Una boa 3D stampata per dare voce al fiume Spree
In una città come Berlino il fiume Sprea è ovunque: attraversa quartieri residenziali, zone industriali, spazi culturali e percorsi turistici. Nonostante questa presenza costante, lo stato ecologico del fiume resta spesso astratto: i dati su scarichi, solfati, nutrienti o aumento della temperatura dell’acqua sono disseminati in rapporti tecnici che pochi leggono. L’artista, designer e musicista Jakob Kukula ha deciso di affrontare questo scollamento tra percezione quotidiana e stato reale del fiume con un oggetto molto concreto: una boa di misura stampata in 3D, visibile in canale, che monitora la qualità dell’acqua e la traduce in segnali luminosi comprensibili a chiunque passi sulla riva.
Il progetto SpreeBerlin e l’idea di una “voce politica” del fiume
La boa fa parte del progetto SpreeBerlin, avviato da Jakob Kukula all’interno del percorso di ricerca alla Weißensee Kunsthochschule Berlin. Il progetto studia la relazione tra Berlino e la Sprea in un contesto di crisi climatica e trasformazioni sociali, chiedendosi come un fiume possa ottenere una vera “voce politica” nella città: non solo un bene paesaggistico, ma un soggetto ecologico che richiede attenzione, cura e decisioni informate.
SpreeBerlin combina design, arte e scienza: non c’è solo la boa fisica, ma anche una piattaforma digitale che raccoglie i dati, racconta storie legate al fiume e propone contenuti storici e attuali sulla qualità delle acque e sull’impatto delle attività umane. L’obiettivo è costruire consapevolezza e coinvolgere cittadini, associazioni, amministrazione e mondo della ricerca in un dialogo continuo sul futuro del fiume.
La collaborazione con BigRep: grande formato e materiali riciclati
Per trasformare il concept di boa in un oggetto reale, resistente e gestibile nella pratica, Kukula ha cercato un partner in grado di stampare componenti di grandi dimensioni in modo affidabile. La scelta è ricaduta su BigRep, azienda berlinese specializzata in stampa 3D FFF di grande formato, già nota per sistemi come BigRep ONE, STUDIO e PRO.
BigRep ha messo a disposizione la propria esperienza su macchine con volume di stampa nell’ordine del metro cubo e su filamenti sviluppati specificamente per applicazioni architettoniche e industriali su larga scala, come rPLA e rPETG riciclato. Questo contesto industriale, unito alla natura sperimentale del progetto, rende la boa un caso interessante di incontro tra infrastruttura urbana e prototipazione avanzata.
Struttura della boa: corpo cavo in rPETG e telaio interno in alluminio
Dal punto di vista costruttivo, Kukula aveva bisogno di un corpo galleggiante con ampi volumi interni per alloggiare sensori, elettronica, alimentazione e struttura portante. La soluzione sviluppata insieme a BigRep prevede:
- un guscio esterno stampato in 3D in più segmenti di rPETG,
- un telaio interno in alluminio che irrigidisce l’insieme, porta i moduli elettronici e garantisce il corretto assetto della boa in acqua,
- giunzioni meccaniche che permettono di assemblare i segmenti stampati in un’unica scocca chiusa e resistente.
Il rPETG è stato scelto perché unisce buona resistenza agli urti, stabilità dimensionale e una certa traslucenza: caratteristiche utili sia per sopportare carichi e urti dovuti alla corrente, sia per lasciar filtrare la luce dei LED interni. La scelta di un materiale riciclato si aggancia inoltre alla dimensione ecologica del progetto, limitando l’uso di polimeri vergini e collegandosi alle linee di ricerca di BigRep sulla sostenibilità nella produzione additiva.
Per proteggere il polimero in ambiente fluviale, la superficie stampata viene trattata con vernici marine protettive, che riducono l’assorbimento d’acqua e sigillano le micro-porosità tipiche delle strutture FFF. Questo tipo di finitura prolunga la vita utile del componente.
Sensoristica, LED e alimentazione a energia solare
Al centro della boa è integrato un modulo sensori multiparametrico che monitora indicatori chiave della qualità dell’acqua, tra cui pH, ossigeno disciolto, temperatura, torbidità e conducibilità. I dati vengono raccolti da un computer a bordo, che li memorizza temporaneamente e li trasmette più volte al giorno alla piattaforma online collegata al progetto, creando uno storico consultabile e aggiornabile.
L’alimentazione è garantita da pannelli solari integrati in un coperchio stampato in 3D, anch’esso realizzato in rPETG, che ricaricano un pacco batteria interno. Questa soluzione permette alla boa di operare autonomamente per lunghi periodi, limitando gli interventi di manutenzione.
Tra il guscio galleggiante e il coperchio fotovoltaico corre una corona di LED che traduce in tempo reale gli indicatori di qualità dell’acqua in un codice cromatico immediato: tonalità verdi indicano valori stabili, il giallo segnala trend critici, l’arancione segnala peggioramenti e il rosso evidenzia condizioni di forte pressione sul sistema fluviale.
Dal prototipo alla rete di boe intelligenti
La boa attuale può essere considerata un dimostratore scalabile. Nel progetto SpreeBerlin è prevista l’idea di trasformare il singolo oggetto in una rete di boe intelligenti lungo diversi tratti della Spree, in grado di mappare variazioni locali della qualità dell’acqua, segnalare rapidamente fenomeni critici e offrire dati utili a ricerca, amministrazioni e cittadinanza attiva.
Nella visione di Jakob Kukula rientra anche la possibilità di integrare sistemi di immissione di ossigeno nella colonna d’acqua, trasformando alcune boe in nodi che non solo osservano, ma intervengono per stabilizzare temporaneamente condizioni critiche, ad esempio durante episodi di forte riscaldamento o scarichi concentrati.
Il ruolo della stampa 3D di grande formato nelle infrastrutture ambientali
Dal punto di vista produttivo, la boa dimostra come la stampa 3D FFF di grande formato possa entrare nel mondo delle infrastrutture ambientali e urbane. La possibilità di stampare componenti voluminosi consente di integrare geometrie interne complesse, ridurre i tempi rispetto alla produzione tradizionale e iterare rapidamente su forma, spessori e integrazione dei passaggi per sensori e cablaggi.
BigRep ha già presentato dimostratori simili in altri contesti espositivi, mostrando come materiali come il rPETG possano essere utilizzati per applicazioni resistenti in ambiente acquatico. Questo approccio indica che soluzioni come la boa della Spree possono trovare applicazione anche in progetti industriali e di gestione idrica più ampi.
Design, cittadinanza attiva e dati ambientali
La boa della Sprea non è solo un oggetto tecnico, ma un’interfaccia tra dati ambientali e spazio pubblico. Attraverso colori, luce e presenza fisica nel canale, rende tangibili parametri che altrimenti resterebbero confinati nei report ufficiali. In parallelo, la piattaforma digitale raccoglie narrazioni storiche, contenuti informativi e materiali di ricerca che contestualizzano i numeri, trasformandoli in strumenti critici per cittadini e attivisti.
Workshop, passeggiate lungo il fiume, esposizioni e iniziative curate da Kukula e dai partner di progetto contribuiscono a costruire una comunità intorno alla salute ecologica della Spree, mostrando come design e produzione additiva possano diventare catalizzatori di dibattito politico, oltre che strumenti di prototipazione.
