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2024-06-16 10:41

I Divieti Non Sono (Quasi Mai) una Buona Idea. Nemmeno per le Caldaie

RISCALDAMENTO RESIDENZIALE

di: 
Valentina D’Acunti

Il riscaldamento residenziale tra slogan e realtà: gli obiettivi europei sono a rischio se le politiche si basano su semplificazioni. Abbiamo chiesto all’ing. D'Acunti, capogruppo caldaie a gas per usi civili di Assotermica, di spiegare e commentare le nuove normative europee in fase di elaborazione, temute per i loro prevedibili effetti sociali e potenzialmente controproducenti per quelli ambientali.

Il settore del riscaldamento residenziale è tra i più energivori (circa il 40% di energia consumata in Europa è da attribuire al settore residenziale la normativa europea – riscaldamento, produzione di acqua calda sanitaria, elettrodomestici, illuminazione) e tra i principali emettitori di CO2. Per tali motivi, nello scenario legislativo europeo che si va configurando, il settore citato è al centro di numerosi provvedimenti in fase di elaborazione. Il triplice obiettivo entro il 2030 è di:

- ridurre del 36% i consumi di energia totale;

- ridurre del 55% le emissioni di CO2;

- coprire il 40% dei consumi mediante fonti rinnovabili.  

Se da un lato gli obiettivi della Commissione sono tanto ambiziosi quanto necessari, dall’altro spesso si tende a semplificare eccessivamente settori ed ambiti molto complessi, quali: il clima, l’ambiente, l’energia, il parco immobiliare nazionale, i fabbisogni in termini di energia totale, comfort per l’utente finale, funzionalità e conto economico.

La transizione ecologica è un cammino progressivo ed inesorabile che dovrà portarci ad annullare le emissioni nette di CO2 entro il 2050. Tale risultato si potrà ottenere mediante una serie di passaggi graduali, pragmatici e sostenibili per la collettività, tenendo presente che la vera sfida è ridurre i consumi e le emissioni di edifici ed impianti esistenti che rappresentano, in Italia, oltre il 90% dei casi.  

 

Elettrificazione non è sinonimo di decarbonizzazione

L’approccio semplicistico ed ideologico può allontanare dal raggiungimento reale degli obiettivi. La prima semplificazione pericolosa è quella che assimila la decarbonizzazione alla elettrificazione tanto che, nell’analisi di impatto della decarbonizzazione sui diversi settori, si definisce “hard to abate” un settore non facilmente elettrificabile, come se l’elettrificazione da sola fosse in grado di garantire l’annullamento delle emissioni di CO2.

Che l’elettrificazione dei consumi di riscaldamento sia una delle opzioni di decarbonizzazione e che debba essere perseguita insieme ad una serie di altre scelte ed azioni è indubbio. Altrettanto indubbio è che per un settore complesso come il riscaldamento residenziale non esista una tecnologia o un vettore d’elezione ma è fondamentale avere un ventaglio di possibilità ed utilizzare caso per caso la soluzione più adatta e a minore impatto globale.

 

Fossile a chi?

Altra semplificazione errata: “la caldaia è fossile”. Le tecnologie non sono di per sé fossili o rinnovabili; fossile o rinnovabile (totalmente o parzialmente) è il vettore energetico. Dall’analisi del mix energetico nazionale attuale emerge che solo il 30/35% dell’elettricità è prodotta da fonti rinnovabili (al 2022) e che questa percentuale si basa sui consumi attuali. Nel momento in cui buona parte dei consumi di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria dovessero spostarsi verso l’elettrico, sarebbe necessaria una produzione da rinnovabile quadrupla per mantenere la stessa quota. Se si considera che insieme all’elettrificazione del settore del riscaldamento si sta orientando anche l’elettrificazione dei trasporti, servirebbe uno sforzo immane in termini di infrastruttura elettrica (reti potenziate con tutto ciò che comporta, stoccaggi per compensare l’intermittenza delle fonti rinnovabili, spazio per i campi eolici e/o fotovoltaici, etc.).

Di contro, occorre considerare che il gas immesso in rete sarà sempre più decarbonizzato e rinnovabile. La produzione di biometano, di gas a basso tenore di CO2, nonché di idrogeno blu o verde è una realtà che prenderà sempre più piede, soprattutto perché anche i più rosei scenari di elettrificazione non possono prescindere dall’abbinamento con gas (sia per la produzione elettrica sia in abbinamento all’energia elettrica negli usi finali per evitare di sovraccaricare le reti elettriche nei momenti di picco).

Una caldaia alimentata con biometano al 100% è un apparecchio “rinnovabile” al 100% e il suo impatto sull’ambiente è pressoché nullo, considerato anche che non occorre investire in infrastruttura, ad esclusione degli impianti di produzione del biometano. Le reti gas nazionali molto capillari sono in grado di distribuire biometano al pari del metano. Analogamente, percentuali di idrogeno verde (fino al 20%) possono essere iniettate in rete senza alcuna necessità di modifica. Percentuali maggiori potranno essere iniettate con piccole modifiche alle infrastrutture.

 

I rischi di vincolare un intero settore ad un unico vettore energetico

Vincolare un intero settore ad un unico vettore energetico, oltre che creare danni potenziali all’ambiente, è un grave errore strategico e politico. Le fonti rinnovabili sono pressoché illimitate, con qualche importante eccezione (es.: acqua), ma le tecnologie necessarie per catturare e trasformare in energia tali sorgenti - nonché per stoccare l’energia prodotta - non sono ad impatto nullo o neutro sull’ambiente e le materie prime sono detenute da pochi Paesi. Pertanto, il rischio di passare da una dipendenza geopolitica ad un’altra è molto forte.

A seguito della siccità del 2022, le quote rinnovabili legate alla produzione di energia elettrica si sono ridotte in maniera significativa, nonostante l’incremento di fotovoltaico ed eolico. E tale mancanza è stata sopperita con una rinnovata produzione di energia elettrica da carbone per non gravare sulle riserve di gas. Risultato: +5% emissioni di CO2. Chi o cosa compenserà questi incrementi nelle emissioni?

 

La complessa trasformazione di un parco edilizio vario e vetusto

I conoscitori del settore sanno bene che il riscaldamento idronico si presta molto poco alle semplificazioni, soprattutto in Paesi come l’Italia, caratterizzati da un parco edilizio molto vario e mediamente vetusto (edifici con età media superiora ai 50 anni) nonché da sistemi di riscaldamento diversi tra loro (es.: riscaldamento ad alta, a media e a bassa temperatura). Gli impianti a bassa temperatura sono caratteristici di edifici di recente costruzione (tipicamente anni 2000), mentre la maggior parte degli edifici storici o antecedenti il 2000 sono caratterizzati da impianti in alta temperatura (temperatura del fluido termovettore maggiore di 60 °C) o, se sovradimensionati all’epoca di costruzione, capaci di lavorare in media temperatura (temperatura media del fluido termovettore non maggiore di 55°C).

 

I risultati in efficienza dell’Eco-design

La misura di eco-design si basa essenzialmente sull’efficienza energetica dei prodotti (oltre che su alcuni altri parametri ambientali come le emissioni di NOx e la rumorosità).

Quando nel 2002 si iniziò a parlare di eco-design negli usi finali, fu una vera rivoluzione. Prima della pubblicazione dei Regolamenti attuativi per il riscaldamento residenziale e la produzione di acqua calda per usi sanitari (Reg 813 e 814) furono eseguite analisi di impatto e studi preparatori molto approfonditi, che condussero ad una impostazione orientata tecnicamente al miglioramento delle prestazioni globali degli apparecchi.

E i risultati si sono visti. Si è passati, in Italia, da un mercato in cui le caldaie a condensazione erano una nicchia ad un mercato costituito quasi esclusivamente da caldaie a condensazione (con qualche eccezione in caso di installazione di apparecchi a camera aperta e tiraggio naturale collegate a canne collettive ramificate a cui, per motivi di sicurezza, non è possibile collegare apparecchi dotati di ventilatore nel circuito di combustione). I risultati in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni sono stati notevoli.

Negli stessi anni sono stati sviluppati gli apparecchi ibridi factory made che integrano, in una logica di prodotto e attraverso un controllo intelligente, due tecnologie validissime per il raggiungimento degli obiettivi ambientali ed energetici: la pompa di calore e la caldaia a condensazione. Tali configurazioni consentono di ottenere il meglio dalle due sotto-unità, senza gravare sull’infrastruttura e senza richiedere investimenti sostanziali all’utente finale.

 

Non ci sono più i Regolamenti eco-design di una volta

Le nuove bozze di Regolamenti Eco-design danno un orientamento tecnologico (e ideologico) molto forte. Mi soffermo sull’analisi dei requisiti di efficienza energetica, rimandando ad altro momento l’eventuale valutazione complessiva.

Le misure dovrebbero entrare in vigore in due momenti: 1° settembre 2025 e 1° settembre 2029.

Al 1° settembre 2025 non ci sono importanti stravolgimenti dal punto di vista tecnico e tecnologico. L’apparente incremento dei limiti di efficienza energetica per gli apparecchi elettrici è dovuto esclusivamente all’adattamento dei dati al nuovo PEF (Primary Energy Factor, cioè fattore di conversione dell’energia primaria che tiene conto delle quote di rinnovabili elettriche nel mix energetico europeo. In pratica è una media che tiene conto sia dell’alto grado di integrazione di rinnovabili della Svezia che del basso grado della Polonia).

Per fare un esempio: l’attuale limite di efficienza energetica per l’immissione sul mercato di una pompa di calore elettrica è 110% riferito al PEF=2,5; il limite previsto nelle recenti bozze è 145% riferito al PEF=1,9.  Cioè, il medesimo apparecchio che, immesso sul mercato con Reg. 813 attuale ha un rendimento stagionale di 110%, con il futuro regolamento avrà un’efficienza stagionale del 145% senza che il suo rendimento reale sia cambiato. In definitiva, l’energia totale consumata dall’apparecchio sulla medesima tipologia di impianto non cambia, quindi un’efficienza del 145% non corrisponde ad un risparmio per l’utente finale.

Le tecnologie basate su altri vettori non si giovano, invece, di questo privilegio del PEF. Quindi la loro prestazione rimane quella strettamente legata agli effettivi consumi energetici.

Questo ci fa capire come la misura sia tesa più a creare una base impari di confronto che ad ottenere una reale riduzione dei consumi totali di energia, come se l’eventuale eccessivo consumo di energia rinnovabile non rappresentasse comunque, uno spreco. Concettualmente questo si scontra con il principio dell’energy efficiency first, secondo cui la prima cosa è ridurre i consumi di energia totale. Ridotti i consumi totali, l’obiettivo è che questi siano prevalentemente assolti mediante fonti rinnovabili. Il messaggio errato derivante dall’utilizzo del PEF come elemento di confronto è che l’energia consumata rinnovabile sia a costo zero per l’ambiente e per l’utente.

 

Neutralità tecnologica addio?

A partire dal 1° settembre 2029 entrerebbe in vigore un limite minimo di efficienza energetica per le caldaie pari a 115%. Tale limite vieterebbe la commercializzazione di qualsiasi caldaia anche se alimentata con combustibili gassosi rinnovabili. Con le attuali formule, infatti, che non prevedono alcun riconoscimento alla presenza di gas rinnovabili in rete, né al livello di future-readiness degli apparecchi, non ci sarebbe alcuna prospettiva per le caldaie a gas.

Questo principio prende alla lettera il RePowerEU, che suggerisce di vietare le caldaie basate su fonti fossili, e va anche oltre vietando di fatto anche le caldaie renewable ready. Inoltre, esso si scontra con le discussioni in corso per la revisione della EPBD, la direttiva sul rendimento energetico dell’edilizia, in cui in maniera pragmatica e lungimirante, benché si introduca il divieto di installazione di apparecchi alimentati da combustibili fossili, si escludono da tale divieto gli apparecchi ibridi (anch’essi basati parzialmente su combustione di gas fossili, almeno con il mix energetico attuale) e gli apparecchi progettati per utilizzare gas totalmente o parzialmente rinnovabili. Tale approccio è aperto e lascia possibilità di sviluppo in un settore dalle enormi potenzialità come quello della produzione, distribuzione ed utilizzo di gas rinnovabili. Potenzialità stroncate dal divieto che sarebbe introdotto con l’eco-design.

 

Scelte obbligate e costose

In parallelo, il Regolamento Labelling che introdurrà il riscalaggio e una nuova definizione delle classi di efficienza energetica, collocherà tutte le tecnologie non elettriche (compresi gli apparecchi ibridi factory made e le pompe di calore a gas) in classi inferiori alla C (tipicamente D ed E). Seguendo alla lettera quanto riportato nel Regolamento sull’etichettatura energetica (1369/2017/EU) e la futura EPBD, gli incentivi nazionali dovrebbero essere erogati esclusivamente alle prime 2 classi popolate. Questo si tradurrebbe in cancellazione degli incentivi agli apparecchi ibridi. Poiché la sostituzione di una vecchia caldaia non è sempre realizzabile mediante l’impiego di pompe di calore elettriche, la scelta più compatibile (ove non resa difficile/impossibile da altre condizioni al contorno) risulterebbe un apparecchio ibrido che rispetto ad una caldaia è più efficiente, meno impattante sull’ambiente ma anche molto più costoso. E questa scelta quasi obbligata non sarebbe incentivata.

Fig. 1: gli impianti residenziali in Italia

La teoria e la fattibilità effettiva

Qualsiasi misura di efficientamento degli edifici e degli impianti non può non tenere conto di una molteplicità di fattori, tra cui non trascurabile la fattibilità pratica ed economica. Se dal punto di vista teorico quasi tutto è fattibile, la fattibilità effettiva si scontra con:

- Disponibilità economica (non trascurabile);

- Disponibilità di alloggi alternativi in attesa che vengano effettuati interventi sostanziali nell’edificio (es.: il rifacimento dell’intero impianto di riscaldamento finalizzato all’idoneità ad apparecchi di tipologia diversa rispetto al precedente);

- Disponibilità di spazio per l’alloggiamento di nuovi elementi al servizio dell’impianto in pompa di calore elettrica (es.: bollitori per produzione di acqua calda, accumuli inerziali e unità esterna nel caso di impianti in pompa di calore; unità esterne nel caso di impianti con apparecchi ibridi; etc.);

- Rapporto costi/benefici non vantaggioso per l’utente e per la collettività;

- inefficienza dell’uso dei materiali (dismissione impianti ancora validi e creazione di nuove infrastrutture).

 

I rischi sociali e, di conseguenza, anche ambientali

Quali sono, inoltre, i rischi derivanti dal divieto di commercializzazione di caldaie a gas?

- Riparazione reiterata di vecchi apparecchi (obsoleti e poco efficienti: circa il 50% degli apparecchi attualmente nel parco italiano);

- Potenziale sviluppo di un mercato di apparecchi di seconda mano inefficienti e potenzialmente non sicuri (apparecchi non conformi agli ultimi regolamenti in materia di sicurezza ed efficienza energetica);

- Rischio di dismissione dell’impianto esistente senza sostituzione (povertà energetica, disservizio);

- Rischio utilizzo apparecchi per singolo ambiente non efficienti ed inquinanti (stufette elettriche/gas).

La maggiore criticità derivante dalla indisponibilità di soluzioni alternative alle caldaie è certamente individuabile negli appartamenti dotati di riscaldamento autonomo in condominio. Tale tipologia abitativa costituisce il 50% circa del parco edilizio nazionale.

Da quanto sopra si evince che i target 2030-2050 sono molto difficili da raggiungere con strategie basate su slogan ideologici.

 

Buon senso e risultati certi

Senza aspettare il 2029 e le potenziali limitazioni alla commercializzazione di apparecchi, la sostituzione di una vecchia caldaia convenzionale con una nuova a condensazione, magari “future-ready”, cioè dichiarata idonea per l’utilizzo di gas rinnovabili, abbinata ad una buona termoregolazione ed utilizzata in maniera parsimoniosa (es.: secondo le indicazioni di buon senso fornite da ENEA) consente un risparmio immediato sotto tutti i punti di vista ed offre la possibilità di ulteriori benefici quando il gas distribuito sarà sempre più rinnovabile.

Una serie di studi mostra come i medesimi obiettivi possano essere raggiunti in diversi modi (Università di Pisa-DESTEC, Guidehouse, Università Politecnica delle Marche) e che l’esasperazione ideologica non sempre consente di conseguire i risultati sperati. Cito, in sintesi, i principali risultati dei tre studi condotti con la collaborazione delle nostre associazioni (Assotermica e EHI).

Università di Pisa-DESTEC. Individuati alcuni edifici ed impianti rappresentativi della media nazionale, si è ipotizzata la sostituzione della vecchia caldaia convenzionale a gas con diverse tecnologie (caldaia a condensazione, ibrido factory made, pompa di calore a gas, pompa di calore elettrica). Per le tecnologie alimentate a gas è stata anche effettuata una valutazione dei contributi dati da piccole quantità di gas rinnovabili (es.: 20% biometano, 20%H2). I risultati sono molto interessanti perché mostrano che dal punto di vista energetico, ambientale ed economico non emerge un’unica tecnologia vincente ma che sono tutte valide e che un buon tecnico sarà sempre indispensabile per orientare la scelta verso la soluzione più adatta al caso specifico. Considerando che l’analisi si sofferma sugli aspetti economici ed ambientali della sola fase di uso, una valutazione economica più ampia che includa i costi di investimento e gli impatti globali in termini di emissioni di tutto il ciclo di vita renderebbe ancora più sorprendente ed equilibrata l’analisi.

Lo studio condotto dalla società Guidehouse mostra due scenari al 2050, entrambi con obiettivo net zero carbon. Il primo scenario prevede un’elettrificazione spinta del settore del riscaldamento (scenario A) mentre il secondo (scenario B) prevede un approccio multi-energetico, multi-tecnologico e graduale. A fronte dello stesso risultato finale, lo scenario B consente un risparmio globale di 527 miliardi di euro.

Lo studio dell’Università politecnica delle Marche mostra che il salto di classi di efficienza dovuta alla sostituzione di tecnologia senza un intervento sostanziale sull’impianto e sull’isolamento termico è, spesso, un mero risultato sulla carta ma in parallelo l’impianto, alimentato con tecnologia non compatibile, potrebbe non risultare funzionale. In altri termini, l’apparecchio scelto, benché consenta di conseguire un salto di 3-4 classi di efficienza ed ottenere un importante incentivo economico, potrebbe non soddisfare i carichi termici e, soprattutto, potrebbe non farlo con il livello di efficienza atteso.

 

In conclusione:  

il panorama edilizio è vasto ed eterogeno e non vale il concetto di «one technology fits for all». Per essere ottimale una soluzione deve garantire il miglior compromesso possibile tra minor impatto ambientale, risparmio energetico, minori costi in bolletta e livello di comfort almeno equivalente al pregresso.

Il problema non è tecnologico. Le soluzioni ci sono e l’approccio tecnologicamente neutro è il modo migliore per valorizzare il ruolo dei professionisti ed evitare di raggiungere risultati solo teorici, dimenticandosi della pratica.

Tutte le tecnologie già disponibili sul mercato e quelle in fase di sviluppo possono dare, in varia misura, un contributo al raggiungimento degli obiettivi multipli fissati dall’Europa. Escluderne qualcuna è certamente deleterio perché nei casi in cui non ci saranno alternative possibili si perderà la capacità di contribuire alla riduzione delle emissioni.

In considerazione di ciò, sarebbe molto più utile una politica basata su incentivi modulati in funzione del livello di prestazione conseguibile che procedere attraverso vincoli e divieti che potrebbero rivelarsi controproducenti.

Gli obiettivi sono sfidanti ma chiari. Possono essere raggiunti perché abbiamo la tecnologia, le idee e il tempo. L’importante è camminare insieme verso il futuro con misure pragmatiche, coerenti e sostenibili.