Soort project:
Case study
Thema:
Praktijkemissies

Bouwplaats van Morgen

Status project

September 2021-september 2024 (afgerond)

In samenwerking met

FIER Sustainable Mobility, J. Veldhuizen BV, Gebr. v.d. Brand en Van Oort BV en meer

Om nationale emissie- en luchtkwaliteitsdoelen te behalen, moet de bouwplaats van de toekomst schoon en emissieloos zijn, met een belangrijke rol voor elektrisch materieel. In het DKTI-project Bouwplaats van Morgen is drie jaar lang de praktijkinzet van elektrische machines gemonitord. Dit heeft waardevolle inzichten opgeleverd over inzetbaarheid, energieverbruik, emissiebesparing, kosten en logistieke uitdagingen.

Werken aan de duurzame bouwplaats

De bouwsector levert nog steeds een aanzienlijke bijdrage aan de uitstoot van stikstof, CO₂ en fijnstof in Nederland. Om nationale doelen voor natuur en klimaat te behalen, moet ook de bouwplaats verduurzamen.

De Routekaart Schoon en Emissieloos Bouwen schetst hoe deze transitie naar zero emissie kan worden gerealiseerd. Momenteel wordt op bouwplaatsen voornamelijk met bouwmachines gewerkt die op diesel draaien, wat leidt tot aanzienlijke lokale uitstoot.

Dit project is uitgevoerd in samenwerking met FIER Sustainable Mobility, J. Veldhuizen BV, Gebr. v.d. Brand en Van Oort BV, Boomrooierij Weijtmans, Gebr. Coremans, W. Huybregts, Janssen, Van der Zanden en STAAD.

Doelstellingen

De vervanging van dieselmachines door elektrisch materieel draagt direct bij aan emissiereductie op de bouwplaats, maar roept nog veel vragen op. Hoe groot is de emissiebesparing in de praktijk? Hoe hoog is het energieverbruik en verschilt dit per activiteit? Zijn elektrische machines geschikt voor alle werkzaamheden en hoe betrouwbaar zijn ze? Welke logistieke maatregelen zijn nodig voor het opladen van accu’s?

TNO richtte zich in dit project op inzetbaarheid, energieverbruik en emissiebesparing, en onderzocht prestaties in verschillende use-cases. De centrale vraag voor de zeven aannemers en projectpartners was: zijn elektrische machines vandaag al een volwaardig alternatief? Het delen van praktijkervaringen tussen de partners om zo van elkaar te leren was daarbij een belangrijke doelstelling.

Projectaanpak

TNO heeft gedurende drie jaar het energieverbruik en de praktijkemissies van zes 17-tons mobiele graafmachines en één 35-tons rupsgraafmachine gemonitord bij zeven aannemers. De machines, geleverd door STAAD, zijn door hen omgebouwde dieselvarianten, waardoor een realistische vergelijking tussen elektrische en dieselmachines mogelijk was.

In samenwerking met STAAD en één van hun toeleveranciers is onderzocht hoe de beschikbare data van de motor en accu’s aan TNO beschikbaar kon worden gesteld en hoe deze moest worden geïnterpreteerd. Zo werd inzicht verkregen in energieverbruik, werkzaamheden, en accuprestaties, zoals het aantal draaiuren, verbruikte kWh en verrichte accuwissels.

Deze data werd vervolgens gecombineerd met werkoverzichten van de aannemers, waarmee de prestaties per activiteitstype geanalyseerd konden worden. Hierbij werd onderzocht of energieverbruik verschilt per type activiteit, zoals bijvoorbeeld bosbouw, spooronderhoud of sloopwerkzaamheden.

Doelgroepen

De resultaten van dit project zijn interessant voor zowel aannemers, opdrachtgevers in de bouw, als voor beleidsmakers:

  • Aannemers die zelf overwegen elektrisch materieel in te zetten.
  • Planners, projectontwikkelaars die willen ontdekken hoe ze met elektrisch materieel aan de emissienormen kunnen voldoen.
  • Opdrachtgevers, en vooral koplopers zoals RVB, ProRail, Rijkswaterstaat, die het convenant Schoon en Emissieloos Bouwen hebben ondertekend.
  • Beleidsmakers die inzicht willen krijgen in de praktijkinzet van elektrische bouwmachines.

Behaalde resultaten

Lees het rapport (pdf)

Waardevolle data en inzichten

De elektrische machines zijn in dit project succesvol ingezet, waarbij gedurende de looptijd van het project veel data is verzameld over de inzet van de machines bij diverse typen werkzaamheden.

Inzetbaarheid

Het project toont aan dat elektrische graafmachines, zelfs met een beperkte accucapaciteit, de volledige inzet van een dieselmachine kunnen overnemen. Bij de eerste versie van de machine was het nog nodig om een van de twee kleinere accu’s op de machine te wisselen op ongeveer de helft van de werkdagen. Met de (optionele) upgrade en grotere capaciteit konden de machines nagenoeg zonder accuwissel volcontinu worden ingezet.

Vergelijking diesel en elektrisch

Elektrische graafmachines voorkomen een aanzienlijke hoeveelheid uitstoot. Per jaar bespaart de gemonitorde mobiele kraan ca. 21 ton CO₂ en 18 kg NOx, terwijl de rupskraan 34 ton CO₂ en 105 kg NOx bespaart. Dit komt overeen met respectievelijk 300.000 km en 500.000 km aan verkeersemissies. Het energieverbruik per uur is eveneens gemeten. Daaruit blijkt dat men bij vervanging van een dieselmachine door een elektrische moet rekenen op een elektriciteitsrekening van ongeveer 4 kWh voor elke liter diesel.

Bijgedragen aan vertrouwen

De driejarige proef heeft bijgedragen aan het vertrouwen van de projectpartners in elektrisch bouwmaterieel. Door de betrouwbare inzetbaarheid, ook onder zware omstandigheden, bij uiteenlopende temperaturen, hebben de aannemers ervaren dat elektrische machines nu al een volwaardig alternatief zijn op de bouwplaats.

Meer publicaties >

Aanbevelingen

Specifiek ontworpen elektrische machines

Van machines die vanaf de basis zijn ontwikkeld voor batterij-elektrisch gebruik wordt verwacht dat deze een lager energieverbruik hebben dan omgebouwde dieselmachines. Deze presteren hierdoor naar verwachting nog beter in de praktijk.

Laadinfrastructuur essentieel

Een zware netaansluiting op de bouwplaats is cruciaal om machines ’s nachts volledig op te kunnen laden (en overdag eventueel bij te kunnen laden). Bij lange werkdagen kan een 3x63A-aansluiting zelfs voor één machine onvoldoende zijn. Door bij de planning van nieuwbouwprojecten vroegtijdig te zorgen voor een zwaardere elektrische aansluiting kunnen laadproblemen worden voorkomen.

Waarom TNO

TNO heeft uitgebreide ervaring met het meten van praktijkemissies van dieselvoertuigen op bouwplaatsen en heeft deze kennis in dit project verder verbreed met praktijkervaringen rond elektrisch materieel.

Voor het monitoren van inzet en emissies van bouwmaterieel heeft TNO dataloggers ontwikkeld, ook geschikt voor volledig nieuwe elektrische machines met afwijkende signalen. Dankzij TNO’s expertise in dataloggerontwikkeling en data-analyse kunnen waardevolle inzichten worden verkregen uit de verzamelde gegevens.