Le premier immeuble collectif d’habitation à autonomie énergétique

Le premier immeuble collectif d’habitation du monde entièrement autonome sur le plan énergétique a été mis en service à Brütten, près de Winthertour. Le soleil est l’unique source d’énergie. Le bâtiment n’est relié à aucun dispositif externe d’approvisionnement énergétique. Ce projet a placé les planificateurs face à deux défis: comment «récolter» l’énergie de la manière la plus efficace possible et comment la stocker pour se chauffer et cuisiner pendant les sombres journées d’hiver?

Compétences associées

Bâtiments, Energie, Photovoltaïque

Donneur d’ordre

René Schmid Architekten, Umwelt Arena Spreitenbach

Une façade esthétique et économique

Seule une grande surface photovoltaïque est à même de couvrir le besoin énergétique d’un immeuble collectif d’habitation. La surface du toit est à cet effet très nettement insuffisante. Les modules photovoltaïques ne sont pas encore très bien acceptés comme éléments de façade. Pas assez esthétiques, trop chers – tels sont les arguments invoqués. Le projet innovant mené à Brütten prouve le contraire: le nouvel immeuble collectif d’habitation est enveloppé de haut en bas de modules photovoltaïques. Mais le bâtiment n’en laisse rien voir: avec sa façade de couleur anthracite mat et ses fenêtres en bois clair, il dégage une élégante impression naturelle. La solution de façade innovante, développée sous la direction de projet de Basler & Hofmann, est composée de modules à couche mince standard sans cadre. Grâce à un traitement de surface spécial, le module utilisé a été développé de manière à revêtir l’aspect d’un panneau de construction de couleur anthracite mat. Les propriétés statiques et le comportement du module sous l’effet des ombres portées ont été examinés de manière approfondie.

La façade se distingue non seulement sur le plan esthétique mais aussi sur celui de la rentabilité: les coûts de construction sont légèrement inférieurs à ceux d’une façade en verre standard. Après une durée d’environ 30 ans, la façade photovoltaïque devient même plus avantageuse qu’une façade en crépi du fait de sa production de courant.

Réservoirs de stockage en cascade pour la sécurité de l’approvisionnement

La plus grande difficulté technique ne résidait pas dans la production suffisante de la quantité d’énergie totale nécessaire, mais dans sa mise à disposition au bon moment: l’enveloppe photovoltaïque produit une grande partie de l’énergie en été, mais c’est en hiver que le besoin est le plus important. Dans le cas d’un système en îlot entièrement autonome, il n’est pas possible d’acheminer le trop-plein d’énergie vers le réseau électrique public et de puiser dans ce dernier en cas de besoin. L’énergie doit être gardée en réserve sur place à l’aide de solutions de stockage. Toute une série de réservoirs de stockage est prévue à Brütten: les batteries servent de réservoirs à court terme. Pour le stockage à long terme, de l’hydrogène est produit à l’aide de l’électrolyse. Il est ensuite conservé dans un grand réservoir et transformé, en cas de besoin, en électricité par le biais d’une pile à combustible. Deux réservoirs d’eau enterrés sont utilisés pour le stockage thermique à long terme. En cas d’excédent de courant, ils sont chauffés par la pompe à chaleur et stockent la chaleur en vue d’une utilisation ultérieure. Grâce à ce dispositif de réservoirs de stockage en cascade, le bâtiment dispose d’une sécurité d’approvisionnement élevée, même sans raccordement au réseau.

Nos prestations

Direction de projet façade photovoltaïque, concept façade photovoltaïque, modélisation FEM concernant le comportement sous charge, dimensionnement des accumulateurs et conseil en matière de concepts de stockage.

L’Office fédéral pour l’énergie a soutenu le développement de cette enveloppe de bâtiment innovante.