Gli escavatori elettrici non sono più uno scenario futuro

Gli escavatori elettrici non sono più uno scenario futuro

Negli ultimi anni produttori come Volvo CE, Caterpillar e Liebherr hanno sviluppato sempre più modelli di escavatori elettrici e li hanno portati alla maturità del mercato. Questo sviluppo è guidato da diversi fattori, tra cui normative ambientali più severe, l’aumento dei costi del carburante e la crescente pressione per ridurre la CO2. Gli escavatori elettrici offrono vantaggi decisivi rispetto ai loro omologhi diesel. Funzionano quasi in silenzio, il che rappresenta un enorme vantaggio, soprattutto nelle aree urbane e nei cantieri notturni. Le emissioni locali sono pari a zero, il che non solo apporta benefici all'ambiente ma migliora anche significativamente le condizioni di lavoro degli operatori. Inoltre, i motori elettrici offrono un controllo più preciso e una migliore risposta della coppia, con conseguente funzionamento più efficiente.

Diversità della tecnologia

"Per noi hanno un ruolo solo gli azionamenti elettrici", sottolinea Wolfgang Rigo, amministratore delegato di Huppenkothen, alla domanda se gli azionamenti alternativi svolgono un ruolo nello sviluppo degli escavatori. "Con i modelli TB2126E, TB20e e TB260E, abbiamo tre escavatori elettrici nella nostra gamma, sia in vendita che a noleggio. Questi sono utilizzati soprattutto nei cantieri edili nei centri urbani e per la demolizione (interna)."
Zeppelin si affida a varie tecnologie per rendere gli escavatori più efficienti. “Noi, Zeppelin e Caterpillar, siamo aperti alla tecnologia su questo tema perché presupponiamo che non ci sarà un “unico” tipo di azionamento per le macchine edili”, sottolinea Dominik Dam, responsabile dello sviluppo di nuove macchine e prodotti presso Zeppelin Austria. “A nostro avviso, in futuro coesisteranno diverse forme di propulsione – diesel, diesel-elettrica, elettrica a batteria e a idrogeno con e senza celle a combustibile”.
I fattori decisivi per il tipo di azionamento scelto sono sia l'intensità energetica del lavoro da svolgere, sia la ricarica e l'infrastruttura in cantiere. “Forme alternative di guida, come la tecnologia delle batterie, continueranno a svilupparsi e avranno un grande potenziale”.
"Le forme di guida alternative, in particolare le macchine elettriche a batteria, stanno diventando sempre più alla ribalta", sottolinea Jörg Breuer di Volvo CE. "La decisione a favore di questa forma di azionamento è motivata da diversi motivi, come ad esempio l'obbligo per la propria azienda di utilizzare macchine rispettose del clima, gare d'appalto che richiedono l'uso di macchine rispettose del clima o un calcolo costi/benefici che, nel complesso, può parlare a favore delle macchine ad azionamento elettrico."

Filtri antiparticolato diesel e SCR hanno fatto lievitare soprattutto i costi, sia in termini di acquisto che di manutenzione.

Wolfgang Rigo,Huppenkothen

"Abbiamo notato un costante aumento della domanda da parte dei nostri clienti dall'introduzione della nostra serie a "emissioni zero". Abbiamo scoperto che il noleggio di macchine e attrezzature edili a zero emissioni è un modo particolarmente efficace per dissipare le preoccupazioni sulle macchine a batteria: durante il funzionamento, le macchine elettriche sono potenti quanto le loro controparti convenzionali e la durata della batteria è progettata per soddisfare le esigenze del cantiere. Ricordatelo ai nostri clienti non appena ci lavorano da soli", spiega Christian Chudoba, amministratore delegato Direttore della società di vendita austriaca Wacker Neuson.
Tuttavia, permangono ancora numerose sfide che ostacolano l’introduzione su vasta scala di forme di guida alternative. L'autonomia limitata degli escavatori elettrici - attualmente tra le quattro e le otto ore a seconda del modello del produttore e della destinazione d'uso - li rende poco pratici, ad esempio, per molti grandi cantieri continui. Inoltre, l’infrastruttura di ricarica richiede spesso investimenti significativi. Inoltre, i costi di acquisto degli escavatori elettrici sono ancora “notevolmente più alti di quelli dei modelli diesel comparabili”, come sottolinea Stefan Kuhn, amministratore delegato di Kuhn Holding. Soprattutto in tempi di tensione economica, i clienti sono più propensi a optare per i modelli diesel più economici piuttosto che per i modelli più costosi con trazione elettrica, come sottolinea l’esperto del settore.

L’efficienza energetica e la tutela dell’ambiente sono parametri essenziali del nostro lavoro di sviluppo.

Christian Chudoba, Wacker Neuson

Predestinato per le aree sensibili

Forme di guida alternative si affermerebbero particolarmente rapidamente in determinati campi di applicazione, spiega Hans-Werner Eder, direttore distrettuale DACH presso Develon Europe. "Ad esempio, dove sono necessari lavori a basso rumore e a basse emissioni. Ciò riguarda principalmente le aree centrali delle città, gli ecosistemi sensibili, nonché gli ambienti naturali e paesaggistici." Gli utenti trarrebbero vantaggio da numerosi vantaggi in queste aree; le motorizzazioni alternative ne consentono l'utilizzo anche in zone particolarmente sensibili grazie alla loro “zero emissioni e riduzione del rumore”. Ci sono anche “vantaggi competitivi nelle gare che richiedono macchine rispettose dell'ambiente”. Inoltre, esiste una sostenibilità economica a lungo termine attraverso minori costi operativi e di manutenzione e si sta costruendo “un’immagine aziendale innovativa che si basa sulla sostenibilità e sulla redditività futura”. “Devleon ovviamente non ignora questo sviluppo, al contrario: utilizziamo sempre più le nostre capacità aziendali interne per sviluppare ulteriormente soluzioni di azionamento alternative”.
Le trasmissioni ibride rappresentano una tecnologia di transizione per combinare il meglio di entrambi i mondi. Combinano un motore diesel più piccolo con componenti elettrici, consentendo un risparmio di carburante fino al 20% e riducendo al contempo l'inquinamento acustico. Gli escavatori ibridi offrono un'alternativa interessante, soprattutto per gli operatori che non sono ancora pronti per il passaggio completo alla mobilità elettrica. L’idrogeno come alternativa propulsiva è tuttavia ancora all’inizio dello sviluppo, ma sta già mostrando approcci promettenti. Negli ultimi mesi, diversi prototipi di escavatori a idrogeno sono stati testati da un’ampia gamma di produttori. La tecnologia è particolarmente interessante per gli escavatori di grandi dimensioni, poiché il peso delle batterie è un fattore limitante.

Le norme UE come motore dell’innovazione

L’introduzione della norma europea sulle emissioni “Stage V” ha costretto l’industria degli scavi a realizzare significative innovazioni tecnologiche negli ultimi anni. Questo standard non solo limita drasticamente le emissioni di ossidi di azoto e particelle, ma ha anche introdotto per la prima volta limiti al numero di particelle, una novità nel mondo delle macchine edili. I produttori hanno risposto a questa situazione con una varietà di tecnologie di post-trattamento dei gas di scarico. Gli effetti dello standard Stage V vanno ben oltre la semplice riduzione delle emissioni. Lo standard ha portato a una riprogettazione fondamentale di molti concetti di motore e ha stimolato lo sviluppo di sistemi di controllo motore intelligenti. I moderni escavatori sono ora dotati di controlli adattivi del motore che ottimizzano le prestazioni a seconda della situazione di lavoro riducendo al minimo il consumo di carburante.
È anche interessante notare che gli standard più severi hanno promosso indirettamente l’elettrificazione. Molti produttori hanno riconosciuto che il complesso e costoso post-trattamento dei gas di scarico dei motori diesel rendeva l’elettrificazione più interessante dal punto di vista economico, soprattutto per gli escavatori più piccoli. "Grazie alle linee guida il consumo di carburante è diminuito notevolmente", spiega Dam.
"Ci sono state brevi difficoltà di adattamento con i motori Stage 3: il consumo di carburante è addirittura aumentato per raggiungere i valori di emissione. Tuttavia, la tecnologia dei motori ora ha fatto ulteriori progressi e si registrano significative riduzioni del consumo di carburante."
"L'efficienza energetica e la tutela dell'ambiente sono parametri essenziali del nostro lavoro di sviluppo. Negli ultimi anni i requisiti legali sono diventati enormemente più severi, soprattutto nel settore della legislazione sulle emissioni", afferma Chudoba. "Le trazioni alternative continuano ad acquisire sempre più importanza. Qui siamo molto ben posizionati con il nostro portafoglio a zero emissioni, perché i nostri clienti possono già gestire un intero cantiere edile in centro città senza emissioni di gas di scarico locali."

In tempi di tensione economica, i costi più elevati degli escavatori elettrici sono un fattore decisivo per molti clienti che preferiscono escavatori più economici e ad azionamento convenzionale.

Stefan Kuhn, Kuhn Holding

 

Tecnologie più complesse

"La tecnologia dei motori è notevolmente più complessa rispetto al passato", sottolinea Breuer. "I severi requisiti per la riduzione degli ossidi di azoto e delle particelle in particolare comportano uno sforzo relativamente elevato nel post-trattamento dei gas di scarico. Come già noto per i camion, ciò richiede una riduzione catalitica (uso di "Adblue", ndr) e filtri antiparticolato. Ciò pone a tutti i produttori ulteriori sfide, come investire in componenti aggiuntivi per la tecnologia del motore e l'elettronica per raggiungere i valori di emissione specificati."
“Il filtro antiparticolato diesel (da 19 kW, ndr) e l'SCR (da 56 kW, ndr) hanno fatto lievitare soprattutto i costi, sia in termini di acquisto che di manutenzione”, spiega Rigo. Kuhn ritiene inoltre che gli standard debbano far fronte a costi più elevati. Ma non tutti vedono l’aumento dei costi; Eder, ad esempio, ritiene che i clienti Develon traggano vantaggio da minori costi operativi e minori tempi di inattività. "La conformità alla normativa EU Stage V guida l'innovazione continua nella tecnologia dei motori di Develon. Le nostre macchine sono dotate di moderni sistemi di post-trattamento dei gas di scarico (DPF, DOC, SCR) e soddisfano i più elevati standard ambientali."

La chiave dell’elettrificazione

La tecnologia delle batterie è il fattore critico di successo per l’elettrificazione degli escavatori. La capacità delle batterie dei moderni escavatori elettrici varia notevolmente a seconda delle dimensioni della macchina. Gli escavatori compatti hanno in genere una capacità della batteria di 20-40 kWh, mentre i modelli più grandi possono raggiungere fino a 300 kWh. Queste capacità consentono tempi di funzionamento da quattro a otto ore, a seconda dell'intensità dell'operazione.
Per l’industria edile austriaca questi sviluppi rappresentano sia sfide che opportunità. Le aziende che investono in nuove tecnologie in una fase iniziale e formano adeguatamente i propri dipendenti otterranno vantaggi competitivi. Allo stesso tempo, i progressi tecnologici offrono l’opportunità di rimanere competitivi anche in un paese con un costo del lavoro elevato come l’Austria.