Stadtbeleuchtung gute Gründe für eine Modernisierung

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1 Stadtbeleuchtung gute Gründe für eine Modernisierung Beleuchtung im öffentlichen Raum erfüllt viele Funktionen: Sie hilft bei der Orientierung, erhöht das Sicherheitsgefühl und verschönert bei Dunkelheit das Stadtbild. Doch sie verschwendet auch Energie und belastet das Klima. Den Kommunen wachsen die Kosten für Strom und Wartung über den Kopf. Viele Leuchten beeinträchtigen nachtaktive Insekten, Fledermäuse und Vögel. Vielerorts fällt das Licht nicht nur auf Straßen und Gehwege, sondern strahlt unnötig in den Nachthimmel, in Schlafzimmerfenster und benachbarte Naturräume. Von einer energieeffizienten und naturverträglichen Stadtbeleuchtung profitieren alle der kommunale Haushalt genauso wie Mensch, Klima und Natur. Denn mit ökologischer Lichtplanung, effizienter Beleuchtungstechnik und intelligenter Lichtsteuerung können Energieverbrauch, CO 2 -Ausstoß, Betriebskosten und Beeinträchtigungen der Umgebung massiv reduziert werden. Verschiedene Städte in Deutschland und Europa haben es bereits erfolgreich demonstriert. Angesichts neuer EU-Standards, langfristig steigender Energiepreise und attraktiver Förderprogramme ist für Kommunen jetzt der richtige Zeitpunkt, in die Modernisierung von Beleuchtungsanlagen zu investieren. Appen Wussten Sie schon, Foto: S. Höhn dass es in Deutschland etwa zehn Millionen Straßenlaternen gibt? dass der Betrieb dieser Leuchten zusammen 2,5 Millionen Tonnen klimaschädliches CO 2 jährlich verursacht halb so viel wie ein großes Kohlekraftwerk pro Jahr ausstößt? Die Gemeinde Appen in Schleswig-Holstein hat die Herausforderung der rechtzeitigen Beleuchtungssanierung angenommen. Schrittweise sollen alle ineffizienten Hochdruck-Quecksilberdampf-Lampen ausgetauscht werden, bevor diese ab dem Jahr 2015 in der EU nicht mehr verkauft werden dürfen. dass an Deutschlands Straßenlaternen Jahr für Jahr bis zu 150 Billionen Insekten sterben? dass bei optimaler Sanierung der Stadtbeleuchtung in Deutschland so viel Strom eingespart werden könnte wie eine halbe Millionen Haushalte verbrauchen? Das Projekt wird gefördert durch das Bundesumweltministerium und das Umweltbundesamt. In manchen Räumen ist es auch nachts fast taghell schuld ist die Straßenbeleuchtung. Mit Förderung durch das Bundesumweltminis terium und das Umweltbundesamt hat der NABU an über 60 Standorten kommunale Entscheidungsträger dabei unterstützt, ihre Stadtbeleuchtung ökologisch und energetisch zu modernisieren. NABU-Bundesverband

2 Wie hell muss die Nacht sein? Dreht sich ein Gespräch um nächtliche Beleuchtung, geht es häufig um Verkehrssicherheit oder den Schutz vor kriminellen Bedrohungen. Doch bei der Frage, wie hell die Nacht sein muss, ist noch mehr zu berücksichtigen: Beeinträchtigt eine allgegenwärtige und ununterbrochene künstliche Beleuchtung unsere Gesundheit? Wo werden nachtaktive Tiere inakzeptabel gestört? Wie wichtig ist es uns, auch in der Stadt einen natürlichen Nachthimmel mit Sternen zu erleben? Und nicht zuletzt: Welche Kosten und Umweltbelastungen bringt eine hohe Beleuchtungsstärke mit sich? Die Industrienorm DIN EN empfiehlt relativ hohe Beleuchtungsniveaus für die Straßenbeleuchtung. Dass diese Helligkeitsvorgaben für die Verkehrssicherheit erforderlich sind, lässt sich jedoch nicht wissenschaftlich belegen. In begründeten Fällen sollten Städte und Gemeinden daher im Dialog mit den Bürgern eigene Helligkeitsstandards festlegen zum Beispiel in Wohnstraßen, wo ein niedrigeres Beleuchtungsniveau kaum zu Verkehrsunfällen führt. Augsburg In jedem Fall gilt es, unsinnige Mehrfachbeleuchtungen und nutzlose Abstrahlungen in den Nachthimmel zu vermeiden. Da es in Deutschland bislang kaum verbindliche Regeln für die Vermeidung von Lichtverschmutzung gibt, sind hier Städte und Gemeinden gefragt: Mit kommunalen Beleuchtungskonzepten können Politik und Bürger gemeinsam festlegen, wo es nachts wie hell sein darf oder soll. Die Straßenbeleuchtung Augsburgs gilt als vorbildlich. Sie wurde in den vergangenen Jahren systematisch umgerüstet, um unnötige Lichtemissionen, Stromverbrauch und Kosten zu reduzieren. So werden beispielsweise die Leuchten in verkehrsärmeren Zeiten konsequent gedimmt. Übermäßige künstliche Beleuchtung macht in unseren Städten die Nacht zum Tage. Foto: Stadt Augsburg

3 Straßen beleuchten Nachtaktive Insekten orientieren sich natürlicherweise am schwachen Licht der Gestirne. Den Nachtfaltern reicht die geringe Helligkeit von Mond und Sternen für die Futter- und Partnersuche. Künstliche Lichtquellen überstrahlen mit ihrer deutlich größeren Beleuchtungsstärke jedoch die natürlichen Lichtquellen. Straßenlaternen, beleuchtete Fassaden und Reklameflächen locken unzählige nachtaktive Insekten an. Sie tummeln sich im Bann des Lichtscheins. Dies birgt oft tödliche Gefahren. Viele Insekten verbrennen an den Leuchtkörpern, sterben vor Erschöpfung durch das ständige Umkreisen des Lichtes oder werden zu leichter Beute für Fressfeinde. In das Gehäuse eingedrungene Insekten sind dort gefangen und gehen durch die Hitze zugrunde oder verhungern. Dies verursacht auch höhere Kosten für die Reinigung der Leuchten. Viele Menschen finden die charakteristische gelblich-warme Lichtfarbe der Natriumdampf-Hochdruck-Lampe angenehmer als weißes Licht. Von den Auswirkungen sind zahlreiche geschützte Insektenarten betroffen. So trägt die Stadtbeleuchtung dazu bei, dass unsere Städte und Dörfer zusehends artenärmer werden. Wie stark künstliches Licht Insekten anlockt, hängt auch von dessen Farbspektrum ab: Weißes Licht mit hohen blauen und vor allem ultravioletten Anteilen zieht die meisten Insekten in seinen Bann. Entscheidend ist außerdem, wie hoch die Lichtquelle ist, wie viel Licht in die Umwelt strahlt und wie stark der Helligkeitskontrast zur Umgebung ist. Angestrahlte Schlossruinen in ansonsten nachtdunklen Berglandschaften, Lichtreklametafeln am Ortsrand oder hell beleuchtete Landstraßen außerhalb von Siedlungsbereichen können daher wie regelrechte Insektenstaubsauger wirken, die Nachtfalter aus großen Entfernungen anlocken. Nächtlich illuminierte Bäume muss das sein? Foto: Pixelio/ Seedo Foto: Pixelio/ Barnebeck

4 und Insekten schonen Foto: Landeshauptstadt Stuttgart - Tiefbauamt Stuttgart Die Landeshauptstadt von Baden-Württemberg setzt seit einigen Jahren auf eine energieeffiziente und insektenverträgliche Stadtbeleuchtung. So sollen bis zum Jahr 2013 alle insektenfeindlichen Hochdruck-Quecksilberdampf-Lampen ausgetauscht werden. Außerdem werden Kugelleuchten so umgerüstet, dass das Licht auf die Fahrbahn fokussiert und nicht in den Nachthimmel strahlt.. In wenig frequentierten Wohnstraßen soll die Helligkeit in den späten Nachtstunden abgesenkt werden. Kugelleuchten locken Insekten aus allen Richtungen an es geht auch anders. Foto: istockphoto/ A. Kún Grafik: Siteco Stadtbeleuchtung geht auch naturverträglich. Die Anziehungskraft der künstlichen Beleuchtung auf Insekten lässt sich ohne großen Aufwand vermindern. Für eine ökologische Stadtbeleuchtung gilt es das Beleuchtungsniveau auf das gestalterisch und funktional notwendige Maß zu begrenzen. Leuchtmittel einzusetzen, bei denen der Ultraviolettund Blauanteil im Lichtspektrum möglichst gering ist. Leuchten zu wählen, die vor allen Dingen die zu beleuchtende Fläche anstrahlen und nicht die umgebende Umwelt. Leuchtengehäuse zu verwenden, die gegen das Eindringen von Spinnen und Insekten geschützt und deren Oberflächentemperatur nicht zu heiß wird. die Beleuchtung an Siedlungs- und Gewässerrändern oder in den Kern-Nachtstunden zu reduzieren oder ganz abzuschalten. Foto: Pixelio/ Nabbelfeld Freisteller: links: Pixelio/ Bolliger rechts: Blickwinkel/ biopix

5 Anstrahlung Akzente setzen ohne Lichtverschmutzung Nächtlich angestrahlte Gebäude sind oft etwas Besonderes: ein illuminiertes Schloss oder Denkmal kann dem Stadtbild viel Attraktivität verleihen. Doch nicht alle Kirchen, Skulpturen und Burganlagen müssen illuminiert werden. Denn weniger ist oft mehr! Nächtliche Anstrahlungen verursachen nicht nur Energieverbrauch und Kosten. Zugvögel werden beispielsweise durch besonders starke Lichtquellen wie angestrahlte hohe Gebäude oder auch sogenannte Skybeamer in ihrem Flugverhalten gestört. Turmfalken wie Fledermäuse sind vor allem gefährdet, wenn ihre Quartiere in historischen Gebäudefassaden ausgeleuchtet werden. Schlimmstenfalls fliegen die lichtscheuen Fledermäuse nachts nicht mehr zur Nahrungsaufnahme aus und müssen ihr Quartier aufgeben. Das Alte Stadthaus Berlin Foto: Kardorff Ingenieure Das alles muss nicht sein. Denn solche Quartiere können von der Anstrahlung ausgespart bleiben, während andere Gebäudeelemente dezent betont werden so entstehen attraktive Kontraste zwischen Hell und Dunkel. Auch von unten in den Nachthimmel strahlende Fassadenbeleuchtung kann vermieden werden genauso wie die mehrfache Beleuchtung eines Gebäudeelementes. Moderne Projektionsverfahren sowie die richtige Auswahl und Ausrichtung der Leuchten machen es möglich. Eine möglichst niedrige Beleuchtungsstärke verringert zudem unnötige Lichtemissionen und Kosten. Auch Kommunen, die in den späten Nachtstunden Anstrahlungen von Gebäuden und Denkmälern abschalten, tragen zur Verbesserung der Situation bei. Der komplette Verzicht auf Skybeamer wäre ein großer Schritt in die richtige Richtung. Beim Alten Stadthaus in Berlin kommt ein hochmodernes Lichtprojektionsverfahren des Büros Kardorff Ingenieure Berlin zum Einsatz. Durch eine präzise Lichtführung werden einzelne Fassadenbereiche gezielt und ohne unerwünschtes Streulicht erfasst. Lediglich ein Viertel der Energie herkömmlicher Beleuchtungsanlagen wird benötigt. Foto: Siteco Foto: Pixelio/ Schneider

6 Die Technik hinter dem Licht: Lampen, Wer Energieverbrauch und Kosten bei der Stadtbeleuchtung technisch verringern will, kann vor allem an drei Stellschrauben drehen: durch die Wahl des Leuchtmittels, die Konstruktion der Leuchte und den Einsatz von Lichtsteuerungstechnik. Welches Leuchtmittel am besten geeignet ist, hängt stark von der jeweiligen Lichtsituation ab: Häufig sind Natriumdampf-Hochdruck-Lampen (NAV) zu empfehlen. Sie verfügen über eine sehr hohe Lichtausbeute und schneiden auch in puncto Lebensdauer, Insektenverträglichkeit und Anschaffungskosten sehr gut ab. Eine ähnlich gute Effizienz wie NAV erreichen Halogen- Metalldampf-Lampen, die mit ihrem weißen Licht eine bessere Farberkennung ermöglichen, gleichzeitig aber mehr Insekten anlocken. Wenn das Leuchtmittel wie beispielsweise in Wohnstraßen oder bei niedrigen Laternenmasten nicht besonders hell strahlen muss, können ggf. auch Leuchtstofflampen in Frage kommen. Leuchtdioden (LED) werden in fast allen Einsatzbereichen zunehmend zu einer interessanten Alternative. Alle diese Leuchtmittel schneiden unterm Strich deutlich besser ab als die vielerorts noch installierten, ineffizienten Hochdruck-Quecksilberdampf-Lampen (HQL). Schon die einfache Umrüstung einer Leuchte mit einer neuen Lampe kann Energieverbrauch und Anziehungskraft auf Insekten deutlich reduzieren. Foto: Stadt Kempten Was ist eigentlich eine Lampe bzw. ein Leuchtmittel? Ein elektrisches Betriebsmittel, mit dem Licht erzeugt wird also z.b. eine Glühlampe ( Glühbirne ), Gasentladungslampe oder Leuchtdiode. eine Leuchte? Ein Gegenstand (z.b. eine Straßenlaterne), der das Leuchtmittel zusammen mit weiteren Bauteilen wie Vorschaltgerät, Dimmer und Fassung enthält und meist mit einem Gehäuse schützt. der Lichtstrom? Die von einem Leuchtmittel ausgestrahlte Lichtintensität. die Lichtausbeute? Das Verhältnis zwischen der aufgenommenen elektrischen Leistung und dem daraus gewonnenen Lichtstrom, also die Effizienz eines Leuchtmittels. die Beleuchtungsstärke? Der auf eine bestimmte Fläche (also z. B. die Fahrbahn) auftreffende Lichtstrom umgangssprachlich: die Helligkeit.

7 Leuchten und Lichtsteuerung Nicht nur das Leuchtmittel beeinflusst Energieverbrauch, Kosten und Naturverträglichkeit einer Leuchte. Auch deren Konstruktion ist entscheidend: Ist die Lichtquelle so ausgerichtet und abgeschirmt, dass der größtmögliche Anteil des Lichtstroms auf die richtige Fläche trifft und nicht in die Umwelt strahlt? Hat der Mast die optimale Höhe? Ist das Leuchtengehäuse gegen das Eindringen von Spinnen und Insekten geschützt? Licht lässt sich auch steuern. Denn nicht zu jeder Nachtzeit muss die Straßenbeleuchtung oder die Anstrahlung einer Kirche gleich hell sein. Wird eine Straße oder ein Platz in den späten Nachtstunden kaum genutzt, kann die Beleuchtung reduziert oder ganz ausgestellt werden. Dadurch lassen sich Energieverbrauch, Kosten und die Anziehungskraft auf Insekten weiter senken. Senftenberg Die aus dem Bundeswettbewerb Energieeffiziente Stadtbeleuchtung 2008 hervorgegangene Techniksammlung bietet einen guten Überblick über vorbildliche Lampen, Leuchten und Lichtsteuerungstechniken. In der Kleinstadt Senftenberg in Brandenburg wurden in den vergangenen Jahren zahlreiche Leuchten modernisiert und dabei veraltete Hochdruck-Quecksilberdampf-Lampen durch hocheffiziente Natriumdampf-Hochdruck- Lampen ersetzt. In den betroffenen Straßen führte dies zu Energieeinsparungen von über 80 Prozent. Nun trifft das Licht da hin, wo es gebraucht wird, und nicht mehr in Vorgärten und auf Fassaden. Leuchten sollten so ausgerichtet und abgeschirmt sein, dass möglichst wenig Licht in die Umgebung und den Nachthimmel strahlt. Grafik: Siteco Grafik: Siteco Foto: Pixelio/ Magicpen Foto: Siteco

8 Leuchtdioden am Straßenrand Leuchtdioden haben inzwischen in vielen Bereichen Einzug gehalten: In der Gartenbeleuchtung, in Taschenlampen und Lichterketten. Auch für die Stadtbeleuchtung schaffen sie neue attraktive Perspektiven: Düsseldorf Der LED-Lichtstrahl lässt sich sehr stark bündeln: Bei richtig eingestellten Leuchten entsteht fast kein unerwünschtes Streulicht. Falsch fokussierte LED-Leuchten können jedoch Verkehrsteilnehmer blenden. Leuchtdioden leben länger: Mehr als als zehn Jahre lang kann eine hochwertige LED-Leuchte ohne Austausch betrieben werden vorausgesetzt, Kabel, Klemmen und Co. halten genauso lange. Die Effizienz von Leuchtdioden ist relativ hoch: Gut konstruierte LED-Leuchten brauchen verhältnismäßig wenig Energie, um einen starken Lichtstrom auf die Fahrbahn oder den Radweg zu bringen. Da die Technologie noch nicht völlig ausgereift ist, sind noch weitere Verbesserungen zu erwarten. LED-Leuchten sind (noch) relativ teuer: Der frühe Entwicklungsstand der LED-Technologie führt zu einem vergleichsweise hohen Anschaffungspreis, der mittelfristig jedoch sinken wird. LED-Leuchten sind relativ insektenfreundlich: Zumindest das Licht warmweißer LEDs strahlt fast gar nicht in den Frequenzbereichen, für die Nachtfalteraugen besonders empfindlich sind. Kaltweiße LEDs sind dagegen noch etwas effizienter, ihr Licht ist aber weniger insektenfreundlich und wird von Menschen häufig als weniger angenehm empfunden. Die Landeshauptstadt Nordrhein-Westfalens beleuchtet seit 2007 als erste in Deutschland einen kompletten Straßenzug mit Leuchtdioden. Begleitend wurden wissenschaftliche Vergleiche verschiedener Leuchtmittel durchgeführt. Die Ergebnisse dienen der Weiterentwicklung und Ausweitung der LED-Straßenbeleuchtung in Düsseldorf. Während bei den meisten herkömmlichen Straßenlampen das Licht bei einer Gasentladung in einem Glasgefäß entsteht, findet bei Leuchtdioden (LEDs) die Lichterzeugung in einem Halbleiterkristall statt, der elektrisch zum Leuchten angeregt wird Foto: Indal Foto: Indal

9 Alles im Blick: Kommunale Lichtplanung Wer sich mit Stadtbeleuchtung beschäftigt, sieht sich mit zahlreichen verschiedenen Anforderungen und Auswirkungen konfrontiert. Oft sind räumlich differenzierte Antworten erforderlich: Wo soll durch passgenaue Beleuchtung die Aufenthaltsqualität verbessert werden, wo geht es um die Beseitigung von Angsträumen und wo steht der Schutz nachtaktiver Tiere im Vordergrund? Mit einem Beleuchtungskonzept können Kommunen die verschiedenen Anforderungen an die Stadtbeleuchtung abwägen und räumlich zuordnen. Dabei sollte neben der öffentlichen auch die kommerzielle Beleuchtung durch Leuchtreklamen und temporäre Eventbeleuchtung betrachtet werden. Werden die betroffenen Bürger und wichtige Interessensgruppen an der Erstellung des Beleuchtungskonzeptes beteiligt, kann man sich besser über erforderliche Beleuchtungsniveaus und Lichtqualitäten verständigen und die Akzeptanz des entstehenden Lichtplans erhöhen. Ein umfassendes Beleuchtungskonzept oder auch Lichtplan ermöglicht es beispielsweise durch eine Vereinheitlichung der Leuchtentypen das Stadtbild zu verschönern und die Wartungskosten zu senken, die stadtbildprägenden Objekte wie Gebäude, Brücken und Skulpturen zu identifizieren, ihre Illumination aufeinander abzustimmen und gleichzeitig andere Objekte bewusst zurückhaltender zu beleuchten, Dunkelzonen in Stadtparks und der freien Landschaft zu fördern, um die ökologische Verträglichkeit erhöhen. Mainz Die Stadt Mainz hat 2005 ein Beleuchtungskonzept beschlossen, in dem langfristige Leitlinien für die öffentliche Beleuchtung der Innenstadt festgelegt werden. Es enthält sowohl allgemeine Gestaltungsempfehlungen als auch spezifische Hinweise, beispielsweise für die Betonung der Stadtsilhouette und die Gestaltung von Lichtrouten. Öffentliche und private Außen - beleuchtung sollten aufeinander abgestimmt werden. Foto: Stadtwerke Düsseldorf Foto: Landeshauptstadt Mainz Foto: Landeshauptstadt Mainz

10 Leitlinien einer ökologischen Stadtbeleuchtung Für Städte und Gemeinden, die die Sanierung ihrer veralteten Stadtbeleuchtung vorantreiben wollen, hat der NABU die wichtigsten Leitlinien zusammengestellt: 1. Durch den Einsatz moderner Lampen und Leuchten sowie intelligenter Lichtsteuerungstechnik den Energieverbrauch senken Einsparungen von 30 bis 40 Prozent sind realistisch. Hannover 2. Die Beleuchtungsstärke und -dauer auf das gestalterisch und funktional Notwendige beschränken Mit einem kommunalen Lichtplan können die verschiedenen Anforderungen an die Beleuchtung abgewogen und räumlich zugeordnet werden. 3. Leuchtmittel mit einem Lichtspektrum wählen, das einen möglichst geringen Ultraviolett- und Blauanteil enthält, um nachtaktive Insekten zu schonen Besonders naturverträglich sind Natriumdampf-Hochdruck-Lampen und Leuchtdioden. 4. Unnötige Lichtemissionen wie die direkte Abstrahlung in den Nachthimmel durch zielgenau ausgerichtete und abgeschirmte Leuchten vermeiden Dies gilt auch für die Anstrahlung von historischen Gebäudefassaden, Denkmälern und Brücken. 5. Insbesondere auf ökologisch sensible Gebiete wie Grünanlagen und Ufer, Siedlungsränder und Fledermausquartiere Rücksicht nehmen Hier ist die schädliche Wirkung von künstlicher Beleuchtung in der Nacht besonders stark. 6. Den Stromverbrauch der Stadtbeleuchtungsanlagen aus Erneuerbaren Energien decken Dies gelingt durch den Einkauf von Ökostrom oder den Bau von eigenen umweltfreundlichen Anlagen. Klima- und Naturschutz in der Straßenbeleuchtung sind für die niedersächsische Landeshauptstadt schon lange ein Thema. Hannover hat bereits frühzeitig damit begonnen, die Anlagen stetig zu erneuern und sich beispielsweise komplett von den ineffizienten Hochdruck- Quecksilberdampf-Lampen verabschiedet. Foto: E. Große Ruse Foto: Stadtwerke Düsseldorf Foto: Stadt Augsburg Foto: Pixelio/ Barnebeck Foto: Siteco Foto: Pixelio/ Chris