De la corrosion à la propreté : inverser le déclin des systèmes géothermiques en Suisse

Introduction : La qualité de l'eau menace le rendement des installations géothermiques

Partout dans le monde, les pompes à chaleur géothermiques constituent une alternative durable au chauffage traditionnel alimenté par des combustibles fossiles. Pourtant, dans environ 30 % des régions suisses, la dureté de l'eau, associée à des conditions minérales défavorables, pose un problème récurrent : les systèmes géothermiques perdent progressivement en efficacité en raison de l'entartrage, de la corrosion et de la colonisation bactérienne. Sans intervention, ces conditions entraînent des cycles d'entretien coûteux et des interruptions de fonctionnement qui compromettent la rentabilité des énergies renouvelables. RELL AG, une installation située dans la ville de Susten, a été confrontée à ce défi précis et a mis en œuvre une solution qui mérite d'être mentionnée.

Le défi : trois échangeurs de chaleur menacés

Le site de RELL AG exploite trois échangeurs de chaleur à plaques pour son système géothermique. Avant l'installation d'AQUA4D, ces échangeurs subissaient des contraintes de fonctionnement croissantes dues à deux causes principales : l'entartrage et la colonisation bactérienne.

Selon le rapport d'installation, le système a été conçu pour prévenir deux menaces spécifiques. Premièrement, l'accumulation de boues et de dépôts dans le réseau de canalisations, la pompe et les échangeurs de chaleur, qui s'accumulent au fil du temps et restreignent le débit. Deuxièmement, la prolifération de bactéries ferrugineuses, notamment Gallionella et Leptothrix, qui se développent dans les eaux souterraines et provoquent l'oxydation du fer dissous, entraînant la formation d'un biofilm.

Les photos des tubes de contrôle révèlent l'ampleur de ce défi : le réseau de canalisations présentait une forte contamination au moment de l'installation, avec d'importants dépôts minéraux et bactériens recouvrant visiblement les surfaces internes :

Coupe transversale d’un « tube de surveillance », utilisé par AQUA4D pour obtenir des informations sans avoir à démonter l’ensemble de la tuyauterie

La solution : le traitement physique de l'eau à la source

Le système de traitement physique de l'eau AQUA4D® a été installé au point de captage, à proximité de la pompe et en amont des trois échangeurs de chaleur à plaques. Selon le rapport d'installation, l'objectif est de prévenir l'entartrage, la corrosion et la prolifération bactérienne dans l'ensemble du système.

Contrairement aux additifs chimiques ou à la filtration mécanique, AQUA4D agit en modifiant physiquement la structure de l'eau. Le système ne modifie pas la composition chimique de l'eau et ne nécessite pas l'ajout continu de produits chimiques, ce qui constitue un avantage essentiel dans les applications géothermiques où la réinjection d'eaux souterraines est nécessaire et où toute contamination chimique doit être évitée.

Au-delà de l'inspection visuelle, l'efficacité est surveillée en continu grâce au suivi des débits et de la pression de l'eau en amont et en aval des trois échangeurs de chaleur à plaques. Cette double approche – inspection visuelle des tubes combinée à la surveillance des débits et de la pression – offre une vue d'ensemble complète des performances du système sur la période de référence de 9 mois.

Résultats : évolution visuelle observée sur une période de neuf mois

Les inspections des tubes de contrôle fournissent la preuve visuelle de l’efficacité du système. En décembre (deux mois plus tard), les premières inspections ont montré que les dépôts commençaient à ramollir et à se décomposer. En mars, cinq mois après la mise en service, la transformation était devenue mesurable : les débits s’étaient sensiblement améliorés et le matériau d’origine des canalisations — auparavant dissimulé sous les dépôts — redevenait visible. En octobre de l’année suivante, un an après l’installation, l’inspection des tubes témoins a confirmé le renversement de tendance : les surfaces fortement corrodées avaient été remplacées par des parois de tuyaux propres, ne présentant plus que des dépôts résiduels mineurs. Plus important encore, une couche de passivation protectrice s’était formée à la surface des tuyaux, empêchant toute nouvelle corrosion de s’installer. Les photographies du rapport illustrent cette évolution d’un état encrassé à un état propre, démontrant non seulement une gestion des symptômes, mais aussi une véritable restauration du système.

Markus Schwery, qui a supervisé le projet, fait remarquer : « Au vu de l'état des canalisations lors de l'installation, on peut affirmer qu'il s'agit d'un très bon résultat. Non seulement les importantes incrustations ont été éliminées, mais la formation de nouvelles boues a été empêchée. De plus, grâce au rinçage régulier des boues présentes dans les canalisations, le débit est continuellement augmenté et la formation de nouveaux dépôts, tant dans les canalisations que dans les échangeurs de chaleur à plaques, est évitée. Le graphique montre que le débit a pu être augmenté de 40 % en très peu de temps. »

À gauche : lors de l'installation, en octobre 2024. À droite : inspection en octobre 2025

« Nous avons effectué une nouvelle mesure aujourd’hui. Le système a enregistré des progrès encourageants. Le débit a augmenté d’environ 40 % ».
– Manuel Schnyder, RELL AG, six mois après l'installation

Résultats : évolution visuelle observée sur une période de neuf mois

Les inspections des tubes de contrôle fournissent la preuve visuelle de l’efficacité du système. En décembre (deux mois plus tard), les premières inspections ont montré que les dépôts commençaient à ramollir et à se décomposer. En mars, cinq mois après la mise en service, la transformation était devenue mesurable : les débits s’étaient sensiblement améliorés et le matériau d’origine des canalisations — auparavant dissimulé sous les dépôts — redevenait visible. En octobre de l’année suivante, un an après l’installation, l’inspection des tubes témoins a confirmé le renversement de tendance : les surfaces fortement corrodées avaient été remplacées par des parois de tuyaux propres, ne présentant plus que des dépôts résiduels mineurs. Plus important encore, une couche de passivation protectrice s’était formée à la surface des tuyaux, empêchant toute nouvelle corrosion de s’installer. Les photographies du rapport illustrent cette évolution d’un état encrassé à un état propre, démontrant non seulement une gestion des symptômes, mais aussi une véritable restauration du système.

Markus Schwery, qui a supervisé le projet, fait remarquer : « Au vu de l'état des canalisations lors de l'installation, on peut affirmer qu'il s'agit d'un très bon résultat. Non seulement les importantes incrustations ont été éliminées, mais la formation de nouvelles boues a été empêchée. De plus, grâce au rinçage régulier des boues présentes dans les canalisations, le débit est continuellement augmenté et la formation de nouveaux dépôts, tant dans les canalisations que dans les échangeurs de chaleur à plaques, est évitée. Le graphique montre que le débit a pu être augmenté de 40 % en très peu de temps. »

Contexte général : défis et réussites dans le domaine de la géothermie

RELL AG n’est pas la seule à être confrontée à des défis en matière d’efficacité géothermique. Le rapport d’installation souligne que la dureté de l’eau et des conditions minérales défavorables empêchent une exploitation fiable de l’énergie géothermique proche de la surface sur près d’un tiers du territoire suisse. Trois installations géothermiques de premier plan fournissent un contexte pertinent pour l’expérience de RELL AG.

1. FANUC (site industriel) :

Chez FANUC Suisse, un site de production équipé d'une pompe à chaleur alimentée par les eaux souterraines était confronté à une colonisation récurrente par des bactéries ferrugineuses. Plusieurs méthodes de nettoyage — traitement chimique, jets d'eau à haute pression et nettoyage mécanique — ne se sont avérées efficaces que temporairement. L'usine devait procéder au démontage complet et au nettoyage des échangeurs de chaleur plusieurs fois par an. Après l'installation d'unités de traitement AQUA4D sur la conduite d'alimentation en eau souterraine, la situation s'est radicalement inversée. Au bout de 18 mois de fonctionnement, aucune intervention de maintenance supplémentaire n'a été nécessaire, et lorsque les échangeurs de chaleur ont finalement été inspectés à nouveau, ils étaient plus propres qu'au moment de leur installation initiale, avec des surfaces brillantes. L'usine fonctionne désormais 365 jours par an sans aucun problème.

2. Brigerbad (établissement d'hébergement)

Brigerbad, un nouvel immeuble résidentiel du Valais équipé d'un système de chauffage et de refroidissement géothermique, a connu des obstructions du circuit dues à des bactéries ferrugineuses peu après l'installation, ce qui a contraint à le remplacer temporairement par une chaudière électrique très gourmande en énergie. Après l'installation d'AQUA4D en janvier 2022, les données ont montré que la température de l'eau en sortie restait stable à 47 degrés sur des périodes de trois mois, ce qui indique que la stabilité du système a été rétablie.

3. KUSPO/Lenk (complexe sportif municipal)

En tant qu’installation sportive municipale utilisée en continu et nécessitant des températures constantes tout au long de l’année, le Kurs und Sport Zentrum (KUSPO) de Lenk devait procéder à un nettoyage obligatoire de son échangeur thermique toutes les 4 à 6 semaines, pour un coût de 4 000 CHF par cycle de nettoyage, ce qui entraînait des perturbations dans son fonctionnement. Après l’installation d’AQUA4D, le seuil de nettoyage n’a plus jamais été atteint. Depuis son installation, l’échangeur de chaleur n’a plus jamais nécessité de nettoyage – ce que l’ingénieur-conseil a qualifié de succès total, avec un retour sur investissement obtenu en un temps remarquablement court.

4. Aeschbach Chocolatier (site de production en Suisse)

Les échangeurs de chaleur à plaques de ce fabricant de chocolat présentaient d’importants « dépôts rougeâtres » causés par des bactéries ferrugineuses, nécessitant un nettoyage professionnel régulier (et coûteux). Quelques mois seulement après l’installation d’AQUA4D, les résultats étaient évidents : les techniciens ont constaté une réduction significative des dépôts, une décoloration moins prononcée, et un échangeur présentant si peu d’encrassement qu’il pouvait rester à l’arrêt. Les prestataires de maintenance habitués aux travaux de nettoyage à haute pression ont immédiatement remarqué la différence. M. Aeschbach estime que l’investissement sera rentabilisé en moins de deux ans si la fréquence de nettoyage est simplement réduite de moitié, et potentiellement en moins d’un an au vu des performances actuelles.

Conclusion : un avenir plus prometteur pour la géothermie

Ces installations réparties dans toute la Suisse démontrent que la calcification et la colonisation bactérienne ne constituent plus des problèmes insolubles ou coûteux. En traitant l'eau à la source par des moyens physiques – sans produits chimiques, sans additifs et sans entretien complexe –, les installations géothermiques peuvent éviter le cycle de dégradation qui entraîne généralement des cycles de nettoyage et des interruptions d'exploitation.

En Suisse, où environ 30 % des régions sont confrontées à une eau dure qui ne se prête pas à l'exploitation géothermique, cette approche ouvre la voie à une adoption plus large de la technologie durable des pompes à chaleur. Il existe désormais de nombreuses preuves concrètes démontrant que le traitement de l'eau au niveau de la prise d'eau du système géothermique permet de rétablir et de maintenir le rendement pendant des années, transformant ainsi une contrainte technique cachée en un problème résolu.

Entretien avec Pärli AG, installateur du système AQUA4D chez FANUC en Suisse