LED-Strassenbeleuchtung für Niederleis? Beispielprojekt: Klimaschutzgemeinde Gramsach

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Klemens Krüger
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1 LED-Strassenbeleuchtung für Niederleis? Die Umrüstung der Straßenbeleuchtung auf LED -Technologie verspricht: : Halbierung des Stromverbrauches CO2 -Emission reduzieren Standzeit auf Betriebsstunden erhöhen kein Eingriff ins Ortsbild notwendig sehr einfache und kostengünstige Umrüstung keine Wartungskosten Beispielprojekt: Klimaschutzgemeinde Gramsach Ausgangspunkt für die Beurteilung war ein gefördertes Projekt der steirischen Gemeinde Gramsach, das im Internet beschrieben ist. Nach Kontaktaufnahme mit der an dem Projekt beteiligten Firma Winterleithner, die für die Entwicklung der Lampen zuständig war, stellte sich heraus, dass das Projekt nicht umgesetzt wurde. Die für die Lampen erforderlichen LED-Bauteile konnten nicht zu den erwarteten Kosten beschafft werden. Daher wurde die Entwicklung der Lampen schließlich eingestellt. Möglichkeit einer Umrüstung - beschränkt auf Leuchtmitteltausch nicht realistisch. daher: keine Kostenersparnis Ein Beweggrund sich mit dem Thema näher zu befassen. 1

2 LED - Lichtemittierende Diode eine Revolution? LED gibt monochromes Licht in den Farben Rot, Bernstein, Gelb, Grün und Blau Weiße LED: entsteht durch blaue LED mit Phosphorschicht oder Mischung von RGB-LED`s Farbtemperaturen von K (warmweiß) bis K (tageslichtweiß) 1 mm² Chipfläche ergibt eine Leistungsdichte von bis zu kw/m² Zum Vergleich: Ein elektrischer Heizkörper hat eine Leistungsdichte von etwa 2 bis 4 kw/m² LED s benötigen kühle Temperaturen und keine Feuchtigkeit und lassen sich gut regeln (gepulst und Stromstärke) LED s sind nahezu unverwüstlich, das schwache Glied ist das erforderliche elektronische Vorschaltgerät. konstruktiver Aufbau einer LED 2

Lichtstromrückgang (Degradation) wie bei allen Leuchtmitteln verringert sich die Lichtausbeute im Laufe der Nutzungsdauer (70% ~ 50.

3 Lichtlenkung in der Lichtlenkung liegt das größte Effizienzpotenzial. in die LED integrierte Linsen und Spiegel erlauben gezielte Lichtlenkung Hoher Aufwand um Blendung durch die hohe Leuchtdichte zu vermeiden Streulicht kann deutlich reduziert werden. Lichtstromrückgang (Degradation) wie bei allen Leuchtmitteln verringert sich die Lichtausbeute im Laufe der Nutzungsdauer (70% ~ h ~12Jahre) Energieeinsparung (Beispiel - 1 Leuchte) Eine 80 W Quecksilberdampf-Hochdrucklampe wird durch eine LED-Leuchte mit einer Systemleistung von 24 W ersetzt. Die Energieeinsparung beträgt bei Stunden 270,60 kwh pro Jahr. Dies entspricht einer jährlichen CO2-Reduktion von ca. 0,087 t/jahr/leuchte. Wirtschaftlichkeit von LED in der Straßenbeleuchtung (ENU) 3

4 Retrofit-Lampen LED Lampen mit Schraubsockel als Ersatz für herkömmliche Leuchtmittel in konventionellen Leuchten sind ungeachtet der erforderlichen Überprüfung auf Zulassung zum Betrieb hinsichtlich Lichtlenkung und Wärmeabfuhr zumeist problematisch. Die Vorteile der LED (wie gezielte Lichtlenkung, hohe Effizienz etc.) werden bei derartigen Lösungen nicht ausgenutzt, da die Lichtlenksysteme der alten Leuchten nicht auf den Einsatz der LED-Leuchtmittel abgestimmt sind. LED-Retrofit-Lösungen sind im Vergleich zu modernen Leuchten (mit herkömmlichen Leuchtmitteln oder mit LED) bei normkonformer Straßenbeleuchtung unwirtschaftlich. Straßenbeleuchtung und Recht ERPRICHTLINIE 2009/125/EC, ECODESIGNRICHTLINIE Nur energieeffiziente Beleuchtung erlaubt - Stufenplan VERKEHRSSICHERUNGSPFLICHT (GEM ABGB) Wer seinen Grund und Boden für öffentlichen Verkehr zur Verfügung stellt, hat für Verkehrssicherheitspflicht zu sorgen. WEGEHALTERHAFTUNG (GEM. 1319A ABGB) Haftung für gefahrlose Benutzung von Wegen. BAUWERKHAFTUNG (GEM ABGB) Haftung statische Sicherheit STRASSENVERKEHRSORDNUNG (STVO): Beleuchtung von Hindernissen elektrische Sicherheit ÖNORM EN (TEIL 1 4): Gütemerkmale von Straßenbeleuchtungsanlagen. ÖNORM O1053: Straßenbeleuchtung Auswahl der Beleuchtungsklassen Berücksichtigung des situativen Verkehrsflusses ÖNORM O1052 (IN BEGUTACHTUNG) Lichtimmissionen ÖNORM O 1051 Straßenbeleuchtung Beleuchtung von Konfliktzonen ÖVE/ÖNORM E ELEKTROTECHNISCHE SICHERHEITSVORSCHRIFTEN ÖNORM EN ARBEITEN AN ELEKTRISCHEN ANLAGEN ÖNORM EN 40 VORGABEN FÜR DIE BEMESSUNG UND PRÜFUNG VON LICHTMASTEN wiederkehrende Prüfungen (alle 5 bzw. 10 Jahre) Führung eines Anlagenbuches 4

Glühlampe 230V 60 12 Glühlampe 230V 75 12,4 Glühlampe 230V 100 14,5 Halogenglühlampe Halogen

5 Beleuchtung Energieeffizienz Leuchtmittel Lichtquelle Leistungsaufnahme Lichtausbeute Grundtyp Detailtyp Watt lm/w Glühlampe Glühlampe 230V 5 5 Glühlampe 230V 25 8 Glühlampe 230V Glühlampe 230V Glühlampe 230V 75 12,4 Glühlampe 230V ,5 Halogenglühlampe Halogen 230V ,7 Halogen 230V ,8 Halogen 230V ,8 Halogen 230V ,2 Halogen 12 V (KFZ) 55 27,5 5

6 Vor- und Nachteile der LED-Technik hohe Energieeffizienz guter Wirkungsgrad hohen Anschaffungskosten unübersichtlichen Marktangebot hohe Lebensdauer optimierte Lichtverteilung hohe Schalthäufigkeiten problemlose Dimmbarkeit Fragwürdige Gewährleistung bei No-Name-Produkten und Plug-In Lösungen Alternativen zu LED-Leuchten: Natriumdampf-Hochdrucklampen und Halogenmetalldampflampen mit Keramiktechnologie (ebenfalls effizient und ErP-Richtlinienkonform (2009/125/EC). Auslaufen aller ineffizienten Leuchtmittel und Vorschaltgeräte in Stufen: ab 2012 T12 (38 mm) Leuchtstofflampen (Natriumdampf-Hochdrucklampen sowie Halogen-Metalldampflampenmüssen bestimmte Effizienzkriterien erfüllen). 2015: Verbot von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen und Natriumdampf- Hochdruck-Plug-In-Lampen(als Ersatz für Quecksilberdampf-Hochdrucklampen beworben). 2017: höhere Anforderungen für Halogen-Metalldampflampen-nur mehr elektronische Vorschaltgeräte (EVG)erlaubt. Resümee Leuchten mit LED haben auch bei der Straßenbeleuchtung Zukunft Entwicklung von Technik und Markt lassen auf eine weitere Verbesserung des Preis-Leistungsverhältnisses schließen. Die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von LED-Leuchten gegenüber herkömmlichen energieeffizienten Lampen kann nur durch Ausnutzung der besseren Regelbarkeit erzielt werden. Nicht die Energieeffizienz einer Leuchte, sondern die Gesamtleistung der Anlage (kw/km zu beleuchtender Straße) bestimmt die Wirtschaftlichkeit einer Straßenbeleuchtungsanlage. Erneuerung einer Anlage unterliegt auch einer Anpassung an geltende Normen und wird daher mehr Kosten verursachen, als die weitere Nutzung einer bestehenden Anlage. Wenn auch dadurch die Beleuchtungsqualität angehoben würde. Austausch von Leuchtmitteln bringt neben behördlicher Unsicherheit keine Kostenersparnis. 6

7 Quellen Arbeitskreis öffentliche Beleuchtung

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