Volta Via estudia la electrificación de las obras viales

El proyecto de investigación Volta Via ha analizado cómo se puede electrificar las grandes obras de construcción vial y qué infraestructura energética es necesaria para ello. Un resultado: ya existen modelos electrificados para hasta el 86 por ciento de las categorías de maquinaria analizadas.

Para las fases de construcción intensivas se calculó una necesidad de recarga de 378 kW.

Foto: Volta Via

El proyecto fue llevado a cabo por Zeppelin Rental en colaboración con el departamento de Ingeniería de Producción de Componentes para la Movilidad Eléctrica (PEM) de la RWTH Aachen entre agosto de 2024 y mediados de 2026. Participaron, entre otros, la Autobahn GmbH, la Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt), la austriaca ASFINAG y la suiza Bundesamt für Straßen ASTRA.

Se investigaron, entre otras cosas, las renovaciones completas así como las reparaciones de capas en carreteras asfaltadas y de hormigón. Para los años 2027, 2040 y 2050, los socios del proyecto desarrollaron escenarios de referencia relacionados con la necesidad de maquinaria, el suministro energético e infraestructura de carga. Según el informe final, estos escenarios deben adaptarse en cada caso a los métodos de construcción, la configuración de las maquinarias, el tiempo de ejecución y las condiciones locales.

Según los resultados, ya hoy en día existen en el mercado modelos eléctricos para hasta el 86 por ciento de las clases de maquinaria necesarias. Sin embargo, esto no implica una equivalencia técnica total con las máquinas diésel. Existen limitaciones, entre otras, en términos de potencia continua, tiempo de funcionamiento, necesidad de carga y flexibilidad de uso. Los autores identifican brechas en la oferta principalmente entre los proveedores de materiales y los fabricantes de encofrados deslizantes.

El suministro energético se convierte en el punto crítico

La magnitud de la demanda adicional de electricidad se puede estimar mediante un cálculo modelo para la electrificación de las obras de renovación de autopistas. Con una tasa de renovación estimada del cuatro por ciento, Alemania tendría una demanda adicional de electricidad de aproximadamente 34,7 GWh al año. Esto equivale a unos 0,0066 por ciento del consumo energético alemán. Para toda la región D-A-CH, Volta Via calcula unos 44 GWh anuales.

Según el informe, lo más importante que la cantidad total de energía es la disponibilidad local de la potencia necesaria. Para la fase de construcción más intensiva del escenario de referencia analizado, se requiere una potencia de carga de 378 kW. Entre los factores que deben tenerse en cuenta se encuentran las conexiones a la red, los períodos de carga, los sistemas de almacenamiento, la gestión de cargas y las posibles operaciones de carga simultáneas.

Está claro que no todos los vehículos necesitan cargar directamente en el lugar de construcción. Según el estudio, los camiones volquete autorizados para circular por carretera, los camiones articulados, las mezcladoras de transporte y otros vehículos para el traslado de materiales también podrían utilizar estaciones de servicio, instalaciones de producción y logística o puntos de carga públicos para camiones.

Por otro lado, las máquinas utilizadas en obras requieren soluciones de suministro diferentes. En proyectos a gran escala que duran varios años, podría ser viable una conexión de media tensión específica para el proyecto. Para obras más cortas o que se desplazan geográficamente, el informe propone sistemas de suministro temporales y móviles. Las máquinas conectadas por cable también pueden ser útiles para aplicaciones estacionarias, lo que permitiría evitar en parte el uso de grandes baterías, siempre y cuando exista una conexión eléctrica lo suficientemente potente.

Strabag demostró en verano de 2026 en Oberhausen cómo podría verse un enfoque de este tipo en la práctica. Durante la renovación de una planta de tratamiento de suelos, se utilizaron allí once maquinarias de construcción completamente eléctricas, entre ellas una excavadora de 25 toneladas, un cargador frontal, una grúa automotriz y una máquina para trabajos en carreteras. Un almacenador de baterías móvil con 153 kWh sirvió para alimentar las máquinas y atenuar los picos de carga. No obstante, la obra no funcionó completamente con energía eléctrica: para aplicaciones que no podían electrificarse y para los transportes logísticos, Strabag utilizó además HVO100.

Los costos operativos podrían disminuir

Volta Via también ha analizado los costos operativos de los diferentes escenarios. Suponiendo que se utilicen sistemáticamente las máquinas eléctricas disponibles, los costos continuos para 2027 podrían reducirse a poco más de la mitad en comparación con la versión convencional. Para 2050, en este modelo disminuirían hasta alcanzar aproximadamente una octava del nivel actual.

No obstante, el cálculo no tiene en cuenta los costos de adquisición de las máquinas. Tampoco se asume un precio constante de la electricidad industrial al nivel de 2025. Según el informe, si las máquinas de construcción eléctricas resultan realmente rentables depende, entre otros factores, del grado de utilización, las horas de funcionamiento, los precios de la energía, los costos de infraestructura, el valor residual y las posibles repercusiones en la productividad y el tiempo de construcción.

También las emisiones corresponden a potenciales modelados. Bajo las condiciones límite óptimas asumidas, Volta Via calcula que para 2027 habrá alrededor del 80 por ciento menos emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con el escenario de referencia convencional. Para 2050, este potencial de reducción aumenta a aproximadamente el 97 por ciento. Los valores reales dependen, entre otros factores, de la fuente de energía eléctrica, la disponibilidad de maquinaria y las condiciones específicas de cada obra.

Otro foco del proyecto fue la adjudicación de proyectos públicos de construcción. Para ello se desarrolló un índice de electrificación que tiene en cuenta la tecnología de propulsión, el número de maquinarias y su importancia en el proceso constructivo. De esta manera se busca evitar que muchos pequeños dispositivos eléctricos mejoren de forma desproporcionada los resultados, mientras que las etapas clave del proceso sigan realizándose de forma convencional.

El índice está pensado inicialmente como criterio de selección y no como uno de exclusión. De este modo, los licitantes que no cuenten con un parque de maquinaria completamente electrificado no serán excluidos por principio, pero los conceptos de maquinaria y suministro con menores emisiones obtendrán una ventaja en la evaluación. A medida que aumente su disponibilidad en el mercado, podrían darsele más importancia al índice o establecerse valores mínimos para él.

Volta Via fue financiado en el marco de la cooperación D-A-CH para la investigación en infraestructuras viales 2024. Los organismos responsables son el Ministerio Federal Alemán de Transporte, el Ministerio Federal Austriaco de Innovación, Movilidad e Infraestructura y la Oficina Federal Suiza de Carreteras.