Forage géothermique profond pour pompe à chaleur : profondeur, processus et coûts (2025)

Grâce au forage en profondeur, vous pouvez utiliser en permanence la chaleur du sol. C'est une condition préalable à l'installation d'une pompe à chaleur avec sonde géothermique. Mais à quelle profondeur devez-vous forer, quels en sont les coûts et que faut-il prendre en compte ? Cet article fournit une vue d'ensemble.

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Qu'est-ce que le forage géothermique profond ?

Un puits géothermique profond est un trou pouvant atteindre 100 mètres de profondeur dans lequel des sondes géothermiques sont insérées dans le sol. La chaleur stockée dans le sol peut donc être utilisée par une pompe à chaleur. Il est utilisé pour alimenter une maison individuelle en énergie de chauffage à partir de l'énergie géothermique constante et fait partie d'une pompe à chaleur dite à eau salée.

Quelle est la profondeur du forage ?

Une sonde géothermique peut généralement être forée jusqu'à 100 mètres de profondeur sans qu'un permis minier ne soit requis. À ce jour, le forage de plus de 100 mètres nécessite un permis en vertu de la loi fédérale sur les mines, de sorte que le forage n'est effectué que jusqu'à cette limite.

Le 4 septembre 2024, un Projet de loi du ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du climat a décidé de faciliter le forage des sondes géothermiques. Les forages jusqu'à 400 mètres de profondeur ne devraient plus être régis par la législation minière. Au contraire, seules les règles du droit de l'eau s'appliquent. Cela facilite considérablement l'utilisation de l'énergie géothermique. Cependant, la loi n'est pas encore entrée en vigueur (en juin 2024).

Quelle est la température à 100 mètres de profondeur ?

À une profondeur de 100 mètres, la température du sol se situe généralement entre 10 et 12 degrés Celsius. Cette température reste en grande partie constante tout au long de l'année. Par conséquent, une pompe à chaleur géothermique présente des conditions stables de 8 à 12 degrés Celsius, ce qui fait de l'énergie géothermique une source de chaleur particulièrement efficace et fiable. En outre, la température constante du sol en été peut être utilisée pour le refroidissement passif, sans consommation d'énergie supplémentaire.

Combien coûte un trou géothermique profond pour la pompe à chaleur ?

Un puits géothermique profond équipé d'une pompe à chaleur coûte au total entre 27 000 et 45 000 euros, y compris les sondes géothermiques, le forage, l'installation et la pompe à chaleur. Le forage profond coûte à lui seul entre 8 000 et 10 000 euros, selon la profondeur de forage, les conditions du sol et la région. 50 à 100 euros sont généralement facturés par mètre de forage.

Quelles sont les méthodes de perçage ?

Le procédé de forage encastré est généralement utilisé pour les maisons unifamiliales, mais il existe différentes méthodes de forage disponibles. Le choix de la méthode dépend de la profondeur, de la structure du sol et des conditions locales.

• Trou encastré (trou de rinçage rotatif) : Une tête de forage rotative écrase la roche, tandis qu'un liquide de rinçage déplace le foret vers le haut. Cette méthode est particulièrement efficace pour les sols meubles et à grains mixtes. Il s'agit du procédé le plus fréquemment utilisé pour le forage géothermique dans les maisons unifamiliales.
• Perçage au marteau (trou de levage d'air ou marteau Imloch) : Un marteau pneumatique écrase la roche directement dans le trou de forage. Dans le même temps, de l'air comprimé est utilisé pour transporter le matériau de perçage vers le haut. Cette méthode est particulièrement adaptée aux couches de roches dures et solides.
• Perçage à sec : Le perçage s'effectue sans rinçage ni air comprimé, généralement à l'aide de forets rotatifs ou de vis. Cette méthode est utilisée moins fréquemment car elle est techniquement plus complexe dans les zones profondes.

Quel est le processus de forage géothermique profond ?

Le processus de forage géothermique profond suit un plan clairement structuré afin que les sondes géothermiques soient ancrées de manière sûre et professionnelle dans le sol. Après la préparation, le forage proprement dit commence, suivi de l'installation et du raccordement à la pompe à chaleur.

1. Espace libre et installation sur le site de construction : La zone de forage est en cours de préparation, l'équipement est livré et les surfaces de travail sont nettoyées.
2. Définition et mesure des points de perçage : La position exacte des sondes géothermiques est mesurée et marquée en tenant compte des distances minimales.
3. Configuration de l'appareil de forage et démarrage du forage : En fonction du processus, l'appareil de forage approprié est configuré et le forage est lancé.
4. Progression du perçage avec rinçage continu ou air comprimé : Le forage est creusé au mètre, le matériel de forage est transporté vers le haut et documenté.
5. Insérez la sonde terrestre dans le trou de forage : Après avoir atteint la profondeur prévue, la sonde géothermique est insérée dans le forage.
6. Compression avec un matériau caloporteur (par exemple un mélange ciment-bentonite) : La sonde est pressée avec un matériau thermiquement conducteur et étanche.
7. Test d'étanchéité et raccordement aux conduites de saumure : L'étanchéité des sondes installées est testée et connectée à la pompe à chaleur.
8. Démontage du chantier : Une fois les travaux terminés, le site de forage sera à nouveau comblé et la zone sera démantelée.

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Combien de temps faut-il pour forer ?

Le forage en profondeur pour une pompe à chaleur géothermique prend généralement un à deux jours par puits. La durée exacte dépend de la profondeur de forage, de la structure du sol et des conditions météorologiques. Lorsque vous percez deux trous pour une maison unifamiliale, les travaux sont généralement terminés en une semaine.

Puis-je forer sur n'importe quel terrain ?

Le forage en profondeur pour l'énergie géothermique n'est pas autorisé sur toutes les parcelles de terrain. L'autorisation du forage dépend des conditions locales telles que les zones de protection des eaux, la structure du sol et les exigences réglementaires. Des tests d'experts et l'approbation de l'autorité responsable de l'eau sont donc toujours nécessaires.

Quels sont les permis requis ?

Pour les forages géothermiques profonds, le projet doit être notifié à l'autorité des eaux inférieure au moins un mois avant le début. Cela permet de vérifier si le forage est autorisé sur la propriété. À une profondeur de plus de 100 mètres, un permis supplémentaire de l'Office géologique de l'État est requis, ce qui est évité dans les maisons unifamiliales et multifamiliales.

Dans quelles régions d'Allemagne peut-on effectuer des forages profonds ?

Le forage en profondeur pour l'énergie géothermique est généralement possible dans toute l'Allemagne, à condition qu'il n'y ait pas de loi sur l'eau ou de restrictions géologiques. La décision revient à l'autorité responsable de l'eau, qui examine le projet au cas par cas. Les régions avec des structures de sol perméables et sans exigences de protection de l'eau sont particulièrement adaptées.

À quoi dois-je faire attention lors du forage d'un puits géothermique ?

Les points suivants sont cruciaux pour la réussite de la mise en œuvre d'un puits géothermique :

• Vérifiez l'état du sol : La surface doit être adaptée au perçage. Les rapports géologiques ou les archives de forage fournissent des informations sur la structure et les couches rocheuses.
• Obtenir une approbation : Avant de commencer, le projet doit être signalé à l'autorité des eaux inférieure. Des permis supplémentaires sont requis dans les zones de protection des eaux ou à des profondeurs supérieures à 100 mètres.
• Accessibilité : L'appareil de forage nécessite un espace suffisant et un accès libre. Les routes d'accès étroites, les pentes ou les bâtiments peuvent rendre la mise en œuvre difficile ou coûteuse.
• Définissez la profondeur de perçage et le nombre de trous : La capacité de chauffage requise détermine la profondeur et la fréquence de forage. Pour les maisons unifamiliales, 1 à 2 trous d'une longueur maximale de 100 mètres suffisent généralement.
• Entreprise de terrassement agréée : Seules des entreprises spécialisées dotées de l'agrément et de l'expérience appropriées devraient effectuer les travaux. La qualité et la documentation sont déterminantes pour la sécurité de fonctionnement ultérieure.
• assurance : L'entreprise de terrassement sous contrat doit disposer d'une assurance responsabilité civile professionnelle adéquate. Cela garantit qu'il adhère aux dommages éventuels causés par le forage, tels que les tuyaux ou les eaux souterraines.

Quelles complications peuvent survenir lors du forage d'un trou profond ?

Le forage en profondeur pour une pompe à chaleur géothermique peut entraîner des complications souterraines inattendues malgré une planification minutieuse. Ces risques doivent être connus à l'avance et pris en compte lors de la sélection de la société de forage :

• Eaux souterraines sous pression : Si une couche d'eau souterraine est forée à haute pression pendant le forage, des fuites d'eau incontrôlées et des dommages peuvent survenir. Cela rend également difficile la compression sécurisée du trou de forage avec un composé d'étanchéité destiné à empêcher les eaux de surface de pénétrer dans les eaux souterraines.
• Effondrement de cavités souterraines : Dans certaines régions, notamment dans les anciennes zones minières, les forages peuvent déstabiliser les cavités souterraines. Cela peut entraîner une réduction de la surface, ce qui nuit au fonctionnement et à l'efficacité de la pompe à chaleur.
• Sous-sol poreux présentant des fractures ou des dépôts d'eau karstique : Dans de telles formations géologiques, le matériau de compression utilisé peut s'échapper de manière incontrôlable. Cela rend difficile la bonne étanchéité du trou de forage, voire la rend impossible.
• Minéralisation et ressources gazières : Dans certaines zones, les eaux souterraines peuvent contenir de grandes quantités de minéraux dissous ou de dioxyde de carbone. Les fuites de CO2 pendant le forage constituent un risque rare mais grave qui doit être couvert par une assurance forage.

Quels sont les avantages et les inconvénients du forage géothermique profond ?

Le forage géothermique profond offre un rendement élevé, une source de chaleur constante et un faible encombrement, mais nécessite des investissements initiaux élevés et un permis. Les avantages résident dans une production d'énergie fiable par tous les temps et une longue durée de vie. Les inconvénients incluent les coûts élevés de forage et d'installation ainsi que les éventuelles restrictions géologiques sur la propriété.

Quelles sont les alternatives au forage géothermique profond ?

Les alternatives au forage géothermique profond comprennent des capteurs de zone, des systèmes de puits (pompes à chaleur pour eaux souterraines) et des pompes à chaleur air-eau. Alors que les sondes géothermiques sont forées verticalement dans les profondeurs, les capteurs de zone utilisent l'énergie géothermique proche de la surface dans des systèmes de canalisations horizontales. Les systèmes de puits utilisent l'eau souterraine comme source de chaleur. Les pompes à chaleur air-eau, quant à elles, obtiennent de l'énergie directement à partir de l'air ambiant. La meilleure solution dépend de la propriété, de la disponibilité de l'eau, de la réglementation et du budget.