Elektriske gravemaskiner er ikke lenger et fremtidsscenario

Elektriske gravemaskiner er ikke lenger et fremtidsscenario

Produsenter som Volvo CE, Caterpillar og Liebherr har i økende grad utviklet elektriske gravemaskiner de siste årene og brakt dem til markedsmodenhet. Denne utviklingen er drevet av flere faktorer, inkludert strengere miljøregler, økende drivstoffkostnader og det økende presset for å redusere CO2. Elektriske gravemaskiner gir avgjørende fordeler fremfor sine dieseldrevne kolleger. De jobber nesten lydløst, noe som er en stor fordel, spesielt i urbane områder og på byggeplasser om natten. Lokale utslipp er null, noe som ikke bare er til fordel for miljøet, men også forbedrer arbeidsforholdene betydelig for maskinistene. I tillegg tilbyr elektriske motorer mer presis kontroll og bedre dreiemomentrespons, noe som resulterer i mer effektiv drift.

Mangfold av teknologi

«For oss er det bare elektriske drivverk som spiller en rolle», understreker Wolfgang Rigo, administrerende direktør i Huppenkothen, på spørsmål om alternative drivverk spiller en rolle i utviklingen av gravemaskiner. "Med modellene TB2126E, TB20e og TB260E har vi tre elektriske gravemaskiner i vårt sortiment, både for salg og utleie. Disse brukes spesielt på indre bybygg og til (innendørs) riving."
Zeppelin er avhengig av ulike teknologier for å gjøre gravemaskiner mer effektive. "Vi, Zeppelin og Caterpillar, er åpne for teknologi i denne saken fordi vi antar at det ikke vil være "én" type drivkraft for anleggsmaskiner, understreker Dominik Dam, leder for nye maskiner og produktutvikling hos Zeppelin Østerrike. "Etter vårt syn vil ulike former for driving - diesel, dieselelektrisk, batterielektrisk og hydrogen med og uten brenselceller - eksistere side om side i fremtiden."
De avgjørende faktorene for hvilken type stasjon som velges er både energiintensiteten til oppgaven som skal gjennomføres og lading og infrastruktur på byggeplassen. "Alternative former for drift som batteriteknologi vil fortsette å utvikle seg og ha stort potensial."
"Alternative former for drift, spesielt batterielektriske maskiner, kommer i økende grad i forgrunnen," understreker Jörg Breuer fra Volvo CE. – Beslutningen om denne formen for kjøring er motivert av ulike årsaker, som kravet til egen bedrift om å bruke klimavennlige maskiner, anbud som krever bruk av klimavennlig maskindrift eller en kost/nytte-kalkyle, som samlet sett kan tale for elektrisk drevne maskiner.

Dieselpartikkelfiltre og SCR har først og fremst økte kostnader, både når det gjelder innkjøp og vedlikehold.

Wolfgang Rigo,Huppenkothen

"Vi har sett en jevn økning i etterspørselen fra våre kunder siden introduksjonen av vår 'nullutslipps'-serie. Vi har funnet ut at leie av nullutslippsanleggsmaskiner og utstyr er en spesielt effektiv måte å fjerne bekymringer om batteridrevne maskiner: I drift er de elektriske maskinene like kraftige som deres konvensjonelle motstykker, og batterilevetiden er designet for å møte kravene våre på byggeplassen, så snart de selv forklarer at kundene våre jobber med det. Chudoba, administrerende direktør i Østerrikske Wacker Neuson salgsselskap.
Det er imidlertid fortsatt en rekke utfordringer som står i veien for den utbredte innføringen av alternative former for driv. Det begrensede utvalget av elektriske gravemaskiner – for tiden mellom fire og åtte timer avhengig av produsentens modell og tiltenkt bruk – gjør dem upraktiske for for eksempel mange store, sammenhengende byggeplasser. I tillegg krever ladeinfrastrukturen ofte betydelige investeringer. I tillegg er anskaffelseskostnadene for elektrisk drevne gravemaskiner fortsatt «betydelig høyere enn for sammenlignbare dieselmodeller», som Stefan Kuhn, administrerende direktør i Kuhn Holding, påpeker. Spesielt i økonomisk anspente tider er det mer sannsynlig at kundene velger de billigere dieselmodellene fremfor de dyrere modellene med elektrisk drev, som bransjeeksperten understreker.

Energieffektivitet og miljøvern er viktige parametere for vårt utviklingsarbeid.

Christian Chudoba, Wacker Neuson

Forutbestemt for sensitive områder

Alternative former for drift vil bli etablert spesielt raskt i visse bruksområder, forklarer Hans-Werner Eder, distriktssjef DACH i Develon Europe. "For eksempel der det kreves arbeid med lavt støy og lavt utslipp. Dette omfatter først og fremst indre byområder, sensitive økosystemer samt natur- og landskapsforming." Brukere vil dra nytte av flere fordeler på disse områdene; alternative drivverk muliggjør også bruk i spesielt følsomme soner takket være deres "nullutslipp og støyreduksjon". Det er også «konkurransefortrinn i anbud som krever miljøvennlige maskiner». I tillegg er det langsiktig økonomisk levedyktighet gjennom lavere drifts- og vedlikeholdskostnader og et "innovativt bedriftsbilde som er avhengig av bærekraft og fremtidig levedyktighet" bygges. "Devleon ignorerer selvfølgelig ikke denne utviklingen - tvert imot: vi bruker i økende grad vår interne selskapskapasitet til å videreutvikle alternative drivløsninger."
Hybriddrev representerer en overgangsteknologi for å kombinere det beste fra begge verdener. De kombinerer en mindre dieselmotor med elektriske komponenter, noe som muliggjør drivstoffbesparelser på opptil 20 prosent samtidig som de reduserer støyforurensning. Hybridgravemaskiner tilbyr et attraktivt alternativ, spesielt for operatører som ennå ikke er klare for fullstendig overgang til elektromobilitet. Hydrogen som drivalternativ er imidlertid fortsatt i begynnelsen av utviklingen, men viser allerede lovende tilnærminger. De siste månedene har en rekke prototyper av hydrogengravemaskiner blitt testet av en lang rekke produsenter. Teknologien er spesielt interessant for store gravemaskiner, da vekten på batteriene er en begrensende faktor.

EU-standard som driver for innovasjon

Innføringen av EUs utslippsstandard «Stage V» har tvunget graveindustrien til å gjøre betydelige teknologiske nyvinninger de siste årene. Denne standarden begrenser ikke bare drastisk utslipp av nitrogenoksid og partikler, men introduserte også grenser for antall partikler for første gang – en første gang i anleggsmaskinernes verden. Produsenter reagerte på dette med en rekke avgassetterbehandlingsteknologier. Effektene av Stage V-standarden går langt utover bare å redusere utslipp. Standarden førte til en grunnleggende redesign av mange motorkonsepter og ansporet utviklingen av intelligente motorkontrollsystemer. Moderne gravemaskiner har nå adaptive motorkontroller som optimerer ytelsen avhengig av arbeidssituasjonen samtidig som drivstofforbruket minimeres.
Det er også interessant at de strengere standardene indirekte fremmet elektrifisering. Mange produsenter erkjente at den komplekse og kostbare eksosetterbehandlingen av dieselmotorer gjorde elektrifisering mer økonomisk attraktivt, spesielt for mindre gravemaskiner. "Drivstofforbruket har falt betydelig som følge av retningslinjene," forklarer Dam.
"Det var kortvarige tilpasningsvansker med trinn 3-motorene - drivstofforbruket gikk til og med opp for å oppnå utslippsverdiene. Imidlertid har motorteknologien nå kommet videre og det er betydelige reduksjoner i drivstofforbruket."
"Energieffektivitet og miljøvern er essensielle parametere for vårt utviklingsarbeid. De juridiske kravene har blitt enormt strengere de siste årene, spesielt på området utslippslovgivning," sier Chudoba. "Alternative drivverk fortsetter å øke i betydning. Vi er veldig godt posisjonert her med vår nullutslippsportefølje, fordi våre kunder allerede kan drive en hel byggeplass i indre by uten lokale eksosutslipp."

I økonomisk spente tider er de høyere kostnadene ved elektrisk drevne gravemaskiner en avgjørende faktor for at mange kunder foretrekker billigere, konvensjonelt drevne gravemaskiner.

Stefan Kuhn, Kuhn Holding

 

Mer komplekse teknologier

"Motorteknologien er betydelig mer kompleks enn tidligere," påpeker Breuer. "Spesielt de strenge kravene til reduksjon av nitrogenoksider og partikler betyr en relativt høy innsats i avgassetterbehandlingen. Som allerede kjent for lastebiler krever dette katalytisk reduksjon (bruk av 'Adblue', red.anm.) og partikkelfiltre. Dette stiller alle produsenter overfor ytterligere utfordringer, som investering i og tilleggskomponenter for motorteknologi for å oppnå den spesifiserte teknologien."
– Dieselpartikkelfilteret (fra 19 kW, red.anm.) og SCR (fra 56 kW, red.anm.) har først og fremst økt kostnadene, både når det gjelder innkjøp og vedlikehold, sier Rigo. Kuhn ser også at kundene blir konfrontert med økte kostnader på grunn av standardene. Men ikke alle ser økende kostnader; Eder mener for eksempel at Develons kunder drar nytte av lavere driftskostnader og færre nedetider. "Overholdelse av EU Stage V driver kontinuerlig innovasjon innen motorteknologi hos Develon. Maskinene våre er utstyrt med moderne eksosetterbehandlingssystemer (DPF, DOC, SCR) og oppfyller de høyeste miljøstandardene."

Nøkkelen til elektrifisering

Batteriteknologi er den kritiske suksessfaktoren for elektrifisering av gravemaskiner. Batterikapasiteten til moderne elektriske gravemaskiner varierer sterkt avhengig av størrelsen på maskinen. Kompakte gravemaskiner har typisk 20-40 kWh batterikapasitet, mens større modeller kan nå opp til 300 kWh. Disse kapasitetene muliggjør driftstider på fire til åtte timer, avhengig av intensiteten på operasjonen.
For den østerrikske byggebransjen representerer denne utviklingen både utfordringer og muligheter. Bedrifter som investerer i ny teknologi på et tidlig tidspunkt og trener sine ansatte deretter, vil oppnå konkurransefortrinn. Samtidig gir teknologiske fremskritt muligheten til å forbli konkurransedyktig selv i et land med høye lønnskostnader som Østerrike.