Aspekte der energieeffizienten Straßenbeleuchtung Mathias Volz, Beratender Ingenieur

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Angela Stieber
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1 12. März Arbeitskreis Energie Energieeffiziente Beleuchtung für Gebäude und Straßen Mathias Volz, Beratender Ingenieur

2 POTENTIALE Verbrauch in Deutschland In deutschen Kommunen existieren ca. 9 Mio. Lichtpunkte * Energieverbrauch durch die Straßenbeleuchtung: ca. 4 TkWh * Etwa 40% des Stromverbrauchs deutscher Städten und Gemeinden entsteht durch Straßenbeleuchtung * * Quelle: Deutsche Energieagentur (dena)

Umfrage der Initiative EnergieEffizienz der dena zum Thema

3 POTENTIALE dena-umfrage zum Modernisierungsbedarf (2012) Quelle: Deutsche Energieagentur (dena) Die Zahlen ergaben sich aus einer Umfrage der Initiative EnergieEffizienz der dena zum Thema Straßenbeleuchtung unter Kommunen im Zeitraum Dezember 2011 bis Februar 2012

4 POTENTIALE Einsparmöglichkeiten in Deutschland Einsparpotentiale werden auf 1,9* 2,1** Milliarden kwh / Jahr geschätzt = ca. 300 Mio Euro *** = ca Tonnen CO2**** * Schätzung ZVEI ** Schätzung dena, *** bei 0,16 Euro pro kwh, lt. Schätzung ZVEI **** lt. Schätzung ZVEI, mit 1 kwh = 0,6 kg CO2

5 POTENTIALE Aufgaben der Straßenbeleuchtung Sicherheit im Straßenverkehr Kriminalitätsvorbeugung, Steigerung des subjektiven Sicherheitsgefühls Attraktivität des Stadtbildes Bei minimalen Kosten für Energie und Betrieb Geringstmöglichen Lichtimmissionen

6 TECHNIK Grundbegriffe Lichtstrom ф Einheit: Lumen (lm)

7 TECHNIK Grundbegriffe Lichtausbeute Φ LP = L1 (η = L1 / L0) Lichtstrom der Lampe = L1 [Φ LP ] Elektr. Leistungsbedarf von Lampe + Vorschaltgerät = L0 (Restliche Energie = nicht sichtbares Licht + Wärme) VG 230V L0 Vorschaltgerät

8 TECHNIK Grundbegriffe Leuchtenwirkungsgrad η LB = L2 / L1 Konventionelle Leuchte LED Leuchte Lichtstrom der Lampe = L1 Aus der Leuchte austretender Lichtstrom = L2 L2LL L2LED

9 TECHNIK Grundbegriffe Beleuchtungsstärke E Einfallendes Licht Leuchtdichte L E Reflektiertes Licht Reflexionsgrad Wartungsfaktor Farbwiedergabe Lichtfarbe L

10 TECHNIK Lichtsimulation Normen (v.a. DIN 13201) Anzahl, Art und Geschwindigkeit der Verkehrsteilnehmer Beleuchtungssituation Simulation auf Basis der Mast-, Leuchten-, und Straßengeometrie

11 TECHNIK Leuchten Leuchte ohne Reflektortechnik Lichtverschmutzung des Nachthimmels Hohe Streuverluste Leuchte mit Reflektortechnik Keine Abstrahlung in den Nachthimmel Sehr guter Wirkungsgrad

12 TECHNIK LED Wichtigste Vorteile: Effizienz Lebensdauer Dimmbarkeit Schaltunempfindlichkeit Insektenfreundlich(er) Verschiedene Lichtfarben verfügbar Farbwiedergabe Miniaturisierung

13 TECHNIK LED Nachteile / Besonderheiten: Blendungsgefahr Preis Überstrom-/Überspannungsempfindlich Hitzeempfindlich Wenig Streulicht, eng begrenzter Lichtkegel

14 TECHNIK LED - Auswahlkriterien Auswahlkriterien: Energieverbrauch, Effizienz Lebensdauer, erwarteter Lichtstromrückgang Lichtcharakteristik(en) Produktfamilie Blendung Dimmbarkeit, Steuerungsmöglichkeit Wartungsfreundlichkeit Modularität Zukunftssicherheit Hersteller Herstellergarantie Verarbeitung, Materialien Haltbarkeit, Robustheit Dichtigkeit, Schutzart Schutzklasse Wärmemanagement Binning

15 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 1. Bestandserfassung 2. Sanierungsplan 3. Planung u. Ausschreibung 4. Ausführung 5. Betriebsführung

16 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 1. Bestandserfassung Stromverbrauch Wartungskosten Daten zu Leuchtenbestand und Masten Angaben zum Beleuchtungsnetz Informationen zu Schaltschränken

17 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 2. Sanierungsplan Zieldefinition Darstellung möglicher Maßnahmen Maßnahmenbewertung Finanzierungsmöglichkeiten Investitionspakete und Prioritäten Entscheidung in zuständigen Gremien

18 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 2. Sanierungsplan, Darstellung möglicher Maßnahmen Austausch von Leuchten Austausch von Leuchtmitteln Veränderungen an Masten Zeitweise Reduktion der Lampenleistung Reduktion der Betriebsdauer Lichtmanagement Reduktion der Anlagen im Bestand Reorganisation in der Betriebsführung

19 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 2. Sanierungsplan Zieldefinition Darstellung möglicher Maßnahmen Maßnahmenbewertung Finanzierungsmöglichkeiten Investitionspakete und Prioritäten Entscheidung in zuständigen Gremien

20 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 3. Planung und Ausschreibung Klassifizierungen, Berechnungen Mengenermittlung, LV-Erstellung Bewertungskriterien Ausschreibungsverfahren Angebotsprüfung Vergabe

21 SCHRITTE ZUR MODERNISIERUNG Roadmap 1. Bestandserfassung 2. Sanierungsplan 3. Planung u. Ausschreibung 4. Ausführung 5. Betriebsführung

22 MODERNISIERUNGSBEISPIELE Leibertingen 1 x 80 W HQL Umrüstsatz 25 W Altbestand Neu

23 MODERNISIERUNGSBEISPIELE Schramberg 2 x 80 W HQL W LED Altbestand Neu

24 MODERNISIERUNGSBEISPIELE Schramberg 770 Leuchten seit 2011 saniert Stromeinsparung1,2 von ca / Jahr, CO2-Einsparung3 von ca. 165 Tonnen / Jahr Investitionskosten für die Stadt Schramberg ca (mit Fördermitteln: ca ) 1 angenommener Strompreis 0,22 /kwh 2 angenommene jährliche Betriebszeit 2763h 3 1 kwh entspriht ca. 0,59 kg CO2

25 MODERNISIERUNGSBEISPIELE Empfingen 1 x 80 W bzw. 125 W HQL 15 W LED Altbestand Neu

26 Zusammenfassung Hohes Einsparungspotential durch Verwendung moderner Leuchten-, Leuchtmittel-, und Steuerungstechnologien in Altanlagen Effizienteste Leuchte!= Wirtschaftlichste Leuchte letztendlich ist Eignung nur über Lichtberechnungen bestimmbar Grundlage erfolgreicher Sanierungen ist eine gute Bestandserfassung Besondere Sorgfalt im Ausschreibungsprozess Bewertungsmatrix, Erstellung des Leistungsverzeichnis, Wertung der Angebote

27 VERTIEFENDE INFORMATIONEN Literatur und Links Internet (dena) Literatur Leitfaden Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Technologie: Energieeffiziente Modernisierung der Straßenbeleuchtung und Energieeffiziente Straßen- und Platzbeleuchtung in Kommunen Heftreihe licht.wissen, Heft 03 Straßen, Wege und Plätze Heftreihe licht.wissen, Heft 16 Stadtmarketing mit Licht Heftreihe licht.wissen, Heft 20 Nachhaltige Beleuchtung

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Mathias Volz Beratender Ingenieur Ingenieurbüro G. Volz GmbH & Co. KG Im Letten 26, Ehningen Telefon:

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