Depuis juin 2021, une partie de l’usine L’Oréal de Caudry est chauffée en hiver et rafraichie en été grâce à 36 sondes géothermiques. C’est l’agence Weishaupt basée à Lesquin qui a réalisé le forage et le raccordement du système. Pascal Crépin, qui a participé à la conception, nous explique en quoi ce chantier exemplaire pourrait bien en inspirer d’autres.

Depuis juin 2021, une partie de l’usine L’Oréal de Caudry est chauffée en hiver et rafraichie en été grâce à 36 sondes géothermiques. C’est l’agence Weishaupt basée à Lesquin qui a réalisé le forage et le raccordement du système. Pascal Crépin, qui a participé à la conception, nous explique en quoi ce chantier exemplaire pourrait bien en inspirer d’autres.  

Pascal Crépin est technico-commercial au sein de l’agence Weishaupt de Lesquin. Forte de 13 collaborateurs, elle propose des solutions de chauffage et rafraichissement dont la géothermie assistée par pompe à chaleur. Elle réalise un chiffre d’affaires d’environ 3,5 millions d’euros

En quoi le chantier réalisé pour l’Oréal est-il novateur ? 

Voilà un bâtiment industriel à l’empreinte carbone exceptionnellement réduite ! Le champ de 36 sondes enterrées sur 190 mètres de profondeur sous le bâtiment permet non seulement de le chauffer mais aussi de le rafraîchir. Tout cela grâce à la terre qui stocke et déstocke les calories en fonction des besoins. Plutôt que d’aller chercher l’énergie ailleurs, on se sert ici de celle que l’on a sous les pieds.  

En langage un peu technique, on appelle ça le « Borehole Thermal Energy Storage »…

Oui, les sondes géothermiques contiennent un fluide caloporteur qui permet les échanges thermiques : en plein été, la géothermie récupère la chaleur habituellement perdue lors de la climatisation du bâtiment. Cette chaleur de récupération est injectée en sous-sol puis stockée plusieurs mois pour répondre aux besoins énergétiques du bâtiment en hiver. 

Une technologie qui en est encore à ses balbutiements… 

En France, Weishaupt fait tourner 3 ateliers de forage par an. A comparer avec la trentaine en Allemagne où la quête d’indépendance énergétique est beaucoup plus poussée qu’en France. Et où les subventions pour de telles installations ne sont pas les mêmes… A ce niveau, les projets dans la Région Hauts-de-France sont bien lotie grâce à l’ADEME et au Rev3. Il y a vraiment moyen de continuer à faire des choses intéressantes dans la région. 

Au-delà des aides, tout serait donc une question de mentalité ?  

La géothermie nécessite un investissement trois à quatre fois plus important qu’un système de chauffage classique (par chaudière ou pompes à chaleur). Alors oui, il faut être convaincu de l’importance d’en finir avec le pétrole et le gaz, mais aussi apporter la preuve que cela fonctionne. 

Ce qui est le cas ? 

Depuis 2014, le bâtiment de notre agence est chauffé via des sondes géothermiques. En sept ans, nous n’avons jamais rencontré aucun problème de maintenance et nos bureaux sont les moins énergivores du CRT de Lesquin. Pour plus de visibilité, la géothermie a besoin de ces bâtiments démonstrateurs, dont fait désormais aussi partie l’usine L’Oréal de Caudry. 

En attendant des boucles géothermiques à l’échelle de villes entières ? 

C’est l’avenir ! Un réseau unique permettant d’alimenter les pompes à chaleur d’un écoquartier, d’une piscine, de bureaux… Une boucle capable par exemple d’échanger de l’énergie entre l’hôpital qui a besoin de se chauffer et le data center qui a besoin lui de se refroidir. On appelle ça la BETEG pour  « Boucle d’Eau Tempérée à Energie Géothermique ». Aux villes et aux métropoles d’y croire et d’investir dans cette énergie renouvelable !

Les foreuse sondes géothermiques en action sur le chantier L’OREAL à Caudry. Après le forage, un ciment conducteur met les sondes en contact avec la masse terre. Le liquide caloporteur capte les calories de la masse terre sur 10 mètres de diamètre.  Durée de vie d’une sonde : plus d’un siècle.   

Baptisée géothermie, la chaleur de la terre provient de la désintégration d’éléments radioactifs situés dans les roches et le noyau terrestre. Ce flux de chaleur vers la surface est capté grâce à des sondes avant d’être restitué dans l’habitat via une pompe à chaleur. 

Déjà leader européen sur le marché des chaudières, des bruleurs et des panneaux solaires, Weishaupt est devenu spécialiste du forage géothermique grâce au rachat de Baugrund Süd en 2009

Pour l’efficacité d’une installation, la géothermie est réglementée et fait appel à de nouveau métiers et de nouvelles qualifications RGE : les foreurs Qualiforage, les installateurs QualiPAC, les bureaux d’études thermique pour modéliser les besoins en chaud et en froid des bâtiments, mais aussi les hydrogéologues chargés d’étudier le potentiel du terrain (nappes phréatiques, composition du sous-sol…) de dimensionner les besoins du sol et de suivre les travaux de forage.

L’OREAL à Caudry : un chantier exemplaire

Sous l’extension du site de Sicos à Caudry (59) du groupe L’Oréal, un champ de 36 sondes géothermiques verticales de 190 m de profondeur assure la totalité des besoins de chauffage du nouveau bâtiment et ceux de rafraîchissement d’un bâtiment déjà existant.

Avant de forer, il faut tester. La réalisation d’une sonde géothermique-pilote à 190 m de profondeur par l’équipe Weishaupt et d’un test de réponse thermique (TRT) ont montré que le terrain était très favorable avec une valeur de conductivité apparente de 3,75 W/m.K. Trois scénarios de dimensionnement de géothermie ont été avancés, notamment en prenant compte la problématique des étés caniculaires comme celui de 2018. Ainsi, les modélisations numériques du BE StratéGéo ont montré que la réalisation de 36 sondes géothermiques verticales de 190 m de profondeur permettait de satisfaire une puissance calorifique de 341 kW en chauffage pour le nouveau bâtiment (soit 100 % de besoins annuels couverts) et une puissance frigorifique de 448 kW (soit 92 % des besoins en rafraichissement du bâtiment existant UP2).

À la suite des premières simulations, il ne semblait pas envisageable de couvrir la totalité des besoins en climatisation. Au-delà des 448 kW, le débit de fluide caloporteur à générer dans les sondes verticales est en effet trop important même avec un delta de température de 4 °C. Il aurait induit trop de pertes de charges dans le système, augmentant ainsi fortement les consommations électriques des circulateurs (auxiliaires). Toutefois, le BE StratéGéO Conseil explique dans son étude que le dimensionnement à 448 kW en puissance de climatisation permet d’assurer un maintien des températures dans le bâtiment UP2 à 26 °C « hormis quelques heures de pics ».

En mode chauffage, les pompes à chaleur disposées en surface permettent de transférer les calories puisées dans le sol vers le bâtiment à chauffer. En mode rafraichissement, les calories en provenance du bâtiment sont injectées dans le sol par simple échange direct (géocooling).

En plein été, lorsque la climatisation/rafraichissement fonctionne à plein régime, le champ de sondes géothermique récupère la chaleur fatale du bâtiment, habituellement perdue sur les climatiseurs traditionnels, pour la stocker dans le sol. Cette chaleur renouvelable ou de récupération est stockée plusieurs mois pour répondre aux besoins énergétiques du nouveau bâtiment en hiver

Fiche chantier  :

Maitre d’ouvrage : Groupe L’Oréal

BE géothermie : StratéGéo Conseils (https://www.strategeo-conseil.fr/)

BE hydrogéologie : EGEE Développement (https://www.egeedev.fr)

BE fluide : Ferest Energies (https://www.ferest-energies.fr/)

Architecte : Jean-Luc COLLET (https://www.archiliste.fr/architectes/collet-3)

Entreprise de forage : Weishaupt  www.weishaupt.fr