Bedarfsgerechte Straßenbeleuchtung reduziert Energiekosten

Explodierende Energiepreise zwingen zahlreiche Kommunen zu Sparmaßnahmen in puncto Beleuchtung. Im Gegensatz zur Lichtinszenierung von Sehenswürdigkeiten kann Straßenbeleuchtung jedoch allein aus sicherheitstechnischen Gründen nicht einfach abgeschaltet werden. Zwar bietet der Markt mittlerweile zahlreiche Lösungen, die z.B. mit energiesparenden Leuchtmodellen oder mit fest definierten Dimmprofilen arbeiten. Allerdings verringert die eingeschränkte Flexibilität in Bezug auf Leuchtstärke und -verhalten vieler Modelle den maximal möglichen Einspareffekt. Zudem werden sie einer dynamischen Verkehrslage nicht gerecht und wirken sich negativ auf das subjektive Sicherheitsempfinden von Passanten und Anwohnern aus. Darüber hinaus kann ein Umrüsten bestehender Leuchten sehr aufwändig und teuer werden, was Kommunen zusätzlich zum Spardiktat durch die Energiekrise finanziell belastet. Das österreichische Unternehmen lixtec setzt auf radarbasierte Bewegungserkennung für bedarfsgerechte Straßenbeleuchtung. Der Radarsensor wird über einen Zhaga-Sockel an der LED-Leuchte installiert und mit deren DALI-Treiber verbunden. Über diesen Treiber kommuniziert der Sensor mit dem Lichtmanagementsystem der Leuchte und sendet ein Signal an das Steuersystem der Leuchte bei Bewegungserkennung. Durch individuell konfigurierbare Dimmprofile kann der Betreiber der LED-Leuchte festlegen, wie diese zu reagieren hat.

Nach Angaben des Deutschen Städte- und Gemeindebunds werden für die Beleuchtung von Straßen, Wegen und öffentlichen Plätzen allein in Deutschland jedes Jahr bis zu 4 Mrd. kW/h Strom abgerufen. Dies entspricht etwa dem Verbrauch einer Million Haushalte in der Bundesrepublik. Aktuell spüren Kommunen den Druck steigender Energiepreise bereits deutlich und versuchen mit Abschaltungen der Beleuchtung von Sehenswürdigkeiten und ausgewählten Bereichen des öffentlichen Raums gegenzusteuern. „Auch wenn der Einspareffekt auf den ersten Blick durch komplettes Abschalten für eine gewisse Zeit verlockend wirkt, so ist dies auf lange Sicht wenig sinnvoll“, weiß Günther Spath, Geschäftsführer der lixtec GmbH.

Zwar bietet der Markt mittlerweile zahlreiche Lösungen an, um neue Leuchten mit dimmbarer Leuchtstärke oder mit funkgestützten Schaltzeitregelungen aufzustellen. Aber gerade sogenannte Halbnachtschaltungen mit fest definierter Leuchtreduktion sind wenig effizient, da sie nicht dynamisch auf die Verkehrssituation reagieren. In der Summe kann sich ein Umrüsten sehr aufwändig gestalten und eine teure Investition bedeuten, die bei knappen kommunalen Kassen nicht zu stemmen ist. Erschwerend kommt hinzu, dass viele Gemeinden jahrelange Partnerschaften mit Leuchtenherstellern haben und bei ihrer Städteplanung davon abhängig sind, wie sich deren Portfolio verändert.

Smartes Radarmodul einfach an Laterne montierbar

Das österreichische Unternehmen lixtec hat sich dem Ziel verschrieben, Kommunen dabei zu helfen, Licht im öffentlichen Raum – auf Straßen, Wegen, Plätzen – zielgerichtet und unabhängig vom Leuchtenhersteller einzusetzen. „Ein wesentlich größerer Einspareffekt im öffentlichen Raum lässt sich durch bedarfsgerechte Straßenbeleuchtung erzielen, die nur dann auf 100 Prozent läuft, wenn das Licht tatsächlich benötigt wird“, so Spath. Möglich wird dies durch Radarmodule, die sich einfach an LED-Leuchten anbringen lassen.

Dabei erwartet man bei Straßenlaternen den Einsatz von Radartechnologie eher weniger, doch Lixtec hat sich schon früh mit Radarsensoren befasst und Know-How in diesem Bereich aufgebaut. „Im Vergleich zu passiven Infrarotsensoren sind Radarsensoren temperaturunabhängig und verfügen über einen viel weiteren Erfassungsbereich (bei PKW bis zu 80 Metern), der vor allem Vorteile bei Verkehrswegen mit sich schnell bewegenden Teilnehmern bringt“, erläutert Spath. Ein etwa faustgroßer Dome mit zwei Radarsensoren sorgt dafür, dass der Erfassungsbereich in beide Fahrtrichtungen möglich ist. Es vereint die einfache Montage und zuverlässige radarbasierte Bewegungserkennung von Personen, Zweirädern und Fahrzeugen mit einer hohen Kompatibilität für zahlreiche D4i-Lichtmanagementtypen. Ohne große Vorarbeiten lässt es sich direkt an dem nach unten ausgerichteten Zhaga-Sockel befestigen.

Module in kommunale Beleuchtungskonzepte einbindbar

„Da die verschiedenen Fabrikanten von LED-Leuchten unterschiedliche Lichtmanagementsysteme anbieten, haben wir verschiedene Lösungen im Programm“, ergänzt Spath. „So sind der lix.one SLC und der lix.detect SLC einfach in die Produktfamilie von esave und damit arbeitenden Herstellern integrierbar.“ Lixtec-Module lassen sich auch in größere, kommunale Beleuchtungskonzepte einbinden. In Abhängigkeit vom  Lichtmanagementsystem können die Anlagen mittels Gateway mit einer Cloud verbunden werden. Dies erlaubt es dem Betreiber, Informationen der Leuchten und Energiestatistiken in Echtzeit zu verfolgen, Konfigurationen zu ändern und Fehlermeldungen abzurufen.

Um auch von Kommunen verwendet werden zu können, die mit anderen Leuchtenherstellern zusammenarbeiten, aber die dennoch die lixtec-Radartechnologie zur Bewegungserkennung nutzen möchten, wurde der lix.solo entwickelt. Das Radarmodul teilt über den Treiber mit, falls Bewegung erkannt wird und das Lichtmanagementsystem steuert die LED-Leuchte abhängig von der eingestellten Konfiguration. Die hochwertigen Sensoren erfassen dabei bewegte Objekte bis zu 110 km/h. „Nähert sich ein Fahrzeug, ein Radfahrer oder ein Fußgänger, dann wird das Licht heller, entfernen sie sich, verringert es sich automatisch wieder“, beschreibt Spath die Funktionsweise. „Der Sensor erfasst dabei in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Entfernung der Objekte und gibt diesen Impuls an die ‚Steuerung‘ weiter, sodass der nötige Lichtbedarf punktgenau gedeckt werden kann.“ Die Technik ist dabei eigens für den Außeneinsatz ausgelegt und bleibt selbst bei strengen Witterungsverhältnissen zuverlässig und präzise.

Bewegungserkennung dient als Basis für optimierte Dimmprofile

Ein großer Fokus lag bei der Entwicklung auf höchstmöglicher Flexibilität, sodass die Energieeinsparpotentiale durch optimales Dimmverhalten der Leuchte maximal ausgeschöpft werden können. „Verschiedene Teile einer Stadt oder Gemeinde stellen unterschiedliche Anforderungen an die Straßenbeleuchtung“, so Spath. „Ein starres Runterdimmen auf 50 Prozent von 22 Uhr bis 5 Uhr mag für gewisse Straßen sinnvoll erscheinen, im Vergleich zu bedarfsgerechter Beleuchtung aber aus sicherheitstechnischen Überlegungen nicht empfehlenswert.“ Abhängig vom Managementsystem des Leuchtenherstellers lassen sich für die lixtec-Produkte Lichtprofile für die einzelnen Straßenabschnitte konfigurieren, nach denen die Leuchte dann gesteuert wird. So ist einerseits die notwendige verkehrstechnische Sicherheit gegeben und andererseits lässt sich die Leuchtdauer etwa auf wenig frequentierten Straßen auf nur wenige Minuten pro Nacht reduzieren, was bei durchgängigem oder per Zeituhr reguliertem Betrieb herkömmlicher Anlagen nicht möglich ist. „Dadurch wird der Energiebedarf gesenkt und die Lebensdauer der LEDs erhöht. Alles in allem ergibt sich so eine Energieersparnis von bis zu 85 Prozent pro Leuchte“, bestätigt Spath. Dabei wird auch die Umwelt entlastet, denn gerade auf auswärtigen Radwegen oder am Gemeinderand beeinflusst eine hohe Lichtverschmutzung die dortige Flora und Fauna etwa in Bezug auf Schlafrhythmen oder Beutegang. . „Mit unseren Sensorlösungen lässt sich jede LED-Straßenbeleuchtung in eine intelligente, bedarfsgerechte Leuchte verwandeln. Dadurch verlängert sich deren Lebensdauer und der Energieverbrauch sinkt. Das schont Umwelt und Geldbeutel gleichermaßen.“