È trascorso circa un quarto di secolo da quando il fotovoltaico (FV) ha imboccato la via del successo. Da allora ci si chiede regolarmente in che modo i pannelli fotovoltaici possano essere integrati architettonicamente nel progetto complessivo di un edificio senza comprometterne l’estetica. Negli anni Novanta, nell’ambito del programma d’azione «Energia 2000» per l’incentivazione delle energie rinnovabili, i pionieri dell’energia solare in Svizzera hanno sviluppato soluzioni avanzate in questa direzione. «A quei tempi i moduli FV integrati negli edifici erano solo un po’ più cari dei pannelli fotovoltaici normali», ricorda Roland Frei, direttore di Energiebüro AG, un’azienda di Zurigo specializzata in progetti di impianti a energia solare. «Ma successivamente è iniziato il boom dei moduli solari standard che ha scatenato la grande guerra dei prezzi nell’industria del solare. In breve tempo i pannelli fotovoltaici tradizionali sono passati a costare un terzo delle soluzioni integrate negli edifici, che si sono trovate improvvisamente in difficoltà».
Roland Frei siede nella sala riunioni della sua azienda non lontano dalla stazione principale di Zurigo. Alla parete spiccano numerose fotografie di progetti di impianti fotovoltaici. Tra questi, anche i primi esempi di fotovoltaico integrato negli edifici: un’immagine mostra l’impianto realizzato da Migros nel 2000 per la sua sede principale sulla Limmatplatz di Zurigo. Allora, l’impianto fotovoltaico integrato in vetro isolante è valso a Migros il Premio Solare Svizzero. In una foto accanto è raffigurato il tetto di una scuola a Lengnau (AG) realizzato nello stesso periodo, per il quale è stata impiegata la stessa tecnologia FV nei lucernari.
Nel frattempo, dopo anni di guerra dei prezzi, questa soluzione è stata ripresentata spesso con la sigla inglese BIPV che significa Building-Integrated Photovoltaics e corrisponde al FAI (fotovoltaico architettonicamente integrato). Senza dubbio i pannelli fotovoltaici che assumono, oltre alla funzione di produrre elettricità, il ruolo di elemento di costruzione, si rivolgono ancora a un mercato di nicchia, tuttavia l’interesse per le soluzioni BIPV sta crescendo di popolarità, come è emerso da un sondaggio condotto tra i proprietari di case in Svizzera nell’ambito del programma nazionale di ricerca «Svolta energetica»: gran parte delle persone intervistate preferisce pannelli fotovoltaici architettonicamente integrati, e la maggior parte di questi è anche disponibile a pagare qualcosa in più.
Nel frattempo non mancano anche gli esempi di realizzazioni riuscite e talvolta persino spettacolari: grazie alla facciata attiva in vetro del progetto faro dell’UFE, munita di moduli monocristallini integrati e con una colorazione speciale che ricorda più una facciata in metallo che delle celle fotovoltaiche, un edificio plurifamiliare ubicato nella Hofwiesenstrasse di Zurigo e risalente agli anni Ottanta è stato trasformato in un immobile Plusenergie con un recente intervento complessivo di risanamento. Oggi il fotovoltaico si presenta in varie forme, anche molto diverse. I moduli sono realizzati in diverse tonalità, compresi terracotta e bianco, con diverse strutture superficiali e rivestimenti (ndr: al riguardo vedere anche l’articolo Die Photovoltaik macht sich unsichtbar, che può essere scaricato in lingua tedesca e francese dal sito web www.bfe.admin.ch/CT/PV). Questa eterogeneità apre nuove prospettive creative per gli architetti.
Il BIPV è più di un accostamento cromatico. Sempre più spesso i pannelli fotovoltaici assumono la funzione di materiali di costruzione, sostituendo il rivestimento più esterno di una facciata o le tegole del tetto. In questo caso, gli impianti solari sono considerati parti integranti dell’involucro dell’edificio che sono in grado di generare energia dal sole. Questo è anche l’approccio di Daniel Lepori, il fondatore della start-up Designergy SA.
L’ingegnere dei materiali ticinese, 38 anni, si è formato al Politecnico federale di Zurigo e, dopo aver concluso degli studi di economia ha lavorato in qualità di esperto in materia di brevetti per diverse aziende tra cui Oerlikon Solar. Equipaggiato con questo bagaglio di esperienze, nel 2011 ha fondato la Designergy SA. L’azienda sviluppa e produce elementi per il tetto che garantiscono impermeabilità, isolamento termico e generano energia elettrica. Gli elementi prendono il nome Triactive Core Roof (TCR) dalla loro triplice funzione.
La giovane impresa ha ottenuto negli ultimi anni diversi riconoscimenti per la sua tecnologia innovativa (ad esempio Watt d’Or). Il fondo per le tecnologie, uno strumento di politica climatica della Confederazione, sostiene Designergy con una fideiussione. L’azienda di San Vittore (GR) conta nel frattempo nove dipendenti e ha realizzato diversi progetti di riferimento che dimostrano il potenziale degli elementi TCR. Per citarne uno: sono stati utilizzati per realizzare su un capannone a San Vittore una copertura di 720 mq con una potenza di oltre 90 kW. Entro il prossimo anno sarà realizzato a Ginevra in due fasi successive un impianto con circa 100 kW di potenza su un complesso residenziale a due piani. Questo progetto ha ricevuto il sostegno finanziario dell’UFE nell’ambito del suo programma pilota e di dimostrazione. «Grazie all’ingegneria completa e all’integrazione ottimizzata anche della struttura portante, il costo del nostro tetto è superiore solo del 5-8% rispetto a un tetto di tipo tradizionale, senza pannelli fotovoltaici integrati. La parità di costo è a portata di mano», dice Lepori. L’uguaglianza dei costi abbatterebbe un’importante riserva che ha tenuto finora a freno lo sviluppo del BIPV.
Con il progetto di Ginevra, dopo il Ticino e la Svizzera tedesca, Designergy vorrebbe affermarsi anche nella Svizzera romanda. I progetti faro in diverse parti del Paese e regioni linguistiche favoriscono la diffusione di nuove tecnologie. L’azienda grigionese è consapevole dell’importanza di una collaborazione attiva con l’industria edile locale e regionale, nell’ottica di incrementare la notorietà e l’accettazione del nuovo sistema. Nell’ambito del progetto di Ginevra sarà creato un concetto che mostri in che modo la diffusione della tecnologia TCR possa essere promossa, in particolare tra i progettisti della Svizzera occidentale.
Nel 2017 l’azienda prevede di realizzare con i suoi partner circa dieci progetti, dalla casa unifamiliare al grande tetto industriale. La soluzione di Designergy è adatta per le nuove costruzioni, ma in particolare può essere applicata anche per i rinnovi di edifici, comprese le sopraelevazioni. In questo campo il potenziale è altissimo, sottolinea Lepori: «In Svizzera 1,5 milioni di edifici dovrebbero essere risanati per migliorare l’isolamento termico». In futuro, invece di realizzare in proprio progetti chiavi in mano, Designergy intende fornire sempre più i propri elementi per tetto con operazioni B2B a professionisti del settore edile e dell’energia solare, ad esempio installatori, tecnici esperti in energia solare, architetti e imprenditori edili, con tutti i rispettivi servizi di consulenza e assistenza.
Con la sua tecnologia, Designergy potrebbe realizzare anche elementi per facciate o altri «elementi per edifici che generano energia elettrica». Ogni nuovo sviluppo comporta però l’esigenza di adeguamenti tecnici e test di sicurezza con certificazione finale. Questo maggior onere può rapidamente sopraffare una giovane impresa. Pertanto Designergy vuole concentrarsi innanzitutto su elementi per tetti piani e a falde. Il sistema TCR per tetti inclinati può essere installato sui tetti piani, collocandolo su una sottostruttura leggermente modificata con una pendenza di circa 6°. In alternativa può essere installato il «TCR Flatroof», anche questo prefabbricato, calpestabile e di rapida installazione.
Dopo che Designergy nella fase di avvio ha goduto di un grande interesse delle committenze, adesso anche i professionisti del settore edile, finora conservativo, cominciano ad apprezzare il valore del BIPV, afferma Lepori: «Per far sì tuttavia che il fotovoltaico integrato nell’edificio si affermi in modo duraturo occorre ancora molta comunicazione e un’ampia informazione rivolta ad architetti, tecnici e installatori». Per garantire un successo a lungo termine, Roland Frei di Energiebüro AG indica un altro criterio: «Le soluzioni di fotovoltaico integrato nel tetto devono essere considerate attivamente fin dal principio, nella fase concettuale e di pianificazione. Solo in questo modo si può evitare che le soluzioni BIPV vengano percepite in seguito nel processo di costruzione come voci estranee, destinate a incrementare i costi».
Informazioni
www.designergy.ch
www.energieburo.ch
www.bipv.ch
www.bfe.admin.ch/CT/PV
