Licht nach Bedarf

Die klassische Straßenbeleuchtung leuchtet die ganze Nacht. Sie wird mit der Abenddämmerung eingeschaltet und mit der Morgendämmerung ausgeschaltet. Die Leuchtmittel brennen unabhängig davon, ob das Licht benötigt wird oder nicht. Das kostet viel Energie, führt zu Lichtverschmutzung und schadet einer Reihe von Tieren.

Die einzige Möglichkeit, die gegensätzlichen Anforderungen aus Sicherheit ("so hell wie möglich") und Naturschutz sowie Energieeinsparung ("so dunkel wie möglich") in Einklang bringen zu können, ist dank neuer LED- und Steuerungstechnik möglich.

Die Idee ist einfach: Die Straßenbeleuchtung soll nur dann hell sein, wenn das Licht benötigt wird.

Zwischenzeitlich ist die LED-Technologie technischer Standard, der den Strombedarf einer Leuchte um rund 60% gegenüber Natriumdampfhochdruck (NVA) reduziert. Durch den Einsatz von „Licht nach Bedarf“ ist sogar eine Reduzierung um 80% bis 90% – je nach örtlichen Gegebenheiten – möglich.

Wir haben diese Technik in den vergangenen Jahren im Rahmen mehrerer Projekte (Mühlenviertel, Kreßbach, Eisenbahnstraße, Alter Botanischer Garten, WHO Rotdornweg, Hirschau, Bühl und Weststadt) mit über 650 Leuchten installiert.

Alle LED-Leuchten sind mit einem Kommunikations- und Steuerungsmodul sowie einem bis vier sogenannten Passiv-Infrarot Sensoren ausgestattet. In jedem Gebiet bilden die Leuchten zusammen ein redundantes (gegen Ausfall abgesichertes) Mesh-Kommunikationsnetzwerk.

Erkennen die Sensoren in ihrem Erfassungsbereich eine Bewegung, wird die Helligkeit automatisch hochgedimmt. Die benachbarte Leuchte erhält eine Meldung, woraufhin sich deren Helligkeit ebenfalls anpasst. Es entsteht ein sogenannter Lichtteppich, an dem entlang sich der Verkehrsteilnehmer bewegt. Das hoch- und runterdimmen erfolgt so langsam, dass Passanten zu- bzw. abnehmende Helligkeit kaum wahrnehmen.

Überwacht und gesteuert werden die Leuchten über ein zentrales Lichtmanagementsystem. Dieses ermöglicht individuelle Dimm- und Bewegungsprofile entsprechend der Straßensituation. Zudem bietet das System weitere Funktionen wie beispielsweise Information zum Lampenstatus, Energie- und Bewegungsstatistik, frühzeitige Erkennung von Ausfällen sowie optionale Erweiterungen durch Radar- und Umweltsensoren.

Seit November 2018 steuern und überwachen wir über unser Lichtmanagementsystem 18 Leuchten an der Weinbergstraße. Das Besondere an diesem Straßenabschnitt ist der Radarsensor, der den Verkehr (Bus, Lkw, Pkw, Motorrad, Fahrrad, Personen) in beiden Richtungen zählt. Damit wollen wir aktuelle technische Entwicklungen testen und die Ergebnisse verifizieren. Der Sensor ist so klein und unscheinbar in 8,00 m Höhe in die Leuchte eingebaut, dass er von unten kaum zu erkennen ist.

Im Vergleich zu festen Induktionsschleifen im Boden, die wesentlich teurer sind, lässt sich die „Radarleuchte“ flexibel an jeden beliebigen Mast installieren und ausrichten. So können in Bereichen, in denen Induktionsschleifen nicht erwünscht oder möglich sind, Verkehrsströme erfasst werden. Im Gegensatz zu den gefürchteten Radarkontrollen – mit exakter Geschwindigkeitsmessung und Fahrzeugregistrierung – speichern die Radarleuchte nur die Anzahl der Fahrzeuge pro Viertelstunde und Kategorie. Bisherigen Auswertungen zeigen, dass beide Systeme (Induktionsschleife und Leuchtensensor) bei der Zählgenauigkeit von Pkws gleich auf sind. Bei Bussen und Lkws sowie Motorrädern weichen Sie voneinander ab.

Kreßbach war der erste Tübinger Stadtteil, den wir komplett auf „Licht nach Bedarf“ umgerüstet haben. Die Leuchten dort sind jeweils mit zwei Bewegungssensoren sowie einer Antenne ausgerüstet. Hierbei beträgt die Lichtleistung der Lampen im gedimmten Zustand 4 Watt. Sobald ein Passant oder ein Kraftfahrzeug vom Bewegungssensor erfasst wird, dimmt die Lampe auf eine Lichtleistung von 15 Watt hoch. Da die Lampen über die Antennen drahtlos miteinander vernetzt sind, ist die Strecke bereits beleuchtet, bevor der Passant den nächsten Sensor erreicht. Das Licht "läuft" also mit.

Durch "Licht nach Bedarf" werden in Kreßbach pro Leuchte 89 % Energie eingespart. Zum Vergleich: Die bisherige Beleuchtung mit Natriumhochdruck-Leuchtmitteln hatte eine Leistung von 50 Watt und eine wesentlich kürzere Lebensdauer. Aber nicht nur die Senkung der Energiekosten haben einen positiven Effekt, auch Pflanzen und nachaktive Tiere werden durch die verringerte Lichtemission geschützt. Und nicht zuletzt profitieren Menschen, die aufgrund der strahlenden Beleuchtung keine richtig dunkle Nacht hatten, von der verminderten Lichtverschmutzung.

Seit Anfang 2023 ist der Tübinger Stadtteil Hirschau mit 397 Leuchten komplett auf „Licht nach Bedarf“ umgerüstet. Gemittelt auf ein Betriebsjahr verbraucht eine Leuchte in Hirschau durchschnittlich 10,3 Watt pro Betriebsstunde. Zuvor lag der Verbrauch einer Natriumdampflampe (NAV) bei 50 W/h zuzüglich ca. 12 W/h Verbrauch am Vorschaltgerät. Je nach Verkehrssituation ergeben sich durch die Umrüstung auf „Licht nach Bedarf“ Energieeinsparungen zwischen 80% bis 90%.