Allemagne : C. Vering, membre junior de l’IIF, montre que les pompes à chaleur peuvent réduire les émissions de GES de 91 %

Après des ventes record en 2021 et 2022, l’Association européenne des pompes à chaleur (EHPA) a constaté un recul des ventes dans plusieurs pays européens en 2023 et 2024. Selon l’EHPA, l’Allemagne est l’un des pays où les pompes à chaleur ne représentent actuellement qu’une part modeste du marché du chauffage de locaux.

Dans une étude publiée en août 2025 dans la revue Cell Reports Sustainability, une équipe de chercheurs de l’université de Aachen (Allemagne) a évalué les impacts environnementaux des pompes à chaleur et des frigorigènes en comparaison avec les systèmes de chauffage au gaz traditionnels, en incluant divers enjeux environnementaux en plus du changement climatique. Christian Vering, membre junior de l’IIF, et ses collègues ont mené une analyse du cycle de vie (ACV) sur l’ensemble du cycle de vie, de la production des frigorigènes ou des systèmes de pompes à chaleur à l’exploitation de ces dernières, en passant par l’impact des fuites de frigorigène lors de la fabrication et l’utilisation, ainsi que tous les processus en amont, comme l’approvisionnement en matériaux et en énergie.

Le remplacement des chaudières à gaz par des pompes à chaleur peut atténuer le changement climatique

Les résultats de l’étude révèlent que les pompes à chaleur ont un potentiel d’atténuation du changement climatique pouvant aller jusqu’à 91 % en comparaison avec le chauffage au gaz (cf. figure 1). En effet, d’après ces estimations, la réduction des émissions de GES peut atteindre 48 % dans un scénario de référence très conservateur, et jusqu’à 91 % lorsque l’électricité d’origine renouvelable est utilisée en combinaison avec des bâtiments et des pompes à chaleur écoénergétiques.

Ce potentiel d’atténuation est principalement influencé par trois facteurs, par ordre croissant d’importance : la performance énergétique du bâtiment résidentiel, l’efficacité de la pompe à chaleur liée au choix du frigorigène et la production d’électricité servant à alimenter la pompe à chaleur.

Le scénario de référence modélise une maison allemande de trois étages construite en moyenne entre 1919 et 1949. La pompe à chaleur y fonctionne avec le mix électrique allemand de 2019 et atteint un coefficient de performance saisonnier (SCOP) de 3,5 en utilisant le frigorigène R-410A. Le « mix électrique futur » correspond à une projection de l’alimentation en électricité.

Recommandations des auteurs pour une plus grande durabilité du secteur du chauffage résidentiel

Pour résumer les principales conclusions de l’étude, les auteurs formulent les recommandations suivantes :

1) Quand passer d’une chaudière à gaz à une pompe à chaleur et avec quel frigorigène ?

• D’un point de vue environnemental, même dans les scénarios très prudents, il faut dès maintenant choisir une pompe à chaleur plutôt qu’une chaudière afin d’atténuer le changement climatique.

2) Quel est l’ordre des priorités pour améliorer la durabilité du secteur du chauffage ?

• Promouvoir une électricité renouvelable et développer le réseau correspondant.
• Promouvoir les pompes à chaleur les plus efficaces, en exploitant leur plein potentiel (en utilisant par exemple du R-290 comme frigorigène, selon l’analyse des auteurs).
• Promouvoir la rénovation des bâtiments, réduisant ainsi la demande et la température de chauffage.

3) Quels obstacles cet examen approfondi a-t-il identifiés ?

• Une interdiction précipitée de plusieurs frigorigènes pourrait entraîner une contradiction entre les frigorigènes présents dans les produits et les normes de sécurité en vigueur, lesquelles nécessiteraient une révision.
• Si les mix électriques, l’efficacité des pompes à chaleur et les performances énergétiques des bâtiments s’améliorent, la production de pompes à chaleur aura un impact majeur sur plusieurs aspects environnementaux subissant jusque-là un transfert de charge. Le développement d’une économie circulaire autour des pompes à chaleur semble une voie prometteuse pour exploiter pleinement le potentiel de ces systèmes dans les bâtiments et limiter les transferts de charge environnementale restants.
• Nous avons besoin de spécialistes formés pour planifier, mettre en service et entretenir des pompes à chaleur efficaces, afin d’éviter une situation d’engorgement lors de la transition énergétique dans les années à venir.

L’étude complète est disponible en accès libre dans la revue Cell Reports Sustainability et dans FRIDOC.