Illuminazione pubblica a LED: lampioni sempre più intelligenti e connessi

Secondo dati statistici, c’è 1 lampione per l’illuminazione pubblica ogni 6 abitanti. Questo, tradotto a livello nazionale significa quasi 10 milioni di lampioni distribuiti negli 8.100 Comuni italiani. Oggetti che, come tanti altri, stanno subendo una completa trasformazione in seguito ai processi di digitalizzazione e “smartificazione” dei centri abitati.

Da classici pali della luce, usati come corpi illuminanti nell’illuminazione pubblica, i lampioni si stanno evolvendo in pali tecnologici in grado di erogare dei servizi. Grazie all’Internet of Things, i lampioni diventano così intelligenti e connessi: possono dialogare tra loro e con altri smart objects, scambiandosi informazioni e dati oltre che emettere luce in modo controllato e regolato. Possono ad esempio inviare informazioni direttamente agli smartphone dei cittadini o ai veicoli in transito. Diventando quindi dei veri e propri piccoli hub.

Come cambia l’illuminazione pubblica con LED e IoT

L’illuminazione pubblica a LED rappresenta uno degli aspetti infrastrutturali delle città, uno dei livelli (layer) del nuovo modello di smart city. LED e IoT diventano tecnologie abilitanti in cui si innestano gli altri servizi. Ecco anche perché si parla di “illuminazione pubblica connessa”, cioè sistemi di illuminazione urbana basati sulla tecnologia LED e di lampioni LED connessi in rete.

Fulcro dell’illuminazione pubblica a LED, i lampioni sono progettati per essere al centro della gestione delle città del futuro.  Questo perché rappresentano i punti di una rete già esistente e strutturata sulla quale poter integrare nuove tecnologie.

Tra i servizi “smart city” che possono offrire questi pali intelligenti, troviamo:

• sistemi di videosorveglianza urbana e sicurezza pubblica (per l’assistenza in momenti di emergenza);
• dispositivi di controllo della qualità dell’aria e monitoraggio ambientale;
• sistemi di controllo del traffico e di gestione dei parcheggi;
• sistemi di collegamento Wi-Fi;
• dispositivi di controllo dei movimenti dei trasporti pubblici;
• sistemi di tracciabilità di persone, animali, oggetti (ad esempio: biciclette);
• sistemi di controllo  delle  vibrazioni  e  oscillazioni  negli  edifici  storici  per  un  monitoraggio continuo e la prevenzioni di possibili terremoti;
• sistemi per la prevenzione  degli  incendi, grazie alla  possibilità  di  rilevare  incendi  e  fumo  con  conseguente comunicazione dell’allarme;
• sistemi per il controllo della raccolta dei rifiuti urbani;
• sistemi per la raccolta di informazioni sulle condizioni e sulle previsioni meteo della città;
• possono inoltre trasformare in colonnine per la ricarica di veicoli elettrici e in centraline di comunicazione per parlare con i veicoli in transito, veicoli che in futuro potrebbero essere a guida autonoma (dotati di tecnologia Vehicle-to-vehicle communications e Vehicle-to-infrastructure).

I vantaggi dell’illuminazione pubblica a LED

L’illuminazione pubblica LED adattiva e intelligente è e resta un servizio fondamentale per le città del futuro. Nelle città moderne questo servizio si basa su un sistema che, attraverso l’uso di appositi sensori di movimento e sensori crepuscolari, garantisce la luce solo dove e quando serve. Un sistema che è in grado di autoregolarsi in base al passaggio lungo la strada di veicoli o pedoni e soprattutto è efficiente e a basso consumo energetico.

Secondo gli analisti, il mercato dei sistemi smart di illuminazione stradale a LED in ambito urbano crescerà a un tasso del 28% fino a raggiungere un valore di 675 milioni di dollari nel 2023 (dati Technavio).

Anche il dato del risparmio energetico resta cruciale e rappresenta uno dei vantaggi fondamentali dell’illuminazione urbana a LED. Passando alla tecnologia a LED si parla infatti in media di un risparmio del 50-60%… e dato che noi italiani siamo considerati tra i più spendaccioni d’Europa, con un consumo per abitante pari a circa 107 kwH, l’efficienza energetica resta un obiettivo prioritario.

Illuminazione pubblica: cosa dicono i criteri minimi ambientali (CAM) e le normative

I Criteri Ambientali Minimi (CAM) – ovvero i requisiti ambientali definiti per l’acquisto di prodotti e servizi da parte della Pubblica Amministrazione – hanno sottolineato l’importanza dell’utilizzo di tecnologie volte al risparmio energetico. I CAM per l’illuminazione pubblica hanno infatti richiesto in modo esplicito l’innalzamento delle prestazioni di efficienza energetica oltre che della durata e affidabilità degli impianti. Si stima infatti che la sostituzione dei vecchi impianti di illuminazione pubblica con lampioni e sistemi di nuova generazione potrebbe portare a un risparmio energetico notevole e a un risparmio economico di circa 500 milioni di euro l’anno.

Ovviamente, i parametri inseriti dai criteri minimi ambientali sono molteplici e non si può pensare che in automatico una nuova tecnologia porti efficienza energetica e servizi intelligenti… ogni scelta va ponderata sotto la guida di esperti con competenze specifiche in materia. Ma alla fine, un sistema di illuminazione pubblica correttamente pensato e progettato può davvero fare la differenza sia in termini ambientali che economici!

I CAM si inseriscono in ogni caso in un quadro normativo europeo di cui sicurezza e risparmio energetico rappresentano gli elementi principali. Le norme principali per l’illuminazione pubblica e l’illuminazione stradale sono la UNI 11248 e la CEN 13201

Esempi e buone pratiche di illuminazione pubblica

Per fortuna, ci sono degli esempi di buone pratiche e dei modelli da seguire.

La Norvegia è tra i Paesi più all’avanguardia in fatto di risparmio energetico e illuminazione urbana.
Parlando di street lighting, una recente sperimentazione su un tratto di strada lungo 9 km ha portato alla definizione di un innovativo sistema di lampioni intelligenti sensorizzati capaci di diminuire l’intensità della luce sulla strada del 20% in assenza di macchine, biciclette o pedoni o al contrario di aumentare l’intensità in presenza di veicoli con un notevole risparmio energetico.

Sempre nel Nord, in Danimarca, esiste un grande centro europeo dove si sperimenta la tecnologia a LED nell’illuminazione pubblica, il DOLL (Danish Outdoor Lighting Lab). Qui, ogni palo per pubblica illuminazione e lampione a LED usati per illuminare le strade è collegato in rete. Grazie ad appositi sensori di movimento e ambientali, si accendono solo quando ce n’è bisogno e si regolano sulla base della luce naturale presente. Inoltre fungono da centraline e si integrano con altri dispositivi per far fronte a necessità di comunicazione, sicurezza e controllo.

Smart road e illuminazione stradale a LED

In Italia, Greenlight è il progetto firmato ANAS per l’illuminazione stradale e l’efficientamento energetico sulle autostrade, in particolare nelle gallerie. L’obiettivo è quello di ridurre i consumi e ottimizzare gli impianti, attraverso la sostituzione dei vecchi corpi illuminanti con sistemi a LED di ultima generazione provvisti di un sistema di controllo puntuale per permetterne la regolazione.

Inoltre, con la pubblicazione del Decreto Smart Road (aprile 2018), il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti sta spingendo verso un nuovo concetto di strada intelligente che faciliti la comunicazione con i veicoli segnalando in tempo reale informazioni sul traffico e su possibili incidenti, rilevando le condizioni meteo e i punti di congestione stradale, gestendo accessi, parcheggi e rifornimenti presso i distributori piuttosto che facilitando l’intervento in caso di emergenze. E anche in questo caso ANAS sta portando avanti le prime sperimentazioni.

Il nuovo modello di smart city di ENEA

A Livorno, invece, è in fase di studio e realizzazione un modello di smart city dotato di un ecosistema intelligente che si appoggerà sulla rete elettrica utilizzando i lampioni a LED e i semafori come pali intelligenti, insieme a sensoristica e telecamere. Alla base vi è quindi un importante lavoro di ridefinizione e progettazione dell’illuminazione pubblica.

La riqualificazione di Livorno rientra nel progetto ES-PA – Energia e Sostenibilità per la Pubblica Amministrazione di ENEA che si basa sull’utilizzo di tecnologie come Big Data e Internet of Things e che vuole creare un modello urbano replicabile in altre città.

NOTA: Foto dell’immagine di apertura: Illuminazione a LED urbana di Gyeongui a Seoul
Design by Urban Lighting-Design Partnership Co. Ltd.
Lighting Design: Lee Yeon-So