Statt starrer Zeitregelung bei der Straßenbeleuchtung wünscht sich der Großteil der Deutschen intelligente Lösungen.

Bild: iStock, filo

Intelligente Straßenbeleuchtung So wird Wuppertal zur Smart City

06.09.2021

Straßenlaternen zu bestimmten Uhrzeiten an- und ausschalten? Wenn es nach den Deutschen geht, gehört das bald der Vergangenheit an: 92 Prozent befürworten eine intelligente Straßenbeleuchtung. Ein Pilotprojekt mit Vorzeigecharakter wird derzeit im Wuppertaler Wohnquartier Schöller/Dornap realisiert.

Licht an für die Zukunft: Intelligente Beleuchtungskonzepte sind ein integraler Bestandteil von modernen Smart-City-Lösungen. Wie eine Umfrage des Digitalverbands Bitkom im Juni 2021 sprichwörtlich ans Licht gebracht hat, befürworten 92 Prozent der deutschen Bevölkerung eine intelligente Straßenbeleuchtung, die sich ausschließlich an den aktuellen Beleuchtungsbedingungen orientiert – also nur dann heller wird, wenn sich Personen oder Fahrzeuge nähern.

Jedoch: Die Wirklichkeit sieht vielerorts noch ganz anders aus. Bundesweit nutzen derzeit nur wenige Städte und Kommunen eine intelligente Straßenbeleuchtung. Ganz im Gegenteil – oftmals ist die Straßenbeleuchtung noch auf dem technischen Stand der 1960er-Jahre. Und damit definitiv in die Jahre gekommen. Viele aktuelle Anlagen sind kostenintensiv und wenig energieeffizient.

Fakt ist: Es ist höchste Zeit für Modernisierung und für Innovation – insbesondere, da intelligente Beleuchtung bedeutende Mehrwerte bietet. Straßenlaternen, die „mitdenken“, sind weit mehr als reine Leuchtmittel; sie bieten Kommunen die Chance, den Sprung zur Smart City zu realisieren. Dabei zahlen sie sowohl auf die Lebensqualität der Bürger als auch auf ökologische und ökonomische Faktoren ein.

Stellschrauben für sparsamere Stadtbeleuchtung

Nachhaltigkeit und Klimaschutz spielen für Städte und Kommunen eine zentrale Rolle und werden künftig noch weiter an Bedeutung gewinnen. Smarte Beleuchtung kann dazu einen positiven Beitrag leisten: Durch ihren Einsatz wird der Energieverbrauch der Straßenlampen minimiert, sodass sich der CO2-Fußabdruck deutlich verkleinert – und gleichzeitig Energiekosten reduzieren.

Dafür kann an verschiedenen Stellschrauben gedreht werden: Beispielsweise senkt der Einsatz von LED- statt Natriumdampflampen die Wattzahl um mehr als 40 Prozent. Zudem steuert ein controllerbasiertes Lichtmanagement die Beleuchtungsdauer optimal: Nachts, wenn weniger Passanten als in den Abendstunden unterwegs sind und dementsprechend weniger Licht benötigt wird, passt sich die Lichtintensität über eine Dimmfunktion automatisch an. Durch diese adaptive Beleuchtung sind zusätzliche Einsparungen von etwa 30 Prozent möglich.

Hinzu kommt, dass die LED-Treiber der neuen Leuchten nicht ständig mit Maximallast betrieben werden müssen und sich somit ihre Lebensdauer verlängert. Dies schont ebenfalls das Budget.

Das Nervensystem der Smart City

Und smarte Beleuchtung kann noch viel mehr. In der vernetzten Stadt werden Straßenlaternen zu Infrastrukturträgern – sie können das Nervensystem der Smart City darstellen. Ein entscheidender Vorteil, denn derzeit entwickeln viele Städte und Stadtwerke Konzepte, um durch den Einsatz digitaler Technologien die Lebensqualität der Bewohner zu verbessern.

Häufig fällt die Entscheidung auf den Aufbau eines LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), das sich durch hohe Reichweiten und eine dichte Netzabdeckung auszeichnet. Wird die IoT-Netztechnik mit einer intelligenten Beleuchtung verbunden, lässt sich das Licht betriebsoptimiert in der funkvernetzten Infrastruktur steuern. Gefahrenbereiche können nach bestimmter Ereignisdetektion – etwa Noise Level Sensor, Audio-Fingerprint-Hilferufdetektor – in Sekundenschnelle taghell erleuchtet und ein Alarm ausgelöst werden.

Im gleichen Funknetz lassen sich auf den lokalen Bedarf zugeschnittene Smart-City-Zusatzfunktionen einbinden. Diese reichen von Luftqualitäts- und Lärmüberwachung über Verkehrszählung, Parkplatzverfügbarkeit und Bürgerinformationen (Digital Signage) bis hin zu E-Mobility. Die Möglichkeiten sind enorm – und in der Folge auch die Vorteile für Städte und Kommunen.

Leuchtturmprojekt in Wuppertal

Wie ein zukunftsfähiges und intelligentes Beleuchtungskonzept für den öffentlichen Raum aussehen kann, testen Engie Deutschland und die Wuppertaler Stadtwerke (WSW) derzeit im Wuppertaler Quartier Schöller/Dornap. Ziel des Pilotprojekts ist es, mit intelligenter Sensorik und Steuerung nicht nur Energie zu sparen, das Klima zu schützen und Gehwege sicherer zu machen, sondern darüber hinaus Bürgern Umweltdaten zur Verfügung zu stellen.

Dafür wurde im Juli 2021 eine „mitdenkende“ Straßenbeleuchtung mit 224 Laternen installiert, die digital vernetzt sind. Das erledigt das LoRaWAN, dessen Sender über eine hohe Reichweite verfügen und gleichzeitig besonders energieeffizient arbeiten. Damit werden die Lampen gesteuert, um beispielsweise Gefahrenzonen besser auszuleuchten.

Darüber hinaus liefern die in den Masten verbauten Messsensoren Umweltdaten zur Temperatur, Luftqualität und Lärmbelastung. Das LoRaWAN erlaubt dabei die Datengewinnung und den Austausch über das ganze Stadtgebiet; das macht es zur Schlüsseltechnik für die „Smart City Wuppertal“.

Die Basis dieses Reallabors bilden ein Konzept sowie die Technik von Engie Deutschland. Der Spezialist für Technik, Energie und Service verfügt über umfassende Expertise in diesem Bereich: Speziell für Städte, die ein wichtiger Hebel für das Gelingen der Energiewende sind, arbeitet die Engie-Gruppe seit Jahrzehnten an Hard- und Softwarelösungen für ein intelligentes Lichtmanagement und darauf aufbauenden sensorbasierten Services. Mit 170.000 smarten Leuchtpunkten weltweit gehört Engie zu den führenden Unternehmen bei Smart-City-Anwendungen und begleitet Städte und Kommunen mit individuell zugeschnittenen Lösungen beim Übergang zur Klimaneutralität.

Chancen für die Industrie

Erste Erkenntnisse des Pilotprojekts Wuppertal zeigen: Das Potenzial von smarter Beleuchtung ist riesig – nicht nur für Städte und Kommunen. Die Verbindung von LoRaWAN und intelligenter Beleuchtung birgt auch für Unternehmen mit größeren Werksgeländen neue Chancen. Sie können ihre Kosten für die Innen- und Außenbeleuchtung senken, CO2-Emissionen reduzieren und die Sensoren für weitere smarte Anwendungen nutzen. So stellt sich auch die Industrie optimal für die Zukunft auf.

Bildergalerie

  • WSW-Vorstandsvorsitzender Markus Hilkenbach (rechts) und Marcus Sohns, Mitglied der Geschäftsleitung von Engie Deutschland, halten eine LED-Straßenleuchte, die beim Pilotprojekt Wuppertal verwendet wird.

    Bild: Stefan Tesche-Hasenbach

  • Steffi Mattern und Christoph Oehms sind Geschäftsfeldentwickler bei Engie Deutschland. Sie erarbeiten Konzepte für intelligente Straßenbeleuchtung und Smart-City-Lösungen in ganz Deutschland.

    Bild: Engie

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