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L’énergie dans les écoquartiers en Europe : premiers éléments de comparaison avec la France

frPublié en ligne le 02 février 2015

Introduction – Essai de construction d’une typologie sur les écoquartiers

1L'objectif de cet article est d'élargir la perspective au-delà des seules frontières françaises en intégrant les projets d'écoquartiers réalisés depuis une vingtaine d'années dans différents pays européens1. Sans prétendre conduire une analyse détaillée et exhaustive de l'expérience européenne en matière d'écoquartiers, ce qui dépasserait largement le cadre de cette étude, notre projet consiste à décrire les principales caractéristiques d'un échantillon limité de projets pour tenter de faire apparaître des similitudes ou des différences et éventuellement proposer un essai de typologie. Pour cela quinze écoquartiers européens ont été identifiés (dont sept écoquartiers dans des villes françaises) parmi l'ensemble des projets décrits dans la base de données constituée pour le WP1.

2La démarche retenue consiste à définir un certain nombre de critères visant à caractériser les projets d'écoquartiers, puis à quantifier ces différents critères et enfin à comparer les résultats obtenus de deux points de vue. Tout d'abord, les résultats des villes françaises ont été comparés aux résultats de l'ensemble des écoquartiers examinés. Puis dans un deuxième temps, différents critères ont été combinés pour tenter de faire apparaître d'éventuelles dépendances (ou indépendances) pouvant révéler des relations particulières, telles que l'ambition des objectifs et la taille de l'écoquartier ou le degré d'innovation et l'âge des réalisations.

3Nous sommes bien entendu conscients des limites que peut présenter un tel exercice dans la mesure où l'échantillon choisi est trop limité pour permettre une réelle analyse statistique. Les résultats présentés ne prétendent donc pas établir des vérités générales ; ils présentent toutefois l'intérêt d'attirer l'attention sur des évolutions, des différences, des similitudes qui apportent un éclairage nouveau sur l'expérience française dans le domaine des écoquartiers en comparaison avec les réalisations européennes.

1.1. Le choix des écoquartiers étudiés

4La sélection des écoquartiers a été faite de façon à conserver une certaine diversité, du point de vue de leurs caractéristiques socio-techniques (cf infra) et de la couverture spatiale qu’ils représentent. Compte tenu du nombre important de critères retenus pour qualifier les écoquartiers examinés et de la quantité d'informations nécessaires pour renseigner de façon qualitative l'ensemble de ces critères, le choix a été fait de limiter l'échantillon à un nombre restreint de cas.

5La méthode utilisée pourrait bien entendu être appliquée à un échantillon plus étendu mais il faut alors être conscient que cela nécessiterait un volume d'informations et un temps d'analyse conséquents pour produire des grilles d'analyse complètes.

6En se basant sur l'information disponible dans la base de données, nous avons retenu pour la présente étude, quinze écoquartiers européens, dont sept2 français.

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Tableau 1: liste des écoquartiers étudiés

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1.2. Les éléments de caractérisation des écoquartiers

8Les critères ont été choisis en résonnance avec la problématique liée aux nœuds socio-énergétiques des écoquartiers. On s'intéresse en effet en particulier au mode de production et d'approvisionnement de l'énergie dans l'écoquartier (famille de critères "offre d'énergie") mais pas uniquement. Il importe également d'être en mesure de préciser la nature du projet, le type de gouvernance, l'ambition des objectifs poursuivis, les options retenues, etc.

9Les critères choisis décrivent les écoquartiers étudiés sur cinq thématiques principales :

10Caractéristiques générales : les principaux attributs des projets (date de mise en œuvre, taille, type de projet, ie, construction neuve, réhabilitation, etc.),

11Offre d'énergie : les modes d'approvisionnement en chaleur et en électricité, du point de vue des sources utilisées (fossiles vs renouvelables) et des modes de distribution (centralisé versus décentralisé),

12Gouvernance : implication des collectivités publiques dans la réalisation du projet et participation des résidents,

13Objectifs : degré d'ambition et nature des objectifs poursuivis au sein de l'écoquartier

14Options techniques : éléments complémentaires à la thématique offre d'énergie visant à apprécier le caractère innovant ou pas des options techniques retenues et à faire apparaître des stratégies particulières (maîtrise de la demande d'énergie (MDE), bioclimatique, par exemple)

15Au total vingt-quatre critères ont été retenus pour décrire ces cinq catégories.

Tableau 2: Les familles de critères (fiche à télécharger)

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1.3. Les critères retenus : définitions / échelle de quantification

16La démarche retenue vise à positionner chaque critère sur une échelle de notation allant de 1 à 5 de façon à autoriser ensuite les comparaisons entre expériences et tenter de faire apparaître des différences ou des similitudes. Pour cela chaque critère doit pouvoir être estimé précisément et doit donc être définit de manière très précise afin de lever toute ambigüité sur sa signification.

1.3.1. Caractéristiques générales

17Cette catégorie vise à préciser les caractéristiques générales des projets d'écoquartier. Pour les critères « date », « taille », « densité » et « niveaux », les cas étudiés ont été positionnés sur un axe puis les valeurs ont été normées de façon à obtenir un classement de 1 à 5. En revanche, pour le critère « nature » on a utilisé une échelle de quantification absolue.

Tableau 3: Les caractéristiques générales (Fiche à télécharger)

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18Date : l'ensemble des écoquartiers étudiés se situe sur une période étendue qui va du début des années 1990 à l'année 2010. La date retenue correspond à l'année de démarrage des travaux. Le plus ancien écoquartier est Hammarby (1994) et les plus récents sont Royal Seaport et Nancy Grand Cœur (2010)

19Taille : le critère de taille est évidemment important pour situer l'ambition d'un projet (il est a priori plus aisé de conduire un projet très innovant s'il est limité à quelques bâtiments que lorsqu'il concerne une zone urbaine très étendue). Il doit toutefois être pondéré par le critère « densité » car la présence d’espaces publics (parcs, espaces verts) par exemple peut classer un écoquartier parmi les grands sans pour autant qu’il soit très urbanisé. Le plus petit écoquartier étudié est Bedzed (1,7 ha) et le plus grand est Nancy Plateau de La Haye (440 ha)

20Densité : la densité désigne ici le nombre d’habitants par hectare. Il ne s'applique donc qu'aux logements et ne prend pas en compte l'activité tertiaire. Cet indicateur permet néanmoins d'estimer la contrainte d'occupation des sols à laquelle était soumis le projet d'aménagement. L’écoquartier le moins dense est Lanxmeer (33 hab/ha) et le plus dense est Nanterre (300 hab/ha)

21Niveaux : ce critère apporte des éléments complémentaires aux informations sur la « taille » et la « densité » : il donne une information sur le nombre moyen d'étages que comprennent les batiments construits sur l'écoquartier. On peut ainsi estimer si l'écoquartier est composé de constructions élevées mais recouvrant faiblement le territoire (immeubles isolés) ou au contraire, d’une architecture constituée de bâtiments de faible hauteur. Le calcul du nombre de niveaux est effectué en divisant le CUS (surface totale habitable / surface parcelle) par le COS (surface bâtie / surface parcelle) ou bien en ajoutant 1 au nombre d’étages. L’écoquartier Bedzed a le nombre de niveaux le plus faible (2,3 niveaux) tandis que l’écoquartier de Lyon est le plus haut (9 niveaux)

22Nature : il s'agit ici de caractériser le type de constructions réalisées dans l'écoquartier : construction neuve ou réhabilitation de l'existant. Lorsque l'information est disponible, le résultat tient compte de la proportion de logements neufs ou rénovés (la réponse n'est pas binaire). Les écoquartiers Nancy Plateau de La Haye et Vauban possèdent plus de bâtis rénovés que de constructions neuves. A l’inverse, Bedzed, Bordeaux, Châlon et Lanxmeer sont des quartiers nouveaux qui n’existaient pas auparavant. On notera qu'aucun des écoquartiers étudiés n'est uniquement constitué de constructions existantes rénovées.

1.3.2. L'approvisionnement énergétique

23Dans cette catégorie, les critères retenus caractérisent les systèmes énergétiques des écoquartiers examinés du point de vue de la production et de la distribution d'énergie (électricité et chaleur). Les systèmes de distribution d'énergie sont positionnés sur un axe centralisé versus décentralisé, et de même la production d'énergie est appréciée selon son degré d'autonomie (système propre à l'écoquartier ou autonome). Enfin les sources d'énergie sont classées selon qu'elles sont d'origine renouvelable ou fossile.

Tableau 4: L'offre d'énergie (Fiche à télécharger)

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24Les notes sont croissantes à mesure que le degré de décentralisation du système énergétique augmente. Ainsi, si le dispositif de chauffage des bâtiments s'appuie sur le réseau de chaleur de la ville, il est plutôt centralisé alors qu'il est considéré comme décentralisé si la chaleur est produite par des chaufferies gaz en pied d'immeuble. De même pour l'électricité, l'approvisionnement par le réseau électrique correspond à une situation centralisée et la production locale (type PV) à une situation décentralisée.

25Ces définitions de décentralisation et d’autonomie (chaleur ou électricité) peuvent être élargies : on accorde une note plus élevée que pour un système centralisé "pur" lorsque le dispositif de production de chaleur ou d'électricité a été conçu spécifiquement pour l’écoquartier même s'il est situé hors du périmètre de l'écoquartier. Ainsi, la note est augmentée lorsqu'il existe un dispositif décentralisé qui complète le système d’approvisionnement en chaleur et on considère qu’une éolienne construite proche de l’écoquartier et qui l’alimente en priorité agit en faveur de l’autonomie de l’écoquartier (idem s’il existe un système de stockage ou de vente de chaleur produite).

1.3.3. La gouvernance

26Après différentes tentatives, nous n'avons finalement retenu dans cette catégorie que trois critères liés à l'implication des acteurs (acteurs publics et futurs résidents) dans le processus d'élaboration du projet et au retour d'expérience sur ce processus. Les critères plus pointus ont été abandonnés en raison des difficultés d'accès à l'information.

Tableau 5: Les critères de gouvernance (Fiche à télécharger)

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27On observera que les critères liés à la gouvernance sont assez subjectifs. La qualité de la gouvernance et de l’implication de la collectivité locale sont parfois difficiles à apprécier. La qualité de la gouvernance notamment reste un critère flou qui peut, comme on le verra dans les conclusions, être fortement influencé par l'origine et la nature des sources bibliographiques utilisées.

28Implication de la collectivité locale : ce critère estime le degré d'implication de la collectivité locale dans le processus d'élaboration de l'écoquartier. Dans certains cas, celle-ci est faible comme à Bedzed par exemple où le projet a été en grande partie porté par Bill Dunster Architects, Peabody trust et l’ONG environnementaliste BioRegional Development Group. En revanche, à Lyon, la collectivité locale est très présente au travers de la SEM Lyon Confluence présidée par le maire de Lyon, qui est également président du Grand Lyon, et assume de ce fait les rôles de maîtrise d’œuvre et de maîtrise d’ouvrage.

29Participation des résidents dans la conception : ce critère évalue la participation active des résidents à l'élaboration du projet. A Hammarby par exemple, le projet d'écoquartier est porté par le pouvoir politique sans que les futurs résidents ne participent à la conception alors qu'à Vauban, le Forum Vauban, créé par les citoyens, a participé à l’élaboration du quartier tout au long de la création du quartier.

30Qualité de la gouvernance : par ce critère on tente d'estimer au travers des informations rapportées dans la littérature le degré d'harmonie entre les acteurs à l’origine de l’écoquartier. A Hammarby, par exemple, les documents consultés font état de nombreux conflits apparus au cours de la construction de l’écoquartier avec pour conséquence la modification de certaines règles ou cahiers des charges en cours de route. A Grenoble et Lyon, en revanche, les informations disponibles indiquent une gouvernance exemplaire s'appuyant sur une étroite collaboration et beaucoup de concertation entre les membres du projet.

1.3.4. Objectifs poursuivis

31On distingue deux catégories d'objectifs pour tenir compte de stratégies différenciées visant plutôt la préservation du climat ou l'efficacité énergétique. Le critère CO2 ne désigne pas uniquement les objectifs de réduction des émissions de GES mais également la valorisation des sources d'énergie renouvelable et de façon plus large la transformation du mix énergétique dans le but de limiter les émissions. Le critère énergie désigne lui exclusivement les objectifs visant à réduire les consommations d'énergie.

Tableau 6: Les critères relatifs aux objectifs poursuivis (Fiche à télécharger)

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32Le niveau d'ambition des objectifs (en matière de réduction des émissions de GES notamment) peut varier selon l'époque à laquelle les écoquartiers ont été réalisés. Dans l'appréciation des objectifs, il a donc été tenu compte de l'époque de réalisation. On trouvera dans les tableaux à suivre les principaux éléments utilisés pour évaluer les objectifs. De façon générale, on a considéré que l'absence d'information sur les objectifs poursuivis pouvait être interprétée comme une absence d'objectifs spécifiques. On observera que les écoquartiers les plus anciens ne fixaient pas systématiquement d'objectifs relatifs aux émissions de GES alors que c'est le cas pour les plus récents.

  • Objectifs CO2/EnR :

Tableau 7: éléments d'information pour l'appréciation du critère "objectifs CO2" (Fiche à télécharger)

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33• Objectifs énergie :

Tableau 8: Éléments d'information pour l'appréciation du critère "objectifs énergie" (Fiche à télécharger)

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34Evaluation : ce critère vise à compléter les deux critères précédents concernant l'ambition des objectifs poursuivis en qualifiant la nature du processus d'évaluation : existence ou non d'un dispositif d'évaluation ex-post, pérennité du processus, etc. A Bordeaux, par exemple, le suivi des émissions de carbone s'effectue sur deux ans seulement et il n’y a pas de programme mis en place pour veiller à ce que les résultats soient conformes aux objectifs. A Malmö, aucun dispositif spécifique n’a été mis au point afin de contrôler les performances énergétiques des logements. Par ailleurs, à Scharnhauser Park et Royal Seaport, un système de suivi des consommations via internet est mis en place.

1.3.5. Options techniques

35Cette famille de critère a pour objet de préciser la nature des options technologiques mobilisées dans l'écoquartier. On s'intéresse ici à des approches innovantes ou emblématiques (utilisation des principes bioclimatiques, programmes spécifiques de maîtrise des consommations d'électricité, etc.). Par ailleurs, on tente d'apprécier la volonté d'expérimentation (recourt à des technologies très innovantes) des concepteurs ainsi que la diversité des technologies utilisées. Enfin, on apprécie également la place laissée aux comportements dans la réalisation des objectifs d'efficacité énergétique. Pour tous les critères de cette catégorie, l’échelle est absolue.

Tableau 9: Les critères sur la technologie (Fiche à télécharger)

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36Bioclimatisme : cette démarche qui vise à maximiser les apports naturels (apports solaires, protections contre les vents dominants, etc.) peut être mobilisée à l’échelle du bâtiment mais également de manière plus globale au niveau de l’écoquartier. La note attribuée à ce critère en tient compte. Ainsi, à Kronsberg, la plupart des bâtiments suivent les courbes de niveaux du site sur lequel est implanté l’écoquartier, ce qui permet de tirer le meilleur parti de la lumière naturelle en début et en fin de journée. A Lyon, des îlots ouverts et des percées privilégiées dans l’axe nord/sud permettent une ventilation dans cet axe en cas de vent. En revanche, à Nancy Plateau de La Haye, le bioclimatisme reste une notion lointaine, même à l’échelle du bâti.

37Innovation : comme pour les objectifs en matière de réduction des émissions, le caractère innovant ou non d'une technologie dépend de l'époque à laquelle l'écoquartier a été construit. Ainsi, une petite cogénération en pied d'immeuble était innovante au début des années 90 mais l'est moins au milieu des années 2000. On doit toutefois également tenir compte du contexte national, certaines technologies étant à une même époque, largement diffusées dans certains pays ou encore émergentes dans d'autres.

Tableau 10: Éléments d'appréciation du critère "innovation" (Fiche à télécharger)

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38Standardisation : ce critère qualifie la stratégie d'innovation poursuivie sur l'écoquartier selon que les concepteurs adoptent une démarche d'expérimentation avec une diversité technologique importante ou au contraire cherchent à standardiser les technologies utilisées pour une plus grande efficacité. A Vauban, par exemple, le système énergétique est très diversifié : maison passives, maisons positives, cogénération, solaire et PV. Nous sommes loin d’un quartier plus uniforme comme Bedzed, entièrement alimenté par une chaudière au gaz naturel.

39Comportements : avec ce critère on traduit l'importance relative accordée à la transformation des comportements (par rapport aux seules technologies) dans la réalisation des objectifs de performance énergétiques. Ainsi à Hammarby, 20% des objectifs environnementaux devraient être atteints grâce au choix de mode de vie des résidents. Cet objectif doit être réalisé grâce à des campagnes de sensibilisation ou des périodes de formation.

40Maîtrise de la demande d'électricité : place des actions destinées à réduire les consommations d'électricité spécifiques (éclairage, électroménager, etc.) et plus généralement intérêt accordé aux consommations d'électricité par rapport aux consommations d'énergie de chauffage. Royal Seaport est intéressant de ce point de vue : du matériel spécifique est mis en place pour suivre en temps réel la consommation électrique des résidents et des signaux tarifaires sont envoyés pour inciter les résidents à moduler leur consommation.

2. Comparaisons des écoquartiers

41On ne présentera pas ici la totalité des résultats obtenus sur tous les critères mais une sélection de diagrammes qui font apparaître les aspects communs à la plupart des écoquartiers ou au contraire les différences les plus significatives. On s'attachera en particulier aux écarts observés entre les écoquartiers européens (par convention on désignera par écoquartiers européens tous les écoquartiers qui ne sont pas situés dans des villes françaises) et les écoquartiers français pour identifier d'éventuelles différences dans les approches, les objectifs poursuivis ou les technologies utilisées.

2.1. Caractéristiques générales

42En ce qui concerne les grandes caractéristiques des projets examinés, on observera que les écoquartiers français sont de façon générale, plus récents que les écoquartiers européens. Cette distinction est importante et pourra expliquer une partie des différences observées sur les autres critères. Par ailleurs, plusieurs écoquartiers en sont encore au stade de la réalisation, la construction ayant tout juste débuté pour plusieurs d'entre eux (Bordeaux, Nancy Grand Coeur, Nanterre, Royal Seaport).

43En revanche le critère de taille ne fait pas apparaître d'écarts significatifs entre écoquartiers français et européens. Cinq écoquartiers ont une taille très supérieure aux autres dont Nancy Plateau de Haye (plus de 400 ha). A l'exception de ce dernier (Nancy – Plateau de la Haye est particulièrement peu dense) les écoquartiers français présentent une densité proche ou supérieure à la moyenne, ce que confirme le critère "niveaux". Il s'agit donc plutôt de quartiers urbains de densité élevée constitués de bâtiments à usage collectif de grande hauteur.

Figure 1 – Caractéristiques générales des écoquartiers français et européens

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2.2. Offre d'énergie (chaleur)

44La plupart des écoquartiers se situent autour de 2 sur le critère de décentralisation de la chaleur. Le schéma habituel de production / distribution de chaleur correspond donc majoritairement à un réseau de chaleur spécifique alimenté par une chaufferie autonome. Pour la France on observe une diversité plus grande avec des écoquartiers alimentés directement par le réseau existant (Chalon, Nancy) ou des configurations associant réseau de chaleur et chaufferies en pied d'immeuble (Grenoble, Lyon). Les écoquartiers européens sont presque tous autonomes pour la production de chaleur (ils disposent de leurs propres systèmes de production) alors que ce n'est qu'en partie le cas pour les écoquartiers français.

Figure 2 – Offre d’énergie (chaleur) des écoquartiers français et européens

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45Le critère autonomie (source) mesure la proportion de la source d'énergie utilisée pour la production de chaleur qui provient directement de l'écoquartier (solaire, déchets, géothermie, etc). Par convention nous avons considéré que la biomasse provenant de l'extérieur de l'écoquartier ne constituait pas une source autonome. En majorité les écoquartiers utilisent des sources d'énergie qui proviennent de l'extérieur de l’écoquartier mais certains sont autonomes pour la production de chaleur. C'est le cas notamment de Royal Seaport, Malmö, Lanxmeer. En France, Nanterre présente une proportion de production autonome plus élevée que la moyenne (géothermie) mais cette configuration reste exceptionnelle.

46A l'exception de Bedzed et Kronsberg, les écoquartiers européens utilisent exclusivement des sources d'énergie renouvelable pour la production de chaleur. Seule une partie des écoquartiers français sont dans ce cas, la majorité associant sources fossiles et renouvelables.

Figure 3 - Offre d’énergie (chaleur) des écoquartiers français et européens - Source

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2.3. Offre d'énergie (électricité)

47Pour la production d'électricité, la moyenne sur le critère "décentralisation" est globalement inférieure à celle obtenue pour la chaleur. On observe un écart significatif entre les écoquartiers européens et français sur le critère d'autonomie pour la production d'électricité. Plusieurs écoquartiers européens sont autonomes ou proches de l'autonomie (Kronsberg, Royal Seaport, Lanxmeer, etc.) ; en revanche aucun écoquartier français ne produit de façon autonome une part significative de son électricité, sauf peut-être Grenoble (cogénération). Les principaux dispositifs techniques utilisés sont des cogénérations (au gaz le plus souvent) et des éoliennes.

Figure 4 – Offre d’énergie (électricité) des écoquartiers français et européens

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48De même qu'il existe des différences significatives entre écoquartiers français et européens sur le critère d'autonomie de la production, on retrouve un écart important sur le critère de valorisation des sources d'énergie renouvelables pour la production d'électricité. Si, pour la plupart des écoquartiers européens, l'électricité est produite en partie ou en totalité par des sources d'origine renouvelable, c'est loin d'être le cas en France. On notera qu'une note maximale sur le critère ENR ne signifie pas que l'électricité est produite en totalité dans l'écoquartier par des sources renouvelables ; pour Hammarby par exemple, l'électricité est produite en cogénération à partir de biomasse (dont déchets) mais à l'échelle de la ville. L'écoquartier est donc alimenté en électricité renouvelable mais il n'est pas autonome. Pour Lanxmeer et Royal Seaport en revanche, l'électricité est produite en totalité à partir de sources renouvelables à l'échelle du quartier (cogénération déchets, PV, éolien).

2.4. Gouvernance

49Le critère gouvernance fait apparaître des différences significatives entre écoquartiers européens et français mais contrairement à ce qui a été observé plus haut et qui suggère que les écoquartiers français se situent un peu en retrait du point de vue de l'autonomie énergétique ou de l'utilisation des énergies renouvelables, on constate sur ces deux critères une plus grande implication des collectivités, une plus grande participation des résidents (non illustrée ici) et une meilleure qualité de gouvernance.

50On peut interpréter ce résultat en lien avec la relative jeunesse des réalisations françaises en matière d'écoquartiers, qui profiteraient du retour d'expérience des premiers projets pour améliorer les relations entre les acteurs au stade de la conception ou interagir plus nettement avec les futurs habitants.

51Mais on peut également y voir un biais lié aux sources d'information utilisées ; plus souvent alimentées directement par les collectivités locales pour le cas de la France, elles n'ont pas nécessairement la distance critique nécessaire alors que les écoquartiers européens, plus anciens, ont souvent fait l'objet d'analyses indépendantes. Les résultats observés ici pourraient donc simplement traduire une différence dans la nature des sources bibliographiques utilisées plutôt qu'une réelle avance du côté des écoquartiers français. Ils pourraient aussi correspondre à des projets en cours de réalisation pour lesquels la gouvernance est jugée bonne en l'absence d'informations contradictoires provenant que seuls les retours d'expérience pourront fournir.

Figure 5 – Gouvernance des écoquartiers français et européens

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2.5. Objectifs

52Comme indiqué plus haut, le premier critère concerne l'ambition des objectifs de réduction des émissions de GES ainsi que la valorisation des sources d'origine renouvelable, le second est centré sur l'efficacité énergétique.

Figure 6 – Objectifs poursuivis des écoquartiers français et européens

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53On estime ici le niveau d'ambition des objectifs affichés. Il existe un écart entre écoquartiers français et européens pour ce qui concerne les objectifs CO2 mais l'écart apparaît plus marqué sur les objectifs "énergie" de nombreux écoquartiers français ont des objectifs relativement peu ambitieux.

54Le critère "évaluation" suggère un suivi systématique moindre de la réalisation des objectifs pour les écoquartiers français. L'existence d'un dispositif d'évaluation est plus systématique dans les écoquartiers européens. En France, pour certains écoquartiers, nous n'avons trouvé aucune information sur le sujet, ce qui peut laisser supposer qu'aucune procédure d'évaluation n'a été envisagée.

Figure 7 – Évaluation des objectifs poursuivis des écoquartiers français et européens

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2.6. Technologies

55Les deux critères qui suivent sont relativement plus difficiles à apprécier. Il s'agit pour le premier de décrire les technologies utilisées dans l'écoquartier selon qu'elles sont plutôt innovantes ou au contraire déjà en partie diffusées et donc plus éprouvées. Le second critère vient compléter le premier en appréciant le caractère standardisé ou non des options technologiques retenues : il s'agit d'apprécier si l'on se situe plutôt dans une logique d'expérimentation avec une grande diversité de technologies ou au contraire de standardisation avec un nombre limité de technologies appliqué à l'ensemble des bâtiments.

56Chaque diagramme fait apparaître des écarts entre les écoquartiers européens et français avec un caractère plus innovant pour les premiers et une volonté de standardisation plus nette pour les seconds. On voit donc apparaître deux types d'écoquartiers :

57En Europe, des technologies plus innovantes (tableau innovation) qui sont parfois généralisées à l'ensemble de l'écoquartier (Bedzed sur le tableau standardisation) mais sont plus souvent associées à une grande diversité.

58En France, un caractère innovant moins marqué et une recherche de standardisation, ie., utilisation d'un nombre limité de technologies plus éprouvées.

Figure 8 – Technologies des écoquartiers français et européens

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59Cette observation peut être associée à la période de construction des écoquartiers ; les premiers écoquartiers (européens) ont été le lieu d'expérimentations technologiques (diversité de technologies innovantes sur un même écoquartiers) alors qu'aujourd'hui avec une certaine maturité, on s'oriente vers des technologies plus éprouvées et généralisées à l'ensemble du quartier. Les écoquartiers européens décrits ici sont à des degrés divers, des références connues au plan international, pour leur caractère innovant ou l'ambition de leurs objectifs ou la qualité de leur gouvernance. Les écoquartiers français correspondent à des réalisations plus standardisées où la prise de risque technologique est probablement moins importante (mais pas totalement absente dans certains cas) parce que moins nécessaire. Après une première période d'expérimentation axée sur la diversité technologique (au cours des années 90), les écoquartiers semblent entrer dans une seconde phase de standardisation technologique qui accompagne l'élargissement de leur diffusion et leur relative banalisation (qui n'exclue pas des domaines d'innovation avec les smart grids par exemple).

2.7. Comportements

60Pour finir on retiendra deux critères qui s'intéressent à des degrés divers aux comportements des résidents. Le premier identifie les projets qui prennent en compte la variable comportementale (information, campagnes de sensibilisation, incitations au changement des comportements des habitants) et le second les actions spécifiques orientées vers la maîtrise des consommations d'électricité.

61Pour le premier on observe qu'à deux exceptions près (Bedzed et Kronsberg), la variable comportementale n'est pas considérée comme un levier d'action majeur. Il n'y a sur ce plan pas de différence notable entre les écoquartiers français et européens. Pour la MDE en revanche, la différence est plus nette. Les actions de maîtrise des consommations d'électricité sont systématiques (ou presque) dans les écoquartiers européens, alors qu'elles restent rares dans les écoquartiers français.

62Ce résultat confirme une observation faite plus haut : en France, la maîtrise des consommations d'électricité, la production locale ou la transformation du mix électrique apparaissent d'importance secondaire par rapport aux actions portant sur le secteur de la chaleur. En Europe, en revanche, électricité et chaleur ne sont pas traitées de façon différente : maîtrise de la demande et transformation du mix énergétique s'appliquent aux deux secteurs sans que l'un soit privilégié au détriment de l'autre.

Figure 9 – Comportements des écoquartiers français et européens

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3. Analyse par croisement de critères

63Dans la partie qui suit nous croiserons plusieurs critères pour essayer de faire apparaître des relations entre ces critères ou de représenter sur des quadrants des groupes d'écoquartiers ou de pays ayant des positionnements proches ou au contraire en opposition. Tous les croisements tentés n'étant pas signifiants (loin de là), nous ne présenterons ici que les résultats les plus intéressants.

3.1. Confrontation des critères

64Moindre densité pour les écoquartiers de grande taille

65Le rapprochement des critères densité et taille vise à faire apparaître une baisse de la densité à mesure que la taille de l'écoquartier augmente, ce qui est bien confirmé sur le diagramme ci-dessous. A l'exception de Lanxmeer, la densité moyenne des écoquartiers tend à diminuer avec la taille. Il est de fait difficile de maintenir des densités élevées sur des zones urbaines de grande taille ; l'alternance entre petits collectifs et bâtiments de grande taille ou l'insertion d'espaces verts, par exemple, conduit mécaniquement à une diminution de la densité.

66Ce résultat ne présente pas d'intérêt particulier en soi ; tout au plus permet-il de vérifier que notre estimation des tailles et des densités sur les écoquartiers étudiés est correcte et conduit à un résultat intuitif.

Figure 10 – Confrontation de la densité des écoquartiers français et européens

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67Production et distribution de la chaleur / électricité

68En croisant les critères qui caractérisent le mode de distribution de la chaleur et la nature des sources utilisées on observe que l'essentiel des écoquartiers sont rassemblés dans un quadrant particulier qui correspond à une production de chaleur de type centralisé (extension du réseau de chaleur de la ville ou réseau spécifique à l'écoquartier) couplé à une production d'origine renouvelable (biomasse ou déchets). Quelques écoquartiers se situent dans le quadrant inférieur ie, un mix de production ayant une plus forte proportion de fossiles et des moyens de production plus décentralisés (Grenoble avec des petites cogénération en pied d'immeuble ou Lyon avec des cogénérations par îlots). Aucun des écoquartiers examinés ne repose principalement sur des moyens de production décentralisés (chaufferie en pied d'immeuble ou moyens de production individuels), qu'ils soient renouvelables ou pas pour la production de chaleur.

Figure 11 – Confrontation de la production et distribution de la chaleur / électricité des écoquartiers français et européens

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69Le diagramme construit avec les mêmes critères pour la production d'électricité produit des résultats proches mais la proportion d'écoquartiers dont l'électricité est produite à partir de sources renouvelables est sensiblement plus faible. L'essentiel des écoquartiers se situe dans le quadrant inférieur qui correspond à des situations de production centralisée (pour mémoire, un écoquartier avec un moyen de production de chaleur dédié mais centralisé correspond à la note 2) couplée à une production où dominent les sources fossiles. Quelques écoquartiers sont cependant alimentés en électricité renouvelable, soit par le réseau soit par une production dédiée à l'échelle du quartier (éolien, déchets, etc).

Figure 12 – Confrontation de la production et distribution d’électricité des écoquartiers français et européens

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70Le rapprochement des critères de production d'origine renouvelable de chaleur, d'une part, et électricité, de l'autre, révèle à nouveau une nette séparation entre écoquartiers français et européens. A l'exception de Kronsberg et Bedzed, les écoquartiers européens produisent au moins en partie électricité et chaleur à partir de sources renouvelables. En France, la production de chaleur fait appel à des sources renouvelables mais très peu l'électricité.

Figure 13 – Confrontation de la production et distribution de la chaleur / électricité des écoquartiers français et européens

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71Evolution des objectifs selon la période de construction

72Contrairement à ce que l'on pourrait penser les objectifs d'efficacité énergétique ne se renforcent pas pour les écoquartiers les plus récents. A l'inverse, on observe une tendance qui semblerait indiquer que les écoquartiers récents ont des objectifs moins ambitieux sur le plan de l'énergie.

73Attention toutefois aux possibles biais induits par un échantillon trop limité et aux caractéristiques de cet échantillon : les écoquartiers dont les objectifs sont les plus limités sont aussi les écoquartiers français. Le résultat observé est donc peut être simplement une corrélation entre écoquartiers français et date de construction.

Figure 14 – Objectifs énergétiques des écoquartiers français et européens

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74Pour ce qui concerne les objectifs de réduction des émissions, pas de tendance marquée. Les écoquartiers les plus anciens, de même que les plus récents présentent des objectifs ambitieux sur ce plan.

Figure 15 – Objectifs CO2 des écoquartiers français et européens

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75Qu'observe-t-on si on rapproche les deux critères d'objectifs ? Globalement, pas de regroupement ou de tendances significatives. On constate toutefois qu'aucun écoquartier ne se situe dans la zone en bas à gauche (objectifs limités aussi bien pour les émissions de GES que pour l'énergie), ce qui est rassurant. Si on isole les écoquartiers français (en rouge) et européens (en bleu) on observe que le niveau d'ambition est moins élevé pour les premiers (plus proches de l'origine). Deux écoquartiers, Bedzed et Kronsberg ont des objectifs aussi élevés pour l'énergie que pour les émissions de GES.

Figure 16 – Confrontation des objectifs énergétiques et CO2 des écoquartiers français et européens

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76Innovation

77Le diagramme qui couple innovation et période de construction de l'écoquartier fait apparaître un résultat assez frappant ; à l'exception de Royal Seaport, tous les écoquartiers sont rassemblés dans deux quadrants opposés : dans le premier en haut à gauche se retrouvent les écoquartiers européens, plus anciens et innovants alors que dans le cadrant inférieur droit sont rassemblés les écoquartiers français plus récents et utilisant des technologies éprouvées.

78Comme suggéré plus haut, les premiers écoquartiers ont expérimenté de nouvelles technologies innovantes à l'époque alors que les écoquartiers récents ont tendance à s'appuyer sur des technologies aujourd'hui plus matures. Les écoquartiers français, tous relativement récents, se retrouvent dans cette dernière catégorie.

Figure 17 – Confrontation des critères innovation / date des écoquartiers français et européens

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79De même le rapprochement des critères date et standardisation montre que les écoquartiers les plus récents utilisent un nombre plus limité de technologies là où les premiers écoquartiers présentaient une diversité importante (expérimentation).

Figure 18 – Confrontation des critères standardisation / date des écoquartiers français et européens

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3.2. Regroupements d'écoquartiers aux fonctionnements similaires

80Sans que cela constitue une typologie, on observera que certains écoquartiers ont des comportements relativement similaires, c'est-à-dire, qu'ils se situent très régulièrement dans des zones proches sur les différents diagrammes présentés ci-dessus. Sur cette base on distingue trois grandes familles :

Hamarby, Royal Seaport, Scharnhauser Park

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81Ces réalisations correspondent à des écoquartiers de grande taille, ayant des objectifs ambitieux et pour lesquels l'innovation technologique est importante. Les énergies renouvelables y occupent une place essentielle dans l'approvisionnement énergétique. Ils sont proches de l'autonomie énergétique associée à une standardisation de leur parc énergétique.

Bedzed, Kronsberg, Vauban

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82Ces écoquartiers sont plus anciens, de petite taille, mais étaient fortement innovants au moment de leur réalisation. ils s'appuient également sur l'innovation pour répondre à des objectifs très ambitieux et ont choisi de mettre l'accent autant sur l'efficacité énergétique que sur les EnR. Ils tendent vers l'autonomie énergétique mais présentent un caractère expérimental plus marqué que les premiers.

Bordeaux, Châlon, Nancy Grand Cœur

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83Ces écoquartiers récents sont de petite taille et ne présentent pas un caractère innovant très marqué. Les objectifs poursuivis sont relativement peu ambitieux. Ils valorisent les énergies renouvelables pour les apports de chaleur mais pas pour l'électricité. Ils sont très éloignés de l’autonomie énergétique mais tendent vers une forte standardisation de leur parc énergétique.

Conclusion

84Avant de tenter une synthèse de l'ensemble de ces résultats il est important de rappeler la démarche suivie et les limites inhérentes à cette démarche. La méthode retenue a consisté à choisir un échantillon réduit d'écoquartiers puis à les caractériser avec un certain nombre de critères spécifiques, enfin, à comparer les écoquartiers entre eux sur ces différents critères.

85Une des limites de l'exercice tient nécessairement à la petite taille de l'échantillon retenu. Avec une quinzaine d'écoquartiers, il n'est bien sûr pas possible de prétendre à un échantillon représentatif, de la diversité des situations européennes ou simplement des principales options technologiques pour l'approvisionnement énergétique.

86Par ailleurs, parmi les écoquartiers étudiés, certains sont achevés et fonctionnent depuis longtemps alors que d'autres sont toujours au stade de la conception ou des premiers travaux. Si les premiers peuvent être analysés avec un certain recul permettant d'apprécier les succès et les échecs, les seconds ne peuvent être jugés que sur des projets, des objectifs, qui seront ou non réalisés.

87Enfin, l'échantillon choisi peut présenter des biais :

88- Les écoquartiers français sont par exemple plus récents que les écoquartiers européens ; de ce fait les choix technologiques opérés peuvent différer non pas tant en raison de préférences spécifiques aux écoquartiers français mais parce que les choix technologiques sur les écoquartiers récents sont différents de ceux opérés sur les écoquartiers des années 90

89- La sélectivité sur les écoquartiers européens est forte ; on ne décrit pas ici des réalisations ordinaires mais des projets qui ont été identifiés pour leur intérêt spécifique et ont fait l'objet de rapports, de papiers de recherche, etc.

90- La nature des sources bibliographiques utilisées peut différer également, entre les écoquartiers européens sur lesquels les sources indépendantes sont plus nombreuses et les écoquartiers français qui n'ont pour l'instant encore pas ou peu fait l'objet d'évaluations indépendantes.

91Pour ces raisons, cet exercice ne prétend pas présenter la robustesse scientifique qui permettrait d'établir des éléments de connaissance incontestables. Tout au plus permet-il d'attirer l'attention sur des similitudes et des divergences au sein de cet échantillon limité qui devraient éventuellement être confirmés par une étude plus approfondie sur un échantillon significatif.

92Avec ces limites en tête, on peut néanmoins faire ressortir de cette analyse différents résultats qui suggèrent que les écoquartiers français présentent des caractéristiques assez différentes des écoquartiers européens sur plusieurs points :

93- Les écoquartiers français sont récents (années 2000), avec une forte proportion de bâtiments neufs (peu de rénovation ou réhabilitation). Il s'agit plutôt de quartiers urbains, de petite taille mais présentant une densité plutôt élevée et une grande hauteur (peu ou pas de maisons individuelles).

94- Sur le plan énergétique (chaleur), ils sont moins autonomes que les écoquartiers européens qui disposent presque tous de moyens de production de chaleur qui leur sont propres alors que les écoquartiers français utilisent de la chaleur produite à l'extérieur de l'écoquartier (qui peut être d'origine renouvelable)

95- La différence est beaucoup plus nette pour l'électricité ; les écoquartiers français produisent beaucoup moins d'électricité locale que les écoquartiers européens et par voie de conséquence, la proportion de renouvelable dans l'électricité consommée est très inférieure à ce que l'on observe dans les écoquartiers européens.

96- Sur le plan de la gouvernance, les résultats suggèrent une forte implication des collectivités locales et une bonne qualité de la gouvernance mais le caractère subjectif de ce critère et le risque de biais lié à l'origine des documents étudiés ne permettent pas de conclure sur ce point.

97- Les objectifs en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre sont un peu moins ambitieux que ceux des écoquartiers européens mais c'est surtout sur les objectifs d'efficacité énergétique que l'on observe une différence sans qu'une explication claire n'émerge. Peut-être une corrélation avec la période de construction des écoquartiers qui ferait que les objectifs d'efficacité énergétique sont aujourd'hui moins mis en avant que les objectifs CO2.

98- Enfin, les écoquartiers français présentent un moindre caractère d'innovation technologique et une plus grande standardisation qui peut s'expliquer par le fait que les écoquartiers récents ont moins besoin d'expérimenter que ceux des années 90. Ils privilégient de ce fait l'utilisation d'un nombre limité de technologies éprouvées au détriment de la diversité technologique, aujourd'hui peut être moins nécessaire, les solutions à promouvoir étant mieux connues.

99La vision des écoquartiers français qui ressort de cette comparaison est donc celle de systèmes énergétiques qui s'attachent essentiellement à l'amélioration de la performance énergétique des bâtiments et à la mise en place de systèmes d'approvisionnement en chaleur performants (réseaux, cogénération, sources renouvelables). En revanche, les écoquartiers français s'intéressent peu au vecteur électricité ; l'approvisionnement est essentiellement assuré à partir du réseau (la production électrique locale et décentralisée y reste symbolique) alors que les écoquartiers européens cherchent à développer la production locale notamment renouvelable aussi bien pour la chaleur que pour l'électricité. Ce manque d'intérêt des écoquartiers français pour le vecteur électricité transparaît dans la quasi-absence des actions de MDE alors qu'elles sont très répandues dans les écoquartiers européens pourtant plus anciens.

100Il existe probablement plusieurs raisons qui expliquent que les collectivités locales s'intéressent plus à la chaleur et assez peu à l'électricité. Une des principales raisons est certainement liée au caractère spécifique du mix électrique français très peu carboné du fait de la place importante occupée par la production d'électricité d'origine nucléaire. En conséquence, la production d'électricité à partir de sources renouvelables ou en cogénération, ne sont, en France, pas des priorités en matière de politique climatique. En revanche, la substitution du charbon ou du gaz pour la production de chaleur par la récupération de chaleur (incinération, eaux usées, la cogénération ou les sources renouvelables (géothermie, biomasse) sont des options souvent mises en œuvre dans les écoquartiers français.

101Parallèlement on notera que les technologies utilisées dans les écoquartiers français semblent moins innovantes et sont plus systématiquement généralisées à l'ensemble de l'écoquartiers ce qui montrerait que ceux-ci sont entrés dans une phase de standardisation dans laquelle l'expérimentation passe au second plan au profit d'une volonté de standardisation. Ainsi les bâtiments BBC ou à énergie positive conservent un caractère innovant mais se développent rapidement sous l'impulsion de la réglementation et les écoquartiers ne semblent pas impulser une dynamique particulière.

102Pour autant l'expérimentation technologique n'est pas totalement absente des nouvelles réalisations ou projets français d'écoquartiers ; on voit notamment se développer les smart-grids qui restent aujourd'hui encore au stade des premières réalisations expérimentales in vivo. Mais on ne retrouve pas dans ces projets l'ambition ou la prise de risque qui caractérisaient certains des écoquartiers européens réalisés au cours des années 90. Certes, notre échantillon présente un biais qui juxtapose des réalisations emblématiques à l'échelle européenne avec des projets plus récents mais également plus standardisés et plus conventionnels. Mais on peine à retrouver dans les projets français l'innovation tous azimuts de l'EQ Vauban, ou la démarche participative de Lanxmeer ou la vision systémique de Hammarby.

Bibliographie

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Notes

1 Cet article mobilise des résultats du projet de recherche « Ecoquartier NEXUS Energie », cofinancé par l’ADEME et mené par le laboratoire PACTE UMR5194 (coordonnateur Gilles Debizet), la Structure Fédérative de Recherche INNOVACS, EDDEN, l’INES (CEA) et Grenoble Ecole de Management. http://www.nexus-energy.fr/

2 Une première analyse a été menée sur les écoquartiers retenus pour l’analyse approfondie (à l’exception de Poblenou) puis, dans un deuxième temps, quatre nouveaux cas ont été ajoutés à partir d’une sélection d’écoquartiers bien documentés mais qui n’avaient pas été retenus pour l’analyse détaillée.

Pour citer cet article

Philippe MENANTEAU, Odile Blanchard , Séverine Prost-Boucle (2015). "L’énergie dans les écoquartiers en Europe : premiers éléments de comparaison avec la France". - La revue | Numéro 2 : "Energies en (éco)quartier".

[En ligne] Publié en ligne le 02 février 2015.

URL : http://innovacs-innovatio.upmf-grenoble.fr/index.php?id=144

Consulté le 25/07/2017.

A propos des auteurs

Philippe MENANTEAU

Il est ingénieur de recherche au CNRS et membre de l’équipe d’Economie du Développement Durable et de l’Energie du laboratoire PACTE (UPMF-CNRS, Grenoble). Ses recherches portent notamment sur l'économie des nouvelles technologies de l'énergie et sur les systèmes énergétiques à l'échelle locale. Il participe au projet NEXUS Energie qui examine dans une perspective pluri-disciplinaire les évolutions possibles des schémas d'approvisionnement énergétique dans les écoquartiers. Il a par ailleurs participé au développement du modèle POLES dans le cadre du projet Européen PACT (Pathways for Carbon Transitions -projet FP7) et a codirigé le projet ANR AETIC (Approche Economique Territoriale Intégrée pour le Climat

Odile Blanchard

Odile Blanchard est maître de conférences en économie, co-responsable du master Economie Energie Développement Durable à l’université Pierre Mendès-France (UPMF) à Grenoble. Diplômée de l’Ecole des Hautes Etudes Commerciales (HEC), elle est également titulaire d’une thèse en économie de l’énergie. Elle a été chercheuse invitée au World Resources Institute à Washington (Etats-Unis) en 2001-2002 et professeure visitante à Lewis and Clark College, à Portland, Oregon (Etats-Unis) en 2006-2007.
Ses recherches portent sur diverses questions économiques liées à la maîtrise de l'énergie et au changement climatique.

Articles du même auteur :

Séverine Prost-Boucle

Stagiaire dans le projet NEXUS ENERGIE.




Contacts

SFR INNOVACS

Université Grenoble Alpes

1221 avenue centrale - Domaine universitaire

38400 Saint-Martin d'Hères

sabrina.barbosa@univ-grenoble-alpes.fr

http://innovacs.univ-grenoble-alpes.fr/

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Dernière mise à jour : 23 février 2017

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