El proyecto StepUP ha desarrollado una nueva metodología de rehabilitación profunda, un conjunto de herramientas digitales y una gama de tecnologías de rápida y sencilla colocación, conexión y uso (Plug & Play) para transformar el mercado de la rehabilitación energética e impulsar la descarbonización de los edificios existentes. Las innovaciones tecnológicas del proyecto se han aplicado a tres tipologías diferentes de edificios en España, Hungría y Escocia.
Los edificios representan el 40% de la demanda final de energía de la Unión Europea y ofrecen un gran potencial de ahorro sin explotar. Por ello, los edificios desempeñan un papel importante en la consecución de los objetivos de sostenibilidad fijados en el Pacto Verde Europeo, un conjunto de propuestas para reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero en al menos un 55% de aquí a 2030.
Un reto importante reside en el ritmo actual de rehabilitación, que es solo del 1,2% anual. Las soluciones eficaces deben ser demostradas y reproducidas ampliamente para ayudar a aumentar la tasa de rehabilitación al 2-3% anual. Para afrontar este reto, es necesario reducir los costes de rehabilitación, así como el tiempo empleado in situ, lo que a su vez minimiza las molestias a los ocupantes.
Consorcio del proyecto StepUP
StepUP aborda el reto de conseguir el proceso de descarbonización de la totalidad de los edificios existentes a nivel europeo para el año 2050. Un objetivo que, según la Directiva sobre Rendimiento Energético de los Edificios, será efectivo si se consigue una rehabilitación energética profunda, acción clave para reducir la demanda de energía en el sector de los edificios.
Coordinado por Integrated Environmental Solutions (IES), el proyecto ha contado con un presupuesto de 4.645.605 euros, de los que la Unión Europea ha aportado 3.692.578 euros. Un total de 10 entidades procedentes de España, Bélgica, Dinamarca, Hungría, Irlanda, Italia y Reino Unido forman parte del consorcio de StepUP.
La Fundación Eurocat, Isopan Ibérica, y Construcciones ACR forman parte de esta iniciativa que comenzó en mayo de 2019 y que ha finalizado en abril de 2024.
Envolvente de fachada modular y batería térmica
El equipo del proyecto ha cocreado una metodología que ofrece una guía paso a paso para los directores de proyectos y otras partes interesadas en un proceso de rehabilitación profunda, aprovechando los beneficios de las medidas de rehabilitación energética industrializada y un enfoque basado en datos en el diseño y el seguimiento para guiar los proyectos de rehabilitación.
En este sentido, en el marco de StepUP, se han desarrollado dos tecnologías de modernización energética, incluida una envolvente de fachada modular y una solución innovadora que permite un consumo energético flexible.
El sistema de envolvente de fachada utiliza paneles modulares preensamblados e integra ventanas, persianas y paneles fotovoltaicos, además de incluir espacios para nuevos sistemas de acondicionamiento del edificio.
Por otro lado, se ha desplegado una batería térmica para almacenar y utilizar energía para refrigeración o calefacción monitorizada y optimizada a través de las herramientas de datos StepUP. Esta innovación permite generar energía cuando es más económico o eficiente, almacenarla en un tanque con Materiales de Cambio de Fase (PCM) y utilizar la energía cuando es menos eficiente producirla.
El proyecto también se ha centrado en soluciones digitales para mejorar la rehabilitación y el rendimiento energético de los edificios, incluidas soluciones de inteligencia de datos para la toma de decisiones sólidas en la fase de diseño. Además, en el marco del proyecto, se han desarrollado soluciones para controlar el rendimiento del edificio después de la rehabilitación, además de nuevos modelos de financiación para optimizar la eficiencia energética, el confort y los costes a lo largo de la vida útil del edificio.
Implementación de las tecnologías en España
El primer piloto español implicó la rehabilitación de dos celdas de prueba en las instalaciones de I+D de la Universidad de Navarra, Pamplona, utilizando la solución de fachada StepUP Plug & Play. La rehabilitación implicó la instalación de diez módulos regulares (cinco por piso) y ocho módulos de esquina (cuatro por piso) por cada celda de prueba, lo que hace un total de 36 módulos en ambas celdas de prueba.
El segundo piloto en España ha sido un edificio polivalente propiedad del Grupo ACR en Pamplona, cuyo objetivo era integrar un sistema de refrigeración con capacidad de almacenamiento para la sala de servidores en el sistema HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) existente, sin modificar el circuito frigorífico.
El HeatTank, un tanque capaz de almacenar energía fría a través de material de cambio de fase (PCM), se conectó a la unidad HVAC interna a través de un intercambiador de calor compacto. Esto permitió que el sistema se cargara durante las horas de menor consumo eléctrico y se descargara cuando se requería refrigeración en la sala de servidores.
Este enfoque innovador ha demostrado la viabilidad de integrar un sistema de refrigeración sin alterar la infraestructura existente. El desarrollo de la unidad compacta, que combina la unidad HVAC interna y el intercambiador de calor de carga, ha mostrado el potencial para aplicaciones de alta demanda de refrigeración. Además, toda la instalación y puesta en marcha se completó en una sola semana.
Proyectos piloto en Hungría y Escocia
En Budapest, Hungría, la profunda intervención de rehabilitación energética en una guardería pública ha incluido la instalación de la envolvente de la fachada del edificio Plug & Play, la solución de calefacción del proyecto, el aislamiento del tejado, la instalación de paneles fotovoltaicos y el cambio del sistema de distribución de calor.
El piloto en Glasgow, Escocia, ha probado el desarrollo de un plan de rehabilitación energética por fases para un edificio de oficinas y ha modelado el potencial de un enfoque de coinversión para mejoras profundas de rehabilitación. Las actividades piloto virtuales se han alineado con las pruebas piloto reales para la fase de recopilación y diseño de datos.
En resumen, StepUP ofrece una oportunidad real de alcanzar edificios con emisiones netas cero, a través de una solución de intervención de rehabilitación profunda no intrusiva, rápida y fiable que minimiza la duración de las obras in situ y el riesgo de errores de instalación.