Anche nell’illuminazione pubblica vale la regola: meno è meglio. Da questo punto di vista, esistono LED di ultima generazione che offrono possibilità completamente nuove: abbinati a sistemi di controllo intelligenti, hanno una luce che può essere regolata in funzione delle esigenze. Così la «Smart Public Lighting» non solo fa risparmiare elettricità, ma contribuisce anche a ridurre le emissioni luminose.
Testo: Nicolas Gattlen
All’imbrunire ogni veicolo che circola sulla Niederhaslistrasse di Regensdorf (ZH) viene accompagnato da un «tappeto luminoso volante» fino al suo spegnimento all’1 di notte. La luce precede sempre il veicolo di circa 80 metri dopodiché, alle sue spalle, si abbassa nuovamente al 30 per cento della potenza. Il vantaggio di questa illuminazione dinamica? Consente un ulteriore risparmio di elettricità pari a circa un terzo rispetto alla tecnologia a LED fissa. «Ma soprattutto aiuta a evitare inutili emissioni luminose», spiega Jörg Haller, responsabile dell’illuminazione pubblica presso l’azienda elettrica cantonale di Zurigo (EKZ). «La luce viene utilizzata solo dove necessario».
Prestare più attenzione all’uso della luce è un imperativo più che mai urgente. Un tempo bene di lusso, oggi la luce – divenuta economica – viene il più delle volte sprecata: spesso è troppo intensa o viene accesa in momenti e luoghi dove non serve a nulla. Anche la luce che si irradia inutilmente in tutte le direzioni rappresenta un problema. In caso di foschia, nebbia o nuvole basse, infatti, si riflette sulle goccioline d’acqua presenti nell’aria e forma sopra gli insediamenti urbani delle cosiddette campane luminose di enormi dimensioni, che possono confondere gli uccelli migratori.
Un metodo semplice ed efficace per ridurre l’inquinamento luminoso è spegnere l’illuminazione stradale durante la notte. Varie esperienze di lunga data, ad esempio a Baden o a Brugg nel Canton Argovia, dimostrano che non è un provvedimento a discapito della sicurezza. Anche abbassare a più riprese l’illuminazione è efficace: a Belp (BE), ad esempio, l’illuminazione stradale a LED di ultima generazione viene ridotta al cinquanta per cento dell’intensità massima alle 22 e a un quinto a mezzanotte.
Rilevamento della presenza e collegamento in rete
«I LED offrono possibilità completamente nuove», afferma David Kretzer, specialista in emissioni luminose dell’UFAM. La luce a LED, infatti, non solo può essere indirizzata con estrema precisione, ma è anche dimmerabile in continuo e può essere accesa e spenta in frazioni di secondo. «In abbinamento a sistemi di controllo intelligenti, è quindi facile utilizzare la luce in maniera mirata e in funzione delle esigenze», afferma Kretzer. Una tecnologia ormai matura e collaudata da anni è quella della cosiddetta illuminazione con rilevamento della presenza. Oggi i sensori di movimento sono presenti non solo agli ingressi di abitazioni private o sulle scale, ma anche in numerose stazioni ferroviarie, in parcheggi e piste ciclo-pedonali pubbliche della Svizzera. Anche le strade possono essere illuminate in maniera dinamica: nel 2012, la St. Galler Stadtwerke è stata la prima in Svizzera a installare un sistema di illuminazione con rilevamento della presenza in una strada di quartiere. Nel 2014 ha fatto seguito un altro impianto con rilevatori radar di seconda generazione, in grado di distinguere vari utenti della strada, ad esempio i pedoni, dalle automobili e di regolare la luce a seconda delle necessità.
Il più grande impianto di illuminazione dinamica della Svizzera è gestito dal Canton Berna. «Ad oggi circa metà dei 25 000 lampioni presenti sulle strade cantonali bernesi funziona per ‘contatto con il cliente’», spiega Stephan Breuer, vicedirettore dell’ufficio cantonale del genio civile. Ogni anno si aggiungono circa 1500 nuove luci intelligenti. Il sistema bernese funziona in maniera simile a quello dell’EKZ di Regensdorf: se non ci sono utenti in strada, le luci sono settate a un livello base a intensità ridotta, e si accendono soltanto quando uno dei loro sensori a infrarossi rileva la presenza di un’auto o una bicicletta. Il punto forte: le lampade sono collegate in rete tra loro via radio. Ognuna di esse invia la notifica del contatto a quella successiva, che immediatamente aumenta l’intensità della luce. Si forma così un tappeto di luce che precede i veicoli.
La luce che monitora il traffico
Chi è al volante non si accorge praticamente per nulla di questa variazione delle condizioni di illuminazione, perché rimane sempre all’interno del fascio di luce. Ma su una strada trafficata di una zona residenziale, l’accensione rapida e continua dei lampioni può disturbare chi abita nelle vicinanze. Questo problema può essere ovviato con un controllo volumetrico dell’illuminazione, che consiste in sensori ottici che misurano la quantità di traffico e trasmettono i dati a una centrale. Quest’ultima, a sua volta, adatta l’intensità luminosa dei lampioni via radio al volume di traffico segnalato. Se aumenta, la luce si intensifica gradualmente e in maniera quasi impercettibile. L’ufficio del genio civile del Cantone Berna aveva già messo in funzione un impianto sperimentale di questo tipo nel 2013 – il primo in Europa. Dal 2015, anche l’EKZ ha attivato un sistema simile su un tratto di due chilometri a Urdorf (ZH).
«Questa illuminazione a monitoraggio del traffico è una tecnologia ormai collaudata», afferma Jörg Haller di EKZ, tanto che viene utilizzata anche altrove, soprattutto su strade molto trafficate. Non è sempre necessario effettuare misurazioni complesse con webcam o sensori radar, aggiunge. In molti punti il controllo può essere realizzato in maniera attendibile anche con le statistiche del traffico. «In linea di principio, per ogni tratto di strada è possibile creare un profilo di modulazione della luce specifico e caricarlo nella centrale operativa».
Sviluppo accelerato
Il fatto che una strada possa essere illuminata con intensità differenti a seconda del volume di traffico è un concetto relativamente nuovo, divenuto possibile nel 2016 grazie a una modifica della norma sull’illuminazione stradale. «La revisione ha contribuito in misura determinante allo sviluppo della ‘Smart Public Lighting’», conferma l’esperto di illuminazione Haller, che si attende un ulteriore spinta in avanti dalla standardizzazione avanzata delle interfacce tra lampada e sistema di controllo. Solo fino a qualche anno fa, infatti, non era possibile abbinare luci e centraline se di produttori diversi. «Questo limite era estremamente rischioso per i Comuni», spiega Haller. «Una volta deciso il sistema da adottare, vi rimanevano vincolati per l’intero ciclo di vita delle luci». Nel frattempo, tuttavia, sono entrate in commercio interfacce liberamente accessibili con cui collegare tra loro luci e centraline differenti, il che ne incrementa la flessibilità e consente, se necessario, di cambiare sistema senza problemi.
Anche la tecnologia degli apparecchi di illuminazione sta avanzando rapidamente. A Richterswil (ZH), a fine 2021 l’EKZ ha installato un impianto pilota con luci a LED che possono variare la distribuzione della luce attraverso una funzione di «Light Switch»: i sensori rilevano le condizioni meteo sul posto per garantire, in caso di pioggia, un’illuminazione più uniforme. Sul mercato esistono anche luci con funzione di «Colour Switch», in grado di variare l’indice di resa cromatica. Si tratta di una possibilità interessante, dal punto di vista della protezione della fauna, soprattutto nelle aree prossime allo stato naturale. A Thalwil, su un sentiero lungo le sponde del lago di Zurigo l’EKZ sta testando un sistema di illuminazione in grado di passare in continuo da una luce bianca calda (3000 Kelvin (K)) a una ambrata (2000 K), attirando così meno insetti.
Infrastruttura di base per la Smart City
I lampioni a controllo digitale potrebbero un giorno diventare persino l’infrastruttura di base delle Smart City. A Wädenswil (ZH), nel 2017 l’azienda tecnologica svizzera Elektron ha realizzato, insieme all’EKZ e alle FFS, l’upgrade di un primo pilone, trasformandolo in una «Smart City Tower» multifunzionale. Un sensore a infrarossi installato su di esso misura il volume di traffico e modula l’intensità di 12 lampioni che illuminano la Seestrasse. Il pilone, inoltre, consente di caricare le auto elettriche, offre un accesso a internet gratuito (WiFi) e raccoglie dati sul rumore e sulle polveri fini. «I lampioni digitali moderni offrono un grande potenziale per la raccolta dei dati grazie alle interfacce standardizzate e alla molteplicità di sensori utilizzabili in modo flessibile», afferma Peter Schwägli, direttore generale della divisione Smart City e illuminazione di Elektron. «In futuro le Smart City potranno utilizzare questi dati per minimizzare il consumo di risorse e migliorare il benessere di persone, animali e piante».
Il paradosso del risparmio energetico
Rispetto a un apparecchio tradizionale, una luce a LED consuma fino al 90 per cento di elettricità in meno. Proprio questa caratteristica, tuttavia, induce a potenziare gli impianti o a incrementare l’intensità della luce, annullando così parte dell’efficienza energetica guadagnata. Questo fenomeno è detto «effetto rebound». Il GeoForschungsZentrum tedesco ha recentemente confermato questo effetto su scala globale, alla luce dei dati provenienti da un radiometro che orbita intorno alla Terra con un satellite dal 2011. Grazie a esso i ricercatori sono in grado di dimostrare che, dal 2012, sia l’intensità dell’illuminazione artificiale che le superfici illuminate sono aumentate in tutto il mondo del 2,2 per cento all’anno. Il responsabile dello studio, Christopher Kyba, sospetta che l’incremento della luminosità non sia dovuto tanto all’illuminazione stradale, quanto piuttosto a un aumento del numero di luci installate privatamente. Ritiene «probabile che le lampade a LED ad efficienza energetica inducano sempre più privati a illuminare i loro giardini o le facciate delle loro case».
L’effetto rebound è particolarmente marcato nell’illuminazione interna, che in Svizzera rappresenta circa l’85 per cento dell’illuminazione totale. Secondo Stefan Bormann della segreteria dell’Associazione svizzera per la luce (SLG), attualmente in fase di ristrutturazione i livelli di illuminamento vengono adattati ai requisiti normativi – in termini di sicurezza o comfort lavorativo – per cui a volte vengono aumentati anziché ridotti, ad esempio per illuminare meglio le scale o i capannoni industriali.
«Più luce in sé non riduce il numero di reati»
Signor Schulze, quanto è importante la luce per la sicurezza degli spazi pubblici?
Bisogna distinguere tra la sensazione soggettiva di sicurezza e la sicurezza oggettiva, che si misura in termini di numero di reati. Di solito noi esseri umani ci sentiamo più a nostro agio quando c’è luce. Lo abbiamo ereditato dai nostri antenati: per millenni si è evitata l’oscurità perché sotto il suo manto potevano accadere cose spiacevoli. Il fatto che l’illuminazione aumenti anche la sicurezza oggettiva, invece, è controverso. Ad oggi non esistono prove scientifiche a dimostrazione del fatto che una maggiore illuminazione comporti una diminuzione dei crimini.
Ma più luce aumenta la sensazione di sicurezza.
Non necessariamente. Sebbene la luce possa indurre alcune categorie di persone, soprattutto donne e anziani, a percepire gli spazi pubblici come più sicuri, una cattiva illuminazione può anche sortire l’effetto opposto. Se, ad esempio, un sentiero all’interno di un parco è illuminato a giorno mentre l’area circostante rimane buia, le persone si sentono ancora più a disagio che in un parco del tutto privo di illuminazione. Si verifica il cosiddetto effetto palcoscenico: si è facilmente riconoscibili per l’ambiente circostante, ma quest’ultimo rimane nascosto.
Come dev’essere allora l’illuminazione perché ci si senta al sicuro?
Si genera un elevato senso di sicurezza soprattutto quando è garantito anche il controllo sociale. Quest’ultimo può essere favorito da una buona illuminazione, che eviti di accecare le persone e mostri le potenziali vie di fuga. In molti casi, ciò è possibile anche con una luce ridotta. Fondamentale è che l’illuminazione sia adatta alla situazione.
*Tillmann Schulze è responsabile di Sicurezza urbana + Protezione della popolazione presso EBP Schweiz AG a Zurigo, nonché docente e consulente di pianificazione urbanistica e prevenzione della criminalità.
«Plan Lumière» urbani
Alla fine degli anni 90 le città di Basilea, Zurigo, Lucerna e Losanna – e in seguito anche centri più piccoli come Frauenfeld o Gruyère – hanno scoperto i «Plan Lumière» diffusi in Francia. Città come Lione erano riuscite a regolamentare il proliferare disordinato di luci mediante questa sorta di masterplan, progettando attivamente l’illuminazione della città. I «Plan Lumière» hanno l’obiettivo di illuminare non di più, ma in maniera più differenziata. Non si tratta solo di una questione di marketing territoriale: con una buona progettazione illuminotecnica si possono mettere in risalto i riferimenti architettonici della città – centro storico, castelli, chiese, viali, passeggiate a lago, musei moderni – e far passare in secondo piano ciò che tendenzialmente è poco attraente.
Da alcuni anni i «Plan Lumière» integrano sempre più anche questioni di ordine ecologico. Il piano di illuminazione della città di Berna, ad esempio, prevede che in tutti gli spazi urbani all’aperto si utilizzino progressivamente solo più lampade a luce bianca calda (max. 3000 K) con una componente blu ridotta – a beneficio di esseri umani, animali e piante. Orientando sistematicamente le sorgenti di luce verso il basso, inoltre, si illumina meno intensamente il cielo e si riducono altre inutili emissioni luminose. Infine si definisce chiaramente dove illuminare lo spazio pubblico e dove no, per cui le aree prossime allo stato naturale o i parchi privi di funzione notturna rimangono bui.
Dal punto di vista della sicurezza, un progetto pilota sulla Grosse Schanze ha fornito informazioni importanti. All’interno di questo perimetro costellato di angoli bui, compreso tra la stazione, l’università e il quartiere di Länggass, molti passanti si sentono insicuri di notte. Non mancano, inoltre, continui episodi di criminalità. In che modo il principio «illuminare il meno possibile» si concilia con il criterio della sicurezza? «La sicurezza è spesso erroneamente associata a più luce», commenta Eva Krähenbühl, responsabile di progetto del piano di illuminazione della Città di Berna. «Ma una luce intensa può anche abbagliare o rendere difficile il riconoscimento di persone e volti a causa dei forti contrasti tra luce e buio».
Il nuovo piano di illuminazione della Grosse Schanze prevede quindi che la luce non sia più diretta verso punti specifici, ma venga diffusa ad ampio raggio e a intensità ridotta dall’alto, ad esempio da pali alti fino a 8 metri, su tutto il perimetro. In questo modo si intende creare una sorta di effetto luna piena, che permetta ai passanti di riconoscere i volti già da lontano. Anche il colore della luce deve poter essere modificato: in futuro si godrà di un’atmosfera piacevole e rilassata grazie a una luce a LED di colore bianco caldo con una bassa componente di blu. «Ad approfittarne saranno anche molti animali notturni», afferma Eva Krähenbühl. «In questo modo si conciliano alla perfezione sicurezza e tutela della natura».
Ultima modifica 28.09.2022
