EU Green Deal: la sfida europea verso una società “post-carbon”

La lotta al climate change riguarda anche l'edilizia. L’edificio e il suo comportamento energetico diventano rilevanti non per il ruolo di “consumatore/produttore individuale” di energia, ma in quanto parte di una comunità (energetica) interconnessa nella quale avvengono scambi continui di energia tra chi sta producendo surplus energetico (rispetto al proprio fabbisogno) e chi si trova in deficit energetico (rispetto a quanto sta producendo). Comunità, inter-connettività, scambio ed efficienza sono oggi le parole chiave che complementano il termine “energia”.

L'esigenza di nuove strategie e politiche sulla sostenibilità

L’Unione Europea si è da sempre contraddistinta per lo sviluppo organico di azioni finalizzate al miglioramento dell’efficienza energetica nel settore edilizio, coordinate dalla Commissione Europea e successivamente tradotte operativamente dai singoli Stati membri. Ad avviare questa modalità di approccio, che prevede la traduzione organica a livello paese delle politiche energetiche sugli edifici, è stata la Direttiva 2002/91/CE [1], anche nota come Energy Performance of Building Directive (EPBD). Tale Direttiva sollecitava gli Stati membri ad attuare una serie di misure finalizzate alla standardizzazione e alla regolamentazione in materia di efficienza energetica nel settore edilizio.

Negli ultimi anni, l’inquinamento ambientale e i cambiamenti climatici riconosciuti come minacce per l’Europa e il mondo intero, hanno spinto con forza verso l’adozione di nuove strategie e politiche sulla sostenibilità, in particolare a livello europeo. In questo contesto si sviluppa l’ambizioso progetto denominato Green Deal Europeo, o Patto Verde europeo, presentato dalla Commissione Europea l’11 dicembre 2019 [2].  La grande sfida di questa iniziativa politica è orientare l’Europa verso la transizione ad una società “post-carbon”, con l’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, fornendo un impulso all’economia e migliorando, contestualmente, la salute e la qualità di vita delle persone. Le motivazioni alla base dello sviluppo di questo ambizioso progetto sono sintetizzabili nelle seguenti quattro direttrici chiave della politica europea:

1. ridurre la dipendenza dell’Unione Europea dall’importazione di fonti energetiche, aspetto oggi essenziale per il rafforzamento geopolitico del nostro continente;
2. ridurre la domanda di energia dell’Unione, con particolare attenzione al settore edilizio e al settore della mobilità, riconosciuti oggi come settori chiave su cui agire per ridurre i consumi di energia all’interno dell’Unione Europea;
3. promuovere di energia prodotta da fonti energetiche rinnovabili;
4. coinvolgere gli utenti finali, nonché l’intera comunità, per ottenere i reali risultati di razionalizzazione degli usi energetici all’interno del contesto comunitario, aumentando la loro consapevolezza sugli effetti energetici e ambientali delle loro azioni e orientandoli verso comportamenti più sostenibili.

Fig. 1 – Coinvolgimento degli utenti finali

La tendenza all’elettrificazione è un chiaro esempio di attuazione di tali politiche. Questo tema che ricorre nella storia dell’industria automobilistica, dove la transizione alla mobilità elettrica è un processo ormai avviato, si presenta anche nel settore edilizio interessato da una sempre maggiore spinta verso l’uso preponderante dell’energia elettrica come vettore energetico. 

L’analogia tra settore automobilistico e quello edilizio in termini di transizione elettrica è evidente dalle comuni direttrici che stanno guidando questo percorso: 

• veicolo elettrico, connesso e guida autonoma;
• edificio elettrico, connesso e “building-automation”.

Fig.  2 – Veicolo elettrico, connesso e autonomo (sinistra); Edificio elettrico, connesso e domotizzato (destra)

Un altro cambio di paradigma nel settore edilizio riguarda lo spostamento verso il concetto “comunità energetica”: l’edificio e il suo comportamento energetico diventano rilevanti non per il ruolo di “consumatore/produttore individuale” di energia, ma in quanto parte di una comunità (energetica) interconnessa nella quale avvengono scambi continui di energia tra chi sta producendo surplus energetico (rispetto al proprio fabbisogno) e chi si trova in deficit energetico (rispetto a quanto sta producendo). Comunità, inter-connettività, scambio ed efficienza sono oggi le parole chiave che complementano il termine “energia”. 

In questo contesto si sviluppa il Green Deal europeo, un ampio progetto articolato in una serie di macro-azioni che contengono strategie per tutti i settori con impatto sull’economia al fine di guidarne i cardini verso una transizione verde (“green economy” e “circular economy” sono le parole chiave), focalizzandosi in particolare sul settore edilizio, quello della mobilità e quello dell’industria avanzata. A fronte di questi 3 pilastri comunitari sui quali indirizzare azioni rivolte ad un forte efficientamento energetico dei processi e ad una conseguente riduzione degli impatti ambientali, viene introdotto un obiettivo trasversale e pervasivo rispetto a questi pilastri: la digitalizzazione diffusa. Questa diventa elemento essenziale non solo per l’ottimizzazione dei processi già prima evocata, ma anche per mettere in atto le operazioni di informazione, sensibilizzazione e coinvolgimento delle persone, dal singolo individuo alla comunità intera, indispensabili per attivare un cambio di mentalità e di stili di vita fondamentali per una vera transizione ecologica. 

Focalizzando l’attenzione sul settore edilizio, gli edifici ricoprono un ruolo di assoluto riguardo all’interno del Green Deal europeo. Oggi, è noto che gli edifici rappresentano una quota significativa dei consumi propri della nostra comunità europea, superando il 40% del consumo totale di energia [3]. 

Entrando nel dettaglio delle azioni traguardate dal Green Deal europeo orientate agli edifici, esse esplicitano tre principali indirizzi: 

1. la riqualificazione energetica del parco edilizio;
2. la digitalizzazione;
3. la connettività, intendendo l’edificio come elemento di una “energy smart community”. 

Fig. 3 – Direttrici del Green Deal europeo

In questo quadro, l’obiettivo prefissato di raggiungere un’alta qualità ambientale all’interno degli edifici può essere conseguito attraverso una serie di azioni che consentono, contestualmente, una riduzione dei loro fabbisogni energetici: di fatto, gli occupanti consumano energia in larga quantità per ottenere all’interno degli ambienti le desiderate condizioni di comfort interno, in primis mantenere gli opportuni livelli di temperatura. 

Il “mantra” per ottenere “alto comfort con bassi consumi” recita che occorre prima di tutto agire sulla riduzione della domanda migliorando le prestazioni energetiche dell’involucro edilizio, quindi adottare soluzioni tecnologiche per il sistema energetico-impiantistico ad alta efficienza e infine integrare opportunamente le tecnologie di produzione di energia da fonti rinnovabili (prima di tutto, solare termico e fotovoltaico). L’introduzione poi di un più ampio uso degli strumenti di digitalizzazione a bordo edificio, ai fini sia di monitoraggio, che di regolazione/controllo che di interazione con gli utenti, completa il quadro delle azioni orientate agli edifici ad alta prestazione energetica e ambientale (high performing buildings). 

A questi indirizzi, si aggiunge quello basilare per conseguire un reale effetto sulla società: la “penetrabilità” di queste azioni sul mercato. Adottare soluzioni che siano economicamente trasportabili sul mercato è fondamentale per conseguire gli obiettivi stabiliti. Per tale motivo, si richiama la necessità del giusto bilanciamento tra livello di prestazione energetica dell’edificio e il livello ottimale di costo: la metodologia di valutazione, conosciuta come Cost-optimal Analysis [4] e introdotta dalla Direttiva 2010/31/UE (EPBD Recast) [5], permette infatti di definire un livello ottimale dei costi in funzione delle prestazioni energetiche di un edificio, così da rendere le soluzioni proposte appetibili per il mercato.

Le traiettorie europee sopra citate si allineano perfettamente con le politiche di trasferimento tecnologico e innovazione di prodotto adottate dalla Giacomini S.p.A. L’azienda, riconosciuta tra i leader mondiali nella produzione di sistemi di climatizzazione (riscaldamento e raffrescamento) e componentistica per la distribuzione idraulica nei settori residenziale, industriale e terziario, si è da sempre improntata allo sviluppo di innovazione di prodotti volti a migliorare il comfort negli ambienti confinati e migliorare l’efficienza energetica. Tra queste linee di innovazione, i recenti sviluppi sull’’involucro edilizio attivo permettono, in particolare nei casi di riqualificazione energetica degli edifici, una riduzione della domanda di energia attraverso l’utilizzo di sistemi integrati di involucro (quindi sistemi attivi derivati dall’esperienza nel settore radiante, abbinati a sistemi passivi) minimizzando al contempo gli interventi all’interno degli spazi abitati, quindi senza alcun disagio per gli occupanti. Questa tecnologia consente all’azienda di inserirsi all’interno di un’ampia possibilità di intervento sul mercato del retrofit energetico, mercato oggi chiave nel contesto dei forti incentivi statali rivolti al rinnovamento del parco edilizio. 

Fig. 4 – Schema del sistema Termofacciata

Inoltre, la Giacomini S.p.A. è storicamente protagonista nel mercato dei sistemi radianti per il riscaldamento e il raffrescamento: questi terminali sono oggi considerati chiave per garantire alta efficienza dei sistemi energetici, sempre più “all-electric” e operanti a temperature moderate (basse temperature in riscaldamento e alte temperature in raffrescamento). Basti pensare all’accoppiamento classico di questi terminali con l’installazione di sistemi di produzione a pompa di calore: questo abbinamento ricopre un ruolo essenziale proprio nella transizione degli edifici verso l’elettrificazione, consentendo di ottenere le più alte efficienze energetiche. A ciò si aggiunge la gamma di prodotti per l’ottimizzazione del funzionamento impiantistico in condizioni operative, attraverso l’efficientamento energetico in regolazione e controllo: tra questi, i sistemi di bilanciamento dinamico della portata di ultima generazione, che consentono una stabilità di portata e erogazione dei carichi termici anche in presenza di difformità delle richieste termiche degli ambienti rispetto alle condizioni di progetto e conseguente significativo risparmio energetico.

Fig. 5 – Pavimento radiante a bassa inerzia termica e collettori con bilanciamento dinamico

Il sistema energetico sopra descritto parte da soluzioni che intervengono sull’involucro edilizio attraverso delle configurazioni attive integrate quelle passive dell’edifico (punto 1 del “mantra” europeo), per spostarsi verso un’architettura di sistema impiantistico ad alta efficienza attraverso l’accoppiamento di sistemi radianti e pompe di calore, integrati a soluzioni evolute di regolazione/controllo (punto 2 del “mantra” europeo), per concludersi con la perfetta integrazione del predetto sistema energetico a soluzioni con fonti di energia rinnovabile, come quella solare termica ed elettrica. In questo contesto, Giacomini è coinvolta in progetti di ricerca e sviluppo nel campo dell’idrogeno che, grazie alle sue caratteristiche intrinseche, è considerato un vettore energetico indispensabile per il futuro «decarbonizzato» del nostro pianeta: genera emissioni nulle nella reazione esotermica all’interno della caldaia catalitica di Giacomini e può essere prodotto con processi a zero emissioni climalteranti. Grazie alla possibilità di immagazzinamento, inoltre, l’idrogeno è in grado di offrire vantaggi all’intero sistema energetico, garantendo pieno sfruttamento della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili non programmabili. 

Fig. 6 – Caldaia catalitica ad idrogeno per zero emissioni

A tutto quanto sopra, si aggiunge lo sviluppo di prodotti di tipo digitale che permettono di fornire ai diversi utenti, dal manutentore all’occupante, dal conduttore degli impianti fino all’energy manager, le informazioni necessarie per ricreare all’interno dello spazio abitato un ambiente confortevole e adatto alle esigenze di comfort termico, nel rispetto degli obiettivi di riduzione dei consumi. 

In conclusione, uno strumento di ambiziosa politica energetica come il Green Deal europeo, se riletto in chiave industriale, può trovare la capacità di una sua interpretazione in termini di ricerca e sviluppo, di trasferimento tecnologico e innovazione sui prodotti proposti sul mercato, prodotti che diventano sistema energetico integrato e digitalizzato: sfida che Giacomini ha già colto nello sviluppo delle proprie innovazioni. 

Bibliografia

[1] Direttiva 2002/91/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 16 dicembre 2002 sul rendimento energetico nell'edilizia, Gazzetta ufficiale delle Comunità europee (2003).

[2] Commissione Europea, Piano d'investimento per l'Europa sostenibile - Piano d'investimento europeo per il Green Deal, vol. 53 (2020), Bruxelles, Belgio.

[3] Commissione Europea, Energy efficiency: delivering the 20% target, (2008), Bruxelles, Belgio.

[4] Commissione Europea, Orientamenti che accompagnano il Regolamento delegato (UE) 244/2012 della Commissione del 16 gennaio 2012, che integra la direttiva 2010/31/UE del Parlamento europeo e del Consiglio sulla prestazione energetica nell'edilizia istituendo un quadro metodologico comparativo per calcolare livelli ottimali in funzione dei costi per i requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici e degli elementi edilizi.

[5] Direttiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 19 maggio 2010 sulla prestazione energetica nell’edilizia (Recast), Gazzetta ufficiale dell’Unione Europea (2010).