To Energy Plus
Il sogno dell’edificio autarchico, in grado di rifornirsi autonomamente di energia e di mettere a disposizione di altri quella non utilizzata. Ciò che qualche anno fa pareva impensabile ora è realtà.
Testo: Jan van Rossem | Foto: Paal-André Schwital / ZEB Pilot House – Snøhetta Architecture and Design, Larvik (Norvegia); Dennis Hallinan / Alamy; Adrià Goula; Matthew Millman; Tobias Hein; NASA / GSFC / SDO / Wikimedia Commons; Zooey Braun; Adam Mørk | Video: Ade Wicaksono Pratami
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Sfidare la realtà è il desiderio di molti spiriti liberi anticonformisti.
Una delle espressioni più elevate di questa brama visionaria è il sogno dell’esistenza di un autentico miracolo tecnologico: un dispositivo che si avvia e resta in funzione da solo. Sin dall’Alto Medioevo si narra di matematici indiani che, ispirati dai movimenti continui dei corpi celesti, studiarono la fattibilità teorica di un perpetuum mobile di questo tipo. In Europa il Rinascimento fu un’epoca d’oro per tali esperimenti: anche Leonardo da Vinci progettò macchine simili. Il genio universale, tuttavia, resosi quasi subito conto dell’impraticabilità di tali imprese, passò ben presto a ritrarre donne dal sorriso misterioso. Anche gli architetti avveniristi si fecero contagiare da idee analoghe. In Italia settentrionale, nei pressi di Verona, esiste una dimora attualmente disabitata che, come suggerisce il nome Villa Girasole, è in grado tramite complessi dispositivi meccanici di seguire il sole per sfruttarne al meglio l’energia e il calore o per proteggersi dai suoi raggi.
Progettato negli anni Trenta da Angelo Invernizzi, l’originale edificio non era però energeticamente efficiente. Simili gioielli di architettura cinetica non sono adatti a soddisfare gli standard energetici odierni. Da qualche anno esistono, tuttavia, alcune parole magiche che paiono concretizzare il sogno di un meccanismo energeticamente autosufficiente: alcuni parlano di casa energy plus, altri di casa active plus. In entrambi i casi è chiara l’idea di fondo: ricavare più di quello che si utilizza.
«L’obiettivo è l’autarchia energetica completa degli edifici.»
Il principio della casa energy plus prevede tre requisiti per gli edifici del futuro. I cambiamenti climatici e la scarsità delle risorse, infatti, esigono una ridefinizione della politica energetica nell’edilizia abitativa. Le case devono sfruttare l’energia solare e altre fonti rinnovabili. E, come dice il nome, produrre un surplus di elettricità. Per farlo, gli edifici devono reagire in modo sensibile alla variazione dei parametri d’uso. Un obiettivo chiave è l’autarchia energetica della casa. L’abitazione, inoltre, deve comunicare in modo intelligente con le utenze energetiche esterne e mettere a disposizione la corrente inutilizzata.
Il pioniere di questi artifici è Werner Sobek.
L’architetto di Stoccarda è uno degli ingegneri edili internazionalmente più richiesti. Ha già realizzato progetti insieme a personalità del calibro di Sir Norman Foster, Helmut Jahn e Zaha Hadid, ha insegnato all’Illinois Institute of Technology (IIT) di Chicago ed è direttore dell’Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK, Istituto per la progettazione e costruzione di strutture leggere) all’Università di Stoccarda. Come architetto, ogni anno, Sobek progetta una casa che gli serve perlopiù da banco di prova. È diventato famoso per la sua abitazione privata, costruita audacemente sul pendio scosceso che domina Stoccarda. Nella progettazione del cubo totalmente in vetro realizzato nel 2000 perseguì già allora l’ambiziosissimo obiettivo della casa a energia zero. L’edificio è perfettamente riciclabile e per il riscaldamento non consuma energia né produce emissioni. Ma non è ancora una casa energy plus.
Piombato come un alieno nel cuore di Stoccarda – nel bel mezzo del celebre quartiere Weissenhof, dove sotto la direzione di Ludwig Mies van der Rohe esponenti di spicco del cosiddetto Movimento moderno come Bruno Taut, Walter Gropius e Le Corbusier nel 1927 avevano creato appartamenti e case modello per il cittadino metropolitano contemporaneo. Già l’involucro dell’edificio è notevole. È composto da un telaio di legno rivestito di tessuto, 100% riciclabile. Werner Sobek descrive la casa come «la formula più estrema dell’obiettivo zero energia, zero emissioni, zero rifiuti». Il parallelepipedo di un piano dispone di un posteggio per un’auto elettrica ricaricabile in loco. In pratica la si parcheggia su una piattaforma girevole: l’ideale per chi non ama entrare o uscire in retro. Nell’edificio, totalmente vetrato sul lato strada, tramite pareti divisorie flessibili si possono ricavare tre stanze quadrate con temperature regolabili singolarmente. Questo grazie al cuore pulsante della casa: una potente matrice idraulica che con il software alphaEOS può essere gestita in modo così intelligente, previdente e apprendente da far confluire i flussi idrici sempre nei punti necessari. «Quando in autunno il sole riesce a portare l’acqua soltanto a 30 gradi», spiega Sobek, «essa viene pompata direttamente nel riscaldamento a pavimento, dove tale calore viene sfruttato efficacemente». Un inutile pompaggio da un punto all’altro sprecherebbe energia. Se necessario, l’affaccio vetrato sulla strada può essere chiuso. In tal caso il sistema solleva la terrazza in legno quadripartita formando una parete davanti alle finestre a filo pavimento. L’energia prodotta dalla casa è pari al 200% circa del suo fabbisogno. A beneficiare di questo surplus è il museo Weissenhof, collegato alla casa, e il budget degli abitanti. Il lunedì, quando il museo è chiuso, la corrente in eccedenza viene immessa nella rete pubblica – al massimo del prezzo. Il sistema dell’edificio B10 è sincronizzato con la borsa elettrica e vende la corrente solo se le quotazioni sono in salita.
In un’ottica puramente estetica, progetti come il B10 hanno ancora margini di miglioramento. Nel caso specifico, si trattava più che altro di integrare l’edificio nello storico quartiere in stile Bauhaus. Con la sua sobrietà, quella del parallelepipedo bianco pare una soluzione assolutamente adeguata. Molto più estroso è l’approccio adottato dallo studio Snøhetta per la sua casa energy plus. I norvegesi conquistarono la fama a livello mondiale nel 2001 con la spettacolare ricostruzione della mitica biblioteca di Alessandria d’Egitto, il cui edificio principale – una sezione di cilindro in pietra grigia di 11 piani – fu interrato obliquamente.
All’epoca la scelta fu dettata più da ragioni estetiche che energetiche: l’aspetto esteriore e l’illuminazione delle sale di lettura. Per la realizzazione della ZEB Pilot House nella città norvegese di Larvik, hanno ripreso l’andamento obliquo della biblioteca. Qui a stagliarsi nel cielo è un corpo inclinato di 19 gradi rivestito di legno mordenzato scuro. I 150 metri quadri di pannelli fotovoltaici e i 16 metri quadri di collettori solari che formano la superficie del tetto sono orientati idealmente verso il sole. Con il bel tempo, forniscono circa 23 000 chilowattora all’anno.
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Una reputazione positiva risulterà essenziale affinché le case energy plus siano accolte favorevolmente dai potenziali abitanti.
Un auspicio condiviso anche dal legislatore: l’UE, ad esempio, ha deciso che dal 2021 le case a bassissimo consumo costituiranno lo standard per gli edifici di nuova costruzione. Da questo punto di vista, lo studio berlinese Graft ha posto una pietra miliare. Lo studio Graft è formato dai soci Thomas Willemeit, Lars Krückeberg e Wolfram Putz, che in passato hanno collaborato con Brad Pitt alla progettazione di alloggi intelligenti a New Orleans per le vittime del devastante uragano Katrina. Sul lago Wannsee di Berlino hanno realizzato tre case unifamiliari denominate Holistic Living utilizzando soltanto materiali ecologici. Per il riscaldamento e l’acqua calda ci si avvale dell’energia geotermica. L’uso delle acque grigie e la cisterna dell’acqua piovana riducono il consumo idrico, mentre il sistema di ventilazione con recupero del calore regola la temperatura e il clima ambientale. La corrente proviene dall’impianto fotovoltaico sul tetto e viene immagazzinata in una batteria monoblocco. Anche dal punto di vista compositivo lo studio berlinese non si è certo risparmiato, realizzando una block-house moderna e slanciata con lamelle esterne orizzontali che si flettono in modo fluido attorno agli angoli dell’edificio. Al piano terra le case sono aperte verso l’esterno e internamente presentano un soffitto alto poco meno di tre metri. La cucina e la sala da pranzo si trovano sullo stesso livello, mentre il soggiorno con camino è ribassato di due gradini. La topografia è quella di una caverna moderna: una modernità che richiama la preistoria. Come afferma Thomas Willemeit, «una casa ha bisogno di un cuore ardente».
«Gli edifici devono reagire alla variazione dei parametri d’uso.»
Pare che unendo le forze di termotecnici, informatici, architetti e climatologi si sia effettivamente giunti a una sorta di perpetuum mobile (se, indulgentemente, si ignora il costante afflusso di energia solare). Ai solerti scienziati del passato che hanno fallito in questa impresa sarebbe servita un’altra invenzione impossibile: la macchina del tempo. Così il loro sogno sarebbe divenuto realtà.
