Intelligentes Licht ins Dunkel bringen

Der Trend zur intelligenten Steuerung von Geräten macht auch vor Lichtquellen nicht halt. Wir haben zwei Anwendungen im Selbstversuch getestet: Eine intelligente Stirnlampe und die dynamische Beleuchtung im Stadtpark Uster.

Als Labor für den Feldversuch diente uns der Stadtpark Uster abends um neuen Uhr, als es nicht nur ziemlich dunkel sondern mindestens ebenso kalt war.

Die intelligente Stirnlampe

Zuerst machten wir uns an den Test mit der Stirnlampe «NAO» von Petzl. Laut Hersteller soll die Steuerung der Stirnlampe erkennen, ob der Benutzer in die Ferne oder zum Beispiel auf eine Landkarte schaut und das Licht entsprechend anpassen: Hartes, helles Licht für die weitere Umgebung, weiches, schwächeres Licht für den Blick auf ein Blatt Papier. Die Steuerung soll ebenfalls die Umgebungshelligkeit erkennen und die Intensität der LED Lichtquellen anpassen.

Ein Mann schaute kniened auf eine Landkarte; die Strinlampe zündet auf den Boden; der Mann schaut in die Ferne, die Stirnlampe zündet ebenfalls so weit wie möglich Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Anwendungsfälle für die intelligente Stirnlampe: Im Dunkeln eine Karte lesen (oben), unmittelbare Nähe ausleuchten (Mitte), Fernsicht (unten) Petzl

Nach dem erstmaligen Einschalten der Stirnlampe waren wir beeindruckt von der Grösse des Gesichtsfeldes, das die Lampe ausleuchtet. Auf eine Distanz von etwa 30 Metern war auf einer Fläche von rund 15 mal 8 Metern alles gut erkennbar.

Nun überprüften wir, ob die Lampe wirklich die Helligkeit regelt, wenn der Blick nach Unten auf einen weisses Stück Papier gesenkt wird . Auch dieser Test funktionierte in unserem Setup einwandfrei.

Die Stirnlampe besteht aus zwei LEDs: einem starken Spot, der Licht gerichtet auf weite Distanz aussendet und einer zweiten, schwächereren LED, die weiches Licht in der unmittelbaren Umgebung streut. Gesteuert werden beide Quellen durch einen Mikroprozessor, der über einen Sensor Informationen zur Helligkeit in der Umgebung bezieht. Auf diese Weise kann der Akku der Lampe viel effizienter genutzt werden: Laut Hersteller reicht eine Akku-Ladung bei voller Leistung für eineinhalb Stunden, durch die intelligente Steuerung je nach Anwendung bis zu 9 Stunden.

Intelligente Beleuchtung  spart Energie

Nun zu Testobjekt 2: die Lichtquellen im Stadtpark Uster. Dazu wurden kegelförmige Lampen am Boden direkt neben den Fussgängerwegen platziert. Auch hier leuchten im Inneren weisse LEDs, die von einem Mikrokontroller und Sensoren gesteuert werden. Nähert man sich einer Lampe, wird die Helligkeit hochgefahren, entfernt man sich wieder, so wird die Intensität stark reduziert.

Dieses Prinzip findet immer grössere Verbreitung im öffentlichen Raum und wird mittlerweilen an vielen Orten auch für die Strassenbeleuchtung angwandt. Moderne Systeme regeln die Intensität in Abhängigkeit verschiedener Faktoren: Der Umgebungshelligkeit, der Anwesenheit eines Autos oder Fussgängers und der Tageszeit.

Vorteil: Durch den gezielten Einsatz von Licht wird der unerwünschte Nebeneffekt der Lichtverschmutzung stark reduziert. Ein anderer Vorteil liegt auch hier in der effizienteren Nutzung der Ressource Elektrizität. In verschiedenen Pilotprojekten konnte nachgewiesen werden, dass mit intelligenter Strassenbeleuchtung bis zu 60 Prozent Energie eingespart werden kann. Etwa in der Stadt Landquart, wo vor zwei Jahren über 600 Quecksilberdampflampen durch LEDs ersetzt wurden. Die Stadt spart so jährlich rund 80'000 Franken an Stromkosten und wird die Investitionen voraussichtlich in weniger als 8 Jahren amortisieren. Die hohe Effizienz-Steigerung verdankt Landquart aber vor allem der Tatsache, dass man veraltete, stromfressende Leuchtmittel ersetzen konnte.

Andere Schweizer Städte und Gemeinden sind bereits einen Schritt weiter und setzen auf intelligente Strassenbeleuchtung. In Rorschach reagieren zum Beispiel die neuen LED-Kandelaber direkt auf das Verkehrsaufkommen. Wenn nachts keine Fussgänger oder Fahrzeuge auf den Strassen unterwegs sind, dimmen sich die Lampen auf rund 10% ihrer maximalen Leistung herunter. Nähert man sich einem Kandelaber, wird man von einem Bewegugnsmelder erfasst und die Lichtleistung wird hochgefahren. Um ein rasches und möglichst gleichmässiges Aufblenden zu ermöglichen, sind die Kandelaber untereinander verbunden und geben sich quasi das Licht gegenseitig weiter, wenn man sich ihnen entlang bewegt.

Schweiz wie EU

Seit Januar 2012 gelten in der Schweiz die gleichen Vorschiften für Strassenbeleuchtungen wie in der EU, ineffiziente Lichtquellen wie Quecksilber- und gewisse Natriumdampflampen werden deshalb ab 2015 aus dem Verkehr gezogen. Alle Gemeinden müssen bis dann die Strassenbeleuchtung an die neuen Standards angepasst haben, viele werden bei dieser Gelegenheit auf intelligente Systeme umstellen.