Hibrid- és elektromos építőgépek: válaszút előtt?

Az elektromos és hibrid technológiák terjedése a közelmúltban kisebbfajta zűrzavart okozott az építőiparban: néhány gépgyártó az egyik pillanatban még a tiszta dízelek előnyeit hirdette, majd egy éles váltással hirtelen az elektromos gépek felé fordult. A dolog érthető, hisz a dízelmotorokat egyre inkább gúzsba kötik az állami szabályozások, az elektromos technológia viszont még komoly korlátokkal küzd, így a gyártók számára nem egyszerű eldönteni, melyik megoldás mellett kötelezzék el magukat. Ahogy általában lenni szokott, az igazságot valahol félúton kell keresnünk.

Napjainkban az akkumulátorok kapacitása, mérete és tömege még hátrányt jelent a dízelmotorokkal szemben, melyek az utóbbi évtizedekben hatalmas fejlődésen mentek keresztül, az általuk biztosított magas nyomaték pedig jól illeszkedik az építőipari felhasználáshoz. Ameddig áttörés nem következik be az akkumulátor-technológia terén, és nem növekszik jelentősen az akkumulátorok energiasűrűsége, az elektromos- és hibrid megoldások alkalmazása gépméret kérdése marad a gyártók számára.

A nagy építőgép-ipari vállalatok részéről egyfelől logikus lépés például elektromos minikotrókat felvenniük a termékpalettáikra, mivel a hasonló gépek rengeteg előnyt nyújtanak városi környezetben, vagy ha épp belső terekben kell dolgozni. Ilyenkor jól jön a szinte zajtalan működés és a zéró károsanyag-kibocsátás, a gépek pedig egyszerűen feltölthetők a lakossági hálózatról.

Másfelől viszont viszonylag kevés értelme lenne 20 tonnás kotrókat elektromos meghajtással gyártani, mert az ilyen eszközök rengeteg energiát igényelnek, a lakott területektől sokszor távol eső munkaterületeken, villamoshálózat hiányában ráadásul többnyire problémás a töltésük. Ehhez persze hozzájön az is, hogy az akkumulátorok előállítási költsége miatt egy ilyen kotrót csak irreális áron lehetne piacra dobni.

A szélsőségek közti arany középúton a közepes méretű gépek viszont kitűnő terepet kínálnak a két megközelítés ötvözésére. Az így létrejövő hibridek meghajtásáról gondoskodhat hagyományos dízelmotor, viszont egyes funkciók energiaigénye biztosítható akkumulátorok segítségével.

Zéró emisszió

A kompakt építőgépekre szakosodott Wacker Neuson egész gépcsaládot hozott létre a zéró emissziós eszközökből, mely többek közt magában foglalja a kis fordulósugarú (zero tailswing) EZ17e kotrót és a vadonat új AP1850e lapvibrátort.

Wacker Neuson EZ17e

Integrált töltőjével és intelligens töltésvezérlő rendszerével az EZ17e a beépített akkumulátorról is dolgozhat, de közvetlenül az elektromos hálózatra kötve is üzemeltethető, ezen kívül további előnyei közé tartozik, hogy munka közben is tölthető. Egy átlagos, 110 és 230 V közti hálózati csatlakozó elegendő, hogy a gépet az üzemeltető egy éjszaka alatt teljesen feltöltse, de ha ipari áram is rendelkezésre áll, a töltés mindössze négy órát vesz igénybe. A fejlett lítium-ion akkumulátor a gép hátsó részén kapott helyet, ami pedig a kapacitását illeti, teljes teljesítményen öt, míg Eco módban működtetve akár hét órára elegendő energiát képes tárolni.

A közelmúltban egy másik nagymúltú gyártó, a JCB is új elektromos minikotró piacra dobását jelentette be. A zéró károsanyag-kibocsátású JCB 19C-1 E-TEC három, igen modernnek mondható lítium-ion akkumulátorban tárolja az energiát, melyek egy robusztus akku-csomagban kaptak helyet, hogy ellenálljanak az építőiparban gyakorta előforduló zord körülményeknek. 15 kWh-s kapacitásuk azt jelenti, hogy teljes feltöltés után a kotró a szokványos üzemeltetési körülmények közt végigdolgozhat egy teljes műszakot, míg a tárolt energia szélsőséges igénybevétel mellett is elegendő négy órára.

JCB 19C-1 E-TEC

JCB 19C-1 E-TEC

A JCB közlése szerint a hidraulikát 48 V-os elektromos rendszer szolgálja ki, és részben ennek köszönhető, hogy a gép nagyobb nyomaték leadására képes, mint hagyományos, dízelmotorral szerelt kategóriatársai.

Az alapfelszerelés részét képező beépített töltőjével a JCB 19C-1 E-TEC hat óra alatt feltölthető 230 V-os hálózatról, míg a külön rendelhető gyorstöltővel ez az idő két és fél órára rövidül.

Üzemeltetési szempontból nagy előnyt jelent, hogy a tisztán elektromos gép esetében nincs szükség a hűtőfolyadék és a motorolaj szintjének napi ellenőrzésére, de ami még ennél is fontosabb: zajszintje csupán ötöde dízelmotoros társaiénak.

Kőbányászat és zúzottkő-gyártás

A Volvo Construction Equipment (CE) eltökélt célja, hogy az elektromos meghajtás egyeduralkodóvá váljon – legalábbis a kőbányászat és a zúzottkő-gyártás területén. A cég egy olyan elektromos megoldásokat bemutató mintaprojektet végez, melynek keretében zéró károsanyag-kibocsátású gépeik segítségével biztonságos, balesetektől és szükségtelen leállásoktól mentes üzemet hoztak létre egy svédországi kőbányában. E célból a Volvo CE kifejlesztette a HX2 típusú, önvezető elektromos dömpert , melyből nyolc darab dolgozik a bányában, de a projekt gerincét alkotó flottában megtalálható az LX1 hibrid homlokrakodó és a hálózatról üzemeltethető EX1 kotró több példánya is.

Volvo LX1

Volvo LX1

Hasonlóan egyedi megoldást képvisel az Ausa nemrég bemutatott, könnyű vezetőfülkével ellátott D100AHA típusú elektromos minidömpere is. A prototípus csaknem egytonnás kapacitással büszkélkedhet, akkumulátora pedig elegendő egy hatórás munkanaphoz, melyet követően a 220 V-os hálózatra csatlakoztatva mindössze öt óra alatt teljesen feltölthető.

Hibrid kotró
HB215LC-3

Komatsu HB215LC-3

A Komatsu Europe 2008-ban a világon elsőként fejlesztett ki kereskedelmi forgalomban kapható hibrid kotrógépet. Évtizedes tapasztalatára építve a cég nemrég dobta piacra HB215LC-3 típusjelzésű hibrid kotróját, amelyben a Komatsu eddigi legmodernebb hajtásláncának részeként egy 110 kW teljesítményű, SCR-katalizátorral ellátott dízelmotor dolgozik. Így a gép jelentős üzemanyag-megtakarítás mellett természetesen alacsonyabb CO2 kibocsátást tesz lehetővé, mellyel párhuzamosan nőtt a hatékonyság, és nem utolsósorban a fülke kényelme is.

Homlokrakodó

Az új 988K XE típusú homlokrakodóval a Caterpillar egy csapásra eloszlatta a korábbi kételyeket, melyek szerint hatékonyság terén a hibridgépek elmaradnak tisztán dízelmeghajtású rokonaik mögött. A cég közlése szerint a nemrég bemutatott rakodógép a hagyományos 988K modellel összevetve 25%-kal hatékonyabb üzemeltetés mellett 10%-kal magasabb termelékenységet nyújt.

Caterpillar 988K XE

Caterpillar 988K XE

További előnyként az elektromos technológia jelentősen csökkenti a karbantartási költségeket, mialatt a motor élettartamát is meghosszabbítja. Az olajcsere-periódus 2.000 órára emelkedett, így a dízelmotoros típustestvérhez képest a 988K XE hajtáslánca 40%-kal kevesebb olaj felhasználását teszi szükségessé.

Az elektromos részegységek tartósságát jól jellemzi, hogy a villanymotor, a generátor és az inverter tervezett élettartama annak ellenére is duplája a belső égésű motorénak, hogy az elektromos rendszer elemei minimális karbantartást igényelnek, és hogy a Caterpillar becslése szerint a hibrid kialakítás eleve mintegy 3.500 órával tolja ki a dízelmotor élettartamát.

Írta: Grund Online