Diagnosi energetica e strategie di riduzione dei consumi in strutture sanitarie: il caso Kos Group

The development of this thesis is the result of a curricular internship carried out at Kos Group, a company that manages 180 Residential and Long-Term Care Facilities for older people across Italy and Germany, with the aim of conducting an energy analysis of the technical systems serving its buildings, in order to optimize overall energy consumption. The facilities managed by the Group currently consume 38 GWh per year, with a total cost of over 8 million euros. Building on these premises, the project was developed by investigating three main areas: 1. Energy consumption management in two Italian care facilities. 2. Analysis of cogeneration activities within Kos Italy facilities. 3. Comparison of energy consumption between Italian and German facilities. The first analysis focused on the energy audit of two facilities within the Group: the first in Milan, in Piazza dei Volontari, nicknamed “Sempione”, and the second, “Melograno”, in Cassina de’ Pecchi, at Via Napoli 2. The simulation conducted using TermoLog, a BIM-based software for building energy performance calculations, suggested for the “Sempione” facility the replacement of windows and the installation of internal insulation. This intervention was not implemented because it was considered bureaucratically complex and, above all, not consistent with the constraints imposed by the company due to contractual limitations, since the building is managed under a lease agreement. In addition, the study explored whether the adoption of adaptive control models for HVAC regulation, integrated with existing BMS systems, could lead to savings above 30% in heating and air conditioning consumption, as proposed in the literature. The second case study concerned the cogeneration systems installed in the Group’s facilities. The goal was to assess the economic and energy benefits of these plants. The work analyzed gas consumption and electricity production over a four-year period, from 2022 to 2025, estimating the actual benefits provided by cogeneration. The analysis showed that the profitability and operation of cogeneration units are not always guaranteed due to external issues, such as grid overloads or regulatory constraints. Kos is currently considering both the introduction of trigeneration systems, which could improve overall efficiency, and outsourcing the management of the cogeneration units to a third party capable of better handling energy flows and operational aspects. The final analysis compared the Group’s Italian and German facilities. The objective was to understand why the German facilities, managed under the Charleston brand, exhibit an energy consumption 31% lower in terms of energy intensity [kWh/m²] than the Italian ones. The study revealed that this gap stems from several factors, including the absence of air conditioning in German facilities, which accounts for more than 10% of the energy intensity. Other factors also significantly affect the overall balance of the real estate portfolio, such as the lack of mechanical ventilation in 55% of German facilities (in Italy this figure is close to 100%) and the presence of external insulation in 55% of cases, compared to 10% in Italian facilities. These elements, mainly related to regulatory differences, explain the initial discrepancy and open up significant room for future investigations that the company intends to pursue.

Lo sviluppo di questo elaborato è il risultato dell’attività di tirocinio curricolare svolta presso Kos Group, società che gestisce 180 Residenze Socio-Assistenziali per persone anziane tra Italia e Germania, con l’obiettivo di condurre un’analisi energetica sugli impianti delle proprie strutture, finalizzata all’ottimizzazione dei consumi. La totalità delle strutture del gruppo consuma attualmente 38 GWh annui, con un costo complessivo di oltre 8 milioni di euro. Da queste premesse è stato sviluppato il progetto aziendale, che si è svolto analizzando tre settori: 1. Gestione dei consumi energetici in due RSA italiane. 2. Analisi delle attività di cogenerazione nelle strutture di Kos Italia. 3. Confronto dei consumi delle strutture italiane e tedesche. La prima analisi ha riguardato la diagnosi energetica di due strutture del gruppo: la prima a Milano, in Piazza dei Volontari, soprannominata “Sempione”, la seconda, “Melograno”, a Cassina de’ Pecchi, in via Napoli 2. La simulazione condotta con TermoLog, software BIM per il calcolo dell’efficienza energetica degli edifici, ha suggerito per la struttura “Sempione” la sostituzione degli infissi e l’installazione di un cappotto interno. Tale intervento non è stato effettuato poiché valutato come burocraticamente complesso e, soprattutto, non in linea con i limiti imposti dall’azienda per vincoli contrattuali, essendo l’immobile gestito tramite locazione. In aggiunta, è stato esplorato se l’adozione di modelli adattivi per la regolazione dei sistemi HVAC, integrati con i sistemi BMS già esistenti, potesse portare a un risparmio superiore al 30% sui consumi di riscaldamento e aria condizionata, come proposto in letteratura. Il secondo caso studio ha riguardato i sistemi di cogenerazione installati nelle strutture del gruppo. L’obiettivo era valutare i vantaggi economici ed energetici di questi impianti. Il lavoro ha analizzato consumi e produzione di gas ed energia elettrica su un periodo di 4 anni, dal 2022 al 2025, stimando i benefici effettivi della cogenerazione. Dall’analisi è emerso che il guadagno e il funzionamento dei cogeneratori non sono sempre garantiti, a causa di problemi esterni, come sovraccarichi della rete o limiti imposti dalla normativa. L’azienda Kos sta valutando sia l’introduzione di sistemi di trigenerazione, che potrebbero migliorare l’efficienza complessiva, sia l’affidamento della gestione dei cogeneratori a un ente esterno, in grado di gestire meglio i flussi e l’operatività. L’ultima analisi ha confrontato le strutture italiane e tedesche del gruppo. L’obiettivo era comprendere perché le strutture tedesche, gestite sotto il marchio Charleston, avessero consumi energetici inferiori del 31% in termini di energy intensity [kWh/m²] rispetto a quelle italiane. Lo studio ha rivelato che la discrepanza deriva da diversi fattori, tra cui l’assenza di aria condizionata nelle strutture tedesche, che incide per oltre il 10% sull’energy intensity. Altri fattori incidono in maniera importante sul bilancio totale del pacchetto immobiliare, come l’assenza di ventilazione meccanica nel 55% delle strutture tedesche (in Italia questo valore è vicino al 100%) e la presenza di cappotto esterno nel 55% dei casi, rispetto al 10% nelle strutture italiane. Questi elementi, legati principalmente a differenze normative, giustificano la discrepanza iniziale e aprono margini significativi per futuri approfondimenti che l’azienda intende esplorare.