Technique du bâtiment – applications pour un contrôle optimal

L’augmentation massive des prix de l’énergie a récemment révélé les omissions. Soudain, non seulement l’isolation thermique devient plus attrayante, mais les propriétaires et exploitants de bâtiments réfléchissent également de plus en plus à la manière dont la chaleur est générée et à son utilisation optimale. Outre l’utilisation accrue des énergies renouvelables, l’accent est mis sur les solutions techniques qui promettent un contrôle en fonction des besoins.
Les systèmes de contrôle intelligents sont désormais considérés comme un instrument important pour une plus grande efficacité, en particulier dans les bâtiments commerciaux et les installations publiques. Il arrive régulièrement que des salles de classe vides soient chauffées, de même que des chambres d’hôtel inoccupées. Même les radiateurs des bureaux restent allumés après le travail, lorsque le dernier employé a quitté son lieu de travail.

Cela peut être résolu par une technologie de construction moderne qui a accès à chaque radiateur. « De cette façon, chaque pièce peut être contrôlée individuellement », explique Matthias Wagnitz, consultant en technologie de l’énergie et du chauffage à l’Association centrale pour les sanitaires, le chauffage et la climatisation (ZVSHK). Les contrôles prennent en compte des paramètres très différents. De cette manière, les pièces peuvent être chauffées selon des spécifications de temps fixes, ce qui est logique, par exemple, dans les écoles avec des plans d’occupation fixes.

détecteur de mouvement en cours d’utilisation

Alternativement, les radiateurs sont contrôlés par des détecteurs de mouvement dans la pièce respective – une solution appropriée pour les bureaux. Ou le contrôle est intégré dans un logiciel existant, comme le programme de réservation d’un hôtel. Une température confortable ne prévaut alors que dans les chambres réservées le jour en question. Dans le même temps, des capteurs peuvent s’assurer que le chauffage de la pièce est éteint dès qu’un client ouvre la fenêtre.

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Les économies possibles grâce à la régulation des radiateurs en fonction des besoins dépendent non seulement de l’utilisation du bien, mais aussi dans une large mesure de la qualité du tissu du bâtiment. « Le chauffage des pièces en fonction des besoins est plus avantageux si la maison est mal isolée », explique Wagnitz. Dans le cas d’une maison passive entièrement isolée, en revanche, cela ne peut pas grand-chose car les pièces n’émettent de toute façon pratiquement aucune chaleur vers l’extérieur.

De nombreuses autres options sont envisageables. En particulier, le couplage de la régulation avec les prévisions météo promet des économies. Si une pièce est de toute façon réchauffée par le soleil le matin, le chauffage peut rester éteint – contrairement à un jour avec un ciel nuageux. Cependant, si vous souhaitez combiner différents systèmes, vous vous heurterez à des limites. « Il n’existe toujours pas de normes uniformes pour le transfert de données », déclare Wagnitz. Des solutions isolées sont souvent utilisées, ce qui augmente l’effort.

plate-forme ouverte

La plateforme Wibutler Internet of Things vise à améliorer la mise en réseau. La joint-venture DBT Digital Building Technology, dans laquelle sont impliqués le spécialiste des thermostats Oventrop et le fabricant de technique de chauffage Viessmann, travaille à leur développement. L’objectif est une norme indépendante des fabricants pour la numérisation de la technologie du bâtiment. « Nous venons du quartier de l’habitation », explique Felix Redepenning, Marketing Manager chez Wibutler.

La gamme d’options de contrôle ici est donc principalement adaptée aux utilisateurs privés – par exemple avec une fonction de géorepérage. Une application reconnaît si l’un des membres de la famille se trouve dans la maison et contrôle le chauffage en conséquence. Redepenning promet des économies allant jusqu’à 20 pour cent sont possibles avec la plate-forme Wibutler.

La start-up hambourgeoise Vilisto est désormais active dans le secteur de la construction commerciale. Ses thermostats ont des capteurs intégrés pour la détection de présence et réduisent automatiquement la puissance de chauffage lorsque les employés quittent les chambres. Selon Vilisto, les thermostats de radiateur sont « auto-apprenants ». Par exemple, ils se souviennent que lorsque les employés entrent dans le bureau le matin et chauffent en conséquence, ils sentent ce dont la pièce a besoin.

L’intelligence artificielle assure également ‧le contrôle économique des systèmes de chauffage eux-mêmes – c’est sur quoi s’appuie le fournisseur de services énergétiques ‧Techem à Eschborn, spécialisé dans le secteur immobilier. Mais même les meilleurs algorithmes ne peuvent à eux seuls réussir la transition thermique. Parallèlement, la recherche de la source d’énergie la plus respectueuse du climat pour le chauffage se poursuit.

En 2021, par exemple, le Bade-Wurtemberg a obligé les 103 plus grandes villes du Land à collecter toutes les données thermiques pertinentes. L’obligation s’applique à toutes les communes de plus de 20 000 habitants. Les villes doivent élaborer d’ici la fin de l’année en cours un plan qui montre comment leur secteur du chauffage peut être climatiquement neutre d’ici 2050 au plus tard.

Il s’agit entre autres de données qui permettent de rapprocher les producteurs de chaleur résiduelle industrielle et leurs clients potentiels via le réseau de chaleur. Le potentiel est grand. L’Agence allemande de l’énergie (Dena) a estimé les économies d’énergie possibles grâce à l’utilisation de la chaleur résiduelle industrielle à 125 milliards de kilowattheures dans la plage de température de 60 degrés ‧Celsius – une quantité qui correspond au pouvoir calorifique de douze milliards de litres de pétrole.

Cependant, de nombreux endroits manquent encore de réseaux de chauffage et la tendance est à la baisse. Selon l’association d’efficacité énergétique AGFW, la longueur du trajet des réseaux de chauffage urbain allemands diminue depuis 2018 – après une augmentation constante au cours des deux décennies précédentes.

La pompe à chaleur électrique promet plus de durabilité. Ceci est massivement propagé politiquement, mais n’est pas incontesté. Parce que les pompes à chaleur consomment de l’électricité et augmentent actuellement les émissions de gaz à effet de serre. Avec le mix électrique actuel, 432 grammes de CO2 sont produits par kilowattheure – après tout, le charbon et le gaz sont également convertis en électricité. Après tout, la pompe à chaleur extrait en moyenne trois à quatre kilowattheures de chaleur d’un kilowattheure d’électricité.

Cependant, les systèmes sollicitent les réseaux de distribution. Klaus Müller, chef de l’Agence fédérale des réseaux, a récemment déclaré dans une interview : « Si un grand nombre de nouvelles pompes à chaleur et bornes de recharge continuent d’être installées, il y aura des problèmes de surcharge et de pannes de courant locales dans le réseau de distribution si nous n’agissez pas. » La possibilité de rationner l’électricité pour les pompes à chaleur a longtemps fait l’objet de discussions ouvertes. Néanmoins, le gouvernement fédéral a défini la thermopompe comme le système de chauffage de choix. Elle veut apporter 500 000 nouveaux appareils dans le bâtiment chaque année.

Le bois est aussi controversé

Le bois comme alternative aux combustibles fossiles est également controversé. L’association environnementale Robin Wood qualifie la combustion du bois de « technologie de l’âge de pierre ». La plupart du bois peut être utilisé à une qualité supérieure, et de nombreux produits en bois stockent également du carbone pendant une longue période. « De plus, le très mauvais état de nos forêts appelle à laisser le plus de bois possible en forêt pour protéger le climat et la biodiversité », précise la responsable forestière de l’association, Jana Ballenthien.

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