Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 Strassenbeleuchtung Herausforderungen für Auftraggeber bzw. Verantwortliche in den Gemeinden

Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014

Strassenbeleuchtung

Herausforderungen für Auftraggeber bzw. Verantwortliche in den Gemeinden


Strassenbeleuchtung

Sehaufgaben und -Fähigkeiten im StrassenbereichAufgaben der öffentlichen Beleuchtung


Strassenbeleuchtung

„Deutlichkeit ist eine gehörige Verteilung von Licht und Schatten“

Johann Wolfgang von Goethe


Strassenbeleuchtung

Schatten: Helligkeits- oder Farbkontrast

Positiver Kontrast Negativer Kontrast Kein Kontrast


Strassenbeleuchtung

Sehaufgabe in der Dunkelheit

Negativer Kontrast Kein Kontrast


Strassenbeleuchtung

Wahrgenommenes Licht = Leuchtdichte

Einzige lichttechnische Grundgrösse, die vom Auge wahrgenommen wird → Helligkeitseindruck

Leuchtdichte L in cd/m2 (Candela)


Strassenbeleuchtung

Lichttechnische Grundgrösse: Beschreibt die Menge desLichtstromes, die auf eine Fläche trifft

Lichtstrommenge = Beleuchtungsstärke

Beleuchtungsstärke E in lx (Lux)

Pool Aargau Nord Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014

Strassenbeleuchtung

Messung der Leuchtdichte

Bewertungsfeld zur Bestimmung/Messung der Leuchtdichte

60 m

Bewertungsfeld

BP2 = Position des leuchtenfernen Beobachters


Strassenbeleuchtung

Leuchtdichtequalität = Gleichmässigkeit


Strassenbeleuchtung

Augenleistungsfähigkeit

20

0 0.25 0.5 1 2 4 8

40

60

80

100%

Mittlere Leuchtdichte cd / m2


Strassenbeleuchtung

In der Nacht sieht der Mensch nur Grau

Bei Tag sehen wir Farben, in der Nacht nur Grauwerte


Strassenbeleuchtung

Sehschärfe reduziert sich mit dem Alter

20 40 60 80

20

40

60

80

100%


Strassenbeleuchtung

Langsame Dunkeladaption des Auges

Adaptionsdauer in Min.0

Re

lative

Em

pfin

dlich

ke

it

5 10 15 20 25

1.0

0.6

0.2

0.4

0.8


Strassenbeleuchtung

Ziel der öffentlichen Beleuchtung

Ermöglicht Verkehrsteilnehmern die Wahrnehmung von Bewegungen anderer Verkehrsteilnehmer Fussgängerüberwegen Strassenverlauf Markierungen und Signalisierungen Hindernissen Einmündungen Kreuzungen


Strassenbeleuchtung

Rechtliche und normative Grundlagen sowie Berücksichtigung von Zonen und Fussgängerüberwegen


Strassenbeleuchtung

NormenRechtliche Grundlage

Das schweizerische Bundesgericht betrachtet Normen als Ausdruck des Standes der Technik.

Für die Strassenbeleuchtung existiert die Norm SN EN 13201. Diese sagt grundsätzlich, wie beleuchtet werden muss, wenn beleuchtet wird.


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201-1Auswahlverfahren

Definition der öffentlichen Verkehrsfläche Wahl der Tabelle, die der Situation entspricht (Bel‘situation) Detaillierte Definition der betrachteten Fläche Auswahl des erforderlichen Beleuchtungsklasse-Bereiches Auswahl einer Beleuchtungsklasse Auffinden der Gütemerkmale der Beleuchtung für die

ausgewählte Beleuchtungsklasse Kriterium Leuchtdichte oder Beleuchtungsstärke


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201-1Gruppierung nach BeleuchtungssituationenA1/2/3/B1/2/C1/D1/2/3/4/E1/2, Kriterien:

Typische Geschwindigkeit Hauptnutzer Andere zugelassene Nutzer Ausgeschlossene Nutzer


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201-1Bewertung der Parameter „Fläche“ (Geometrie)

Trennung der Richtungsfahrbahnen Art der Knotenpunkte Abstand zwischen Anschlussstellen Konfliktzonen Bauliche Massnahmen zur Verkehrsberuhigung


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201-1Bewertung der Parameter „Verkehrsnutzung“

Verkehrsfluss Kraftfahrzeuge je Tag< 4000 bis > 40’000 (6 Gruppen)

Verkehrsfluss Radfahrer Verkehrsfluss Fussgänger Schwierigkeit der Fahraufgabe Parkende Fahrzeuge Gesichtserkennung Kriminalitätsrisiko


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201-1Bewertung der Parameter „Umgebungseinflüsse“

Komplexität des Gesichtsfeldes Leuchtdichte der Umgebung Haupt-Wettertyp trocken/nass für CH: nass


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201-1Angrenzende Flächen

Zwischen angrenzenden Flächen darf die Differenz zwischenvergleichbaren Klassen nicht grösser als 2 sein.

Klassen von vergleichbarem Beleuchtungsniveau z.B. ME 2: 1,5 cd/m2 (Leuchtdichte in Candela pro m2) CE 2: 20 lx (Beleuchtungsstärke in Lux)


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG)Fussgängerüberwege

Zusätzliche Beleuchtung für positiven Kontrast

Minimale vertikale Beleuchtungs-Stärke auf 1 m Höhe über die ganze Strasse und den beidseitigen Warteräumen (1 m ab Strassenrand). Für Hauptstrassen ME 2: 7,5 LuxFür Sammelstrassen ME3c: 5 Lux


Strassenbeleuchtung

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG)

Fussgängerüberwege, positiver Kontrast


Strassenbeleuchtung


Fussgängerüberwege, positiver Kontrast, Priorität A)

x Ev xEv

Ev Ev

1m L < 1.5 cd / m²m


Strassenbeleuchtung


Fussgängerüberwege, positiver Kontrast, Kontrollmessungen

ungenügend gut


Strassenbeleuchtung


Fussgängerüberwege, negativer Kontrast Priorität C)

Leuchtdichte der Strasse ≥ 1.5 cd / m²

Negativ-Kontrast


Strassenbeleuchtung

LED-Technologie erfordert höchste Kompetenz für Auftraggeber, Planer und Leuchtenproduzenten


Strassenbeleuchtung

Licht-Revolution

Energieeffiziente LED‘s gestalten die Beleuchtungswelt neu. LED = Licht emittierende Dioden → optoelektronische Halbleiter wandeln elektrische Energie direkt in Licht um.In vielen Bereichen werden LED-Leuchten bisherige Leuchten vollständig ersetzen.

Leuchtenhersteller haben Elektronik-Kompetenz, bei neuen Anbietern fehlt evtl. die Lichttechnik-Kompetenz. Für eine optimal konzipierte Leuchte ist beides erforderlich.


Strassenbeleuchtung

Grenzen der LED-Technologie

LED setzen die aufgenommene elektrische Energie in Licht und Wärme um. Die Wärme ist an einem sehr kleinen Ort konzentriert. Die Begrenzung der Temperatur ist daher entscheidend für die Lebensdauer elektronischer Teile.

Ein zu hoher Lichtstromrückgang, tritt bei LED‘s häufiger auf als ein plötzlicher Totalausfall. Lebensdauer = prozentuale Anzahl betroffener LED‘s hinsichtlich Lichtstromrückgang oder Totalausfall.


Strassenbeleuchtung

Folgen

Eine unabhängige Beurteilung von LED-Leuchten bezüglich Qualität von Lichttechnik und Komponenten erfordert grosse Erfahrung und Technologiekenntnisse.

Bei einem LED-Lebenszyklus von 80‘000 Stunden*) und 4‘296 Beleuchtungsstunden pro Jahr resultiert eine theoretische Betriebsdauer von rund 19 Jahren.

*) bisher nicht nachweisbar


Strassenbeleuchtung

Spagat zwischen bisher umfassend normierten und nun nicht mehr normierten Leuchtenkomponenten


Strassenbeleuchtung

Bisher:

Der Vergleich von Leuchten verschiedener Hersteller ist einfach. Lampen, Vorschaltgeräte und optimierte Reflektoren sind in langlebigen Gehäusen eingebaut.

Die verwendeten Komponenten sind normiert, die Lampen unempfindlich gegen hohe Temperaturen und die Lieferanten austauschbar. Dies garantiert, dass Leuchten über Jahrzehnte betrieben werden können.


Strassenbeleuchtung

Neu:

Die Hersteller von Leuchten für den öffentlichen Bereich tragen die Verantwortung für alle Komponenten ihrer Leuchten. Ersatzteile können nur durch sie geliefert werden.

Frühere Generationen von LED‘s, sind nicht vergleichbar mit denjenigen die heute zur Strassenbeleuchtung verwendet werden. Die heutigen LED haben eine vielfach höhere Lichtausbeute. Zudem sind Einbettung und Kühlung in den Beleuchtungs-Systemen wesentlich anspruchsvoller. Da diese LED‘s erst seit kurzer Zeit zur Verfügung stehen fehlen Langzeit-Erfahrungen.


Strassenbeleuchtung

Ausschreibung, Offertvergleich und Vergabe mit Hilfe unabhängiger und kompetenter Lichtplaner


Strassenbeleuchtung

Unabhängige BeratungBegründung

Jeder Hersteller hat sein eigenes System, das mit anderen Leuchten nicht direkt vergleichbar ist. Die Auswahl der richtigen Leuchte für die jeweilige Situation ist daher äusserst anspruchsvoll.

Die Verantwortlichen in den Gemeinden sind gut beraten wenn sie für eine nachhaltige Entscheidung einen neutralen Lichtplaner beiziehen.


Strassenbeleuchtung

Aufbereitung des Ist-ZustandsBeispiele notwendiger Arbeiten

Gruppierung anhand vorhandener oder noch zu bildenden Zonen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Berücksichtigung der Fussgänger-Überwege.

Analyse der vorliegenden Strassen-Situationen und Einteilung in die entsprechenden Beleuchtungsklassen auf Grund der jeweils zu erfüllenden Norm.

Produktneutrale Definition der lichttechnischen Werte für die erforderlichen Leuchtentypen (Lichtverteilungskurven).


Strassenbeleuchtung

Schrittweise umfassende Erneuerung statt „nur Leuchten auswechseln“ als langfristig kostengünstigstes Vorgehen


Strassenbeleuchtung

Langfristig geplante schrittweise Erneuerung

Erneuerungen der Beleuchtungen sollten zusammen mit Strassen- und Werkleitungssanierungen erfolgen.

Die Montage neuer Leuchten auf die bestehende alte Infrastruktur (Kandelaber, Anschlussleitungen und Kabelnetz), mit nicht optimaler Anordnung der Lichtpunkte, ist keine weitsichtige Investition.

Erste Anlagen mit LED-Leuchten als Produkte-Test ein paar Jahre laufen lassen.


Strassenbeleuchtung

Noch mehr Energie-Effizienz durch bedarfsabhängige Steuerung


Strassenbeleuchtung

LED ermöglichen dynamische Lichtsteuerung

Beleuchtungsstärke und Energieverbrauch können ausserhalb von Spitzenzeiten auf ein sicheres (normenbasiertes) Mass reduziert werden.

Sobald der Verkehr wieder zunimmt, wird die Beleuchtungs-Stärke automatisch wieder erhöht. Dadurch kann zusätzlich Energie eingespart werden.

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