Beleuchtungstechnik
Beleuchtungstechnik und Beleuchtungsniveau sind entscheidend für die Höhe des Energieverbrauchs der Anlage.
Als Faustregel für Planung und Betrieb gilt: Straßenbeleuchtung sollte eingesetzt werden,
- WO es nötig ist,
- WANN es nötig ist, und
- SO VIEL wie nötig ist.
Um ein angemessenes Beleuchtungsergebnis bei möglichst geringem Energieverbrauch der „Straßenlaterne“ zu erzielen, sind diese Faktoren entscheidend:
Leuchtentechnologien
In Thüringen kommen im Wesentlichen zwei Technologien zum Einsatz: so genannte konventionelle Leuchten mit Gas-Hochdruckentladungstechnik und LED-Technik. Kommunen sollten bei der Beschaffung von Straßenbeleuchtung nicht nur auf den Preis schauen. Entscheidend sind die langfristigen Lebenszykluskosten, bestehend aus Ausgaben für das Errichten, Warten und Instandhalten der Straßenbeleuchtung sowie die Energiekosten.
Straßenbeleuchtung mit konventionellen Leuchten
Konventionelle Leuchten enthalten als Leuchtmittel eine Gas-Hochdruckentladungslampe. Nach Art des enthaltenen Gases unterscheidet man Quecksilber-, Natrium- und Halogenmetalldampflampen. Wie die Tabelle unten zeigt, verfügen die einzelnen Leuchtmitteltypen über unterschiedliche Lichtausbeute, Farbtemperatur, Farbwiedergabe und Lebensdauer.
Die Leuchten benötigen für den Betrieb ein so genanntes Vorschaltgerät. Es gibt konventionelle und elektronische Vorschaltgeräte. Elektronische Vorschaltgeräte besitzen einen deutlich besseren Wirkungsgrad, sind allerdings störanfälliger als ihre konventionellen Verwandten. Die Lichtverteilung erfolgt meistens über Reflektoren, die in die Leuchte eingebaut sind. Die Energieeffizienz der Leuchte ist abhängig von der Lichtausbeute des Leuchtmittels sowie den Wirkungsgraden von Vorschaltgerät und Leuchtenoptik.
Vorteile:
- jahrzehntelang erprobtes, zuverlässiges System
- gute Lichtausbeute bei Natrium- und Halogenmetalldampflampen
- durch standardisierte optische, elektrische und mechanische Schnittstellen sind die verschiedenen Komponenten in den meisten Fällen herstellerunabhängig austauschbar
- bei Nachbeschaffung kann aktuell auf Produkte verschiedener Hersteller zurückgegriffen werden
Straßenbeleuchtung mit LED-Leuchten
LED ist ein Halbleiter-Kristall, welcher durch Anlegen einer elektrischen Spannung Licht aussendet. In einer LED-Leuchte werden mehrere LED zu einem Modul zusammengeschaltet. Meist benötigt das LED-Modul für den Betrieb ein Vorschaltgerät, den so genannten Treiber. Die Lichtverteilung erfolgt zumeist über eine Linsenoptik.
Wollen Sie für Ihre Kommune die Straßenlampen auf LED umrüsten und die Vorteile der LED-Technik nutzen? Dann sollten Sie beim Beschaffen der Leuchten verschiedene Qualitätskriterien beachten. Hierbei unterstützt Sie die ThEGA-Arbeitshilfe Entscheidungshilfe LED-Leuchte. Vereinbaren Sie mit dem Leuchtenhersteller oder Dienstleister Ersatzteil- oder Betriebsgarantien, um die Risiken für ihre Gemeinde zu reduzieren. Bei LED-Leuchten gibt es außerdem keine standardisierten Schnittstellen zwischen Leuchte und Leuchtmittel. Entsprechend bindet sich die Kommune beim Kauf von Ersatzteilen an den jeweiligen Leuchtenhersteller. Zudem fehlen Langzeiterfahrungen in der Praxis und verbindliche Standards, um die Lebensdauerangaben der Hersteller vergleichen zu können.
Vorteile:
- langlebige, sehr energieeffiziente Lichttechnologie
- verschiedene Lichtfarben möglich
- sehr gute Farbwiedergabe
- präzise Lichtlenkung, geringer Streulichtanteil
- sehr gut steuerbar
- keine Anlaufzeit
Gesetzliche Grundlagen und Normen für Straßenbeleuchtung
Kommunale Verwaltungen haben eine Straßenverkehrssicherungspflicht. Sie sind somit dafür verantwortlich, Gefahren für Verkehrsteilnehmer zu mindern. Hierzu zählt unter anderem eine angemessene Straßenbeleuchtung. Nach aktueller Rechtsprechung gilt die Beleuchtungspflicht für wichtige Verkehrswege und für Fußgängerüberwege. Straßen von untergeordneter Bedeutung müssen nicht zwingend beleuchtet werden. Über Umfang und Dauer der gemeindlichen Straßenbeleuchtung können keine allgemeingültigen Aussagen gemacht werden. Über die sich aus der Verkehrssicherungspflicht und der sicherheitsrechtlichen Beleuchtungspflicht ergebenden Anforderungen hinaus liegt es weitgehend im gemeindlichen Ermessen, wie und in welchem Umfang die Straßen beleuchtet werden. Je nach Charakter, Größe und Leistungsfähigkeit der Gemeinden können sich dabei erhebliche Unterschiede ergeben.
Der Gesetzgeber hat – mit Ausnahme von Fußgängerüberwegen – das Beleuchtungsniveau für bestimmte Straßen nicht konkret festgelegt. Aus der Rechtsprechung ergeben sich jedoch Kriterien, wie umfangreich die Straßen beleuchtet sein müssen. Das hängt einerseits vom Maß der Wahrscheinlichkeit und Schwere der Schädigung der Verkehrsteilnehmer und andererseits von den technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der Kommune ab. Das Zusammenspiel dieser Faktoren definiert die Gestaltungsspielräume der Gemeinden für das Erstellen eines Beleuchtungskonzeptes. Als Faustregel gilt: Die Qualität der Straßenbeleuchtung soll mit zunehmendem Sicherheitsrisiko für die Verkehrsteilnehmer steigen.
Die europäische Norm DIN 13201 „Straßenbeleuchtung“ beschreibt die Beleuchtungsklassen und Gütemerkmale der Straßenbeleuchtung sowie die Methoden, um diese zu berechnen und zu messen. Die Norm besitzt keinen rechtsverbindlichen Charakter. Sie bietet Planern und Kommunen jedoch Orientierungsmöglichkeiten, um das Beleuchtungsniveau der Straßenlampen festzulegen. Dabei spielen verkehrstechnische Rahmenbedingungen eine wichtige Rolle. Das sind zum Beispiel: Fahrgeschwindigkeit, Hauptnutzer der Straße und Verkehrsaufkommen.
Die DGUV V3 (vormals BGVA3) regelt, dass elektrische Anlagen und Betriebsmittel nur von einer Elektrofachkraft unter Einhaltung elektrotechnischer Regeln errichtet, geändert und instandgehalten werden dürfen. Dies schließt eine regelmäßige Prüfung der Anlage, auch bezüglich der Standfestigkeit ein. Es wird empfohlen, diese Prüfung alle vier Jahre durchzuführen. Dies hat auch versicherungsrechtliche Bedeutung, da diverse Versicherungen einen Versicherungsschutz ausschließen, sollten Personen durch ein ungeprüftes Gerät zu Schaden kommen.
Im Hinblick auf den Betrieb der Straßenbeleuchtung ergeben sich zahlreiche rechtliche Fragestellungen. Im Rahmen eines juristischen Gutachtens der MASLATON Rechtsanwaltsgesellschaft im Auftrag der ThEGA, haben wir die folgenden Fragen prüfen lassen:
- Beleuchtungspflicht in Thüringen.
- Haftungsrisiko für die Kommune beim Unterschreiten der DIN 13201.
- Haftungsrisiko für den Planer beim Unterschreiten der DIN 13201.
- Auslagern des Haftungsrisikos an externe Dienstleister.
- Vergaberechtskonforme Möglichkeiten zur Einschränkung der angebotenen Fabrikate.
- Straßenlaternen als Ladesäule für E-Autos.
Kommunale Gebietskörperschaften Thüringens erhalten das vollständige Gutachten zur eigenen Verwendung auf Anfrage kostenfrei (Kontakt: Christian Wustrau).
Eine Zusammenfassung der zentralen Aussagen des Gutachtens finden Sie in unserer Fachinformation für rechtliche Grundlagen.
Bundesnaturschutzgesetz
Der Gesetzgeber hat eine Änderung des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) auf den Weg gebracht, welche den Schutz der Nacht mehr fördern soll. Grundlage dieser Änderung ist der rapide Rückgang der Insektenarten sowie weitere Beeinträchtigung von Tieren, Pflanzen und Lebensräumen durch künstliches Licht. Ziel ist es, dieses Licht gezielter und nur mit der notwendigen Stärke zur notwendigen Zeit auszusenden. Damit bestärkt der Gesetzgeber ebenfalls die Beratungsgrundsätze der ThEGA.
Den Änderungsentwurf des Bundesnaturschutzgesetzes können Sie hier nachlesen: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz
Der Informationsdienst Umweltrecht e.V. hat dazu einen Brief veröffentlicht, mit bauplanungs- und bauordnungsrechtlichen Handlungsmöglichkeiten: IDUR e.V.
Förderung der Straßenbeleuchtung
Der Freistaat Thüringen und der Bund unterstützen Kommunen, die ihre Straßenbeleuchtung modernisieren möchten. Hier erfahren Sie, welche Förderprogramme es für Ihre Kommune gibt.
Landesförderung Straßenbeleuchtung mit dem Förderprogramm „Klima Invest“:
Was wird gefördert?
- Einstiegspakete: externe Beratungen zu Klimaschutz und Öffentlichkeitsarbeit, ferner externe Leistungen zur Unterstützung von entsprechenden Vergabeverfahren, zur Beantragung von Fördermitteln sowie die Umsetzung von aus einer Beratung oder einem Konzept abgeleiteten Maßnahmen (inklusive Investitionen)
- Praktische Umsetzung findet dies Beispielhaft in der Beratung zu Modernisierungsmaßnahmen in der Straßenbeleuchtung oder durch die Energetische Modernisierung von Natriumdampfleuchten auf LED-Leuchten
- Konzepte zur energetischen Modernisierung der Straßenbeleuchtung
- Außen- und Straßenbeleuchtung
- Erneuerung von Außen- und Straßenbeleuchtung mit warmweißem Licht (Farbtemperatur bis 3000 Kelvin),
- Erneuerung von Außen- und Straßenbeleuchtung mit amberfarbenem Licht aus Gründen des Naturschutzes (Farbtemperatur bis 2000 Kelvin),
- Investitionskosten für die bedarfsoptimierte Steuerung und die automatisierte zentrale Regelung von Außen- und Straßenbeleuchtung
Wer wird gefördert?
- Antragsberechtigt sind Gemeinden, Landkreise, Eigenbetriebe, Zweckverbände, Kommunale Unternehmen, Karikative, kirchliche und gemeinnützige Körperschaften sowie Öffentliche Einrichtungen.
- Die Antragstellung erfolgt über die Thüringer Aufbaubank (TAB). Als ThEGA bieten wir Ihnen eine kostenfreie Orientierungsberatung an. Kontaktieren Sie uns gern.
Welcher Anteil der zuwendungsfähigen Ausgaben wird gefördert?
Es ergeben sich folgende Förderkonditionen:
Maximale Förderquote in Prozent | Empfänger | |||
Gegenstand | Gemeinden, Landkreise, Eigenbetriebe, Zweckverbände | Kommunale Unternehmen | Karikative, kirchliche & gemeinnützige Körperschaften | Öffentliche Einrichtungen |
Klimaschutz |
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2.1 Einstiegspaket | 100 | - | - | - |
2.4 Konzepte zur Modernisierung von Straßenbeleuchtung | 60 | 60 | - | - |
2.7.1 Außenbeleuchtung warmweiß | 20 | 20 | - | - |
2.7.1 Außenbeleuchtung warmweiß mit Konzept | 30 | 30 | - | - |
2.7.2 Außenbeleuchtung amberfarben | 30 | 30 | - | - |
2.7.2 Außenbeleuchtung amberfarben mit Konzept | 40 | 40 | - | - |
2.7.3 bedarfsoptimierte Steuerung & automatisierte zentrale Regelung | 40 | 40 | 40 | 40 |
Bundesförderung zur Straßenbeleuchtung mit dem Förderprogramm "Kommunalrichtlinie":
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit fördert im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative (NKI) u.a. den Einbau von LED-Straßenleuchten in kommunale Straßenbeleuchtungsanlagen. Die Höhe der Förderung hängt von der finanziellen Situation des Antragstellers und der erzielbaren CO2-Minderung ab. Weitere aktuelle Informationen zum Förderprogramm des Bundes erhalten Sie auf der NKI-Website.
Gefördert wird der Einbau hocheffizienter Beleuchtungstechnik bei der Sanierung von Außen- und Straßenbeleuchtungsanlagen sowie von Lichtsignalanlagen - einschließlich der Steuer- und Regelungstechnik. Gefördert wird auch Beleuchtungstechnik für neue Lichtpunkte, um Beleuchtungsmissstände zu beheben (z. B. an Fußgängerübergängen oder an Bushaltestellen).
Gefördert werden auch Machbarkeitsstudien durch fachkundige externe Dienstleister z.B. für eine Bestandsaufnahme, Treibhausgasminderungspotentiale, Vorplanungsphase oder auch verschiedenen Umsetzungsvarianten.
Folgende Förderschwerpunkte gibt es hierzu:
- Zeit- oder präsenzabhängige geregelte Außen- und Straßenbeleuchtung bis zu 25% der förderfähigen Gesamtausgaben
- Adaptiv geregelte Straßenbeleuchtung bis zu 40% der förderfähigen Gesamtausgaben
sowie
- Machbarkeitsstudien bis zu 50% der förderfähigen Gesamtausgaben
Der Thüringer Kreis Altenburger Land hat als ehemaliges Braunkohlerevier gesonderte Förderbedingungen. Antragssteller aus dieser Region können deshalb von einer bis zu 15 Prozent erhöhten Förderquote profitieren.
Im Rahmen des Kommunalinvestitionsfördergesetzes kann in finanzschwachen Thüringer Kommunen die energetische Sanierung von Infrastrukturinvestitionen mit bis zu 100 Prozent gefördert werden, sofern diese nicht durch Gebühren oder Beiträge zu finanzieren ist. Mehr Informationen finden Sie auf der Website des Thüringer Landesverwaltungsamtes.
Umweltschutz und Straßenbeleuchtung
Die nächtliche Beleuchtung des Außenraums hilft unter anderem, Gefahrensituationen im Verkehr zu reduzieren sowie Orientierung und Sicherheitsgefühl der Bürgerinnen und Bürger zu verbessern. Für die Umwelt ergeben sich aus der nächtlichen Straßenbeleuchtung allerdings auch immer mehr Nachteile:
- Der rhythmische Wechsel von Tag und Nacht ist ein wichtiger Taktgeber für lebenswichtige Aktivitäten und Stoffwechselprozesse von Menschen, Tieren und Pflanzen. Das zunehmende Aufhellen der Nacht durch künstliche Beleuchtung stört diesen Rhythmus erheblich.
- Schlecht abgeschirmte Straßenlaternen sowie ungünstig ausgerichtete Gebäudestrahler und Leuchten mit kalt- oder neutralweißen Leuchtmitteln locken viele nachtaktive Insekten an. Häufig sterben die Insekten dort erschöpft oder werden eine leichte Beute für andere Tiere.
- Der Sternenhimmel ist ein jahrtausendealtes Kulturgut. Über urbanen Räumen verblasst er zunehmend. Selbst in vielen mittelgroßen Städten lassen sich viele Sternbilder oder die Milchstraße nur noch erahnen, weil die natürliche Dunkelheit der Nacht durch künstliche Lichtquellen immer mehr verschwindet.
Deshalb betrachten immer mehr Experten die Nacht selbst als schützenwertes Gut. Kommunen können einen wichtigen Beitrag leisten, die Nacht zu bewahren. Zunächst sollten Beleuchtungsniveau und -umfang der Straßenbeleuchtung auf das notwendige Maß reduziert sein. Gut abgeschirmte Leuchten – keine Lichtabstrahlung oberhalb eines Winkels von 90 Grad – und gelb bis warmweiß strahlende Leuchtmittel helfen ebenfalls, die Nacht zu schützen.
Der Reboundeffekt vergleicht, wie viele Energiekosten durch eine energieeffizientere Beleuchtungstechnik theoretisch eingespart werden können und wie viele Energiekosten nach der Berücksichtigung von Verhaltensänderungen tatsächlich eingespart werden. Installiert beispielsweise eine Kommune eine neue LED Straßenbeleuchtung, finanziert mit der aus der Umstellung resultierenden Energieeinsparung jedoch eine nicht notwendige Erhöhung des Beleuchtungsniveaus, sinkt der theoretische Einsparbetrag. Der Rebound hat so neben monetären Effekten auch einen negativen Einfluss auf die kommunale CO2-Bilanz und damit auf das Erreichen von Klimaschutzzielen. Ferner wirkt sich die Erhöhung des Beleuchtungsniveaus auch negativ auf die Reduzierung von Lichtemissionen aus.
Weiterführende detaillierte Informationen entnehmen Sie bitte unserer Fachinformation.
Lexikon
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Adaptation Adaptation bezeichnet im visuellen Bereich das Anpassungsvermögen des Auges an die vorherrschende Helligkeit (Leuchtdichte). Die Anpassung des Auges an geringere Leuchtdichten dauert dabei deutlich länger als im entgegengesetzten Fall. Daher sollten Übergänge von helleren zu dunkleren Beleuchtungssituationen immer fließend gestaltet werden.
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Beleuchtungsniveau Der Begriff Beleuchtungsniveau beschreibt in der Straßenbeleuchtung den Helligkeitseindruck der von einer beleuchteten Fläche ausgeht.
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Beleuchtungsstärke Die Beleuchtungsstärke (Einheit Lux) bezeichnet den auf eine bestimmte Fläche auftreffenden Lichtstrom einer Lichtquelle.
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Bemessungs-Lichtstrom Gesamtheit der von der Leuchte im Neuzustand abgegebenen Strahlungsleistung im sichtbaren Bereich.
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Bemessungs-Leistung Neuwert für die Leistungsaufnahme der Leuchte inkl. aller für den Betrieb erforderlichen Komponenten bei 100% Lichtleistung. Grundlage für Berechnung des Energieverbrauchs im Neuzustand.
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CE-Erklärung Die CE-Kennzeichnung besagt, dass das gekennzeichnete Produkt allen Anforderungen der für dieses Produkt zutreffenden EG-Richtlinien genügt und damit innerhalb der EU in Verkehr gebracht werden darf. Mit Anbringen des CE-Kennzeichens bestätigt der Hersteller die Einhaltung der Anforderungen. Eine vorsorgliche Überprüfung von unabhängiger Stelle findet bei Straßenleuchten nicht statt.
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Dämmerungsschalter Der Dämmerungsschalter ermöglicht das Ein- und Ausschalten der Straßenbeleuchtungsanlage in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit. Der Schaltpunkt sollte stufenlos einstellbar sein.
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Degradation Die Degradation beschreibt in der Lichttechnik den Rückgang des Lichtstroms eines Leuchtmittels. Der Prozess tritt bei allen Leuchtmitteln auf. Einige LED-Leuchten gleichen die Degradation durch eine integrierte Konstantlichtstromregelung aus. Bei LED-Leuchten hängt der Lichtstromrückgang sehr stark von den Betriebsbedingungen (Innentemperatur und Bestromung) der Leuchte ab.
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DIN 13201 Die DIN 13201 wird in der Praxis regelmäßig zur Auslegung von Straßenbeleuchtungsanlagen herangezogen, besitzt aber keinen rechtsverbindlichen Charakter. Sie beschreibt unter anderem eine Vorgehensweise zur Auslegung der Beleuchtungsanlage in Abhängigkeit von verkehrssicherheits- relevanten Rahmenbedingungen. Die DIN EN 13201 ist folgendermaßen gegliedert:
- Teil 1: Auswahl der Beleuchtungsklassen,
- Teil 2: Gütemerkmale,
- Teil 3: Berechnung der Gütemerkmale,
- Teil 4: Messung der Gütemerkmale,
- Teil 5: Energieeffizienz-Indikatoren.
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Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Eine Straßenleuchte muss entsprechend der Europäischen EMV-Richtlinie elektromagnetisch verträglich sein, darf also keine ungewollten störenden Wechselwirkungen mit anderen technischen Geräten eingehen. Sicherheit bietet hier das EMV-Prüfsiegel einer herstellerunabhängigen Einrichtung.
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ENEC Mit dem ENEC-Zeichen dokumentiert der Hersteller die Übereinstimmung seines Produktes mit den relevanten EU-Sicherheitsrichtlinien, die entsprechende Fertigungskontrolle durch eine unabhängige EU-zertifizierte Einrichtung sowie das Vorhandensein eines Qualitätsmanagement-Systems.
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Farbtemperatur Die Farbtemperatur (Einheit Kelvin) charakterisiert die Eigenfarbe des von einer Lichtquelle abgegebenen Lichts. Man unterscheidet folgende drei Gruppen:
- Warmweiß < 3.300 K
- Neutralweiß 3.300 K bis 5.300 K
- Tageslichtweiß > 5.300 K
Dabei haben verschiedene Beleuchtungstechnologien, jeweils unterschiedliche Farbtemperaturen:
- NAV-Leuchten: 2000 bis 2200°K
- Halogenmetalldampflampen: 3000 bis 6000°K
- LED-Leuchten: 3.000 bis5000°K
- Tageslicht: 6500°K
Warmweißes Licht wird von Anwohnern in der Regel als angenehmer empfunden und ist auch aus Umweltschutz-Gründen (geringere Lichtstreuung und Anlockwirkung auf Insekten) zu bevorzugen.
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Farbwiedergabe-Index (CRI) Der Farbwiedergabeindex gibt an, wie naturnah die Farbe der beleuchteten Objekte durch eine künstliche Lichtquelle wiedergegeben wird. Ein Farbwiedergabeindex von 100 entspricht der Farbwiedergabe bei Tageslicht.
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Gütemerkmale der Beleuchtung Die Qualität einer Beleuchtung wird durch lichttechnischer Gütemerkmale bestimmt. Diese richten sich nach den individuellen Anforderungen vor Ort, wie z.B. der Art und Nutzung des Verkehrsweges. Folgende Gütemerkmale sollten bei der Planung der Straßenbeleuchtung berücksichtigt werden:
- Beleuchtungsniveau
- Blendungsbegrenzung
- Gleichmäßigkeit der Beleuchtung
- Farbwiedergabe
- Farbtemperatur
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Halbnachtbetrieb Halbnachtbetrieb bezeichnet die Leistungsreduzierung der Straßenbeleuchtung zu verkehrsschwachen Zeiten. Es gibt unterschiedliche Varianten. Dabei ist darauf zu achten, dass Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung bei Durchführung der Maßnahme erhalten bleibt. Die komplette Abschaltung jedes zweiten Lichtpunktes sollte aus Gründen der Verkehrssicherheit unbedingt vermieden werden, da hierbei gefährliche Dunkelzonen entstehen.
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Halbzylindrische Beleuchtungsstärke Die halbzylindrische Beleuchtungsstärke beschreibt die Anteile der Beleuchtung, die auf eine senkrechte halbzylindrische Messfläche fallen. Sie ist Voraussetzung für das Erkennen entgegenkommender Personen.
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IP-Schutzart siehe Schutzart
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ISO 9.001 Qualitätsmanagement-Zertifizierung der Fertigungsstätte des Herstellers
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ISO 14.001 Umweltmanagement-Zertifizierung der Fertigungsstätte des Herstellers
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Konstantlichstromregelung Die Konstantlichtstromregelung kompensiert den physikalisch bedingten Lichtstromrückgang bei LED-Leuchten durch automatisch geregelte Erhöhung der Bestromung.
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Lampensockel Als Lampensockel wird der untere Teil eines Leuchtmittels bezeichnet, der als elektrische und mechanische Verbindung zur Leuchte dient. Dieser ist in der Regel als Gewinde oder Steckmöglichkeit ausgeführt. Der am häufigsten eingesetzte Sockel ist der Schraubsockel mit einem Durchmesser von 27mm (E27). Diese herstellerübergreifend standardisierte Schnittstelle zwischen Leuchte und Leuchtmittel ist ein Vorteil der konventionellen Beleuchtungstechnik.
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LED Die LED (Licht emittierende Diode) ist ein elektronisches Bauelement, dass unter Anlegen einer Spannung Licht abgibt. LED zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad (geringen Energieverbrauch), eine hohe Lebensdauer, gute Steuer- und Dimmbarkeit und Variabilität bei der spektralen Zusammensetzung des Lichts (Lichtfarbe) und Farbtemperatur aus. Sie sind wartungsfrei, farbstabil und unempfindlich. Mehrere Dioden bilden ein Modul. Für LED-Licht in konventionellen Leuchten gibt es sogenannte Retrofits, passend zu standardisierten Lampensockeln.
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Leistungsaufnahme Ist die von einem Verbraucher aufgenommene elektrische Leistung. In der Straßenbeleuchtung ist zu unterscheiden, ob es sich um die Systemleistung der gesamten Leuchte oder die Leistungsaufnahme der einzelnen Komponenten (Leuchtmittel, Vorschaltgerät) handelt.
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Leuchtdichte Die Leuchtdichte (Einheit Candela/Quadratmeter) beschreibt den Helligkeitseindruck einer leuchtenden oder beleuchteten Fläche in eine bestimmte Richtung. Im Bereich der Straßenbeleuchtung ist diese physikalische Größe in Bezug auf die Beurteilung des Beleuchtungsniveaus relevant.
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Leuchte Die Leuchte ist Träger, Schutz und Lichtverteiler des Leuchtmittels. Die Leuchte beinhaltet alle Komponenten, die für die Erzeugung und Verteilung des Lichts nötig sind: Gehäuse, Abdeckung, Leuchtmittel (Lampe), Optik (Linsen, Reflektoren), Betriebsmittel (Vorschaltgerät, Starter), Fassung.
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Leuchtmittel (Lampe) Das Leuchtmittel ist der Teil der Leuchte, in dem das Licht durch Energieumwandlung erzeugt wird.
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Lichtausbeute Die Lichtausbeute (Einheit Lumen/Watt) gibt an, wie viel Licht(-strom) ein Leuchtmittel aus einem Watt elektrischer Leistung erzeugt. Sie ist somit das Maß für die Energieeffizienz des Leuchtmittels.
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Lichtfarbe siehe Farbtemperatur
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Lichtimmission Von Lichtimmissionen spricht man, wenn das von künstlichen Quellen ausgestrahlte Licht zu einer erheblichen Störung der Nachbarschaft bzw. der Allgemeinheit führt (z.B. unerwünschte Aufhellung privater Wohnbereiche oder Blendungserscheinungen). Diese sollten bereits bei der Planung von Beleuchtungsanlagen ausgeschlossen werden. Da es hierzu jedoch keine gesetzlich verbindlichen Grenzwerte gibt, sei auf die Hilfestellung „Messung und Beurteilung von Lichtimmissionen künstlicher Lichtquellen“ der Lichttechnischen Gesellschaft (LiTG) verwiesen.
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Lichtpunkt In der Straßenbeleuchtung beschreibt der Lichtpunkt die Einheit aus Tragsystem und der bzw. den daran befestigten Leuchte(n).
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Lichtpunktgeometrie Umfasst die für die Lichtplanung maßgeblichen geometrischen Größen:
- Lichtpunktabstand:
Abstand zwischen zwei benachbarten Lichtpunkten - Lichtpunkthöhe:
Abstand von der beleuchteten Straßenfläche bis zur horizontalen Mittelachse der Lichtquelle - Lichtpunktüberhang:
Abstand zwischen der senkrechten Mittelachse der Lichtquelle und dem Lichtmast zugewandten Rand der beleuchteten Fahrbahn - Neigungswinkel:
Winkel zwischen der horizontalen Beleuchtungsebene und der geneigten Längsachse der Leuchte
- Lichtpunktabstand:
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Lichtstärke Die Lichtstärke (Einheit Candela) ist der von der Leuchte abgegebene Lichtstrom in einem bestimmten Raumwinkel.
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Lichtstärkeverteilung Die Abstrahlcharakteristik einer Leuchte (Richtung und Stärke des abgegebenen Lichts) wird durch die Lichtstärkeverteilung beschrieben. Lichtstärkeverteilung beschreibt die räumliche Verteilung des von der Leuchte abgegebenen Lichtstroms. Zur Darstellung dient die Lichtstärkeverteilungskurve (LVK). Technische Leuchten besitzen in der Regel zwei individuelle, im Labor vermessene LVK‘s (jeweils eine längs und eine quer durch die Mittelachse der Lichtquelle) als grundsätzliche Voraussetzung für eine Lichtplanung.
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Lichtstrom Der Lichtstrom (Einheit Lumen) bezeichnet den Teil der Strahlung, den eine Lichtquelle als sichtbares Licht abgibt.
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Lichtstromrückgang siehe Degradation
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Lichtverschmutzung Als Lichtverschmutzung (umgangssprachlich auch Lichtsmog) wird die unerwünschte Aufhellung des Nachthimmels bzw. der nächtlichen Umgebung durch künstliche Lichtquellen bezeichnet. Dies hat negative Auswirkungen auf Tier- und Pflanzenwelt. Um Lichtverschmutzung zu vermindern, empfiehlt es sich, Leuchten einzusetzen, die oberhalb eines Winkels von 70° kein Licht emittieren. Da kalt- und neutralweißes Licht wegen des erhöhten Blauanteils stärker in der Atmosphäre gestreut wird, ist der Einsatz warmweißer Leuchtmittel (bis 3.300 K) in der Straßenbeleuchtung empfehlenswert.
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Multi-Layer-Konzept Beim sog. Multi-Layer-Konzept beleuchtet jede LED einer LED-Leuchte dank einer speziellen Optik das gesamte Beleuchtungsfeld. Die Gesamt-Beleuchtungsstärke wird durch Addition der Lichtströme der einzelnen LED’s erreicht. Dieses Konzept bietet den Vorteil, dass beim Ausfall einzelner LED‘s die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung (bei geringfügig abnehmender Beleuchtungsstärke) erhalten bleibt.
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Retrofit-Leuchtmittel Retrofit-Leuchtmittel sind Leuchtmittel, welche, mit einer verbesserten Lichtausbeute ausgestattet, für den Einsatz in bestehende konventionelle Leuchten konzipiert sind. So stellt die mittlerweile häufig eingesetzte LED-Retrofit eine kostengünstige Modernisierungsvariante bei erhaltenswerten konventionellen Leuchten dar. Bei Beschaffung und Einsatz von LED-Retrofit sollten einige Punkte zwingend beachtet werden. Diese sind in der ThEGA-Arbeitshilfe zusammengefasst.
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Schutzart Die Schutzart (IP X,Y) beschreibt die Widerstandsfähigkeit einer Leuchte gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Feststoffen sowie den Schutz vor Berührung spannungsführender Teile. Eine LED-Leuchte sollte mindestens die Schutzart IP 65 oder höher aufweisen.
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Schutzklassen Die Schutzklasse beschreibt das Schutzkonzept einer Leuchte zur Verhinderung eines elektrischen Schlags. Bei Straßenlaternen wird in Schutzklasse I (Schutz durch Erdung aller elektrisch leitender Gehäuseteile) und Schutzklasse II (Schutz durch verstärkte/doppelte Isolierung) unterschieden.
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Sehaufgabe Als Sehaufgabe wird im Bereich der Straßenbeleuchtung die visuelle Tätigkeit des Verkehrsteilnehmers verstanden. Der Anspruch der Sehaufgabe ist abhängig von der zeitlichen und örtlichen Verkehrssituation und Grundlage für die Auslegung der Straßenbeleuchtung.
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Straßenleuchte, konventionell Als konventionelle Straßenleuchten werden umgangssprachlich Leuchten mit einer Gas-Entladungslampe als Leuchtmittel bezeichnet. Die Effizienz und Beleuchtungsgüte konventioneller Leuchten ist von der Art des verwendeten technischen Komponenten (Leuchtmittel, Optik, Vorschaltgerät) und der Bauart abhängig und variiert entsprechend stark. Die am häufigsten vorkommenden Leuchtmittel im Vergleich:
Leuchtmittel Lichtausbeute (Lumen/Watt) Lichtfarbe Farbwiedergabe Lebensdauer Natriumdampfhochdrucklampe - 145 gelb mittel - 30.000 Halogen-Metalldampflampe - 110 weiß sehr gut - 30.000 Quecksilberdampflampe - 50 weiß-grün mittel - 7.500 Entladungslampen benötigen meist einige Minuten, bis der maximale Lichtstrom erreicht wird.
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Straßenleuchte, LED Die LED-Leuchte besteht aus mehreren, zu einem Modul verschalteten LED’s. In den meisten Fällen sorgt eine integrierte Linsenoptik für die Lichtverteilung. Ein in die Leuchte eingebautes Vorschaltgerät, der so genannte LED-Treiber, regelt (begrenzt) die Stromzufuhr und steuert das LED-Modul. Für die Erreichung einer hohen Lebensdauer ist eine gut funktionierende Entwärmung der LED-Leuchte wichtig (siehe Thermomanagement). Wichtige Kriterien für die Beschaffung von LED-Leuchten sind in der ThEGA-Arbeitshilfe zusammengefasst.
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Systemlebensdauer Die Systemlebensdauer beschreibt, nach wie vielen Betriebsstunden ein bestimmter Prozentsatz der Leuchten noch über einen bestimmten Teil des ursprünglichen Lichtstroms verfügt. Die Angabe L80B10 = 50.000 bedeutet beispielsweise, dass nach 50.000 Betriebsstunden maximal 10% der Leuchten weniger als 80% des ursprünglichen Lichtstroms aussenden.
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Überspannungsschutz LED-Leuchten besitzen gegenüber konventionellen Leuchten deutlich empfindlichere elektronische Komponenten. Um eine hohe Lebenserwartung zu gewährleisten, müssen diese durch geeignete technische Maßnahmen gegen Überspannungen aus zum Beispiel Blitzeinschlägen oder Schaltvorgängen im Netz geschützt werden.