Durch eine Umrüstung veralteter Straßenbeleuchtungsanlagen auf energieeffiziente LED-Beleuchtungslösungen können hohe Energieeinsparungen erreicht werden, wodurch ein immenser Beitrag zu den klimapolitisch vorgegebenen CO₂-Minderungen geleistet wird. So liegt der theoretische Jahresverbrauch für eine LED-Straßenleuchte mit 2.000 lm und einer Jahresbetriebszeit von durchschnittlich 4.000 Stunden bei 88 kWh - gegenüber 154 kWh für die effizienteste Quecksilberdampf-Hochdrucklampe bei gleichen lichttechnischen Anforderungen.

Doch LED-Beleuchtung kann noch viel mehr, als nur hohe Energieeffizienz mit größeren Wartungsintervallen zu garantieren. Die Anwendung spezieller Beleuchtungskonzepte und die richtige Auswahl der Leuchten tragen, neben der Erfüllung der Verkehrssicherungspflicht, zu einer lichttechnisch hochwertigen Beleuchtung bei und können helfen, Lichtimmissionen zu begrenzen.

Der LED-Laufsteg möchte Kommunen und Entscheidungsträgern der öffentlichen Verwaltung aus Bund, Ländern, Städten und Gemeinden bei der Umrüstung Hilfestellung leisten: Welche Konsequenzen hat das Abschalten einzelner Leuchten, ein unkontrolliertes Absenken oder das Nichtersetzen einer maroden Straßenbeleuchtung? Wie kann Blendung vermieden werden? Wie hängt die Lichtqualität von Masthöhe, Mastabstand, Fahrbahndeckschicht, Bebauung, Lichtverteilung und Lichtfarbe ab? Fragen wie diese können direkt vor Ort diskutiert werden. Durch das Zeigen von Negativbeispielen mit z. B. hohen Blendungswerten und ungenügender Gleichmäßigkeit, wird für wichtige Aspekte der Lichtplanung wie Masthöhen und Mastabständen und Lichtverteilung sensibilisiert.

Neben der Einhaltung entsprechender Normen müssen bei einer Umrüstung die Art der Bebauung und die vorliegenden Straßengeometrien berücksichtigt werden. Alle Informationen müssen in die Planung einfließen, um optimierte Lichtverteilungen und Leuchtendimensionen zu erhalten. Die Ausschreibung der Leistung sollte die über die Planung festgelegten Parameter möglichst genau beschreiben, damit die Herstellerauswahl nach höchster Güte erfolgen kann. Bei dieser spielen dann auch vertragliche Gestaltungen wie vereinbarte Nachmessungen und die angegebene Haltbarkeit eine Rolle.

Eine Zusammenstellung von wichtigen Planungshinweisen finden Sie unter der Zielgruppe Planer.

Der Einsatz von LEDs in der Allgemeinbeleuchtung ist ein stark wachsendes Marksegment. Da Außenbeleuchtungsanlagen einen wesentlichen Bestandteil der Beleuchtungsindustrie bilden, ist die Entwicklung energieeffizienter, innovativer LED-Beleuchtungssysteme von besonders hoher Bedeutung für alle Leuchten- und Komponentenhersteller. Diese können sich jedoch nur mit einer breiten Akzeptanz in der Öffentlichkeit auf dem Markt durchsetzen. Mit Hilfe des LED-Laufstegs können innovative LED-Beleuchtungssysteme nachfrageorientiert entwickelt werden, da Entscheidende und Bürger:innen auf kurzem Weg in den Prozess einbezogen werden.

Auf dem LED-Laufsteg sind Außenleuchten verschiedener Herstellerfirmen installiert. Generell sind diese modularaufgebaut. Durch Wahl der optischen Bestückung und der Ausrichtung der Module können die Leuchten unterschiedlich konfiguriert werden. Die optimalen Kombinationen für die Darbietung verschiedener Beleuchtungskonzepte werden gemeinsam erarbeitet und resultieren zum Teil in Spezialanfertigungen. Hierdurch kann gezeigt werden, was technologisch bereits umsetzbar ist, auch wenn es dafür noch keine marktfähigen Lösungen gibt. Kontinuierlich werden technische Neuerungen und Weiterentwicklungen auf dem Laufsteg präsent gehalten. Herstellern von Leuchten und Steuerungssystemen werden Anforderungen an ihre Produkte rückgekoppelt, um eine innovative klimaschonende Weiterentwicklung voranzutreiben.

Auf Wunsch und nach Verfügbarkeit können auch begleitete Führungen für z. B. Kundenevents angefragt werden.

Langfristiges Ziel ist die Erarbeitung und Etablierung neuer Standards für intelligente LED-Beleuchtungssysteme auf deutscher, europäischer und internationaler Ebene, denn nur dadurch können deren Entwicklung vorangetrieben und bestehende Markteintrittshürden abgebaut werden. Werden Standards für qualitativ hochwertige LED-Beleuchtungslösungen zu spät am Markt etabliert, wird der deutsche Beleuchtungsmarkt verstärkt global durch asiatische und nordamerikanische Anbieter bedient.

Da es bei der Umsetzung neuer LED-Beleuchtungskonzepte durch mögliche Absenkungen bzw. Änderungen der Lichtverteilung um sicherheitsrelevante Entscheidungen geht, müssen alle Konzepte anhand von Versuchen im Hinblick auf die Gewährleistung der Verkehrssicherheit validiert werden. Erst dann können sie in nationale und internationale Standards und Normen einfließen. Für die Validierung bietet der LED-Laufsteg beste Voraussetzungen, denn hier sind beliebige Beleuchtungsszenen einstellbar und können vermessen und für Probandenversuche genutzt werden.

Neben einer Leuchtdichte- und Beleuchtungsstärkeoptimierten Beleuchtung der Straße wird auf dem LED-Laufsteg erstmalig auch eine Visiblity-optimierte Beleuchtung realisiert, um künftig eine bestmögliche Erkennbarkeit von Objekten zu ermöglichen. Darüber sind Mit- und Gegenstrahlbeleuchtungen installiert und können hinsichtlich des erreichbaren Sichtbarkeitsniveaus mit konventionellen Konzepten verglichen werden. Auch eine differenzierte und anwendungsorientierte Ausleuchtung von Nutzflächen (Straße, Geh- und Radweg, Hausfassaden) – was als wesentlicher Faktor für zukünftige Energieeinsparung bei gleichzeitiger Verbesserung der Lebensqualität gilt – wird auf dem Laufsteg erprobt.

Alle Installationen auf dem LED-Laufsteg werden durch das Fachgebiet wissenschaftlich begleitet. Die Begleitung umfasst umfangreiche Pri- und Post-Untersuchungen. Diese beinhalten die Messung und Dokumentation aller relevanten lichttechnischen, optischen, elektrischen und energetischen Parameter, welche zur Beurteilung der Qualität der Beleuchtungslösungen als Grundlage dienen. Im Einzelnen sind dies:

• Verteilung der Beleuchtungsstärke in horizontaler und vertikaler Ausrichtung sowie mit halbzylindrischer Bewertung mit entsprechenden Längs- und Gesamtgleichmäßigkeiten
• Verteilung der Leuchtdichte aus Sicht der jeweiligen Beobachterposition der Verkehrsteilnehmer mit entsprechenden Längs- und Gesamtgleichmäßigkeiten
• Bestimmung der Sicht- und Erkennbarkeit von Objekten mittels ortsaufgelöster Leuchtdichtebildmessung
• Lichtfarbe und Spektrum des von der Beleuchtungsanlage emittierten Lichts
• Ermittlung des Energiebedarfs und des Wartungskonzeptes

Die Planung von LED-Beleuchtungslösungen erfordert aufgrund der höheren Komplexität spezielles Wissen. Über an Zeit und Umgebung angepasste Lichtverteilungen und passende Steuerungskonzepte können energieeffiziente Beleuchtungslösungen erreicht werden, die unter Berücksichtigung geltender Normen die Verkehrssicherheit erhöhen, und gleichzeitig zu einer Verringerung der Lichtverschmutzung beitragen.

Planern von Beleuchtungsanlagen möchten wir vermitteln, welche Kriterien bei einer Umstellung auf LED-Beleuchtungslösungen unbedingt beachtet werden müssen. Ein Auszug aus den bisher vorliegenden Forschungsergebnissen gibt Hinweise, die bei der Beleuchtungsplanung von Straßenbeleuchtungsanlagen berücksichtigt werden sollten:

• Kleinere Mastabstände führen zu höheren Gleichmäßigkeiten. Ein optimales Verhältnis zwischen Masthöhe und Mastabstand ist 1:3, mindestens aber sollte es bei 1:5 liegen, um gleichmäßig und nicht blendend zu beleuchten. Bei großen Mastabständen und niedrigen Masthöhen werden extrem flache Winkel benötigt, was zu hoher Blendung führt.
• Blendung durch LED-Leuchten kann vermieden werden, in dem Masthöhen von mindestens 6 m, große leuchtende Flächen und eng verbaute LEDs in der Leuchte gewählt werden. Zusätzliche Optiken können die Blendung ebenfalls reduzieren, vermindern aber die Effizienz.
• Breite Lichtstärkeverteilungskurven, die für hohe Mastabstände und trockene Straßen geeignet sind, blenden besonders bei nassen Straßen mehr und werden von Nutzern weniger akzeptiert. Flache Lichtstärkeverteilungskurven, die für nasse Straßen geeignet sind, blenden weniger. Hier ist auf kleine Mastabstände zu achten.
• Auf Beleuchtungsstärke optimierte Straßenbeleuchtungsanlagen erfüllen die Gütekriterien der DIN (EN) 13201, können jedoch zu sehr ungleichmäßigen Leuchtdichteverteilungen führen.Die Planung sollte generell nach Leuchtdichte und nicht nach Beleuchtungsstärke erfolgen.
• Eine auf Leuchtdichte optimierte Lichtstärkeverteilungskurve muss die Reflexionseigenschaften der Straßendeckschicht berücksichtigen.
• Um die Effizienz einer Beleuchtungsanlage zu erhöhen und die Lichtverschmutzung durch Streulicht zu minimieren, sollten alle Nutzflächen im Verkehrsraum beschrieben und mit angepassten Beleuchtungsniveaus anforderungsgesteuert belegt werden.
• Eine asymmetrische Beleuchtung (Gegenstrahlprinzip) benötigt bei höherer Sichtbarkeit theoretisch nur die Hälfte des Lichtstroms und kann unter Ausschluss von Blendung auf geeigneten Straßen (Einbahnstraßen, Straßen mit baulich getrennten Fahrtrichtungen) eingesetzt werden.
• Bei der Leuchtenauswahl muss im Vorfeld gezielt darauf geachtet werden, dass optimale Lichtstärkeverteilungskurven erreicht werden können.
• Eine warmweiß beleuchtete Straßenbeleuchtungsszene wird gegenüber einer kaltweißen Beleuchtung von Nutzern bevorzugt. Unter Beachtung der höheren Investitions- und Energiekosten kann sie gezielt eingesetzt werden.
• Warmweiß 3.000 K benötigt 11-12% mehr Energie gegenüber neutralweiß 4.000 K vs. kaltweiß 5.600 K mit 3% Einsparung gegenüber neutralweiß 4.000 K
• Eine neutralweiße Lichtfarbe für Straßenbeleuchtungsanlagen ist ein guter Kompromiss aus Energieeffizienz und Nutzerakzeptanz.
• Je warmweißer beleuchtet wird, desto weniger Tier- und Pflanzenarten werden gestört. Jedoch gibt es große Variationen je nach Tier- und Pflanzenart und die Störung hängt weniger vom Spektrum ab, als von der Größe der zu beleuchtenden Fläche und der Lichtverteilung.
• Psychologische vs. physiologische Blendung: kaltweiße Leuchten blenden gefühlt mehr, beeinträchtigen aber nicht wirklich die Sehleistung.
• Die meisten Leuchten sind auf max. 20-30% ihres 100% Zustandes dimmbar.

Der Akzeptanz und Verbreitung von LED-Beleuchtungslösungen stehen noch immer viele Vorbehalte gegenüber. Dass mit dieser Technologie in Bezug auf Verkehrssicherheit, Klimaschutz, Schlafqualität und Ökologie deutlich höherwertige Beleuchtungslösungen umgesetzt werden können, als es mit Gasentladungslampen jemals möglich war, ist den wenigsten bekannt.

Der LED-Laufsteg möchte alle Lichtkonsumierenden die hohe Bedeutung der LED für den Klimaschutz vermitteln. Informieren Sie sich vor Ort über die Möglichkeiten einer effizienten, qualitativ hochwertigen LED-Beleuchtung. Nutzen Sie die Möglichkeit, einer öffentlichen Führung, um sich mit Lichtbegrifflichkeiten vertraut zu machen und Lichtqualität zu erleben. Wir erklären Ihnen die Bedeutung von Masthöhe, Mastabstand, Fahrbahndeckschicht, Bebauung, Lichtverteilung und Lichtfarbe. Anhand von nachgebauten Hindernissen und Blendquellen können wir zeigen, dass mit Hilfe der LED mit weniger Energie eine höhere Verkehrssicherheit erreichbar ist, wenn das Licht nur richtig verteilt wird.