L’éclairage public

Environnement
A retenir
A retenir
  • L’éclairage public représente une part importante de la consommation d’énergie.
  • Les travaux d’équipements d’éclairage permettent aux travaux publics d’accompagner la transition énergétique des communes.
Sommaire
Sommaire
  • Dans quel état est l’équipement actuel ?
  • Quels effets sur la biodiversité ?
  • Comment faire mieux ?

Dans quel état est l’équipement actuel ?

L’éclairage public actuel est constitué d’installations qui ont 25 ans en moyenne. Leur durée de vie est estimée à 30 ans, il va donc y avoir rapidement un renouvellement du parc matériel.

Le parc installé est constitué de quatre familles d’équipements :

  • les lampes à vapeur de mercure : elles représentent 10 % du parc et sont interdites à la commercialisation depuis 2015, car c’est une source de pollution aux métaux lourds ;
  • les lampes à vapeur de sodium haute pression (SHP) : elles représentent 50 à 60 % du parc actuel ;
  • les lampes à iodure : elles représentent 5 à 15 % du parc d’équipements.

Ces trois types d’équipements constituent 85 % des équipements installés. Ils correspondent à 17 % de la consommation énergétique totale, et près de 41 % de la consommation électrique.

Il y a une quatrième famille de produits qui est déjà en exploitation :

  • les diodes électroluminescentes (LED) : elles représentent 15 % du parc actuel. Ce dernier type d’équipement est légèrement plus cher à l’achat, mais consomme beaucoup moins d’énergie et devient rentable sous 2 à 3 ans.
Diode électroluminescente (LED)

Dispositif électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Une diode électroluminescente ne laisse passer le courant électrique que dans un seul sens et produit le rayonnement d’une ou plusieurs couleurs par conversion d’énergie électrique lorsqu’un courant la traverse.En raison de son meilleur rendement lumineux, la lampe LED remplace d’autres types de lampes. Elle est aussi utilisée dans la construction des écrans plats.

Les premières LED commercialisées ont produit de la lumière infrarouge, rouge, verte puis jaune. L’arrivée de la LED bleue, associée aux progrès techniques et d’assemblage, a permis de couvrir l’ensemble de la lumière visible.

De nombreux appareils sont munis de LED composites (trois LED réunies en un composant : rouge, vert et bleu). Cela permet d’afficher de très nombreuses couleurs.

Contrairement aux lampes à incandescence, la LED est un équipement récent (les premiers prototypes datent de 1972), et a valu le prix Nobel de physique à Shuji Nakamura, Isamu Akasaki et Hiroshi Amano, en 2014, pour leur travail sur les LED bleues.

Quels effets sur la biodiversité ?

La lumière artificielle, utilisée la nuit, a des conséquences sur tous les groupes biologiques : flore et faune (environ 30 % des vertébrés et 60 % des invertébrés vivent partiellement ou totalement la nuit), et sur tous les milieux écologiques (terrestre, d’eau douce, marin). Environ 85 % du territoire français subit une pression sur sa qualité lumineuse. Les effets diffèrent selon la part de l’environnement que l’on étudie.

Pour la faune, deux grands mécanismes sont identifiés :

  • Certaines espèces se dirigent grâce à la lumière naturelle de la nuit. Par exemple, les oiseaux marins ou en migration se dirigent grâce au ciel étoilé. Elles sont donc désorientées et leurrées par les éclairages artificiels, ce qui peut aller jusqu’à entraîner leur mort. Par exemple, une route éclairée piège les insectes et vide les milieux naturels adjacents.
  • Certaines espèces sont repoussées par la lumière (la plupart des chauves-souris, les rongeurs…). Ces espèces fuient l’éblouissement ou assimilent la mise en lumière comme un facteur de danger face à la prédation par d’autres animaux. Par exemple, une route éclairée constitue une barrière imperméable aux amphibiens en migration qui n’oseront pas traverser cet endroit qu’ils perçoivent comme un danger.

La lumière artificielle perturbe les déplacements de la faune et fragmente les habitats. Elle peut agir de manière :

  • directe : risques d’éblouissement, voire de lésions oculaires ;
  • précise : chaque point lumineux est une cible d’attraction ou de répulsion ;
  • ambiante ou projetée : l’éclairage du sol et des feuillages est interprété par de nombreuses espèces comme un risque accru de prédation et entraîne une réaction d’évitement des zones éclairées. La qualité des habitats nocturnes est ainsi dégradée ;
  • diffuse : l’association de la lumière avec celles de l’atmosphère forme un halo néfaste aux espèces se guidant avec le ciel étoilé.

Pour la flore, on observe des effets :

  • directs : la lumière artificielle affecte le rythme biologique des végétaux (à l’instar des animaux). Par exemple, des arbres en ville ouvrent leurs bourgeons plus précocement ;
  • indirects : les impacts de l’éclairage artificiel sur les pollinisateurs, en particulier les insectes nocturnes, perturbent la reproduction, diminuant ainsi les services écosystémiques.

Il est important de prendre en compte l’ensemble de ces manifestations pour adopter une démarche complète. À ce titre, la réduction du halo atmosphérique est une première étape nécessaire, mais il convient de la compléter en prenant en compte les effets au sol.

Faune et flore
La faune constitue l’ensemble des espèces animales vivant à un endroit donné.
La flore constitue l’ensemble des espèces végétales vivant à un endroit donné.
Pollinisateur (ou espèce pollinisatrice)

Animal (le plus souvent un insecte) qui transporte avec lui des grains de pollen vers des fleurs et qui participe à la fécondation et donc à la reproduction des espèces végétales qu’il fréquente.Les espèces les plus emblématiques sont les abeilles, les papillons (de jour et de nuit), les mouches, etc., qui participent à la reproduction de 90 % des plantes à fleurs dans le monde.

 

Comment faire mieux ?

Les communes sont tenues d’éclairer l’espace public afin d’assurer la sécurité des usagers, qui utilisent leurs équipements, tout en menant une politique destinée à prévenir, réduire et limiter les nuisances lumineuses et les consommations d’énergie. Par exemple, il faut équiper la ville en éclairages :

  • extérieur destinés à favoriser la sécurité des déplacements, des personnes et des biens et le confort des usagers, en particulier sur la voirie ;
  • de mise en valeur du patrimoine ainsi que des parcs et jardins ;
  • d’équipements sportifs de plein air (piscines, stades…) ;
  • de bâtiments (illumination des façades) ;
  • de parcs de stationnement ;
  • d’événementiel extérieur (illuminations utilisées à l’occasion d’une manifestation artistique, culturelle…).

Il n’existe, à ce jour, aucune méthodologie de réduction de la pollution lumineuse permettant de concilier besoins et sécurité des usagers et protection à 100 % la biodiversité. Il est toutefois possible d’agir sur trois axes pour réduire les effets de l’éclairage nocturne sur la biodiversité, et plusieurs moyens de réduire la consommation énergétique.

Pour limiter les nuisances :

  • sur les points lumineux eux-mêmes : il est préconisé de diriger les éclairages vers le sol pour réduire la diffusion de la lumière vers le ciel. D’autres caractéristiques sont importantes comme la hauteur des mâts, ou la longueur d’onde (la couleur) de l’éclairage ;
  • sur l’organisation spatiale des points lumineux : certains espaces recouvrent des enjeux de biodiversité particulièrement importants comme par exemple certains bâtis (clochers, ponts, falaises…), les cours d’eau et leurs abords (riches en biodiversité aquatique et amphibie doivent faire l’objet d’une vigilance particulière ;
  • sur la planification temporelle de l’éclairage : il est préconisé de réduire autant que possible la durée d’éclairage (ce qui implique une étude sur les besoins humains). À cet effet, il est possible de recourir à des détecteurs de présence et des minuteries. Une extinction de l’éclairage en cœur de nuit, qu’elle soit totale ou partielle, peut aussi être réalisée (et doit commencer tôt pour avoir un effet).

Pour limiter la consommation énergétique :

  • les ballasts électroniques : cet équipement permet de limiter le scintillement et de déclencher instantanément les éclairages. Cela a pour effet de permettre un gain énergétique d’environ 15 % sur les éclairages qui ne sont pas à LED ;
  • les commandes d’allumage : améliorer la précision des commandes d’allumage permettrait un gain d’énergie d’environ 5 % ;
  • les remplacement par des LED : l’installation d’équipements LED permet la réalisation d’économies d’énergie de l’ordre de 70 %.

Concevoir un système de « smart-lighting » équipé à la fois de commandes d’allumage précises, d’une planification temporelle de l’éclairage, de capteurs de présence pour adapter l’éclairage au besoin, et dune organisation spatiale réfléchie (au niveau des équipements et de leurs positions) permettrait en théorie de limiter les nuisances et d’éclairer pour une moindre consommation.

©TP Demain 2022

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