadoras compactas suelen tener entre 20 y 40 kWh de capacidad de batería, mientras que los modelos más grandes pueden alcanzar hasta 300 kWh. Estas capacidades permiten tiempos de operación de cuatro a ocho horas, dependiendo de la intensidad de la operación. Para la industria de la construcción austriaca, estos avances representan tanto desafíos como oportunidades. Las empresas que inviertan en nuevas tecnologías en una fase temprana y formen a sus empleados en consecuencia obtendrán ventajas competitivas. Al mismo tiempo, los avances tecnológicos ofrecen la oportunidad de seguir siendo competitivos incluso en un país con altos costos laborales como Austria.
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