De l’énergie issue du lac pour le zoo pour enfants Knie

Situation initiale et défi à relever

En ajoutant à sa surface l’équivalent d’un terrain de football entre 2014 et 2015, le zoo des enfants Knie a réalisé la plus grande extension de son histoire. Un parc pour les éléphants, plus moderne, ainsi qu’un restaurant thaïlandais, le Himmapan, ont été construits sur cette parcelle au bord du lac. Suite à ces agrandissements, il a fallu redimensionner les installations de chauffage pour couvrir les besoins des bassins dévolus à la baignade des animaux.

Pour ce faire, le zoo des enfants Knie souhaitait utiliser l’eau du lac autant que possible. Les plans déjà existants pour une installation de pompe à chaleur avec utilisation de l’eau du lac ont ensuite été développés par Energie 360°, et la fonctionnalité du concept global a été optimisée. La complexité de l’installation, qui comprenait la production de chaleur mais aussi la distribution de l’eau du lac sur le site du zoo, a constitué un défi. Cette dernière était une première pour Energie 360° en tant que prestataire de services énergétiques. Le calendrier était également serré: l’installation devait être réalisée en huit mois seulement, du début de la construction à la mise en service.

La solution d’Energie 360°

Afin de respecter les délais serrés et de ménager la flore et la faune, les conduites menant au lac ont été posées sous terre selon la méthode du forage dirigé. L’eau est captée à 340 mètres de la rive, grossièrement filtrée et acheminée vers un bassin de compensation sur le site du zoo.

Depuis ce point, l’eau est pompée à travers un deuxième système de filtration jusqu’à la pompe à chaleur. L’eau sert ainsi de source thermique principale pour l’installation de chauffage, après quoi elle est conduite dans un autre bassin de compensation. Depuis ce point, soit elle retourne naturellement dans le lac, soit elle remplit les bassins des animaux, soit elle alimente le réseau d’eau destiné au nettoyage des installations du zoo.

La construction de l’installation en détail

L’installation se compose d’une pompe à chaleur d’une puissance de 280 kW et approvisionne en eau chaude et en chauffage la maison des éléphants et le restaurant. La centrale énergétique peut accueillir deux pompes à chaleur supplémentaires de puissance égale, ce qui permet une extension modulaire du système.

Pour stocker l’énergie thermique, trois réservoirs de 6800 litres chacun ont été installés. Une chaudière à gaz est en outre disponible pour les heures de pointe et comme solution de secours. Energie 360° a conçu, réalisé et financé les installations en tant que contracteur. Le contracting s’étend sur trente ans. Au cours de cette période, Energie 360° est responsable à toute heure de l’exploitation et de la maintenance des installations, ainsi que de la fourniture d’eau et d’énergie.

Avantages écologiques

Des économies substantielles d’énergie fossile sont réalisées grâce à la nouvelle pompe à chaleur exploitant l’eau du lac. Il s’agit là non seulement d’un avantage économique, mais aussi d’un bienfait écologique majeur. Avec une couverture d’environ 89% de ses besoins énergétiques par la pompe à chaleur (gaz 11%), le zoo des enfants Knie économise plus de 100 000 litres de mazout par an et soulage l’environnement de 272 tonnes de CO₂ sur la même période. Ces émissions correspondent à celles que génère annuellement le chauffage de 225 appartements répondant au standard Minergie.

La particularité de la solution

Étant donné que l’eau du lac présente généralement une température constante dans les couches profondes (environ 4,5 °C en hiver dans l’Obersee), elle convient parfaitement comme fluide pour les pompes à chaleur. Le débit actuel nécessaire au zoo pour enfants se monte à 36 litres par seconde et correspond donc à celui d’un petit ruisseau. L’eau ainsi utilisée retourne dans le lac un peu refroidie, ce qui n’affecte en rien l’équilibre biologique aquatique. Jusqu’à présent, les grandes réserves écologiques que sont les lacs suisses n’ont été que peu utilisées. Le zoo pour enfants de Rapperswil et Energie 360° ont donc réalisé une solution innovante avec cette installation.