Edifici a energia positiva: dimostratori, linee guida per la replica e una mappa politica
Il decentramento e la democratizzazione della produzione di energia - con i cittadini che producono, gestiscono e consumano la loro energia rinnovabile - saranno fondamentali per la transizione dell’Europa verso città a impatto climatico zero. Gli edifici a energia positiva (PEB) e i distretti a energia positiva (PED) si spingono oltre, con un surplus di produzione di energia rinnovabile. Il progetto EXCESS, finanziato dall’UE, si proponeva di trasformare gli edifici a energia quasi zero in PEB, concentrandosi su soluzioni integrate nelle quattro principali zone climatiche dell’UE rappresentate da Austria, Belgio, Finlandia e Spagna.
Urgono soluzioni di stoccaggio stagionale dell’energia
Il patrimonio edilizio europeo, le condizioni climatiche e i requisiti energetici sono molto diversi e richiedono soluzioni tecnologiche adattabili e modulari. Il lavoro di EXCESS ha messo in evidenza le notevoli differenze di preparazione al mercato delle tecnologie critiche. Le tecnologie PEB convenzionali, tra cui le tecnologie fotovoltaiche (FV), le batterie, le pompe di calore e i materiali isolanti, sono pronte per il mercato. Tecnologie PEB innovative come le tecnologie termiche fotovoltaiche (FVT), i sistemi di facciata multifunzionali ad alta efficienza energetica e i sistemi geotermici ibridi sono prossimi alla commercializzazione. Tuttavia, «le soluzioni di accumulo di energia stagionale, che saranno fondamentali per i PEB, sono in ritardo», spiega Andreas Tuerk di JOANNEUM RESEARCH, coordinatore del progetto.
Oltre le tecnologie, considerazioni sul clima e sugli edifici
L’accumulo di energia è particolarmente importante per ottenere soluzioni energetiche positive, a maggior ragione nei climi settentrionali. È stato molto più difficile ottenere un PEB in Finlandia a causa dell’elevata domanda di calore e della limitata irradiazione solare, mentre è stato facile in Spagna. La forma dell’edificio è risultata il secondo fattore più critico, dopo la zona climatica, con il risultato migliore ottenuto in presenza di pochi piani e un tetto ampio.
Ostacoli normativi, legali, finanziari e di forza lavoro
Poiché le tecnologie PEB sono spesso più costose delle tecnologie convenzionali, sono necessari portafogli tecnologici integrati per ridurre i costi di vita. Ad esempio, la tecnologia FVT può ridurre i costi energetici di perforazione di una pompa di calore geotermica. Tuttavia, nella maggior parte delle dimostrazioni di EXCESS, le normative, come quelle che limitano la perforazione per le pompe di calore o le norme antincendio, hanno rappresentato un ostacolo. I costi di investimento più elevati possono essere parzialmente compensati da costi dell’elettricità più bassi, ma sono necessari sussidi, sovvenzioni e altri tipi di sostegno. È necessario migliorare i quadri normativi per la fornitura di servizi di flessibilità su piccola scala, in modo da sbloccare ulteriori entrate e risparmi energetici. «I sistemi di controllo TIC combinati con strumenti intelligenti di incentivazione/premio per gli utenti finali possono contribuire a un risparmio energetico fino al 10 %», spiega. Infine, per supportare le tecnologie PEB e PED sono necessarie manodopera qualificata, conoscenze e capacità produttive. Ad esempio, la tecnologia FVT è ben consolidata in Francia, ma è difficile trovare installatori in Belgio e Finlandia. Il settore delle costruzioni ha bisogno di formazione per implementare nuove soluzioni TIC. Lo sviluppo di tecnologie di produzione automatizzate dovrebbe accelerare la ristrutturazione con facciate prefabbricate multifunzione.
La strada da percorrere: commercializzazione, riproduzione e politica
Diverse tecnologie maturate da EXCESS stanno per arrivare sul mercato: FVT in combinazione con pompe di calore geotermiche nei paesi nordici; pompe di calore ad alta efficienza nell’Europa centrale e orientale; una facciata multifunzionale in Austria. La pagina web di EXCESS contiene approfondimenti sulla replica delle tecnologie PEB di EXCESS e raccomandazioni politiche. Il coordinatore riassume: «Che si tratti di singole tecnologie PEB o di portafogli, queste devono essere integrate nella pianificazione urbana e nei piani urbanistici per l’energia e il clima. Questo dovrà essere integrato da una produzione di massa e dall’automazione dell’installazione per una significativa riduzione dei costi e per mitigare i vincoli legali e normativi. Affrontando questi aspetti, l’UE può raggiungere un contributo molto più elevato di energia rinnovabile - e un numero crescente di PEB e PED - entro il 2030.»
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