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Projekt AuLED

   Ökologische und ökonomische
     Herausforderungen in der
        Straßenbeleuchtung

    Dipl.-Wi.-Inf.(FH) Christian Reinboth


        AUTEV AG – Brandenburg
     HarzOptics GmbH – Wernigerode

        05.02.2009 “KT-Labor Science Talk”
Inhalt
Projektpartner                Die LED als Lösung?

                                 Bessere Fokussierung
Umweltprobleme
                                 Höhere Energieeffizienz
   Globale Erwärmung
   Lichtverschmutzung         LED-Straßenlampe AuLED

Lichtverschmutzung
                                 Design und Funktionsweise
                                 Prototyp und Nullserie
   Verlust des Nachthimmels
                                 Wie geht es weiter?
   Ökologische Auswirkungen
Projektpartner
AUTEV AG                        HarzOptics GmbH

  Standort Brandenburg            Standort Wernigerode
  Umwelttechnik jeder Art         An-Institut der HS Harz

     Synthetische Kraftstoffe        LED-Technologie
     Meerwasserentsalzung            Optik-Bauteile
     Roggenfraktionierung            Polymerfasern
     Blockheizkraftwerke             Labortechnik
     Biomassevergasung               Faserlinsen
     Pflanzenölmühlen                Gutachten
Straßenbeleuchtung – ein Problem?
Energieverbrauch durch Straßenbeleuchtung

   Deutschlandweit ~ 4.000.000.000 KWh/Jahr
   Dies entspricht 2,5 Millionen Tonnen CO2
   Europaweit ~ 35.000.000.000 KWh/Jahr
   Verbrauch von Berlin, BB und Meck-Pomm

Umweltprobleme durch Straßenbeleuchtung

   Zunahme der Lichtverschmutzung
   Entsorgung von Quecksilberlampen
(I) Globale Erwärmung
Zunahme an atmosphärischem CO2




Grafik © www.globalwarmingart.com
Ausbleichung von Korallenriffen




Foto © www.globalwarmingart.com
McCarty-Gletscher in Alaska




Fotos © www.globalwarmingart.com
Gletscher in Boulder, Colorado




Foto © www.globalwarmingart.com
Erwarteter Meereslevelanstieg




Grafiken © www.globalwarmingart.com
(II) Lichtverschmutzung
Die Wunder des Nachthimmels




Foto © NASA, Hubble Space Telescope
...für viele nicht mehr sichtbar




             Indentische Himmelssicht mit und ohne Lichtsmog-Effekt

Foto © Jeremy Stanley
Der Mensch zerstört die Nacht




Großstädte leuchten bis zu 27-mal heller als der natürliche Nachthimmel

Foto © www.wikipedia.de
… und das überall auf der Welt




Foto © Dark Skies Switzerland
Lichtverschmutzung weltweit




Grafik © NASA, zusammengesetztes Satellitenfoto
Lichtverschmutzung in den USA




Grafik © 2001 Cinzano, P.; Falaci, F. & Elvidge, C.D.
Lichtverschmutzung in der BRD
                              Ein Problem für....

                                 Hobby-Astronomen
                                 Viele Insektenarten
                                 Vogelarten (Kraniche)

                              Lichtverschmutzung führt
                              zu einer Vielzahl schwerer
                              ökologischer Probleme

                              http://www.darksky.org

Grafik © Alexander Cremer
Licht als Todesfalle für Kraniche
   Aus Untersuchungen des NABU:

          Kraniche verwechseln diffuses Nachtlicht
          sehr häufig mit offenen Wasserflächen
          Beim Versuch auf diesen zu landen,
          können sich die Tiere tödlich verletzen
          Beispiel Ulrichstein: Sechs verletzte und
          siebzehn tote Kraniche in einer Nacht

   Der NABU empfiehlt daher die
   Minimierung von Lichtsmog und den
   Verzicht auf so genannte “Skylights”

Fotos © Andreas Trepte, Marburg
...und nachtaktive Insektenarten




            Eichenspinner            Eulenfalter
         (Lasiocampa quercus)        (Noctuidae)

Fotos © www.entomat.be
Straßenlampen als Insektenfallen




  Viele Straßenlampen sind Todesfallen für alle möglichen Insektenarten


Fotos © Prof. Dr. Eisenbeis, Uni Mainz
Insektenfreundliche Beleuchtung
                            ...keine “spektrale” Anziehung von Nachtfaltern mehr




      Quecksilberdampflampen                                      Natriumdampflampen

LED-Beleuchtung ist aufgrund der Taktung besonders insektenfreundlich

Grafiken © Institut für Hydrobiologie & Gewässermanagement Wien
Und unsere eigene Gesundheit?
                   Zusammenhänge mit Brustkrebs werden untersucht




Grafiken © www.wikipedia.de
Bessere Konzentration des Lichts
                              ...mit AULED LED-Straßenlampen kein Problem




   Besonders viel                     “Normale”              Minimale
Lichtverschmutzung                Lichtverschmutzung    Lichtverschmutzung


Grafik © Florian Schweidler
Ein Problem – aber auch bei uns?




Erschienen in: Nationalpark 4/2007, Seite 16
“Bodenstrahler” in Wernigerode




Das Licht dieser Strahler am Nikolaiplatz fällt direkt in den Himmel
      und trägt damit erheblich zur Lichtverschmutzung bei
Beleuchtung am Nikolaiplatz




Beleuchtung von unten nach oben – und von oben nach unten
“Zierlampe” im Altstadtbereich




Kunstvoll designte Altstadtlampen mit Abstrahlung in die Horizontale
(III) LEDs als mögliche Lösung?
LED – die “saubere” Lichtquelle




                                        Audi Avant A6
Foto © www.wikipedia.de
Energieeffiziente Beleuchtung




Grafik © Fördergemeinschaft Gutes Licht
Aktueller AuLED-Prototyp
Gerichtete Lichtverteilung




 Die beweglichen Seitenflügel ermöglichen die Unabhängigkeit von
Masthöhe und -abstand sowie die Minimierung der Lichtverschmutzung
Standard-Abstrahlcharakteristika
Teststrecke JVA Brandenburg
PLC – Internet aus der Steckdose?




Grafik © www.iptvmagazine.com
AuLED-Dimmung via
PowerLineCommunication




 Die Power-Line-Ansteuerung ermöglicht zeitlich und
regional optimierte Dimmungs- und Beleuchtungspläne
Finanzielle Einspareffekte

                      Standard Na-Dampflampe   AuLED-Streetlight

Lebensdauer           12.000 Stunden           50.000 Stunden

Jahresverbrauch       1.100 KW                 620 KW

Jahresenergiekosten   177,98 €                 75,82 €

Energieersparnis      -- // --                 102,16 €

Investitionskosten    240,00 €                 550,00 €



Amortisation innerhalb von drei Jahren über die Energiekosten
 (weitere Einsparungen durch Lebensdauer und Reinigung)
Ständig steigende Energiepreise




Grafik © Ennovatis AG
Weitere LED-Anwendungen...
   ...im Stadtgebiet

          Radwege
          Sportplätze
          Promenaden
          Verkehrsampeln
          Weihnachtsmärkte
          Sehenswürdigkeiten
          Öffentliche Gebäude
          ...enorme Möglichkeiten


Foto © www.royersignal.de
Noch mehr Energiesparideen...




Polymere Seitenlichtfasern könnten LED-Leuchtreihen ersetzen
(gemeinsame Entwicklung von tti GmbH, HarzOptics GmbH und DieMount GmbH)
Auszeichnungen für die AuLED
www.led-strassenlampe.de
Danke für die Aufmerksamkeit!




         Dark Skies!
Lichtsmog

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