Acheter aujourd’hui, choisir plus tard : un investissement étalé grâce à un éclairage prêt à être connecté
De Paris à Berlin, Schréder a éclairé les routes, monuments et quartiers des villes les plus emblématiques du monde. Sans oublier, les grands axes structurants qui les relient entre elles. Les solutions intelligentes, où les luminaires sont pilotés par un système de gestion centralisé (CMS), comme Schréder EXEDRA, offrent un niveau de contrôle inédit qui permet d’économiser l’énergie, de mieux gérer les ressources et d’adapter les niveaux de lumière à tout moment. On parle beaucoup de « smart cities », mais ces solutions peuvent aussi s’avérer judicieuses pour les plus petites localités, comme Heiningen, dans le sud-ouest de l’Allemagne.
La ville de Heiningen (5.000 habitants) est située dans le Land de Bade-Wurtemberg, au pied du Jura souabe. Les autorités municipales ont opté pour une solution d’éclairage qui consomme moins d’énergie et réduit leur empreinte carbone tout en économisant l’argent des citoyens. Elles ont également choisi une solution adaptative : la route principale de la ville (la L1217) sert d’itinéraire de déviation en cas de problèmes sur l’autoroute A8 toute proche et peut donc enregistrer des augmentations soudaines du trafic. Enfin, de par sa situation pittoresque au cœur de collines ondoyantes et de montagnes, Heiningen abrite une grande variété d’insectes, qui peuvent être dérangés par l’éclairage intense. Les autorités ont donc opté pour une solution respectueuse de la faune et de la flore.
Schréder 360 est une série de blogs où des maîtres d’ouvrage, chefs de projet, utilisateurs finaux et nos ingénieurs parlent de la genèse des solutions innovantes, des régions côtières aux villes. Dans cette édition, nous découvrons comment de grandes idées peuvent transformer la façon dont nous éclairons les petites villes.
Des autorités visionnaires
« Dans le cadre du réaménagement de notre centre-ville, nous avons opté pour un tout nouveau concept d’éclairage », explique Norbert Aufrecht, le maire de Heiningen. « L’éclairage crée une ambiance accueillante dans les espaces publics à la nuit tombée. » En 2018, la ville a installé 49 luminaires LED YOA le long de sa route principale afin de réduire sa consommation d’énergie et son empreinte carbone. Ces luminaires ont permis de réduire les coûts de 50% et sont très appréciés des habitants : leur design raffiné apporte une touche d’élégance au paysage.
L’histoire aurait pu se terminer ici : un projet réussi, des économies d’énergie, des citoyens satisfaits. Ce serait sans compter sur l’attitude avant-gardiste du conseil municipal de Heiningen et sur notre gamme de solutions prêtes à être connectées. « La question suivante était de savoir si nous voulions inclure des technologies d’éclairage LED contrôlables et variables », ajoute M. Aufrecht. « Comme nous ne voulions pas être à la traîne, nous avons sauté sur l’occasion. »
« Trois ans après l’installation des produits, Heiningen a décidé de les connecter », explique Jörg Richter, Smart Solutions Expert chez Schréder Hyperion. Son équipe a travaillé avec les autorités locales sur une solution pour apporter une réponse à trois problèmes majeurs rencontrés par la ville : la sécurité, en raison des pointes de trafic et des piétons qui traversent la route principale, les économies d’énergie et la protection de la faune et de la flore locales. « Nous avons rassemblé ces trois thèmes dans un projet pilote, un genre de Smart City Living Lab. »
L’éclairage prêt à être connecté, une décision pour l’avenir
La première étape, qui consiste à recourir à un système intelligent, a été particulièrement simple grâce à la décision antérieure des autorités d’acheter des luminaires prêts à être connectés. Ces derniers ayant été installés avec une prise pour un nœud NEMA, leur activation n’a pris qu’une minute.
Les luminaires étaient déjà préparés, parés pour l’avenir, avec une étiquette RFID sur la prise NEMA. Donc, quand vous installez un contrôleur par-dessus, la mise en service est automatique. Le contrôleur scanne l’étiquette RFID, qui transfère alors automatiquement toutes les données à Schréder EXEDRA. Aucun travail manuel ne doit donc être effectué.
Ce processus de mise en service et d’inventaire automatiques est rapide et économique. Schréder EXEDRA a eu instantanément connaissance du nombre de luminaires YOA, de leur emplacement, de leur puissance, etc. « Pour parler comme un administrateur, je dirais que la mise à niveau a été si facile que je n’ai rien remarqué, à part quelques appels vidéo pour discuter du projet en amont », déclare M. Aufrecht, même s’il a vu l’élévateur à nacelle passer de luminaire en luminaire pour installer les nœuds. « Durant la phase de mise en service, l’enregistrement d’un ou de deux luminaires a échoué dans un premier temps, mais le problème a été vite résolu. Ce n’était rien de plus qu’un petit défaut de jeunesse. En deux temps trois mouvements, tout est devenu routinier. »
Le système a été installé quelques années après la modernisation de l’éclairage initial, sans trop de complications, étant donné que les autorités avaient investi dans une solution parée à être connectée. « Sur une artère locale ou résidentielle standard, il est judicieux de d’abord acheter et installer un éclairage prêt à être connecté pour, dans un second temps, finaliser la mise à niveau intelligente conformément aux exigences », explique le maire de Heiningen. « Planifier un budget pour l’avenir est toujours une décision sensible au sein du conseil », ajoute-t-il.
Il serait dommage de renoncer à consentir ce petit supplément pour s’y préparer et de se rendre compte, des années plus tard, de l’utilité d’un système de télégestion. Celui-ci serait dès lors uniquement possible avec un investissement bien plus conséquent.
Beaucoup de partenaires, peu de travail
Une fois le système de télégestion installé, le projet de recherche a pu commencer. Les États fédérés allemands, appelés Bundesländer, ont le droit de légiférer dans de nombreux domaines et la loi de 2020 sur la conservation de la nature du Land de Bade-Wurtemberg vise à protéger les populations d’insectes à l’aide de mesures comme la réduction de la pollution lumineuse. Le ministère des Transports du Land a financé le projet à hauteur de 75.000 euros via le programme spécial de renforcement de la biodiversité.
La recherche a réuni toute une série de partenaires : nous avons collaboré avec l’Université technique de Berlin, Urban Lighting Innovations, Netze BW et Studio DL pour créer une solution d’éclairage intelligent qui s’adapte au volume du trafic en temps réel. Durant les périodes où le trafic est faible, l’éclairage peut donc être atténué pour protéger les insectes, sans compromettre la sécurité des usagers de la route. Dans le même temps, les animaux peuvent être observés et comptés à l’aide d’un système de caméra basé sur l’Intelligence Artificielle, également développé par les partenaires.
La question de la meilleure manière de mesurer le trafic a été au centre des préoccupations. Des caméras infrarouges sont utilisées depuis longtemps pour mesurer les niveaux de trafic, mais Heiningen est un exemple parfait pour comparer différentes méthodes. « La ville est située entre deux autoroutes, dont une est souvent engorgée, et Heiningen est l’itinéraire alternatif parfait », explique M. Richter de Schréder Hyperion. « Nous avons donc pensé : pourquoi ne pas comparer les données cloud de plusieurs sources et capteurs réels ? »
Le volume de trafic est enregistré à l’aide de caméras de trafic, trackers Bluetooth, données de trafic en temps réel existantes et microphones haute résolution. Les données obtenues sont traitées par la plateforme de télégestion de l’éclairage qui envoie des commandes vers les luminaires pour adapter l’intensité de l’éclairage. De cette manière, le niveau de lumière est réduit à mesure que le volume de trafic diminue. Les passages pour piétons sont exclus du projet, car ils requièrent des niveaux d’éclairage plus élevés pour assurer la bonne visibilité des piétons.
Par exemple, le tracker Bluetooth peut identifier chaque appareil Bluetooth présent sur la route de manière anonyme. Une autre idée est de recueillir les données de trafic de l’autoroute et d’examiner l’impact sur la fluidité du trafic à Heiningen. À terme, le projet devrait fournir de nouvelles données intéressantes sur les méthodes de mesure du trafic les plus économiques, précises et fiables.
Comprendre les insectes, améliorer l’éclairage pour tous
Elke Zimmer, la secrétaire d’État au ministère des Transports du Land de Bade-Wurtemberg, est une fervente partisane du projet. « La pollution lumineuse est un problème de plus en plus prégnant, qu’il faut résoudre pour protéger la biodiversité », a-t-elle déclaré au lancement du projet. « Je me réjouis de découvrir les conclusions du projet. Elles nous montreront dans quelle mesure l’éclairage public peut être rendu plus respectueux des insectes au moyen d’un système de télégestion intelligent. »
Les insectes sont attirés par les sources de lumière artificielle. Soit ils meurent sur les luminaires proprement dits, soit ils volent autour de la lumière et finissent par s’épuiser et mourir. L’utilisation du système de télégestion d’éclairage Schréder EXEDRA permet de réduire les niveaux de lumière quand le trafic est faible afin de protéger les insectes. Dans le même temps, un réseau de caméras équipé d’une technologie innovante de « suivi des insectes » permet aux chercheurs d’observer et de compter les animaux et les insectes dans la zone.
Cette étude se veut innovante dans sa méthode de comptage des insectes. Au lieu de monter des pièges sur les luminaires, des caméras spéciales et un logiciel intelligent enregistrent l’activité des insectes de manière fiable et l’évaluent à l’aide de l’intelligence artificielle, sans modifier les caractéristiques de la lumière. « L’IA ne dit pas seulement : il y a sept mouches et deux papillons de nuit à l’écran. Elle sait qu’elle a déjà compté une mouche et ne la recompte donc pas », explique Jörg Richter. Les données de la première année du projet seront bientôt analysées. Un rapport est attendu dans le courant de l’été.
La collaboration entre Heiningen et des partenaires scientifiques et industriels a également impressionné les experts. Le projet a décroché une deuxième place dans la catégorie « durabilité » du Reallabore Innovation Award 2022 du ministère fédéral allemand des Affaires économiques et de la Protection du climat.
Les conclusions de ce projet sont avant-gardistes pour l’éclairage public municipal. Nous sommes fiers d’être les premiers à disposer de cette technologie innovante, efficace et surtout respectueuse des insectes et de jouer un rôle de pionnier dans le pays.
Un changement en douceur
Les données montreront comment les insectes ont réagi à la réduction de l’éclairage, mais les habitants et les usagers de la route n’ont absolument rien remarqué. « Ce qui est fascinant, c’est que personne n’a vraiment remarqué les niveaux de lumière réduits », observe le maire. « C’est aussi positif que normal, car ça montre qu’il est possible de réduire la consommation d’énergie sans compromettre la sécurité, et sans porter préjudice aux citoyens. »
Heiningen a beau être une bourgade, elle donne le ton en matière d’éclairage intelligent. « Si la pollution lumineuse peut être sensiblement réduite dans chaque rue de chaque ville et municipalité à l’échelle nationale, ou même internationale, alors, c’est tout bénéfice, pour les personnes, pour les insectes, et pour le ciel étoilé, qui pourra de nouveau être contemplé », conclut M. Aufrecht. En décidant d’installer des luminaires prêts à être connectés dans les villes et villages de toutes tailles, les urbanistes gardent leurs options ouvertes, peu importe ce que réserve l’avenir.
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