E.ON ha scelto la produzione additiva di grande formato per una parte degli interni del House of New Energy, il nuovo spazio realizzato dal gruppo energetico nel complesso storico Am Tacheles di Berlino. Al posto di rivestimenti realizzati con tecniche convenzionali, alcune superfici sono costituite da grandi pannelli stampati in 3D utilizzando plastica proveniente da rifiuti post-consumo.
A sviluppare e produrre gli elementi è stata Aectual, società olandese con sede ad Amsterdam specializzata nell’impiego della stampa 3D di grande formato per architettura, interior design e allestimenti.
Il progetto è interessante non soltanto per le dimensioni delle parti prodotte. E.ON e Aectual hanno infatti cercato di mettere insieme tre aspetti normalmente affrontati separatamente: personalizzazione architettonica, produzione digitale e recupero del materiale alla fine del ciclo di utilizzo.
Il House of New Energy nel cuore di Berlino
Il House of New Energy è stato realizzato da E.ON all’interno dell’area Am Tacheles, uno dei luoghi più conosciuti della trasformazione urbana della capitale tedesca.
E.ON ha concepito lo spazio come qualcosa di diverso da un normale ufficio di rappresentanza. Il centro ospita aree espositive e installazioni dedicate al funzionamento e all’evoluzione del sistema energetico, affrontando temi come elettrificazione, digitalizzazione delle reti, flessibilità, nuove infrastrutture energetiche e trasformazione dei consumi.
L’obiettivo è rendere comprensibili al pubblico processi che normalmente rimangono nascosti dietro infrastrutture, reti e sistemi tecnologici.
L’interior design complessivo è stato affidato al designer francese Philippe Nigro, mentre tra gli elementi centrali dello spazio figura anche The Heart, installazione sviluppata dall’architetta e designer statunitense Jenny Sabin.
In questo contesto si inserisce il lavoro di Aectual sulle pareti stampate in 3D.
Il logo di E.ON diventa una struttura tridimensionale
Il progetto delle pareti non parte da una geometria decorativa scelta casualmente. Aectual ha utilizzato come elemento iniziale il punto presente nell’identità grafica di E.ON.
La forma è stata ingrandita, trasformata in un elemento tridimensionale e successivamente ripetuta attraverso un sistema geometrico continuo.
Il risultato è una superficie composta da celle e aperture che, a seconda dell’illuminazione e del punto di osservazione, produce un effetto visivo variabile. La struttura richiama volutamente concetti associati all’attività di E.ON: reti, collegamenti, cavi e flussi di energia.
La parete diventa così parte dell’identità dell’azienda invece di essere semplicemente uno sfondo sul quale applicare loghi o elementi grafici.
Aectual ha progettato sia elementi rettilinei sia pannelli curvi, adattando digitalmente ogni componente alla geometria effettiva degli ambienti.
Una volta assemblati, i singoli moduli formano superfici continue nelle quali le giunzioni vengono rese poco visibili.
La geometria tridimensionale svolge inoltre una funzione che non è esclusivamente estetica: secondo Aectual, la conformazione della superficie contribuisce anche al comportamento acustico delle pareti.
La produzione additiva elimina la necessità di stampi dedicati
Uno dei vantaggi della stampa 3D in questo tipo di applicazioni deriva dalla possibilità di modificare digitalmente ogni elemento prima della produzione.
Con sistemi tradizionali, realizzare molti pannelli con dimensioni o curvature differenti può richiedere stampi, matrici, lavorazioni CNC oppure numerosi passaggi di assemblaggio.
Con la produzione additiva il modello digitale viene invece modificato sulla base delle dimensioni dello spazio e successivamente inviato al sistema di stampa.
Una parete curva può quindi essere prodotta con una geometria differente rispetto a una parete rettilinea senza dover creare una nuova attrezzatura industriale per ogni variante.
È una caratteristica particolarmente utile nell’interior design, dove gli elementi devono spesso adattarsi a pilastri, angoli, aperture, impianti e geometrie già esistenti.
Aectual utilizza sistemi di stampa 3D di grande formato, una categoria di produzione additiva progettata per fabbricare elementi di dimensioni molto superiori rispetto a quelle gestibili dalle comuni stampanti 3D desktop.
La logica rimane però simile: il componente nasce direttamente da un modello digitale e viene costruito attraverso la deposizione progressiva del materiale.
Plastica proveniente da rifiuti post-consumo
Per le pareti del House of New Energy, Aectual ha utilizzato materiale plastico riciclato proveniente da rifiuti generati dai consumatori.
La scelta del materiale è un elemento fondamentale del progetto perché permette di utilizzare la produzione additiva non soltanto per ottenere geometrie complesse, ma anche per creare un possibile ciclo di riutilizzo della materia prima.
La plastica viene preparata per il processo di stampa e pigmentata direttamente nel materiale. Nel caso del progetto E.ON è stata scelta una tonalità grigia coerente con il progetto degli interni.
La colorazione nella massa evita inoltre di considerare la verniciatura superficiale come elemento indispensabile per ottenere il colore desiderato.
La produzione avviene sulla base dei file digitali dei componenti e i pannelli vengono fabbricati nelle quantità e nelle geometrie necessarie per lo specifico ambiente.
Questo approccio riduce anche uno dei problemi tipici della produzione convenzionale: realizzare materiale in eccesso per poi tagliarlo e lavorarlo fino a ottenere la forma definitiva.
Nella produzione additiva il materiale viene invece depositato principalmente nelle zone previste dal modello digitale.
Una parete progettata per diventare nuovamente materia prima
La caratteristica più interessante del sistema sviluppato da Aectual emerge però nel momento in cui l’allestimento non serve più.
Gli interni di uffici, negozi, showroom e spazi espositivi vengono modificati con una frequenza molto superiore rispetto alla struttura degli edifici. Pareti decorative, rivestimenti, arredi e sistemi espositivi possono quindi avere un ciclo di vita relativamente breve anche quando il materiale con cui sono costruiti potrebbe durare molti anni.
Il risultato è una notevole produzione di rifiuti.
Aectual cerca di affrontare il problema progettando gli elementi fin dall’inizio affinché possano essere recuperati.
I pannelli installati da E.ON possono essere smontati e restituiti ad Aectual. Il materiale può quindi essere triturato e utilizzato nuovamente come materia prima per successive produzioni.
La società olandese afferma che, per il proprio processo, il materiale triturato può essere reintrodotto nella produzione senza dover necessariamente affrontare alcuni dei passaggi tipici del riciclo tradizionale, come il completo rifacimento del materiale attraverso nuovi cicli di fusione e trasformazione.
Secondo Aectual, questo ciclo può essere ripetuto più volte. L’azienda indica fino a dieci cicli di riutilizzo per alcune delle proprie soluzioni e stima una significativa riduzione delle emissioni rispetto a un ciclo convenzionale di produzione, utilizzo e smaltimento.
È importante quindi distinguere il semplice utilizzo di plastica riciclata da un sistema progettato per recuperare nuovamente il prodotto dopo l’utilizzo. Nel secondo caso il componente viene concepito come una sorta di deposito temporaneo di materia prima.
La stampa 3D entra nella logica dell’economia circolare
L’esempio di E.ON evidenzia una possibile evoluzione della produzione additiva applicata agli edifici.
La stampa 3D viene spesso associata alla capacità di realizzare forme geometricamente complesse. In applicazioni come questa, però, il vantaggio potenziale non risiede soltanto nella forma.
Il processo digitale permette di collegare progettazione, produzione e gestione del materiale.
Il componente nasce da un file digitale, viene adattato alle dimensioni dello spazio, prodotto senza la necessità di uno stampo specifico e può essere successivamente trasformato in materia prima per un nuovo componente.
Ciò non significa che la stampa 3D sia automaticamente più sostenibile rispetto a qualsiasi sistema produttivo tradizionale. Il risultato dipende dal materiale utilizzato, dall’energia necessaria per la produzione, dalla durata dell’oggetto, dalla logistica e soprattutto dalla possibilità effettiva di recuperare il materiale.
Il modello diventa però interessante quando il produttore mantiene il controllo anche sulla fase successiva all’utilizzo.
È proprio su questo punto che Aectual ha costruito una parte del proprio modello industriale: non soltanto produrre elementi da materiali riciclati, ma prevederne il ritiro e la successiva trasformazione.
Produzione su richiesta invece di produzione per magazzino
Un altro elemento del sistema riguarda la produzione on demand.
Pareti, divisori, fioriere e altri elementi sviluppati da Aectual possono essere realizzati sulla base delle richieste del singolo progetto.
Per progettisti e architetti, l’azienda ha sviluppato strumenti digitali attraverso i quali è possibile partire dalle dimensioni dell’ambiente e adattare i prodotti.
In un progetto di grandi dimensioni, ad esempio, possono essere forniti il disegno o le misure della superficie da rivestire. Il software permette quindi di generare una configurazione compatibile con quello spazio.
Questa impostazione modifica anche il concetto di standardizzazione industriale.
Il prodotto non deve necessariamente essere identico in migliaia di esemplari per poter essere realizzato con un processo automatizzato. La geometria può cambiare mentre rimangono standardizzati il materiale, il metodo di produzione e le regole utilizzate dal software per generare il componente.
È uno dei campi nei quali la produzione additiva può avvicinare produzione industriale e personalizzazione.
Il limite economico resta il costo del materiale e del tempo di stampa
La produzione additiva di grande formato presenta comunque alcuni limiti.
Aectual riconosce che il materiale riciclato può risultare più costoso rispetto alla plastica vergine a causa delle operazioni necessarie per raccoglierlo, selezionarlo e prepararlo.
A questo si aggiunge il tempo richiesto dalla stampa.
La velocità delle macchine diventa quindi un elemento importante per rendere queste applicazioni economicamente competitive.
Il vantaggio deve essere valutato sull’intero progetto. Quando un elemento molto personalizzato richiederebbe costose attrezzature o numerose lavorazioni manuali, la produzione digitale può diventare competitiva anche se il materiale utilizzato ha un costo superiore.
La geometria stessa può inoltre essere modificata per ridurre la quantità di materia impiegata. Allargando alcune aperture o intervenendo sulla struttura interna del componente è possibile, per esempio, diminuire il volume di materiale senza rinunciare alla funzione architettonica.
È una differenza importante rispetto a molti processi tradizionali: il software può diventare uno strumento per ottimizzare contemporaneamente forma, peso, quantità di materiale e tempi di produzione.
Una nuova applicazione per la stampa 3D di grande formato
Il progetto realizzato per E.ON non riguarda elementi strutturali dell’edificio e non vuole sostituire cemento, acciaio o muratura nelle loro funzioni portanti.
Mostra invece un settore nel quale la produzione additiva di grande formato potrebbe trovare uno spazio commerciale crescente: interior design, retail, showroom, fiere, uffici e allestimenti temporanei.
Sono ambienti nei quali la personalizzazione ha un valore elevato e nei quali gli elementi vengono sostituiti con maggiore frequenza.
La possibilità di recuperare il materiale diventa quindi particolarmente rilevante.
Lo stesso pannello non deve necessariamente essere conservato per decenni: può essere utilizzato per alcuni anni, triturato e trasformato in un elemento completamente differente.
Il valore viene trasferito dalla singola forma fisica alla materia prima e al modello digitale che permette di produrla.
Da elemento grafico a componente architettonico
Con il House of New Energy, E.ON e Aectual mostrano anche un’altra possibilità della fabbricazione digitale: trasformare l’identità visiva di un’azienda in una parte fisica dell’edificio.
Il punto del logo E.ON diventa una geometria parametrica, la geometria viene trasformata in una superficie tridimensionale e la superficie viene prodotta direttamente attraverso grandi sistemi di stampa 3D.
Alla fine del ciclo di utilizzo quella stessa superficie può perdere completamente la propria forma, essere triturata e diventare materiale per un nuovo progetto.
In questo senso il caso berlinese rappresenta un esempio concreto di come la stampa 3D possa essere utilizzata non soltanto per fabbricare oggetti complessi, ma per costruire sistemi nei quali progettazione digitale, personalizzazione e recupero dei materiali vengono considerati come parti dello stesso processo produttivo.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
