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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
Sehaufgaben und -Fähigkeiten im StrassenbereichAufgaben der öffentlichen Beleuchtung
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Strassenbeleuchtung
„Deutlichkeit ist eine gehörige Verteilung von Licht und Schatten“
Johann Wolfgang von Goethe
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Strassenbeleuchtung
Schatten: Helligkeits- oder Farbkontrast
Positiver Kontrast Negativer Kontrast Kein Kontrast
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Strassenbeleuchtung
Sehaufgabe in der Dunkelheit
Negativer Kontrast Kein Kontrast
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Strassenbeleuchtung
Wahrgenommenes Licht = Leuchtdichte
Einzige lichttechnische Grundgrösse, die vom Auge wahrgenommen wird → Helligkeitseindruck
Leuchtdichte L in cd/m2 (Candela)
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Strassenbeleuchtung
Lichttechnische Grundgrösse: Beschreibt die Menge desLichtstromes, die auf eine Fläche trifft
Lichtstrommenge = Beleuchtungsstärke
Beleuchtungsstärke E in lx (Lux)
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Strassenbeleuchtung
Messung der Leuchtdichte
Bewertungsfeld zur Bestimmung/Messung der Leuchtdichte
60 m
Bewertungsfeld
BP2 = Position des leuchtenfernen Beobachters
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Strassenbeleuchtung
Leuchtdichtequalität = Gleichmässigkeit
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Strassenbeleuchtung
Augenleistungsfähigkeit
20
0 0.25 0.5 1 2 4 8
40
60
80
100%
Mittlere Leuchtdichte cd / m2
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Strassenbeleuchtung
In der Nacht sieht der Mensch nur Grau
Bei Tag sehen wir Farben, in der Nacht nur Grauwerte
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Strassenbeleuchtung
Sehschärfe reduziert sich mit dem Alter
20 40 60 80
20
40
60
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100%
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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
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Strassenbeleuchtung
Ziel der öffentlichen Beleuchtung
Ermöglicht Verkehrsteilnehmern die Wahrnehmung von Bewegungen anderer Verkehrsteilnehmer Fussgängerüberwegen Strassenverlauf Markierungen und Signalisierungen Hindernissen Einmündungen Kreuzungen
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Strassenbeleuchtung
Rechtliche und normative Grundlagen sowie Berücksichtigung von Zonen und Fussgängerüberwegen
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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.
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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
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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
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Strassenbeleuchtung
Norm EN 13201-1Bewertung der Parameter „Fläche“ (Geometrie)
Trennung der Richtungsfahrbahnen Art der Knotenpunkte Abstand zwischen Anschlussstellen Konfliktzonen Bauliche Massnahmen zur Verkehrsberuhigung
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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
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Strassenbeleuchtung
Norm EN 13201-1Bewertung der Parameter „Umgebungseinflüsse“
Komplexität des Gesichtsfeldes Leuchtdichte der Umgebung Haupt-Wettertyp trocken/nass für CH: nass
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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)
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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
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Strassenbeleuchtung
Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG)
Fussgängerüberwege, positiver Kontrast
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Strassenbeleuchtung
Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG)
Fussgängerüberwege, positiver Kontrast, Priorität A)
x Ev xEv
Ev Ev
1m L < 1.5 cd / m²m
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Strassenbeleuchtung
Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG)
Fussgängerüberwege, positiver Kontrast, Kontrollmessungen
ungenügend gut
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Strassenbeleuchtung
Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG)
Fussgängerüberwege, negativer Kontrast Priorität C)
Leuchtdichte der Strasse ≥ 1.5 cd / m²
Negativ-Kontrast
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Strassenbeleuchtung
LED-Technologie erfordert höchste Kompetenz für Auftraggeber, Planer und Leuchtenproduzenten
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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.
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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.
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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
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Strassenbeleuchtung
Spagat zwischen bisher umfassend normierten und nun nicht mehr normierten Leuchtenkomponenten
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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.
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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.
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Strassenbeleuchtung
Ausschreibung, Offertvergleich und Vergabe mit Hilfe unabhängiger und kompetenter Lichtplaner
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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.
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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).
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Strassenbeleuchtung
Schrittweise umfassende Erneuerung statt „nur Leuchten auswechseln“ als langfristig kostengünstigstes Vorgehen
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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.
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Strassenbeleuchtung
Noch mehr Energie-Effizienz durch bedarfsabhängige Steuerung
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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.