Davos Clavadel – Système géothermique 30x40m
Situation initiale
Une solution géothermique a été recherchée pour la rénovation d'un complexe de plusieurs appartements de vacances à Clavadel, près de Davos, dans le canton des Grisons. La propriété est située à 1 660 mètres d'altitude, au cœur d'un paysage montagneux.
Le projet initial prévoyait l'installation de plusieurs forages en double U de 40 millimètres de diamètre et de 200 mètres de profondeur chacun. Cependant, les premiers forages ont déjà démontré qu'une telle envergure était irréalisable en raison de la présence d'eaux souterraines artésiennes à une profondeur d'environ 42 mètres.
Une réponse rapide était nécessaire. MR Erdwärme, en collaboration avec separatus, a pu proposer rapidement et facilement une alternative pratique. Grâce à ce système, spécialisé dans les sondes courtes, le projet a été adapté et mis en œuvre avec succès. La planification et la mise en œuvre ont été transférées vers des sondes géothermiques separatus de 40 mètres de profondeur.
Mise en œuvre d'un système géothermique
Test TRT separatus
Afin de déterminer le nombre de sondes géothermiques separatus de 40 mètres de profondeur nécessaires au projet, une sonde séparée avec un remblai présentant une conductivité thermique de 2 W/(mK) a été installée au niveau du premier forage. Un essai de réponse thermique (TRT) a été réalisé huit jours après l'installation, en juillet 2025.
Lors de la première partie de l'essai, une température moyenne du sol non perturbé de 9,8 °C a été mesurée. Lors de la seconde partie, la sonde a fonctionné avec une puissance de dissipation thermique spécifique de 76 watts par mètre. La phase de contrainte thermique a duré 139 heures, dépassant ainsi les exigences minimales recommandées au niveau international.
Lors de l'essai, la puissance calorifique moyenne était de 3,8 kilowatts. Le débit mesuré était de 617 litres par heure. La conductivité thermique effective du sous-sol a été déterminée à 2 W/(mK), ce qui correspond à la structure hydrogéologique locale (dépôts morainiques). De plus, une vitesse d'écoulement de l'eau souterraine de 2,1 × 10⁻⁶ mètres par seconde a été détectée.
Dimensionnement
Le système géothermique a été dimensionné à l'aide du logiciel de conception GHEtool. Les paramètres du sol déterminés lors du TRT ont servi de base à la simulation.
Le bâtiment a un besoin annuel de chauffage de 27 200 kilowattheures. La demande d'eau chaude sanitaire s'élève à 2 800 kilowattheures supplémentaires par an. Un besoin annuel de climatisation de 3 900 kilowattheures a été calculé pour les mois d'été. Une pompe à chaleur d'une puissance calorifique maximale de 25 kilowatts est utilisée.
Sur la base de ces informations, une simulation à long terme a été réalisée sur une période de 50 ans. Elle a abouti à une température moyenne minimale du fluide de -1,31 °C.
Configuration et mise en œuvre du champ de forage
Au total, 30 forages, chacun de 40 mètres de profondeur, ont été répartis et réalisés sur la propriété.
Les forages ont été réalisés avec un tubage d'un diamètre extérieur de 132 mm. Compte tenu des conditions géologiques, un tubage continu était nécessaire. La tige de forage utilisée avait un diamètre extérieur de 89 mm et le marteau perforateur, un diamètre de 108 mm.
Le remblayage a été réalisé à l'aide d'un tube d'injection de 25 mm, inséré dans le forage avec la sonde. Le mortier géothermique haute performance K Zeo-Therm 2.0, à haute conductivité thermique, a été utilisé pour un transfert thermique maximal.
Les travaux de raccordement ont été réalisés par Bruno Brunner AG. Une tête separatus avec un raccord de 40 millimètres a été soudée sur chaque sonde. Trois sondes ont été connectées en série, formant ainsi dix circuits de sondes, reliés par deux conduits de distribution.
Les puits de distribution ont été fabriqués sur mesure par Geser Erdwärme GmbH. Un puits de distribution ECO 650 quadruple et sextuple avec couvercles A-35, des distributeurs en ligne de 5 à 42 litres par minute et des raccords D40 EWS ont été utilisés.
Conclusion
Ce projet démontre de manière impressionnante comment, grâce à une planification réfléchie, une expertise technique et une technologie innovante, une solution géothermique rentable et fiable peut être mise en œuvre dans des conditions géologiques difficiles. Grâce à la longue expérience de MR Erdwärme et à son approche axée sur les solutions, une alternative viable a été rapidement trouvée. Combinée au système separatus, spécialisé dans les forages à faible profondeur, une solution géothermique performante a été mise en œuvre. MR Erdwärme a non seulement assuré la mise en œuvre opérationnelle, mais a également fait preuve d'une grande expertise en coordination de projet et en intégration système.
Le système répond à tous les besoins énergétiques du bâtiment et démontre simultanément que les systèmes géothermiques peuvent être mis en œuvre avec des besoins d'espace réduits et des profondeurs de forage plus faibles sans compromettre l'efficacité ou la fiabilité opérationnelle.
Ce projet illustre parfaitement comment la géothermie moderne peut être planifiée et mise en œuvre durablement dans des régions alpines sensibles grâce à l'expertise, à la flexibilité et à des solutions système innovantes. Malgré des conditions difficiles, le client a réussi à mettre en place un système géothermique fonctionnel et durable.
