Il ritorno dell’ascensore idraulico

 In Tecnica

Una volta, negli anni 80, più o meno sino alla fine del secolo scorso, gli ascensori idraulici rappresentavano il segmento più importante tra gli ascensori installati in Europa.
Il motivo era semplice: gli ascensori idraulici sono robusti, semplici, silenziosi; la manutenzione è facile ed economica, non è necessario un professionista per liberare i passeggeri in caso di guasto o fermata imprecisa, ecc. Sono stati considerati la soluzione ideale per edifici bassi, fino a 5 fermate con traffico relativamente basso.
Ma poi è arrivato il momento degli ambientalisti e dei discorsi incentrati quasi interamente sull’energia nel settore edilizio. L’efficienza energetica è diventata il mantra, anche per ascensori e scale mobili, nonostante rappresentino solo una piccola parte del consumo energetico degli edifici, tra il 3 e l’8% del consumo totale di energia, a seconda del tipo di edificio. La Direttiva 2002/91/CE del 16 dicembre 2002 sul “rendimento energetico nell’edilizia” non prevede alcuna disposizione per ascensori, scale mobili e marciapiedi mobili, a riprova del fatto che gli ascensori erano considerati come un elemento trascurabile del consumo energetico negli edifici.
Allo stesso tempo, il settore degli ascensori è riuscito a ridurre drasticamente il proprio consumo energetico, di circa due terzi in 40 anni, sia per gli ascensori elettrici sia per gli idraulici, adottando tecnologie di azionamento innovative, modificando gli azionamenti, la regolazione della velocità, ecc.
Si è arrivati a un punto in cui i costruttori di ascensori elettrici utilizzavano l’energia come fattore decisivo per scegliere una soluzione elettrica invece di una idraulica. Il mercato si è uniformato a questa tendenza. Nel 2017 il mercato europeo è suddiviso in 77% di impianti elettrici e solo 23% di idraulici, l’opposto di quanto accaduto nei 40 anni precedenti (24% di ascensori idraulici nel segmento residenziale, 22% nel terziario e 28% in quello industriale). Oggi si trovano impianti elettrici di fascia alta, con 3 fermate, in edifici con traffico molto basso: una totale assurdità in termini di costi, spese di manutenzione e persino energia. La tecnologia degli ascensori idraulici è rimasta sostanzialmente invariata per decenni e i consumi – anche se più elevati per una corsa – sono spesso inferiori, in quanto gli ascensori idraulici sono utilizzati meno spesso in edifici residenziali o pubblici di piccole dimensioni (che rappresentano la maggioranza degli ascensori installati). In un ascensore idraulico, il pistone solleva l’intera cabina con tutto il carico (4 x), quando sale. Quando scende, il consumo di energia è pari a zero (0 x). Il risultato del funzionamento di un ascensore idraulico è mediamente il doppio del carico. La potenza installata per un ascensore idraulico è da 1 a 4, ma di solito il consumo annuo è limitato a 1,5 volte, perché la cabina spesso sale senza carico (chiamate ai piani) e consuma energia pari a zero durante la discesa.
I principali produttori di ascensori hanno gradualmente abbandonato la tecnologia idraulica prima dell’inizio del secolo e hanno definito gli ascensori idraulici “una soluzione del passato, troppo dispendiosa in termini energetici”. Questi venivano presi in considerazione solo per impianti molto grandi e lenti (ad es. monta-auto nei parcheggi) e la loro diffusione si ridusse notevolmente. Gli ascensori idraulici attualmente sono prodotti solo da PMI in Europa.
L’”isteria energetica” che ne conseguì non menzionava mai il fatto che l’energia “supplementare” consumata da un ascensore idraulico in un anno, era di pochi kWh e ammontava a un valore di circa 100 euro per il proprietario dell’ascensore. Bazzecole! Rispetto al risparmio sulle spese di manutenzione e agli altri vantaggi, l’ascensore idraulico rappresentava ancora una buona opzione, anche in termini di consumo energetico. Ma il danno ormai era fatto e la scelta delle aziende più grandi ricadeva sempre su soluzioni elettriche.

Peggio ancora! L’AMEV tedesco (Ministero dell’Edilizia), nelle istruzioni per i dipendenti pubblici che dovevano scrivere un bando di gara per un nuovo ascensore in un edificio pubblico ha indicato “di non scegliere un ascensore idraulico, a meno che non venisse fornita una specifica motivazione”. ELCA e VDMA in Germania hanno messo in evidenza il problema di concorrenza sleale e hanno ottenuto che l’AMEV tedesco eliminasse 5 o 6 frasi negative sugli ascensori idraulici, in diversi punti delle istruzioni.

Efficienza energetica dell’analisi di un ciclo di vita completo?
L’efficienza energetica degli edifici è un tema fondamentale. Gli architetti sognano di poter proporre edifici “a energia positiva”: edifici che producano più energia di quanta ne consumino. Per raggiungere questo traguardo molto difficile, l’architetto e il costruttore devono riuscire a risparmiare ogni minimo kWh possibile: produzione di energia solare o eolica, ottimo isolamento per rendere l’edificio totalmente “passivo”, ecc. Negli edifici di grandi e di medie dimensioni, gli ascensori contribuiscono mediante programmi software alla gestione del traffico, al cambiamento dell’illuminazione (LED) e soprattutto al recupero energetico. Quando l’ascensore funziona a vuoto e la coppia è negativa (contrappeso più pesante), l’impianto è in grado di restituire energia alla rete elettrica, migliorando così l’efficienza energetica. Un’ottima soluzione.

Ma negli ultimi anni, una visione onnicomprensiva ha generato una svolta: l’analisi del ciclo di vita (LCA). In un LCA, l’energia è solo uno dei fattori inclusi nella concreta valutazione dell’impatto ambientale dell’ascensore, cioè la sua “impronta ecologica”. Gli esperti prenderanno in esame ogni aspetto e produrranno una vera e propria fotografia dell’impatto dell’ ascensore:

  • Estrazione e trasformazione dei materiali
  • Produzione (produzione e assemblaggio di componenti)
  • Trasporto e distribuzione
  • Installazione
  • Uso (luogo di implementazione dell’efficienza energetica)
  • Manutenzione
  • Smontaggio e riciclaggio (fine vita)

ELCA (European Lift & Lift Component Association) era interessata ad avere un quadro reale e complessivo sulle differenze dell’impatto ambientale degli ascensori idraulici ed elettrici per tutta la durata di vita. L’associazione ha commissionato uno studio comparativo dell’LCA al prestigioso laboratorio ITA (Instituto Tecnologico de Aragon, Università di Saragozza, Spagna). ITA è tra i centri tecnologici più importanti d’Europa. I suoi laboratori forniscono ricerche tecnologiche, sviluppo e innovazione per reinventare prodotti, servizi o processi. ITA monitora nuove tecnologie come la robotica e l’automazione: tra queste ascensori e dispositivi di sollevamento.

Inventario del ciclo di vita: utilizzare la fase per l’ascensore elettrico di riferimento.
Categoria d’uso 1 

Inventario del ciclo di vita: utilizzare la fase per l’ascensore elettrico di riferimento.
Categoria d’uso 2

Nel 2015, ELCA ha commissionato uno “studio comparativo dei cicli di vita di ascensori idraulici ed elettrici in diverse categorie”. ELCA ha cofinanziato l’operazione con società di settore, associate e non associate, in Italia, Spagna, Germania e Svezia. L’ITA è stato incaricato di raccogliere dati completi per specifici ascensori, sia idraulici sia elettrici in tutta Europa, collaudando alcuni ascensori a Saragozza per completare la raccolta dati e metterli poi a confronto.
Il risultato è sorprendente e potrebbe ben significare un “ritorno dell’ascensore idraulico” nei prossimi anni, in tutta Europa. Non è normale che gli ascensori idraulici rappresentino solo il 24% del segmento residenziale del mercato.

Cosa dice la relazione finale?
Chiaramente, l’ascensore elettrico offre vantaggi per il consumo energetico durante la fase di utilizzo. Ciò di fatto è limitato ai movimenti della cabina. La maggior parte del consumo energetico di un ascensore si verifica durante la fase di standby, quando attende i passeggeri, e, in quella situazione, tutti gli ascensori sono uguali. Devono avere “modalità sleep” che li “risveglia” quando un passeggero preme il pulsante. I nuovi quadri di controllo oggi sono molto più sofisticati e mirano a ridurre il consumo in standby sia di ascensori idraulici sia di quelli elettrici.
Gli ascensori idraulici hanno un impatto minore nelle fasi iniziali (materiali, trasporto), che si traducono sempre in un prodotto con un profilo ambientale migliore in un approccio “dalla culla alla tomba”, senza includere il periodo di servizio. Gli ascensori idraulici hanno anche un profilo migliore per tutte le categorie con uso non molto intenso, e rappresentano quindi un’opzione globale migliore per le categorie di utilizzo 1 e 2. Cioè fino a 150 corse giornaliere. Gli ascensori elettrici hanno un impatto maggiore nelle fasi iniziali e un profilo peggiore nelle fasi di servizio (consumo energetico) per le categorie di utilizzo 1 e 2. Per gli usi più intensi, categoria 3 e superiore, il minor consumo energetico durante il servizio tende a compensare l’iniziale impatto più elevato, con conseguente migliore profilo ambientale generale per gli impianti che compiono un minimo di 300 corse al giorno. Tuttavia, anche per questa categoria 3, l’ascensore idraulico potrebbe essere una soluzione migliore anche per casi speciali con una durata di vita inferiore a 10 anni.

Dopo aver esaminato attentamente tutti i risultati, senza preconcetti pro o contro per nessuna delle due tecnologie, ELCA ritiene che l’efficienza energetica, fortemente promossa negli ultimi decenni come elemento “supremo” per misurare l’impronta ambientale degli ascensori, dia una percezione sbagliata della realtà. Per qualsiasi tipo di apparecchiatura, l’opzione migliore è la LCA. È lungo e complicato raccogliere tutti i dati, ma i risultati non mentono. ELCA ringrazia ITA per questo studio che rende giustizia all’ascensore idraulico.

Luc Rivet
Segretario Generale ELCA – European Lift Component Association

IL RITORNO DELL’ASCENSORE IDRAULICO

Breve intervista ad Alfredo Gomez ITA – Instituto Tecnologico de Aragon

Come siete arrivati a lavorare su questa ricerca?
Già negli ultimi anni avevamo lavorato a valutazioni del ciclo di vita per diversi ascensori idraulici ed elettrici, soprattutto per aziende spagnole. Ci siamo avvalsi di questo background e di questa esperienza per le basi della ricerca e abbiamo ricevuto molti dati su ascensori idraulici ed elettrici anche da ELCA e da aziende svedesi, tedesche, italiane e spagnole. L’azienda svedese Hydroware, ad esempio, aveva realizzato due LCA ufficiali su un ascensore idraulico e su uno elettrico in Germania. Anche quei dati sono stati utilizzati nella nostra ricerca.

È stato complicato?
Molto (sorride). Alcuni dati possono cambiare completamente la valutazione di uno specifico ascensore. Carlos Peribanez, che ha diretto la ricerca di ITA, si è basato per i calcoli su un periodo di 20 anni, ma variando la durata di vita, cambiano anche i risultati che si ottengono. Bisogna anche capire che l’impatto ambientale del consumo energetico cambia in base al tipo di produzione di energia elettrica. Se il paese in cui è installato l’ascensore brucia carbone per produrre elettricità, si ottengono risultati negativi in termini di CO2. Se il mix di energia elettrica è migliore (fonti nucleari, idrauliche o rinnovabili), i risultati relativi ai cambiamenti climatici saranno migliori. Quindi, nelle nostre tabelle di risultati abbiamo quindi utilizzato l’UCTE, un valore medio europeo.

Che tipo di classificazione avete utilizzato per i risultati e quale software è stato utilizzato?
Abbiamo eseguito un’analisi in modo da ottenere risultati medi per un ascensore elettrico in ogni categoria (1, 2 e 3), e abbiamo seguito la stessa procedura per un ascensore idraulico medio in ogni categoria. Abbiamo anche realizzato una valutazione del ciclo di vita per una modernizzazione idraulica. Il risultato ottenuto indica che l’ammodernamento idraulico ha un impatto minore (quindi migliore) rispetto alla sostituzione con ascensore elettrico.
Per chi è interessato alle tecniche utilizzate, il metodo di calcolo è CML-IA baseline EU25 e ReCIPe, come suggerito dal lavoro sviluppato nella PCR (Product Category Rule) for Lift, nell’ambito del programma sviluppato da Environdec sull’EPD (Environmental Product Declaration).
Per il cambiamento climatico, l’impatto è stato calcolato in kg di CO2 e per ReCIPe, in punti.
Il software LCA è SimaPro 8.0.3.

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