Technik - Tausch der Straßenbeleuchtung

Die neuen LED-Leuchten erhöhen die Betriebssicherheit und vereinfachen die Wartung.

Seit 2010 sind LED-Leuchtmittel - Leuchten mit Leuchtdioden zur Lichterzeugung - in Wien auf Gehwegen im Einsatz, wie etwa auf der Donauinsel. Seit 2014, beginnend mit der Seestadt Aspern, werden für Neuerrichtungen von Beleuchtungsanlagen ausschließlich LED-Leuchten eingesetzt.

Mit LED-Leuchten lässt sich Licht gut lenken. Moderne, gut geplante LED-Beleuchtungsanlagen sind sehr sparsam im Verbrauch. Die Abteilung Wien leuchtet (MA 33) hat spezielle LED-Leuchten entwickelt, die schnell und einfach sowie ohne Werkzeug zu warten sind.

Die Wiener Standardleuchten in LED-Technik weisen eine besonders hohe Überspannungsfestigkeit auf. Die Betriebssicherheit bei Unwettern war eine Voraussetzung für den flächendeckenden Einsatz von LED-Leuchten in Wien: Überspannungsfestigkeit von LED-Leuchten

Bis Ende 2020 wurden rund 50.000 Seilhängeleuchten komplett auf LED-Leuchtmittel umgestellt. Zum Einsatz kommen dabei Leuchten aus dem Portfolio der Wiener Standardleuchten-Familie. Diese wurden speziell für die Verwendung als Seilhängeleuchten adaptiert.

Von 2021 bis 2026 folgen die Mastansatzleuchten. Rund 80.000 Stück werden durch LED-Leuchten in den Baugrößen K0 oder K2 ersetzt.

Das Licht der LED-Leuchten ist ausschließlich nach unten gerichtet.

Parallel dazu werden bis 2028 auch jene Leuchten auf effiziente LED-Leuchten ausgetauscht, bei denen das historische Erscheinungsbild in Schutzzonen und Altstadtbereichen erhalten bleiben soll. Ein Beispiel hierfür sind Altstadtleuchten.

Vorher-Nachher-Vergleich - Vergleich von alten Leuchten-Modellen mit den neuen Modellen

Lichtfarbe und Wahrnehmung

Die Lichtfarbe ist ein vieldiskutiertes Thema. Die LED-Technik hat viele Aspekte der Straßenbeleuchtung grundsätzlich verändert. Beleuchtung lässt sich nicht auf das Leuchtmittel reduzieren. Die mechanische Konstruktion der Leuchte hat einen wesentlichen Einfluss auf die Wirkung der Leuchte.

Ziel ist eine hochwertige, gleichmäßige Helligkeit von Straßen und Gehwegen für die gute Wahrnehmung von Verkehrshindernissen. Generell soll das Ergebnis der Beleuchtung im öffentlichen Raum angenehm wirken. Die Lichtquelle selbst soll in den Hintergrund treten, dabei aber trotzdem eine gute Lichtführung zur Orientierung erzeugen.

Über 50 Jahre wurde die Stadt Wien mit Leuchtstofflampen mit weißem Licht erhellt. Es handelte sich zum Großteil um Langfeldleuchten mit neutralweißen Leuchtmitteln und einer Lichtfarbe von 4.000 Kelvin. Ausnahmen bildeten Stadteinfahrten und einige Gebiete im Innenstadt-Bereich. Diese wurden überwiegend mit dem gelblichen Licht der Natriumdampf-Hochdrucklampe beleuchtet.

Für Seilhängeleuchten und für Leuchten im höherrangigen Straßennetz werden nun LED-Leuchten mit einer Lichtfarbe von 4.000 Kelvin eingesetzt. Für Geh- und Radwege kommen Leuchten mit einer wärmeren Lichtfarbe von 3.000 Kelvin zum Einsatz.

Neben der Lichtfarbe spielt die Farbwiedergabe einer Lichtquelle eine Rolle bei der raschen Erkennung von Verkehrshindernissen. Natürliche Farben werden vom Auge besser erkannt, was im Vergleich zu gelbem Natrium-Licht einen Vorteil für die Verkehrssicherheit bedeutet. Weißes Licht wird bei gleicher Leistung als heller wahrgenommen als gelbes Licht.

Kreuzungen, Konfliktzonen und Randbereiche

Kreuzungsbereiche und Konfliktzonen wurden in der Vergangenheit vielfach mit gelbem Natrium-Licht und höherer elektrischer Leistung beleuchtet. Der Wechsel der Lichtfarbe der Leuchte sollte Aufmerksamkeit für potenzielle Gefahrenbereiche erzeugen.

In Zukunft werden alle Leuchten in einem Straßenzug dieselbe Lichtfarbe haben, jedoch werden Konfliktzonen intensiver beleuchtet. Zusätzlich werden die Leuchten auf Kreuzungen in den späteren Nachtstunden nicht abgedunkelt/gedimmt.

Blendung

Die Wahrnehmung von LED-Leuchten ist anders als die von konventionellen Leuchten. Durch kleine Lichtaustrittsflächen und kleine Lichtaustrittswinkel erscheint LED-Licht viel intensiver, unabhängig von der tatsächlich abgestrahlten Lichtmenge.

Die neuen LED-Leuchten der Stadt Wien wurden in Hinblick auf geringe Blendung und gute Lichtführung entwickelt ohne zu große Einbußen in der Effizienz. Dazu wurden verschiedene Maßnahmen gesetzt:

• Mindestanzahl der Leuchtdioden: Je weniger Leuchtdioden bei gleicher Gesamtlichtmenge verwendet werden, desto stärker leuchtet jeder einzelne LED-Punkt und desto größer ist damit auch die Blendung. LEDs werden immer effizienter, immer weniger Einzel-LEDs können zur Erreichung derselben Lichtstärke verwendet werden. Die Festlegung der Mindestzahl von LEDs pro Leuchte wurde im Hinblick auf Kosten und Nutzen optimiert. Das Ziel ist, die leuchtende Fläche innerhalb der Leuchte möglichst groß zu machen, um die Blendung zu reduzieren.
• Einsatz eines speziellen, hochtransparenten Streuglases: Um die Blendung weiter zu reduzieren, müssen die punktuell sehr hohen Helligkeiten der LED-Punkte durch eine leichte Streuung vermindert werden. Streugläser müssen so ausgewählt werden, dass die gemäß aktueller Beleuchtungsnormen erforderlichen Qualitätskriterien (zum Beispiel Gleichmäßigkeit) nicht negativ beeinflusst werden. Diese Gläser wurden von einem Hersteller entwickelt, der auf Produkte dieser Art spezialisiert ist.
• Einsatz einer Blendschute: Durch die Verwendung einer Blendschute werden die einzelnen LED-Punkte ab einem bestimmten Betrachtungsabstand komplett ausgeblendet. Die Blendschute ist ein Ring, der rund um die Lichtaustrittfläche (Abdeckglas) angebracht ist.

Die direkte Aufhellung des Nachthimmels wird verhindert. Die Lichtführung, die mittels Blickstudien nachgewiesen wurde, wird verbessert. Maßnahmen zur Verringerung der Blendung verringern fast immer die Effizienz der Leuchten, weshalb ein Kompromiss aus dem Maßnahmenmix gesucht werden muss.

Leuchtenabdeckung aus Glas

Die untere Leuchtenabdeckung ist mit einem speziellen Glas versehen. Wenn Licht Medien wie Glas oder Kunststoff durchdringt, wird ein Teil vom Material absorbiert. Hier gibt es große qualitative Unterschiede. Daher wird ein Spezialglas verwendet.

Wie Versuche gezeigt haben, ist das einfache Vorsetzen einer Milchglasscheibe zur Reduktion der Blendung nicht möglich. Milchglas streut die Lichtstrahlen sehr stark, was zu zusätzlichen Verlusten führt. Nebenbei werden die lichttechnischen Eigenschaften der effizienten und hochwertigen Straßenleuchte zerstört, wodurch es zu einer ungleichmäßigeren Beleuchtung sowie einem höheren Energiebedarf kommt.