Straßenbeleuchtung - Umwelt-Gemeinde

Straßenbeleuchtung
Foto: © Gordon Bussiek - Fotolia.com
Sparpotenziale erkennen und nutzen – ein Leitfaden für Gemeinden
Niederösterreich hat ein Ziel: Bis 2015 möchten wir
unseren Strombedarf zu 100 Prozent aus erneuerbaren
Energieträgern decken. Um das zu erreichen müssen wir
zusammenhelfen. Der Ausbau der Stromproduktion aus
erneuerbaren Energieträgern ist ein Weg dorthin.
89 Prozent unseres Strombedarfs kommen bereits jetzt
aus erneuerbaren Energien, vor allem aus Wasserkraft.
Die bewusste und effiziente Nutzung von Strom ist
der andere Weg, denn Strom, der nicht verbraucht wird,
muss auch nicht erzeugt werden. Welche Möglichkeiten
Gemeinden bei der Umstellung der Straßenbeleuchtung
haben und worauf bei der Wahl zu achten ist, zeigt
diese Broschüre.
Foto: weingartner
Dr. Erwin Pröll,
Landeshauptmann
Impressum:
Herausgeberin/Verlegerin: Amt der NÖ Landesregierung, Abteilung Umwelt - und
Energiewirtschaft, RU3, Landhausplatz 1, 3100 St. Pölten, in Zusammenarbeit mit der
Energie- und Umweltagentur NÖ, eNu, Grenzgasse 10, 3100 St. Pölten
Redaktion: Dipl. Ing. Andrea Kraft (eNu), Ing. Leopold Schwarz (eNu), Ing. Bernhard
Haas MSc (Energieberater beim NÖ Gebietsbauamt Korneuburg), Ing. Bernhard Gruber
(zertifizierter Lichtplaner LUX-Beleuchtungskonzepte)
Layout/Produktion: Markus Damböck (MD-design), agentur@md-design.at
Druck: Ing. Christian Janetschek GmbH, 3860 Heidenreichstein, Brunfeldstraße 2
Fotos ohne Quellenangabe: Amt der NÖ Landesregierung
Gedruckt mit mineralölfreien Farben auf 100% Recyclingpapier.
Strom ist sehr vielfältig. Er lässt sich praktisch in jede
andere Energieform umwandeln: Wärme, Licht, ja sogar
in Bewegungsenergie. Ohne Strom ist unser heutiges
Leben undenkbar! Daher ist es wichtig, Strom bewusst zu
nutzen und neue, effizientere Technologien einzusetzen.
Gerade Gemeinden sind mit hohen Kosten für die
Erhaltung und den Betrieb der Straßenbeleuchtung
konfrontiert. Viele Systeme sind in die Jahre gekommen
und müssen erneuert werden. Nützen Sie diese Chance
und steigen Sie auf energiesparende und wartungsarme
Systeme um. Die Expertinnen und Experten der
Energieberatung NÖ unterstützen Sie dabei!
Dr. Stephan Pernkopf,
Energie-Landesrat
überarbeitete Auflage, April 2013. Alle Angaben ohne Gewähr.
3
Motivation
Rechtliche Grundlagen und Normen
1.Motivation
1.1. Die neue Rechtslage im Überblick
Die Straßenbeleuchtung ist in vielen Gemeinden ein wichtiger
Kostenfaktor. Moderne Beleuchtungsanlagen stellen aber auch einen
wesentlichen Sicherheitsfaktor dar. Sie funktionieren energieeffizient,
blendfrei und sorgen für die richtige Lichtmenge an der richtigen Stelle.
Die Auslegung der Straßenbeleuchtung ist in Regeln und Normen
festgelegt. Neben der Verkehrssicherheit werden bei der Entscheidung
über die Straßenbeleuchtung zunehmend wirtschaftliche Aspekte und
Umweltgesichtspunkte beachtet. Zusätzlich zur Verkehrssicherheit kann
die Straßenbeleuchtung auch in ein Gesamtkonzept des Ortsbildes
(dekorative Zwecke, Lichtkunst) eingebunden werden. Sie kann dabei
einen Teil der Aufgabe der künstlerischen Gestaltung übernehmen.
Um all diese Parameter zu erfüllen, erfordert es eine sorgfältige
Planung und Ausführung.
Neue Rechtslage: ErP-Richtlinie / EU-Verordnung
Die ErP-Richtlinie (Eco-Design Requirements for Energy-related Products,
2009/125/EG) 1) legt Anforderungen hinsichtlich der Energieeffizienz von
Leuchten und Lampen fest.
Die Verordnung (EG) Nr. 245/2009 2) der europäischen Kommission vom
18. März 2009 regelt nun explizit die Umsetzung der ErP-Richtlinie in Österreich.
Diese bereits gültige Verordnung sieht ein Auslaufen (Ausphasen) aller
ineffizienten Lampen und Vorschaltgeräte in mehreren Stufen vor. Auch
hinsichtlich der Lebensdauer müssen Minimum-Kriterien erfüllt werden.
Diese Technologien dürfen somit nicht mehr in Verkehr gesetzt werden. Für
bestehende Anlagen besteht jedoch keine Verpflichtung zur Nachrüstung.
Häufig verwendete Lampen die von der ErP-Richtlinie
betroffen sind (werden stufenweise vom Markt genommen):
Die wichtigsten Vorteile im
Bereich Straßenbeleuchtung auf einen Blick:
1) RICHTLINIE 2009/125/EC DES
EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND
DES RATES vom 21. Oktober 2009
zur Schaffung eines Rahmens für
die Festlegung von Anforderungen
an die umweltgerechte Gestaltung
energieverbrauchsrelevanter Produkte.
Hohe Energieeffizienz
■■ Reduzierung des Stromverbrauchs
2) VERORDNUNG (EG) Nr. 245/2009 DER
KOMMISSION vom 18. März 2009 zur
Durchführung der Richtlinie 2005/32/EG
des Europäischen Parlaments und des
Rates im Hinblick auf die Festlegung von
Anforderungen an die umweltgerechte
Gestaltung von Leuchtstofflampen
ohne eingebautes Vorschaltgerät,
Hochdruckentladungslampen sowie
Vorschaltgeräte und Leuchten zu ihrem
Betrieb.
■■ Hellere Straßen trotz geringerer Anschlussleistung
■■ Kostenoptimierung und Schonung von Ressourcen
■■ Geringer Energiebedarf
■■ Reduzierung der CO2- Emissionen
Sicherheit
■■ Mehr Licht = mehr Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer
Leuchtstofflampen
(T8, T12, U-Form)
■■ Reduzierung der Schattenbildung
Natriumdampf-Hoch­
drucklampen (oranges Licht)
QuecksilberdampfHochdrucklampen
3) Ra: Farbwiedergabeindex
■■ Optimale Verkehrssicherheit mit richtiger Lichtfarbe
Die Auslaufphasen sind im Wesentlichen wie folgt vorgesehen:
Akzeptanz
Seit 2012: ■■ Richtiges Licht vermittelt ein angenehmes Gefühl
■■ Ausphasen von T12 (38 mm) Leuchtstofflampen („dicke
■■ Lichtfarbe, Blendfreiheit und Lichtstreuung sind
Leuchtstofflampen“),
dafür wichtige Faktoren
■■ Natriumdampf-Hochdrucklampen und Halogen-Metalldampflampen
müssen folgende Effizienzkriterien erfüllen:
Diese Broschüre soll einen Überblick über die wichtigsten Themenfelder
im Bereich Straßenbeleuchtung geben. Eine detaillierte Auflistung
der wichtigsten Normen und Richtlinien sowie eine Vorlage zur
Lichtpunkterhebung finden Sie im Anhang.
4
Fotos: Haas B.
Foto: Haas B.
Natriumdampf-Hochdrucklampen Ra ≤ 60 3)
Leistung [W]
W ≤ 45
45 < W ≤ 55
55 < W ≤ 75
75 < W ≤ 105
105 < W ≤ 155
155 < W ≤ 255
255 < W ≤ 605
Klar [lm/W]
≥ 60
≥ 80
≥ 90
≥ 100
≥ 110
≥ 125
≥ 135
Matt [lm/W]
≥ 60
≥ 70
≥ 80
≥ 95
≥ 105
≥ 115
≥ 130
Halogen-Metalldampflampen Ra ≤ 80 und
Natriumdampf-Hochdrucklampen > 60
Leistung [W]
W ≤ 55
55 < W ≤ 75
75 < W ≤ 105
105 < W ≤ 155
155 < W ≤ 255
255 < W ≤ 405
Klar [lm/W]
≥ 60
≥ 75
≥ 80
≥ 80
≥ 80
≥ 95
5
Matt [lm/W]
≥ 60
≥ 70
≥ 75
≥ 75
≥ 75
≥ 75
Vorgehensweise für Gemeinden
Vorgehensweise für Gemeinden
2.1.Bestandsaufnahme –
IST-Zustand der Beleuchtungsanlage
2015: ■■ Ausphasen von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen und
■■ Natriumdampf-Hochdruck-Plug-In-Lampen (oft als Ersatz für
Quecksilberdampf-Hochdrucklampen beworben)
Kategorisierung der beleuchteten Straßen nach
2017: ■■ Straßennutzung (Hauptstraße, Wohnstraße, …)
■■ Höhere Anforderungen für Halogen-Metalldampflampen
■■ Konfliktzonen (Kreuzungsbereich, Schutzweg, Kreisverkehr, …)
■■ Ausphasen konventioneller magnetischer Vorschaltgeräte. Nur mehr
■■ Typische Geschwindigkeit
elektronische Vorschaltgeräte (EVG) sind zugelassen.
■■ Verkehrsaufkommen
Weitere Details sind der EU-Verordnung
(http://eur-lex.europa.eu/de/index.htm) zu entnehmen.
Erhebung der Lichtpunkte
Folgende Daten sollten für jeden Lichtpunkt aufgenommen werden.
Die gleichzeitige Erhebung des Leuchten- und Mastzustandes
ist zu empfehlen.
Wiederkehrende Prüfungen
■■ Erstellung E-Befund mindestens alle 5 Jahre
Beispiel: Lichtpunkterhebung einer Gemeinde
■■ Prüfung der Standsicherheit mindestens alle 5 Jahre
Eine Dokumentation über Art und Umfang der
Prüfungen ist in Form eines Anlagenbuches zu führen.
Nr. Baujahr
1
2
1985
2008
Lichtpunkt­ Lichtpunkt- Lampenabstand
höhe
typ
Musterstr. Nr. 3
40 m
6m
TL
Dorfplatz Nr. 11
28 m
4m
HQL
Standort
Lampenleistung
72 W
50 W
Zustand
Mast/Tragwerk
Leuchte
2
4
1
1
Diese Tabelle stellt nur ein Beispiel dar und kann beliebig erweitert werden
(Details: siehe Anhang). Im Zuge der Erhebung ist es sinnvoll den Lichtpunkt
mit einer laufenden Nummer zu versehen und diesen auch in einem
Naturstandsplan zu dokumentieren.
2. Vorgehensweise für Gemeinden
Energieverteilung
■■ Zuordnung der einzelnen Lichtpunkte zu den Einspeisepunkten
und deren Standort
1. Bestandsaufnahme
■■ Verkabelungsplan mit Querschnitt und Leiteranzahl
2. Bedarfsanalyse
■■ Dokumentation der Verteilereinbauten und deren Zustand
3. Planung
■■ Dokumentation der elektrotechnischen Schutzmaßnahmen
4. Vergleichbare Angebote einholen
Betriebskosten
5. Umsetzung
Energieverbrauch und Wartungskosten aufgeteilt auf die verschiedenen
Bereiche (Straßenzüge) der Anlage.
Erfolg in der Planung bedeutet
Erfolg in der Umsetzung!
6
Foto: EVN
Foto: Haas B.
Das Ziel ist, eine Straßenbeleuchtungsanlage so zu gestalten, dass die Energie- und Wartungskosten verringert werden, die Leuchtdichte den Normen
entspricht, die Standsicherheit gewährleistet ist und die elektrotechnischen
Schutzmaßnahmen sowie die Betriebssicherheit erfüllt werden.
7
Vorgehensweise für Gemeinden
Vorgehensweise für Gemeinden
Messung
Umrüstung oder Tausch – Was ist sinnvoll?
■■ Punktuelle Messung der Beleuchtungsstärke oder der Leuchtdichte
Je älter eine Leuchte ist, desto weniger sinnvoll ist deren Umrüstung
auf moderne Leuchtmittel im Sinne der ErP-Richtlinie, da passende
Vorschaltgeräte zumeist nicht kostengünstig erhältlich sind und eine
Verbesserung der Effizienz durch die bestehende Lichtlenkung nicht
gegeben ist. Auch hinsichtlich der Wartungskosten (Reinigung, Dichtheit,
Störungsanfälligkeit uvm.) wird bei einer Umrüstung zumeist keine
Verbesserung und somit keine langfristige Kostensenkung erreicht.
(abhängig von der Beleuchtungsklasse siehe 2.1)
■■ Spannungsmessung am Einspeisepunkt und am Ende des Stranges
■■ Strommessung an den einzelnen Strängen
■■ Überprüfung der elektrotechnischen Schutzmaßnahmen
nach ÖVE/ÖNORM E 8001-6-61, 62 und 63
In der Praxis hat sich gezeigt, dass aufgrund der jüngsten, technologischen
Entwicklungen bei Lichtpunkten mit einem Alter über 10 Jahren in
den meisten Fällen einem Tausch der Leuchte gegenüber einer reinen
Umrüstung auf effiziente Leuchtmittel der Vorzug zu geben ist.
2.2.Bedarfsanalyse –
Erhebung der wichtigsten Maßnahmen
Wird eine Leuchte nur mittels Umrüstsatz modernisiert, so empfiehlt sich,
diesen ausschließlich über den Leuchtenhersteller zu beziehen. Die zur Anwendung kommenden Normen (EN 13201, …) sind jedenfalls einzuhalten.
Für die Herausarbeitung der ersten und somit wichtigsten Maßnahmen
ist es zunächst erforderlich, Beurteilungskriterien festzulegen und eine
Prioritätenreihung vorzunehmen. Jedenfalls sollten Lichtpunkte, von
welchen eine Gefährdung ausgeht sowie offensichtlich unzureichend
beleuchtete Konfliktstellen an erster Stelle stehen.
Bei der Neugestaltung eines Straßenzuges sollten einheitliche Leuchten
(Type/Leuchtmittel) zum Einsatz kommen. Durch diese einheitliche
Gestaltung sinkt der Instandhaltungsaufwand und die Leuchtmittel
können mit einem Gruppentausch erneuert werden.
Wichtig: Gefahrenstellen sofort beseitigen.
Beurteilungskriterien können beispielsweise sein:
2.3.Planung – Beleuchtungskonzept
und Lampentechnologie
■■ Zustand (Mast, Leuchte, Alter, …)
■■ Konfliktzonen (Schutzweg, Kreuzungsbereiche, …)
■■ Schutzmaßnahme unzureichend (Schutzerdung)
■■ Technologie veraltet (EU-Verordnung)
Es ist wichtig effiziente Technologien einzusetzen, welche der zuvor
genannten Verordnung langfristig entsprechen.
■■ Energieeffizienz/Energiekosten
Derzeit am Markt befindliche effiziente Technologien sind:
■■ Wartungsaufwand (hohe Störanfälligkeit, …)
■■ Synergieeffekte (Straßenerneuerung)
■■ Natriumdampf-Hochdrucklampen
■■ Optischer Zustand (Ortsbildgestaltung)
■■ Halogenmetalldampflampen mit Keramiktechnologie
■■ die LED-Technologie
■■ Induktionstechnologie
140
120
100
80
60
40
Lichtausbeute (Lumen pro Watt)
NatriumHochdruck
weiße LED
Fluoreszenz
Quecksilberdampf
Foto: EVN
20
8
Glühlampe
0
1950196019701980199020002010
Jahr
9
Entwicklung
der Leuchtmittel
Vorgehensweise für Gemeinden
Vorgehensweise für Gemeinden
Qualität in der Anschaffung hält Betriebskosten langfristig niedrig.
Achten Sie bei der Wahl der Leuchten auf folgende Kriterien:
Derzeit sind Natriumdampf-Hochdrucklampen bevorzugter Standard
für die Straßenbeleuchtung im hochrangigen Straßennetz (ME-Klasse)
und liegen hinsichtlich Preis, Wartungsaufwand und Lichtausbeute
meist vorne. Im niederrangigen Straßennetz (S-Klasse) ist die LED
bereits bevorzugter Standard. Schreitet die technische Weiter­entwicklung
der LED-Technologie auch künftig so rasch voran, könnte die LED
die Natriumdampfhochdrucklampe auch im hochrangigen Segment
bald überholen.
■■ Tragende Teile der Leuchte aus korrosionsgeschütztem Metall
versprechen eine lange Lebensdauer
■■ Gehäuse aus Aluminium-Druckguss ermöglichen eine höhere
Schutzart und eine lange Lebensdauer
■■ Schutzart mind. IP 65 bietet einen verbesserten Schutz gegen
Eindringen von Staub und Feuchtigkeit
■■ Verschiedene Lichtoptiken ermöglichen das Lenken des Lichtes
Folgende Punkte sollten Gemeinden
beim Tausch der Leuchten beachten:
angepasst an den Aufstellungsort
■■ Liegende Leuchtmittel ermöglichen eine hohe
■■ Lebensdauer der LED und der Leuchten: Die Produkte
Gesamteffizienz der Leuchte
versprechen eine Lebensdauer von bis zu 100.000 Betriebsstunden.
Wie sich allerdings die Lichtausbeute über die Lebensdauer
entwickelt, ist maßgeblich von den Betriebsbedingungen
(Betriebsstrom, Thermomanagement, Qualität, …) abhängig.
■■ Schutzklasse II gewährleistet die doppelte Isolierung
spannungsführender Teile (Betriebssicherheit steigt)
■■ Werkzeugloses Öffnen der Leuchte erleichtert die
Instandhaltungsarbeiten
■■ Farbtemperatur (keine hohen Farbtemperaturen, sprich kein kühles
Licht) und Farbwiedergabeindex Ra > 60 ist zu beachten.
■■ Automatische Unterbrechung der Spannungsversorgung beim
Öffnen der Leuchte befugt auch „Laien“ (Def. nach ÖNORM EN 50110)
zum Tausch der Leuchtmittel
■■ Teilweise fehlende Modularität: Manche LED Module bzw.
Elektronikmodule können nicht vom Leuchtenkörper getrennt
werden. Damit müsste bei einem Defekt die gesamte Leuchte
getauscht werden
■■ ENEC Prüfzeichen (ÖVE-Prüfzeichen)
■■ CE-Kennzeichnung
■■ Ersatzteilbeschaffung: Derzeit sind keine einheitlichen
■■ ÖVE Prüfarten
Ausführungs- und Konstruktionsmerkmale vorhanden, wodurch
sich die Ersatz­teilbeschaffung schwierig gestaltet. Beschaffungs­
garantien zu festgelegten Konditionen sind zu empfehlen.
■■ Keine externe Prüfung sondern Eigenprüfung des Herstellers
Weitere Kriterien aus Sicht der Ortsbildgestaltung können sein:
■■ Garantie: Sind Garantiezeit und Garantiebedingungen genau definiert?
■■ Lichtfarbe – weiß/gelb
■■ Wärmeabfuhr: Zu hohe Temperaturen verkürzen die Lebensdauer
■■ Design der Leuchte – technische Leuchte oder Designleuchte
der Leuchtdiode. Die Wärme wird meist über einen Kühlkörper
abgeführt. Nicht alle erhältlichen LED-Leuchten werden jedoch
ausreichend gekühlt (Bauform).
Praxis Tipp:
■■ Wirtschaftlichkeit: Die Wirtschaftlichkeit einer LED-
Aufbauend auf ein Beleuchtungskonzept sollten die Leuchten ausgiebig
bemustert werden. Für eine Beurteilung könnte z. B. ein Testaufbau mit
zehn Leuchten erfolgen. Werden mehrere Straßenzüge mit Produkten
unterschiedlicher Hersteller getestet, dann können Lichtfarbe,
Stromverbrauch, Beleuchtungsqualität und Akzeptanz beurteilt werden.
Straßenbeleuchtung hängt stark von der effektiven Lebensdauer
der Dioden und der gesamten Leuchte ab. Eine korrekte Berechnung
kann erst gemacht werden, wenn diese Parameter bekannt sind.
■■ Vollständige technische Daten: Fordern Sie ein Leuchtendatenblatt
mit folgenden Punkten an: elektrische Leistung, Lichtausbeute,
Lichtfarbe, Lebensdauer, Schaltbarkeit und Regelbarkeit der Anlage,
Montageanweisungen, Messzertifikat
Tipps zur Wahl des Anbieters
■■ Lichtplanung durch renommierte Unternehmen
■■ Einschaltstrom der Leuchte beachten.
(zertifizierte LichtplanerInnen)
■■ Überspannungsschutz beachten (Empfindlichkeit ≥ 4 kV, 10 kA)
■■ Referenzprojekte in anderen Gemeinden besichtigen
■■ Berechnungen nach EN 13201 und EN O 1051 müssen vorliegen
Aufgrund der laufenden Weiterentwicklung der Leuchten und der
Leuchtmittel ist auf die Gesamteffizienz der Beleuchtungsanlage zu
achten. Die Gesamteffizienz der Straßenbeleuchtung ist nicht nur
von der Lichtausbeute und der Lampentechnologie abhängig,
sondern vor allem auch von der Lichtlenkung der Leuchte.
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der geforderten Beleuchtungsqualität nach ÖNORM, die durch
Messungen nachgewiesen werden müssen
■■ Vergleich der Investitionskosten und der Betriebskosten in
Foto: Philips
Zusammenarbeit mit einem unabhängigen Berater/einer
unabhängigen Beraterin der Energieberatung Niederösterreich
Foto: Haas B.
Die Lichtverteilungskurve gibt Auskunft über die Lichtlenkung und
dient als Grundlage für die Berechnung der notwendigen Leuchtdichte
bzw. Beleuchtungsstärke.
■■ Vertragliche Bedingungen hinsichtlich Garantieleistung und
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Vorgehensweise für Gemeinden
Vorgehensweise für Gemeinden
2.4. Angebote – Bewertung der Alternativen
CONTRACTING
Die Investition rechnet sich im Wesentlichen über die Einsparung der
Betriebskosten (Strom- und Wartungskosten), die Finanzierung erfolgt über
den Contractor.
Für eine wirtschaftliche Bewertung werden die Gesamtnutzungskosten
berechnet und mit Alternativen verglichen. Die Gesamtnutzungskosten
ergeben sich aus den Errichtungs- und Betriebskosten. Bei der Erstellung
des Beleuchtungskonzeptes sollten diese Kosten erhoben und verglichen
werden. Alle hierfür notwendigen Daten sind vom Unternehmen zu liefern
(Lichtstromregelung, Ausfallsrate, …).
Folgende Bestandteile kann eine Contractingausschreibung beinhalten:
■■ Sanierung bzw. Erneuerung der Straßenbeleuchtungsanlage
■■ Lieferung und Bereitstellung der erforderlichen Energie,
aller Abgaben und Steuern (optional)
Hier ist anzumerken, dass bei Sanierung eines Straßenzuges aufgrund der
EN 13201 die Anzahl der Lichtpunkte voraussichtlich steigt.
■■ Netzbereitstellungsentgelt und Kosten für Netzzugang (optional)
■■ Wartung und planmäßige Instandhaltung (optional)
2.4.1 Entscheidungskriterien in der Vergabe
SANIERUNG
Gesetze, einschlägige Normen und Vorschriften aus Verkehrs- / Elektround Lichttechnik sind ausschlaggebend für Verkehrssicherheit und
Wirtschaftlichkeit. Abhängig vom Beleuchtungsbedarf je Verkehrsfläche
gibt es unterschiedliche Anforderungen an den gesetzmäßigen Betrieb
und Servicelevel. Daraus resultieren naturgemäß unterschiedliche Kosten
für Errichtung, Betrieb und Instandhaltung.
Der Sanierungsaufwand refinanziert sich nicht allein über die Einsparung,
die Finanzierung erfolgt über die Gemeinde bzw. den Auftragnehmer.
■■ Sanierung bzw. Erneuerung der Straßenbeleuchtungsanlage
■■ Finanzierung (optional)
■■ Wartung und planmäßige Instandhaltung (optional)
■■ Wird nur ein spezifischer Anlagenteil oder die gesamte Anlage
BETRIEBSFÜHRUNG
im Konzept berücksichtigt?
■■ Welcher Abschnitt soll Gegenstand der Ausschreibung sein, nur die
Hier werden sämtliche Kosten pauschal pro Lichtpunkt ermittelt –
kann im Anhängeverfahren an eine Sanierung oder als Kombination
ausgeschrieben werden.
Errichtung bzw. Sanierung oder alle Leistungen im Lebenszyklus?
■■ Je mehr Abschnitte bzw. Phasen des Lebenszyklus Gegenstand der
Vergabe sind, umso exakter ist die langfristige Kalkulierbarkeit der
Lebenszykluskosten.
■■ Lieferung und Bereitstellung der erforderlichen Energie,
aller Abgaben und Steuern
■■ Die Beurteilung des Anlagengesamtzustandes erfolgt anhand der
■■ Netzbereitstellungsentgelt und Kosten für Netzzugang
Nutzlebensdauer der wesentlichen Komponenten (Verkabelung,
Schaltanlage, Leuchten, Maste).
■■ Wartung und planmäßige Instandhaltung
■■ außerplanmäßige Instandhaltung
■■ Wie wird der Betrachtungszeitraum (Dauer Lebenszyklus) definiert?
■■ Störungsdienst
Je nach individueller Situation können unterschiedliche Vergabeformen
sinnvoll sein, die optimale Lösung kann entsprechend angepasst an die
jeweilige Gemeinde erstellt werden.
Für alle Vergabeformen gilt
■■ Vergabe gemäß Bundesvergabegesetz
■■ Gesetzeskonforme und normgerechte Ausschreibung
■■ Nachhaltigkeit der gesamten Anlage erhöhen
■■ Energiekostenreduzierung
■■ Erhöhung der Anlageneffizienz
■■ normgerechte Beleuchtung
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Fotos: haas B.
Foto: Haas B.
■■ Sicherung des Qualitätsstandards am Ende der Vertragslaufzeit
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Sanierungsbeispiele aus der Praxis
Sanierungsbeispiele aus der Praxis
3.Sanierungsbeispiele
aus der Praxis
Beispiel 2: Dieses Rechenbeispiel hat eine gleichwertige
Leuchtdichte zur Grundlage. Die Angebote von Bieter 1 und 2
unterscheiden sich hinsichtlich der Qualität der Leuchten
(Aufbau und Lichtlenkung)
Bieter 1
3.1. Tausch der kompletten Leuchte
Anzahl der Lichtpunkte
Errichtungskosten
Bieter 2
250
250
€ 300.000
€ 350.000
4) Leuchtmittel egal welcher Technologie
haben die Lebensdauer in Form der
Betriebsstunden angegeben (z.B.:
16.000 h). Die Praxis hat jedoch gezeigt,
dass viele Leuchtmittel die angegeben
Betriebsstunden nicht erreichen. Daher
ist es wichtig bei der Anschaffung zum
einen qualitativ hochwertige Produkte
einzusetzen und zum anderen, dass
mit dem Hersteller Garantien bzw.
Gewährleistungen vereinbart werden.
Unterschiede (beispielhaft)
kurzlebig
langlebig
Leuchtmittel 4)
Dichtheit (Schutzart)
IP23
IP65
Materialqualität
Kunststoff
Metall
minderwertig
hochwertig
Lichtlenkung 5)
Lampenleistung
70 W
50 W
Betriebskosten:
Betriebsstunden
4.000 h/a
4.000 h/a
Energieverbrauch
70.000 kWh/a
50.000 kWh/a
Energiepreis
0,125 €/kWh
0,125 €/kWh
Energiekosten
8.750 €/a
6.250 €/a
Lampentauschkosten
4.583 €/a
3.438 €/a
Störungsbehebung
750 €/a
500 €/a
Reparaturen
2.500 €/a
2.000 €/a
Gesamtnutzungskosten: Betrachtungszeitraum 15 Jahre
Gesamtkosten
Ergebnis: Beispiel 1: Vergleich einer hochwertigen Natriumdampf-Hochdrucklampe mit einer LED-Leuchte (Vergleichbare Leuchtdichte)
W
h/a
kWh/a
€
€
50
4.000
200
0,125
25
lm
4.400
28
4.000
112
0,125
14
verbessert
3.400
erhöht
unverändert
unverändert
44%
%
• geringere Stromkosten
• geringere Lichtverschmutzung
• effizientere Lichtlenkung möglich
Nachteile der LED: • L ebensdauer ist nicht zwingend Betriebsdauer
(Lichtstromrückgang und Ausfallsrate beachten)
• Erhebung des Wartungsaufwands schwieriger
• Lichtstromrückgang wesentlich
von Betriebstemperatur abhängig
• Blendung kritischer (möglicherweise erhöht)
14
D
ie Anschaffung der teureren und hochwertigeren
Leuchten (Bieter 2) ist wirtschaftlich, da bereits nach
15 Jahren die Gesamtnutzungskosten geringer sind und
die Anlage noch 10 –15 Jahre betrieben werden kann.
• Effiziente Straßenbeleuchtung, die aufgrund
der hohen Qualität (Dichtheit IP 65) die laufenden Kosten für Instandhaltung reduziert.
• geringere Energiekosten
Nachteile Bieter 2: Höhere Investitionskosten bei der Umsetzung.
Foto: Trilux
Vorteile der LED:
Var. 2: LED
€ 532.820
Foto: Hellux Construktions-Licht GmbH
Leistung
Betriebsstunden
Energieverbrauch
Energiepreis
Jahresstromkosten
Lichtlenkung
Lichtstrom
Blendung
Schutzart
Ortsbild
Einsparung
Var. 1: NAV
Vorteile Bieter 2:
€ 548.745
5) Unter hochwertiger Lichtlenkung
sind Produkte mit hochwertigem
Fassettenspiegel und liegendem
Leuchtmittel zu verstehen. Unter zu
Hilfenahme der Lichtverteilkurve kann
die Lichtlenkung beurteilt werden und
entsprechend dem Aufstellungsort die
Lampe ausgewählt werden.
15
Sanierungsbeispiele aus der Praxis
Sanierungsbeispiele aus der Praxis
3.2. Vergleiche konventionelle Technik – LED
3.2.1ME-Klasse (betrifft übergeordnete Verkehrswege)
3.2.2 S-Klasse (betrifft Fuß- und Radwege)
Durchschnittliche Lampenleistung konventionelles Leuchtmittel: 100 W
Durchschnittliche Lampenleistung konventionelles Leuchtmittel: 60 W
(Natriumdampfhochdrucklampen oder Metalldampfhalogenlampen)
(Natriumdampfhochdrucklampen oder Metalldampfhalogenlampen)
Kosten
Einmalig
pro Jahr
10 Jahre
Anteil %
Planung (Bestandserhebung, Planung, Ausschreibung, ÖBA)
157
Errichtung/Sanierung
1500
Betrieb (Energie + PM *)
0
157
6,1 %
157
3,5 %
0
1500
58 %
1500
33,2 %
0
57,9
579
22,4 %
1737
38,5 %
Instandhaltung
0
35
350
13,5 %
1050
23,3 %
Demontage/Entsorgung
70
0
0
0%
70
1,6 %
2586
100 %
4514
100 %
Summe netto
*)
Je nach Beleuchtungssituation
unterschiedlich zu betrachten
sind folgende Basisdaten pro Jahr:
(Durchschnittswerte)
30 Jahre
Anteil %
Administration, Verwaltung, Entstörung, Bereitschaft, Wiederkehrende Prüfungen
Anteilige Lebenszykluskosten konventionelle Technik –
Betrachtungszeitraum 10 Jahre sowie 30 Jahre
Betriebsdauer: 4.072 h
Kosten Strom: 0,125 ct pro kWh
Zusätzliche Kosten: 7,0 € pro LP Betrieb
(Administration, Verwaltung, Entstörung,
Bereitschaft, Wiederkehrende Prüfungen)
Instandhaltung: 35,0 € pro LP
(inkl. Leuchtmitteltausch bei
konventioneller Technik)
6,1 %
13,5 %
planung
3,5 %
58 %
0 %
Errichtung
Instandhaltung
1500
Betrieb (Energie + PM *)
Anteil %
30 Jahre
Anteil %
0
157
6,6 %
157
4%
0
1500
63 %
1500
38,4 %
0
37,54
375,4
15,8 %
1126,2
28,9 %
Instandhaltung
0
35
350
14,7 %
1050
26,9 %
Demontage/Entsorgung
70
0
0
0%
70
1,8 %
2382,40
100 %
3903,20
100 %
10 Jahre
Anteil %
30 Jahre
Anteil %
Administration, Verwaltung, Entstörung, Bereitschaft, Wiederkehrende Prüfungen
14,7 %
planung
Instandhaltung
26,9 %
0 %
Errichtung
38,4 %
15,8 %
Demontage
1,8 %
Betrieb + Energie
28,9 %
pro Jahr
Planung (Bestandserhebung, Planung, Ausschreibung, ÖBA)
177
Errichtung/Sanierung
1700
PM *)
Instandhaltung (exkl. LM-Tausch)
Durchschnittliche Lampenleistung LED: 30 W
10 Jahre
Anteil %
0
177
6,7 %
177
3,8 %
0
1700
64 %
1700
36,3 %
0
57,9
579
21,8 %
1737
37,1 %
0
20
200
7,5 %
600
Demontage/Entsorgung
70
0
0
0%
LED-Modul Tausch
0
0
0
0%
2656
100 %
4684
100 %
Betrieb (Energie +
Summe netto
*)
30 Jahre
Anteil %
Einmalig
pro Jahr
Planung (Bestandserhebung, Planung, Ausschreibung, ÖBA)
177
0
177
7,7 %
177
4,9 %
Errichtung/Sanierung
1700
0
1700
73,9 %
1700
47 %
PM *)
0
22,27
222,7
9,7 %
668,1
18,5 %
12,8 %
Instandhaltung (exkl. LM-Tausch)
0
20
200
8,7 %
600
16,6 %
70
1,5 %
Demontage/Entsorgung
70
0
0
0%
70
1,9 %
400
8,5 %
LED-Modul Tausch
0
0
0
0%
400
11,1 %
2299,70
100 %
3615,10
100 %
Administration, Verwaltung, Entstörung, Bereitschaft, Wiederkehrende Prüfungen
Anteilige Lebenszykluskosten LED Technik –
Betrachtungszeitraum 10 Jahre sowie 30 Jahre
planung
3,8 %
7,5 %
Errichtung
0 %
Instandhaltung
0 %
8,5 %
Betrieb (Energie +
Summe netto
*)
Administration, Verwaltung, Entstörung, Bereitschaft, Wiederkehrende Prüfungen
7,7 %
planung
4,9 %
Demontage
1,5 %
Betrieb + Energie
Kosten
Anteilige Lebenszykluskosten LED Technik –
Betrachtungszeitraum 10 Jahre sowie 30 Jahre
12,8 %
36,3 %
16
157
Errichtung/Sanierung
63 %
Betrieb + Energie
Einmalig
37,1 %
Planung (Bestandserhebung, Planung, Ausschreibung, ÖBA)
6,6 %
Demontage
1,6 %
Kosten
21,8 %
10 Jahre
4 %
Durchschnittliche Lampenleistung LED: 100 W
64 %
pro Jahr
Anteilige Lebenszykluskosten konventionelle Technik –
Betrachtungszeitraum 10 Jahre sowie 30 Jahre
38,5 %
6,7 %
Einmalig
Summe netto
*)
23,3 %
33,2 %
22,4 %
Kosten
73,9 %
9,7 %
18,5 %
Instandhaltung
16,6%
Errichtung
47 %
LED-Modul Tausch
8,7 %
Fazit: Die Grafiken veranschaulichen
deutlich die unterschiedliche Relevanz
diverser Kosten über verschiedene
Betrachtungszeiträume.
So verschieben sich die Kosten
der Planung einer Anlage im
Vergleich zu Betrieb und Energie im
Betrachtungszeitraum 30 Jahre deutlich.
Expertentipp: „Um die nachhaltigste
Lösung zu finden, ist die genaue
Betrachtung der Gesamtkosten sowie
der Vergleichszeitraum entscheidend.“
0 %
Demontage
1,9 %
Betrieb + Energie
0 %
LED-Modul Tausch
11,1 %
17
1
Fotos: ae schreder
2
Die wichtigsten Tipps:
■ Prüfen Sie vor der Sanierung den technischen Zustand
der Anlage und erheben sie die Lichtpunkte.
■ Erstellen Sie in Zusammenarbeit mit einem zertifizierten Lichtplaner ein
Beleuchtungskonzept unter Berücksichtigung der einschlägigen Normen.
■ Beachten Sie bei Sanierungsmaßnahmen Qualitätskriterien wie:
Schutzart, Lichtlenkung, Leuchtdichte usw. sowie Erhalt der
sicherheitstechnisch relevanten Prüfzeichen.
■ Beurteilen Sie eine neue Beleuchtungsanlage nicht nur nach den
Investitionskosten, sondern auch anhand der Gesamtkosten
über die Lebensdauer.
■ Durch Auslagerung aller Belange einer Straßenbeleuchtung (Sanierung,
Energiebeschaffung und Betriebsführung) an ein Fachunternehmen,
kann sowohl das technische, als auch das wirtschaftliche Risiko sowie
die Haftung, an dieses übertragen werden.
Für unabhängige Beratung zum
Thema Straßenbeleuchtung stehen
die ExpertInnen der Energie- und
Umweltagentur zur Verfügung
Umwelt-Gemeinde-Service: ✆ 02742 22 14 44,
gemeindeservice@enu.at, www.umweltgemeinde.at
UMWELT
Gemeinde
SERVICE
Wissen, Information und Service
für Energie, Umwelt und Klima
Zustand
Systemleistung (inkl.
Vorschaltgeräte etc.)
Lampenleistung
(pro Stk.)
Anzahl der Lampen
Lampentyp
Abstand nächster
Lichtpunkt (m)
Masthöhe (m)
Art der Konfliktzone
Konfliktzone
Standort
Baujahr
Verteiler
Lichtpunktnummer
Lichtpunkterhebung Gemeinde
Mast/Tragwerk Lampe
Anhang
Anhang
Beleuchtungsstärke Lux [lx]
Anhang
Anhang
Leitfaden energieeffiziente
Straßenbeleuchtung
Die Beleuchtungsstärke gibt den Lichtstrom an, der von der Lichtquelle
auf eine bestimmte Fläche trifft. Bei Straßen erfolgt die Messung der
horizontalen Beleuchtungsstärke in maximal 20 cm Entfernung vom Boden.
Straßenbeleuchtung nimmt einen Anteil von bis zu 45%
der öffentlichen Stromkosten ohne Kosten für Wartung und
Instandhaltung ein. Die Straßen­beleuchtung stellt damit einen
wichtigen Kostenfaktor in der Gemeinde dar.
Farbtemperatur Kelvin [K]
Wir unterscheiden drei Farbeindrücke des Lichtes:
Warmweiß
< 3300 K (Kelvin) warm
Neutralweiß
3300 K – 5300 K
neutral
Tageslichtweiß > 5300 K
kalt
Eine wichtige Neuerung im Bereich der Straßenbeleuchtung
bringt die EU-Verordnung Nr. 245/2009, durch die ineffiziente
Beleuchtungs­technologien und Betriebsmittel sukzessive vom
Markt genommen werden.
Farbwiedergabeindex [Ra]
Dieses Qualitätsmerkmal einer Lichtquelle gibt an, wie farbgetreu Objekte
dem Beobachter erscheinen. Farben können nur wiedergegeben werden,
wenn sie im Spektrum der Lichtquelle vorhanden sind. Tageslicht hat
einen Ra = 100.
Neben den Kosten ist auch die Betriebssicherheit ein wichtiges Thema,
denn mit dem Betrieb der Straßenbeleuchtungsanlage hängen viele
haftungsrechtliche Fragen zusammen.
Für die Zukunft betrachtet, verfolgt eine effiziente Straßenbeleuchtung
nicht nur die Einhaltung der Beleuchtungsqualität nach NORM sondern
auch umweltrelevante Ziele, denn schließlich soll es zu einer Einsparung
von CO2 kommen.
Blendung
Als Blendung wird eine Verminderung der Sehleistung oder Störung der
Wahrnehmung durch hohe Leuchtdichten oder Leuchtdichtekontraste
bezeichnet.
Was ist Licht? –
die wichtigsten Begriffe
Gleichmäßigkeit
Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke bzw. der Leuchtdichte
wird als Verhältnis der minimalen zur mittleren Beleuchtungsstärke
bzw. als Verhältnis der minimalen zur mittleren Leuchtdichte in der
Straßenbeleuchtung angegeben.
Lichtstrom Lumen [lm]
Der Lichtstrom ist die gesamte von einer Lichtquelle abgegebene und
vom Auge bewertete Strahlungsleistung. Eine Glühlampe (100 W) hat
etwa 1.380 Im, eine Kompaktleuchtstofflampe (20 W) etwa 1.200 Im.
Planungsfaktor
Infolge von Alterung und Verschmutzung nimmt der Lichtstrom
einer Lampe ab. Diese Abnahme wird mit dem Verminderungsfaktor
ausgedrückt. So plant man bei Neuanlagen meist mit einem Faktor von
1,25, was bedeutet, dass eine Neuanlage eigentlich um 25% heller ist,
als das eigentliche Planungsziel. Durch die kontinuierliche Abnahme
der Lichtstärke bis zur nächsten Wartung erreicht man dadurch ein
mittleres Beleuchtungsniveau von 100%. Alternativ kann bei neuen
Technologien (z. B. LED) über eine Lichtstrom-Konstantregelung das
Beleuchtungsniveau gleich gehalten werden. Zu beachten ist, dass
dadurch der Stromverbrauch steigt.
Lichtausbeute [lm/W]
Die Lichtausbeute ist der Lichtstrom einer Lampe bezogen auf ihre
elektrische Leistungsaufnahme und ist ein Maß für die Effizienz bei
der Umwandlung von elektrischer Energie in Licht.
Lichtstärke Candela [cd]
Die Lichtstärke ist der Teil des Lichtstromes, der in eine bestimmte
Richtung strahlt.
Lichtpunkt
Ein Lichtpunkt besteht in der Regel aus einem Lichtmast inklusive
Fundament, einer Leuchte mit Anschlusskabel und einem
Mastklemmkasten mit notwendigen Sicherungen. Als Lichtpunkt wird
daher eine örtlich unabhängige Lichtquelle genannt, deren elektrischer
Anschluss über einen eigenen Mastklemmkasten oder eine anderwärtige
Absicherung, die vom Hauptkabel abzweigt, erfolgt. Ein Lichtpunkt kann
auch mit zwei oder mehr Leuchten bestückt sein.
Die Leuchtdichte ist der Helligkeitseindruck, den eine beleuchtete oder
leuchtende Fläche dem Auge vermittelt. Die Leuchtdichte beschreibt
die physiologische Wirkung des Lichtes auf das Auge und wird in der
Außenbeleuchtung als Planungsgröße verwendet.
20
Foto: haas B.
Leuchtdichte [cd/m2]
21
Anhang
Anhang
Die Verpflichtung zum Betrieb einer Straßenbeleuchtung ist nicht
ausdrücklich gesetzlich geregelt. Die Pflicht zum Betrieb einer
Straßenbeleuchtung wird vielmehr aus verschiedenen rechtlichen
Normen und aus der Rechtsprechung abgeleitet.
Anhang
Anhang
Weitere rechtliche Grundlagen
zur Straßenbeleuchtung
Normen sind nicht als verbindlich erklärt. Sie repräsentieren jedoch den
Stand der Technik. Nachdem Haftungsansprüche aufgrund unzureichender
Beleuchtung bei Unfällen, Straftaten etc. geltend gemacht werden können,
ist die Einhaltung der folgenden Normen dringend zu empfehlen!
(Kein Anspruch auf Vollständigkeit.)
■■ Verkehrssicherungspflicht gem. §1295 ABGB
Jeder, der auf seinem oder auf einem seiner Verfügung
unterstehenden Grund und Boden einen Verkehr für Menschen
eröffnet oder unterhält, hat für dessen Verkehrssicherheit zu sorgen.
■■ ÖNORM EN 13201 (Teil 1– 4)
Diese Norm regelt erstmalig Gütemerkmale von
Straßenbeleuchtungsanlagen.
■■ Wegehalterhaftung gem. §1319a ABGB
■■ ÖNORM O 1051
Wird durch den mangelhaften Zustand eines Weges ein Mensch
getötet, an seinem Körper oder an seiner Gesundheit verletzt
oder eine Sache beschädigt, so haftet derjenige für den Ersatz des
Schadens, der für den ordnungsgemäßen Zustand des Weges als
Halter verantwortlich ist, sofern er oder seine Leute den Mangel
vorsätzlich oder grob fahrlässig verschuldet haben.
Wegehalter ist, wer für Kosten der Errichtung und Erhaltung des
Weges aufkommt und die Verfügungsmacht besitzt und hat für die
erforderlichen Maßnahmen zu sorgen.
Straßenbeleuchtung – Beleuchtung von Konfliktzonen.
Diese ÖNORM gilt für die Errichtung von Beleuchtungsanlagen
bei Schutzwegen und Radfahrerüberfahrten, Kreisverkehren,
Fahrbahnteilern sowie Parkplätzen.
■■ ÖNORM O 1052
Lichtimmissionen – Messung und Beurteilung. Diese ÖNORM legt
Grenzwerte für die Lichteinwirkungen auf Mensch und Umwelt fest,
die durch Licht-Emittierende Anlagen hervorgerufen werden.
■■ ÖNORM O 1053
■■ Bauwerkhaftung gem. §1319 ABGB
Straßenbeleuchtung – Auswahl der Beleuchtungsklassen –
Berücksichtigung des situativen Verkehrsflusses.
Diese Norm stellt eine Ergänzung zur EN 13201 dar und regelt das
Beleuchtungsniveau in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens.
Eine Außen- bzw. Straßenbeleuchtungsanlage ist im Sinne des §1319
ABGB ein „aufgeführtes Werk“. Der Besitzer des Bauwerks haftet, wenn
Teile eines Bauwerkes herabstürzen oder sich ablösen und dadurch
Schaden verursachen.
■■ ÖVE/ÖNORM E 8001-4 elektrotechnische Sicherheitsvorschriften
■■ Straßenverkehrsordnung (StVO)
■■ ÖNORM EN 50110 Arbeiten an elektrischen Anlagen
§ 32: Einrichtungen zur Regelung und Sicherung
des Verkehrs sind anzubringen.
§ 89: Verkehrshindernisse durch Lampen kenntlich machen
§ 90: Verkehrssicherungspflicht von Baustellen
■■ ÖNORM EN 40 Vorgaben für die Bemessung und Prüfung
von Lichtmasten
Foto: energieberatung
Foto: energieberatung
In Bezug auf die Straßenbeleuchtung haftet der Besitzer – sofern
er den Betrieb nicht an Fachunternehmen auslagert – auch für
die elektrotechnische Sicherheit, insbesondere die Funktion der
Schutzmaßnahmen.
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Foto: Hellux Construktions-Licht GmbH
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