Modulo per facciate fornisce energia rinnovabile agli edifici

Un domani non lontano un modulo per facciate potrebbe essere la chiave di volta per risolvere a basso costo i problemi di climatizzazione e ventilazione di un edificio. E’ questa l’idea di un team di ricercatori del Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP und für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, rispettivamente Dipartimenti di fisica edilizia, di economia e di tecnologia energetica. Un’idea non lontana concettualmente dal progetto Cellia sviluppato dal Gruppo Focchi e dallo studio Progetto CMR in collaborazione con Mitsubishi che presentammo qui.

In prova il modulo per facciate RE

Venendo al progetto tedesco, test su elementi di facciata modulare sono in corso presso l’impianto di prova per l’energia e gli ambienti interni (VERU) al Fraunhofer IBP di Holzkirchen, in Germania. Partner del progetto sono Implenia Fassadentechnik GmbH, che fornisce la facciata modulare RE, Lare GmbH Luft- und Kältetechnik, che sta sviluppando la pompa di calore, e LTG AG, che opera nel settore della ventilazione decentralizzata.

Qui si sta sperimentando il modulo per facciate RE (renewable energy) che integra gli impianti di climatizzazione dell’edificio e fornisce energia rinnovabile per riscaldare, raffreddare e ventilare le stanze adiacenti. Ciò è reso possibile da un impianto fotovoltaico integrato nella facciata modulare che fornisce energia all’intero sistema, una mini-pompa di calore per il riscaldamento e il raffrescamento e un’unità di ventilazione decentralizzata con recupero di calore. Oltre ad essere adatto alla ristrutturazione di facciate esistenti, il sistema può essere utilizzato anche nelle nuove costruzioni come soluzione sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico.

La facciata modulare RE è ritenuta più adatta per l’impiego in uffici, edifici amministrativi e scuole costruiti negli anni ’50, ’60 e ’70. In questo periodo si utilizzava prevalentemente la struttura a telaio. Durante i lavori di ristrutturazione, i vecchi elementi di facciata vengono rimossi e i nuovi moduli dal pavimento al soffitto vengono montati sulla parte anteriore della struttura dell’edificio. Un’unica unità tecnica della facciata modulare RE è larga 1,25 m e profonda 30 cm. Ogni unità può fornire un locale con una superficie di ca. 24 metri quadrati.

Ristrutturazione poco invasiva

Il progetto di ricerca mira a sviluppare una facciata modulare economicamente vantaggiosa per progetti di ristrutturazione e nuove costruzioni che consentirà un approccio poco invasivo. “Non stiamo ristrutturando l’intero edificio, ma solo la facciata“, spiega Jan Kaiser, project manager e scienziato presso Fraunhofer IEE. “Tutti gli impianti di riscaldamento, raffreddamento e ventilazione necessari per gli uffici adiacenti sono integrati all’interno della facciata.”

Costi sotto controllo

Poiché i moduli possono essere prefabbricati, possono essere prodotti pronti per l’uso. Ciò fornisce a progettisti e investitori un quadro dei costi chiaramente definito. Poiché la tecnologia di riscaldamento e ventilazione è già integrata nel modulo, non è necessario posare nuovi tubi all’interno dell’edificio. Il modulo per facciate ha semplicemente bisogno di un collegamento elettrico per continuare la climatizzazione e la ventilazione degli ambienti durante i periodi senza elettricità fotovoltaica. Ciò riduce la quantità di lavoro necessaria per l’installazione e la regolazione in loco. Nel caso ideale, non è necessario che gli utenti nelle stanze adiacenti si trasferiscano durante i lavori di ristrutturazione.

Un modulo a bassi consumi energetici

“La nuova facciata modulare RE offre una protezione perfettamente coordinata contro calore e luce solare combinata con un basso consumo energetico e un elevato comfort per l’utente”, sottolinea Michael Eberl, scienziato presso Fraunhofer IBP che ha lavorato con Jan Kaiser al progetto. Tra il 1950 e il 1990 circa, circa il 25-30% di tutti gli edifici per uffici in Germania sono stati costruiti utilizzando metodi di costruzione a telaio. Insieme, consumano 3200 gigawattora (GWh) di elettricità ogni anno. “L’utilizzo della nostra facciata modulare RE ridurrebbe questo valore a 600 GWh. L’alto livello di prefabbricazione aumenterebbe anche il basso tasso di ristrutturazione di appena l’uno per cento all’anno”, spiega Kaiser.

Infatti, in Germania il tasso di ristrutturazione nel settore immobiliare è ancora troppo basso per realizzare la transizione energetica entro la data fissata dal governo tedesco. Tuttavia, un maggiore utilizzo di componenti prefabbricati può aiutare ad accelerare questo processo. Analoghe considerazioni possono essere fatte per il nostro paese dove la ristrutturazione del patrimonio immobiliare nel terziario stenta a decollare.