Worden bouwmachines in de toekomst allemaal elektrisch?

Opdrachtgevers van bouwprojecten in binnensteden en natuurgebieden hebben steeds vaker de wens om alles zoveel mogelijk emissievrij te laten gebeuren. Daardoor stijgt de vraag naar elektrisch aangedreven bouwmachines fors, maar tot op vandaag blijft het aanbod beperkt. Hoogwerkers zijn in veel gevallen al elektrisch, maar andere machines, zoals klein grondverzet en verreikers, werken bijna altijd nog op de traditionele manier. Bij Elsto Drives & Controls volgen ze deze evolutie op de voet. De specialist in aandrijvingen en besturingen was betrokken bij een project waarbij een rupskraan op diesel met succes naar een elektrisch aangedreven machine omgebouwd werd. 

De klimaatmaatregelen en emissienormen, die wereldwijd doorgevoerd worden, zorgen ervoor dat de behoefte aan emissievrije, elektrisch aangedreven bouwmachines stijgt. Die hebben bovendien ook andere voordelen. De initiële investering is dan wel hoger in vergelijking met machines met verbrandingsmotor, maar de totale bedrijfskosten liggen een flink stuk lager. Ze werken ook stiller en produceren minder trillingen, én zijn nauwkeuriger en sneller te bedienen. Toch lijkt de stap naar elektrificatie vandaag langzaam te verlopen. Terwijl de helft van de hoogwerkers al elektrisch aangedreven zijn, blijft dat percentage bijvoorbeeld bij klein grondverzet en verreikers eerder laag.

In de toekomst zullen bouwmachines dus overwegend elektrisch aangedreven worden, maar de realiteit is vandaag nog anders. Daarom besloot Wilco Donselaar, eigenaar van Kraanverhuur- en Loonbedrijf W.G. Donselaar VOF uit het Nederlandse Leerdam, om zelf een vier jaar oude 8,5 tons rupskraan om te bouwen van diesel- naar elektrische aandrijving. Deze specialist in grondverzet, rioleringswerken, groenvoorziening, onderhoud van watergangen, straatwerk, baggerwerkzaamheden en bomen zagen wil op die manier tegemoetkomen aan de vraag van gemeentebesturen, natuurbeheerders en andere instanties. 

Ben Donserlaar, broer van de eigenaar en met zijn eenmanszaak gespecialiseerd in servicewerk, nam de uitdaging aan om dit project te realiseren. Als Ben tijdens zijn reparatie- en revisie­werkzaamheden naar nieuwe componenten op zoek moest, koos hij wel vaker voor de oplossingen van Elsto Drives & Controls. Ook voor dit unieke project ging hij bij de specialist in mechanische en elektrische aandrijvingen uit Voorhout te rade.

“Onze engineers zagen dit project meteen zitten en namen de tijd om mee te denken. Er ging immers nogal wat rekenwerk aan vooraf. Uiteindelijk werd gekozen voor een standaard draaistroommotor gewikkeld voor 230 V en 400 V en met een constant koppel tot 2500 toeren per minuut. Zo komen we op een energetisch rendement van ongeveer 93%. Als alternatief keken we naar een servomotor, maar die is gevoelig duurder. Bovendien wilden we hier ook ervaring opdoen, hoe een elektrische aandrijving bij een dergelijke rupskraan zou functioneren. Standaard asynchroon was hier de eenvoudigste oplossing en dit type motor is ook gemakkelijk te verkrijgen”, vertelt Bert Vanpeteghem, sales manager bij Elsto Drives & Controls. “Onze draaistroommotor wordt via een frequentieregelaar van Bonfiglioli Vectron gevoed door een accupakket van ELEO Technologies. Dankzij een V-snaaroverbrenging drijft onze motor de hydropomp van de kraan aan. Rijden, wenken, in- en uitgaan van de giek en het werktuig gebeurt nog altijd via hydraulische aandrijving. Verlichting en bediening worden door de bestaande 12 V batterij gevoed.”

Deze elektrisch aangedreven rupskraan is sedert augustus 2020 operationeel en heeft intussen haar nut bewezen, aangezien opdrachtgevers nu specifiek bij Donselaar terechtkomen, net omdat ze emissievrij kunnen werken. 

“Metingen tonen dat er bij 87 Hz frequentie aan de motor nominaal 22 kW verbruikt wordt, op piekmomenten niet meer dan 28 kW. Het gemiddelde vermogen ligt echter veel lager, waardoor de machine ruim 10 uur kan functioneren zonder tussentijds te moeten laden. De motor kan sneller draaien, maar dat is in de meeste gevallen niet nodig”, sluit Vanpeteghem af. “De rupskraan werkt ook opvallend stil, want de elektromotor en frequentieregelaar zijn van buitenaf niet te horen. Dankzij die frequentieregelaar kan men ook allerlei data verzamelen, opslaan en uitlezen: de werkelijke bedrijfs- en standby-uren, de actuele stromen, spanningen en vermogens…. Via een communicatiemodule en een USB-kabel kan men deze gegevens op een laptop visualiseren en met 4G is deze rupskraan zelfs vanop afstand te monitoren.”