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Ziel/Nutzen der Lösung
Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, durch die bedarfsgerechte Steuerung der Straßenbeleuchtung in der Nacht Energie einzusparen, nachtaktive Insekten zu schützen und die Lichtemission in der Stadt zu reduzieren - ohne die Sicherheitsaspekte, die eine Straßenbeleuchtung erfüllen muss, außer Acht zu lassen. Die adaptive Straßenbeleuchtung wird auf naturnahen Fuß- und Radwegen eingesetzt. Sie erkennt Bewegungen von Fußgängerinnen, Fußgängern und Radfahrenden und dimmt sich, wenn keine Bewegung erkannt wird, auf bis zu 10 % der Lichtstärke herab. Außerdem kommunizieren die Leuchten untereinander, sodass bei Bewegung gleichzeitig mehrere Lampen vor und nach dem Objekt angehen.
Lösungsbeschreibung
Die Materialkosten der Teststrecke mit elf Leuchten betrugen insgesamt 5.900 Euro. Dabei liegt der Preis eines Radarsensors bei 251 Euro.
Die Radarsensoren des Herstellers Commercial Lighting Products Ltd. sind als kleine Kästen an den LED-Straßenlaternenmast angebracht und sind über die DALI-Schnittstelle mit der Leuchte verbunden und werden darüber angesteuert. Sie reagieren auf die Bewegung von Radfahrenden und Fußgängern unterschiedlich und erkennen Geschwindigkeiten von 3 – 200 km/h. Die Radarsensoren besitzen eine eigene Intelligenz und werden bei der Installation miteinander verknüpft.
Es schalten sich nach entsprechender Objektdetektion nacheinander eine Reihe von Leuchten vor und hinter einem bewegenden Objekt ein. Die jeweilige Vor- und Nachlaufzeit passt sich dabei der Geschwindigkeit des Objektes an und schaltet sich dementsprechend für Radfahrende schneller und weiter im Voraus an als für Fußgängerinnen und Fußgänger. Die Sensoren kommunizieren untereinander über WLAN. In dem System gibt es unter den Radarsensoren einen sogenannten Master, welchem alle technischen Daten zur Steuerung der Leuchten über eine codierte Schnittstelle vor Ort übertragen werden. Das Lernen findet über eine gesicherte Bluetooth-Verbindung mit dem Master statt. So wird festgelegt, für welche Geschwindigkeiten welche Vor- und Nachlaufzeiten gelten und auf welche Prozentzahl sich das Licht ohne Bewegung herunterdimmt. Der Master gibt die Informationen an die Partnersensoren weiter, sodass diese das Programm lernen.
Die erste Teststrecke mit elf adaptiven Straßenleuchten wurde 2019 in Betrieb genommen. Bis März 2021 wurden sieben weitere Strecken ausgerüstet, sodass insgesamt 91 einzelne Straßenleuchten im Einsatz sind. Fuß- und Radwege im naturnahen Talraum werden bis 2025 sukzessiv mit insgesamt circa 500 adaptiven Leuchten nachgerüstet.
Die Planung neuer Strecken erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Ordnungsamt der Stadt Fürth. So werden für jede umgerüstete Strecke gemeinsam die Regelungen für die Vor- und Nachlaufzeit je Geschwindigkeit und die genaue Lichtfarbe bestimmt.
Die bedarfsgerechte Steuerung der Nachtbeleuchtung trägt zum Umweltschutz in Bezug auf Insektenvielfalt, Lichtverschmutzung und zur Einsparung von Strom bei. Die Farbe des Lichtes liegt mit unter 3.000 Kelvin im nahezu unsichtbaren Bereich für Insekten. Die Lichtfarbe wird außerdem in besonders sensiblen Regionen, beispielsweise in Flussnähe an die dort lebenden Insekten angepasst. Zusätzlich sind LED-Leuchten energieeffizienter als herkömmliche Leuchten.
Die adaptive Straßenbeleuchtung erfordert keine anderen Genehmigungen als reguläre Straßenbeleuchtung.
