Emisja

Jak wskazują najnowsze badania wykorzystujące modelowanie zasobów i AI, w całym cyklu życia budynki i budowle odpowiadają za co najmniej 40% emisji CO2 w UE.Ograniczenie emisji z sektora budowlanego będzie zatem odgrywać kluczową rolę w osiągnięciu celów neutralności klimatycznej do 2050 r., zgodnie z europejskim prawem klimatycznym.

Rośnie świadomość potrzeby zajęcia się emisjami dwutlenku węgla, cząstek stałych, węglowodorów i tlenków azotu przy jednoczesnym ciągłym skupieniu się na ograniczaniu emisji pochodzących z energii wykorzystywanej do eksploatacji budynków. Niedawne inicjatywy polityczne na poziomie UE i inicjatywy krajów skandynawskich pokazały znaczenie takiego podejścia dla emisji w całym cyklu życia (WLC). Dlatego dla obniżenia całkowitej emisji w cyklu życia budynków, szalenie ważny jest każdy etap, również etap przygotowania i prowadzenia budów.

 “(..) 13% obywateli EU jest narażonych na choroby związane z przekroczeniem norm czystości powietrza PM10. Emisja z maszyn roboczych i całego budownictwa jest 2 do 6 krotnie wyższa, niż transportu samochodowego. Dlatego możemy wiele zyskać na wprowadzeniu zeroemisyjnych specjalistycznych maszyn nieporuszających się po drogach. Finlandia, ale również i Polska ma tutaj dużo do wygrania – powiedział Toni Mattila, Director, Sustainable Manufacturing Finland Program, Business Finland podczas tegorocznego Kongresu Nowej Mobilności.

Ochrona pracownika  

Rentowność liczona jako zwrot z inwestycji (ROI), całkowity koszt eksploatacji maszyn i pojazdów (TCO), to wciąż kluczowe czynniki dla branży budowlanej. Obecnie coraz większe znaczenie mają jednak zobowiązania, które przedsiębiorstwa muszą zrealizować w aspekcie ochrony środowiska naturalnego. Rośnie również świadomość inwestorów i samych wykonawców w kwestii ochrony pracowników i otoczenia przed nadmiernym hałasem i spalinami.

Hałas na placach budowy jest zazwyczaj wytwarzany przez metalowe elementy sprzętu budowlanego podczas ogólnego użytkowania oraz przez silniki spalinowe maszyn i urządzeń. Wyzwania związane z zanieczyszczeniem hałasem i z redukcją emisji hałasu na budowach to coraz częściej podnoszona kwestia, szczególnie w kontekście prac budowlanych na terenie miast i w bezpośrednim sąsiedztwie zabudowań. Maszyny elektryczne w zakresie emisji hałasu są bezkonkurencyjne.

Zdecydowana większość producentów maszyn budowlanych ma co najmniej kilka elektrycznych urządzeń w swojej ofercie, ale wybraliśmy naszym zdaniem najciekawsze przykłady nie tylko samych maszyn, ale i filozofii budowania sprzętu tego typu.

Proces budowlany w pracach ziemnych, fundamentowych i instalacyjno-gruntowych nie jest specjalnie skomplikowany i najczęściej przebiega w etapach: niwelacja terenu, realizacja wykopu (i wywiezienie urobku), ew. ułożenie instalacji, zagęszczenie gruntu pod położenie żwiru lub kruszywa, zagęszczenie kruszywa lub kostki. W przypadku zalewania szalunków lub wykopów betonem, musi on zostać zawibrowany, aby usunąć pęcherze powietrza, które mogłyby obniżyć nośność betonu po wyschnięciu. Wszystkie te prace mogą być skutecznie wykonane elektrycznymi maszynami.

Mecalac, czyli waga ciężka

Niemal wszyscy producenci maszyn budowlanych rozwijają swoje linie elektrycznego sprzętu. Ciekawym przykładem jest francuski Mecalac. Wielu producentów zaczyna od wprowadzenia na rynek mniejszych maszyn, jednak Mecalac ma w polskiej ofercie duże ładowarki i koparki z napędem elektrycznym.

Ładowarka obrotowa Mecalac ES1000 jest wydajna a przy tym uniwersalna dzięki innowacyjnemu systemowi obrotu wysięgnika, który obniża zużycie energii i poprawia stabilność. Materiał lub urobek, który jest podnoszony przez łyżkę z przodu, po zablokowaniu tylnej osi można obrócić o 180° bez utraty stabilności. Dzięki tej funkcjonalności, ładowarka obrotowa jest w stanie znacznie ułatwić logistykę placu budowy. System ma też wady np. ładowarka obrotowa nie jest tak zwrotna jak przegubowa i z pewnością na budowach z ograniczoną przestrzenią będzie musiała uznać wyższość ładowarki przegubowej, która niemal “zawraca w miejscu” (jak czołg). 

Dzięki dużej baterii o pojemności 75 kWh maszyna może pracować przez 8 godzin bez przerwy.

Elektryczna koparka Mecalac e12 to bezemisyjna wersja modelu 12MTX, zbudowana z przeznaczeniem pracy na miejskich placach budowy. W komorze tylnej, gdzie w wersji spalinowej mieści się silnik diesla, znajduje się zabudowany pakiet akumulatorów litowo-niklowo-manganowo-kobaltowych (NMC) o pojemności aż 150 kWh. Z pewnością zaletą jest zastosowana technologia NMC (wysoka gęstość energii, stabilność pracy, mankamentem jest jednak wyższa cena).

Wacker Neusson – na budowie pracują nie tylko duże maszyny

Firma z Drezna powstała w 1848 roku, więc w tym roku świętowała 175 rocznicęrozpoczęcia działalności. Strategia Wacker Neusson zakłada elektryfikację nie tylko w obszarze dużych maszyn jak koparki, ładowarki, wozidła czy walce drogowe (które też ma swojej ofercie), ale również mniejszy sprzęt.

Elektryczne zagęszczarki wyposażone w odpowiednio pojemny akumulatorowi i silnik elektryczny o wystarczającej mocy mogą zrobić to, co tradycyjne zagęszczarki: zagęszczanie gleby, wibrowanie kostki brukowej lub zagęszczanie asfaltu, ale dzięki silnikowi elektrycznemu są one łatwiejsze w serwisowaniu i można je łatwo uruchomić za pomocą przycisku – nawet w niskich temperaturach. Według producenta jedno naładowanie akumulatora wystarcza do wszystkich zastosowań w ciągu przeciętnego dnia roboczego.

Elektryczne ubijaki najlepiej sprawdzają się w słabo wentylowanych pomieszczeniach i wykopach, ponieważ nie emitują spalin. Elektryczne ubijaki można łatwo uruchomić za pomocą jednego przycisku – co może być bardzo ważne w przypadku prac w niskich temperaturach lub w niewygodnych, wysokich i wąskich wykopach.

Zwykłe wibratory do betonu składają się ze spalinowej jednostki zasilania i przewodu z lancą wibrującą na końcu. Ale można to zrealizować prościej. Czyli bez kabla i bez częstego przełączania wibratora. Akumulator jest wkładany do urządzenia w formie “plecaka”, a oprócz tego można go wykorzystać również do innych produktów serii zero emission.

Volvo

Szwedzki producent znany jest z wysokich standardów bezpieczeństwa i jakości. Z rozmów z Rafałem Ziarkowskim, Dyrektorem ds. Rozwoju Volvo Maszyny Budowlane, dowiedzieliśmy się, że kolejnym kierunkiem strategicznym działu Volvo Construction Equipment jest zrównoważony rozwój i transformacja energetyczna maszyn.

Zeroemisyjne maszyny budowlane Volvo zostały wprowadzone na polski rynek zaledwie kilka miesięcy temu. Wraz z rynkowym debiutem centrala Volvo zorganizowała cykl dużych wydarzeń w formie prezentacji oraz zorganizowano “testy terenowe” bezpośrednio u klientów. Aktualnie w ofercie są cztery bateryjne, kompaktowe maszyny. Krzysztof Waszkiel, przedstawiciel Volvo Maszyny Budowlane na Mazowsze, w rozmowie z nami przyznał, że klienci coraz częściej pytają o maszyny budowlane zasilane energią elektryczną. Maszyny tego typu dopiero pojawiają się na placu importera i już pierwsze pracują u klientów. Przedstawiciel Volvo widzi co najmniej kilka przewag tego typu sprzętu: mniejszy hałas i wibracje, mniejsze zużycie energii oraz spodziewa się wysokiej trwałości, bo podczas biegu jałowego czyli chwilowego braku pracy, maszyna jest niejako “nieaktywna” i nie rośnie liczba roboczo-godzin, która jest miarą przebiegu i zużycia maszyny.

Ładowarka kołowa Volvo L20 Electric została zaprojektowana do zastosowań wymagających łyżki o objętości 0,8 m3 i sprawdzi się podczas pracy na ograniczonej przestrzeni ze względu na zwrotność i zwarte gabaryty (w szczególności niedużą szerokość). Volvo różne przypadki zastosowań nazywa “aplikacjami” i w zależności od aplikacji, maszyna jest zdolna pracować do 8 godzin na jednym ładowaniu z opcjonalną, większą baterią 40 kWh.

Volvo L25 Electric ma powiększoną do 0,9m3 łyżkę oraz większą 40-kilowatogodzinną baterię w standardzie. Konstrukcyjnie jest oparty o L20, ale ma wyższe parametry użytkowe m.in masę roboczą do 5,27 t. 

Volvo EC18 Electric

EC18 Electric to bezemisyjna odmiana gąsienicowej koparki kompaktowej o masie 1,9 t. Sprzęt nie emituje spalin, wibracji i nadmiernego hałasu, ale posiada wszystkie zalety kompaktowego sprzętu, czyli: zwrotność, małe gabaryty a przez to możliwość pracy w wąskich przestrzeniach, łatwość manewrowania i transportu, wysoka precyzja i duża głębokość tworzenia wykopów. Czas pracy bez przerwy to od 2 do 6 godzin.

Volvo EC25 Electric

Większy wariant gąsienicowej kompaktowej koparki o masie 2,7 t. Zmierzony poziom hałasu na stanowisku operatora to jedyne 74dB, co w porównaniu z nawet 100 dB w tradycyjnym sprzęcie robi różnicę, pamiętając, że ciśnienie akustyczne podwaja się wraz z każdym 3dB (a 100 dB to hałas rozpędzającego się motocykla). Pomimo wyższej masy własnej niż w przypadku maszyny spalinowej, EC25 Electric może być przewożony na przyczepie ciągniętej przez samochód osobowy (większość sam. dostawczych jest zdolna do ciągnięcia przyczepy i masie do 3,5 t).

Na polskim rynku dostępne są cztery modele elektrycznych maszyn Volvo, ale plany rozszerzenia oferty zdradził nam Rafał Ziarkowski – Dyrektor ds. Rozwoju Biznesu i Marketingu Volvo Maszyny Budowlane Polska.

Zacznijmy od samych maszyn elektrycznych, jakie dają przewagi i zapytam prowokacyjnie, czy są w ogóle są potrzebne?

Elektryczne maszyny budowlane mają co najmniej kilka przewag. Przede wszystkim komfort pracy, maszyna jest cicha, generuje mniejsze wibracje – to korzyści dla samego operatora.  Ale ze specyfiki elektrycznej maszyny wynikają też korzyści dla otoczenia, czyli innych pracowników i mieszkańców w przypadku pracy w przestrzeni miejskiej. Dla Volvo jakość, bezpieczeństwo i ochrona środowiska były zawsze najważniejsze, a tutaj dochodzi jeszcze kwestia braku emisji spalin, która jest tak naprawdę korzyścią najważniejszą, bo zrównoważona przyszłość jest ważna dla nas wszystkich.

Jak Pan ocenia aktualną sytuację rynkową elektrycznych maszyn, jaka jest skala tego segmentu?

Wprowadziliśmy maszyny elektryczne do naszej oferty w Polsce w tym roku i jesteśmy w fazie edukowania i prezentowania ich klientom. Czujemy, że zbudowanie zaufania do nowych rozwiązań to jest proces. Natomiast budujący jest fakt, że klienci po przetestowaniu maszyn bardzo szybko się do nich przekonują.

W tej chwili oferujemy wynajem maszyn elektrycznych w cenie maszyn spalinowych – jest to akcja promocyjna, a ryzyko po stronie klienta jest zredukowane do zera. Zależy nam, aby klienci sami się przekonali o przewagach sprzętu tego typu w ich własnych firmach i zastosowaniach.

Jak Pan ocenia szanse i perspektywy tego rynku?

W Polsce na razie nie ma żadnych dofinansowań rządowych do zakupu maszyn elektrycznych, a wielu krajach Europy są i to jest aktualnie bariera. Kluczowy jest też rozwój technologii baterii, bo zdarza się, że niektóre nasze maszyny pracują w trybie ciągłym przez 24 godziny na dobę przez kilka dni, a jednak maszyna elektryczna wymaga przerwy technologicznej na doładowanie i w tych zastosowaniach maszyny konwencjonalne mają na razie przewagę. 

Pogadajmy o ofercie Volvo. Jakie maszyny elektryczne są aktualnie w ofercie? Jak wygląda rozstrzał cenowy za analogiczną maszynę?

Cena porównywalnej maszyny spalinowej jest wyraźnie niższa, ale nasi klienci, którzy decydują się na zakup sprzętu elektrycznego, często mają duże zakłady, w których korzystają z własnych źródeł odnawialnej energii (najczęściej z paneli fotowoltaicznych) o dużej mocy i koszt bieżącej eksploatacji kompensuje wyższą cenę zakupu. Najważniejsza jest odpowiednia “aplikacja” czyli zastosowanie maszyny, bo praca na kontraktach w różnych miejscach nie do końca pozwala na wykorzystanie przewagi sprzętu elektrycznego, natomiast  praca w jednym miejscu (tzw. site specific) i ładowanie co kilka godzin lub po zakończonej pracy – zdecydowanie mają sens.

W Polsce oferujemy cztery modele maszyn kompaktowych Volvo L20 i L25 i EC18 i EC25. Dużych maszyn jeszcze nie ma w ofercie w naszym kraju, ale model dużej koparki EC230 i ładowarki L120 są już oferowane w Europie. Volvo mocno stawia na nowe technologie i zrównoważony rozwój i mogę zdradzić, że już w przyszłym roku (i kolejnych latach) możemy się spodziewać premier nowych modeli elektrycznych maszyn Volvo.

Koparka EC230 jest zasilana z akumulatorów litowo-jonowych i została zaprojektowana tak, by mogła pracować przez całą ośmiogodzinną zmianę z szybkim ładowaniem dużą mocą podczas przerwy obiadowej. Fot. Volvo CE

Rynek z jasnymi perspektywami

Na podsumowanie rynku w 2023 roku jest jeszcze za wcześnie, ale bazując na dostępnych danych, widać wyraźnie dwa trendy. Po pierwsze, sprzedaż sprzętu budowlanego w Polsce i Europie utrzymuje się na wysokim poziomie. W ubiegłym roku, w Europie był to wzrost o stabilne 4%, do 216 861 sztuk, co w porównaniu z 208 288 maszyn w 2021 r. można uznać za bardzo dobry wynik, gdyż rok 2021 jest porównywalny z rekordowym pod względem sprzedaży 2007 rokiem. Wysokie wzrosty w 2022 r. zanotowały największe rynki Europy Południowej: Włochy (+18%), Hiszpania (+17%) i Francja (+8%). Wzrost sprzedaży w Wielkiej Brytanii był mniej dynamiczny i wyniósł 4%. Największy rynek w Europie, czyli niemiecki, spadł o 1%, ale można to tłumaczyć nasyceniem rynku dużą liczbą maszyn, sprzedanych w ciągu kilku ostatnich lat.

Rynek polski co prawda zanotował spadek sprzedaży w 2022 roku, ale warto wziąć pod uwagę dwie kwestie: sprzedaż w czasie pandemii była rekordowa, więc poziom sprzedaży w 2022 roku był odnoszony do rekordowego 2021 roku, a wzrost stóp procentowych w 2022 roku znacznie podniósł koszty finansowania sprzętu. Mimo spadku sprzedaży w 2022 roku w stosunku do 2021 roku, z danych agencji Off-Highway Research specjalizującej się w agregacji danych i prognozach dla sektora budowlanego, wydobywczego i rolniczego wynika, że w kraju nad Wisłą sprzedano ponad 8 200 maszyn budowlanych, co plasuje Polskę na piątym co do wielkości rynku Europy (w ujęciu wolumenu sprzedaży liczonego w sztukach sprzętu).

Według analiz Off-Highway Research polski rynek maszyn budowlanych był wyceniany na 1,5 mld dolarów w 2022 r., z perspektywą wzrostu do 2,01 mld dolarów do 2028 roku.

Prognozy Off-Highway Research mogą być niedoszacowane, gdyż można ostrożnie spekulować, iż z dużym prawdopodobieństwem, zostaną odblokowane i wypłacone środki z KPO. Dodatkowo spadek inflacji obniży koszty pozyskania kapitału, a przez to koszty finansowania maszyn budowlanych.

Polska często jest zestawiana z Finlandią i Szwecją pod względem wielkości rynku sprzętu budowlanego i jego perspektyw, co w kontekście strategii i doświadczeń tych krajów, może rysować interesującą perspektywę dla zeroemisyjnych maszyn budowlanych w naszym kraju. Przykład Szwecji i Finlandii jasno pokazuje, że wymogi dekarbonizacji, klimatyczne zobowiązania, strefy bezemisyjnego transportu oraz zmiana podejścia inwestorów wpływają na elektryfikację branży budowlanej. Prowadzenie prac budowlanych w sposób wolny od emisji spalin należy do najsilniejszych trendów w branży maszyn budowlanych we wspomnianych krajach.

Według naszych szacunków, w latach 2024-2028 można się spodziewać wzrostu znaczenia bezemisyjnych maszyn budowlanych i osiągnięcia szacunkowego udziału w rynku na poziomie 2-4% sprzedaży wszystkich maszyn. Zestawiając tę prognozę z przewidywaną wielkością rynku (2,01 mld dolarów), łatwo wyliczyć, iż sam rynek bezemisyjnych maszyn budowlanych może wkrótce osiągnąć wartość 40-80 mln dolarów.

Podsumowanie

Elektryczne kompaktowe maszyny mogą pracować bez przerwy od 2 do 6 godzin. To mniej, niż czas pracy podczas jednego pełnego dnia roboczego, ale Rafał Ziarkowski z Volvo zdradził nam, że wykorzystując stosowane na każdej budowie przerwy planowe (chociażby dwie przerwy na posiłki) i przerwy technologiczne (ręczne zabezpieczanie wykopów, wywóz urobku, rozprowadzanie instalacji w wykopie) i doładowując maszynę w tym czasie, osiągnięcie odpowiedniego poziomu naładowania w czasie jednej “zmiany” nie jest żadnym wyzwaniem. Maszyny wyposażone w baterie dużej pojemności jak np. opisywany Mecalac e12 (150 kWh) bez kłopotu pracują przez 8 godzin, jednak w tym przypadku, cena elektrycznych maszyn w porównaniu do maszyn spalinowych jest wyraźnie (2 do 3 razy) wyższa. Z punktu widzenia rynkowego są dwa podstawowe wyzwania: przełamanie rezerwy lub wręcz nieufności, zbudowanie zaufania do nowej kategorii sprzętu oraz wspomniana wyraźna różnica cenowa w zakupie porównywalnych maszyn elektrycznych i spalinowych. Pewnym rozwiązaniem w zakresie różnicy ceny zakupu maszyn może być model wynajmu zamiast zakupu. Być może wzorem koncernów samochodowych, firmy produkujące maszyny budowlane zaoferują zakup maszyn a sama bateria będzie udostępniona w formule wynajmu. Potrzebne są też systemowe rozwiązania w postaci dopłat do zakupu elektrycznych maszyn budowlanych.  Jedno jest pewne: kierunek na zeroemisyjne, ciche i zrównoważone rozwiązania został obrany i nie ma od niego odwrotu, podobnie jak to ma miejsce w segmencie bezemisyjnych aut osobowych.

elektromobilni.pl