Input utili dal network URBACT URGE: un report tematico

Contesto

I rifiuti derivanti da costruzione e demolizione (CDW- Construction and demolition waste) sono la fonte di rifiuti più importante nell' UE per peso (Eurostat, 2019a). Costruzione e demolizione sono definiti come un’area di priorità dell’UE secondo il Circular Economy Action Plan (EC 2015) – uno dei punti principali del Green Deal Europeo, il nuovo piano europeo per la crescita sostenibile. Il Circular Economy Action Plan annuncia iniziative lungo l’intero ciclo di vita dei prodotti. Introduce misure legislative e non legislative che si concentrano su aree dove azioni a livello Comunitario possono portare un valore aggiunto concreto. Gli obiettivi delle norme UE per la gestione di CDW sono:

• Prevenzione della formazione di CDW
• Riutilizzo e riciclaggio
• Riduzione di sostanze nocive nei CDW
• Recupero di almeno 70% di materiali non nocivi generati dai CDW
• Riduzione di emissioni di gas pesanti dalla gestione di CDW

Inoltre, il Green Deal Europeo (11/12/2019) sottolinea come il raggiungimento dell’obiettivo di neutralità ambientale entro il 2050 abbia bisogno di un’azione da parte di tutti i settori.

Potenziale

Significative frazioni di materiali riciclabili e riutilizzabili sono integrate nelle costruzioni in generale e in particolar modo negli edifici. Un elenco tipico di materiali è rappresentato nella Figura 1. Sebbene il riciclaggio potenziale dei CDW sia alto in termini quantitativi, rimane ancora poco sfruttato. La frazione minerale di CDW, per esempio, è attualmente impiegata principalmente nelle fondamenta delle strade (downcycled). Le performance di recupero differiscono in maniera significativa tra i diversi stati membri dell’UE (Eurostat, 2019b). Una panoramica della situazione attuale riguardo la gestione di alcune delle sorgenti dei materiali da costruzione più importanti è descritta nel infografico che segue. Sono stati ideati diversi strumenti, tra i quali:

• Il Protocollo per la gestione di sprechi di Costruzione e Demolizione è introdotto come una guida non vincolante, da inquadrare nella strategia di Costruzione 2020 e nella Comunicazione sull’Opportunità dell’efficienza delle risorse nel Settore Edile
• Guide linea dell’UE per verifiche prima della demolizione di un edificio
• Livello(i): un paradigma comune per valutare la performance ambientale degli edifici

Il paradigma che intensifica il bisogno di usare i CDW in maniera circolare sembra essere ben accetto e gli strumenti sono ideati e introdotti. Ma cosa è veramente necessario per metterle in atto?

Questo articolo tematico affronta i bisogni di regolamentazione e standardizzazione intesi come strumenti operativi per abilitare l’uso di materie prime secondarie nel settore delle costruzioni, sempre prendendo in considerazione priorità di sicurezza. Le preoccupazioni e intuizioni espressi in questo articolo, derivano dall’esperienza e scambio transnazionale delle città partener di URGE APN.

Problematiche correlate a standard e regolazioni che ostacolano il riuso di materie secondarie

Sebbene introdurre criteri verdi nella procurment di prodotti e servizi sembrerebbe essere una soluzione per incrementare il mercato di materiali secondari usati nel settore edilizio, non è abbastanza. Lavoro di preparazione è necessario per definire il quadro generale e permettere maggiormente il loro utilizzo. Da un punto di vista operativo, alcuni degli ostacoli sono collegati a:

• Mancanza di specifiche tecniche Europee per l’utilizzo di materie secondarie

Anche se sono stati stabiliti degli obiettivi e in una certa misura esistono degli standard, gli obiettivi non possono essere raggiunti se specifiche tecniche dettagliate non vengono introdotte. Per esempio, alcuni standard Europei, come l’EN 206: Cemento -specifiche, performance, produzione e conformità- o l’EN 12620: totale per il cemento, permettono l’uso di materiali riciclati in cemento. Eppure, l’utilizzo di più del 50% di cemento di scarto solleva il bisogno per ulteriori test (dunque per nuove specifiche) per verificarne le performance, inoltre il cemento è di solito solo adatto a certe applicazioni indirizzate verso il downcycling piuttosto che all’upcycling. Indubbiamente, l’introduzione di un pacchetto completo dell’UE di standard e specifiche tecniche che rifletta meglio gli obiettivi UE ha bisogno di sperimentazione, test, soluzioni innovative, dunque tempo e impegno. Certamente in questo caso, sarebbe necessario un allineamento tra l’ambito regolatorio europeo e i riferimenti a nuovi standard.

• Difficoltà incontrate dagli Stati Membri (SM) nell’adattarsi all’esigente quadro regolatorio europeo

Regolamenti nazionali seguono il quadro regolatorio europeo. Ma quanto sono realmente pronti tutti gli SM ad adattarsi all’esigente quadro regolatorio europeo che si rifà ai nuovi standard Europei? La prontezza nell’adottare cambiamenti nello schema di regolazione e standardizzazione ed essere allo stesso tempo allineati ai requisiti varia a seconda dello stato membro. L’aggiornamento della giurisprudenza nazionale non è un processo facile. Certamente è necessario del tempo per l’introduzione, l’adattamento e in molti casi la trasformazione degli attuali modelli di business. Sebbene i membri stati siano in procinto di adottare ordinanze e leggi UE, ci sono ancora alcune divergenze e il processo dipende dal livello di priorità dato a livello governativo. I diversi punti di partenza, in termini di capacità umane, materiali e condizioni che impattano la loro qualità, infrastrutture, resistenza a cambiare i modelli di business esistenti, in combinazione con le diverse priorità governative sono solo alcuni dei fattori che possono rallentare la trasformazione ad un’economia circolare a livello nazionale prima e a livello europeo poi. Dunque, ogni caso specifico degli SM richiede particolare attenzione e azione da parte dell’UE se vogliamo raggiungere traguardi comuni.  

Per alcuni materiali e in alcuni SM sono stati fatti dei progressi per introdurre standard e regolamenti nazionali per abilitare l’uso di materiali secondari e tassi di rimpiazzo che vanno oltre gli standard attuali ma essi potranno essere tecnicamente attuabili solo se verranno prese le misure adatte -demolizione selettiva, processi di macerazione adattati, processi extra dei granulati e/o gestione adattata dell’acqua nella formulazione dei mix. Ma tutti gli SM sono in grado di usare questa “regola di flessibilità” e prendere queste misure per alzare i tassi di sostituzione e andare oltre gli standard attuali?

In conclusione, c’è ancora strada da fare per gli SM per adottare o armonizzare i propri standard e framework legislativi nazionali con le norme UE (obiettivi richiesti) e le (ancora volontarie) Direttive UE sugli sprechi. Specifiche nazionali, standard o obiettivi nazionali mancano o hanno bisogno di aggiornamento.

Nel quadro dei progetti pilota tenuti in diverse città UE, si stanno svolgendo dei test per investigare e verificare che le specifiche di prodotti fatti con materiali riciclati siano adatti a certi utilizzi. Questi test offrono input di valore per l’introduzione di nuovi aggiornamenti di standard e regolamenti esistenti. Alcuni progressi si sono già registrati nel network URGE.

All’interno di URGE, le città partner hanno identificato l’importanza di creare le condizioni operative necessarie al riutilizzo di CDW. Una delle linee di focus della partnership è l’introduzione o aggiornamento di standard esistenti. Di seguito viene descritta la situazione attuale assieme al progetto pilota nella città di Monaco di Baviera, che è uno dei partner URGE.

Il ruolo catalitico dell’introduzione di nuovi standard nell’impiego di nuove legislazioni

Gli standard sono documenti tecnici preparati da tutte le parti interessate (compagnie, clienti, lavoratori, autorità pubbliche) sulla base di un numero di principi (es. consenso, apertura e trasparenza). Al contrario delle regolazioni, essi non sono adottati da un’autorità pubblica autorizzata ma entro organizzazioni di standard private, indipendenti e ufficialmente riconosciute.

Gli standard non sono vincolanti a priori e la loro applicazione è volontaria. Nonostante ciò, essi possono anche giocare un ruolo catalitico nell’introduzione di nuove legislazioni, in particolare nei regolamenti tecnici. Se un legislatore include uno standard in un atto legale o fa riferimento ad essi in qualsiasi modo, gli standard possono ottenere qualità legale. Gli standard, dunque, diventano parte dei prerequisiti di un atto legislativo specifico o del sistema.

I vantaggi di fare uso degli standard nelle legislazioni sono molteplici. Invece di essere obbligati a trovare soluzioni per le questioni tecniche, i legislatori possono contare sull’expertise tecnico degli sviluppatori di standard, risparmiando allo stesso tempo soldi pubblici. Inoltre, grazie alla procedura consensuale, aperta e trasparente di definizione degli standard e la conseguente ampia approvazione di standard, il legislatore può aspettarsi ampia approvazione anche per la sua legislazione. In fine, gli standard riflettono l’ultimo “stato dell'arte”, ovvero l’ultimo sviluppo tecnico. Per poter seguire gli sviluppi tecnici più recenti, gli standard devono essere regolarmente rivisitati con conseguente adattamento delle necessità legali. Le legislazioni UE possono rifarsi a standard internazionali, standard europei e, con minor frequenza, a standard nazionali.   

Riciclaggio di materiali dal punto di vista dell’Ordine Edile Federale in Germania: il caso dei granulati riciclati nell’ingegneria strutturale

L’ordine edile dello Stato federale in Germania consiste principalmente in legge di sicurezza e non in legge ambientale. Dunque, è neutrale rispetto ai materiali per le costruzioni. C’è il prerequisito generico che i materiali siano adatti alla costruzione senza causare conseguenze nocive a livello salutare.

Per quanto riguarda il riciclaggio di cemento, le normative attuali permettono il 25%-45% di composti riciclati in cemento fino ad un certo grado (C30/37). L’amianto nelle strutture di cemento, specialmente barre stanziatrici, dovrebbe essere proibito. Inoltre, CDW contenenti amianto non possono essere riciclati.

Al momento, l’uso di composti riciclati nell’ingegneria strutturale è molto limitato. Gli stakeholders hanno così sintetizzato:

• Secondo legislazioni nazionali, solo una piccola percentuale di materiali grezzi secondari (principalmente cemento) può essere utilizzata nel prodotto finale
• C’è una mancanza di Standard Tecnici certificanti l’abilità di usare materiali prodotti da materiali secondari e che possano dunque incrementare il mercato.
• Mancanza di criteri circolari negli appalti

Sforzi per progettare nuove Specifiche tecniche per il cemento riciclato a Monaco e consolidare legislazioni tramite sperimentazione

Nella capitale Monaco, il bisogno di trattare CDW in maniera circolare è fortemente riconosciuto e promosso. Sono stati compiuti degli sforzi per influenzare legislazioni a tutti i livelli. Si stanno compiendo degli sforzi anche per cambiare il processo di appalto con l’inclusione di criteri circolari. Influenzare legislazioni non è mai un compito facile. Sono necessarie prove e risultati provenienti dalle vere pratiche di campo. Dunque, nella città di Monaco il tentativo di cambiare legislazione è basato su un modello esemplare solido proveniente dal progetto pilota Bayernkaserne.

Il progetto Bayernkaserne

Un primo concept per la produzione di materiale edile ricavato da detriti di edifici riciclati è stato approvato dal Consiglio Cittadino di Monaco nel Giugno 2018 e Settembre 2019. Questa approvazione fu emanata solo per il progetto nell’area Bayernkaserne. L’area è un vecchio campus militare di 50 acri che è in trasformazione per diventare un nuovo distretto abitativo. I test sono portati avanti sul sito per poter investigare e validare la buona performance dei materiali riciclati, provenienti da demolizioni di vecchi edifici che sono trattati anche sul sito e riutilizzati direttamente per le nuove costruzioni del Bayernkaserne e per la riabilitazione del suolo dell’area. I passi compiuti presso il sito sono i seguenti:

• Pulizia del sito di costruzione
• Design di una rinaturalizzazione selettiva con la separazione di materiali più ampia possibile
• Produzione di materiali riciclati (anche presso il sito), due round di test, prima nel mix e poi dopo la produzione del cemento, test meccanici
• Costruzione

Dunque, tra la grande varietà di materiali grezzi generati, il cemento riciclato (contenente parti ricavate al 100% da detriti minerari) è attualmente applicato a Monaco, nell’area di Bayernkaserne, proprio a causa della demolizione di vecchi edifici militari che sono stati selettivamente smantellati.

I materiali grezzi secondari che vengono generati e i loro utilizzi sono:

• Detriti frantumati di minerali come cumuli costituiti da detriti di cemento
• Frantumi di mattoni, intonaco, calce, cemento
• Detriti frantumati di minerali come cumulo grezzo
• Polveri riciclate (<2mm)

Il cemento appena prodotto consiste in pratica nei materiali raffigurati nella figura 3.

L’ottimizzazione viene effettuata per migliorare la lavorabilità del cemento fresco.

Quando le caratteristiche ottimali sono raggiunte, il cemento fresco viene prodotto presso il sito e gli elementi prefabbricati vengono costruiti.

I test meccanici degli elementi prefabbricati di cemento mostrano che i nuovi materiali possono essere integrati nelle nuove costruzioni come componenti di muri interni, sottofondi granulari, pannelli di appoggio nel tentativo di riciclare i detriti minerari al più possibile con la qualità del cemento riciclato.

Dai risultati provenienti dal progetto di Bayernkaserne, sono individuabili tre potenziali aree di riuso dei materiali:

• Edifici, seguendo certi standard (ovvero DIN EN 206; DIN 1045; DIN technical report 100; DIN EN 12620; DIN 4226 T1 & T2)
• Lavori di sterro e costruzione stradale, seguendo: Linee guida nazionali; ordinanze nazionali; contratti tecnici; condizioni di consegna
• Giardinaggio e abbellimento del terreno, seguendo le specifiche per grandi agglomerati urbani; aldilà della produzione di cemento tramite materiali secondari, il suolo è testato nell’area di Bayernkaserne e usato per attività agricole.

Sebbene i primi risultati siano postivi, l’intero processo necessita di ulteriori test in laboratorio.

Azioni che le città URGE consigliano per accelerare l’introduzione di nuovi standard e l’aggiornamento dei paradigmi regolativi nazionali e dell’UE

Le città che partecipano al network URGE hanno identificato il bisogno di affrontare le tematiche della standardizzazione, della legislazione e degli appalti per poter facilitare la circolarità. Secondo i partner, le azioni che avrebbero un grande impatto nell’introduzione di standard e paradigmi regolativi, mirati ad incrementare l’uso di materiali grezzi secondari, sono descritti nell’infografica che segue:

All’interno del contesto URGE è stato formato un gruppo transnazionale tematico riguardante le tematiche dell’uso di materiali secondari, abilitati da specifiche tecniche, standard e paradigmi regolativi. C’è molta sperimentazione sul cemento o sul suolo con molto ancora da imparare. Le città sono interessate ad affrontare le tematiche della standardizzazione, legislazione e facilitazione di appalti verdi, tramite lo sviluppo di piani locali integrati.

Considerazioni finali

La standardizzazione gioca un ruolo importante nel garantire l’integrazione sicura (sotto ogni punto di vista, ambientale, salutare e di sicurezza) di materiali grezzi secondari nel prodotto finale, sostituendo quelli inutilizzati. Gli standard devono essere rivisitati/aggiornati o comunque dovrebbero esserne ideati di nuovi per introdurre una Direttiva Europea sui CDW e permettere il raggiungimento degli ambiziosi traguardi europei riguardo l’economia circolare. L’adozione a livello nazionale da parte degli Stati Membri sarebbe in seguito anche accelerata.

In alcuni casi, possono fare da guida alcune certificazioni ambientali già esistenti o sistemi di valutazione per i nuovi edifici (come il Livello(i) della Commissione Europea). Questi sistemi di solito includono prerogative per:

• Eliminazione graduale di sostanze nocive dalla costruzione di prodotti e materiali
• Creazione di un registro che identifica tutti i prodotti usati assieme al loro posizionamento nell’edificio
• Ordinare i CDW per parti per permettere il riuso, riciclaggio e recupero di materiali
• Uso di prodotti per costruzioni che includono una specifica percentuale di materiali riciclati.

I sistemi di certificazione possono essere un aiuto prezioso. Possono essere molto utili agli stakeholder con risorse o esperienze limitate, dando loro criteri dettagliati e testati che possono essere direttamente implementati in appalti o procedure di controllo. Gli stakeholder che hanno difficoltà nel ricercare o produrre i propri criteri possono beneficiare di questo sistema. Un altro vantaggio è che questi sistemi sono aggiornati regolarmente e seguono sempre i miglioramenti e gli sviluppi nel settore edilizio.

Indubbiamente ci sono anche altre restrizioni che ostacolano l’uso di materiali secondari. Alcuni di questi possono essere mancanza di informazioni riguardo il ciclo dei materiali, le loro proprietà, i loro dati tecnici, la loro qualità e presenza di sostanze nocive come l’amianto, il basso prezzo di materiali inutilizzati in relazione al costo del processo di demolizione scarti per raggiungere standard esistenti. URGE continuerà a cercare pratiche implementate tra le città partecipanti e a scambiare conoscenze nell’impegno di promuovere dialogo transnazionale tra esperti UE e stakeholder.

Riconoscimenti

Questo articolo è stato prodotto nel quadro del URGE APN, finanziato dal programma URBACT.

Tutte i partner hanno contribuito con input nel contesto del meeting di scambio transnazionale ospitato digitalmente dalla città di Monaco.

Un ringraziamento speciale va al team della città di Monaco: Daniel Ranik, coordinatore del progetto URGE, Dipartimento di Affari Comunali, Dr Gerhard Urbainczyk, Dipartimento di Affari Comunali, Barbara Bühler-Karpati, Ufficio Affari Europei, Dipartimento del Lavoro e Sviluppo Economico; Christian Brandes, Ministro dello stato della Bavaria per Alloggi, Costruzioni e Trasporti; Wichael Weiss, compagnia di demolizione e costruzione (Ettegruber) e Associazione DA; Prof. Andrea Kustermann dell’Università di Monaco di Scienze Applicate; Sebastian Knoll, esperto capo per il suolo, Bodeninstitut.

Contributori esterni: Konstantinos Litsios, specialista di prodotti presso la compagnia ecologica The Nordic Swan, Argyrios Michalakis, ingegnere strutturale-progect manager, Nikos Chatzivrettas, ingegnere civile-project manager.