Hennersdorf leuchtet bedarfsgerecht: Weniger Energie, mehr Effizienz

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Wie beleuchtet man eine Gemeinde der Zukunft? Die niederösterreichische Gemeinde Hennersdorf im Bezirk Mödling hat eine ziemlich smarte Antwort gefunden. Sie hat sich für die umfassende Modernisierung ihrer öffentlichen Beleuchtung entschieden. Für die Umrüstung von rund 360 Leuchten auf moderne LED-Technologie mit situativer und bedarfsgerechter Lichtsteuerung im Jahr 2024 zeichnete sich lixtec für den Smart-Lighting-Bereich verantwortlich.

Ausgangslage und Zielsetzung

Mit ca. 1.550 Einwohnern präsentiert sich die Gemeinde südlich von Wien als beliebte Wohngemeinde zwischen Vösendorf und Leopoldsdorf. Die Hauptstraße, die durch das Ortsgebiet führt und die Laxenburger Straße mit der Achauer Straße verbindet, sowie die von ihr abzweigenden Stichstraßen zu den Wohngebieten prägen das Bild der Gemeinde.

Hennersdorf stand vor der Herausforderung, seine veraltete und ineffiziente Straßenbeleuchtung zu modernisieren. Ziel war es, nicht nur den Energieverbrauch zu senken, sondern auch die Lichtqualität und Sicherheit für die BürgerInnen zu verbessern. Gleichzeitig sollte die neue Beleuchtungslösung flexibel und zukunftsorientiert sein, um sich an veränderte Bedürfnisse anzupassen.

Um diese Ziele zu erreichen, entschied sich Hennersdorf für eine intelligente Lichtsteuerung, die es ermöglicht, das Lichtniveau an die jeweilige Situation anzupassen. So wird bei geringem Verkehrsaufkommen die Helligkeit reduziert, während bei der Annäherung von FußgängerInnen, Radfahrenden oder Fahrzeugen die Beleuchtung hochgefahren wird.

Administrative Weichenstellungen

Angesichts der Projektgröße war eine öffentliche Ausschreibung unumgänglich. Die Gemeinde wurde während der Planungsphase vom erfahrenen Lichtplaner Bernhard Gruber, L.U.X. GmbH, begleitet, der sicherstellte, dass die normgerechte Beleuchtung stets oberste Priorität hatte. Um die Umsetzung zu erleichtern, nutzte Hennersdorf die Fördermöglichkeiten des Landes Niederösterreich zur Umstellung auf LED-Beleuchtung inklusive intelligenter Steuerungskomponenten.

Smart Lighting: Mehr als nur Beleuchtung

Im Bereich der Außen- und Straßenbeleuchtung lag der Fokus bisher primär auf einer stets vollen Ausleuchtung, während die Kosten und der CO2-Verbrauch lange Zeit nebensächlich waren. Auch das Thema Lichtverschmutzung rückte erst in den letzten Jahren verstärkt in den Fokus. Die Digitalisierung von LED-Leuchten eröffnet nunmehr vielfältige Möglichkeiten zur Optimierung der Beleuchtung. Diese reichen von der Dimmung der Helligkeit über die Anpassung des Beleuchtungsniveaus an das Verkehrsaufkommen bis hin zur Veränderung der Lichtfarbe.

Die Vorteile intelligenter Beleuchtung

Dank des technischen Fortschritts gehören die Zeiten, in denen Straßenbeleuchtung unabhängig vom Verkehrsaufkommen rund um die Uhr leuchtete, der Vergangenheit an. Der aktuelle Trend geht vielmehr dahin, Licht nur dann einzusetzen, wenn es tatsächlich benötigt wird. Hierfür ist die Verwendung von dimmbaren LED-Leuchten mit entsprechenden Vorschaltgeräten (Treibern) unerlässlich.

Intelligente Beleuchtung bietet einer Gemeinde eine Vielzahl von Vorteilen:

  • Energieeinsparung: Reduzierung des Energieverbrauchs und der damit verbundenen Kosten (in vergleichbaren Projekten konnten bis zu 80 Prozent Energie zusätzlich eingespart werden).
  • Reduktion der Lichtverschmutzung: Minimierung der Auswirkungen von künstlichem Licht auf Mensch und Umwelt.
  • Verlängerung der Lebensdauer: Erhöhung der Nutzungsdauer der Leuchten durch bedarfsgerechten Einsatz.

Neben den ökonomischen Potenzialen, die durch den Einsatz von situativer Beleuchtung realisiert werden können, spielen auch ökologische Faktoren eine immer größere Rolle. Zahlreiche Studien beschäftigen sich mittlerweile mit der übermäßigen Lichtverschmutzung durch künstliches Licht und deren negativen Auswirkungen auf Tiere, Pflanzen und Menschen.

Technische Komponenten

Da eine der Voraussetzungen für den Erhalt der Landesförderung die Digitalisierung der Straßenbeleuchtung ist, wurde der Gemeinde empfohlen, die technischen Straßenleuchten mit Zhaga-Schnittstellen auszurüsten. Die von Hennersdorf gewählte Verwendung von zwei Zhaga-Schnittstellen pro Leuchte bietet zudem den Vorteil, dass nachträglich weitere Sensoren integriert und ein einfacher Umstieg auf andere Systeme ermöglicht werden kann.

Sämtliche Berechnungen zu Lichtprofilen und normgerechter Beleuchtung wurden durch das Planungsbüro L.U.X. durchgeführt. Um die Leuchten zu digitalisieren und eine situative Beleuchtung zu gewährleisten, kamen folgende Produkte zum Einsatz:

Die SLC Hubs 203-C EU dienten dabei als Gateways. Pro Gateway können bis zu 128 Hubs (Controller) oder Sensoren online über die Software „Street Light Control“ (slControl) verwaltet und konfiguriert werden.

Exakte Standortdokumentation

Während der Ausführung des Projekts erwies sich die Dokumentation der Standorte der Leuchten mittels GPS-Koordinaten als äußerst wichtig. Dies ermöglichte es, den Fortschritt der Umrüstung stets im Blick zu behalten und bei der Lokalisierung der eingesetzten Controller und Sensoren Zeit und Ressourcen zu sparen. Die Lichtpunkte konnten einfach via Excel-Tabelle in die Software „slControl“ übertragen werden.

Maßgeschneiderte Dimmprofile

Wie oben erwähnt, wurden die Dimmprofile basierend auf den Normen O1055 & 13201-2 vom Planungsbüro L.U.X. berechnet. Insgesamt kamen fünf unterschiedliche Regelprofile zur Anwendung, die aufgrund unterschiedlicher Masthöhen, Verkehrsflächen oder Leuchtentypen notwendig waren.

In den Wohngebieten der Stadt wurden die Controller und Sensoren mit normgerechten Dimmprofilen konfiguriert. Das Prinzip hierbei ist, ein möglichst niedriges Dimmniveau zu erreichen, wenn sich keine VerkehrsteilnehmerInnen in der Nähe der Leuchte befinden, und durch die Detektion der Bewegungssensoren bei Objektnäherung normgerechte Beleuchtung zu bieten, wenn diese benötigt wird.

Zwei Arten der Lichtsteuerung

Bei der bewegungsabhängigen Lichtsteuerung wird bei Inaktivität das Licht auf ein energiesparendes Minimum herunter gedimmt. Sobald jedoch einE PassantIn oder ein Fahrzeug den Erfassungsbereich des Sensors betritt, wird die Helligkeit umgehend auf das erforderliche Niveau erhöht. Dieses System eignet sich besonders gut für Geh- und Radwege sowie für Wohngebiete, in denen eine effiziente und zugleich bedarfsgerechte Beleuchtungslösung gefragt ist.

Abbildung 1: Dimmprofil Volume Control

Im Vergleich dazu führt die volumenbasierte Lichtsteuerung nicht bei jeder Bewegungserfassung zu einem Hochdimmen des Lichts. Der Sensor ermittelt den Verkehrsfluss, und das Lichtniveau wird normgerecht dazu angepasst. Diese Variante ist auf Durchzugsstraßen empfehlenswert, um zu vermeiden, dass es zu einem ständigen Auf- und Abdimmen kommt. Bei bewegungsbasierter Beleuchtung führt die Erfassung von 24 Objekten bei einer Haltezeit von 60 Sekunden immerhin zu einer Vollbeleuchtung von 24 Minuten pro Stunde. Bei der volumenbasierten Steuerung führen 24 Fahrzeuge pro Stunde zu einem durchgängigen Lichtniveau von 30 %.

Ausrollung der Hardware für die situative Beleuchtungssteuerung

Die präzise Dokumentation der Lichtpunkte ermöglichte eine reibungslose Implementierung in die Steuerungssoftware slControl. Die Installation der Sensoren und Controller erfolgte parallel zum Austausch der Leuchten, wodurch die Montagezeiten minimiert wurden. Der Installateur scannte lediglich den QR-Code des jeweiligen Geräts, ordnete ihn dem entsprechenden Lichtpunkt zu und montierte ihn an der Zhaga-Schnittstelle. Anschließend konnten alle weiteren Konfigurationen und Einstellungen bequem vom Büro aus vorgenommen werden.

Abbildung 2: Lichtpunkte Hennersdorf

Online-Konfiguration mit slControl

Nach der Versorgung mit Strom und der erfolgreichen Verbindung zum Gateway konnte das System umgehend über die Online-Plattform konfiguriert werden. Unter Berücksichtigung der vom Lichtplaner berechneten normgerechten Profile wurden die Steuermodule eingerichtet. Diese Module steuern nun die Leuchten mit den gewünschten Dimmprofilen. Die Konfiguration jeder einzelnen Leuchte nahm dabei nur wenige Minuten in Anspruch. Zusätzlich wurden die Radarsensoren so programmiert, dass sie bei Bewegungserkennung die umliegenden Leuchten ebenfalls hochdimmen.

Schulung der Gemeinde und Vorteile von slControl

Die Gemeinde wurde umfassend in die Funktionen von slControl geschult, was den BetreiberInnen eine einfache und flexible Steuerung der gesamten Beleuchtungsanlage ermöglicht. Ein wesentlicher Vorteil ist die automatische Benachrichtigung der Gemeinde per E-Mail im Falle einer Störung. Dies gewährleistet eine schnelle Reaktion und Behebung von Problemen.

Erste Einblicke und vielversprechende Ergebnisse

Die ersten Ergebnisse der implementierten Smart-Lighting-Komponente sind vielversprechend und bestätigen die Richtigkeit der eingeschlagenen Richtung. Eine detaillierte Analyse der Energieverbrauchswerte, insbesondere der bewegungsabhängigen Beleuchtungssteuerung, zeigt eine deutliche Reduktion des durchschnittlichen Energieverbrauchs. So konnte bei einer Leuchte mit einer Nennleistung von 17 Watt der tatsächliche Verbrauch auf unter 9 Watt gesenkt werden.

Abbildung 3: Auswertung Energiestatistik bewegungsabhängiger Steuerung

Auch die Auswertung der verkehrsvolumenbasierten Steuerung liefert wichtige Erkenntnisse. Sie verdeutlicht, dass die nächtliche Verkehrsintensität in den betreffenden Bereichen derart gering ist, dass eine durchgehende Vollbeleuchtung zu Überbeleuchtung und Energieverschwendung führen würde, was durch die adaptive Dimmung effektiv vermieden werden.

Abbildung 4: Auswertung volumenbasierter Steuerung

Fazit und Ausblick

Die Gemeinde Hennersdorf hat mit der Umrüstung auf intelligente LED-Beleuchtung einen großen Schritt in Richtung Nachhaltigkeit und Effizienz gemacht. Durch den Einsatz von ca. 360 Leuchten, einer Mischung aus lix.one Sensoren und SLC Hub 203 Controllern sowie fünf individuell berechneten Regelprofilen konnte ein zukunftsweisendes Beleuchtungssystem realisiert werden.

Die Zusammenarbeit mit den Partnern Wien Energie und Pro Elektrik Breitenfurt verlief reibungslos. Dank unserer Plug-and-Play-Lösung konnten die Komponenten schnell und unkompliziert installiert und konfiguriert werden.

Besonders hervorzuheben ist die Flexibilität des Systems. So konnten beispielsweise nach einer Begehung mit dem Bürgermeister und auf Wunsch der AnwohnerInnen Sensoren und Controller ausgetauscht oder in stärker frequentierten Bereichen verdichtet werden. Auch die Möglichkeit, einzelne Leuchten individuell einzustellen, z.B. das Lichtniveau bei Bedarf zu erhöhen, ist ein großer Vorteil.

Die Fallstudie zeigt, dass intelligente Beleuchtung nicht nur Energie und Kosten spart, sondern auch die Lichtverschmutzung reduziert und die Lebensdauer der Leuchten verlängert. Die Gemeinde Hennersdorf hat damit ein Vorzeigeprojekt realisiert, das anderen Kommunen als leuchtendes Beispiel dienen kann.