Energeticamente all’altezza Un programma calcola il consumo energetico delle capanne del CAS

L’approvvigionamento energetico delle capanne di montagna non è un problema da poco. Un nuovo programma aiuta a risanare o ristrutturare dal profilo energetico le capanne del CAS in modo ottimale.

La Lämmerenhütte, sopra Leukerbad, è una delle dieci capanne preferite del CAS. Ogni anno viene visitata da 6500 a 7000 ospiti, tra alpiniste e alpinisti. Ma il grosso successo della capanna ha il suo rovescio della medaglia: il sistema di trattamento delle acque di scarico dei bagni non riesce più a far fronte all’ondata di visitatori. Un generatore diesel deve sempre più spesso correre in soccorso dell’impianto fotovoltaico. Ciò va a detrimento del bilancio ecologico. E d’altra parte, anche in materia di confort la costruzione, risalente al 1992, non è più al passo coi tempi, e si trova quindi ora in via di ristrutturazione e risanamento.

In fase di progettazione, in collaborazione col Centro per la tecnica impiantistica integrale della Scuola universitaria professionale di Lucerna, il CAS ha sviluppato e sperimentato un nuovo strumento energetico computerizzato. «Con questo programma energetico è possibile identificare, nell’ampia e diversificata gamma di possibili soluzioni tecnico-energetiche, la variante ottimale per ogni singola capanna», dice Jürg Nipkow, esperto per le questioni energetiche nella Commissione centrale capanne del CAS. Nipkow ha collaborato allo sviluppo dello strumento in questione, finanziato dalla Axpo e dalle Kraftwerke Oberhasli KWO. In futuro il programma aiuterà consulenti energetici della Commissione capanne, responsabili di capanna e progettisti nel risanamento e nel rinnovamento delle capanne del CAS. «Il programma consente di mettere alla prova, in maniera quasi ludica, diverse ipotesi di ristrutturazione», spiega Nipkow.

Un complesso insieme di requisiti

Per l’approvvigionamento energetico delle capanne alpine occorre tenere in considerazione tutta una serie di fattori. Per esempio la fonte energetica: la legna da ardere va spesso trasportata sul posto con l’elicottero, il che causa considerevoli emissioni di CO2. Il gas richiede un minor numero di voli ed è molto comodo per cucinare, però anche questo combustibile emette CO2. Lo stesso vale per il generatore diesel, che dovrebbe entrare in funzione solo in casi sporadici e d’emergenza.

L’energia per illuminazione, impianto telefonico, computer, lavastoviglie e frigorifero prodotta da impianti solari è invece molto rispettosa dell’ambiente, ma decisamente più costosa che a valle. Da ultimo, ma non meno importante: gli impianti non possono nemmeno essere troppo complessi, giacché la loro manutenzione va assicurata dall’équipe presente in capanna. Ne risulta, alla fine, un complesso insieme di requisiti, che sarà in futuro più facile soddisfare grazie a questo nuovo programma computerizzato di valutazione energetica.

Con quale combustibile cucinare?

Nel caso della Lämmerenhütte, molto ruotava attorno all’esistente cucina a legna: si può continuare a usarla, e se sì, in che misura? Avvalendosi del nuovo programma, Nipkow e il suo collega della Commissione capanne Benno Zurfluh hanno calcolato diverse varianti. Il risultato è stato inequivocabile: il miglior bilancio energetico, nonostante i voli dell’elicottero, lo si ottiene cucinando a legna. È così stata confermata la bontà del progetto architettonico ed energetico sviluppato dallo studio Bürgi Schärer di Berna in collaborazione con la ditta Esotec di Innertkirchen. «L’esistente cucina a legna verrà ora risanata e completata in modo tale che, a ristrutturazione terminata, potrà di nuovo far fronte alle necessità quotidiane», spiega Nipkow. Il calore residuo della cucina a legna verrà utilizzato, via accumulatore termico, per il nuovo impianto di riscaldamento a radiatori. Nei momenti di punta entrerà in funzione anche una nuova cucina a gas. «La postazione di cottura a legna e gas costituisce la principale fonte di calore», precisa l’architetto Hanspeter Bürgi. Una stufa a legna in pietra ollare nel soggiorno e una stufa più piccola nel rifugio completano il sistema di riscaldamento.

Dimezzati i costi d’esercizio

Complessivamente, nella risanata e rinnovata Lämme­renhütte la legna fornirà circa il 40 percento dell’energia per la cucina e circa l’80 percento del calore ambientale. Il resto dell’energia per la cottura sarà fornito dalla cucina a gas, mentre per il calore ambientale e il riscaldamento dell’acqua verrà aggiunto, con funzione ausiliaria, un bruciatore a gas. «Le emissioni di CO2 sono molto inferiori a quelle di un impianto esclusivamente a gas, mentre i costi di esercizio sono solo lievemente più alti», assicura Nipkow (vedi grafico). Se confrontati però con quelli della vecchia capanna, i costi d’esercizio risulteranno pressoché dimezzati, poiché grazie alla migliore coibentazione dell’edificio sarà necessaria meno legna per il riscaldamento, e di conseguenza meno voli del­l’elicottero. L’energia elettrica sarà prodotta da una più ampia superficie di pannelli fotovoltaici e da una micro-turbina ad acqua nel nuovo impianto di captazione dell’acqua. Al riscaldamento dell’acqua provvedono sussidiariamente anche collettori solari termici. Al piano terra verranno installati nuovi impianti sanitari con un moderno sistema per la disidratazione e il compostaggio delle feci.

Nonostante la capanna sia stata ingrandita, non potrà però accogliere un maggior numero di ospiti. I 96 letti – larghi 70 centimetri invece dei precedenti 60 – sono ora distri­buiti su più camere. La (limitata) possibilità di fare la doccia, lo stenditoio, il locale sci, e in genere un po’ più di spazio sono, a detta della custode della capanna Barbara Wäfler, altre novità che contribuiscono ad accrescerne il confort. «Col nuovo sistema di captazione dell’acqua possiamo inoltre contare su acqua pulita», dice Wäfler.

Ogni capanna ha bisogno del suo mix energetico

«Il mix energetico ottimale varia da capanna a capanna, a dipendenza della posizione, del grado di coibentazione e della conformazione architettonica», chiarisce Nipkow. Per questo motivo i dati delle circa 150 capanne del CAS sono già parzialmente inseriti nel programma. Valori quali il fabbisogno in risorse per unità di superficie e variante di riscaldamento, desunti dall’esperienza del passato, sono preprogrammati nello strumento informatico. Dati sui lavori di miglioria e di risanamento vanno invece inseriti dall’utente.

Oltre alla quota parte di ogni fonte energetica, al fabbisogno in corrente degli elettrodomestici, e al grado di isolamento, sono molti altri ancora i parametri che il programma consente di specificare. Un influsso relativamente alto sul fabbisogno energetico globale della capanna, e dunque anche sul suo bilancio ecologico, lo esercita per esempio lo standard gastronomico desiderato. Più elaborati sono i menu, e maggiore sarà il fabbisogno energetico per la cottura. Il programma elabora poi, sulla base dei dati inseriti, le emissioni di CO2 e i costi d’esercizio per diversi possibili mix energetici.

­Il bilancio ecologico non è completo

Quello che viene calcolato non è però un bilancio ecologico completo, che dovrebbe anche includere, per esempio, l’energia necessaria per produzione, trasporto e smaltimento dei materiali da costruzione. Sarebbe stato troppo dispendioso, afferma Nipkow. «Volevamo creare uno strumento semplice, il cui utilizzo non richiedesse lo studio approfondito di un manuale d’istruzioni da 100 pagine.» Un punto debole del programma è l’insufficiente grado di inclusione dell’energia idrica, energia che però diventerà in futuro sempre più interessante. «Qui dobbiamo pensare a cosa potremmo fare», ammette Nipkow. Comunque sia, nel caso della Lämmerenhütte una piccola turbina ad acqua andrà a sostituire il generatore diesel.

«Verso metà novembre giungerà a termine l’ampliamento della capanna e verrà completamente chiuso il guscio esterno dell’edificio», dice l’architetto Bürgi. Poi seguiranno gli interni e, a partire dal 9 febbraio 2017, gli ospiti potranno pernottare in una capanna più comoda e accogliente – e oltretutto anche più rispettosa dell’ambiente.

Emissioni di CO2 e costi d’esercizio annuali

Con il programma energetico del CAS sono stati calcolati tre diversi mix energetici per la cucina e il riscaldamento della rinnovata Lämmerenhütte, ora ampliata da 461 a 637 metri quadrati.

La variante 1 prevedeva la rinuncia all’esistente cucina a legna, e la cottura unicamente col gas. La cucina a gas avrebbe anche fornito il 50 percento dell’energia per il riscaldamento, il rimanente 50 percento del riscaldamento ambientale sarebbe stato coperto dalla legna (tramite una stufa a legna supplementare nel soggiorno). L’impiego del gas causa un alto livello di emissioni di CO2. I costi d’esercizio sono però inferiori rispetto alle varianti 2 e 3, poiché il gas è relativamente a buon mercato, e soprattutto genera minori costi di volo per unità energetica.

Nella variante 2 si ipotizzava il risanamento della vecchia cucina a legna, e il suo utilizzo anche per il riscaldamento ambientale (impiego come riscaldamento centrale); in cucina, oltre alla legna (40%) si sarebbe fatto ricorso anche al gas (60%). Le emissioni di CO2 scendono sensibilmente, crescono leggermente i costi d’esercizio. La legna fornisce circa l’80 percento del calore ambientale, il gas il 20.

Nella variante 3 si aumenta ulteriormente – senza alterare gli impianti – l’utilizzo della legna (cucina: 65% legna, 35% gas), il ché riduce ulteriormente le emissioni di CO2, ma aumentano ancor di più i costi d’esercizio. Siccome un così alto impiego della legna in cucina non è particolarmente gradito dal personale (molto lavoro manuale, riscaldamento lento, alto tasso di calore residuo), le reali condizioni d’esercizio corrisponderanno suppergiù alla variante 2.

Feedback