Approfondimento tecnologico: l'elettrificazione raggiunge la maturità

Se chiedeste a una persona che non lavora nel settore edile quale fonte di energia utilizzano le gru a torre, la risposta più probabile sarebbe "diesel".

Sebbene l'immagine mentale della fuliggine nera che fuoriesce da un tubo di scarico sia difficile da sradicare dalla memoria collettiva, si sbaglierebbe. Non esistono dati precisi, ma si stima che oltre il 90% delle gru a torre in tutto il mondo sia alimentato a energia elettrica.

Atlas Copco a Saragozza, in Spagna, durante una dimostrazione della potenza erogata dalle gru. Foto: Atlas Copco

Il motivo più ovvio è che, trattandosi di una macchina statica, avere serbatoi di carburante a bordo non offre grandi vantaggi. Ma ci sono molti altri aspetti da considerare.

I motori elettrici erogano una coppia elevata fin da velocità zero, ideale per movimentare e posizionare carichi pesanti. La corrente elettrica consente inoltre un migliore controllo della velocità. Per migliorare ulteriormente queste prestazioni, la maggior parte delle gru moderne utilizza azionamenti a frequenza variabile che garantiscono un'accelerazione e una frenata fluide, riducendo i movimenti del carico e le sollecitazioni meccaniche sulla struttura della gru.

Inoltre, i motori elettrici utilizzano l'energia in modo più efficiente rispetto ai motori diesel. Ciò si traduce in minori costi operativi (sia in termini di consumo energetico che di manutenzione), con conseguente riduzione del costo totale di proprietà e del periodo di ammortamento dell'investimento.

Un ulteriore vantaggio è rappresentato dall'assenza di emissioni di scarico nel punto di utilizzo e da una rumorosità notevolmente inferiore, caratteristiche che consentono alla gru di operare in aree urbane nel rispetto delle normative vigenti.

La gru mobile pieghevole su ruote elettrica Spierings SK487-AT3 eLift. Foto: Spierings

Gru mobili

Come già accennato, le gru statiche si prestano all'alimentazione elettrica, che di solito viene fornita dalla microrete del cantiere (tramite un gruppo elettrogeno locale o la rete elettrica).

Le gru mobili, d'altro canto, si affidano ancora in gran parte all'alimentazione diesel, sebbene stiano comparendo sul mercato alcuni modelli elettrici a batteria.

Nel 2020, l'azienda olandese Spierings, che aveva presentato per la prima volta un prototipo di gru elettrica nel 2010, ha consegnato le sue prime gru mobili SK487-AT3 eLift con propulsione diesel-elettrica. Queste gru sono dotate di un telaio con un sistema di propulsione ibrido in serie che garantisce un'autonomia su strada in modalità completamente elettrica di circa 30 km. Successivamente, un motore diesel John Deere da 6,8 litri a bordo ricarica il pacco batterie da 85 kWh.

Il sistema eLift di questa gru consente di azionarla a zero emissioni quando si utilizza un collegamento elettrico adeguato (16 o 32 Ampere): la gru è nota come City Boy per la sua idoneità ai cantieri urbani. In assenza di un collegamento, la gru funziona in modalità ibrida diesel-elettrica.

La modalità completamente elettrica rappresenta un punto di forza distintivo, ma anche il modello ibrido offre vantaggi specifici. Il motore consuma solo due litri di carburante all'ora, mentre Spierings afferma che un modello diesel equivalente ne consumerebbe circa sette nello stesso lasso di tempo. Il motore è conforme alla normativa Stage 5 (senza sistema di riduzione delle emissioni SCR), mentre la funzione start-stop garantisce il funzionamento solo quando necessario. Il passaggio tra le diverse modalità di guida è completamente automatico.

Con un peso totale di 36 tonnellate, la gru a tre assi solleva 7 tonnellate, offre un'altezza di sollevamento massima di 52 metri e ha un braccio di 40 metri.

La gru mobile diesel-ibrida GMK5150L-1e di Grove può ricaricare la batteria tramite il motore diesel anche quando è in movimento. Foto: Grove

simile spinta

Passando a una capacità di carico fino a 60 tonnellate, la Grove di Manitowoc offre la gru fuoristrada diesel-ibrida GMK5150L-1e da 150 tonnellate con braccio da 60 metri. Considerando solo l'erogazione di potenza, questa è notevolmente simile alla Spierings SK487-AT3 eLift.

Il veicolo a cinque assi utilizza un motore turbodiesel a sei cilindri da 12,8 litri Mercedes-Benz OM471LA Stage 5. Non è prevista un'autonomia completamente elettrica, poiché la sovrastruttura della gru è alimentata esclusivamente da energia elettrica, fornita da una batteria da 160 kWh.

Il pacco batterie può essere caricato utilizzando diverse fonti esterne, sia in corrente alternata (a vari livelli di potenza) sia, in opzione, tramite un caricabatterie di bordo ad alta tensione in corrente continua in grado di erogare fino a 200 kW. È interessante notare che la batteria può essere ricaricata anche utilizzando il motore (fino a 170 kW) mentre la gru è in movimento.

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La gru mobile telescopica gommata ibrida LTM 1150-5.4 E di Liebherr è stata presentata per la prima volta nell'aprile del 2025. Foto: Liebherr

Il modello più recente è la Liebherr LTM 1150-5.4 E. Presentata al Bauma, la fiera delle macchine edili di Monaco di Baviera, nel 2025, questa gru con una capacità di 150 tonnellate pesa 60 tonnellate e ha un braccio di 66 metri. Utilizza il motore diesel a sei cilindri da 400 kW compatibile con HVO di produzione Liebherr per azionare il telaio a cinque assi, con funzionamento completamente elettrico per la sovrastruttura.

La gru può funzionare fino a quattro ore utilizzando esclusivamente l'alimentazione di bordo fornita dal pacco batterie da 99 kWh. Liebherr aggiunge inoltre che un "collegamento a bassa tensione alla rete elettrica" è sufficiente per garantire le massime prestazioni della gru, con il pacco batterie che funge da riserva di energia. Grazie al funzionamento completamente elettrico, la LTM 1150-5.4 E è ideale per i cantieri edili a zero emissioni.

Tra le altre caratteristiche della gru ibrida Liebherr, si annovera il sistema RemoteDrive. Questo permette di controllare la gru dall'esterno del veicolo, consentendo all'operatore di individuare la posizione di visuale ottimale per l'operazione, migliorando la sicurezza e la funzionalità.

Schermata dell'interfaccia utente grafica della nuova gamma di alimentatori Integrated Hybrid di Atlas Copco. Foto: Atlas Copco

Fonte ibrida

L'elettrificazione delle gru sta chiaramente progredendo, ma, man mano che la tecnologia delle gru si evolve, si evolvono anche le fonti di alimentazione.

Atlas Copco è nota per i suoi compressori d'aria utilizzati in una vasta gamma di applicazioni industriali. Meno conosciuti sono invece i gruppi elettrogeni dell'azienda, nonostante il primo sia stato lanciato sul mercato nel 1994.

Nell'aprile del 2026, Atlas Copco ha presentato la sua ultima generazione di generatori ibridi integrati. Come suggerisce il nome, questi combinano un motore diesel fornito da FPT Industrial con una batteria agli ioni di litio-fosfato da 60 kWh.

Per far fronte agli elevati picchi di consumo energetico tipici delle gru, gli operatori hanno optato per l'utilizzo di sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS). Questi sistemi sono in grado di gestire i picchi di potenza e di garantire un funzionamento a zero emissioni. Tuttavia, sono pesanti e il trasporto può risultare difficile e costoso qualora sia necessaria la ricarica fuori sede.

Il gruppo elettrogeno ibrido integrato è progettato per ovviare agli svantaggi dei sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) sovradimensionati. Il pacco batterie di bordo, funzionando in modo autonomo, è progettato per fornire brevi e intensi picchi di potenza. Il motore a combustione interna si attiva solo quando necessario o per ricaricare il pacco batterie. In questo modo, i nuovi gruppi elettrogeni possono offrire un risparmio di carburante dell'80% rispetto a un modello esclusivamente diesel, riducendo al contempo le emissioni di anidride carbonica nella stessa misura.

Il sistema ECO Controller viene utilizzato per gestire la potenza erogata in base all'assorbimento di corrente. Il sistema può includere un controllo dello stato di salute della batteria per fornire informazioni sulle prestazioni del pacco, contribuendo a migliorarne l'efficienza e la durata. I pacchi batteria sono progettati per circa 6.000 cicli di carica-scarica, il che equivale a una durata di quasi 10 anni.

Sono disponibili tre modelli: QHS 120 SS, QHS 200 SS e QHS 250 T4f. La potenza erogata varia da 120 a 250 kVA.

Potain Power Solutions offre questa nuova unità per l'alimentazione autonoma di gru a torre. Foto: Potain

Alimentazione autonoma per gru a torre

Tornando al punto di partenza, nel luglio 2026 Manitowoc ha introdotto la sua nuova gamma Potain Power Solutions di sistemi di accumulo di energia per la fornitura di energia elettrica autonoma alle gru a torre.

Pensate per cantieri remoti o aree con rigide normative in materia di emissioni e rumore, le nuove unità Power Solutions sono progettate per gestire i cicli di lavoro ad alta intensità tipici delle gru a torre.

Le potenze disponibili vanno da 135 kVA a 270 kVA, fino a superare i 375 kVA. I sistemi di accumulo energetico sono dotati di un'elevata capacità di scarica per supportare i picchi di corrente durante le fasi di aumento del carico, garantendo prestazioni ottimali senza cali di tensione o interruzioni di corrente. Inoltre, i pacchi batteria dispongono di un sistema di raffreddamento a liquido per mantenere le prestazioni anche ad alte temperature e in ambienti umidi.

Sono progettati per integrarsi con le gru a torre Potain, dai modelli base a quelli specializzati, e possono inoltre fornire energia ad altre attrezzature di cantiere. Altre caratteristiche includono la stabilizzazione della rete e il livellamento della corrente per prevenire danni all'elettronica di bordo.

Le unità sono resistenti a vibrazioni e urti e, a differenza di altre unità BESS di dimensioni maggiori, le Potain Power Solutions possono essere movimentate con un carrello elevatore.

"Le soluzioni Potain Power aiutano i proprietari di gru a torre a orientarsi verso cantieri più intelligenti e indipendenti, mantenendo la massima produttività a prescindere dalle carenze infrastrutturali locali", ha affermato Robin Chen, responsabile dello sviluppo di nuovi prodotti.

"Riducendo la dipendenza dai generatori diesel, si riducono i costi operativi giornalieri e si aiutano gli utenti a raggiungere i propri obiettivi di sostenibilità."

Le nuove unità di potenza saranno disponibili in Asia-Pacifico, India, Africa, America Latina e Medio Oriente.