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Héliotrope: la maison durable qui génère plus d'énergie qu'elle n'en consomme

Photo du rédacteur: Javier TrespalaciosJavier Trespalacios

Au cœur de la Forêt-Noire allemande se trouve Fribourg, une ville de 220 000 habitants qui, en 2008, a fait l’objet d’une analyse par le journal The Guardian (Purvis, 2008). Ce dernier s’interrogeait sur sa possible reconnaissance en tant que « ville la plus verte du monde », soulignant son leadership dans la transition vers les énergies renouvelables [1]. Cet engagement se reflète dans la présence d’institutions clés comme la Société Internationale de l’Énergie Solaire (ISES) [2], ainsi que dans des initiatives urbaines pour la construction de logements durables, d’éco-quartiers et de zones sans voitures. Cette approche environnementale lui a valu le titre reconnu de "Green City". Parmi ses joyaux architecturaux se distingue l’Héliotrope, une création révolutionnaire de l’architecte Rolf Disch, considérée comme la première maison à énergie positive au monde, capable de produire plus d’énergie qu’elle n’en consomme


Tour solaire à la gare centrale [3], Hôtel Green City Vauban [4] – Fribourg, Allemagne (photos Javier Trespalacios)


Rolf Disch: l’architecte solaire

L'un des citoyens les plus remarquables de Fribourg est Rolf Disch [5], architecte né en 1944 et fondateur de Rolf Disch Solar Architecture en 1969. Reconnu comme l' "Architecte Solaire" [6] pour son approche innovante dans la conception de constructions durables, Disch a marqué un tournant en 1994 avec la construction de l'Héliotrope (PlusEnergy s.f.). Ce projet lui a valu de nombreux prix, dont le German Architecture Prize en 1995 et le European Solar Prize en 2002 (Wohnungswirtschaft heute 2010).


En plus de l'Héliotrope, Disch a développé d'autres projets emblématiques. En 1993, il a transformé le stade du Sport-Club Freiburg en le premier stade de football d'Allemagne alimenté par de l'énergie solaire. Un autre de ses projets notables est le quartier solaire de Schlierberg, un ensemble de 59 bâtiments construits en bois et en matériaux durables, ainsi que le Sonnenschiff (Navire Solaire), un bâtiment emblématique situé dans le quartier de Vauban. Tous ces projets appliquent le concept de PlusEnergy, qui vise à ce que les constructions génèrent plus d'énergie qu'elles n'en consomment.


Quartier solaire de Schlierberg, Sonnenschiff – Fribourg, Allemagne (photos Javier Trespalacios)

Concept PlusEnergy: au-delà de l'efficacité énergétique

Le concept développé par Rolf Disch est un modèle de construction qui combine des techniques de conception efficace, telles que l’énergie solaire passive [7] grâce à de grandes fenêtres orientées vers le soleil, un vitrage triple pour retenir la chaleur, l’isolation thermique [8], des sols chauffants et une localisation stratégique, avec des systèmes de micro-génération [9] basés sur des technologies renouvelables. De plus, des matériaux naturels, locaux et non toxiques sont utilisés, ce qui contribue à réduire encore davantage son empreinte écologique. Ces bâtiments ont non seulement un impact environnemental réduit, mais génèrent également un excédent énergétique qui peut se transformer en une source de revenus durable (Rolf Disch SolarArchitektur, s.f.).


L'approche PlusEnergy ne se limite pas aux maisons individuelles, mais s'étend également à des communautés entières. Elle encourage l'intégration de systèmes de transport durable, la gestion efficace de l'eau et des déchets, ainsi que l'indépendance énergétique régionale. Pour Disch, ces communautés n'attirent pas seulement des locataires cherchant à améliorer leur qualité de vie, mais favorisent aussi un sentiment d'identité et de fierté collective (Gsenergy 2017). De plus, elles deviennent des pôles d'innovation, attirant des entreprises engagées pour la durabilité et des espaces de travail créatifs qui amplifient leur impact social et environnemental.

Héliotrope: une maison en harmonie avec le soleil

L'Héliotrope est une maison cylindrique rotative dont le nom provient du phénomène biologique de l'héliotropisme, caractéristique des plantes arctiques qui suivent le mouvement du soleil (Rolf Disch, s.d.).


Héliotrope, résidence privée de Rolf Disch ; façade vitrée avec capteurs thermiques, isolation arrière et entrée principale ; système photovoltaïque sur le toit (photos Javier Trespalacios)

La maison tourne pour suivre le soleil. Son design innovant associe une structure en bois à une façade vitrée à triple vitrage, optimisant la capture de la lumière et de la chaleur en hiver tout en évitant la surchauffe en été. De plus, des matériaux isolants sont utilisés sur les zones opposées au soleil. Sur le toit, 54 m² de panneaux solaires photovoltaïques équipés d'un système de suivi solaire à deux axes ont été installés, augmentant la production d'énergie de 30 à 40 %. Cette maison produit sa propre électricité et revend l'excédent en l'injectant dans le réseau électrique.


L'Héliotrope utilise également des capteurs solaires à tubes sous vide, intégrés aux balustrades des balcons, pour le chauffage de l'eau et des espaces. Il dispose en outre d'un système de chauffage au sol alimenté par un échangeur géothermique et une chaudière à biomasse fonctionnant avec du bois local. Son système de gestion des eaux grises réutilise l'eau de la machine à laver et collecte l'eau de pluie.


C'est la maison privée de Rolf Disch, répartie sur quatre niveaux connectés par un escalier en colimaçon situé sur l'axe de rotation. Ce symbole du développement durable est l'une des attractions touristiques de Fribourg (Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH + Co. KG s.f.). Actuellement, il existe deux répliques: une à Hilpoltstein et une autre à Offenburg, où elle sert de centre d'accueil pour l'entreprise Hansgrohe. L'un des projets futurs du Héliotrope est la construction d'un hôtel sur la montagne Feldberg, dans la Forêt-Noire allemande (Maneval 2017).


Lien avec les Objectifs de Développement Durable (ODD)

Le Héliotrope et le concept PlusEnergy sont en adéquation avec plusieurs Objectifs de Développement Durable (ODD):



SDG 7, SDG 11, SDG 12, SDG 13

*****

[1] Transition énergétique : il s'agit du changement organisé pour passer à un système énergétique durable, une description réalisée par le scientifique Vaclav Smil.

[2] ISES (International Solar Energy Society) : il s'agit d'une organisation qui promeut l'éducation à l'utilisation et à la mise en œuvre des énergies renouvelables à l'échelle mondiale, en particulier l'énergie solaire, fondée en 1954 à Phoenix / Arizona (États-Unis) https://www.ises.org/home

[3] Tour solaire à la gare centrale : ce bâtiment possède 240 modules solaires sur sa façade, ce qui en fait un générateur électrique ; cette tour a été récompensée par le prix de l'architecture photovoltaïque de Bade-Wurtemberg.

[4] Hôtel Green City : cet hôtel respecte des normes de constructions efficaces ; la moitié de ses employés sont des personnes ayant des déficiences mentales ou physiques.

[5] Rolf Disch : architecte diplômé en 1967 de l'Université des sciences appliquées de Constance.

[6] Architecture solaire de Rolf Disch : http://www.rolfdisch.de/en/architects-office/

[7] Énergie solaire passive : il s'agit de la collecte et de la distribution de l'énergie obtenue par le soleil à travers des moyens naturels, fournissant aux bâtiments chaleur, éclairage, énergie mécanique et électricité de manière écologique.

[8] Isolants thermiques : ce sont les matériaux et techniques de construction utilisés dans les bâtiments pour séparer un espace climatisé de l'extérieur ou d'autres espaces, évitant ainsi la transmission thermique entre eux.

[9] Microgénération : il s'agit de la génération thermique ou électrique à petite échelle.

[10] Silicium monocristallin : élément principal des panneaux photovoltaïques, il est plus efficace que les types de silicium amorphe et policristallin.

[11] Sol radiant : il s'agit d'un système d'émission de chaleur qui peut être installé dans le sol, les murs ou le plafond.

[12] Maison durable est une habitation conçue, construite et utilisée de manière à minimiser son impact environnemental tout au long de son cycle de vie.


Bibliographie

Ville de Fribourg. 2020. Fribourg Ville Verte. Ville de Fribourg. Dernier accès : 31 mai 2020. https://www.freiburg.de/pb/,Lde/372840.html

Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH + Co. KG. s.d. Héliotrope. Dernier accès : mars 2019. https://visit.freiburg.de/es/atracciones/heliotropo

Gsenergy. 2017. « PlusEnergy. » https://www.gsenergy.eu/. Dernier accès : 20 février 2020. https://www.gsenergy.eu/plusenergy/

lifePR. 2009. Utopia-Awards : Les lauréats sont annoncés ! 26 novembre. Dernier accès : 10 février 2020. https://www.lifepr.de/pressemitteilung/utopia-ag/Utopia-Awards-Die-Preistraeger-stehen-fest/boxid/134361

Maneval, Virginie. 2017. Architecture Rolf Disch (1944) Maison Passive Solaire Cylindrique Heliotrop Tournant (1994). 01 mars. Dernier accès : 21 février 2020. http://www.bubblemania.fr/bulles-architecture-rolf-disch-maison-heliotrope-solaire-tournante-1994/

PlusEnergy. s.d. Le Pionnier Solaire Rolf Disch et PlusEnergy. PlusEnergy. Dernier accès : 19 février 2020. http://www.plusenergiehaus.de/files/pdf/pressrelease.pdf

Purvis, Andrew. 2008. « Est-ce la ville la plus verte du monde ? » The Guardian.

Rolf Disch. s.d. Bureau d'Architectes. Rolf Disch. Dernier accès : 21 mai 2020. http://www.rolfdisch.de/en/architects-office/

Rolf Disch SolarArchitektur. s.d. L'objectif est PlusEnergy. Dernier accès : 15 février 2020. http://plusenergiehaus.de/index.php?p=home&pid=8&L=1&host=1#a490

Rolf Disch SolarArchitektur. s.d. La maison solaire rotative HELIOTROP®. Fiche technique, Fribourg : Rolf Disch SolarArchitektur, 8. Dernier accès : 20 juin 2019. http://hosting.more-elements.com/MoccaMS/projects/plusenergie/files/pdf/RotatableSolarHouse.pdf

Wohnungswirtschaft heute. 2010. Utopia Award 2009 : L'architecte solaire Rolf Disch a été récompensé. 02. Dernier accès : 20 février 2020. https://wohnungswirtschaft-heute.de/utopia-award-2009-solararchitekt-rolf-disch-wurde-ausgezeichnet/


 
Javier Trespalacios

Javier Trespalacios - SuForAll

Mai 2020, Bâle (Suisse)

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