Energie-Voirie

L’éclairage public fait sa transition énergétique

| Mis à jour le 20/04/2015
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Source : Technicites 
eclairage

Cofely Ineo

Partie intégrante de la transition énergétique, portée par les professionnels, les collectivités et l’Ademe, la transition éclairagiste s’amorce, poussée par la réglementation, des impératifs économiques et environnementaux, les nouvelles technologies et des modes de gestion innovants. Il s’agit d’éclairer « juste », c’est-à-dire où, quand et comme il faut.

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L’éclairage public fait sa transition énergétique

Optimiste, Bruno Lafitte, ingénieur éclairage à l’Ademe ? « Sur la base de notre enquête énergie et patrimoine communal[PDF] réalisée en 2012, l’Ademe prévoit de baisser la consommation d’éclairage public de 41 % d’ici 2050 par rapport à 1990, soit – 25 % de gaz à effet de serre ». Mais aujourd’hui, l’éclairage public d’une commune française de métropole représente encore 42 % des consommations d’électricité. Surtout, ces consommations ont baissé de moins de 5 % depuis 2005 et l’urbanisation amène de nouveaux points lumineux. Mais Bruno Lafitte évoque « des potentiels technologiques et d’acceptation ».

Entre 1990 et 2015, la durée d’éclairage est passée de 4 100 à 3 100 heures par an, l’éclairage à pleine puissance baissant(1). L’Ademe estime que « si le nombre de points lumineux augmente d’ici 2020 de 10,5 à 11 millions, une fois passée l’euphorie des leds, il reviendra à 7 millions en 2050 (niveau de 1990), avec un éclairage dynamique et intelligent systématisé ». Des améliorations viendront aussi d’une « nouvelle orientation par le besoin et non plus par l’offre », prônée par l’ANPCEN et de la dynamique enclenchée par l’appel à projets TEPCV lancé par le ministère de l’Écologie. Ces territoires devront, aides à l’appui, diviser par trois les consommations d’éclairage public et diminuer les nuisances lumineuses nocturnes.

 

Évolution de la réglementation

La réglementation pousse à cette transition éclairagiste. Ces dernières années, il s’agissait d’appliquer la directive européenne ErP du 21 octobre 2009, qui a défini en trois étapes (2010, 2012 et 2017) et en fonction des types de lampes, des valeurs minimales d’efficacité énergétique. Depuis le 1er avril 2015 (étape intermédiaire), les lampes à vapeur de mercure sont retirées du marché : « à 125 W, elles ne font pas 70 lm/W (minimum exigé) », selon Gilles Pierret, directeur formation à ­Comatelec Schreder (fabricant). Mais attention, les fournisseurs et les services techniques en ont encore en stock : « Il y en aura encore en 2025 et il s’en installera sur les luminaires boules encore en place (NDLR : notamment isolés et donc peu coûteux dans des hameaux) », selon Bruno Lafitte.

En 2017, l’efficacité énergétique des lampes à iodures métalliques devra atteindre 65 à plus de 85 lm/W en fonction de la puissance et conserver, à 12 000 heures de fonctionnement, au moins 80 % du flux lumineux et un taux de survie d’au moins 80 %. Quant aux leds, le règlement européen n° 1194/2012, en application de la directive citée, exige depuis le 1er septembre 2013, le respect de critères de qualité : durée de vie, temps d’allumage, rendu des couleurs, etc. Depuis le 1er mars 2014 et à 6 000 heures, le facteur de survie des leds doit être de 90 % et la conservation du flux lumineux de 80 %.

La norme européenne EN 13-201 révisée, certes non obligatoire, serait publiée d’ici fin 2015 et porte notamment sur les économies d’énergie (parties 1 et 5). La partie 1, déjà votée, fixe des niveaux d’éclairement à maintenir au sol selon la nature des voies. La classe conseillée sera déterminée en fonction de la valeur d’un coefficient de 0 à 72 qui variera avec la désignation de la route, la vitesse, la composition et le volume du trafic, la luminosité ambiante et la charge mentale (plus difficile de conduire en milieu urbain). Selon Gilles Pierret, « chaque classe comportera un minimum, et désormais un maximum (trop haut selon l’ANPCEN, qui préférerait du sur-mesure) ». La partie 5 de la norme introduira deux indicateurs : densité de puissance (efficacité énergétique) en W/lux/m2 et consommation électrique annuelle en Wh/m2/an dont les niveaux seront conseillés en fonction des classes d’éclairement. On comparera mieux des voiries similaires et on pourra corriger, en faisant varier ces indicateurs dans la nuit, par extinction, réduction ou détection de présence.

La circulaire interministérielle DGUHC 2007-53 du 30 novembre 2007 relative à l’accessibilité des établissements recevant du public et des installations ouvertes au public impose « à rebours » un éclairement de 20 lux minimum pour les circuits extérieurs. D’où sa révision en cours : il est question de 20 lux moyens désormais. À l’ANPCEN, on demande à intégrer uniformité et éblouissement. Damien Morineaux, responsable éclairage public à Lille (Nord) renchérit : « La norme EN-13201 qui fixe dans les zones piétonnes 5 lux moyens et 1 lux mini maintenus devrait servir de guide, avec renforcements ponctuels pour accès aux IRP et IOP à certains emplacements (escaliers, rampes…) ».

La sécurité est toujours au menu, le maire étant responsable en la matière. « Aucune jurisprudence à ce jour ne met en cause un maire qui a éteint un éclairage la nuit de façon raisonnée », selon Bruno Lafitte, qui préconise avant d’éteindre ou graduer l’intensité lumineuse, de lancer une consultation publique. Après étude confiée à un cabinet conseillant par exemple d’éteindre et de laisser éclairées certaines zones à risques (rond-point…), on s’assure des besoins d’une majorité, on prend un arrêté municipal et on signale l’absence d’éclairage dans la zone auparavant éclairée (aux entrées du village par exemple) : « Alors la décision d’éteindre ne devrait pas être attaquable », selon Bruno Lafitte.

Les Led donnent droit aux CEE

La fiche « Éclairage public » RES-EC-104 (lampes à décharge et leds), donnant les conditions d’éligibilité pour accéder à des certificats d’économie d’énergie, a été modifiée. Les luminaires à leds ont été intégrés et on parle de luminaires de type 1 ou 2 (et non d’ambiance ou fonctionnels). Désormais, il faut respecter un IP de 65, une efficacité lumineuse de 70 (type 2) ou 90 lm/W (type 1) et un Ulor inférieur à 1 % (type 1) ou à 10 % (type 2), en vue d’obtenir 9 300 (type 1) ou 7 200 kWh cumac (type 2) de certificats par luminaire. L’ANPCEN peste, elle, contre une promesse de durée de vie des leds de trente ans. Bruno Lafitte, de l’Ademe, précise qu’« 1 % seulement des CEE générés le sont dans le secteur de l’éclairage public. Les fiches CEE (six au total pour l’éclairage public) seront à nouveau adaptées aux technologies actuelles et les dépôts de projets simplifiés ».

 

Des techniques en pleine mutation, mais à adopter prudemment

« 3 % du parc d’éclairage public sont renouvelés chaque année et les nouveaux luminaires sont 50 % plus efficaces que les anciens. Il faudra donc quarante-cinq ans pour réduire les consommations de 50 %. Il faut donc gérer l’existant avant d’investir », explique Philippe Badaroux, président de BH Technologies. Les solutions de rénovation ne manquent pas. D’abord les coupures, plus sûr moyen de faire des économies. Pour ce faire, on installe des horloges astronomiques (200 à 500 euros l’unité) qui, outre un allumage adapté aux cycles diurnes, offrent une programmation possible des coupures. La détection de présence (leds uniquement) sera opportune « quand entrée et sortie sont bien identifiées, ce qui évite de multiples détecteurs coûteux à raccorder », selon Gabriel Mertz, directeur éclairage et signalisation à la SEM Vialis de Colmar (Haut-Rhin). Là où deux voitures passeraient par nuit, ou là où l’allumage serait quasi-permanent, la détection est à proscrire.

Pour seulement abaisser le flux lumineux, on installera, à l’armoire ou au point lumineux, des variateurs de tension, couplés à des ballasts ferromagnétiques, sans oublier de baisser les puissances d’abonnement souscrites. « Mais il faut une tension minimum et une population de lampes par armoire homogène, sinon certaines s’éteindront », relève Gabriel Mertz. Selon Bruno Lafitte (Ademe), « ces variateurs économiseront 20 à 30 % de la facture énergétique ». On peut aussi poser des ballasts électroniques gradables aux points lumineux. Attention, les amorceurs et condensateurs équipant les ballasts ferromagnétiques pour augmenter leur facteur de puissance et donc limiter leur énergie réactive, demandent maintenance et remplacement périodique pour éviter les surconsommations. Les ballasts électroniques eux, certes 20 à 50 % plus chers que les premiers et à durée de vie encore incertaine, ont un facteur de puissance élevé et consomment jusqu’à 20 % de moins. Grâce à un allumage progressif et à une régulation de la tension d’alimentation, ils augmentent la durée de vie des lampes. Gabriel Mertz précise que « remplacer les ferromagnétiques par les électroniques nécessite en plus du ballast, 140 euros par heure de nacelle et de la main-d’œuvre ».

Leds : raisonner en coût global

Quand le parc est vétuste (plus de vingt-cinq ans en général), place à l’investissement. Les leds (100 lm/W) surpassent les anciennes lampes à vapeur de mercure (50 lm/W) et parfois celles à iodures métalliques. Mais les lampes à sodium haute pression restent optimales pour les lampadaires « routiers » (100 à 120 lm/W). Aujourd’hui, les leds auraient une durée de fonctionnement comprise entre 50 000 et 100 000 heures. Mais « on obtient, en payant des extensions, sept à huit ans de garantie maximum, au lieu des douze souhaités », regrette Gabriel Mertz. Attention, si au bout de cinq ans, votre lampe ne fonctionne plus et n’existe alors plus sur le marché, vous pourriez être obligé de changer tout le luminaire. Bruno Kablitz, ingénieur responsable de l’éclairage public au Syndicat intercommunal d’électricité de Côte-d’Or (Siceco) ajoute que « des leds qui durent coûtent deux à trois fois le prix d’une led classique. Et beaucoup de leds ne sont pas protégées contre l’orage, les températures extrêmes, l’humidité, etc. ». Il faut donc raisonner en coût global.

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Côté investissements toujours, le smart lighting est à la mode, boosté par les leds. La télégestion contrôle l’éclairage à partir d’internet via un concentrateur situé dans l’armoire et relié à un ensemble de candélabres, pilotables individuellement par des modules situés dans chacun. Cela facilite la maintenance, la gestion en fonction du calendrier (manifestations) ou de certains lieux (carrefours…). Mais le coût d’installation, de communication et de maintenance est encore prohibitif. Damien Morineaux, responsable éclairage public à Lille, préférerait une télégestion à l’armoire, moins coûteuse. Bruno Kablitz conseille quant à lui de « regrouper l’éclairage avec les feux de signalisation, la vidéosurveillance, le contrôle d’accès, le stationnement payant, etc., comme à Dijon ou à Beaune ». Avec un léger surcoût, les produits leds évolutifs (accueil ultérieur de la télégestion) permettront d’étaler les investissements. Mais la télégestion n’est pas la priorité. Pour Bruno Kablitz, « elle nécessite un nombre important de points lumineux ». À Vichy (Allier), où la maintenance est réalisée en régie, le technicien Loïc Dubost préfère compter sur ses agents ou les habitants pour détecter à moindre coût les pannes ou problèmes. Même les grosses collectivités sont encore attentistes.

Les énergies renouvelables cantonnées à l’injection d’électricité verte ?

Dans les sites isolés sans réseau électrique, un matériel autonome à énergies renouvelables coûte moins cher, du fait de l’absence de câbles. Noël Ségura, directeur de Carré Products, indique des coûts cumulés d’investissement et de maintenance sur vingt-cinq ans supérieurs dès la première année pour un réseau classique d’éclairage public par rapport à un éclairage solaire, si les coûts de travaux en éclairage classique sont de 100 euros/ml. Mais le coût écologique (déperditions énergétiques, fabrication, recyclage) amène souvent à préférer l’achat d’électricité verte. À Lille, la part de cette dernière dans les consommations d’éclairage public a varié entre 25 et 50 % de 2004 à 2012, à 100 % en 2013 et 2014.

 

Biodiversité et santé humaine : les parents pauvres du débat

Les éclairagistes insistent sur l’expérimentation de la norme Afnor XP X90-013 relative aux nuisances lumineuses. L’ANPCEN, non associée à l’élaboration du premier texte, est plus préoccupée par sa révision.  La norme vise à limiter le flux direct (ULOR) et le flux réfléchi par l’ensemble des surfaces éclairées. « L’ANPCEN veut une formule qui privilégie certains angles d’émission de la lumière, alors que nous, nous quantifions le flux vers le ciel mais aussi ailleurs », explique Gilles Pierret de Comatelec Schreder. Anne-Marie Ducroux, présidente de l’ANPCEN plaide « pour une approche intégrant l’environnement : biodiversité et effets de la lumière à distance des sources ». Au final, selon Gilles Pierret, « la norme ne contiendrait pas la formule de l’ANPCEN, mais serait accompagnée d’une norme complémentaire l’intégrant ».

Les Leds constituent aussi un point d’achoppement. L’association réclame que le rapport de l’Anses de 2010 sur leurs effets sanitaires (intensité lumineuse, éblouissement, composante bleue) soit étendu à l’éclairage public, en insistant sur les risques de cancer, thèse que soutient l’ANPCEN. « Attention aussi au phosphore recouvrant la lampe pour protéger des couleurs froides, il se dégradera selon l’Anses », prévient Anne-Marie Ducroux.

Concours Villes et villages étoilés (ANPCEN) : récompense de démarches globales incluant la biodiversité et la sensibilisation des citoyens. Inscriptions ouvertes jusqu’au 15 septembre 2015, résultats en janvier 2016.

 

Quels sont les modes de gestion adaptés ?

Les solutions de gestion et d’investissement peuvent être multiples et toutes efficaces. Tout dépend du contexte local. Faire appel à un privé n’exonère pas d’un suivi régulier. Dans un partenariat public-privé (PPP), créé par l’ordonnance du 17 juin 2004, une collectivité territoriale confie contractuellement à un prestataire privé l’investissement et la maintenance d’une réalisation sur une longue durée (quinze-vingt ans), moyennant un loyer fixé au départ. Conseillé lorsque l’essentiel d’un parc est vétuste (2), l’investissement dégagera de fortes économies. En outre, un PPP « sécurisera et redimensionnera rapidement le réseau, avec réduction du nombre d’armoires et donc des coûts d’entretien », note Daniel Boscari, directeur développement activités collectivités chez Spie. Mais, « certains PPP sont une hérésie, car on change trop vite l’éclairage. Au Siceco, l’entretien par marchés publics coûte 17 euros par point lumineux et par an, contre potentiellement 30 à 50 en PPP, avec certes moins de pannes et des dépannages plus rapides », prévient Bruno Kablitz.

Issu de la loi du 3 août 2009 du Grenelle de l’environnement, le contrat de performance énergétique est un accord entre le bénéficiaire et une entreprise visant par des investissements à améliorer l’efficacité énergétique. Le CPE prendra la forme d’un PPP avec un loyer modulé en fonction de la bonne réalisation des objectifs, ou d’un marché public de performance énergétique. Dans les deux cas, l’économie attendue, si non réalisée pendant la période de retard, est à la charge de l’opérateur, sous réserve d’une mesure solide et partagée par un bureau d’études de la performance énergétique. On se méfiera des investissements tout led : si juste après un CPE de douze ans, toutes les lampes sont hors-service et irremplaçables, les économies s’envolent.

Plus économiques, les marchés publics restent majoritaires, gérés en direct par les communes de grande taille ou via des syndicats d’énergie pour les petites. Principale difficulté pour les syndicats ? « Identifier très tôt les bons élus interlocuteurs pour que la définition des besoins soit précise dès l’amont et non remise en cause peu avant ou en cours de marché », explique Fabien Bard, technicien au Syndicat d’énergie de Vendée. À noter cependant que « certains syndicats (Nièvre, Calvados, Vendée) imposent des solutions standardisées », selon Bruno Kablitz.

Quand l’investissement est possible sans délai et la compétence au rendez-vous, la régie ou le recours à un tiers organisme financeur facilite l’innovation. Une société d’économie mixte procure « expertise juridique et technique, impartialité par rapport à une entreprise, sans négliger l’apport financier », selon Bruno Lafitte, de l’Ademe. La SEM Vialis par exemple est prestataire de conseil et de maintenance pour une centaine de communes du centre Alsace. « Pour encourager l’investissement, quatre communes dont Colmar ont un contrat modulant la rémunération de la SEM en fonction de l’âge des installations : plus la SEM investit, plus l’âge d’installation baisse et plus la rémunération augmente », explique Gabriel Mertz. À Colmar, depuis 2009-2010, 25 % d’économies ont été réalisés.

Dans tous les cas, le diagnostic doit être correctement posé, mutualisé si possible. Les grandes collectivités utiliseront des plans lumières pour certains quartiers, les communes de moins de 2 000 habitants le prédiagnostic en ligne, suivi le cas échéant d’un diagnostic type par bureau d’études. Au-dessus de 2 000 habitants, les communes réaliseront des schémas directeurs d’aménagement lumière (à l’échelle d’une ville) ou des plans lumières (quartier), documents plus formalisés, opérationnels et globaux.

Le CPE lillois vise la qualité

Après un marché de performance énergétique (MPE) en 2004-2013 et une baisse comme prévu des consommations électriques d’éclairage public de 42 % (38,5 % en incluant les installations nouvelles), la ville de Lille requiert un contrat de performance énergétique avec Cofely, Ineo et Citeos qui débouchera fin 2019 sur 2 000 luminaires et 8 000 ballasts électroniques nouveaux, 3 800 luminaires reconstruits et 137 supprimés, sur 22 400 PL, et des rénovations de mises en lumière.

« Après avoir renouvelé 64 % du parc d’éclairage public sur le MPE, le CPE est axé sur la qualité », explique Damien Morineaux, responsable du service éclairage public. La trame noire se veut complémentaire de la trame verte et bleue, avec emploi de la détection de présence. Pour garantir – 21 % de kWh cumac hors installations nouvelles mais aussi un niveau de production d’énergie renouvelable, une qualité de maintenance (taux de panne, de vétusté…), etc., « 10% de la rémunération du titulaire sur les postes énergie et maintenance est bloquée au début de chaque année et restituée en fin à proportion des objectifs atteints », explique Damien Morineaux.

Coût du CPE : 40,33 M€ dont 23,14 M€ TTC d’investissements et 17,19 M€ de fonctionnement.

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Commentaires

1  |  réagir

22/04/2015 07h31 - sirius

Un exemple à suivre :le département de la Loire . sur ses 327 communes plus de 140 éteignent ,en général de 23H30 à 5H30 . sans échos défavorables ,et sans … études savantes .

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