Comment transformer les eaux usées en énergie propre

Située dans le canton de Schaffhouse, Neuhausen possède une attraction touristique de taille: les chutes du Rhin. Chaque année, plusieurs centaines de milliers de personnes venues de Suisse et de l’étranger se rendent dans la commune rhénane pour admirer son spectacle naturel. Ce que les gens savent moins, c’est que la station d’épuration ARA Röti est implantée à quelques mètres en amont. Depuis des années, celle-ci assure le traitement des eaux usées provenant de l’industrie et des foyers des communes environnantes. Depuis l’automne 2019, la chaleur contenue dans les eaux usées est récupérée pour alimenter en énergie propre le réseau de chauffage urbain de la société Energieverbund Neuhausen am Rheinfall AG (EVNH). Cette chaleur ambiante est utilisée comme chauffage écologique aussi bien par les particuliers que par les entreprises et diverses organisations. «Dans les 30 années à venir, nous éviterons ainsi d’émettre 138 000 tonnes de CO₂», indique Daniel Meyer, directeur général d’EVNH. «C’est un grand pas en avant dans la transition énergétique de la commune.»

EVNH est une filiale de la société Elektrizitätswerk des Kantons Schaffhausen AG (EKS). En 2014, lorsque la SIG gemeinnützige Stiftung décide de modifier la destination de la zone industrielle voisine de la station d’épuration ARA Röti, et notamment de remplacer les sources d’énergie fossiles par de l’énergie thermique renouvelable, EKS se joint également au projet. Le déroulement du projet révèle alors que le potentiel de consommateurs de chaleur pourrait être nettement supérieur en l’étendant au-delà du site de SIG. C’est alors qu’un concept énergétique intégral fait son apparition, incluant également l’exploitation des synergies existantes ainsi que le réseau de chaleur existant de Herbstäcker situé dans la commune, ou bien encore la chaufferie (Kesselhaus), l’ancienne centrale énergétique du site de SIG. Les premières étapes sur la voie de l’alliance énergétique sont alors franchies. La commune soutient le projet dès sa phase initiale, dont elle devient porteuse avant d’assumer le rôle d’actionnaire d’EVNH.

Par suite d’une votation populaire, l’ancien réseau de chaleur de Herbstäcker, chauffé par des énergies fossiles, est intégré à la nouvelle alliance énergétique. La ligne est claire: le réseau de chauffage doit être étendu progressivement afin que de larges portions de la commune soient alimentées en chaleur récupérée renouvelable. Les travaux de la nouvelle alliance énergétique démarrent en février 2018, et les premiers clients sont alimentés en chauffage urbain dès l’automne de la même année. Depuis, le périmètre de l’alliance énergétique a été étendu au sein de la commune. Le réseau de canalisations mesure aujourd’hui 6,4 kilomètres, et 144 bâtiments étaient raccordés au chauffage urbain fin 2021. «Avant même cet hiver, notre troisième pompe à chaleur entrera en service», ajoute Meyer. «La puissance thermique installée de l’alliance énergétique passera ainsi à 16,5 mégawatts.»

La centrale énergétique principale est implantée sur le site de SIG, dans la chaufferie (Kesselhaus). Elle est alimentée par les eaux usées traitées dans la station d’épuration de Röti via un échangeur de chaleur. Actuellement, la chaufferie est équipée de deux (bientôt trois) pompes à chaleur chargées de porter la chaleur résiduelle «froide» encore inutilisée de la station d’épuration à environ 70 degrés. «La quantité d’électricité requise pour cela est relativement faible», indique le directeur général d’EVNH. Cette opération génère un sous-produit important, le froid, qui est également livré aux clientes et aux clients qui en ont besoin dans la zone de fourniture.

«Afin de pouvoir couvrir les charges de crête des jours d’hiver les plus froids, nous avons deux chaudières à gaz. En fonction de la température extérieure, la température de départ y est portée à 80 degrés.» Ce concept basé sur plusieurs productions d’énergie redondantes permet d’assurer une alimentation fiable en chaleur et en froid. «L’une des chaudières étant équipée de brûleurs mixtes, si le gaz vient à manquer, il est possible de basculer sur le mazout en cas d’urgence pour couvrir la charge de crête», selon Meyer. «Nous garantissons au client par contrat qu’au moins 80% de la chaleur provient de ressources renouvelables.»

La chaleur ou le froid est transporté aux clientes et aux clients avec de l’eau déminéralisée via les canalisations de chauffage urbain. Ce transport s’effectue par des conduites souterraines bien isolées minimisant au mieux les pertes thermiques.

Dès le départ, la commune a été enthousiasmée par l’idée d’exploiter cette chaleur résiduelle. «Il n’y a guère de solution plus durable que celle de récupérer de l’énergie à partir des eaux usées», affirme le président de la commune, Felix Tenger. Et cela s’inscrit dans le concept de la commune, porteuse du label Cité de l’énergie qui encourage l’abandon des énergies fossiles au profit des énergies renouvelables. Depuis le début de la guerre en Ukraine et la crise énergétique, les demandes de raccordement au réseau de chaleur ont fortement augmenté, indique Tenger. Raison pour laquelle une nouvelle extension du périmètre est prévue très prochainement. «Nous pourrons ainsi raccorder de nouveaux bâtiments au réseau de chauffage urbain.»

Le nombre de bâtiments ne cessera de croître à l’avenir. Car la population de la commune des chutes du Rhin est en forte augmentation. D’ici fin 2024, le président de la commune table sur une augmentation de 2000 personnes pour atteindre 12 000 habitants au total. De quoi maintenir Neuhausen am Rheinfall au rang de deuxième commune du canton après Schaffhouse. En revanche, la commune est aux avant-postes avec son projet énergétique. Car actuellement, il n'existe rien de comparable dans le canton.