Wilfried Ensinger est considéré comme le pionnier des thermoplastiques techniques et précurseur de l’isolation thermique dans la construction des fenêtres et façades.
En 1977, il y a donc 40 ans, la société allemande Ensinger livrait la première barrette de série au monde pour l’isolation thermique des fenêtres, portes et façades dans les châssis métalliques. La barrette garantissait efficacité énergétique et confort tout en réduisant la formation d’eau de condensation. Grâce à la rupture de pont thermique, la tendance aux vitrages de grandes surfaces dans le bâtiment a pu être poursuivie de façon ininterrompue.

Des débuts dans... un garage
Quelques années plus tôt, lorsque dans les années 60, les polymères résistants aux hautes températures sont apparus sur le marché, l’ingénieur allemand Wilfried Ensinger a reconnu l’opportunité et n’a pas laissé passer sa chance : en 1966, il devint entrepreneur à l’âge de 30 ans. C’est dans un garage qu’il a commencé à développer les processus encore embryonnaires pour la fabrication de matières thermoplastiques renforcées à la fibre de verre ou fibre de carbone.
Aujourd’hui, plus de 50 ans après, avec plus de 2300 employés, Ensinger est aujourd’hui considéré comme leader mondial de son secteur d’activité.

Les effets du premier choc pétrolier de 1973
L’énergie est précieuse. Les consommateurs en prennent conscience en particulier lorsque les coûts augmentent. En 1973, le choc pétrolier entraînant une augmentation des combustibles fossiles de 400 % en l’espace d’un an, nous a ouvert les yeux et montré combien nous étions dépendants de la pénurie des ressources. Le secteur du bâtiment offrait le plus grand potentiel d’efficacité. Aujourd’hui encore, ce secteur représente près d’un tiers de la consommation d’énergie et des émissions de CO2 dans le monde entier, selon le rapport global sur la situation en 2016 de l’Unep (Global Status Report 2016). Quel potentiel d’économies d’énergie ? Plus de 60 %.
« La situation était bien différente dans les années 70 » se rappelle Wilfried Ensinger. « Certes le nombre de nouveaux matériaux destinés à l’isolation des bâtiments ne cessait de croître. Mais ils étaient utilisés avec réticence. En particulier, les châssis métalliques des fenêtres, portes et façades laissaient beaucoup d’énergie s’échapper. La situation ne pouvait pas rester telle quelle. » Les fabricants de systèmes en aluminium sentirent les prémices du succès et cherchèrent de nouvelles possibilités pour accroître l’efficacité énergétique de leurs produits. L’expert en plastiques techniques Ensinger devint un partenaire du développement.

Naissance de la rupture de pont thermique
« L’aluminium est un matériau de construction génial : léger, stable, résistant à la corrosion et recyclable », en fait l’éloge Ensinger. Cependant, sa conductibilité thermique est très élevée avec 160 W/m2.K. Une barrette à rupture de pont thermique en plastique spécial devait relier coquille extérieure et intérieure du châssis des fenêtres. « Pour cela, il faut que la barrette soit fabriquée avec une extrême précision, qu’elle soit stable et durable. Car plus la surface du vitrage est grande, plus les charges de vent subies et le poids à porter par le châssis sont élevés ; celui-ci s’y prête en toute fiabilité et sécurité, par temps froids et chauds, en utilisant notre barrette depuis plus de 40 ans. »
À l’époque, des premiers pas avaient déjà été faits afin d’améliorer la rupture de pont thermique : certains faisaient injecter de la mousse de polyuréthane dans le châssis, d’autres utilisaient de longues bandes de tissu dur enduites à la résine époxy et d’autres utilisaient des pièces courtes en polyamide ou polyester. Mais les fabricants de systèmes avaient de gros problèmes avec le plastique : lors du processus d’anodisation ou de thermolaquage de la pièce, les éléments se déformaient et ne s’adaptaient plus à la perfection. L’état de la technique était trop propice aux erreurs, complexe, fastidieux et onéreux.

Polyamide 66 renforcé à la fibre de verre pour le client Wicona
Pourquoi pensait-on qu’un nouveau venu, en l’occurrence la société Ensinger créée en 1966, était capable de concevoir une meilleure solution ? « Parce que notre processus de fabrication est entré en jeu et c’est la raison pour laquelle je me suis même mis à mon compte : nous étions le seul fournisseur qui pouvait livrer des produits en plastique renforcés à la fibre de verre avec la précision requise » déclare le fondateur. « Les tolérances selon les normes DIN se situaient à +/- 0,2 mm. Mais cela ne suffisait pas pour cette application. Nous fournissions des tolérances de l’ordre de +/- 0,02 mm pour des barrettes extrudées à la place de pièces usinées. Cela s’est rapidement propagé. » Lorsque Wicona s’adressa à Ensinger pour répondre à ses exigences, on opta pour le polyamide 66 renforcé à la fibre de verre. Son coefficient de dilation thermique correspondait parfaitement à celui de l’aluminium. Les contraintes générées par les variations de températures ont pu être ainsi minimisées et le composite alu-plastique pouvait être soumis à un traitement thermique avec des températures allant jusqu’à 200 °C pour le thermolaquage. La résistance du matériau et sa compatibilité avec près de 70 agents et processus, comme c’était l’usage dans la construction de fenêtres, ont été contrôlés en collaboration avec BASF.

La première barrette en série qui a du mordant
Pour que la barrette en plastique soit durablement stable et fiable, Ensinger proposa de réaliser une liaison par la forme en plus d’une liaison par la force : après l’enfilage, le guide alu devait s’engager avec la barrette dans le sens longitudinal – le crantage et le sertissage que nous connaissons aujourd’hui étaient nés. La toute nouvelle liaison a été soigneusement testée aussi bien sur des bonnes barrettes alu usinées avec une extrême précision que sur des moins bonnes, en collaboration avec l’institut ift Rosenheim et l’Institut fédéral de recherches et d’essais. La stabilité était convaincante.
Comme travail de base pour la normalisation, les assemblages de châssis ont été examinés sur toutes leurs coutures du contrôle mécanique et des essais de températures jusqu’à la résistance à la traction transversale et au cisaillement. Ensuite, les expertises recueillies ont été publiées dans les magazines spécialisés. « Cela nous a permis d’apporter la sécurité nécessaire à nous et à nos clients et de nous lancer sur le marché », déclare Ensinger. En 1977, la barrette d’isolation thermique fut fabriquée en série. Depuis lors, elle n’a cessé de se développer (cf. jalons) et d’être commercialisée dans le monde entier sous la marque insulbar.

Jalons du développement des barrettes d’isolation thermique insulbar pour le châssis métalliques de fenêtres, portes et façades.

Réaliser des potentiels d’efficacité
La barrette permet de réduire de manière significative le coefficient de transmission thermique du châssis métallique (Uf ). Étant donné que la proportion de châssis à la surface de l’ouverture de fenêtre se situe la plupart du temps entre 10 % et 60 %, le coefficient de transmission thermique de la fenêtre (Uw) en sera fortement influencé. Ainsi peut-on même obtenir les standards de maison passive avec un coefficient Uw inférieur à 0,8 W/m2.K grâce à une excel- lente rupture de pont thermique.
« Les exigences imposées à nos produits sont très variées », dit Wilfried Ensinger. « Pour nous, cette individualité c’est la norme. » D’abord, nous avons ciblé les exigences croissantes en matière de protection incendie et de durabilité : c’est ainsi qu’ont été créées les barrettes d’isolation thermique ignifuges, ne fondant pas, pour les systèmes de protection incendie. Avec le certificat « Cradle to Cradle » pour matériaux sains des barrettes ordinaires et la déclaration environnementale EPD pour insulbar RE en polyamide recyclé et trié, Ensinger facilite en plus l’accès aux systèmes de certification s’appliquant au bâtiment conformément aux normes les plus exigeantes en matière de durabilité.

Utilisation étendue
La tendance étant aux éléments de vitrage de plus grande dimension et donc plus lourds, la menuiserie métallique gagne en importance. Outre la statique et l’esthétique, la fonctionnalité devrait jouer un rôle d’autant plus important, estime Ensinger. Il se pourrait que des éléments antiéblouissement, de sécurité, d’éclairage et de commande deviennent à l’avenir des composants des systèmes de menuiserie. Est-ce que la demande en isolation thermique va continuer de croître ? « Bien sûr que oui », en est persuadé Wilfried Ensinger. « Si différentes que puissent être les exigences réglementaires, le besoin réel sera porté par la conscience écologique au sein de la population. Et la prise de conscience continue de croître sur la planète. »