Strassenbeleuchtung Herausforderungen für Auftraggeber bzw. Verantwortliche in den Gemeinden Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 1

Sehaufgaben und -Fähigkeiten im Strassenbereich Strassenbeleuchtung Sehaufgaben und -Fähigkeiten im Strassenbereich Aufgaben der öffentlichen Beleuchtung Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 2

„Deutlichkeit ist eine gehörige Verteilung von Licht und Schatten“ Strassenbeleuchtung „Deutlichkeit ist eine gehörige Verteilung von Licht und Schatten“ Johann Wolfgang von Goethe Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 3

Schatten: Helligkeits- oder Farbkontrast Strassenbeleuchtung Schatten: Helligkeits- oder Farbkontrast Positiver Kontrast Negativer Kontrast Kein Kontrast Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 4

Sehaufgabe in der Dunkelheit Strassenbeleuchtung Sehaufgabe in der Dunkelheit Negativer Kontrast Kein Kontrast Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 5

Wahrgenommenes Licht = Leuchtdichte Strassenbeleuchtung Wahrgenommenes Licht = Leuchtdichte Einzige lichttechnische Grundgrösse, die vom Auge wahrgenommen wird → Helligkeitseindruck Leuchtdichte L in cd/m2 (Candela) Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 6

Lichtstrommenge = Beleuchtungsstärke Strassenbeleuchtung Lichttechnische Grundgrösse: Beschreibt die Menge des Lichtstromes, die auf eine Fläche trifft Lichtstrommenge = Beleuchtungsstärke Beleuchtungsstärke E in lx (Lux) Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 7

BP2 = Position des leuchtenfernen Beobachters Strassenbeleuchtung Messung der Leuchtdichte Bewertungsfeld zur Bestimmung/Messung der Leuchtdichte 60 m Bewertungsfeld BP2 = Position des leuchtenfernen Beobachters Pool Aargau Nord Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 8

Leuchtdichtequalität = Gleichmässigkeit Strassenbeleuchtung Leuchtdichtequalität = Gleichmässigkeit Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 9

Augenleistungsfähigkeit Strassenbeleuchtung Augenleistungsfähigkeit 20 0.25 0.5 1 2 4 8 40 60 80 100% Mittlere Leuchtdichte cd / m2 Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 10

In der Nacht sieht der Mensch nur Grau Strassenbeleuchtung In der Nacht sieht der Mensch nur Grau Bei Tag sehen wir Farben, in der Nacht nur Grauwerte Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 11

Sehschärfe reduziert sich mit dem Alter Strassenbeleuchtung Sehschärfe reduziert sich mit dem Alter Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 12

Langsame Dunkeladaption des Auges Strassenbeleuchtung Langsame Dunkeladaption des Auges Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 13

Ziel der öffentlichen Beleuchtung Strassenbeleuchtung Ziel der öffentlichen Beleuchtung Ermöglicht Verkehrsteilnehmern die Wahrnehmung von Bewegungen anderer Verkehrsteilnehmer Fussgängerüberwegen Strassenverlauf Markierungen und Signalisierungen Hindernissen Einmündungen Kreuzungen Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 14

Strassenbeleuchtung Rechtliche und normative Grundlagen sowie Berücksichtigung von Zonen und Fussgängerüberwegen Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 15

Normen Strassenbeleuchtung Rechtliche 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 16

Norm EN 13201-1 Strassenbeleuchtung Auswahlverfahren 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 Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 17

Norm EN 13201-1 Strassenbeleuchtung Gruppierung nach Beleuchtungssituationen A1/2/3/B1/2/C1/D1/2/3/4/E1/2, Kriterien: Typische Geschwindigkeit Hauptnutzer Andere zugelassene Nutzer Ausgeschlossene Nutzer Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 18

Norm EN 13201-1 Strassenbeleuchtung Bewertung der Parameter „Fläche“ (Geometrie) Trennung der Richtungsfahrbahnen Art der Knotenpunkte Abstand zwischen Anschlussstellen Konfliktzonen Bauliche Massnahmen zur Verkehrsberuhigung Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 19

Norm EN 13201-1 Strassenbeleuchtung Bewertung der Parameter „Verkehrsnutzung“ Verkehrsfluss Kraftfahrzeuge je Tag < 4000 bis > 40’000 (6 Gruppen) Verkehrsfluss Radfahrer Verkehrsfluss Fussgänger Schwierigkeit der Fahraufgabe Parkende Fahrzeuge Gesichtserkennung Kriminalitätsrisiko Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 20

Norm EN 13201-1 Strassenbeleuchtung Bewertung der Parameter „Umgebungseinflüsse“ Komplexität des Gesichtsfeldes Leuchtdichte der Umgebung Haupt-Wettertyp trocken/nass für CH: nass Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 21

Norm EN 13201-1 Strassenbeleuchtung Angrenzende Flächen Zwischen angrenzenden Flächen darf die Differenz zwischen vergleichbaren 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) Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 22

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) 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 Lux Für Sammelstrassen ME3c: 5 Lux Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 23

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Strassenbeleuchtung Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Fussgängerüberwege, positiver Kontrast Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 24

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Strassenbeleuchtung Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Fussgängerüberwege, positiver Kontrast, Priorität A) Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 25

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Strassenbeleuchtung Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Fussgängerüberwege, positiver Kontrast, Kontrollmessungen ungenügend gut Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 26

Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Strassenbeleuchtung Norm EN 13201 (Ergänzungen SLG) Fussgängerüberwege, negativer Kontrast Priorität C) Leuchtdichte der Strasse ≥ 1.5 cd / m² Negativ-Kontrast Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 27

Strassenbeleuchtung LED-Technologie erfordert höchste Kompetenz für Auftraggeber, Planer und Leuchtenproduzenten Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 28

Licht-Revolution Strassenbeleuchtung 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 29

Grenzen der LED-Technologie 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 30

Folgen Strassenbeleuchtung 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 Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 31

Strassenbeleuchtung Spagat zwischen bisher umfassend normierten und nun nicht mehr normierten Leuchtenkomponenten Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 32

Bisher: Strassenbeleuchtung 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 33

Neu: Strassenbeleuchtung 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 34

Strassenbeleuchtung Ausschreibung, Offertvergleich und Vergabe mit Hilfe unabhängiger und kompetenter Lichtplaner Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 35

Unabhängige Beratung Strassenbeleuchtung Begründung 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 36

Aufbereitung des Ist-Zustands Strassenbeleuchtung Aufbereitung des Ist-Zustands Beispiele 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). Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 37

Strassenbeleuchtung Schrittweise umfassende Erneuerung statt „nur Leuchten auswechseln“ als langfristig kostengünstigstes Vorgehen Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 38

Langfristig geplante schrittweise Erneuerung 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 39

Noch mehr Energie-Effizienz durch bedarfsabhängige Steuerung Strassenbeleuchtung Noch mehr Energie-Effizienz durch bedarfsabhängige Steuerung Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 40

LED ermöglichen dynamische Lichtsteuerung 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. Pool Aargau Nord - Ost 30. Delegierten-Versammlung, 7. Mai 2014 41