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Énergies renouvelables : des informations pour les populations locales

Les énergies éolienne et photovoltaïque représentent l’énergie de l’avenir. Mais ces énergies peuvent-elles garantir un approvisionnement fiable en électricité ? Et qu’en est-il de la protection pour l’homme et la nature au niveau local ? Nous apportons des réponses à des questions essentielles concernant ces sujets.

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Questions et réponses

Toute intervention de l’homme dans l’environnement entraîne une perturbation de la nature. Cela vaut également pour les nouvelles constructions, la circulation routière ou l’agriculture et la sylviculture. Aussi, l’implantation d’éoliennes ne fait pas figure d’exception. 

Avant de construire une éolienne, nous utilisons donc des rapports exhaustifs d’experts indépendants pour vérifier si des oiseaux vivent dans la région, et si oui, lesquels. Nous tenons compte des résultats lors de la phase de planification.(1)

  • Aussi, les éoliennes doivent être installées à une certaine distance des sites de nidification ou des zones de repos des espèces dites « sensibles à l’implantation d’éoliennes ». Il s’agit notamment du milan royal, du pygargue à queue blanche ou de la grue.
  • Dans le Brandebourg, par exemple, le rayon de protection du pygargue à queue blanche ou de l’aigle pomarin correspond à trois kilomètres. La trajectoire de vol entre l’habitat et les terrains de chasse de ces espèces doit également être dégagée.

Les oiseaux et autres animaux bénéficient des mesures dites de « compensation »

Nous nous devons de compenser ces interventions humaines dans la nature, nécessaires à la construction et à l’exploitation d’éoliennes. Cela peut se traduire par le reboisement de forêts mixtes, la création de prairies de vergers ou la renaturalisation de friches industrielles. 

Nous pouvons créer de nouveaux terrains de chasse pour les rapaces afin de les attirer loin des éoliennes. Les nouvelles zones naturelles ne profitent donc pas seulement aux oiseaux, mais aussi à toutes les autres espèces animales, à de nombreuses plantes et au sol.

À titre de comparaison: les éoliennes sont moins dangereuses que les chats domestiques 

Malgré toutes nos mesures de protection, les oiseaux restent victimes des éoliennes. Cependant, si l’on compare les chiffres avec d’autres sources de risque pour les animaux, les dommages causés par l’énergie éolienne sont limités. 

On estime que 100 millions d’animaux meurent chaque année après avoir heurté une vitre(2) et que 70 millions sont tués par la circulation routière.(3) Cette dernière cause représente surtout une menace pour les rapaces, qui repèrent les petits animaux écrasés sur la chaussée. Les chats domestiques chassent jusqu’à 60 millions d’oiseaux chaque année(4) et au moins 1,5 million meurent à cause des lignes électriques à haute tension.(5) En revanche, on ne recense que 100 000 collisions avec les éoliennes par an.(6)

Pour protéger la nature, commençons par le climat 

Aujourd’hui, le plus grand danger, même pour les animaux de nos contrées, reste le changement climatique. Nous avons la possibilité de ralentir cette évolution avec des énergies renouvelables telles que l’éolien ou le solaire. C’est du moins ce qui motive notre engagement dans la construction d’éoliennes.

Sources:

(1)    Agence allemande de l’éolien terrestre, « Vermeidungsmaßnahmen bei der Planung und Genehmigung von Windenergieanlagen » [Mesures d’évitement dans la planification et l’approbation des éoliennes], septembre 2015: https://fachagentur-windenergie.de/fileadmin/files/Veroeffentlichungen/FA-Wind_Studie_Vermeidungsmassnahmen_10-2015.pdf

(2)     NABU, « Das große Vogelsterben » [Extinction massive des oiseaux], 2017: https://www.nabu.de/tiere-und-pflanzen/voegel/gefaehrdungen/24661.html

(3)    Lars Lachmann, « Das große Vogelsterben: Faktum oder Fake? » [Extinction massive des oiseaux : info ou intox ?]. Loccumer Protokolle, 63/2017: https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/vogelschutz/loccumer_protokolle_63-17lachmann.pdf

(4)    Ibid.

(5)    Naturschutz aktuell – service de presse de la NABU 2017 : « NABU : 1,5 Millionen Vögel sterben pro Jahr an Stromleitungen » [NABU : Les câbles électriques entraînent chaque année la mort de 1,5 million d’oiseaux]:  https://shop.nabu.de/presse/pressemitteilungen/www.birdlife.org/www.nabu.de/themen/naturschutz/index.php?popup=true&show=19992&db=presseservice

(6)    NABU, « Das große Vogelsterben » [Extinction massive des oiseaux], 2017: https://www.nabu.de/tiere-und-pflanzen/voegel/gefaehrdungen/24661.html

L’expérience montre que les animaux au sol s’habituent rapidement aux éoliennes installées dans les environs et qu’ils retournent à leur habitat d’origine peu après la construction. À long terme, les éoliennes ne perturbent ni les chevreuils, ni les lièvres, ni les renards roux.(1) Il en va de même pour les animaux de la ferme comme les moutons, les vaches ou les chevaux. 

Les éoliennes installées en forêt n’ont donc aucune incidence sur la chasse. Quant aux agriculteurs, ils peuvent poursuivre l’élevage sur les sites d’implantation des éoliennes. 
 

Sources:

(1)    Utilisation de l’énergie éolienne respectueuse de l’environnement et de la nature en Allemagne], p. 258, 2012: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/documents/10184/61110/Windkraft-Grundlagenanalyse-2012.pdf/656de075-a3d2-4387-aa30-7ec481c46c5c

(2)    Ibid.

Il existe en Allemagne 25 espèces différentes de chauves-souris(1), toutes couvertes par des dispositions de conservation de la nature ou de protection des espèces. Les éoliennes représentent effectivement un danger pour ces animaux. Le changement soudain de la pression de l’air provoqué par les pales du rotor peut entraîner des blessures graves.

Cependant, au cours de ces dernières années, nous avons beaucoup appris sur le comportement de ces animaux, notamment grâce aux observations nécessaires à la construction des éoliennes. Cela nous permet de mieux protéger les chauves-souris aujourd’hui. 

Les chauves-souris volent surtout les nuits sans pluie, entre juillet et septembre, par vent faible de moins de 5,0 m/s et lorsque la température de l’air est inférieure à 10°C.

Dans les régions où nous pouvons nous attendre à des vols de chauves-souris, nous arrêtons donc les éoliennes lorsque ces conditions météorologiques sont réunies. Étant donné que les chauves-souris volent quand le vent est faible, la perte de rendement des éoliennes reste limitée. La prise en compte des chauves-souris dans l’exploitation des installations est désormais l’une des conditions d’autorisation de mise en service. 

Les experts éoliens doivent prévoir une distance de protection de 200 mètres par rapport aux couloirs de vol régulièrement utilisés par les chauves-souris ainsi que par rapport aux terrains de chasse et aux couloirs de migration des espèces menacées.

Afin de contrôler l’exactitude des prévisions de vol des chauves-souris, des systèmes sont placés dans les nacelles des éoliennes. Ces dispositifs nous permettent de surveiller en permanence les activités pendant le fonctionnement et d’adapter les heures de mise en service.

D’autre part, lorsque nous sommes amenés à construire une éolienne dans une forêt, avec la nécessité de déboiser certaines zones, nous vérifions à l’avance dans chaque arbre s’il abrite des nichoirs de chauves-souris.

Sources:

(1) Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Fledermausarten_in_Deutschland

Autres sources: 

Les éoliennes modernes génèrent « un bruit modéré qui se rapproche d’un vague bruit de fond ».(1) Les pales du rotor, mises en mouvement par la force du vent, en sont les principales responsables. Cependant, le multiplicateur et le générateur y contribuent également.

Afin de protéger les habitants contre la pollution sonore, nous sommes tenus de respecter des seuils stricts. En Allemagne, ces valeurs limites sont fixées par la loi fédérale sur le contrôle des émissions (Bundes-Immissionsschutzgesetz) et dans les « Instructions techniques relatives à la protection contre le bruit » (TA Lärm). Les règles en vigueur pour les installations industrielles s’appliquent également aux éoliennes. La hauteur de construction, particulièrement importante, est prise en compte dans les calculs.

Dans les « zones exclusivement résidentielles », par exemple, les émissions sonores ne doivent pas dépasser 50 dB(A) le jour et 35 dB(A) la nuit.(2) À titre de comparaison, 40 dB(A) correspond au bruit émis par un léger chuchotement(3) – en extérieur, bien entendu. Même à 575 mètres d’une éolienne présentant une hauteur de moyeu de 140 mètres et un diamètre de rotor de 120 mètres, les émissions sonores sont inférieures à cette valeur. Pour un groupe de trois éoliennes, une distance de 620 mètres est suffisante.(4)

Cependant, en règle générale, la distance qui sépare les éoliennes de la zone résidentielle la plus proche est encore plus grande.

Comment garantissons-nous le respect des valeurs limites?

Dès la phase de développement, les fabricants étudient les propriétés acoustiques des nouvelles éoliennes à l’aide de simulations ou de prototypes. Avant qu’un modèle ne soit lancé sur le marché, ces propriétés sont testées à plusieurs reprises. Nous connaissons donc la puissance sonore d’une éolienne très précisément dès la planification. De plus, nous prévoyons une certaine marge d’incertitude dans nos calculs.

Étant donné que la propagation du son est soumise à des lois physiques stables, nous pouvons prévoir le niveau de bruit qu’émettront les éoliennes dans les environs à partir des niveaux de puissance sonore calculés lors de la planification.

  • Le pronostic des émissions sonores fait partie de la procédure d’approbation : avant l’installation d’une éolienne, les habitants peuvent voir sur la carte de propagation du son le bruit maximal qui sera perceptible sur leur lieu de résidence.
  • Pour calculer la propagation du son, nous envisageons le scénario le plus bruyant, à savoir une force du vent telle que la turbine tourne presque à plein régime (environ 10 m/s). À des vitesses de vent encore plus élevées, les bruits du vent et de la tempête noient ceux de l’éolienne. Cependant, dans la plupart des cas, le vent est plus faible et l’éolienne beaucoup plus silencieuse.
  • Les éoliennes qui sont déjà en fonctionnement sur le site sont bien évidemment prises en compte dans le calcul de la charge sonore. Nous devons également tenir compte d’autres installations ou exploitations techniques. La charge totale, à savoir la somme de la précharge et de la charge supplémentaire, ne doit pas dépasser les limites légales.
  • Après la construction, nous devons effectuer des mesures dans un délai et à des points d’émission déterminés pour nous assurer que les valeurs sonores calculées ont bel et bien été respectées. 
  • Tous les calculs relatifs à la propagation du son et toutes les mesures des émissions sont effectués par des experts indépendants.

Baisse de la pollution sonore grâce à des optimisations techniques 

Les éoliennes ont connu un développement technique rapide au cours des dernières années. Un des objectifs des ingénieurs a consisté à rendre les installations plus silencieuses.

  • Par exemple, les profils des pales de rotor ont été optimisés pour générer moins de bruit.
  • Des « peignes » peuvent être ajoutés au bout des pales du rotor pour former des bords de fuite dentelés. Ils réduisent les tourbillons et donc le développement de bruit sur les pales du rotor. Le bruit des éoliennes peut ainsi être réduit de deux à quatre décibels(6), ce qui correspond à une réduction de moitié environ de la puissance sonore émise.
  • Dans le « mode de fonctionnement optimisé d’un point de vue sonore », les éoliennes deviennent plus silencieuses grâce à la limitation du régime. Cela permet, par exemple, de s’assurer qu’une éolienne n’est pas trop bruyante la nuit. Grâce aux progrès techniques, les éoliennes actuelles ne perdent plus autant de puissance que par le passé.
  • Un amendement de 2016 de la directive qui régit le calcul de la propagation sonore des éoliennes en tant que sources sonores à haute altitude permet désormais de réaliser des prévisions encore plus précises. 

Sources:

(1)    Office du Land de Bade-Wurtemberg pour l’environnement, la protection contre les émissions et le bruit: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/erneuerbare-energien/laerm

(2)    Sixième règlement administratif général relatif à la loi fédérale allemande sur la protection contre les émissions (Consigne technique pour la protection contre le bruit), août 1998: https://www.verwaltungsvorschriften-im-internet.de/bsvwvbund_26081998_IG19980826.htm

(3)    Cf.: Hörex, Kleine Dezibel-Kund (Tableau de valeurs d’émissions sonores), https://www.hoerex.de/service/presseservice/trends-fakten/wie-laut-ist-das-denn.html

(4)    Office du Land de Bade-Wurtemberg pour l’environnement, la protection contre les émissions et le bruit: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/erneuerbare-energien/laerm 

(5)    Agence pour l’énergie éolienne terrestre, émissions sonores: https://www.fachagentur-windenergie.de/themen/schallimmissionen/ 

https://www.windkraft-journal.de/2018/09/06/neue-technik-macht-windenergieanlagen-deutlich-leiser-2/126995
 

Ces dernières années, les infrasons sont devenus l’un des principaux sujets de préoccupation des initiatives citoyennes dans le domaine de l’énergie éolienne.

En dessous d’une fréquence d’environ 20 Hertz (Hz), l’oreille humaine n’est plus capable de traiter les sons très graves, d’où le terme « infrasons » utilisé pour désigner cette gamme de fréquences, qui se situe en dessous (du latin infra) du seuil d’audition. Par définition, les infrasons ne sont donc pas audibles.

L’infrason représente une fluctuation spatio-temporelle périodique de la pression atmosphérique dont l’amplitude oscille le long du sens de propagation. Comme toutes les formes de sons, les infrasons peuvent entraîner des vibrations mécaniques. À des niveaux sonores extrêmement élevés, ces vibrations peuvent donc être ressenties.

Le son émis par les éoliennes a une large gamme de fréquences, avec des composantes à la fois dans la gamme audible et inaudible. En effet, les éoliennes émettent également une petite quantité d’infrasons. Cependant, lorsque les exigences légales sont prises en compte, les niveaux sonores correspondants sont inférieurs au seuil de perception humaine.
L’intensité des émissions d’infrasons par les éoliennes a été bien étudiée. Des enquêtes menées par l’Office du Land de Bade-Wurtemberg pour l’environnement (LUBW) ont montré que même à une distance de 150 mètres, les niveaux sont largement en dessous du seuil de perception humaine ! Dans les éoliennes modernes, rien que la hauteur du moyeu suffit pour garantir cette distance. À une distance de 700 mètres, les experts n’étaient plus en mesure de déterminer avec des mesures si une éolienne fonctionnait ou non et ne pouvaient plus distinguer le bruit des éoliennes, des infrasons « naturels » générés par le vent.(1)

Diverses études réalisées en 2020 ont une nouvelle fois confirmé l’innocuité des émissions d’infrasons des éoliennes. En septembre 2020, l’Agence fédérale de l’environnement a publié une étude de laboratoire dans laquelle des personnes ont été exposées à quatre infrasons différents pendant 30 minutes respectivement. Pendant et après l’exposition, l’équipe de chercheurs a mesuré les paramètres physiologiques tels que la fréquence cardiaque, la pression sanguine, l’activité corticale et la perception de l’équilibre. Cette expérience n’a révélé aucun lien entre « les infrasons autour ou en dessous du seuil de perception et d’éventuelles réactions physiques aiguës ».(2)

Le Centre de recherche technique de Finlande (VTT) a publié une vaste étude intitulée « Les infrasons n’expliquent pas les symptômes liés aux turbines des éoliennes » (Infrasound Does Not Explain Symptoms Related to Wind Turbines). Les émissions sonores ont été mesurées sur une période de 308 jours dans deux bâtiments résidentiels, chacun situé à 1,5 kilomètre d’un parc éolien de 17 turbines (3MW).

Par la suite, des enregistrements sonores des valeurs de crête mesurées précédemment ont été joués auprès de deux groupes de comparaison, certains après filtrage des infrasons. Ni les résidents ni les personnes testées sans exposition préalable n’ont pu reconnaître les enregistrements contenant les infrasons, et ce même sciemment. En effet, même les indicateurs de stress que sont la fréquence respiratoire et cardiaque, le mouvement des pupilles et la conductivité électrique de la peau n’ont permis de révéler une quelconque incidence.(3)

Cependant, étant donné que les habitants continuent de se plaindre de symptômes qu’ils attribuent aux infrasons des éoliennes, les auteurs de l’étude supposent un effet nocebo : le simple fait de penser que les éoliennes situées à proximité provoquent des insomnies ou des maux de tête suffit pour ressentir ces symptômes.

Dans une expérience de vulgarisation scientifique et d’auto-expérimentation, un membre du personnel du Centre de Bayreuth pour l’écologie et la recherche environnementale (BAYCEER) a comparé les effets des infrasons émis par une éolienne au stress d’un trajet en voiture ordinaire. Résultat : l’énergie infrasonore à laquelle nous sommes exposés pendant un trajet de trois heures et demie en voiture est comparable à celle d’une personne vivant pendant 27 ans à 300 mètres d’une éolienne.(4)

Si les éoliennes ne sont pas des sources d’infrasons importantes, nous sommes confrontés à une multitude d’émetteurs d’infrasons dans notre vie quotidienne. En plus des voitures, les climatisations, réfrigérateurs, machines à laver et pompes émettent également des infrasons dans l’environnement. Cependant, même dans ces cas, les niveaux sont si bas qu’ils ne représentent aucun danger.

Sources:

(1)    Tieffrequente Geräusche und Infraschall von Windkraftanlagen und anderen Quellen (Bruit à basse fréquence et infrasons des éoliennes et d’autres sources), 2016: https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/-/bericht-tieffrequente-gerausche-und-infraschall-von-windkraftanlagen-und-anderen-quellen-veroffentlicht- 

(2)    Bruit généré par les émissions d’infrasons), septembre 2020 : Communiqué de presse de l’Agence fédérale pour l’environnement sur l’étude sur les infrasons: 
(https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/infraschall-um-unter-der-wahrnehmungsschwelle) ainsi que le téléchargement de la version intégrale au format PDF(https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/texte_163-2020_laermwirkungen_von_infraschallimmissionen_0.pdf

(3)   Centre de recherche technique de Finlande (VTT), Infrasound Does Not Explain Symptoms Related to Wind Turbines (L’infrason n’explique pas les symptômes liés aux turbines des éoliennes), 2020 : site Internet du projet du VTT (https://www.vttresearch.com/en/news-and-ideas/vtt-studied-health-effects-infrasound-wind-turbine-noise-multidisciplinary#-1), téléchargement de la version intégrale  (https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/162329/VNTEAS_2020_34.pdf?sequence=1&isAllowed=y / https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/handle/10024/162329) et résumé des résultats sur Solariy (https://www.solarify.eu/2020/05/01/270-infraschall-von-windenergieanlagen/

(4)   Centre de Bayreuth pour l’écologie et la recherche environnementale (BAYCEER), Infraschall im Auto (Les infrasons dans les voitures), octobre 2020 https://www.bayceer.uni-bayreuth.de/infraschall/de/forschung/gru/html.php?id_obj=157452

Les initiatives citoyennes qui font campagne contre les éoliennes reprochent régulièrement au gouvernement allemand l’augmentation incontrôlée du nombre d’installations et l’absence de planification, y compris un certain arbitraire dans le choix des sites. Ce discours est pourtant infondé.

S’il est vrai que, depuis 1997, le code allemand de la construction (BauGB) accorde une « autorisation privilégiée » pour les éoliennes situées dans des « zones extérieures »(1), lesquelles sont définies par la loi allemande sur l’aménagement du territoire comme des terrains en dehors des plans d’aménagement municipaux ou des zones bâties, cela ne signifie pas que les éoliennes peuvent être construites n’importe où.

Pour la construction d’éoliennes, les Länder désignent des zones prioritaires. Dans l’aménagement du territoire à l’échelle régionale, ce procédé permet de s’assurer que le choix d’un site d’installation d’une éolienne n’entre pas en conflit avec une autre utilisation du territoire.

  • L’installation d’éoliennes est proscrite dans les réserves naturelles ou les parcs nationaux.
  • Cette interdiction s’applique également aux zones qui présentent une importance culturelle ou historique particulière.

De plus, les municipalités et les communes ont la possibilité de déterminer le site d’installation d’une éolienne dans le plan d’urbanisme. Ces plans sont accessibles au public et les citoyens peuvent participer à leur élaboration.

Si un promoteur prévoit d’installer une éolienne dans une zone appropriée, il en informe tous les « organismes publics » (la municipalité, les autorités régionales et les associations). Lors de la procédure d’approbation, l’impact sur les zones résidentielles, le paysage, la faune et la flore sont également étudiés et pris en compte.
Le respect des limites légales relatives aux émissions sonores et à l’ombrage fait partie intégrante de l’évaluation. Le processus d’approbation est basé sur la loi fédérale sur le contrôle de l’immission, en conjonction avec la loi fédérale sur la protection de la nature, la loi relative à l’évaluation des incidences sur l’environnement et le code de la construction. Le processus d’approbation prévoit également la tenue d’une audience publique, au cours de laquelle les résidents locaux peuvent exprimer leurs objections, suivie d’une discus-sion.

La clarification des différentes questions et l’élaboration des avis d’expert durent généra-lement plusieurs années. Ce n’est qu’alors que nous pouvons lancer le chantier.

Office fédéral de l’Environnement, „Windenergie“ (« Énergie éolienne »), 14 août 2020 : https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/windenergie#mensch