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Hoy día, la construcción de vía se enfrenta a desafíos complejos. También a este sector industrial se le exige una actuación empresarial sostenible. Plasser & Theurer trabaja desde hace diez años en máquinas de construcción de vía con accionamientos alternativos. Estas tienen que ser ecológicas de cara al futuro, ofrecer el rendimiento suficiente y ser económicamente viables.
Fue en 2015 cuando las primeras máquinas E³ operativas entusiasmaron a los profesionales del sector. Esta nueva generación de máquinas tenía tres objetivos: ser económica, ecológica y ergonómica. Durante la década pasada, ya se pusieron en servicio 14 máquinas E³, y más de 60 unidades están en producción o pedidas en firme. Inicialmente, aún se trataba de soluciones altamente personalizadas. Pero la creciente exigencia de reducción de CO₂ y las condiciones marco para la homologación en Europa precisan de una estandarización y del desarrollo de máquinas de construcción de vía aptas para la producción en serie. Plasser & Theurer es consciente de ello y ha dado los pasos necesarios para continuar desarrollando las máquinas E³. Porque una cosa está cada vez más clara: invertir en una construcción de vía sostenible vale la pena.
El aumento del rendimiento como base de una mayor eficiencia
La variedad de posibilidades para "hacer más verdes" las máquinas convencionales es amplia. Las necesidades de energía están tendiendo a la baja a medida que se generaliza el método de trabajo continuo, donde en cada ciclo de bateo solo se frena y acelera el 20 % de la masa de la máquina. La regulación de revoluciones de los grupos de bateo hace que el trabajo sea más silencioso y eficiente. Los así llamados "Eco-Retrofits" son Retrofits que incluyen el cambio a grupos de bateo eléctricos, que reducen las revoluciones del motor y, con ello, las emisiones de ruido, de CO₂ y el consumo de combustible. Los combustibles alternativos, como el HVO100, convierten a las máquinas con motor de combustión en "más verdes". Pero, ¿son suficientes estas medidas? El inicio de un cambio de tendencia en la construcción de vía es ahora más perceptible que nunca.
Está comenzando una nueva era en la descarbonización de la construcción ferroviaria. Tal y como han demostrado los proyectos de referencia, los conceptos de accionamientos alternativos que utilizan la línea aérea de contacto para la alimentación ofrecen toda una serie de sinergias y ventajas para el operador de la máquina, el entorno y el ecosistema.
E³ en serie
Un primer paso hacia la estandarización lo constituyen los vehículos de conservación y mantenimiento de superestructura con accionamiento trimodal para ÖBB, fabricados en serie según un innovador concepto modular. Sus fuentes de energía son la catenaria, las baterías durante el trabajo y, a modo de reserva, un powerpack diésel-eléctrico alimentado con combustibles sintéticos. Es la primera vez que el sistema E³ se desarrolla y fabrica en una serie de máquinas completa.
El segundo paso consiste en la estandarización de las bateadoras universales de trabajo continuo con accionamientos alternativos. A tal efecto, la nueva UnimatExpress recurre a la corriente procedente de la catenaria. En caso necesario, también se pueden utilizar dos sistemas de alimentación eléctrica diferentes como fuentes de energía. De modo alternativo, un generador integrado puede asumir la generación de electricidad.
Las nuevas tecnologías exigen métodos de evaluación holísticos
Un cálculo del coste total de propiedad (Total Cost of Ownership, TCO) proporciona una perspectiva holística de los costes para poder tomar decisiones de inversión fundamentadas. Este método de análisis permite comparar de forma concluyente los accionamientos convencionales con los alternativos. Nuestra meta: ofrecer soluciones económicas, sostenibles y ergonómicas para el ferrocarril del futuro.
Inversión con vistas al futuro
A menudo, las decisiones de compra de una máquina de construcción de vía se basan principalmente en el precio de adquisición. Todos los demás costes incurridos durante el ciclo de vida del producto ocupan un lugar secundario. Entre ellos se encuentran los costes de la energía, como el diésel o la electricidad, los costes de mantenimiento y los costes de certificados de CO₂.
¿Por qué es necesaria una evaluación holística de los costes a lo largo de todo el ciclo de vida del producto? ¿Por qué se debería recabar información adicional y tener en cuenta otros factores? Las máquinas de construcción de vía alcanzan vidas útiles muy largas. Más del 50 % de las máquinas suministradas por Plasser & Theurer en los últimos 70 años continúan operativas en todo el mundo. Así, una máquina de construcción de vía típica presta sus servicios durante varias décadas, a menudo más allá de 30 años. Cuando se evalúan los costes a lo largo un periodo de servicio tan prolongado, cobran protagonismo los costes del ciclo de vida, derivados, en gran parte, de los costes de explotación.
Las ventajas ecológicas y económicas van de la mano
El potencial que ofrece el uso de accionamientos alternativos se puede calcular de forma realista. Aquí los representamos de forma transparente y comprensible mediante una evaluación TCO por el método del valor actual neto.
En este ejemplo concreto, se analizan en detalle los costes de explotación de una bateadora universal de 2 traviesas UnimatExpress para su uso en Alemania como valores de entrada principales para la valoración LCC. La comparación se realiza entre un accionamiento convencional diésel-hidráulico y la tecnología híbrida E³. Los costes de inversión conforman la otra parte, aunque dependen del equipamiento de la máquina, así como del plazo de explotación estimado, por lo que el operador de la máquina debe considerarlos por separado.
Los grupos de trabajo y otros consumidores de energía, como el aire acondicionado, en las máquinas E³ son alimentados con electricidad que proviene de la catenaria. En obras de construcción de vía nueva no suele estar disponible esta fuente de electricidad, por lo que las máquinas E³ están equipadas adicionalmente con un generador alimentado por combustibles sintéticos o diésel. La diversidad de sistemas de corriente de tracción existentes también se refleja en las correspondientes variantes de las máquinas E³.
El ejemplo de cálculo presupone que el motor de combustión se utiliza en un 20 % para el trabajo y los traslados, y que en el 80 % restante se puede utilizar la catenaria. Como base de cálculo se toman 180 jornadas/año y unas distancias de traslado (recorridos desde y hasta la obra) de 15.000 km al año.
A 20 años vista, los costes de explotación de una máquina híbrida "E³ C/I" son aprox. un 40 % inferiores a los de una máquina diésel-hidráulica. Este ahorro se logra principalmente por el menor consumo de combustible. Otro factor de reducción de costes como consecuencia de la electrificación es el menor gasto en piezas de repuesto y de desgaste. Los componentes eléctricos se caracterizan por tener intervalos de mantenimiento más largos que los componentes hidráulicos. Allí, donde tecnológicamente está justificado, la tecnología E³ apuesta por un sistema hidráulico reducido. De ahí, que una máquina E³ se conforme con 600 l de aceite hidráulico, en comparación con los 2.000 l que necesita una máquina diésel-hidráulica. Esta reducción ahorra importantes recursos, así como costes de aceite y componentes hidráulicos.
Otra información importante a la hora de decidir una inversión es el cálculo de las emisiones de CO₂ de la máquina. La evaluación TCO ofrece esta posibilidad, y proporciona informaciones transparentes sobre los ahorros porcentuales en emisiones de CO₂. Estos datos se presentan considerando la vida útil de la máquina, el perfil de uso definido y la tecnología correspondiente. Los posibles costes de eliminación de residuos al final de la vida útil a día de hoy no se tienen en cuenta, ya que actualmente es prácticamente imposible estimar estos costes.
E³ compensa al medio ambiente y a los operadores
La valoración de los costes del ciclo de vida permite una comparación concluyente entre distintos conceptos de máquinas. Las diferentes tecnologías se representan de forma transparente en cuanto a su consumo de energía, emisiones de CO₂ y costes de mantenimiento a lo largo de su ciclo de vida. Al margen de la velocidad y la calidad del trabajo, las ventajas que implica la eficiencia energética inclinan la balanza a favor de la tecnología E³. La huella ecológica de las máquinas de construcción de vía "verdes" se perfila como una inversión sostenible en el futuro.
