Energie- und kosteneffiziente Straßenbeleuchtung
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- Stefan Wilhelm Jaeger
- vor 7 Jahren
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1 Energie- und kosteneffiziente Straßenbeleuchtung Sanierungskonzept der Gemeinde Grefrath RWE Deutschland AG SEITE 1
2 Gliederung > Bestandserfassung Grundlage für Sanierungskonzept > Übersicht der Straßenbeleuchtungsanlage Grefrath > Statistische Werte > Sanierungskonzept Möglichkeiten der Sanierung Vorgehensweise zur Sanierung Lampen für effiziente Straßenbeleuchtung Sanierungskosten Energieverbrauch RWE Deutschland AG SEITE 2
3 Bestandserfassung Grundlage für Sanierungskonzept > vorhandene SB aufnehmen/auswerten und bewerten Wie viele Lichtpunkte/Leuchtstellen gibt es? Welche Leuchtentypen sind vorhanden? Welche Leuchtmittel werden eingesetzt? Welche Leistungen haben die Leuchtmittel? Wie ist die Altersstruktur der Anlage? Wie ist das Straßenbeleuchtungsnetz aufgebaut? RWE Deutschland AG SEITE 3
4 Bestandserfassung Umfang der Datenüberprüfung und -erfassung > Straßenname > Leuchtentyp > Leuchtenart > Anzahl Leuchten/je Leuchtstelle > Leuchtmitteltyp > Anzahl Leuchtmittel/je Leuchte > Leuchtenträgertyp > Masttyp > Masthöhe > Mastanstrich > Klassifizierung der Leuchtstelle > Bemerkungen zum Standort > Leistung > Zuordnung zur Schaltstelle RWE Deutschland AG SEITE 4
5 Übersicht der SB-Anlagen in Grefrath Grefrath ) Strukturdaten Region Kreis Viersen Fläche [km2] 30,980 Einwohner (Stand: ) Einwohnerdichte [EW/km2] 502,39 Einwohner Cluster > < Anzahl Gemeinden im Cluster 10 2) Vertragsdaten Vertragsnummer 0 Vertragstyp keinen StB-Vertrag Netzbetreiber Gemeindewerke Grefrath GmbH Grundversorger Gemeindewerke Grefrath GmbH Vertragsnehmer k.a 3) StB spezifisch IST-Situation Anzahl Leuchtstellen Anzahl Leuchten Einwohner pro Leuchtstelle 6,3 Leuchtstellen pro km2 80,1 Mittlere Leistung pro Leuchtstelle 105,0 W Mittlere Leistung pro Leuchte 100,4 W Brenndauer h Gesamt Anschlußwert der StB-Anlage kw Energieverbrauch kwh Prämisse: Es wird nur eine Lampe je Leuchte betrieben RWE Deutschland AG SEITE 5
6 Mengengerüst der SB-Anlagen in Grefrath Mengengerüst Leuchten BEGA /9371 DÜLLMAN/Classic 500 PHILIPS/Decovisio HPP090 RADEMACHER/Kugelring- SEMPERLUX/Alpha SX440 SITECO/Großer Klassiker SITECO/Großer Klassiker alt Überschubleuchte SITECO/Langfeldleuchte SITECO/Laterne 5NA525 SITECO/Pilzleuchte 5NA532 SITECO/SL100 SITECO/SR200 UNBEKANT/Kofferleuchte SITECO/Langfeldleuchte A327 PHILIPS/Kofferleuchte NPP0191 RWE Deutschland AG SEITE 6
7 Mengengerüst der SB-Anlagen in Grefrath, Leuchtmittel T8-U 58W T8-U 36W T12-R 40W T12 40W ML 160 SON 150W SON 100W SON 70W SON 50W HQL 250W HQL 125W HQL 80W 0 Quecksilberdampf- Hochdrucklampe Mischlichtlampe Natriumdampf- Hochdrucklampe Leuchtstofflampe RWE Deutschland AG SEITE 7
8 Möglichkeiten der Sanierung Einsatz von Austausch-Lampen: Übergangslösung 2 1 Umrüstung: Wechsel der elektrischen Betriebsmittel und gegebenenfalls des Reflektors Austausch der kompletten Leuchte: (bestehende Lichtpunkte bleiben unverändert) Neubau der kompletten Anlage Installation von neuen Mastleuchten, bei bestehenden Lichtpunkten Neukonzeption; ganzheitliche Lichtplanung mit optimalen Lichtpunktanständen RWE Deutschland AG SEITE 8
9 Leuchten mit ineffizienten Quecksilberdampflampen Leuchtmittel Leuchtentyp Anzahl LE HQL 80W BEGA / DÜLLMAN/Classic RADEMA/Kugelring-Überschubleuchte 14 SEMPER/Alpha SX SITECO/Großer Klassiker alt 1 SITECO/Laterne 5NA525 6 SITECO/Pilzleuchte 5NA UNBEKA/Kofferleuchte 1 HQL 125W SITECO/Großer Klassiker 10 SITECO/Großer Klassiker alt 13 HQL 250W SITECO/Großer Klassiker alt 260 UNBEKA/Kofferleuchte 6 45 % der Straßenleuchten in Grefrath sind noch mit ineffizienten HQL-Lampen bestückt. RWE Deutschland AG SEITE 9
10 Leuchten mit ineffizienten Austauschlampen Leuchtmittel Leuchtentyp Anzahl LE T12 40W SITECO/Großer Klassiker 1 SITECO/Großer Klassiker alt 5 SITECO/Langfeldleuchte 519 SITECO/Pilzleuchte 5NA532 4 ML 160W PHILIPS/Decovisio Kugel 76 20% der Straßenleuchten in Grefrath sind mit ineffizienten Leuchtstofflampen (T12 40W) bei hoher Leistung, geringem Lichtstrom und Nennlebensdauer bestückt. 6% der Straßenleuchten in Grefrath sind mit ineffizienten Mischlichtlampen (ML 160W) bestückt mit geringem Lichtstrom und Nennlebensdauer. RWE Deutschland AG SEITE 10
11 Stufe 1 Austausch Lampen / Energieeinsparung Leistungsreduzierschaltung Dämmerungsschaltung Ganznächtig Halbnächtig 1 23:00 Uhr aus - 05:00 Uhr ein Anzahl Leuchten Betriebsart Lampentyp Nennleistung in Watt Energieverbrauch pro Jahr in kwh Volllast Nennleistung Leistungsreduziert in Watt 4000 Std 2190 Std Energieverbrauch pro Jahr in kwh Reduzierbetrieb 23 HN SON 70W , , HN SON 50W , , HN SON 150W , , , ,05 Energieverbrauch mit Reduzierschaltung jährlich Energieverbrauch Altanlage Energieeinsparung bei Leistungsreduzierung jährlich , , ,70 Energiekosteneinsparung incl. Steuern ct/kwh 23, , Mehrkosten für Leistungsreduzierung 60, ,00 Einsparung jährlich kwh CO²-Emissionen 681 g/kwh 41,953 t RWE Deutschland AG SEITE 11
12 Stufe 2 Vorgehensweise zur Sanierung / Energieeinsparung Umrüstung und Erneuerung der Leuchten Brenndauer: Dämmerungsschaltung Ganznächtig h Anzahl Lampen Quecksilberdampf-Hochdrucklampen, Istzustand Betriebs art alter Lampentyp Licht-strom Nennleistung in Watt Energieverbrauch pro Jahr in kwh Natriumdampf-Hochdrucklampen bzw. T8 Leuchtstofflampen Neuer Lampentyp Lichtstrom Nennleistung in Watt Energieverbrauch pro Jahr in kwh 23 GN HQL 125W 6.300lm SON 70W 6.600lm GN HQL 1x80W 4.000lm SON 50W 4.400lm GN HQL 1x250W lm SON 150W lm GN ML 1x160W 3.200lm SON 50W 4.400lm GN T12 1x40W 2.700lm T8 36W 3.350lm Energieeinsparung gegenüber der Ursprungssituation jährlich Energieeinsparung gegenüber der Ursprungssituation % Energiekosteneinsparung incl. Steuern ct/kwh 23, ,27 Einsparung jährlich kwh CO 2 -Emissionen 681 g/kwh 163,865 t RWE Deutschland AG SEITE 12
13 Stufe 2 Vorgehensweise zur Sanierung / Energieeinsparung Anzahl Leuchten Alternativvariante LED-Leuchten Quecksilberdampf-Hochdrucklampen, Istzustand Betriebs art Lampentyp Licht-strom Nennleistung in Watt Energieverbrauch pro Jahr in kwh Neuer Lampentyp LED-Leuchten Lichtstrom Nennleistung in Watt Energieverbrauch pro Jahr in kwh 23 GN HQL 125W 6.300lm GRN49/ lm GN HQL 1x80W 4.000lm GRB39/ lm GN HQL 1x250W lm GRN137/ lm GN ML 1x160W 3.200lm GRN29/ lm Energieverbrauch gesamt Energieverbrauch gesamt Energieeinsparung gegenüber der Ursprungssituation jährlich Energieeinsparung gegenüber der Ursprungssituation % Energiekosteneinsparung incl. Steuern ct/kwh 23, ,68 Einsparung jährlich kwh CO 2 -Emissionen 681 g/kwh 253,512 t RWE Deutschland AG SEITE 13
14 Stufe 2 Vorgehensweise zur Sanierung / Sanierungsvorschläge Menge Leuchte Lampe Baujahr Umrüstung Vorschlag 529 Mastansatzleuchten T12 40W Leuchten mit den T12-Lampen (40W) auf T8- Lampen (36 W) wechseln. 76 PHILIPS/Decovisio Kugel ML 1x160W < 20 Jahre Leuchtenalter < 20 Jahre Umrüstsatz möglich Leuchte ist 2 fach bestückbar (eine Lampe 260 SITECO/Großer Klassiker alt HQL 1x250W > 20 Jahre nicht in Betrieb) Umrüstung ist wirtschaftlich nicht sinnvoll Leuchte ist 2 fach bestückbar (eine Lampe 6 UNBEKA/Kofferleuchte HQL 1x250W > 20 Jahre nicht in Betrieb) Umrüstung ist wirtschaftlich nicht sinnvoll Leuchte ist 2 fach bestückbar (eine Lampe 23 SITECO/Großer Klassiker HQL 1x125W > 20 Jahre nicht in Betrieb) Umrüstung ist wirtschaftlich nicht sinnvoll Leuchte ist 2 fach bestückbar (eine Lampe 2 SITECO/Großer Klassiker HQL 1x80W > 20 Jahre nicht in Betrieb) Umrüstung ist wirtschaftlich nicht sinnvoll 7 BEGA /9371 HQL 1x80W > 30 Jahre Für diesen Leuchtentyp ist eine Umrüstung unwirtschaftlich 20 DÜLLMAN/Classic 500 HQL 1x80W < 20 Jahre Leuchtenalter < 20 Jahre Umrüstsatz möglich 12 SEMPER/Alpha SX440 HQL 1x80W < 20 Jahre Leuchtenalter < 20 Jahre Umrüstsatz möglich T8-Lampen lassen sich ohne Umbau in den vorhandenen Leuchten einsetzen. Einbausatz Philips HPP090/ SON 50-70W K / SKII Alternativ Aura SSC Outdoor System mit Longlife TC- TEL 26-42W Termo neue technische Leuchte SON 150/100W bzw. LED-Leuchte GRN137/740 neue technische Leuchte SON 150/100W bzw. LED-Leuchte GRN137/740 neue technische Leuchte SON 70/50W bzw. LED-Leuchte GRN49/740 neue technische Leuchte SON 70/50W bzw. LED-Leuchte GRN49/740 neue Aufsatzleuchte SON 70/50W bzw. LED- Leuchte Einbausatz Düllmann SON 50-70W K / SKII Alternativ Aura SSC Outdoor System mit Longlife TC- TEL 26-42W Termo Einbausatz Semperlux SON 50-70W K / SKII Alternativ Aura SSC Outdoor System mit Longlife TC- TEL 26-42W Termo 14 RADEMA/Kugelring- Überschubleuchte HQL 1x80W < 20 Jahre Leuchtenalter < 20 Jahre Umrüstsatz möglich Einbausatz Rademacher SON 50-70W K / SKII 6 SITECO/Laterne 5NA525 HQL 1x80W < 10 Jahre 821 SITECO/Pilzleuchte 5NA532 HQL 1x80W < 20 Jahre 1776 Leuchtenalter < 10 Jahre Umrüstsatz möglich, neuer Leuchtentyp bereits mit SON installiert Leuchte ist 2 fach bestückbar (eine Lampe nicht in Betrieb) Umrüstung ist wirtschaftlich nicht sinnvoll Einbausatz Siteco SON 50-70W K / SKII neue Aufsatzleuchte SON 70/50W bzw. LED- Leuchte RWE Deutschland AG SEITE 14
15 Stufe 2 Vorgehensweise zur Sanierung, Beispiel Philips/HPP090 Wirtschaftlichkeitsbewertung / -berechnung Projektname Sanierung Grefrath Stand Ort Grefrath Nutzungsdauer a 30 Straße Inflationsrate % Anzahl Leuchten 76 Energiekosten je kwh ct 23,44 CO2 Faktor g/kwh 681 Brenndauer / Jahr h Absenkzeit: 23:00-05:00 h 2190 Leuchtentyp: Philips/HPP090125G Beschreibung: Die Kugelleuchte Philips/HPP090 ist ca. 20 Jahre alt und mit einer Michlichtlampe bestückt. Dieser Lampentyp ist für die Außenbeleuchtung unwirtschaftlich (ca. 20lm/W). Der Umbau der Leuchte auf Natriumdampf-Hochdrucklampe (SON 50Watt) ist möglich jedoch sehr aufwendig. Als zusätzliche Option ist der Einbau einer Leistungsreduzierung möglich. Alternativ kann diese Leuchte mit einem Aura Austauschsystem SSC Outdoor mit Longlifelampe TC-TEL 26-42W Termo umgerüstet werden. Ist Alternative 1 Alternative 2 Alternative Umbaueinheit SON 50W Aura SSC Outdoor Umbaueinheit SON50/35W LR Leuchte HPP090 HPP090 HPP090 HPP090 Lampe ML 160 SON 50 TC-TEL 42 SON 50/35 Nennleistung /35 W Systemleistung /47 W Lichtstrom lm Energieverbrauch ,15 kwh/a Energiekosten 150,02 58,13 42,19 50,43 /a Anfangsinvestition Preis /Lampe 15 10,00 16,00 10 Lampenlebensdauer h Lampenkosten/Jahr 7,50 2,5 2,67 2,5 /a Lampenwechselkosten LA-wechselkosten/Jahr 10,00 5,00 3,33 5 /a Gesamt Lampenkosten 17,50 7,50 6,00 7,5 /a Unterhaltungskosten 167,52 65,63 48,19 57,93 /a Differenz/Einsparung 101,88 119,32 109,58 /a Amortisationsdauer 1,82 0,49 2,24 Jahre Energieeinsparung % CO2 Reduzierung 266,95 313,26 289,32 kg/a Gesamtbetriebskosten Vergleichskosten Jahre ML 160 SON 50 TC-TEL 42 SON 50/35 LR RWE Deutschland AG SEITE 15
16 Stufe 2 Vorgehensweise zur Sanierung / Sanierungskosten Maßnahme Menge Preis* Ges.-Preis Preis* Ges.-Preis Umbau von Leuchten auf Einbausatz PHILIPS/SON 50/70W SKI; Alternativ Aura SSC Outdoor TC-TEL 42W Einbausatz Düllmann/SON 50/70W SKI Alternativ Aura SSC Outdoor TC-TEL 42W Einbausatz Semperlux/SON 50/70W SKI Alternativ Aura SSC Outdoor TC-TEL 42W Einbausatz Rademacher/SON 50/70W SKI Einbausatz SITECO/SON 50/70W SKI Summe Maßnahme Neubau von Leuchten auf Technische Kofferleuchte SON 70/50W LR Technische Kofferleuchte SON 150/100W LR Technisch/dekorative Aufsatzleuchte SON 70/50W LR Summe Maßnahme Wechsel von Leuchtmittel Natriumdampf-Hochdruck Natriumdampf-Hochdruck Leuchtstofflampen T12 40 Watt auf T8 36 Watt Nennlebensdauer h 529 7, Summe Maßnahme Summe Sanierung Leuchten Mehrkosten für Leistungsreduzierung Kompaktleuchtstoff lampen LED RWE Deutschland AG SEITE 16
17 Übersicht der SB-Anlagen in Grefrath Grefrath ) Strukturdaten Region Kreis Viersen Fläche [km2] 30,980 Einwohner (Stand: ) Einwohnerdichte [EW/km2] 502,39 Einwohner Cluster > < Anzahl Gemeinden im Cluster 10 2) Vertragsdaten Vertragsnummer 0 Vertragstyp keinen StB-Vertrag Netzbetreiber Gemeindewerke Grefrath GmbH Grundversorger Gemeindewerke Grefrath GmbH Vertragsnehmer k.a 3) StB spezifisch IST-Situation nach Durchführung der Sanierungsarbeiten Anzahl Leuchtstellen Anzahl Leuchten Einwohner pro Leuchtstelle 6,3 Leuchtstellen pro km2 80,1 SON SON LR LED Mittlere Leistung pro Leuchtstelle 105,0 W 80,78 74,58 67,52 Mittlere Leistung pro Leuchte 100,4 W 77,23 71,30 64,56 Brenndauer h Gesamt Anschlußwert der StB-Anlage kw Energieverbrauch (Mittelwert kwh Reduzierung Anschlußwert % -23% -29% -36% Prämisse: Es wird nur eine Lampe je Leuchte betrieben RWE Deutschland AG SEITE 17
18 Zusammenfassung > Die Straßenbeleuchtungsanlagen der Gemeinde Grefrath weist Optimierungspotenzial auf. 71 % der verwendeten Leuchten sind mit ineffizienten Lampen bestückt. Durch eine Umrüstung lassen sich bei der Bestückungsvariante mit SON kwh und bei der Bestückungsvariante mit LED kwh pro Jahr einsparen. Dies entspricht einer CO 2 -Reduzierung von ca. 164 Tonnen bzw. 253 Tonnen. > Eine weitere Option ist die Installation einer Leistungsreduzierung (prognostizierte Einsparung kwh und 42 tco 2 ). > Leuchtstofflampen T12 40W haben einen Anteil von über 20%. Dieser Lampentyp hat eine geringe Nennlebensdauer und wird durch Dreibanden T8-Lampen mit einer Nennlebensdauer von h ersetzt. > Wenn diese Maßnahmen abgeschlossen sind, hat die Gemeinde Grefrath eine aus Sicht des Energieverbrauchs effiziente Straßenbeleuchtung, die dem Stand der Technik entspricht. RWE Deutschland AG SEITE 18
19 Lassen Sie uns gemeinsam durch die Wahl einer energieeffizienten Beleuchtung die Umwelt entlasten von effizienter Beleuchtungstechnik profitieren und den CO 2 Verbrauch senken das Gemeindebudget schonen CO 2 RWE Deutschland AG SEITE 19
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