LED im Rampenlicht. Qualitätskriterien für eine neue LED Straßenbeleuchtung

Transkript

1 LED im Rampenlicht Qualitätskriterien für eine neue LED Straßenbeleuchtung

2 Bartenbach GmbH - Kompetenzbereiche TAGESLICHTPLANUNG KUNSTLICHTPLANUNG MODELLBAU / VISUALISIERUNG TECHNISCHE ENTWICKLUNG WAHRNEHMUNGSPSYCHOLOGIE FORSCHUNG

3 Derzeit wird die öffentliche Beleuchtung massiv auf LED umgerüstet. Die bestehenden Normen in der Außenbeleuchtung beziehen sich auf konventionelle Leuchtmittel. Zielsetzung Festlegung neuer Qualitätskriterien und Bewertungsmethoden in der Straßenbeleuchtung wissenschaftliche Absicherung Fokus auf Energieeffizienz visueller Komfort Sicherheit der VerkehrsteilnehmerInnen Kooperative F&E-Projekte Förderprojekt Projektleitung Partner: LOIs MA33 MA39 Wiener Umweltanwaltschaft Ärztinnen und Ärzte für eine gesunde Umwelt (AEGU.net) Forschungsgesellschaft Straße - Schiene - Verkehr (FSV)

4 Evaluierung im Feld Untersuchung von drei Beleuchtungsvarianten in einem Feldversuch Teil 1: herkömmlichen, bisher in Wien eingesetzten Seilhängeleuchten mit Leuchtstofflampen Teil 2: Untersuchung einer handelsüblichen LED Seilhängeleuchte Verbesserungspotential / eventuelle Mängel. Teil 3: optimierte LED Seilhängeleuchte (Lichtaustrittsfläche, Blendschute, Streuglas)

5 Evaluierung im Feld - Durchführung Befragung von Anrainern, Passanten, Fußgängern und Kraftfahrern Verhaltensbeobachtung Videoanalysen Mobilitätsverhalten

6 Evaluierung im Feld Ergebnisse (Ausschnitt) 1. Schritt Umrüstung Seilhängeleuchte LED Fragebogen zeigte Verbesserung bei Bewertung der Helligkeit der des Gehweges, der Erkennbarkeit von Personen und anderen Verkehrsteilnehmern und eine Erhöhung des Sicherheitsgefühls Subjektive Bewertungen LED wirkt einladender sicherer freundlicher beruhigender und trotzdem anregender aber unter LED-Beleuchtung eine geringfügig erhöhte Blendwirkung beobachtet.

7 Evaluierung im Feld Ergebnisse (Ausschnitt) 2. Schritt Umrüstung LED auf lichttechn. optimierte LED Lichttechnische Optimierung LED Leuchte Vergrößerung der Lichtaustrittsfläche Blendschuten Veränderte Lichtverteilung Abdeckglas Keine oder geringe Blendung Fragebogen zeigte zusätzliche positivere Bewertungen hinsichtlich der Helligkeit (generell), Erkennbarkeit und Sicherheit. Zusätzlich wird auch die Blendwirkung als deutliche weniger störende angegeben

8 Laborversuch Blendungsbewertung Absicherung der Ergebnisse aus dem Feldversuch Blendungsbewertung in einem kontrollierten Setting Blendung untersuchte Einflussfaktoren Statistische Analyse für 45 Versuchspersonen

9 Einflussgröße Lichtaustrittsfläche Positiver Einfluss der Optimierungsinterventionen (größere Lichtaustrittsfläche, Blendschute, Abdeckglas) bei visueller Leistung und subjektiver Bewertung

10 Einflussgröße Lichtfarbe kaltweiss warmweiss neutralweiss Mit Zunahme der Farbtemperatur steigt die objektiv gemessene visuelle Leistung. Neutralweiße Lichtfarbe (4000 K) zeigt bereits verbesserte Leistungswerte. Bei der subjektiven Bewertung sind keine Unterschiede festgestellt worden.

11 Optimierung der Lichtverteilung Lichtverteilungskurve durch Blendschute und Abdeckglas bewirkt: weich auslaufende Übergänge mit weniger harten Abrisse und plötzlich überrraschende Blendungen Gesichtshelligkeit Fußgänger und Ausleuchtung Eingänge und Ausfahrten verbessert. Verbesserte Lichtführung im Fernbereich ohne Blendschute und ohne Abdeckglas mit Blendschute und Abdeckglas

12 Qualitätskriterien Spektrum, Lichtfarbe und fotobiologische Sicherheit UV-Licht und Infrarot Gefährdungspotential? neutralweiss Von Straßenleuchten mit LEDs wird keine UV- und Infrarotstrahlung abgestrahlt. Deshalb gibt es hier kein Risiko, zum Gegensatz von herkömmlichen Metalldampflampen bei welchen geringe UV-Lichtanteile entstehen können. LED-Spektrum mit 4000 K: nahezu keine UV- und Infrarotstrahlung

13 Qualitätskriterien Spektrum, Lichtfarbe und fotobiologische Sicherheit Blaulichtgefährdung Blue light hazard Je hoher die Farbtemperatur, desto größer ist das Schädigungsrisiko. neutralweiss Die Spektren von LEDs stellen trotz ihres Blaupeaks eine geringere Blaulicht-Gefahr dar als viele andere Lampen gleicher Farbtemperatur. In der Allgemeinbeleuchtung (E Auge < 1000 lx, Tn < 6000 K) besteht keine Blaulicht- Gefährdung. In der Straßenbeleuchtung werden diese Beleuchtungsstärkewerte nicht erreicht. Zudem kommen meist Farbtemperaturen von ca Kelvin zum Einsatz.

14 Qualitätskriterien Spektrum, Lichtfarbe und fotobiologische Sicherheit Blaulichtgefährdung Blue light hazard Im sichtbaren Lichtspektrum von LEDs weisen nur blaue neutralweiss Lichtanteile maximal eine geringe Gefahr auf, die aber nur bei stundenlangem Starren in die Leuchte ohne Augenbewegung zu einem nennenswerten Risiko führen würde. Dies entspricht Blaulichtschädigung Risikogruppe 0 bzw. 1. Herkömmliche Metalldampflampen weisen z. Bsp. genau das gleiche Schädigungs-Risiko auf. Die Risikogruppen der Blaulichtschädigung reichen von 0 (keine Gefahr) bis 3 (hohes Risiko). Die Sonne liegt in Risikogruppe 2, bei der natürliche Abwehrreaktionen eine Schädigung verhindern. Gefährliche künstliche Lichtquellen wie z.b. starkes Laserlicht liegt in Gruppe 3.

15 Qualitätskriterien Spektrum, Lichtfarbe und fotobiologische Sicherheit Störung des Wach-Schlaf-Rhythmus Emotionale Diskussionen: es wird angeführt, dass LED- Straßenleuchten oft sehr hohe neutralweiss Anteile an Blaulicht abstrahlen und somit der Melatoninhaushalt gestört wird. Statements: Bartenbach: Bsp K bei üblicher Raumbeleuchtung keine Melatoninsupression. In der Straßenbeleuchtung finden sich deutliche geringere Beleuchtungsstärken am Auge als in der Allgemeinbeleuchtung Farbtemperaturunterschied von 3000 Kelvin auf 4000 Kelvin zu gering ist, um eine maßgeblich stärkere Melatoninsuppression zu bewirken. Ein Spektrum mit 4000 Kelvin kann sogar eine geringere Melatoninsuppression wie ein Spektrum mit 3000 Kelvin aufweisen.

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