1. RÉDUIRE LA FACTURE
Augmentation du prix de l'électricité, suppression de l'exonération de la taxe sur l'éclairage public, limitation des nuisances lumineuses, aides de l'Ademe : autant de raisons qui stimulent les communes à rénover leur éclairage public.
État, communes, syndicats d'électricité, entreprises : tous les acteurs de l'éclairage public sont mobilisés pour réduire la consommation d'électricité de nos villes et villages. « Selon nos estimations, l'éclairage public représente 9,5 millions de points lumineux et une consommation de 6 à 7 TWh/an, soit entre 1,2 et 1,4 % de la consommation totale d'électricité en France », compte Bruno Lafitte, ingénieur éclairage à l'Ademe. Pour une commune, c'est environ 47 % de la consommation d'électricité.
Et cela n'est pas près de changer : avec un taux de renouvellement de 3 % par an, la durée de vie d'une installation est d'environ trente ans. Conséquence : une bonne partie du parc est obsolète. Les plus décriés sont les éclairages à boules, dont seulement 35 % du flux lumineux est orienté vers le sol. Et ces luminaires sont souvent équipés d'une lampe à vapeur de mercure, la moins efficace des sources existantes, et interdite à partir d'avril 2015. Ces luminaires sont d'ailleurs les premiers visés dans le plan d'aide de l'État aux collectivités pour réduire la facture d'électricité, à la suite de la table ronde nationale sur l'efficacité énergétique. Un budget de 20 millions d'euros a été confié à l'Ademe, à destination de quelque 31 900 communes de moins de 2 000 habitants. Mais le dispositif est restreint : « Il va concerner un millier de communes. Nous espérons ainsi amorcer des projets de rénovation et montrer qu'il est possible de réduire la consommation électrique tout en améliorant le service », explique Bruno Lafitte.
Cet appel à projets ne suffira pas pour ces communes où vit un quart de la population et qui ont des capacités d'investissement limitées. Elles peuvent alors se tourner vers les partenariats publics privés (PPP). C'est le cas de Cesson-Sévigné (35), 16 000 habitants et 2 400 points lumineux vétustes, qui finance ainsi les 5 millions d'euros nécessaires à la rénovation de ses équipements.
Se pencher sur la consommation d'électricité est aussi l'occasion de réduire la pollution lumineuse. Une réglementation existe depuis la loi Grenelle 2, précisée par le décret 2011-831. Plusieurs arrêtés doivent venir, dont un pour définir, pour la première fois, un plafond maximum de la quantité de lumière émise, qui contribue au halo lumineux. Jusqu'à présent, seul un seuil minimum d'éclairage était recommandé. Mais la méthode de mesure n'est pas encore tranchée : une puissance mesurée en lumen ou en lux par mètre carré ? Des éclairements en lux ? Des luminances ? Cependant, l'Ademe et l'Association française de l'éclairage vantent de concert l'efficacité énergétique mesurée en watt consommé par lux et par mètre carré (W/m2.lux) « Si on est exigeant, cela limite le gaspillage, et donc la pollution lumineuse », explique Bruno Lafitte, ingénieur à l'Ademe. Les valeurs recommandées s'échelonnent entre 0,03 et 0,045 W/m2.lux.
2. EXPLORER TOUTES LES TECHNOLOGIES
Convaincues de l'intérêt de moderniser leur réseau de candélabres, tant pour leurs finances, le sommeil de leurs administrés que pour le respect de la biodiversité, les communes revoient leur éclairage public.
Leds, capteurs de présence, régulateurs de puissance, horloges astronomiques... Face à la diversité des techniques à mettre en oeuvre pour diminuer la consommation de son éclairage public, la tête tourne. Pourtant, le jeu en vaut la chandelle : « Une rénovation globale permet de réduire la consommation d'électricité de 35 à 40 % », encourage Olivier Monié, directeur de Citeos. Aussi, tout doit commencer par un diagnostic de l'installation. Parallèlement aux traditionnels relevés au sol, des solutions aériennes commencent à voir le jour. En hélicoptère, avec la société TCC, ou en avion, avec Aerodata. « Le survol en hélicoptère, de nuit, avec notre technologie repère les zones suréclairées, mais aussi sous-éclairées », détaille Jean-Claude Barré, P-DG de TCC. Quatre expérimentations sont en cours avec EDF Innovation, pour valider l'adéquation avec les mesures au sol.
Si le coût est important (entre 25 000 et 40 000 euros, 3 à 4 euros par point lumineux), il est plus économique que le relevé au sol (15 euros). « Nous sommes capables de réaliser simultanément un relevé d'éclairage et la thermographie aérienne des bâtiments », vante Matthieu Lefebvre, directeur technique d'Aerodata France, qui a survolé, en 2011, Rambouillet. Mais, pour lui, le survol aérien ne remplace pas le diagnostic au sol. Il doit être utilisé pour sélectionner les zones où affiner les mesures.
Ensuite, seulement, il s'agit de passer à l'action. Il existe trois grands leviers : la source lumineuse, le luminaire et le contrôle de l'éclairage. Côté source lumineuse, le premier geste consiste souvent à chasser les lampes à vapeur de mercure, celles qui ont le rendement le plus faible, avec 50 lumens produits par watt consommé (lm/W). C'est le choix de Besançon pour réduire sa consommation d'électricité de 42 % entre 2006 et 2016. En 2012, toutes les ampoules à vapeur de mercure seront supprimées. « À Toulouse, 15 000 seront éliminés d'ici à 2015, avec une économie à la clé de 50 % de la consommation », note Alexandre Marciel, adjoint au maire.
Quelle que soit leur technologie, toutes les lampes ne se valent pas. Les anciennes générations de lampes à sodium à haute pression ou à iodure métallique doivent laisser la place à leur équivalent plus récent, doté d'un rendement compris entre 70 et 130 lm/W. « Chez un même fournisseur, à technologie identique, il peut y avoir des rendements très différents. C'est pourquoi il faut tenir compte des courbes de flux », souligne Antoine Bouchet, directeur de l'éclairage public de Lyon.
En effet, comme le flux lumineux produit par une ampoule chute de 10 à 15 % en un an et que la norme impose un seuil minimum d'éclairement, il faut choisir une puissance plus élevée au départ. Ses services ont concocté un indicateur maison pour choisir les lampes, un coût de revient exprimé en lumens produits par centime. Les maires s'attaquent donc parallèlement aux luminaires « boules », dont seulement 35 % du flux lumineux atteint le sol. Le ministère envisage d'ailleurs de les interdire dans le cadre d'un arrêté à venir. Même les luminaires directionnels offrent une marge de manoeuvre : à Lyon, les services techniques installent des coupe-flux sur les ampoules sodium à haute pression pour diviser par cinq le flux lumineux en direction des façades. On peut aussi jouer sur la hauteur des mâts et leur espacement, comme l'a fait Besançon.
Autre paramètre, les heures de fonctionnement. Souvent, l'ordre d'allumage et d'extinction est commandé par ERDF, via le service gratuit Pulsadis, commandé à partir des postes de conversion de la tension par une fréquence particulière. « Souvent trop tôt », estime Christophe Vuillemin, chef du service éclairage public à Besançon. En reprenant la main, la commune a économisé 100 heures d'éclairage et 300 000 kWh d'électricité. Cela passe souvent par l'installation d'horloges astronomiques.
L'allumage peut aussi être géré à distance, grâce aux techniques de commande radio et aux courants porteurs en ligne. Une technique d'autant plus intéressante qu'elle permet également la régulation de la puissance, et donc de baisser la lumière aux petites heures de la nuit. « Cela se fait soit au niveau de l'armoire, qui commande elle-même un groupe de luminaires, soit de manière unitaire, avec un système de télégestion de chaque point lumineux », décrit Pierre-Éric de Saint-André, directeur général adjoint de ETDE, le pôle énergie et services de Bouygues construction. Une solution retenue par Toulouse, qui commande 2 000 lampadaires grâce à 10 réducteurs de tension. Et, à Besançon, la puissance est diminuée de moitié entre 22 heures et 6 heures sur un quart du réseau, ce qui génère une économie de 35 % de l'électricité. « En cas de pointe de consommation, nous n'illuminons pas la citadelle et la mise en veilleuse est avancée à 18 heures », souligne Christophe Vuillemin. À l'inverse, Lyon a choisi des variateurs de puissance individuels pour gagner en souplesse. « Nos armoires commandent simultanément l'allumage et l'extinction de nombreux équipements : abribus, écoles, passages piétons... », détaille Antoine Bouchet, directeur de l'éclairage public.
Le point fort des solutions de télégestion : la commande unique de tout le mobilier urbain. Citéos teste actuellement à Bourg-la-Reine un système qui gère l'éclairage public, mais aussi la videosurveillance, les panneaux d'affichage, les horodateurs, etc. « De plus, avec la télégestion, le service technique sait quelle lampe est éteinte, ce qui permet de faire de la maintenance point par point », ajoute Pierre-Eric de Saint-André. ETDE, après trois ans de R & D, commercialise son offre Citybox, un protocole qui utilise les courants porteurs en ligne (CPL) à haut débit, qui permet toutes les applications de télégestion (recharge des véhicules électriques, sonorisation, etc.). Un pilote a été déployé en 2011 à Sèvres. Au niveau de l'éclairage, il génère une économie de 30 % de la consommation.
Quid des leds ? Toulouse, Préfailles, Talant, Vif, Blois... se lancent, séduites par l'allumage immédiat, la gradation de la puissance, la faible consommation et la longue durée de vie. Du fait de leur réactivité, elles rendent possible l'allumage et l'extinction en fonction du passage, via des systèmes de détection automatique. Toulouse a prévu d'en acquérir 200 par an entre 2012 et 2020, pour des lieux peu fréquentés. À Préfailles (Loire-Atlantique), ce sont les habitants qui commandent la lumière par téléphone. « L'hiver, l'éclairage ne fonctionne que deux heures par nuit et non durant quatorze heures », souligne le maire, Jean-Luc Le Brigand, qui espère ainsi diviser sa facture par deux.
Mais les leds ne sont pas la panacée. « Pour l'éclairage de voirie, les leds ne sont pas généralisables », estime Jean-Luc Tournebise, chargé de mission collectivités chez Neolux, qui les réserve à la modernisation de luminaires de caractère, installés dans les squares ou les centres-ville. « En quinze minutes, on change la source et diminue la puissance entre 33 et 50 % », résume-t-il.
Pour Citeos, qui a testé, dans la ville de Balma (Haute-Garonne), quatorze luminaires à leds différents, les performances énergétiques ne se montrent pas encore à la hauteur et le retour sur investissement reste dissuasif. Surtout, les leds ont un talon d'Achille : elles produisent de la chaleur « par le cul », qu'il faut évacuer sous peine de voir chuter leur durée de vie.
Il n'existe donc pas de solution unique. « En changeant la source et son luminaire, on améliore l'efficacité lumineuse de 30 à 40 %. En modifiant aussi la hauteur et l'espacement des mâts, le gain global est de 50 à 70 %. Enfin, si on ajoute en plus la variation de puissance, on diminue encore de 15 % la consommation d'électricité », récapitule Christian Remande, expert au sein de l'Association française de l'éclairage public (AFE). Et des opérations aussi simples que le nettoyage des parois du luminaire et le changement des lampes apportent un gain additionnel de 10 à 12 %.
3. ÉTEINDRE LES LUMIÈRES
Pour faire des économies, le plus simple n'est-il pas d'éteindre les lumières ? Si les petites communes pratiquent déjà l'extinction aux heures creuses, les plus importantes commencent à y penser.
L'extinction aux heures creuses fait partie des mesures recommandées par l'Ademe dans le cadre de la maîtrise de la demande en électricité. Et les économies d'énergie ne sont pas la seule motivation. L'Association nationale pour la protection du ciel et de l'environnement nocturne ( ANPCEN), qui remet depuis trois ans des labels « Villes et villages étoilés », recense d'autres bénéfices : pour l'homme, à la fois pour préserver l'observation du ciel et le sommeil et aussi pour la biodiversité. Pourtant, les maires rechignent parfois à prendre une telle mesure, de crainte de voir leur responsabilité engagée en cas d'accident. « Il n'y a aucune jurisprudence en ce sens, c'est une crainte infondée. Mais nous avons demandé une expertise juridique sur cette question », précise Lory Waks, chargé de mission sur les nuisances lumineuses au ministère de l'Écologie.
L'extinction se fait aux heures creuses, en général en fonction de l'activité nocturne. À Hennebont (8 000 habitants), dans le Morbihan, 60 % des points lumineux sont éteints, sauf les vendredis et samedis soir. À Cesson-Sévigné (16 000 habitants), près de Rennes, les horaires d'extinction sont calés sur les bus (entre 1 h 10 et 5 h 10). Résultat : les investissements nécessaires (une horloge astronomique pour chaque centre de commande) seront rentabilisés dès la deuxième année. À Ballan-Miré, commune de 8 100 habitants dans l'agglomération de Tours, en Indre-et-Loire, les sites naturels ne sont pas éclairés et les dispositifs d'information lumineux sont proscrits. Côté patrimoine, il ne reste que deux des 28 projecteurs illuminant les bâtiments. Le ministère réfléchit d'ailleurs à imposer l'extinction de l'éclairage du patrimoine à partir de 1 heure du matin.
L'extinction peut également être sélective. À Ballan-Miré, point de lumière en zone résidentielle ni sur la zone d'activité. La commune veut maintenant convaincre les entreprises d'éteindre les parkings privés et les enseignes de magasins. Lannion, commune bretonne de 8 000 habitants, l'expérimente pour toutes les zones résidentielles entre 23 h 30 et 6 heures du matin. Côté technique, il a suffi de reprogrammer les horloges pour la moitié des 170 centres de commande. « L'autre moitié nécessite des interventions techniques, qui seront financées par les économies engendrées par l'extinction, en deux ou trois ans », explique Bernard Premulot, conseiller municipal délégué à l'eau et l'énergie de Lannion. À Lyon, pas question de plonger la ville dans le noir. En revanche, la municipalité coupe la lumière dans les jardins fermés la nuit. Ailleurs, des détecteurs de présence sont testés sur une passerelle, et des interrupteurs dans un jardin.
La concertation peut montrer qu'il est parfois nécessaire de conserver l'éclairage à certains endroits. Lannion conserve donc l'éclairage sur la route d'accès à l'hôpital, à la gendarmerie, au commissariat, ainsi que les parkings du centre-ville et les zones de vie nocturne. À Cesson-Sévigné, la gendarmerie ayant des difficultés à effectuer des contrôles, la lumière a été rétablie sur un rond-point, ainsi que sur la voie conduisant à la clinique. Contrairement aux idées reçues, l'extinction ne signe pas l'augmentation des délits. À Ballan-Miré, la gendarmerie recense 39 faits de délinquance de proximité en 2009 contre 30 en 2010. Les cambriolages ont diminué de 26 % et les interventions techniques (pour les tags notamment) sont passées de 24 à 10. L'extinction peut aussi être ponctuelle. Ainsi, lors des pointes de consommation d'électricité, Toulouse éteint l'illumination de ses 60 édifices. De même à Besançon, la citadelle est alors mise dans le noir. « L'allumage de l'éclairage public entraîne la mise en route d'une à deux centrales thermiques. Il est donc important de baisser la consommation à l'heure de pointe si on veut réduire les émissions de CO2 », argumente Christophe Vuillemin.
Enfin, pour les communes qui ne veulent - ou ne peuvent - pas éteindre, il est toutefois possible de réduire les flux directement émis vers le ciel. L'Association française de l'éclairage et l'Ademe ont développé des critères de qualité basés sur la proportion du flux lumineux émis au-dessus du plan horizontal (Ulor, pour upward light output ratio) : 3 % pour l'éclairage fonctionnel et 20 % pour l'éclairage d'ambiance. « Mais, sur le terrain, moins de 1 % est émis vers le ciel », assure Christian Remande. Ceci vaut pour les nuisances dues à la lumière directe et les luminaires de dernière génération. Car la lumière réfléchie par les routes et les façades n'est pas prise en compte dans les calculs de dimensionnement des équipements. Cela devrait changer, depuis la publication en mars 2011 de la norme NF XP X90-013.
