Dynamiser le cycle des matières : EPEA présente la première évaluation détaillée de passeports de matériaux de construction

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Selon les prévisions de la Banque Mondiale, près de quatre milliards de tonnes de déchets seront produits d'ici 2050, soit près de 60% de plus qu'aujourd'hui*. Aucun secteur ne produit autant de déchets que le bâtiment. Lors de travaux de transformation ou de démolition, des matériaux tels que le béton, le plâtre ou le gravier finissent généralement à la décharge, bien qu'ils soient indispensables pour de nouveaux projets de construction et qu'ils soient payés au prix fort. Le passage à une économie circulaire devrait mettre un terme à cette situation. Le problème : "Actuellement, moins de 10 pour cent des bâtiments neufs et existants sont conçus pour être déconstruits. Pour que le recyclage se fasse sans heurts, nous avons tout d'abord besoin de transparence sur ce que nos maisons contiennent et sur ce que nous pouvons améliorer afin d'économiser les émissions de CO2 et les matériaux primaires. C'est pourquoi nous avons besoin de passeports de matériaux pour les bâtiments à l'échelle nationale", explique Peter Mösle. En tant que directeur de l'institut de conseil environnemental EPEA, une filiale de la société de conseil en construction et immobilier Drees & Sommer SE, Mösle et son équipe conçoivent de tels certificats de matériaux pour tous les types de bâtiments. EPEA a analysé une cinquantaine d'entre eux dans le cadre d'une évaluation unique en son genre et en a tiré des conclusions importantes pour leur conception à l'échelle nationale.

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14/02/2024 | Communiqué
  • Circularity Passport EPEA (002) copy

Depuis huit ans déjà, EPEA délivre des certificats de matériaux pour les bâtiments appelés "Circularity Passport Buildings". Les maîtres d'ouvrage qui établissent dès aujourd'hui une telle carte d'identité numérique des matériaux de construction, comme l'exige la ministre fédérale de la construction Klara Geywitz pour cette période législative, anticipent l'avenir. En effet, la réglementation prévue en Europe et en Allemagne imposera tôt ou tard au secteur de mettre en place des circuits de matériaux - et d’utiliser un bâtiment en cas de démolition comme stock de matières premières pour de nouvelles constructions. "L'introduction d'une carte d'identité numérique des matériaux transformera le secteur de la construction aussi fondamentalement que l'introduction de la carte d'identité énergétique il y a 20 ans, car pour la première fois, la préservation des ressources et la circularité seront des critères contraignants dans le choix des matériaux. Pour cela, nous devons harmoniser les différents modèles proposés jusqu'à présent sur le marché. Une étroite coopération existe déjà aujourd'hui avec le cadastre des matériaux Madaster. Mais il nous faut absolument un cadre légal pour une norme uniforme", insiste Peter Mösle.

Pour Pascal Keppler, responsable des services numériques à l'EPEA, les éléments suivants font partie des catégories qu'un certificat de matériaux pour un bien immobilier devrait impérativement contenir : empreinte carbone / bilan écologique, types & quantités de matériaux, part de matériaux issus de sources renouvelables ou recyclées, teneur en polluants, recyclabilité, dissociabilité des matériaux ainsi que la démontabilité des éléments de construction. Expert en recyclage, Keppler a largement contribué à l'élaboration des passeports de ressources pour l'EPEA. Un résultat central de l'évaluation : les éléments de construction massifs comme le béton armé ont le plus d'impact sur le résultat global du passeport des ressources. "Celui qui, dans son projet de construction, mise sur un granulat de roche RC, un blindage recyclable, du ciment pauvre en CO2, de l'acier d'armature ou des matériaux de stockage de CO2 renouvelables comme le bois, obtient un très bon résultat dans le passeport des matériaux. En même temps, les structures portantes alternatives ne garantissent pas de bonnes valeurs dans le passeport des matériaux. Pour les obtenir, il faut en outre choisir des produits de fabricants présentant une bonne santé des matériaux et une bonne recyclabilité. Une simple optimisation basée sur le type de matériau ne suffit pas ici", résume Keppler, qui tire les principaux enseignements de l'évaluation.

Naissance des cartes d'identité des matériaux : Projet de recherche européen BAMB

Tout a commencé en 2015 avec un projet de recherche de l'UE. Baptisé BAMB - Buildings As Material Banks, ce projet devait marquer un changement de paradigme pour le secteur de la construction. Pour la première fois, l'accent était mis sur la notion de cycle pour les produits de construction et les bâtiments : "Le prétendu cycle des matériaux de notre société industrielle est en réalité à sens unique", explique Pascal Keppler. "Les matières premières sont extraites, transformées, utilisées et finalement éliminées. Dans la gestion des déchets, on parle donc de downcycling et du principe cradle to grave. L'approche Cradle to Cradle s'y oppose, selon laquelle nous concevons des produits issus de sources renouvelables de telle sorte qu'ils puissent circuler dans des circuits potentiellement illimités sans perte de qualité".

Avec les produits de construction conventionnels, cette démarche est souvent compliquée. Par exemple, dans les systèmes composites d'isolation thermique traditionnels, jusqu'à 20 substances différentes sont liées entre elles de manière indissociable, ne laissant rien d'autre que des déchets spéciaux. Ici, les matières premières passent du berceau à la tombe. En revanche, les matériaux de construction certifiés aptes au recyclage permettent non seulement de préserver les ressources, mais aussi de conserver la valeur des matériaux. "Avec 20 à 30 %, les matériaux représentent une part considérable des coûts bruts de construction. Si les matériaux utilisés peuvent être récupérés au terme de utilisation et s'ils constituent alors la base de nouveaux produits de haute qualité, une partie notable de cette valeur est conservée", explique Peter Mösle. Mais c'est précisément pour cela qu'il faut des certificats de matériaux - et l'estimation financière par la plateforme Madaster.

La prise en compte du cycle de vie transforme les sites de ressources en dépôts de matières premières

Depuis le projet de recherche de l'UE, l'EPEA a établi plus de 100 passeports de ressources et les a constamment affinés. "Des scores élevés sont attribués lorsque les matériaux proviennent soit de sources renouvelables comme les matières premières renouvelables, soit de matières premières secondaires déjà utilisées dans la construction et qui ont maintenant une nouvelle vie", explique Peter Mösle. Il refuse délibérément de qualifier ce type de récupération de recyclage. "La législation actuelle considère le downcycling ou ce que l'on appelle la valorisation énergétique - comme le fait de brûler du bois - comme du recyclage. Mais pour la protection du climat et des ressources, c'est un poison. C'est pourquoi, dans le passeport des ressources, nous évaluons les matériaux en fonction de leur potentiel de valorisation. L'évaluation tient compte de la possibilité de trier, de déconstruire et de réutiliser les matériaux lors de leur transformation ou de leur démolition. Nous parlons ici de réutilisation industrielle". Les bâtiments se transforment ainsi en précieux stocks de matières premières qui, au terme de leur utilisation, restituent leurs matériaux pour de nouveaux projets. L'empreinte carbone est également évaluée dans les passeports de ressources. Beaucoup ignorent que le chauffage, l'approvisionnement en eau chaude et les besoins en électricité pour la ventilation et l'éclairage ne représentent que la moitié des émissions totales de CO2 dans la plupart des nouveaux bâtiments actuels. L'autre moitié provient de la fabrication et du transport des matériaux de construction, y compris la déconstruction et l'élimination. Le passeport des ressources prend également en compte cette énergie grise afin de dresser le bilan des bâtiments sur l'ensemble de leur cycle de vie.

Le passeport des ressources comme instrument de planification

Ces informations ne sont pas seulement utiles pour la documentation, mais aussi pour une planification respectueuse de l'environnement. C'est surtout dans la catégorie "Origine des matériaux" que le passeport des ressources montre son potentiel d'optimisation. En règle générale, seuls quelques métaux - comme l'acier d'armature - sont fabriqués à partir de matériaux secondaires dans les nouvelles constructions. Cela ne représente même pas 10 %. En revanche, si l'on planifie l'ensemble du cycle de vie avec le passeport des ressources, il est déjà possible d'atteindre des valeurs supérieures à 40 pour cent. "Grâce aux valeurs caractéristiques mesurables, les équipes de planification ont la possibilité d'optimiser leurs bâtiments en fonction des aspects de l'économie circulaire", explique Pascal Keppler, qui a notamment participé à la planification du nouveau bâtiment OWP12 de Drees & Sommer à Stuttgart selon cette approche.

Presque chaque poutre, chaque porte et même les petits matériaux comme les colles ont été pris en compte dans l'établissement du bilan du bâtiment à énergie positive du campus de Drees & Sommer. Afin de maîtriser une telle quantité d'informations, les données sont reliées à un jumeau numérique. Des échelles de couleurs claires avec des feux tricolores permettent de visualiser les produits de construction et de les évaluer avant leur installation. Si, par exemple, la possibilité de séparer les matériaux n'est pas encore ou pas entièrement garantie, l'élément de construction correspondant apparaît en rouge ou en jaune. Les éléments de construction pouvant être recyclés apparaissent en vert. Le bâtiment de Drees & Sommer a pu être optimisé de cette manière conformément au principe de conception Cradle to Cradle et a reçu pour cela en septembre 2023 la certification platine de la Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen.

Le passeport numérique des ressources a besoin d'objectifs mesurables

Le gouvernement fédéral prévoit d'introduire le passeport des ressources du bâtiment avant la fin de la législature. Au plus tard à cette date, le principe Cradle to Cradle deviendra une condition préalable à l'obtention de subventions, de financements ou de certifications dans de nombreux endroits. Si l'on en croit Peter Mösle, une telle législation a surtout besoin d'une chose : des quotas cibles clairs sur le modèle du certificat énergétique. "Dans le contexte de la réglementation, la demande de design circulaire augmente déjà aujourd'hui. Pour continuer à stimuler le tournant des matières premières, au moins 40 pour cent de tous les matériaux utilisés dans les projets de construction devraient provenir de matières premières renouvelables ou de matériaux secondaires d'ici 2030, qu'il s'agisse de nouvelles constructions ou de rénovations". Dans les bâtiments existants, ce taux peut généralement être atteint en conservant les fondations et les structures portantes.

Pour les matériaux de construction nouvellement conçus, Mösle demande un taux de recyclage sans compromis : Tout ce qui est neuf doit aussi pouvoir être réintégré plus tard dans des circuits de haute qualité. "Ici, ce sont surtout les fabricants qui doivent adapter leurs modèles commerciaux en développant leurs produits selon des critères d'écoconception et en pratiquant le réemploi industriel. Nous ramenons ainsi la création de valeur régionale en Allemagne et en Europe et réduisons en même temps la dépendance vis-à-vis des matières premières importées", explique Mösle. "Nos problèmes écologiques ne disparaissent pas simplement en continuant comme avant. Si nous ne voulons pas compromettre notre avenir, nous devons agir maintenant et aborder une économie circulaire conséquente selon le principe Cradle to Cradle".

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