LED-Lampen sparen Energie- und Betriebskosten – auf Straßen und öffentlichen Plätzen spielen sie eine immer größere Rolle. Worauf Kommunen achten sollten, erläutert Lichtexperte Mehmet Yeni.
Wer mit LED-Leuchten modernisieren will, sollte gut informiert sein: auch über die technische Beschaffenheit, Zusammensetzung, Altersstruktur sowie Betriebsart der im Bestand befindlichen Straßenbeleuchtungsanlagen. Nur so kann eine erfolgreiche Planung und Durchführung gelingen.
Da die Sanierungen von Straßenbeleuchtungsanlagen langfristige Investitionen sind, ist zu überprüfen, ob weitere Dienstleistungen der Kommune in Betracht gezogen werden können: zum Beispiel WLAN-Dienste, Verkehrsüberwachung und -steuerung oder E-Mobilität. Hier geht es dagegen um die Auswahl von LED-Straßenleuchten und die Gütekriterien, die beachtet werden sollten: die Energieeffizienz, die Lichtqualität sowie die Lieferbedingungen und Gewährleistungen der Hersteller.
Energieeffizienz
Die wohl wichtigste technische Kenngröße einer LED-Leuchte ist der Lichtstrom in Lumen als Maß für das erzeugte Licht. Die Effizienz wird dabei mit Lichtausbeute beschrieben. LED-Leuchten erzeugen Lichtausbeuten von über 100 Lumen pro Watt, womit eine hohe Motivation zur Ablösung der konventionellen Technik gegeben ist. Gegenwärtig sind Energieeinsparungen mit LEDs von bis zu 80 Prozent (etwa als Ersatz für HQL-Lampen) erzielbar.
Neben der Lichtausbeute zum Zeitpunkt des Erwerbs beschreibt die Lichtstromabnahme über die Lebensdauer die Güte einer LED-Leuchte. Die Lichtstromdegradation wird in den Herstellerangaben mit dem Begriff Bemessungslebensdauer angegeben. Zum Beispiel bedeutet eine Bemessungslebensdauer von L80B10, 70.000 h, dass nach 70.000 Stunden Betrieb zehn Prozent der betrachteten LED-Leuchten nur noch 80 Prozent des Lichtstroms im Vergleich zum Neuwert erzeugen.
Deshalb sollten Lichtstromangaben von verschiedenen LED-Leuchten nach gleichen Betriebsdauern verglichen werden. Zu beachten ist auch, dass bei LED-Leuchten mit Konstantlichtstrom der Verbrauch im Laufe der Betriebsdauer steigt. Ebenso, dass staatliche Förderungen von LED-Modernisierungen an Mindestenergieeinsparbedingungen geknüpft sind.
Lichtqualität und -verteilung
Die Lichtverteilung einer Beleuchtungsanlage wird durch die optischen Eigenschaften und die Geometrie der Beleuchtungsanlage (Lichtpunktabstände, Masthöhe) bestimmt. Die Qualität von Beleuchtungsanlagen wird neben der Höhe der erzeugten Helligkeitsniveaus durch die Verteilungscharakteristik bestimmt. Die Vermeidung von Ungleichmäßigkeiten des Beleuchtungsniveaus ist hier als wesentliches Gütemerkmal anzusehen.
In der LED-Technik kann durch optische Linsen, die an die einzelnen LEDs aufgebracht werden, die Lichtrichtung sehr gezielt gestaltet werden. LED-Leuchten gleichen Typs sind mit diversen Lichtverteilungen beziehbar. Damit sind auch bei unveränderten Lichtpunktabständen und Masthöhen in der LED-Modernisierung Verbesserungen der Lichtverteilungseigenschaften realisierbar.
Neben der Gleichmäßigkeit des Lichts bestimmt die Blendungsbegrenzung die Lichtqualität. Das Auge passt sich mittleren Helligkeiten seiner unmittelbaren Umgebung an. Hohe Leuchtdichten von Lampen etwa im Gesichtsfeld können durch Blendung die Leistungsfähigkeit herabsenken. Bei der Anschaffung von LED-Leuchten sollte deshalb darauf geachtet werden, dass Direktblendung vor allem für Autofahrer begrenzt wird.
Man sollte anhand von Lichtberechnungen die entstehenden Lichtverteilungen überprüfen. Scharfe Übergänge von beleuchteten und nicht beleuchteten Zonen sollten vermieden werden, ebenso große Ungleichmäßigkeiten auf der Fahrbahn. Wichtig ist zudem die Blendungsbegrenzung für Autofahrer.
Lichtfarbe und Farbwiedergabe
Als Lichtfarbe wird die Eigenschaft des Lichts definiert, wie es erscheint: kalt oder warm. Ihre Kennzeichnung erfolgt mit der so genannten ähnlichsten Farbtemperatur Tcp in Kelvin. In der Straßenbeleuchtung mit LED-Leuchten haben sich Farbtemperaturen im Bereich von 4000 K etabliert.
Bei Sanierungsmaßnahmen sollten möglichst komplette Straßenzüge oder Stadtgebiete auf LEDs mit gleicher Lichtfarbe umgerüstet werden, um häufige Farbumstimmungen zu vermeiden. Eine Unterscheidung von Gefahrensituationen wie bei Fußgängerüberwegen kann aber sinnvoll sein.
Als Farbwiedergabe wird die Eigenschaft des Lichtes definiert, Farben von Gegenständen für das menschliche Auge erkennbar zu machen. Ein hoher Farbwiedergabewert Ra von Lichtquellen ermöglicht eine bessere Wahrnehmbarkeit der Farben von Gegenständen, Fahrzeugen sowie Personen und erhöht die Verkehrssicherheit. In Innenstadtbereichen sollten LED-Leuchten mit hohen Farbwiedergabewerten eingesetzt werden.
Gewährleistung
Bei Modernisierungsmaßnahmen von Straßenbeleuchtungsanlagen handelt es sich oft um Investitionen, die über mehrere Jahre berücksichtigt werden müssen. Daher sollten beim Erwerb von Komponenten unbedingt die Gewährleistungsbedingungen beachtet werden.
Für Elektrogeräte (LED-Leuchten) beträgt sie in Deutschland zwei Jahre, wobei nach sechs Monaten die Beweispflicht vom Hersteller zum Kunden übergeht. Als Garantie hingegen verstehen sich Leistungen des Herstellerunternehmens oder des Händlers, die über die gesetzlichen Regelungen hinausgehen.
Gewährleistungs- und Garantieansprüche für LED-Leuchten können entfallen, wenn an ihnen Änderungen oder eigenständige Reparaturen vorgenommen wurden oder die Montage unsachgemäß erfolgte. Dieser Fall kann bereits durch das Öffnen von elektronischen Komponenten eintreten. Mehmet Yeni
Der Autor: Dr.-Ing. Mehmet Yeni ist Vorsitzender des Expertenforums für Außenbeleuchtung (EFA) der Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft e. V. (LITG) in Berlin.