ECL-PUBLIC-27-01-2021_FINAL-WEB

AUSSENBELEUCHTUNG
INNOVATION UND NACHHALTIGKEIT
UMWELTSCHONENDE
BELEUCHTUNG
STRASSENBELEUCHTUNG
OBJEKTBELEUCHTUNG
Säit 1995, AEM Lighting vun
Miersch, een zouverlässegen
Acteur am Beräich vun
der Beliichtung.
FUSSGÄNGERÜBERWEG BELEUCHTUNG
SOLARLEUCHTEN

VORWORT
INHALTSVERZEICHNIS
LED-Aussenbeleuchtung
Zwischenbilanz aus der Sicht eines
Lichtplaners
Die LED-Beleuchtung hat unser lichttechnisches
Bewusstsein in den letzten zwölf Jahren stark verändert.
Ein kleiner Denkanstoß:
LED-Leuchten haben definitiv das Potenzial,
Strassen besser, mit weniger Stromverbrauch
und stark reduzierter Wartung zu beleuchten.
Man sollte sie nach Installation und Inbetriebnahme
möglichst vergessen können.
Es wird pro Leuchte weniger Energie verbraucht,
jedoch wird auch viel mehr (unnütz?) beleuchtet.
Das Resultat ist eine viel geringere Energieersparnis
als möglich wäre, auf Kosten einer wesentlich
erhöhten Lichtverschmutzung!
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VORWORT
LED-STRASSENBELEUCHTUNG
NACH EN 13201
FUSSGÄNGERÜBERWEG -
BELEUCHTUNG NACH DIN 67523
BELEUCHTUNG MIT
SOLARLEUCHTEN
UMWELTSCHUTZ DURCH
BELEUCHTUNG MIT
SPEZIFISCHEN LICHTFARBEN
OBJEKTBELEUCHTUNG
Wegen der vielen fotometrischen Möglichkeiten und
der rigorosen Anwendung der Norm EN 13201 sind
die Zeiten, wo die Strassenbeleuchtung anhand herkömmlicher
Faustregeln ohne Lichtberechnungen
geplant und realisiert werden konnte, nun endgültig
vorbei.
Was wurden uns anfangs abenteuerliche Konstruktionen
von LED-Leuchten vorgestellt!
Wie Pilze sind neue Firmen, Produkte und auch
„Lichtexperten“ aus dem Boden geschossen, von
denen man zuvor noch nie gehört hatte.
Kaltweiß war bis vor einigen Jahren noch die Lichtfarbe,
später Neutralweiß und heute ist es Warmweiß,
da der aktuelle Stand der Technik dies bei
noch vertretbar erhöhtem Stromverbrauch erlaubt.
Immer leistungsfähiger sind die Leuchten geworden,
bis zu 150 Lumen pro Watt (aktueller Stand
Ende 2019 bei 4000 K).
Auch die von den Herstellern angegebene Lebensdauer
der Leuchten ist stetig gestiegen: bis zu 120.000
Stunden, sofern es sich um eine top LED-Leuchte
und nicht um „Retrofit“ oder „Retro-LED“ handelt!
Zu Beginn war es noch hauptsächlich die Stromersparnis,
die den Kunden interessierte, wobei eigentlich
für uns Lichtplaner die neuen vielfältigen fotometrischen
Möglichkeiten von Anfang an das viel
spannendere Thema waren.
Heute muss eine LED-Leuchte nicht nur sparsam,
sondern auch steuerbar und dimmbar sein.
Eine Reihe von Produkten zur Steuerung der Leuchten
gibt es schon, wobei diese aus unserer Sicht mit
Vorsicht zu genießen sind, da recht neu auf dem
Markt und oft entsprechend unausgereift.
Diese Systeme machen aktuell dieselben Entwicklungen
durch wie anfangs die LED-Leuchten!
Stopfen wir jedoch die Leuchten mit unnötiger
Technik voll, ist die stark reduzierte Wartung
wegen voraussichtlich erhöhter Störanfälligkeit
Wunschdenken.
Dimmen Ja, jedoch so einfach wie möglich.
Die meisten Leuchten haben heute ein im Vorschaltgerät
standardmäßig integriertes Dimmsystem,
welches in 99% aller Fälle ausreichend
ist.
Die Norm EN 13201 erlaubt uns, die Beleuchtung
in den Nachtstunden um bis zu zwei Stufen zu
reduzieren, da dies bei geringerem Verkehrsaufkommen
ausreichend ist.
Warum dann zusätzlich ein kostspieliges und
eventuell störanfälliges System integrieren,
welches nachts bei einem Fahrzeug oder Fussgänger
die Beleuchtung unnötigerweise hochfährt?
Würde die Beleuchtung bei Dunkelheit komplett
ausgeschaltet, ergäbe es Sinn.
Weniger ist oft mehr und vor allem langlebiger.
Apropos Lichtverschmutzung:
Nun schon seit einigen Jahren großes Thema,
und zu Recht.
Die Devise lautet:
Nicht alles blind drauflos beleuchten, nur weil es
jetzt mit weniger Energieverbrauch möglich ist.
Mancherorts erlebt man seit einiger Zeit einen
„Rebound-Effekt“.
Immer genau prüfen, ob eine Beleuchtung auch
Sinn macht und wirklich notwendig ist.
Wenn beleuchten, dann so gering wie möglich,
soweit es die Norm erlaubt.
Werden die allgemeinen Beleuchtungsstärken so
niedrig wie möglich gehalten (Strassenbeleuchtung),
können eventuelle Objektbeleuchtungen
(z. B. Kirchen) sehr viel moderater ausfallen, da
die bereits vorhandene Grundbeleuchtung nicht
überstrahlt werden muss.
Spezialprojektoren (Stichwort: Gobo) zur maximalen
Reduzierung der Lichtverschmutzung bei
Objektbeleuchtungen sind ebenfalls bereits verfügbar.
Mittlerweile gibt es sogar Sonder-Lichtfarben
zwecks Reduzierung der Lichtverschmutzung
auf Fussgänger-und Radwegen und Sonder-Lichtfarben
zum Schutze der Insekten und
Fledermäusen.
Die LED-Leuchte ist inzwischen erwachsen
geworden.
Die einschlägig bekannten Hersteller bauen heute
leistungsfähige Leuchten.
Die meisten Exoten sind bereits wieder verschwunden.
Weitere Innovationen werden in Zukunft noch
hinzukommen.
Es bleibt für uns Lichtplaner eine stetige Herausforderung
und gleichzeitig eine Motivation, am
Ball zu bleiben, damit wir Sie auch in Zukunft optimal
beraten können.
© AEM LIGHTING 2021
Tom WEBER
tweber@aem.lu
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LED-Strassen- und
Wegbeleuchtung nach EN 13201
Im Zeitalter der Entladungslampen wurde die Strassenbeleuchtung
noch oft nach alten Faustregeln geplant
und realisiert.
Was durchaus zu korrekten, der Norm entsprechenden,
Ergebnissen führen konnte.
Moderne LED-Leuchten können heute mit einer ganzen
Reihe von verschiedenen Fotometrien zur Meisterung
der vielfältigen Beleuchtungssituationen ausgestattet
werden.
Dadurch ist eine genaue Ermittlung einer geeigneten
Leuchte für das jeweilige Projekt nur durch eine sachgerechte
Lichtberechnung nach EN13201 möglich.
Natürlich könnte man einige wenige universelle Konfigurationen
für alle vorhandenen Strassenprofile ermitteln,
wie es bei der Entladungslampe üblich war.
Jedoch würde man dann auf die wichtigsten
Vorteile der LED-Leuchten weitgehen verzichten:
- Maximale Energieeinsparung
- Maximale Materialeinsparung
(weniger Leuchten) bei neuen Projekten
- Optimale Ausleuchtung der gegebenen
Situation
- Maximale Lebensdauer der Leuchten
Die aktuelle Generation der LED-Leuchten erlaubt
eine gleichmäßigere Beleuchtung der bestehenden
Situation im Falle einer Renovation (erhalt der Maststandorte
und eventuell sogar der alten Masten)
Bei neuen Projekten sind größere Mastabstände
möglich.
Die maximale Energieeinsparung und die maximale
Lebensdauer einer LED-Leuchte hängen direkt von
deren Konstruktion ab.
Nur auf die speziellen Eigenschaften der LED hin konzipierte
Leuchten können diese hohen Erwartungen
erfüllen.
Power-LED’s einer Strassenleuchte werden richtig
heiß. (um 80°C!)
Kann diese Wärme nicht akkurat abgeführt wird,
nimmt die Leistungsfähigkeit sowie Lebensdauer der
LED sehr viel schneller ab als gemeinhin angenommen!
Ein optimales „Thermomanagement“ ist also das A
und O für eine gut und lang funktionierende Leuchte
und ist nur mit speziell für LED-Technik entwickelten,
optimal Wärmeabführenden Leuchtengehäusen
möglich.
Bei alten herkömmlichen Leuchten, die auf LED umgerüstet
werden, ist so ein ideales Thermomanagement
konstruktionsbedingt nur sehr schwer bis gar
nicht zu erreichen.
Zusammenfassend kann man sagen: Im Vergleich
zur konventionellen Strassenbeleuchtung sind mit
LED-Leuchten bei gleicher oder besserer Beleuchtungsgüte
beträchtliche Einsparungen bei Material
und Energie möglich.
Vorrausetzungen:
- Korrekte Planung nach EN13201
- Verwendung optimierter LED-Leuchten
neuerster Generation.
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Fussgängerüberweg -
Beleuchtung nach DIN 67523
Beleuchtung der Fussgängerüberwege nach DIN?
Schon wieder eine Norm? Was stimmt den bei unserer
Beleuchtung der Fussgängerüberwege nicht?
Nun, sehr oft Vieles!
Beispiele von nicht optimal beleuchteten
Fussgängerüberwegen, wo der Passant
nicht ausreichend beleuchtet ist.
Das bedeutet eine zusätzlich asymmetrische abstrahlende
Leuchte pro Fahrtrichtung vor dem Zebrastreifen.
Die notwendigen vertikalen Beleuchtungsstärken am
Körper des Fussgängers sind in der Norm festgelegt.
Des Weiteren dürfen die verwendeten Leuchten den
Fahrer unter keinen Umständen blenden! DIN scheibt
deshalb für die Leuchten ein Lichtstärkeklasse von
mindestens G3 vor. Gute Leuchten erreichen indes
G4 bis G6 (geringste Blendung).
Längst nicht bei jedem Zebrastreifen, welcher mit
zwei zusätzlichen Leuchten ausgestattet ist, wird die
Norm auch erfüllt!
Ist die Lichtstärke der Leuchten nicht groß genug, werden
die minimale Beleuchtungsstärken nicht erreicht.
Dasselbe gilt, wenn die Leuchten nicht im „richtigen“
Abstand zum Zebrastreifen positioniert werden.
Eine Planung mit einem spezifischen Lichtberechnungsprogramm
für DIN67523 ist unabdinglich.
Der Autofahrer muss nachts einen Fussgänger
rechtzeitig erkennen können, möglichst früh in der
Annäherungsphase und lange bevor Dieser vor der
Motorhaube steht, also idealerweise schon in der
Wartezone.
Eine nach DIN korrekt augeführte Fussgängerüberwegbeleuchtung sieht dann wie folgt aus.
Genau dies ist jedoch meist nicht gewährleistet!
Wohl werden viele Zebrastreifen von einer oder
gar beiden Seiten zusätzlich beleuchtet, jedoch ist
der Fussgänger selbst nur unzureichend bis ganz
schlecht erkennbar.
Einige wenige Fussgängerüberwege sind derart ungünstig
beleuchtet, dass die Situation durch diese
Beleuchtung sogar verschlimmbessert wird.
Was bringt nun eine Beleuchtung nach DIN?
Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass
nach DIN die horizontale Beleuchtungsstärke auf
dem Zebrastreifen nicht von Bedeutung ist.
Die Vertikale Beleuchtung am Fussgänger selbst ist
ausschlaggebend.
Ein Autofahrer sieht einen Fussgänger fast immer
vor einem dunklen Hintergrund.
Der Zebrastreifen kann noch so großartig beleuchtet
sein, erreicht die vertikale Beleuchtungsstärke
nicht die erforderlichen Mindestwerte, ist der Fussgänger
nur sehr schwer bis fast gar nicht vor diesem
Hintergrund zu erkennen.
Die hohen Leuchtdichten eines sehr hellen Zebrastreifens
können dann sogar kontraproduktiv sein
da sich die Augen des Fahrers zusätzlich an diese
hohen Leuchtdichten anpassen müssen.
Der Fussgänger verschwindet im Dunkeln.
Ein positiver Kontrast muss her sprich ein heller
Fussgänger vor dunklen Hintergrund.
Der Fussgänger muss aus Sicht des Fahrers für jede
Fahrtrichtung ausreichend vertikal beleuchtet werden
und gut erkennbar sein.
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Beleuchtung mit
Solarleuchten
Hand in Hand mit den LED-Leuchten hat
auch die Entwicklung von Solarleuchten
große Fortschritte gemacht.
Die Leistungsfähigkeit der Solarmodule
sowie die der Akkumulatoren hat sich in
den letzten Jahren stetig verbessert.
Überall dort, wo eine ausreichende Sonneneinstrahlung
ohne zu viele Abschattungen
gewährleistet ist, stellt diese Beleuchtung
eine interessante Alternative
zur herkömmlichen Beleuchtung dar.
Solarbeleuchtung bietet sich vor allem
dann an, wenn die Grabungsarbeiten für
die Stromleitungen einen großen Kostenaufwand
bedeuten würden.
Umweltschutz durch Beleuchtung
mit spezifischen Lichtfarben
Als alternative zu der herkömmlichen Beleuchtung
mit neutral-weiß (4000°K) und warm-weiß (3000°K,
2700°K) gibt es die Möglichkeit mit Lichtfarben zu
arbeiten, welche einen besonders geringen Impakt
auf die Umwelt haben.
Philips bietet die Möglichkeit die Leuchten mit der
neuen Clear Star - LED in den Farben „Amber“
2000°K und 1800°K auszustatten, welche dem Lichtspektrum
der Natriumdampflampen sehr ähnlich
sind und dadurch einen möglichst geringen Impakt
auf die Insektenwelt haben.
Ausserdem wird dadurch, bei angepasster Beleuchtungsstärke,
die Lichtverschmutzung zusätzlich auf
ein Minimum reduziert. 1000°K (rötlich) ist eine weitere
Sonder-Lichtfarbe die im 600nm-Bereich leuchtet
und einen besonders geringen Impakt auf Fledermäuse
hat.
Alle diese Lichtfarben bieten sich immer dann an,
wenn der Umweltschutz im Vordergrund steht.
Beispiel:
Rad- und Gehwege mitten in der Natur, die trotzdem
aus Sicherheitstechnischen Gründen beleuchtet
werden sollen.
Vorteile von Solarleuchten gegenüber
netzgebundenen Strassenleuchten:
- Keine laufenden Stromkosten
- Einfache Montage ohne aufwendige
Grabungsarbeiten für Zuleitungen
Einsatzgebiete für Solarleuchten:
- Parkplätze, Zufahrten und Vorplätze
(für Firmen, aber auch für
Privatpersonen)
- Bushaltestellen
- Wohn- und Nebenstrassen
- Gehwege, Radwege, usw.
- Öffentliche Parkanlagen
- Private Gartenanlagen
(Privatpersonen)
- Golfplätze, Hotelanlagen, usw.
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Objektbeleuchtung
Ein neues Verfahren für die Fassadenbeleuchtung
im öffentlichen Raum mit starkbis
komplett reduzierter Lichtverschmutzung.
Auch gestalterische Beleuchtungsanlagen
müssen unter Berücksichtigung umfassender
ökonomischer, energetischer und
umweltrelevanter Kriterien erstellt und
betrieben werden.
Die Vermeidung von unnötigem Streulicht im
Nachthimmel (sprich: Lichtverschmutzung)
wird immer wichtiger.
Konventionelle Technologien wie herkömmliche
Projektoren und Strahler weisen gerade
in diesen Belangen deutliche Defizite hinsichtlich
Präzision und Nachhaltigkeit auf.
Hier wurde mit dem Lichtprojektionsverfahren
ein gestalterisches Medium entwickelt,
das mit nachhaltiger Technologie – nachhaltig
sowohl in Bezug auf die Lichtverschmutzung
als auch auf den Verbrauch von Energie
– eine präzise Gestaltung des Ortsbildes
durch Einsatz von Licht und Schatten ermöglicht.
Wenige leistungsstarke Projektoren werden
in großer Entfernung zum Objekt platziert.
Ein projiziertes Bild ist da schwarz, wo Beleuchtung
vermieden werden soll. Mit Grauwerten
kann die Helligkeit in den beleuchteten
Bereichen präzise gesteuert werden.
Dabei werden die Masken bis zu 300-fach
vergrößert auf dem Gebäude abgebildet.
Auf diese Weise sind der Gestaltung nahezu
keine Grenzen gesetzt, und das ohne die
Nachteile der herkömmlichen Lösungen.
CONTACT AEM
Tom WEBER
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