Tadano lancia due nuove gru multistrada, inaugurando un innovativo concetto ibrido, con una torretta elettrificata alimentata a batteria. La gru AC 4.070HL-1 è la versione pronta per la commercializzazione della gru a quattro assi da 70 tonnellate di cui Tadano, pioniere nell’innovazione, aveva svelato il prototipo già nel 2022. Da allora, i relativi modelli di pre-produzione hanno ottenuto un’accoglienza estremamente positiva, sia in fase di test che durante l’impiego sul campo. È stato sulla base di questa esperienza che Tadano ha sviluppato la gru AC 5.120H-1 da 120 tonnellate, evoluzione della serie che verrà presentata al Bauma 2025 di Monaco di Baviera.
Un obiettivo ambizioso: minori emissioni, maggiore efficienza energetica
L’obiettivo alla base di questi nuovi sviluppi delle gru ibride è l’ambiziosa strategia di Tadano in materia ambientale, denominata ‘Tadano Green Solutions’ (TGS), che punta a ridurre le emissioni di CO2 dell’azienda del 25% a livello globale tra il 2019 e il 2030. Entro lo stesso periodo, Tadano intende inoltre ridurre le emissioni di CO2 derivanti dall’uso dei suoi prodotti del 35%, con la finalità di raggiungere la piena neutralità climatica entro il 2050. In vista di questo traguardo, l’azienda propone le sue nuove soluzioni ibride, in grado di ridurre le emissioni di CO2 di circa il 60% rispetto alle torrette alimentate a diesel. La gru elettrica raggiunge un’efficienza di sistema di circa l’85%, oltre il doppio rispetto a quella di un motore diesel a elevata efficienza.
Opzioni di propulsione flessibili
La nuova gru ibrida Tadano AC 4.070HL-1 e l’atteso modello AC 5.120H-1 offrono la possibilità di combinare la propulsione tradizionale con il funzionamento completamente elettrico presso il cantiere. In pratica, il motore diesel del carro della gru verrà utilizzato per gli spostamenti necessari a portare la gru sul cantiere, quindi, dopo avere esteso gli stabilizzatori, tale motore può rimanere spento per tutta la durata dei lavori. Nel frattempo, la batteria ad alta tensione (AT) nella torretta alimenta un motore elettrico, il sistema di gestione termica e il climatizzatore della cabina della torretta. A sua volta, il motore elettrico eroga energia all’impianto idraulico impiegato per il funzionamento della gru, garantendo prestazioni equivalenti al diesel, senza alcuna limitazione. Le gru ibride Tadano possono operare autonomamente grazie all’alimentazione a batteria oppure con il supporto di una fonte esterna temporanea, come l’alimentazione di rete del cantiere. Quest’ultima soluzione non solo estende l’autonomia della macchina in modalità elettrica di diverse ore, ma riduce anche il carico sulla batteria AT. Queste gru ibride restano inoltre pienamente operative anche quando la batteria AT è completamente scarica e non è disponibile alcuna fonte di alimentazione esterna. Ciò è possibile grazie a un generatore azionato dalla presa di forza del motore diesel del carro, che ricarica la batteria AT e garantisce il funzionamento continuo della gru. Infine, le gru ibride sono equipaggiate con un sistema elettrico separato e ampiamente collaudato da 24 V per il veicolo, progettato per essere utilizzato per il ripiegamento della gru dalla configurazione operativa, in caso di emergenza.
Vantaggi tangibili per tutti gli stakeholder
I proprietari di gru e le aziende di noleggio possono beneficiare di vantaggi diretti derivanti dalla riduzione dei costi di esercizio grazie al motore elettrico esente da manutenzione e all’eliminazione del motore diesel della torretta. Inoltre, queste soluzioni ibride aprono la strada a nuovi impieghi in progetti in cui è cruciale ridurre al minimo rumorosità ed emissioni di gas di scarico. Non va inoltre dimenticato il miglioramento della reputazione del cliente sotto il profilo ambientale, un fattore non da sottovalutare e che continuerà a fruttare vantaggi anche dopo aver ammortizzato i costi di acquisizione della gru. Per le aziende dotate di pannelli solari presso il proprio stabilimento, la ricarica gratuita e diretta rappresenta un ulteriore valore aggiunto, sul fronte sia economico che ecologico. Numerosi test hanno dimostrato che il personale operativo ha immediatamente apprezzato le potenzialità di queste gru ibride. Innanzitutto, il motore elettrico azzera le emissioni di scarico e riduce al minimo vibrazioni e rumorosità, offrendo al contempo riscaldamento e aria climatizzata continui, anche in modalità standby. Ciò rende il lavoro nella cabina della torretta e in prossimità della gru molto più piacevole e soprattutto sicuro, poiché i suoni e le istruzioni importanti risultano più facilmente udibili sul cantiere. Inoltre, tutti gli stakeholder traggono vantaggio dall’elevato livello di affidabilità operativa derivante dalla ridondanza di fonti energetiche. Sul fronte ambientale, i vantaggi ottenibili con l’uso di una gru ibrida per diverse ore sono chiaramente evidenti: bassa rumorosità, zero emissioni di gas di scarico e riduzione delle emissioni di CO2 di circa il 60%.
Sotto il cofano: la tecnologia ibrida nel dettaglio
Nella torretta, componenti e accessori ad alta tensione sono alloggiati nello spazio che in precedenza era occupato dal motore diesel della torretta, ora eliminato. Il motore elettrico compatto è ospitato esattamente nella stessa posizione del motore a combustione interna che sostituisce e assicura la stessa velocità massima. In questo modo, la centralina idraulica per il funzionamento della gru può rimanere invariata e nella posizione originale: un vantaggio notevole in termini di manutenzione e gestione dei ricambi della stessa, che può essere azionata senza problemi dalla nuova propulsione. La batteria ad alta tensione è ubicata sopra il motore elettrico, protetta dai componenti dei sistemi di gestione termica e di gestione della batteria stessa. La disposizione dei componenti AT è progettata per ridurre al minimo la lunghezza dei cavi, assicurare un flusso di refrigerante ottimale verso gli elementi di raffreddamento e semplificare la manutenzione e le riparazioni. La presa del veicolo per la ricarica è ubicata sulla parte posteriore destra del veicolo, lasciando ampio spazio di stoccaggio sulla sinistra e spazio sufficiente per il gancio di traino al centro. Nella scelta dei componenti ad alta tensione, Tadano segue la sua strategia comprovata, ovvero utilizzare componenti provenienti da fornitori di fiducia e conformi agli standard più rigorosi del settore. Il risultato è una batteria ad alta tensione con una struttura modulare ubicata in un punto di facile accesso.
Tutta la potenza che occorre per percorrere lunghe distanze
- Modalità solo batteria: con una ricarica della batteria ad alta tensione, la macchina ha a disposizione tutta l’energia necessaria al motore elettrico per l’azionamento della pompa idraulica della gru. In questa modalità, la gru AC 4.070HL-1 può vantare oltre quattro ore di autonomia, mentre per la gru AC 5.120H-1 l’autonomia sale a un’intera giornata di lavoro, a parità di condizioni.
- Modalità a batteria assistita da alimentazione esterna: durante l’uso della gru e le pause di funzionamento, la batteria ad alta tensione viene ricaricata costantemente tramite la sorgente di alimentazione esterna collegata al connettore CEE del veicolo. A seconda della corrente selezionata, è possibile il funzionamento continuo della gru in modalità elettrica.
- Modalità solo alimentazione esterna: anche quando la batteria ad alta tensione è scarica, la gru può continuare a operare tramite la connessione alla fonte di alimentazione esterna. Poiché la batteria ad alta tensione si ricarica anche durante le pause di funzionamento della gru, dopo una breve ricarica è in grado di fornire prestazioni superiori a quelle della fonte di alimentazione esterna.
- Modalità batteria assistita dal generatore: tramite il generatore, il motore diesel del carro fornisce energia alla batteria ad alta tensione, che la accumula. Di conseguenza, l’impianto idraulico della gru può operare brevemente con carichi di picco notevolmente superiori alla potenza continua massima erogata dal generatore. Il generatore può essere impiegato sia durante gli spostamenti che a macchina ferma, e può funzionare in tre modalità: Silent, Eco e Power. Grazie alla funzione frenata rigenerativa attivabile manualmente, il generatore può ricaricarsi anche quando il veicolo avanza per inerzia, con conseguente risparmio di carburante. In questo modo si alleggerisce il carico sul retarder, potenziando al contempo l’azione frenante della gru.
- Funzionamento in emergenza: per il ripiegamento della gru dalla configurazione operativa è possibile utilizzare anche l’impianto elettrico del veicolo a 24 V: in questo caso le sezioni telescopiche vengono retratte e il braccio abbassato fino alla posizione di trasporto.
I vantaggi dell’impianto ad alta tensione: funzionamento continuo, ricarica rapida
L’impianto ad alta tensione della gru AC 4.070HL-1 è stato ottimizzato per adattarsi perfettamente alla potenza richiesta dall’impianto idraulico, invariato rispetto alla versione precedente. Con una tensione del sistema cha raggiunge gli 800 V, la gru ibrida Tadano si posiziona tra i leader del settore, allineandosi con i più recenti camion e autovetture elettriche a batteria. Anche gli altri parametri della macchina parlano da soli:
- Batteria ad alta tensione: di tipo NMC (nichel-manganese-cobalto) agli ioni di litio
- Capacità della batteria: capacità totale di 70 kWh, di cui circa l’80% (~56 kWh) utilizzabile
- Motore elettrico: potenza continua 115 kW, coppia massima 1.200 Nm
- Generatore: potenza di ricarica >50 kW, potenza continua 85 kW, coppia massima 500 Nm
- Caricabatterie integrato: Ingresso veicolo CEE, 400 Vca, 63 A, limitazione possibile a 32 A
- Durata della batteria: circa 6,3 ore (ciclo di carico 1), circa 3,9 ore (ciclo di carico 3)
- Tempo di ricarica con caricabatterie di bordo (63 A): da 10% a 90% stato di carica (SoC) in circa 1 ora
- Tempo di ricarica con generatore durante il lavoro presso il cantiere: SoC dal 10% al 90% in circa 1 ora
- Tempo di ricarica con generatore durante gli spostamenti: SoC +55% in circa 1 ora
Solo vantaggi, senza rinunce
Da dove cominciare? Le gru ibride Tadano offrono prestazioni, capacità di sollevamento e carichi assiali identici a quelli delle rispettive controparti con due motori a combustione interna, a dimostrazione del fatto che il leggero aumento di peso che comporta il sistema ibrido non comporta alcun decremento delle prestazioni. Come avviene per altri veicoli elettrici, il costo iniziale è più alto rispetto ai modelli equivalenti dotati di propulsione a combustione interna. Tuttavia, i vantaggi extra di queste gru ibride permettono di ammortizzare rapidamente l’investimento. Infatti, grazie al funzionamento silenzioso e a zero emissioni, queste gru aprono la porta a nuove applicazioni e opportunità di guadagno.
- Utilizzo in aree interne (es. edifici del settore eventi, della produzione e della logistica)
- Utilizzo in aree esterne sensibili a emissioni di gas di scarico e rumore (ad esempio, aree urbane, aree ospedaliere, zoo, riserve naturali, edifici residenziali occupati)
- Utilizzo nelle fasce orarie di quiete (di notte, la domenica e nei giorni festivi)
Investire nell’innovazione guardando al futuro
Le gru ibride Tadano sono progettate per durare nel tempo, il che le rende un investimento solido e lungimirante. È possibile che verso la fine del 2030 l’elettricità rappresenti una scelta molto più conveniente del gasolio rispetto a oggi. Inoltre, entro tale data, si prevede l’entrata in vigore di nuove normative ancora più severe, che renderanno obbligatorio il funzionamento a zero emissioni e a bassa rumorosità. Chi ha investito in una gru ibrida Tadano probabilmente si riterrà soddisfatto, grazie ai significativi risparmi su carburante e manutenzione accumulati nel corso degli anni, oltre all’eccellente valore di rivendita. Inoltre, la macchina è progettata per durare nel tempo: ogni componente della gru, dalla struttura del veicolo al telaio, fino all’impianto idraulico e meccanico, è progettato per resistere a condizioni di lavoro gravose mentre il sistema ad alta tensione si distingue per la sua modularità e durabilità. Il sofisticato sistema di gestione termica garantisce che la batteria ad alta tensione funzioni sempre alla temperatura di esercizio ottimale, massimizzando la sua durata operativa. Il risultato: un’elevata capacità residua pari a circa l’80% dello stato di salute (State of Health, SoH) della batteria nuova, anche dopo 3.000 cicli di ricarica. Le ricariche parziali sono considerate solo in modo proporzionale nel conteggio di questi cicli e presentano un impatto tanto più positivo sulla durata della batteria quanto più a lungo e frequentemente lo stato di carica rimane nella fascia centrale.
Software per gru ibride: solo competenza, niente chiacchiere
Quando si è trattato di sviluppare un software per integrare il sistema ad alta tensione, Tadano non ha certo preso scorciatoie: i componenti ad alta tensione sono collegati e controllati tramite un software sviluppato internamente dall’azienda con risorse IT proprie, garantendo l’affidabilità delle gru ibride nell’uso quotidiano. Le funzioni della gru restano azionate idraulicamente, garantendo agli operatori lo stesso feedback di controllo familiare e altamente reattivo, soprattutto perché tutte le informazioni specifiche sull’alta tensione sono state integrate senza problemi nell’interfaccia.
Un grande futuro: gru AC 5.120H-1, l’attesa sta per finire
Il design della gru ibrida è stato concepito per garantire la compatibilità tra tutti i modelli, in modo che l’elettrificazione della gru Tadano AC 5.120H-1 possa basarsi direttamente su quella della gru AC 4.070HL-1. La sezione anteriore della torretta della gru a cinque assi supporta una seconda batteria ad alta tensione opzionale. Grazie al raddoppio della batteria, che arriva a una capacità totale di ben 140 kWh, la gru vanta un’autonomia di funzionamento a batteria pari a un’intera giornata lavorativa, senza necessità di ricarica esterna. Il vano di stoccaggio posteriore, compatto e ottimizzato, ubicato accanto alla presa nel veicolo, consente di trasportare senza problemi nella macchina le consuete attrezzature della gru. L’azionamento del generatore è stato ulteriormente ottimizzato ed è esente da manutenzione, alimentato direttamente dalla scatola di rinvio tra il secondo e il terzo asse.
Il punto: Tadano raccoglie i feedback e presenta una proposta convincente
I feedback straordinariamente positivi dei clienti che hanno testato il primo modello di gru ibrida AC 4.070HL-1, insieme ai riconoscimenti per l’impegno verso l’innovazione e un futuro più verde dimostrato dall’azienda hanno rappresentato per Tadano ulteriori stimoli a proseguire nell’elettrificazione di altre famiglie di gru. Inutile dire che questi sono i presupposti ideali per far fronte alla crescente domanda di macchine elettriche per il settore edile che caratterizzerà i prossimi anni.
