HELIOS, acronimo del nome esteso Holistic Energy-efficient Living and Integrated Optimization System, ha come obiettivo la realizzazione di un prototipo di Digital Twin per l’ottimizzazione delle prestazioni energetiche di edifici esistenti. Il progetto mira a evolvere l’attuale approccio gestionale basato su Building Information Modeling (BIM), integrando tecnologie abilitanti 4.0 e sensori IoT per raccogliere e analizzare dati in tempo reale (real-time). Il Digital Twin così realizzato rappresenterà una copia digitale dinamica dell’edificio, popolata con dati effettivi rilevati sul campo e connessa all’ecosistema esterno (stakeholder, sistemi di gestione, fornitori), per consentire un’ottimizzazione continua e predittiva dell’uso delle risorse.
L’adozione di HELIOS consente al gestore immobiliare di monitorare il comportamento energetico dell’edificio, simulare scenari di utilizzo e definire azioni correttive o preventive. La soluzione è orientata all’efficientamento energetico, al miglioramento del comfort abitativo, alla gestione predittiva della manutenzione e al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale previsti dal pacchetto europeo “Fit For 55”, che punta alla neutralità climatica e all’efficientamento del 75% del patrimonio edilizio esistente.
Due casi pilota e benefici
HELIOS sperimenterà due casi pilota: Digital Twin per il monitoraggio energetico (Caso 1) e Simulazione e ottimizzazione dei processi gestionali (Caso 2). L’obiettivo comune è la digitalizzazione e automazione dei processi decisionali in ambito energetico e manutentivo. Il primo caso si concentra sul monitoraggio continuo delle prestazioni energetiche attraverso sensori ambientali e infrastrutturali. Il secondo riguarda l’analisi comportamentale dell’utenza e la simulazione di scenari di riconfigurazione per migliorare l’efficienza gestionale e il comfort.
La post-elaborazione dei dati tramite strumenti di analytics consentirà di individuare inefficienze, anomalie o sprechi, fornendo supporto oggettivo alle decisioni operative e strategiche.
I benefici ottenibili dalla soluzione HELIOS sono plurimi e rivolti a diversi stakeholder:
- per i gestori immobiliari, la disponibilità di un sistema intelligente e interattivo consente una gestione proattiva degli edifici, migliorando l’efficienza operativa e riducendo i costi energetici e manutentivi;
- per gli utenti dell’edificio, HELIOS contribuisce a migliorare la qualità dell’ambiente interno (comfort termico, qualità dell’aria, illuminazione) tramite il monitoraggio in tempo reale e l’adattamento dei parametri ambientali;
- per il sistema energetico complessivo, il progetto promuove una cultura della sostenibilità, consentendo una pianificazione degli interventi basata su dati reali e predittivi, nel rispetto degli obiettivi europei di transizione ecologica;;
- per i decisori pubblici e istituzionali, la replicabilità e scalabilità della soluzione permettono di estendere l’impatto positivo su ampie porzioni del patrimonio edilizio pubblico e privato, contribuendo alla decarbonizzazione del settore.
Il prototipo
Il progetto HELIOS mira a raggiungere un livello di maturità tecnologica (TRL – Technology Readiness Level) pari a 6, corrispondente alla dimostrazione della tecnologia in un ambiente rilevante, quale può essere un edificio reale o una sua porzione, dotato di caratteristiche dinamiche e misurabili. Il background e il know-how del gruppo di lavoro, uniti alle tempistiche e al budget previsti, consentono di integrare e testare componenti già disponibili sul mercato evolvendoli in ottica 4.0.
Le tempistiche
Il progetto HELIOS è stato avviato con una durata complessiva prevista di 18 mesi. Le fasi includono la progettazione dell’architettura digitale, l’installazione dei sensori, la modellazione BIM, la costruzione del Digital Twin, la sperimentazione dei casi pilota e la validazione finale dei risultati.
Finanziatori e promotori
HELIOS è promosso da un consorzio multidisciplinare composto da soggetti industriali e accademici che integrano competenze in ingegneria, energy management, ICT, sostenibilità e modellazione digitale. Il progetto è pienamente allineato con gli obiettivi di BI-REX, il Competence Center nazionale per i Big Data e le tecnologie abilitanti dell’Industria 4.0, che nello Statuto (art. 2) individua come missione lo sviluppo e la promozione della digitalizzazione del sistema industriale attraverso ricerca applicata, trasferimento tecnologico e formazione avanzata.
In linea con gli indirizzi della Missione 4 “Istruzione e Ricerca” del PNRR, HELIOS promuove innovazione e trasferimento tecnologico anche grazie alla partecipazione dell’Università di Bologna, partner scientifico del progetto.
Le attività di ricerca industriale e sviluppo sperimentale saranno condotte nel rispetto delle disposizioni previste dal Regolamento GBER (art. 25). Il partenariato si impegna a fornire tutte le informazioni necessarie all’attuazione e rendicontazione del progetto, in coerenza con gli obblighi previsti dalla Convenzione PNRR sottoscritta da BI-REX con il Ministero delle Imprese e del Made in Italy.
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