Licht

(Bilder: zVg)

Die EVA montierte die neuen Leuchten und die TrafficDim-Anlage mit einem einzigen Wärmebildsensor zur Verkehrsmessung.

Intelligente Strassenbeleuchtung

Intelligente Strassenleuchten, die Licht nach Bedarf liefern und dadurch den Energieverbrauch und die Lichtverschmutzung massiv senken, sind das Gebot der Stunde. «ET Elektrotechnik» war bei der Inbetriebnahme einer neuen Strassenbeleuchtung in Altendorf vor Ort.

Die Energiestrategie 2050 gibt vor, dass wir massiv Energie einsparen sollten. Ein Mittel, um dieses Ziel erreichen zu können, ist u. a. die moderne und intelligente Beleuchtung unserer Strassen. Hier gibt es aber Werte einzuhalten, sodass die Autofahrer nichts übersehen und die Strassen trotzdem nicht zu hell ausgeleuchtet sind. Das hat auch der Kanton Schwyz erkannt und will nun als erster Schweizer Kanton die Gemeinden bei der Aufrüstung der Strassenbeleuchtung auf Kantonsstrassen finanziell unterstützen. Noch vor diesem Entscheid hat Altendorf als erste Gemeinde entschieden, bei der Strassenbeleuchtung auf ein intelligentes System zu setzen und so Geld zu sparen. So setzt Altendorf nun auf der vielbefahrenen Kantonsstrasse auf eine Lichtsteuerung, die die Anzahl der Fahrzeuge misst und das Licht dem Verkehr anpasst. Sie verbraucht so noch weniger Energie und reduziert das Lichtniveau auf ein Minimum.

Vorreiterrolle

Der Schwyzer Regierungsrat hat Mitte August auf eine Interpellation zum sinnvollen Einsatz von intelligenten Strassenbeleuchtungen auf Kantonsstrassen Stellung genommen. Dabei geht hervor, dass der Kanton Schwyz die Gemeinden bei der Sanierung künftig finanziell unterstützt. So sollen Mehrkosten, die durch den Einbau der notwendigen Hardware entstehen, vom Kanton übernommen werden.

Damit trägt der Schwyzer Regierungsrat dem Trend hin zur smarten Beleuchtung im öffentlichen Raum Rechnung und übernimmt schweizweit eine Vorreiterrolle. Dies ist sinnvoll, denn intelligente Lichtsteuerungen gehören der Zukunft. Sie benötigen nicht nur deutlich weniger Energie, sondern tragen auch zur Reduktion der Lichtverschmutzung bei. Gleichzeitig sind sie unterhaltsfreundlich und senken dadurch die laufenden Betriebskosten. Trotzdem: Im Kanton Schwyz und schweizweit sind noch längst nicht alle Gemeinden mit smarten Leuchten und intelligenten Lichtsteuerungen ausgestattet. Eine Ausnahme ist Altendorf.

Gutes Beispiel

Die Elektrizitätsversorgung Altendorf AG (EVA) hatte im Auftrag der Gemeinde Altendorf bereits 2010 mit der Umrüstung auf LED-Leuchten begonnen. Heute gehört der Ort zu den ersten Schweizer Gemeinden, die auf eine verkehrsabhängige Lichtsteuerung setzen. Bei der Planung der nächsten Sanierungsetappe suchte die Gemeinde in Zusammenarbeit mit der EVA nach einem intelligenten System, das nicht nur Strom spart, sondern auch die Lichtverschmutzung minimiert. Ihre Lösung: die verkehrsabhängige Lichtsteuerung «TrafficDim» der Firma Elektron aus Wädenswil – einer langjährigen Partnerin der Gemeinde.

Dazu erklärte Erich Keller, Gemeinderat für Tiefbau und Werke in Altendorf: «Von unserer Seite her ist es ein Gebot der Stunde. Altendorf möchte Energiestadt werden. Dazu gehört auch, den Energieverbrauch der Strassenbeleuchtung auf ein Minimum zu senken. An der Zürcherstrasse, die von der Gemeindegrenze Freienbach bis zur Dorfkreuzung führt, wird rund 20 Prozent der gesamten Energie unserer Strassenbeleuchtungsinfrastruktur verbraucht. Deshalb bot diese Hauptverkehrsachse die idealen Voraussetzungen für den Einsatz einer innovativen Lichtsteuerung.»

Ein Sensor für 60 Leuchten

Die eingesetzte verkehrsabhängige Lichtsteuerung «TrafficDim» wurde vom lokalen Unternehmen Elektron speziell für vielbefahrene Hauptstrassen entwickelt. Das System gehört zu den effizientesten Lichtsteuerungen, die es auf dem Markt gibt. Das Prinzip ist bestechend: weniger Verkehr, weniger Licht – mehr Verkehr, mehr Licht. Mit den vor Ort erfassten Verkehrsdaten werden über ein Lichtmanagementsystem die Leuchten bedarfsgerecht gesteuert, ohne Einschränkung der Sicherheit.

Die rund 60 Leuchten entlang der Zürcherstrasse werden mit dem Einsatz von nur einem Verkehrssensor gesteuert. Im Vergleich zu alternativen Lösungen mit einzelnen Sensoren an jeder Leuchte werden mit «TrafficDim» die Anwohnerinnen und Anwohner nicht durch einen ständigen Wechsel der Helligkeit gestört. Die Veränderungen sind sanft und kaum wahrzunehmen. Das war Altendorf wichtig, wie Markus Weber, Leiter des Tiefbauamtes Altendorf, betont: «Wir wollten keine nervöse Beleuchtung, kein ständiges Auf und Ab des Lichts.»

Einen Schritt weiter

Der Ersatz der Natrium-Dampflampen entlang der Zürcherstrasse wurde in enger Zusammenarbeit mit der EVA und der Elektron AG geplant. Oliver Mächler, Bereichsleiter Stromnetz der EVA, meint dazu: «Für uns war schnell klar: Wenn wir jetzt wechseln, gehen wir noch einen Schritt weiter als die anderen. Ein Grund, wieso wir uns für ‹TrafficDim› entschieden haben, war, dass es ein offenes System ist. Sogar die Schnittstellen der Leuchten sind herstellerunabhängig. Das heisst, man kann jederzeit auf eine andere Steuereinheit wechseln, falls wir mit der gewählten nicht zufrieden wären. Viele andere Steuerungen, die wir angeschaut haben, sind im Gegensatz dazu fest in den Leuchten verbaut.»

Besondere Ereignisse

Zwischen Mai und August montierte die EVA die 60 vernetzten Leuchten. Die Lichtniveaus für verschiedene Verkehrsaufkommen werden entsprechend den geltenden Normen festgelegt. Damit ist die Sicherheit auf den Strassen jederzeit gewährleistet.

Wenn es in der Nacht durch Veranstaltungen oder spezielle Ereignisse zu plötzlichem Mehrverkehr kommt, wird das Licht für diese Zeit automatisch hochgedimmt. Markus Weber fügt hinzu: «Der Zeitpunkt für die Umsetzung der verkehrsabhängigen Beleuchtung ist genau richtig. Bald kommt der Herbst und es wird früher dunkel. Dann fällt es umso mehr auf, wenn die Strasse nicht mehr unnötig beleuchtet wird.» 

 

Im Interview mit Elektron-CEO Enrico Baumann

Welche Vorteile bietet der Einsatz von TrafficDim in Alterndorf?

TrafficDim bringt nur so viel Licht auf die Strasse, wie für das vorhandene Verkehrsaufkommen benötigt wird. Es reguliert auch die Helligkeit in Abhängigkeit von der gemessenen Anzahl Verkehrsteilnehmer. Dies ist zu 100 Prozent normgerecht, da in der SNR 13201 seit 2016 das Dimmen auf Hauptstrassen erlaubt ist, sofern es nachweislich weniger Verkehr hat. Unser System kann zudem bis zu 2,5 km beleuchtete Strasse mit nur einem Wärmebild-Sensor ansteuern und wir garantieren einen minimalen Energieverbrauch und eine massive Reduktion der Lichtverschmutzung von bis zu 60 Prozent. Im Idealfall sind solch moderne Sensoren bereits von einem Strassenverkehrsamt für die Verkehrsanalyse montiert worden. Wir nutzen dann einfach die vorhandenen Daten über eine offene Schnittstelle für unsere Lichtsteuerung. Zudem ist unser System robust und trotzdem preislich attraktiv, da bei unserer Lösung bloss ein Sensor nötig ist. Wir benötigen keine einzelnen Bewegungsmelder pro Leuchte, somit gibt es auf unseren Hauptstrassen auch kein nervöses Hoch- und Runterdimmen. Wir garantieren ausserdem deutlich geringere Unterhalts- und Betriebskosten für den Betreiber und eine sehr lange Lebensdauer dank Entkoppelung von Leuchte, Sensorik, Netzwerk, Telemanagement-System. Unser System ist offen und unabhängig von Leuchten-Herstellern (dank der standardisierten Zhaga-Schnittstellen). Der Kunde ist dank einer sehr einfachen Software-Benutzeroberfläche ausserdem selber in der Lage, die Anlage zu betreiben und Änderungen vorzunehmen.

Welche Voraussetzungen sind für TrafficDim notwendig?

Die Leuchten müssen über einen Kommunikationsbaustein verfügen und an unser Telemanagement-System angeschlossen werden. Nur ein einziger Verkehrsmesssensor muss zusätzlich installiert werden. Falls es an diesem Strassenabschnitt aus anderen Gründen bereits einen vergleichbaren Sensor gibt, können die Daten über eine Software-Schnittstelle ausgelesen und zum Dimmen der Strassenbeleuchtung verwendet werden.

Die Strassenbeleuchtungsnorm SNR 13201 erlaubt den Einsatz von TrafficDim. Was erlaubt diese Norm und was schreibt sie vor?

Wenn sich einzelne Parameter für die Bestimmung der Beleuchtungsklasse einer Strasse in der gleichen Nacht nachweislich ändern, darf man das Beleuchtungsniveau anpassen. Fällt das Verkehrsaufkommen unter 45 Prozent vom Maximalwert, kann die Helligkeit um eine Beleuchtungsklasse reduziert werden, was einer Lichteinsparung von ca. 25–30 Prozent gleich kommt. Wenn der Wert unter 15 Prozent des Maximalwerts fällt, darf man zwei Beleuchtungsklassen reduzieren, was nochmals 25–30 Prozent weniger Lichtemission bedeutet. Somit ist bei wenig Verkehr (meist zwischen 22.00–04.00 Uhr) eine Helligkeitsreduktion von bis zu 60 Prozent möglich bzw. trotzdem gemäss Norm erlaubt. Sollte sich aufgrund eines nächtlichen Events das Verkehrsaufkommen nochmals kurzfristig erhöhen, z. B. wegen des Endes einer abendlichen Sportveranstaltung, eines Konzerts oder am Weihnachtsabend, wird das Licht kurzfristig sanft hochgefahren und anschliessend wieder runter gedimmt.

Wie sehen Sie die Smart-City-Trends im Allgemeinen und wie die Entwicklungen in der Strassenbeleuchtung?

Das Thema Smart City ist in der Schweiz nun endlich angekommen, der Lockdown wegen Covid-19 hat vielen die Augen geöffnet. Doch mit netten Floskeln in Strategie-Papieren ist es nicht getan. Es braucht mutige und entschlossene Politiker, die sich wagen, neue Wege zu gehen. Ich bin sicher, die Akzeptanz bei der Bevölkerung ist da, denn ich spüre, es gibt immer mehr «smarte» Bürger, denen die Nachhaltigkeit eine Herzensangelegenheit ist und die auch bereit sind, ihr Verhalten zu hinterfragen. Nun müssen nach Worten Taten folgen. Kompetente Firmen mit guten Ideen und die notwendigen Technologien sind in der Schweiz genügend vorhanden, damit wertvolle Ressourcen eingespart und die Lebensqualität für kommende Generationen sichergestellt wird. Der Begriff «Intelligente Strassenbeleuchtung» hat sich inzwischen etabliert. Technische Lösungen gibt es schon seit 15 Jahren auf dem Markt, doch so richtig Fahrt aufgenommen hat das Thema erst mit der Standardisierung der Schnittstellen durch die Leuchten-Industrie vor ca. zwei Jahren. Dank dieses Entscheids sind Leuchten, Sensorik und Telemanagement-System voneinander entkoppelt, sodass auch Produkte von unterschiedlichen Herstellern zusammen funktionieren. Das gibt den Betreibern von Strassenbeleuchtungsanlagen den notwendigen Investitionsschutz für den Schritt hin zum intelligenten (bedarfsgerechten) Lichtsteuern. Als nächster Schritt erschliessen wir den Mehrwert der Trägerinfrastruktur Strassenbeleuchtung mit noch weiteren Anwendungsgebieten einer Smarten City wie z. B. für Parking, Waste, Luftqualitätsmessungen. Wir haben hierfür eine Versuchsanlage im Smart-City-Lab im Wolfareal in Basel.