Le macchine da costruzione a trazione elettrica e ibrida sono sempre più preferite a livello globale in risposta alla crescente sensibilità ambientale e ai requisiti di controllo delle emissioni, oltre che a fattori quali i costi energetici e l’efficienza operativa. Tuttavia, affinché tali macchine risultino sicure, efficienti e sostenibili, è essenziale la conformità alle norme internazionali in ambiti quali la sicurezza dei sistemi elettrici ed elettronici, la compatibilità elettromagnetica e la sicurezza complessiva della macchina.
Quadro settoriale / tecnico
Nelle macchine da costruzione elettriche o ibride (come carrelli elevatori, sollevatori telescopici, piccole gru e macchine per cantieri urbani), i sistemi di batteria, inverter e motori elettrici devono essere progettati per resistere ad alta tensione, fluttuazioni di corrente e sollecitazioni ambientali. Rispetto ai sistemi idraulici convenzionali o ai motori a combustione interna, queste macchine richiedono un’integrazione coordinata di software e hardware per la gestione dell’energia, il controllo di coppia/forza, il controllo motore e i circuiti di sicurezza.
In questo contesto, garantire messa a terra del telaio, protezione da cortocircuito, isolamento, funzioni di arresto di emergenza e compatibilità dei sistemi di controllo elettronici nelle macchine da costruzione elettriche è fondamentale sia per la sicurezza strutturale sia per la sicurezza dell’operatore.
Tuttavia, quando si fa riferimento a uno “standard per macchine da costruzione elettriche/ibride” — in particolare per macchine idro-meccaniche o attrezzature pesanti — la questione è complessa: è necessaria una valutazione specifica per ciascuna classe di macchina.
Standard e quadro normativo
• Uno degli standard internazionali sviluppati per i “veicoli stradali / terrestri” elettrici è ISO 6469-3. Questo standard definisce i requisiti di sicurezza elettrica per i veicoli elettrici (in particolare veicoli stradali) con sistemi di propulsione elettrica ad alta tensione e circuiti elettrici ausiliari, includendo criteri quali isolamento, protezione contro le scosse elettriche, protezione termica e protezione dei circuiti.
• Parti correlate, come ISO 6469-2, affrontano aspetti quali la sicurezza operativa, la sicurezza di sistema e la protezione in caso di guasto dei veicoli con propulsione elettrica.
• Nelle macchine da costruzione e movimento terra — in particolare quelle che integrano sottosistemi elettrici/elettronici — lo standard ISO 13766 può fungere da riferimento per la compatibilità elettromagnetica e la sicurezza elettrica. Questo standard include criteri di prova e accettazione per la valutazione della compatibilità elettromagnetica (EMC) delle macchine da costruzione/movimento terra con fonti di alimentazione elettrica interne che non utilizzano motori a combustione interna.
• Da una prospettiva più generale di sicurezza delle macchine, standard quali IEC 60204-1 sono richiamati per i circuiti di comando a bassa tensione e per i sistemi di controllo delle macchine nelle apparecchiature elettriche. Questo standard disciplina la sicurezza delle apparecchiature elettriche delle macchine, le misure di protezione dei circuiti di comando, la messa a terra e i requisiti di commutazione.
• Inoltre, per sistemi di controllo complessi che coinvolgono la progettazione e il collaudo di funzioni di automazione e sicurezza in software e hardware, standard come ISO 13849 possono essere adottati come riferimento per la sicurezza funzionale. Tale standard regola i requisiti di progettazione e validazione dei componenti legati alla sicurezza nei sistemi di controllo delle macchine.
Questi quadri normativi costituiscono i riferimenti principali per garantire che le macchine da costruzione elettriche o ibride siano conformi agli standard sia in termini di sicurezza elettrica/elettronica sia di sicurezza della macchina.
Tendenze nazionali e internazionali
A livello globale, la preferenza per modelli elettrici/ibridi nel settore delle macchine da costruzione e pesanti è direttamente collegata alla riduzione delle emissioni di carbonio, alla diminuzione dei costi operativi e al raggiungimento di obiettivi di sostenibilità ambientale. In particolare dagli anni 2020, numerosi costruttori internazionali hanno ampliato i propri portafogli includendo carrelli elevatori elettrici, pale elettriche e macchine compatte alimentate a batteria.
Anche in Türkiye si osservano moduli di propulsione a batteria sviluppati da alcuni produttori per macchine elettriche e lanci di prodotto che enfatizzano “zero emissioni / bassa rumorosità”. Ad esempio, un produttore turco dichiara di offrire piccole macchine compatte alimentate da batterie agli ioni di litio.
Tuttavia, questa trasformazione non è ancora diffusa; allo stato attuale, si osserva a livello di modelli e produttori selezionati. L’adozione di macchine elettriche/ibride comporta inoltre una serie di questioni tecniche e logistiche, tra cui infrastrutture (ricarica, manutenzione), formazione degli operatori e prove di conformità normativa.
Dimensione R&S e ingegneristica
I team di ingegneria impegnati nello sviluppo di macchine da costruzione elettriche e ibride lavorano su gestione della batteria, controllo termico, isolamento ad alta tensione, circuiti di controllo di inverter e motori, frenata rigenerativa, ottimizzazione dell’efficienza energetica, controllo del momento di carico e circuiti di sicurezza elettronici. In questo modo, sia le prestazioni sia gli standard di sicurezza delle macchine possono essere gestiti in modo più controllato rispetto alle macchine convenzionali.
Inoltre, garantire che l’integrazione di sensori, circuiti elettronici, software e hardware nei sistemi di controllo della macchina sia affidabile, testata e standardizzata è cruciale per la durata della macchina, le esigenze di manutenzione e la sicurezza. In questo ambito, l’applicazione di standard di sicurezza funzionale come ISO 13849 rappresenta un riferimento rilevante in termini di tolleranza ai guasti e sicurezza operativa.
Valutazione e situazione attuale
• Le macchine da costruzione elettriche e ibride emergono come un segmento orientato al futuro per via dei requisiti tecnici, degli obiettivi ambientali e dei vantaggi sui costi operativi.
• Tuttavia, affinché tali macchine risultino pienamente conformi agli standard e certificabili in termini di sicurezza, è necessario prestare attenzione ad aspetti quali sicurezza elettrica, EMC, sicurezza della macchina e sicurezza dei sistemi di controllo, applicando le norme appropriate (come ISO 13766, ISO 6469-3, IEC 60204-1, ISO 13849, ecc.).
• In Türkiye, al momento, questa trasformazione appare a livello di “modelli/produttori selezionati”; non può ancora essere descritta come una “pratica standard generalmente accettata” su scala settoriale.
• Qualora vengano assicurate infrastrutture (ricarica, manutenzione, standard di manutenzione/riparazione), formazione degli operatori e ispezioni periodiche, le macchine da costruzione elettriche/ibride — con conformità agli standard internazionali e vantaggi di produzione domestica — presentano un potenziale significativo in Türkiye.
