Le Comité innovation routes et rues (CIRR)

Acteur clé de la transition écologique des infrastructures routières

Éric OllingerChef du département Transition écologique, Doctrine et Expertise technique - DGTIM , Pascal RossignyAdjoint au chef du département Département Transition écologique, Doctrine et Expertise technique  - DGITM, Frédérique RigahChargée de normalisation  - Cerema, Jérôme WeydDirecteur général - Idrrim

Le secteur des infrastructures routières et urbaines fait face à des défis environnementaux majeurs. Dans ce contexte, le Comité innovation routes et rues (CIRR) soutient les projets innovants susceptibles de le transformer. De la recherche initiale à la mise en œuvre sur le terrain, le CIRR accompagne les solutions les plus prometteuses, participant ainsi à la transition vers des infrastructures plus durables et intelligentes.

Les innovations doivent franchir plusieurs étapes avant d’entrer dans le « droit commun » des solutions industrialisées et opérationnelles. L’échelle TRL (Technology Readiness Level), système de mesure employé pour évaluer le niveau de maturité d'une technologie, distingue ainsi 9 niveaux de maturité pour les innovations :

1. Principes de base observés et rapportés - Plus bas niveau de maturité technologique. La recherche scientifique commence à se traduire en recherche appliquée et développement. Ex. : études papier des propriétés de base d'une technologie.
2. Concepts ou applications de la technologie formulés - L'invention débute. Une fois les principes de base observés, les applications pratiques peuvent être inventées. L'application est spéculative et il n'y a aucune preuve ou analyse détaillée pour étayer cette hypothèse. Ex. : études papier.
3. Fonction critique analysée et expérimentée ou preuve caractéristique du concept - Une recherche et développement active est initiée. Ceci inclut des études analytiques et des études en laboratoire afin de valider physiquement les prévisions analytiques des éléments séparés de la technologie. Ex. : composants qui ne sont pas encore intégrés ou représentatifs.
4. Validation en laboratoire du composant ou de l'artefact produit - Les composants technologiques de base sont intégrés afin d'établir que toutes les parties fonctionnent ensemble. C'est une « basse fidélité » comparée au système final. Ex. : intégration ad hoc du matériel en laboratoire.
5. Validation dans un environnement significatif du composant ou de l'artefact produit - La fidélité de la technologie s'accroît significativement. Les composants technologiques basiques sont intégrés avec des éléments raisonnablement réalistes afin que la technologie soit testée dans un environnement simulé. Ex. : intégration « haute fidélité » en laboratoire des composants.
6. Démonstration du modèle système/sous-système ou du prototype dans un environnement significatif - Le modèle ou le système prototype représentatif (bien au-delà de l'artefact testé en TRL 5) est testé dans un environnement significatif. Il représente une avancée majeure dans la maturité démontrée d'une technologie. Ex. : test d'un prototype dans un laboratoire « haute fidélité » ou dans un environnement opérationnel simulé.
7. Démonstration du système prototype en environnement opérationnel - Prototype dans un système planifié (ou sur le point de l'être). Représente une avancée majeure par rapport à TRL 6, nécessitant la démonstration d'un système prototype dans un environnement opérationnel (avion, véhicule...). Ex. : test du prototype sur un avion d'essai.
8. Système réel complet qualifié à travers des tests et des démonstrations - La preuve a été apportée que la technologie fonctionne sous sa forme finale et avec les conditions attendues. Dans la plupart des cas, cette TRL représente la fin du développement de vrais systèmes. Ex. : tests de développement et évaluation du système afin de déterminer s'il respecte les spécifications du design.
9. Système réel prouvé à travers des opérations/missions réussies - Application réelle de la technologie sous sa forme finale et en conditions de mission, semblables à celles rencontrées lors de tests opérationnels et d'évaluation. Dans tous les cas, c'est la fin des derniers aspects de corrections de problèmes (bug fixing) du développement de vrais systèmes. Ex. : utilisation du système sous conditions de mission opérationnelle.

Pour éviter que des innovations restent dans les tiroirs de leurs inventeurs, le Comité innovation routes et rues (CIRR) permet aux solutions innovantes de franchir ce qu’on appelle parfois « la vallée de la mort » entre les niveaux 4 et 6 et les accompagnent vers la phase opérationnelle et industrielle.

Le CIRR se place ainsi :

• en aval des actions de recherche et développement et après que le procédé ou produit innovant a fait l’objet de premiers tests destinés à établir sa faisabilité en laboratoire, pas encore en condition « réelle » sur le terrain ;
• en amont de la délivrance des avis techniques qui requièrent de plus nombreuses références en conditions réelles d’application.

Mise en place du CIRR

Par un arrêté du 7 mars 2007, le ministre des Transports Dominique Perben crée un programme public national de recherche, essai et expérimentation dans le domaine de la voirie et des réseaux divers. Ce programme concerne tous les domaines de la route et des rues, notamment les terrassements, les ouvrages d’art, les chaussées et les équipements, tant en matière de construction que d’entretien et d’exploitation des infrastructures.

La mise en œuvre de ce programme se traduit par des appels à projets d’innovation dans le domaine de la voirie et des réseaux divers. Le directeur des Routes, chargé d’en définir les modalités d’organisation et le contrôle de son exécution, crée alors un Comité de l’innovation routes et rues (CIRR) afin de recueillir les attentes des services routiers de l’État, des collectivités territoriales ou des concessionnaires publics ou privés en matière d’innovation.

Le CIRR :

• dresse une synthèse annuelle des thèmes jugés prioritaires ;
• sélectionne les projets retenus pour expérimentation ;
• contribue à la réalisation de chantiers de démonstration pour tester les innovations en vraie grandeur et dans des conditions réelles, avec un suivi réalisé par des experts du réseau scientifique et technique du ministère du Partenariat avec les territoires et de la Décentralisation (Cerema, Cetu et université Gustave Eiffel) selon un protocole technique et scientifique maîtrisé, afin de juger de manière objective les apports de l’innovation dans un laps de temps relativement court (3 à 5 ans).

photo_1.jpg

Percolation d'un coulis de ciment dans un enrobé drainant en carrefour giratoire : procédé Recima HP de Spie batignolles malet, lauréat de l'appel à projets CIRR 2021

Spie batignolles malet

Une organisation partenariale

Le CIRR est constitué de représentants :

• de toutes les maîtrises d’ouvrage routières (État, collectivités…) ;
• du réseau scientifique et technique (Cerema, université Gustave Eiffel, Cetu) du ministère du Partenariat avec les territoires et de la Décentralisation ;
• de l’Idrrim ;
• des associations d’entreprises.

Le secrétariat technique du CIRR et la gestion opérationnelle du programme sont assurés par le Cerema. Son pilotage est pris en charge par la direction des Mobilités routières (DMR), au sein de la direction générale des Infrastructures, des Transports et des Mobilités (DGITM) du ministère des Transports et du ministère du Partenariat avec les territoires et de la Décentralisation. Depuis 2022, le CIRR porte le label de l'Agence de l'innovation pour les transports (AIT).

L’implication des collectivités est essentielle tout au long du processus pour :

• informer des expérimentations menées localement et permettre leur capitalisation ;
• faire remonter les besoins techniques non couverts par les techniques éprouvées et choisir les innovations à tester ;
• proposer les sites d’expérimentation ;
• assurer une bonne coordination des collectivités avec les travaux du CIRR.

L’Idrrim accompagne le dispositif en le faisant connaître par différents moyens :

• la consultation des syndicats professionnels concernés ;
• des actions de communication attachées à l’exécution du programme d’actions ;
• la valorisation (publication) des résultats de l’appel à projets et des fiches des produits testés.

Appel à projets du CIRR

Modalités de l’appel à projets

Le programme annuel de recherche est établi à la suite de la consultation des maîtrises d’ouvrage locales, des syndicats professionnels, des directions interdépartementales des routes (DIR) et des conférences techniques territoriales du Cerema.

Les consultations conduisent à la formalisation de thèmes d’innovation qui font l’objet d’un appel à projets publié au Bulletin officiel d’annonce des marchés publics (BOAMP) et au Journal officiel de l’Union européenne (JOUE).

Les candidats disposent alors d’un délai défini pour présenter leurs projets d’innovation en précisant :

• le caractère innovant de la proposition ;
• les apports attendus de l’innovation en comparaison des techniques existantes, notamment sur le volet environnemental ;
• l’intérêt économique de l’innovation ;
• les acquis de nature à crédibiliser l’innovation (recherches préalables effectuées, résultats d’essais de laboratoire…).

Chaque proposition est alors analysée par un expert du Cerema, du Cetu ou de l’université Gustave Eiffel. Cet expert présente son avis au CIRR qui, réuni en jury, sélectionne les projets lauréats.

Intérêt pour les lauréats

Les parties prenantes du CIRR font connaître les projets lauréats aux maîtres d’ouvrage pour aider les lauréats de l’appel à projets à trouver des terrains d’expérimentation.

Les conditions de mise en œuvre d’une solution innovante sélectionnée par le CIRR sont prévues dans les articles R. 2172-33 et 34 du Code de la commande publique :

« Article R. 2172-33 - Pour la réalisation d'ouvrages issus de projets retenus par l'État dans le cadre d'un programme public national de recherche, d'essai et d'expérimentation, l'acheteur peut passer des marchés de maîtrise d'œuvre ou de travaux sur certains de ces ouvrages afin d'en vérifier la pertinence.

Article R. 2172-34 - Ces marchés sont conclus au terme d'une procédure de mise en concurrence conforme aux dispositions du présent livre, limitée à des opérateurs économiques choisis parmi ceux dont les projets auront été sélectionnés par le jury du programme public national, après publication d'un avis de marché.

Un protocole d'expérimentation est passé entre l'acheteur et l'organisme public responsable du programme national. »

Des experts du réseau scientifique et technique du ministère du Partenariat avec les territoires et de la Décentralisation suivent le bon déroulement de l’expérimentation, afin de sécuriser les maîtres d’ouvrage.

À la fin du suivi de l’expérimentation (sur une durée de 3 ans ou de 5 ans en fonction du dispositif), si tout s’est bien passé, le Cerema délivre un certificat de bonne fin traduisant le bon comportement de la solution éprouvée.

photo_2.jpg

Renforcement de buse métallique par BFUP projeté, sur la RCEA RN 70 : procédé développé par Freyssinet et Eurovia, lauréat de l'appel à projets CIRR 2022

CETU

Lauréats de l’appel à projets 2024

L’appel à projets d'innovation « Routes et Rues » a retenu pour l'année 2024 les trois thèmes suivants :

• Construction et entretien du patrimoine routes et rues : éco-conception
• Construction, préservation et modernisation des ouvrages d’art et des ouvrages géotechniques
• Usage et gestion optimisés des infrastructures de transport en milieux urbains et interurbains ; systèmes de transport intelligents et en faveur de la décarbonation des mobilités

Les produits ou procédés lauréats de l’appel à projets d'innovation « Routes et Rues » pour l'année 2024 sont les suivants :

Foreva^®MC5+ (Freyssinet France)

Le caractère innovant de ce coulis d’injection très bas carbone pour comblement du vide annulaire entre tubage en coques PRV et buse métallique à réhabiliter réside dans son empreinte carbone, comprise entre 70 et 90 kg CO₂/m³. Il induit une diminution de plus de 80 % des émissions carbone en kg CO₂/m³ par rapport à un coulis courant à base de ciment CEM I ou CEM II.

Cette solution, une fois développée et validée à l’échelle industrielle pourrait contribuer à une réhabilitation optimisée sur le plan environnemental d’ouvrages existants, avec à la clé une réduction significative du bilan carbone lié aux travaux.

Actigreen^® (Eiffage Route – SurfactGreen)

L’originalité de cette émulsion de répandage (photo 3) repose sur l’utilisation d’un tensioactif, l’EmulgreenTM R-B, issu de matières premières renouvelables à plus de 80 %, non étiqueté toxique ni écotoxique, et présentant une biodégradabilité améliorée par rapport aux produits routiers, tout en préservant un processus d’utilisation identique.

photo_1.jpg

Mise en oeuvre d’Actigreen

Eiffage Route

Il offre la possibilité aux maîtres d’ouvrage de disposer de produits routiers (et de leurs constituants) les plus responsables possibles.

Agreco+ Bas Carbone (Spie batignolles malet)

Cet enrobé utilise 100 % d’agrégats d’enrobés issus de la déconstruction des routes et un liant d’apport constitué d’un mélange de liant bitumineux et de liant végétal (photo 4). Sa fabrication à température ambiante (pas de séchage ni de chauffage en centrale) diminue notablement les émissions de gaz à effet de serre (GES).

photo_2.jpg

Enrobé Agreco+ Bas Carbone sur la RD 12, dans le Gers

Spie batignolles malet

Ce produit présente un intérêt pour les maîtrises d’ouvrage de type départements qui souhaitent renforcer ou rétablir les caractéristiques de surface (adhérence, sécurité et confort de conduite) pour leur réseau de chaussées à faible trafic (<150 PL/jour) dans une démarche de développement durable (diminution des GES, préservation des ressources).

ICCAR (Eiffage Route – Eiffage Energie Systèmes)

L’innovation d’ICCAR (Interfaces Conductrices pour le Chauffage et l’Alimentation des Routes) réside dans l’usage d’une peinture conductrice de l’électricité répandue sous la couche de roulement, qui assure un chauffage homogène de la surface de la chaussée et son maintien hors gel. Couplée à un système automatique de contrôle, elle permet d’optimiser la puissance énergétique nécessaire en anticipant l’apparition de verglas ou les précipitations neigeuses grâce aux prévisions météorologiques.

Cette solution présente un intérêt pour les gestionnaires routiers des régions soumises à des aléas hivernaux en réduisant le nombre et le temps des interventions de viabilité hivernale et en limitant les impacts environnementaux liés aux sels fondants.

Mapestone Joint (2A Stone)

Ce liant polyuréthane monocomposant, sans solvant, à faible odeur, peut être utilisé pour le remplissage des joints entre pavés, bordures et galets (photo 3). Il préserve la perméabilité des joints et sa mise en œuvre ne nécessite ni ciment ni ressource en eau.

photo_3.jpg

Application de Mapestone Joint

2A STONE

Offrant la résistance des techniques traditionnelles en micro-béton et mortiers spéciaux et une forte drainabilité, il contribue au maintien d’aménagements qualitatifs en pierre naturelle ou pavés béton dans les cœurs de ville, y compris sur des aménagements sollicités par du trafic routier parfois intense.

En aidant à désengorger les réseaux principaux d’assainissement pluvial et en favorisant une infiltration sur place, cette solution contribue à la lutte contre les inondations par ruissellement et s’inscrit dans les objectifs de la loi Climat et Résilience du 22 août 2021, qui vise à limiter l’artificialisation des sols, désimperméabiliser les sols et lutter contre les îlots de chaleur. Cette solution limite les opérations d'entretien ultérieur (regarnissage des joints, désherbage...).

Conclusion

Dans le secteur de la construction routière et de l’aménagement urbain, le CIRR joue un rôle essentiel en facilitant le passage des innovations de la recherche à l’application opérationnelle.

En sélectionnant des projets qui répondent à des enjeux environnementaux, économiques et techniques, il contribue activement à la modernisation des infrastructures.

À travers ses appels à projets, il ne se contente pas de valoriser les innovations, il permet leur déploiement à grande échelle, ouvrant la voie à des infrastructures plus durables, plus efficaces et plus résilientes face aux défis à venir.