Infrastrutture sostenibili: dalla progettazione all'intelligenza artificiale, la nuova visione per costruire opere più durevoli

L'intervento di Konrad Bergmeister, professore alla BOKU University di Vienna e fondatore di Bergmeister Ingegneria, tenuto in occasione di ICC 2026, propone una visione della sostenibilità delle infrastrutture che supera il solo tema dei materiali e coinvolge progettazione, gestione, manutenzione e digitalizzazione. Al centro della relazione emerge un concetto chiave: costruire infrastrutture sostenibili significa adottare un approccio sistemico, nel quale innovazione tecnologica, economia circolare, monitoraggio digitale e progettazione orientata al ciclo di vita concorrono a ridurre l'impatto ambientale e ad aumentare la durabilità delle opere.

Dalla sostenibilità dei materiali alla sostenibilità dell'intero sistema

Secondo Bergmeister, la sostenibilità delle infrastrutture non può essere valutata limitandosi all'impiego di materiali a basse emissioni di carbonio. Occorre invece analizzare contemporaneamente tre livelli strettamente interconnessi: il sistema infrastrutturale nel suo complesso, la singola opera e i materiali che la compongono. È solo dall'integrazione di questi tre aspetti che può nascere una reale strategia di decarbonizzazione.

L'approccio proposto prende le mosse dagli obiettivi europei di riduzione delle emissioni nel settore dei trasporti entro il 2050 e richiama l'urgenza di affrontare anche il problema dei rifiuti prodotti dai cantieri, che rappresentano una quota significativa dei rifiuti complessivi generati in Europa. In questo contesto, il passaggio da un modello lineare a un modello circolare non viene descritto come un semplice cambiamento tecnologico, ma come una trasformazione culturale che coinvolge l'intera filiera delle costruzioni.

Per rappresentare questa visione, Bergmeister rilegge le tre celebri categorie vitruviane – utilitas, firmitas e venustas – integrandole con due ulteriori dimensioni oggi imprescindibili: economia circolare ed emissioni di CO₂. La sostenibilità diventa così il risultato di un equilibrio tra durabilità, sicurezza strutturale, qualità architettonica, riduzione dell'impatto ambientale e capacità di riutilizzare le risorse.

Ispezioni digitali, intelligenza artificiale e digital twin per allungare la vita delle infrastrutture

Uno dei temi più innovativi affrontati nella relazione riguarda il ruolo delle tecnologie digitali nella gestione delle opere esistenti. Per Bergmeister, la vera sostenibilità non consiste soltanto nel costruire nuove infrastrutture più efficienti, ma soprattutto nel prolungare la vita utile di quelle già esistenti attraverso un monitoraggio continuo e interventi di manutenzione programmata.

Le ispezioni tradizionali, pur restando fondamentali, presentano infatti alcuni limiti evidenti: tempi ridotti, inevitabile soggettività nella valutazione dei difetti e difficoltà nel confrontare le informazioni raccolte con lo storico dell'opera. Per superare questi limiti, il docente propone un sistema basato su rilievi effettuati con droni, algoritmi di intelligenza artificiale e modelli digitali dell'infrastruttura.

Le immagini raccolte vengono elaborate per costruire un modello informativo tridimensionale del ponte, aggiornabile nel tempo e capace di integrare dati geometrici, caratteristiche dei materiali, prove sperimentali e indicatori ambientali. Bergmeister definisce questo modello un "digital twin adattivo", destinato ad evolvere insieme all'opera grazie all'acquisizione continua di nuove informazioni.

Particolarmente interessante è anche il concetto di "passaporto digitale" dell'infrastruttura, nel quale ogni elemento strutturale viene descritto attraverso dati geometrici, caratteristiche meccaniche, stato di conservazione, risultati delle prove sui materiali e valutazioni relative all'impronta di carbonio. Questo consente non soltanto di pianificare gli interventi manutentivi, ma anche di confrontare diversi scenari progettuali, valutando ad esempio l'impatto ambientale di una demolizione rispetto a quello di un recupero dell'opera.

L'integrazione tra monitoraggio strutturale, simulazioni numeriche e modelli previsionali permette inoltre di stimare l'evoluzione del degrado nel tempo, supportando decisioni più consapevoli sulla gestione del patrimonio infrastrutturale.

La progettazione è il momento in cui si decide la sostenibilità

Uno dei messaggi più forti della relazione riguarda il ruolo strategico della progettazione. Analizzando numerosi casi studio, Bergmeister evidenzia come circa metà dell'impatto ambientale di un'infrastruttura venga determinato nelle prime fasi del progetto, attraverso la scelta dei materiali, la definizione della vita utile e le soluzioni costruttive adottate.

Per questo motivo la sostenibilità non può essere demandata esclusivamente alle imprese esecutrici, ma deve diventare un obiettivo esplicito già nella fase progettuale. I progettisti, secondo Bergmeister, devono essere messi nelle condizioni di sviluppare soluzioni realmente innovative, disponendo del tempo necessario e di un adeguato riconoscimento economico per un'attività che influenza in modo determinante le prestazioni ambientali dell'opera.

La progettazione deve inoltre considerare fin dall'inizio la futura manutenzione, i costi di gestione, la possibilità di ispezione e l'intero ciclo di vita della struttura, evitando interventi correttivi successivi che comportano costi economici e ambientali molto più elevati.

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Materiali innovativi e circolarità: la nuova frontiera del calcestruzzo sostenibile

Ampio spazio viene dedicato alle innovazioni nei materiali da costruzione. Bergmeister illustra le prospettive offerte dalla carbonatazione artificiale degli aggregati riciclati, tecnologia che consente di immagazzinare anidride carbonica all'interno degli inerti destinati alla produzione del calcestruzzo, contribuendo così alla riduzione delle emissioni complessive.

Accanto a questa soluzione vengono presentate sperimentazioni sull'impiego di armature non metalliche in basalto e sull'utilizzo combinato di fibre d'acciaio e fibre di basalto all'interno degli elementi prefabbricati. Le prove sperimentali mostrano come questa combinazione possa garantire prestazioni strutturali comparabili a quelle ottenute con maggiori quantità di acciaio, riducendo contemporaneamente i fenomeni di corrosione e migliorando la durabilità delle opere.

La circolarità rappresenta un ulteriore pilastro della strategia illustrata durante ICC 2026. Bergmeister richiama numerosi esempi legati alle grandi infrastrutture ferroviarie alpine, evidenziando come il riutilizzo dei materiali di scavo possa ridurre significativamente il consumo di risorse naturali e le emissioni associate alla costruzione.

Il recupero degli aggregati provenienti da demolizioni, se opportunamente trattati e lavati, consente inoltre di ottenere materiali con prestazioni meccaniche pienamente compatibili con numerose applicazioni strutturali, aprendo nuove prospettive per un'edilizia realmente circolare.

Innovazione integrata per costruire le infrastrutture del futuro

Nelle conclusioni della sua relazione, Bergmeister ribadisce che non esiste una singola tecnologia capace di rendere sostenibili le infrastrutture. La vera innovazione nasce dall'integrazione di molteplici strumenti: materiali a basse emissioni, progettazione orientata al ciclo di vita, monitoraggio digitale, intelligenza artificiale, manutenzione programmata, economia circolare e ottimizzazione strutturale.

L'intelligenza artificiale, in particolare, viene indicata come uno degli strumenti destinati a trasformare profondamente il modo in cui saranno progettate, monitorate e gestite le opere nei prossimi decenni, rendendo possibile una manutenzione predittiva sempre più accurata e una gestione dinamica dell'intero patrimonio infrastrutturale.

Il messaggio finale assume anche una dimensione etica: la sostenibilità non rappresenta soltanto una sfida tecnica, ma una responsabilità nei confronti delle future generazioni. Per affrontarla servono competenze, capacità progettuale e, soprattutto, il coraggio di innovare, affinché le infrastrutture del futuro possano essere più durevoli, resilienti e rispettose dell'ambiente.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI KONRAD BERGMEISTER.

Il testo è stato elaborato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con l'aiuto di strumenti di IA (ChatGpT).

IN SINTESI
-La sostenibilità va oltre i materiali: per realizzare infrastrutture sostenibili occorre integrare progettazione, gestione dell'opera, materiali, economia circolare e riduzione delle emissioni lungo l'intero ciclo di vita.
-Digital twin e intelligenza artificiale rivoluzionano le ispezioni: droni, monitoraggio strutturale e modelli digitali consentono di programmare la manutenzione, prevedere il degrado e prolungare la vita utile delle infrastrutture.
-La progettazione determina gran parte dell'impatto ambientale: le scelte progettuali su materiali, durabilità e soluzioni costruttive influenzano in modo decisivo la sostenibilità complessiva dell'opera.
-Materiali innovativi ed economia circolare riducono la CO₂: aggregati riciclati, carbonatazione artificiale, fibre di basalto e riutilizzo dei materiali di scavo rappresentano strategie concrete per abbattere le emissioni.
-Servono innovazione e responsabilità condivisa: progettisti, imprese e stazioni appaltanti devono collaborare per promuovere infrastrutture più durevoli, resilienti e realmente sostenibili, supportate dalle nuove tecnologie digitali.