Ein/Aus ist Out

Für viele Planer und Bauherren gilt die Beleuchtung immer noch als ausreichend, wenn sie Vorschriften wie der DIN EN 12 464–1 »Beleuchtung von Arbeitsstätten« oder der DIN EN 13 201 »Straßenbeleuchtung« entspricht. Das ist jedoch zu kurz gedacht und spiegelt nicht den aktuellen Stand der Technik wider.

Text: Rolf Mauer

Die Wertigkeit von Licht und ihr Einfluss auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen werden meist unterschätzt und bleiben von Normen bestimmt, die nur Mindestanforderungen formulieren.
Wie groß der Unterschied zwischen natürlicher und künstlicher Beleuchtung tatsächlich ist, wissen die Wenigsten. Sonnenlicht stellt mit 5000 bis 100 000 Lux die vielfache Beleuchtungsstärke wie eine durchschnittliche Raumbeleuchtung zur Verfügung, die nur auf bescheidene 500 Lux kommt.
Die Einsparmöglichkeiten der Beleuchtung am Gesamtstromverbrauch sind enorm, sie lagen 2005 bei knapp zehn Prozent. Während im privaten Bereich bereits durch den Ersatz von Glühlampen durch energiesparende Halogenbeleuchtung oder Energiesparlampen Einsparungen von vierzig bis achtzig Prozent möglich sind, müssen im Bereich der Beleuchtung von Straßen, Wegen und Plätzen die Leuchten vollständig ausgetauscht werden und mit einer optimierten Lichtlenkung und energieeffizienten Lampen sowie einer bedarfsgerechten Lichtsteuerung ausgestattet werden.
Mit Einführung der Energieeinsparverordnungen wurde die Effizienz und Qualität beleuchtungstechnischer Anlagen auf den Prüfstand gestellt und damit die Forschungsarbeit der Lichtindustrie gefördert. Diese hat in den vergangenen Jahren Technologien entwickelt, die die dreifache Effizienz alter Beleuchtungsanlagen aufweisen. Die novellierte EnEV 2009 wird die Anforderung an die Energieeffizienz von Gebäuden noch einmal um dreißig Prozent verschärfen und deutet damit den weiteren Weg über das Null-Energie-Haus hin zum Gebäude als Energieerzeuger an. Diese Einsparungen lassen sich nur über ein Lichtmanagement erreichen, das im Wesentlichen Tageslicht nutzt und künstliche Beleuchtung nur dann zuschaltet oder stufenlos regelt, wenn das Tageslicht nicht ausreicht. Je weniger künstliches Licht zugeschaltet werden muss, umso leichter sind die gesetzten Ziele zu erreichen. Der weiter zunehmende Einfluss der EnEV auf den Gebäudeentwurf ist damit absehbar und wird unsere gebaute Umwelt verändern.
In dieser Ausgabe der db werden Lichtlösungen für den Außenbereich betrachtet, bevor in der Ausgabe db 7/2008 Lösungen aus dem Bereich Innenbeleuchtung vorgestellt werden.
Lichtlösungen und Lichtsteuerung im AuSSenbereich
Eine allgemeine Beleuchtungspflicht für alle Straßen, Wege und Plätze gibt es in Deutschland nicht. Um Kosten zu sparen, schalten ländliche Gemeinden die Straßen- und Wegebeleuchtung zu festen Zeiten in der Nacht vollständig ab. In städtischen Regionen ist dies wegen der Straßenverkehrssicherungspflicht weder möglich noch aus Sicherheitserwägungen erwünscht, mit daraus resultierenden höheren Energiekosten und dem damit einhergehenden höheren Wartungsaufwand. Wir stellen nachfolgend beispielhaft fünf Produkte vor, um Energiekosten und Wartungsaufwendungen zu reduzieren.
Einfach ausgetauscht
Die einfachste Möglichkeit, bei Straßenleuchten Energie zu sparen, ist der Austausch alter Leuchtmittel wie der häufig verwendeten Natriumdampflampe mit ihrem zwar kontraststarken, aber farbarmen, orange-gelben Licht durch eine moderne Halogen-Metalldampflampe. Eine Halogen- Metalldampflampe wie die »Powerball HCI-TT« von Osram gibt mit einer Farbtemperatur von 3000 Kelvin weißes Licht bei einer Lichtausbeute von 100 lm/W (Lumen pro Watt) ab und kann in denselben Sockel wie die Natriumdampflampe eingesetzt werden. Mit einer Brenndauer von ›
› 12 000 Stunden ist ein Austausch erst nach drei Jahren notwendig. Der maximal einsparbare Energieverbrauch wird vom Hersteller mit vierzig Prozent angegeben.
Neue Leuchten braucht das Land
»Betrachtet man den Leuchtenbestand in Deutschland, so herrscht ein großer Modernisierungsstau. Untersuchungen des Zentralverbandes Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. zufolge sind über dreißig Prozent der Straßenleuchten mit Technologie aus den sechziger Jahren ausgestattet. Die Wechselrate liegt derzeit bei nur drei Prozent. Damit lassen sich die geplanten CO2-Einsparungsziele der Bundesregierung nicht erreichen.«, so führte Christoph Hess, Geschäftsführer der schwäbischen Hess AG, auf der diesjährigen Light & Building aus.
Mittlerweile behaupten sich nur noch Leuchten auf dem Markt, die speziell auf Energieeffizienz und wirtschaftlichen Betrieb ausgelegt sind. Ein Beispiel ist die auf der Light & Building gezeigte Straßenleuchte »Novara OV« von Hess. Mit den eingebauten Hochleistungsreflektoren ist sowohl eine möglichst maximale Lichtausbeute ohne Lichtimmission als auch eine sehr breit ausstrahlende Lichtverteilung möglich. Die Leuchte erfüllt die Anforderungen der neuen europäischen Beleuchtungsnorm EN 13 201 und lässt sich mit allen gängigen Leuchtmitteln von der Natriumhochdruck- über Kompaktleuchtstoff- bis zu Halogenmetalldampflampen bestücken.
Personalisierte Wegebeleuchtung
Einen ungewöhnlichen Weg auf die Energiekosten öffentlicher Beleuchtung aufmerksam zu machen und teilweise Licht nur auf Anforderung bereitzustellen, fanden die Stadtwerke Lemgo mit ihrer Entwicklung »Dial4Light«. Das System ermöglicht es jedem Bürger, »seine« Straßen- und Wegebeleuchtung außerhalb der normalen Schaltzeiten per SMS frei nach Lust und Laune beziehungsweise persönlichem Bedarf einzuschalten. Nach einer Anmeldung auf der Internetseite von »Dial4Light«können Beleuchtungsanlagen von Parkplätzen, Straßen oder die Flutlichtanlage einer Sportanlage kostenlos oder in einigen Fällen auch kostenpflichtig per SMS über das eigene Handy eingeschaltet werden. Die entstandenen Kosten werden per Rechnung ausgewiesen und monatlich im Lastschriftverfahren abgebucht. Nach der gebuchten Zeit schaltet sich das Licht wieder aus. Auch die Polizei, Feuerwehr oder andere Hilfsorganisationen können während eines Einsatzes direkt vom Fahrzeug aus Straßenzüge nach Bedarf beleuchten. Neben der Stadt Lemgo haben sich auch Rahden und Dörentrup in Nordrhein-Westfalen für diese Lösung entschieden.
Bedarfsgerechtes Lichtmanagement
Eine weitere Möglichkeit, Licht im Außenbereich bedarfsgerecht und energieeffizient einzusetzen, ist mit Lichtsteuerungssystemen möglich. Einzelne Lichtpunkte oder Lichtszenarien im Außenbereich können dadurch gezielt angesteuert und geregelt werden. Im Prinzip orientiert man sich an der Natur und den langsamen Lichtübergängen in den Morgen- und Abendstunden. Dabei unterscheidet man zwischen zwei Systemen, die entweder mit voreingestellten Lichtszenarien autonom arbeiten oder aktiv über Steuerimpulse beeinflusst werden.
Das System »W-Saving« des italienischen Herstellers Gitronica geht dabei einen einfachen und unkomplizierten Weg: »W-Saving« ist ein Lichtstromregler, der nachträglich in jeden Beleuchtungsmast eingebaut werden kann. Das Gerät ist mit einem internen Kalender ausgestattet, der mit drei verschiedenen voreingestellten Zyklen fünf Leistungsstufen schaltet. Je nach Jahres- und Tageszeit wird die vorher festgelegte benötigte Lichtstärke vor dem Einbau entsprechend dem örtlichem Bedarf einprogrammiert und anschließend bereitgestellt. Dabei kann der Lichtstromregler auch eine Gruppe von Außenleuchten gemeinsam regeln.
»Light Control« von Siteco ist ungleich komplexer und in der Steuerungstechnik flexibler angelegt. »Light Control« lässt sich über eine Zentrale jederzeit ansteuern und nutzt dazu die »LON PowerLine Technologie«, über die bereits in db 03/08, Seite 78, berichtet wurde. Das Verfahren verwendet die normale 230 V Versorgungsleitung als Übertragungsmedium für die Steuerimpulse. So ist der Ausbau der Beleuchtungsanlagen zu einem Datennetzwerk mit bidirektionaler Kommunikation möglich. Mittels Fernüberwachung lässt sich jederzeit der Funktionszustand der einzelnen Leuchten überprüfen. Diese Informationen ermöglichen eine sehr genaue Budgetierung und Planung des Energieverbrauchs sowie der Wartungsintervalle. So lassen sich zum Beispiel in hellen Nächten oder bei geringer Verkehrsdichte Beleuchtungen individuell regeln und anpassen. In Notfallsituationen und Katastrophenfällen können auf Anforderung von Polizei und Feuerwehr nicht nur Unglücksorte, sondern auch die dorthin führenden Straßen über eine Steuerzentrale maximal ausgeleuchtet werden.
»Light Control« ist mit den meisten heute verbreiteten Steuerungstechniken kompatibel und erlaubt dadurch einen sukzessiven Aus- und Umbau städtischer Beleuchtungsanlagen. •