Lichtverschmutzung reduzieren - intelligente Beleuchtung installieren - Jan Schuhbauer, 18.01.2021 - intelligente Beleuchtung ...
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Lichtverschmutzung reduzieren -
intelligente Beleuchtung installieren
Jan Schuhbauer, 18.01.2021
Philips Lighting ab 16.05.2018
Produkte IOT – Software & Services Home
- Leuchte, Lampe etc.
Agenda
Dauer ca. 30 Minuten
• Lichtverschmutzung reduzieren
• Das richtige Spektrum
• Nutzlicht vs. Streulicht
• Intelligente Steuerung der Straßenbeleuchtung
• mehrstufige Leistungsreduzierung
• adaptive Beleuchtungssteuerung
• Optimaler Naturschutz
3
Lichtverschmutzung reduzieren
Das richtige Spektrum
sichtbares Licht Mensch und Tier
Das menschliche Auge kann Licht mit einer Wellenlänge
von 380 nm bis 780 nm wahrnehmen.
Die Wahrnehmung bei Insekten aber auch bei Vögeln
beginnt schon bei 340 nm bzw. 370 nm. Dadurch sind
sie imstande kurzwelliges, blaues Licht verstärkt
wahrzunehmen.
Für die Insekten spielt das Spektrum des Lichts die
wesentliche Rolle. Lampen mit starker ultravioletter
Strahlung üben eine größere Anziehungskraft auf sie
aus. Im Wesentlichen kann die Naturverträglichkeit
durch die Wahl eines moderaten Helligkeitsniveaus und
des richtigen Leuchtmittels sowie durch die
Konstruktion der Leuchte erhöht werden.
Die weiße LED erzeugt kein Licht im UV-Bereich, das
Insekten besonders anzieht. Im Gegensatz zu
konventionellen Leuchtmitteln ist zudem der
Streulichtanteil bei LEDs gering.
6
Quelle: http://www.planungsleitfaden-strassenbeleuchtung.de/fileadmin/pdf-seiteninhalte/SAE_2018_DPL_Strassenbeleuchtung_Gesamt.pdf
sichtbares Licht Mensch und Tier 7
8
Lampentechnologien im Vergleich
Insektenaugen haben eine andere spektrale Empfindlichkeit als das
menschliche Auge. So nehmen nachtaktive Insekten z. B. die
spektrale Zusammensetzung und die Helligkeit des Lichts
von Leuchtstofflampen und Quecksilberdampf-Hochdrucklampen
deutlich stärker wahr als Menschen. Auch das schwache Mondlicht,
das sie vermutlich zur Orientierung nutzen, empfinden sie als
deutlich heller.
Das Licht von Natriumdampf-Hochdrucklampen ohne UV-Anteil
erscheint Insekten dagegen dunkler. Denn gegenüber gelb-
orangefarbenen und roten Spektralanteilen im Licht sind sie nahezu
unempfindlich; der Insektenanflug wird durch den Einsatz von
Lichtquellen mit warmen Lichtfarben also vermindert.
Auch das Licht energieeffizienter LEDs gilt dank der nicht
vorhandenen UV-Strahlung als insektenfreundlich. Dies beweist
eine Studie von Professor Dr. Gerhard Eisenbeis zur
Insektenverträglichkeit von LEDs im Vergleich zu herkömmlichen
Lichtquellen. Bei dieser Arbeit wurde das Anflugverhalten von
Insekten in Frankfurt am Main beobachtet (Sommer 2011). Dabei
wurden sechs unterschiedliche Lichtquellen mit Insekten-
Fanggefäßen ausgestattet, täglich geleert und die Ausbeute gezählt.
Quelle: Studie von Professor Dr. Gerhard Eisenbeis zur Insektenverträglichkeit von LEDs im
Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen: Untersucht wurde das Anflugverhalten von
9 Insekten bei fünf unterschiedlichen Lichtquellen. Im Untersuchungszeitraum (Sommer 2011
in Frankfurt am Main) wurden die getesteten Lichtquellen mit Insektenfanggefäßen versehen
und täglich die Ausbeute gezählt.
Nordseeinsel Ameland Blaugrüne Lichtfarbe für Vogel-Schutz Blaugrüne Lichtfarbe der Leuchten stört Wiesenvögel sowie den Vogelzug deutlich weniger als weißes Licht mit seinem Rotanteil. Durch die hochwertigen Optiken der LED-Leuchten entsteht nicht nur weniger unerwünschtes Streulicht, die Beleuchtung an den Strandaufgängen wird mithilfe von Sensoren auch automatisch gedimmt, wenn sich dort niemand aufhält. 10
Fledermausfreundliche Beleuchtung Gemeinde Fläsch, Schweiz GEO-Heft_2-2020_Schweiz-Umweltschutz durch Sensortechnik_mitlaufendes Licht 11
Nutzlicht vs. Streulicht
Lichtimmissionen und Störwirkung
• Störwirkungen:
• Störung der Anwohner: Blendung, Raumaufhellung
• Himmelsaufhellung
• Beeinträchtigung der nachtaktiven Tierwelt
• Qualität außerhalb der Nutzfläche:
• Licht… nur so viel wie nötig (Lichtplanung nach
Norm)
• … nur wann es gebraucht wird (Präsenz)
• … dort wo es gebraucht wird (Bedarfsgerecht)
• … mit einem wenig störenden Spektrum
(„Lichtrezept“)
13Lichtimmissionen: Anforderungen
• LAI Schrift: „Hinweise zur Messung, Beurteilung und Minderung k = Proportionalitätsfaktor (Blendungsmaß)
von Lichtimmissionen der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft für L = Leuchtdichte der leuchtenden Fläche*
Immissionsschutz “ Ωs = Raumwinkel der leuchtenden Fläche*
• Raumaufhellung Lu = Leuchtdichte der Umgebung
• Blendung *vom Immissionsort aus gesehen
Grenzwerte des Länderausschuss für Raumaufhellung: Blendung:
Immissionsschutz EMittel Fenster (lx) Proportionalitätsfaktor k
Gebietsart nach BauNVO
Uhrzeit 6-22h 22-6h 6-20h 20-22h 22-6h
1 Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten 1 1 32 32 32
2 Wohngebiete 3 1 96 64 32
3 Dorf-, Mischgebiete 5 1 160 160 32
4 Kern-, Gewerbe-, Industriegebiete 15 5 - - 160
15Intelligente Steuerung der
Straßenbeleuchtung
17Empfehlung NABU - Naturverträgliche
Was Insekten anlockt… Stadtbeleuchtung
…an welchen Orten und zu welchen Zeiten
welche Helligkeit erforderlich ist….
…schließlich sinkt die Anziehungswirkung
auf Insekten mit abnehmender
Beleuchtungsstärke…
18
Quelle: https://www.nabu.de/stadtbeleuchtung/cd-rom/Inhalte/PDF/H3-1.pdf_Gesamt.pdfmehrstufige
Leistungsreduzierung
19Dynadimmer 20 Proprietary and Confidential Information
ON - 22:00 22:00 - 5:00
Dynadimmer 5:00 – OFF
100% 50%
21adaptive Beleuchtungssteuerung
Adaptives Licht durch SR Sensorik
Sensor über ZHAGA SR-Sockel an der Leuchte
23Systemübersicht – Aufbau und Funktionsprinzip
Systemübersicht – Aufbau und Funktionsprinzip
Funktion & Energieersparnis
Bsp.: DynadimmerStudie: Dimmbare Straßenleuchten für Insekten und Fledermäuse
Urdorf und Regensdorf; Kanton Zürich, Schweiz
Dimmen fördert Dunkelkorridore
…Reduzierte Beleuchtungsintensitäten resultierten in
systematisch weniger gefangenen Insekten und weniger
aufgezeichneten akustischen Fledermaussignalen. Unter
gedimmten Beleuchtungsverhältnissen wurden also
weniger Insekten vom Licht angezogen, und die
Fledermäuse jagten weniger an den Leuchten nach
Insekten. Das heißt, dass dimmbare Straßenleuchten die
Barrierewirkung von künstlichem Licht vermindern
können
«Fast dunkel» ist nicht «dunkel»
…Eine Reduktion der Beleuchtungsstärke aufgrund
bedarfsgesteuerter Strassenleuchten erlaubt somit nicht
nur Energieersparnisse, sondern hilft wirkungsvoll mit,
die Dunkelheit für nachtaktive Insekten und
Fledermäuse zu fördern
Quelle:
27 https://kofu-zup.ch/asp/db/pdf/ZUP92-18_Lichtverschmutzung_Fledermaeuse_Dimmer.pdf
https://www.ekz.ch/blue/de/wissen/2018/wsl-ekz-studie.htmlStudie: Dimmbare Straßenleuchten für Insekten und Fledermäuse
Urdorf und Regensdorf; Kanton Zürich, Schweiz
• Dimmung der Straßenbeleuchtung um 60%
• bedarfsorientierte Dimmung (= mitlaufendes Licht)
• Dimmung reduziert Anlockwirkung von Insekten um
50%
• Fledermausaktivität reduziert sich um bis zu 55%
28Zukunftssicherheit & Nachhaltigkeit Lichtmanagement „Mitlaufendes“ Licht
Luma Gen2 ist System Ready. Jede Leuchte verfügt über eine
Zhaga-Schnittstelle an der Ober- und/oder Unterseite jeder
Leuchte, so dass Sie lediglich die Steuerungen oder Sensoren
anbringen müssen, um neue Anwendungen zu aktivieren.
Nachhaltigkeit Zukunftssicher und vernetzt
Optimales Recycling der Luma Gen2 ist Interact-ready und kann
Komponenten möglich mit neuen IoT-Systemen und
Zertifiziert nach ISO 14021 Lichtmanagement-Anwendungen
kombiniert werden.Optimaler Naturschutz
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Die richtige
Balance finden Es gibt nicht DIE optimale Ausleuchtung. Eine gut
geplante Ausleuchtung schafft für einen bestimmten
Einsatzbereich:
- eine sichere, angenehme Beleuchtung
- mit dem geringstmöglichen Energieverbrauch
- stört dabei das Ökosystem so wenig wie möglich
- und vermeidet Lichtverschmutzung.
ABER: Die einzelnen Faktoren stehen zum Teil
miteinander in Konkurrenz und müssen individuell
abgewogen werden.
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