Il Fraunhofer ISE, insieme a un consorzio di 20 aziende del settore riscaldamento e dell'edilizia abitativa, ha reso pubblici i risultati del progetto LC R290: tre soluzioni distinte di pompa di calore a propano (R290) pensate per sostituire caldaie a gas e a gasolio nei condomini, il segmento più difficile da elettrificare del patrimonio edilizio europeo. La novità non è il refrigerante in sé, già diffuso da anni nelle unità esterne di piccola taglia, ma la dimostrazione che è possibile installare pompe di calore a propano anche all'interno degli edifici — in cantina o persino in cucina — riducendo la carica di refrigerante infiammabile fino a soli 150 grammi per unità.
TRL 5-6 — Dimostrazione/prototipo: dimostratori costruiti e collaudati in laboratorio, concetti di sicurezza validati sperimentalmente, non ancora prodotti commerciali sul mercato
Impatto potenziale: alto
Il problema: elettrificare il riscaldamento dove il gas resiste di più
Il condominio multifamiliare è da tempo il punto debole della transizione dal gas alla pompa di calore in Europa: mentre nella villetta unifamiliare installare un'unità esterna aria-acqua è ormai una pratica consolidata, negli edifici plurifamiliari il problema si complica. Servono potenze più alte (nel progetto sono stati analizzati carichi termici da 23 a 93 kW), spazi esterni spesso insufficienti per collocare le unità, sistemi di distribuzione del calore preesistenti pensati per le alte temperature delle caldaie, e configurazioni impiantistiche molto eterogenee da edificio a edificio. Björn Nienborg, coordinatore del progetto per Fraunhofer ISE, lo riassume così: "vista la varietà delle sfide, non esiste una soluzione tecnologica unica; abbiamo perciò sviluppato più soluzioni applicabili a seconda del contesto".
Tre concetti, non uno: come funziona il progetto LC R290
Il progetto, finanziato con 7 milioni di euro dal ministero federale tedesco dell'Economia e della Protezione del Clima e condotto tra il 2023 e il 2025, ha sviluppato e testato in laboratorio tre architetture impiantistiche distinte, tutte a base di propano:
Pompa di calore centrale esterna: pensata per sostituire l'intero generatore di calore condominiale, riduce la carica di refrigerante del 20% rispetto ai sistemi convenzionali equivalenti, ottenendo al contempo un'efficienza superiore del 15%.
Pompa di calore centrale da interno, salamoia-acqua: installabile in centrale termica al posto della vecchia caldaia, eroga 28 kW alle condizioni di prova B0/W55 (sorgente a 0°C, mandata a 55°C, condizioni tipiche di un sistema a bassa temperatura ma compatibile con radiatori esistenti).
Unità decentralizzata a livello di singolo appartamento: la soluzione più innovativa del progetto, eroga 4,9 kW (sempre B0/W55) con una carica di refrigerante di appena 150 grammi di propano, abbastanza bassa da poter essere installata direttamente in cucina o in un ripostiglio dell'appartamento, senza dover ricavare spazi tecnici dedicati.
Perché la soglia dei 150 grammi non è un dettaglio
Il propano è un refrigerante naturale con un potenziale di riscaldamento globale (GWP) prossimo allo zero, in netto contrasto con molti refrigeranti sintetici oggi in fase di eliminazione progressiva per effetto della normativa europea F-Gas. Il suo limite, però, è l'infiammabilità: le norme di sicurezza di riferimento per gli apparecchi domestici (tra cui IEC 60335-2-40 ed EN 378) impongono requisiti impiantistici via via più stringenti — ventilazione, rilevatori di gas, distanze di sicurezza — al crescere della quantità di refrigerante infiammabile presente in ambienti occupati. Restare sotto i 150 grammi, come dichiarato dal team leader Timo Methler, "è un valore importante per minimizzare il potenziale di pericolo nell'uso del refrigerante infiammabile propano", perché consente di allentare i vincoli impiantistici e installare l'unità in spazi abitativi ordinari anziché in locali tecnici dedicati. Il progetto costruisce su una ricerca precedente (LC150) che aveva già dimostrato la fattibilità tecnica di cariche così contenute, e in questa fase l'ha estesa a potenze e configurazioni pensate specificamente per il retrofit condominiale.
Per validare la sicurezza delle soluzioni indoor, il consorzio ha condotto oltre 100 test di rilascio controllato di refrigerante, mettendo a confronto cinque diversi concetti di sicurezza — tra cui un approccio a "involucro ventilato" per contenere ed evacuare eventuali fughe di propano prima che possano raggiungere concentrazioni pericolose. Sono le prove sperimentali che, più delle sole simulazioni, permettono di dire che la soglia dei 150 grammi è stata validata in condizioni realistiche e non solo sulla carta.
Dal laboratorio al cantiere: cosa succede adesso
I tre dimostratori sono stati costruiti e collaudati in laboratorio, ma il progetto LC R290 si è concluso a fine 2025 senza ancora un prodotto commerciale sul mercato: il passaggio successivo, secondo quanto riportato dal consorzio, è affidato al progetto collegato MAMMUT, che punta a tradurre questi risultati in un software di progettazione per gli installatori di impianti di riscaldamento, così da rendere replicabile su larga scala la scelta tra le tre configurazioni in base alle caratteristiche specifiche di ogni edificio. È un passaggio tipico — e spesso sottovalutato — nel trasferimento tecnologico dal laboratorio al cantiere: non basta dimostrare che una soluzione funziona, occorre anche mettere gli installatori nelle condizioni di scegliere e dimensionare correttamente quella giusta caso per caso, evitando l'approccio "taglia unica" che il progetto ha esplicitamente voluto superare.
Perché interessa il settore
Il patrimonio edilizio plurifamiliare rappresenta una quota rilevante del parco immobiliare europeo, ed è generalmente il segmento in cui l'elettrificazione del riscaldamento procede più a rilento rispetto alla villetta unifamiliare, proprio per i vincoli di spazio, potenza e distribuzione del calore che il progetto LC R290 ha cercato di affrontare in modo sistematico. Il propano è già oggi il refrigerante di riferimento per molte pompe di calore aria-acqua di piccola taglia in Europa, ma la sua estensione a installazioni indoor e a potenze più elevate, tipiche del condominio, richiede proprio il tipo di lavoro sulla sicurezza e sulla minimizzazione della carica che il consorzio tedesco ha portato avanti. Se i risultati di laboratorio troveranno conferma sul campo e i produttori li tradurranno in prodotti certificati, la combinazione di refrigerante a GWP quasi nullo, cariche ridotte e concetti di sicurezza validati potrebbe aprire una strada concreta per sostituire caldaie a gas e gasolio anche dove, finora, mancava una soluzione impiantistica praticabile — un tassello non secondario per gli obiettivi europei di decarbonizzazione degli edifici e di uscita dai combustibili fossili nel riscaldamento.
Fonte: Fraunhofer ISE, "Propane Heat Pumps for Multi-Family Houses – Fraunhofer ISE Develops Solution Concepts", con approfondimenti da Fraunhofer ISE, pagina del progetto LCR290, pv magazine Global, "Fraunhofer ISE unveils propane heat pump concepts for multi-family buildings" e Refindustry, "20% Lower R290 Charge Achieved in Fraunhofer Heat Pump Project".
