Efficienza energetica e digitalizzazione: il digital twin entra all’asilo

Per gestire gli edifici la tecnologia aiuta. Lo testimonia il progetto SINCRO, sviluppato a Bolzano per fare efficienza energetica e rendere consapevoli i fruitori, anche i più piccoli

Indice degli argomenti:

• Il focus del progetto
• Efficienza energetica con la digitalizzazione: l’impiego dell’AI
• Digital twin dell’asilo

Per fare efficienza energetica, la digitalizzazione può dare una mano. Grazie all’utilizzo di intelligenza artificiale e sensori IoT è possibile ridurre i consumi energetici, anche agendo su una consapevolezza dei residenti.

Accade a Bolzano, dove è stato attuato il progetto SINCRO – Sensible INteractive ContROl system for smarter buildings, il cui obiettivo è di sviluppare un sistema interattivo per la gestione energetica degli edifici. L’idea da cui si è partiti è creare edifici intelligenti puntando sia sulla tecnologia sia sulle persone.

A partire dai più piccoli uno degli stabili in cui è stato attuato il progetto è una scuola materna, dove è stato realizzato persino un digital twin. Coinvolgere e sensibilizzare i residenti è un importante strumento per migliorare consumi e comfort, oltre alla qualità dell’aria indoor. Sono tutte condizioni fondamentali per riuscire a migliorare le prestazioni degli edifici e permettere di raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione al 2050 e di ridurre quanto più vicino allo zero i consumi energetici.

Il focus del progetto

SINCRO è nato per sviluppare un sistema interattivo per la gestione energetica degli edifici. La finalità di unire efficienza energetica e digitalizzazione è stata chiara sin da subito. Come spiegano i partner del progetto – oltre a Fraunhofer Italia, vi sono Eurac Research, Systems e Alperia Green – in una nota:

“Il potenziale innovativo consiste nella volontà di sviluppare una nuova soluzione integrata e non invasiva, sfruttando le potenzialità delle nuove tecnologie IoT e integrandole con il coinvolgimento attivo e intelligente degli utenti, per intervenire sul tema della sostenibilità e la riduzione dei consumi”.

La realizzazione di questo sistema integrato ha previsto lo sviluppo di una soluzione IT per la gestione dei dati di un edificio provenienti da diverse fonti con diversi protocolli di comunicazione. Inoltre è stato implementato un sistema di gestione intelligente per l’impianto termico che integrasse i dati relativi al comfort indoor e profili predettivi delle utenze. Il team ha sviluppato un’interfaccia interattiva sulla base di algoritmi di intelligenza artificiale “in grado di coinvolgere attivamente e rendere consapevoli gli utenti, fornendo informazioni su consumi energetici e suggerimenti che lo incentivino ad intraprendere una serie di azioni per ridurre i propri consumi di energia”.

Oltre a Fraunhofer Italia, i partner del progetto sono Eurac Research, Systems e Alperia Bartucci. SINCRO ha beneficiato del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) della Provincia Autonoma di Bolzano, contando su un budget superiore ai 411mila euro.

Efficienza energetica con la digitalizzazione: l’impiego dell’AI

SINCRO si è focalizzato su due casi studio, un edificio residenziale e una scuola materna. Nel primo caso «ci si è concentrati sul sistema di gestione dell’edificio, tramite il monitoraggio della caldaia e degli occupanti per ottenere informazioni sull’andamento dell’impianto e l’utilizzo degli edifici da parte degli utenti – spiega Paola Penna, Team Leader di Fraunhofer Italia –. Si è voluto ridurre i picchi e i relativi consumi energetici, ma anche creare consapevolezza negli utenti nella gestione degli stessi consumi».

Per far questo si è proceduto a dotare gli utenti di tecnologie per seguire anche in tempo reale le condizioni indoor in termini di temperatura, umidità, concentrazione CO2, VOC Per riuscire a fare previsioni sono stati impiegati algoritmi di intelligenza artificiale, utilizzando i dati e trasformandoli in informazioni utili per il risparmio energetico e per migliorare il comfort indoor, gestendo tutti gli interventi necessari per raggiungere entrambi gli obiettivi.

Digital twin dell’asilo

Come è stato possibile combinare efficienza energetica e digitalizzazione? Anche attraverso la realizzazione di un digital twin della scuola materna, edificio dotato di vari ambienti e disposto su una superficie di di 1600 mq.

Comprende due sezioni per la parte italiana e tre per quella tedesca, dove si monitorano parametri di temperatura, umidità relativa, concentrazione di CO2 e di VOC oltre alla intensità di luce. «Per realizzare il gemello digitale si è partiti dall’attuazione di un modello BIM da cui trarre informazioni di tipo geometrico dell’edificio da cui ricavare il digital twin dove sono state rappresentate tutte le info utili per fare monitoraggio energetico – illustra Orjola Braholli, ricercatrice del Fraunhofer Italia, che ha partecipato al progetto insieme a Dietmar Siegele e ad Alice Schweigkofler –. Sono stati realizzati anche i modelli BIM dei sensori installati (circa 20) provvisti di tutti i parametri e indicatori ambientali».

Si è proceduto poi a integrare i dati in una piattaforma digitale di visualizzazione come fosse un sito web, raggiungibile mediante qualsiasi strumento (pc, tablet, smartphone), dove visualizzare tutti i valori e anche le eventuali anomalie nei parametri cui rimediare con determinate azioni. Così è possibile contare su un feedback diretto e pressoché immediato.

Non solo: grazie a una grafica intuitiva e accattivante è stato possibile coinvolgere anche gli alunni della scuola dell’infanzia. «Si è voluto coinvolgere nell’esperienza anche i bambini dell’asilo, mostrando loro con i tablet cosa stava accadendo – racconta la ricercatrice –. Così, grazie a una grafica intuitiva e a un “un topolino” in formato cartone animato sono stati forniti loro info utili su efficienza e comfort. La reazione dei bimbi è stata molto positiva e partecipe e hanno dimostrato di comprendere pienamente di cosa si trattava e gli effetti dei cambiamenti adottati».

Risultati e prospettive

SINCRO volge al termine: a fine giugno verranno presentati i risultati. Ma la positiva esperienza non finisce qui: «c’è il desiderio di tutti i partner a proseguire il progetto, sul quale anche il comune di Merano ha mostrato molto interesse», aggiunge Penna.

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