Un immeuble résidentiel berlinois réduit ses coûts de chauffage de 45 % après une rénovation R290

Une association de logement de Dortmund a remplacé les chaudières à gaz de **deux immeubles d'appartements (20 unités résidentielles, 1 440 m²)** par une cascade de **six pompes à chaleur Vaillant R290 totalisant 80 kW**, fonctionnant à un **facteur de performance saisonnier d'au moins 3,5** et qui devrait permettre de réduire les émissions de **20,5 tonnes de CO₂ par an**.
- La modernisation repose sur une base de recherche : le projet **LC R290** de Fraunhofer ISE, un programme de 9 millions d'euros avec 20 entreprises de chauffage et de logement (2023-2026), a construit un prototype au propane de 28 kW fonctionnant avec seulement **760 g de réfrigérant à SCOP 3,6 (débit de 55 °C)**.
- Les prototypes pour appartements fonctionnent avec **150 g de propane**, une quantité suffisamment faible pour permettre leur installation dans les cuisines et les buanderies.
- Le R290 (propane) a un **potentiel de réchauffement climatique d'environ 3**, contre 2 088 pour le R410A encore courant dans le parc de bâtiments aujourd'hui.
- La sécurité a été validée de manière rigoureuse : **plus de 100 tests de décharge répartis sur cinq concepts de sécurité**, confirmant l'approche de « l'enceinte ventilée » décrite dans les normes EN 378 et IEC 60335-2-40.
- La mise à l'échelle n'est plus théorique : les unités au propane de Viessmann Climate Solutions font partie d'un **cadre de décarbonation du secteur public britannique de 1,6 milliard de livres sterling**, et 226 magasins ALDI au Royaume-Uni et en Irlande fonctionnent déjà avec des pompes à chaleur R290.

---

Le projet de Dortmund a débuté comme souvent : par un échec. Une chaudière d’un immeuble appartenant à la société de logement social de Dortmund est tombée en panne et, confrontée de toute façon à la nécessité de la remplacer, la société a opté pour la décarbonation plutôt que de revenir au gaz.

Les chiffres de l'installation achevée, publiés par NaturalRefrigerants.com en mars 2026, sont éloquents. Deux immeubles collectifs, dix logements d'une surface habitable d'environ 720 m² chacun. Six unités air-eau au propane Vaillant aroTHERM plus VWL 125/8.1, installées en cascade derrière les bâtiments, pour une puissance de chauffage totale de 80 kW. Deux ballons tampons de 800 litres. Un chauffage électrique d'appoint pour un fonctionnement stable à basse température. Et un coefficient de performance saisonnier d'au moins 3,5, avec des réductions annuelles de CO₂ prévues de 20,5 tonnes.

« Pour la transition énergétique dans le secteur du logement collectif, nous avons besoin de solutions économiquement viables, faciles et rapides à mettre en œuvre, notamment dans les bâtiments existants et sans travaux dans les espaces de vie », a déclaré Thorsten Baude, responsable grands comptes pour le secteur du logement chez Vaillant, lors de l'annonce du projet. Le système Dortmund est la solution préfabriquée et prête à l'emploi de Vaillant, répondant à ce besoin : préfabriqué industriellement, livré prêt à être raccordé et installé par l'entreprise Alois Müller.

« Ce projet contribue de manière précieuse à la réalisation de nos objectifs climatiques et soutient la stratégie de décarbonation à long terme de l'entreprise », a déclaré Samuel Šerifi, porte-parole du conseil d'administration de l'Association des logements de Dortmund.

## Qu'est-ce que le R290 ?

Le R290 est du propane, utilisé comme fluide frigorigène. Il appartient à la famille des fluides frigorigènes naturels : son potentiel de réchauffement climatique est d'environ 3, contre 2 088 pour le R410A et 675 pour le R32. Il n'est pas toxique et ne persiste pas dans l'atmosphère comme les HFC de synthèse. Son principal inconvénient est son inflammabilité : le propane est classé A3 (très inflammable). C'est pourquoi, dans le domaine de l'ingénierie des bâtiments, l'accent est mis sur la réduction de la charge de fluide frigorigène.

## Qu'est-ce que SCOP55 ?

Le **SCOP55** est le coefficient de performance saisonnier mesuré à une température de départ de 55 °C. Il s'agit de la valeur de référence pour évaluer le comportement d'une pompe à chaleur alimentant d'anciens systèmes de chauffage par radiateurs, par opposition aux systèmes modernes de chauffage au sol. Un SCOP55 de 3,6 signifie une production de 3,6 kWh de chaleur par kWh d'électricité, tout en fournissant de l'eau suffisamment chaude pour les radiateurs traditionnels. Dans le cadre de la rénovation de logements collectifs, ce coefficient est déterminant pour évaluer la pertinence de l'installation d'une pompe à chaleur.

## Qu'est-ce qu'une conception à faible charge ?

La conception à faible charge consiste à concevoir une pompe à chaleur au propane pour fonctionner avec la plus petite quantité de réfrigérant possible, en réduisant le volume d'huile des compresseurs, en optimisant les collecteurs de l'échangeur de chaleur et en ajoutant des stratégies de contrôle pour le démarrage et le dégivrage. L'objectif est la conformité aux normes de sécurité : en dessous d'environ 150 g par unité intérieure, le risque de fuite diminue suffisamment pour que l'installation dans les cuisines et les buanderies ordinaires soit autorisée selon les normes en vigueur.

## La recherche sous-jacente : le projet LC R290 de l’institut Fraunhofer ISE

L'installation de Dortmund est le fruit de trois années de recherche ciblée, combinées à la problématique d'une association de logement social confrontée à une chaudière hors service.

Depuis janvier 2023, l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire ISE pilote le projet LC R290, financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie et de la Protection du climat avec un budget de 9 millions d'euros et un consortium de 20 entreprises des secteurs du chauffage et du logement. Son objectif : faire des pompes à chaleur au propane une solution viable pour les immeubles collectifs existants, qui figurent parmi les parcs immobiliers les plus difficiles à décarboner en Europe.

L'équipe de projet a travaillé à partir de portefeuilles immobiliers réels, et non d'hypothèses préconçues. Les bâtiments témoins des sociétés de logement participantes présentaient des besoins en chauffage allant de 23 à 93 kW et comprenaient aussi bien des immeubles équipés d'un chauffage central au gaz que des appartements dotés de poêles individuels. Le constat tiré de cette diversité est sans appel et constitue la principale conclusion du projet.

« Compte tenu des différents défis rencontrés, comme la question d'une source de chaleur adaptée ou d'un espace limité, il n'existe pas de solution technologique unique ; nous avons donc développé plusieurs solutions applicables », explique Björn Nienborg, coordinateur du projet à l'institut Fraunhofer ISE. « L'essentiel est de concevoir un système adapté au bâtiment, comprenant une pompe à chaleur, un système de stockage, un système hydraulique, un système de régulation et un système de distribution de chaleur. »

Côté ingénierie, les résultats sont concrets. Un prototype compact de pompe à chaleur eau-saumure pour intérieur délivre 28 kW (B0/W55) avec 760 g de propane et un SCOP de 3,6 à une température de sortie de 55 °C. Un démonstrateur décentralisé pour appartement fonctionne à 4,9 kW (B0/W55) avec une charge de 150 g – une quantité suffisamment faible, souligne Timo Methler, responsable de l'équipe de conception de pompes à chaleur chez Fraunhofer ISE, pour élargir les possibilités d'installation : « Cette faible charge de 150 g est essentielle pour minimiser les risques liés à l'utilisation du propane, un fluide frigorigène inflammable, et permet ainsi d'installer des pompes à chaleur dans les cuisines ou les buanderies, leurs emplacements habituels. » Le concept optimisé de l'unité extérieure a permis de réduire la charge de fluide frigorigène de 20 % par rapport aux unités comparables, tout en augmentant l'efficacité de 15 %.

## La sécurité, testée plutôt que présumée

Toute discussion sur le propane finit par aborder la question de l'inflammabilité, et LC R290 l'a traitée sous un angle expérimental. Pour les installations intérieures, l'équipe a reproduit plus d'une centaine de scénarios de fuite lors d'essais de décharge, selon cinq concepts de sécurité différents. Les résultats ont pleinement confirmé le concept d'« enceinte ventilée » déjà décrit dans les normes EN 378 et IEC 60335-2-40. Deux autres concepts, l'un par cheminée et l'autre par drainage, se sont révélés prometteurs comme alternatives potentiellement moins coûteuses qui feront l'objet de développements ultérieurs.

Ce bilan de tests constitue la réponse pratique à la question que se posent réellement les propriétaires et les assureurs : non pas « le propane est-il inflammable ? » mais « que se passe-t-il en cas de fuite, dans une vraie cuisine, avec des mesures à l’appui ? »

## Passer à l'échelle supérieure au-delà des projets pilotes

La rénovation du bâtiment de Dortmund relève de la décision d'un seul propriétaire, mais le contexte du marché a évolué rapidement. Au Royaume-Uni, les unités au propane de Viessmann Climate Solutions (les modèles Vitocal 150-A et 250-A Pro, d'une puissance allant d'environ 2,1 à 105 kW) ont été sélectionnées en janvier 2026 dans le cadre d'un programme d'achat public de 1,6 milliard de livres sterling, destiné aux logements sociaux et autres bâtiments appartenant à l'État. Le secteur de la distribution a progressé encore plus vite : 226 des quelque 1 000 magasins ALDI au Royaume-Uni et en Irlande sont déjà chauffés par des unités Vaillant R290, le déploiement devant être achevé d'ici 2030.

Et le pipeline derrière les produits actuels s'élargit. « Je sais qu'au moins 50 % des entreprises soutenant le projet LC R290 développent des pompes à chaleur au propane basse consommation de nouvelle génération », a déclaré Methler lors du sommet ATMO Europe fin 2025.

## Et ensuite : MAMMUT

Le principal obstacle à la rénovation des logements collectifs n'est pas le matériel, mais la planification. L'institut Fraunhofer ISE intègre les concepts de la solution LC R290 dans un projet de suivi, MAMMUT, qui développera un logiciel d'aide à la décision et de conception de systèmes pour les projets de pompes à chaleur dans les logements collectifs, avec génération de devis intégrée pour les installateurs de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation. Si l'outil fonctionne comme prévu, le délai entre une chaudière hors service et une cascade de propane opérationnelle, à l'image du parcours qu'a suivi Dortmund, se raccourcit et devient moins coûteux chaque année.

## Foire aux questions

**Le R290 est-il sans danger pour les bâtiments résidentiels ?**
Le propane étant inflammable (classement A3), la conception des climatiseurs repose essentiellement sur la charge de fluide frigorigène. L'institut Fraunhofer ISE a réalisé plus de 100 essais de décharge selon cinq concepts de sécurité pour les installations intérieures et a pleinement validé le principe de l'« enceinte ventilée » décrit dans les normes EN 378 et IEC 60335-2-40. Les unités destinées aux appartements, avec une charge de 150 g, sont conçues pour une installation dans les cuisines et buanderies classiques.

**Qu'est-ce que SCOP55 et pourquoi est-ce important ?**
Il s'agit du rendement saisonnier d'une pompe à chaleur, mesuré lors de la distribution d'eau chaude à 55 °C, température généralement requise par les radiateurs traditionnels des immeubles anciens. Un SCOP55 de 3,6 signifie que la pompe à chaleur fournit 3,6 kWh de chaleur par kWh d'électricité à la température des radiateurs, et non uniquement par basses températures. Pour les rénovations, c'est la valeur de référence.

**Les pompes à chaleur R290 peuvent-elles fonctionner avec des radiateurs existants ?**
Oui, lorsque le système est conçu pour cela. Les prototypes Fraunhofer ISE ont été mesurés à B0/W55 (débit à 55 °C), précisément parce que les systèmes à radiateurs sont prédominants dans le parc immobilier collectif existant. Les immeubles de Dortmund fonctionnent selon le même principe. Le rendement et l'efficacité s'améliorent tous deux si la température du flux peut être abaissée ; il est donc essentiel de vérifier le dimensionnement des radiateurs dès le début de tout projet de rénovation.

**Quelle quantité de propane contient réellement une pompe à chaleur ?**
Dans les prototypes LC R290 : 760 g pour l’unité centrale intérieure de 28 kW et 150 g pour l’unité de 4,9 kW destinée aux appartements. La réduction de la charge résulte de nombreuses petites optimisations de conception — moins d’huile de compresseur, une meilleure répartition du flux dans le collecteur de l’échangeur de chaleur et des stratégies de contrôle du démarrage et du dégivrage — plutôt que d’une seule astuce.

**Qu'est-ce que le projet LC R290 ?**
Un programme de recherche triennal (janvier 2023 à décembre 2026) mené à l'institut Fraunhofer ISE, financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie et de la Protection du climat avec un budget de 9 millions d'euros et la participation de 20 entreprises des secteurs du chauffage et du logement, a permis de développer des solutions standardisées de pompes à chaleur au propane pour les immeubles collectifs, allant des logements individuels aux centrales, et de valider expérimentalement les concepts de sécurité associés.

**Cette approche peut-elle être étendue au-delà des projets pilotes ?**
Oui. Outre la modernisation de Dortmund, les unités au propane font partie d'un programme de décarbonation du secteur public britannique doté d'un budget de 1,6 milliard de livres sterling, et ALDI exploite déjà 226 magasins au Royaume-Uni et en Irlande équipés de pompes à chaleur R290. Au moins la moitié des entreprises du consortium LC R290 développent des unités au propane basse consommation de nouvelle génération, et le projet MAMMUT, qui fait suite à ce projet, conçoit un logiciel de conception et de devis destiné aux installateurs.