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Smarte Beleuchtung und ihr Potenzial für die Städte

07. Mai 2020

Etwa ein Drittel der Stromkosten von Städten und Kommunen in Deutschland lassen sich der Beleuchtung zuschreiben. Intelligente Beleuchtung im öffentlichen Raum hat ein riesiges Potenzial, um einen weiteren Schritt in Richtung Zero Carbon zu gehen. Der CO2-Verbrauch kann mit smarten Beleuchtungslösungen erheblich reduziert werden.

Veraltete Beleuchtungstechnik: Hoher Handlungsbedarf in den Kommunen

Smarte Beleuchtung hat in deutschen Kommunen noch immer Seltenheitswert. Laut einer Umfrage haben 60 Prozent der Gemeinden und Städte noch keine LED-Technologie bzw. lediglich einen niedrigen Anteil. Untersuchungen des Zentralverbands Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) ergaben, dass rund 33 Prozent der Straßenbeleuchtung noch auf dem technischen Stand der 1960er-Jahre sind. Mittlerweile ist die Lebensdauer vieler Beleuchtungssysteme abgelaufen und die aktuelle Beleuchtung präsentiert sich kostenintensiv und wenig energieeffizient – Zeit für Innovation. Ein zukunftsfähiges und intelligentes Beleuchtungskonzept für den öffentlichen Raum muss her. Über intelligente Finanzierungslösungen, zB durch ein Beleuchtungs-Contracting, lässt sich die Infrastruktur weitgehend kostenneutral modernisieren.

Weniger CO2 und geringere Energiekosten durch smarte Beleuchtung

Der Energieverbrauch von Straßenlampen kann enorm minimiert werden, sodass sich der CO2-Footprint verbessert und Energiekosten gespart werden. Dabei gibt es verschiedene Stellschrauben, an denen gedreht werden kann. Quecksilber- und Natriumdampflampen gehören der Vergangenheit an – durch den vermehrten Einsatz von LED wird die Watt-Zahl um ca. 50% reduziert.
Durch ein sensor-basiertes intelligentes Lichtmanagement lässt sich auch die Dauer der Beleuchtung anpassen und es können dadurch bis zu 40% Energie eingespart werden. Nachts, wenn weniger Passanten unterwegs sind als in den Abendstunden und dementsprechend weniger Licht benötigt wird, kann die Intensität über Dimm-Funktionen automatisch angepasst werden. So verlängert sich die Lebensdauer und es müssen weniger oft Leuchtmittel ersetzt werden.

LoRaWAN – unverzichtbar für Smart Cities

Derzeit sind die Städte beziehungsweise Stadtwerke vermehrt damit beschäftigt, durch den Einsatz digitaler Technologien die Lebensqualität der Bewohner zu verbessern. Eine Möglichkeit ist, ein LoRa-Netzwerk einzurichten oder eine Narrow-Band IoT (NB IoT) basierte Technologie zu integrieren. Bei der Technik LoRa (Long Range Radio) handelt es sich um eine spezielle Funktechnologie, die auf dem LoRaWAN-Protokoll basiert. LoRaWAN bietet als IoT-Netztechnik riesige wirtschaftliche Potenziale für die Smart City, indem sie eine intelligente Überwachungs- und Steuerungsinfrastruktur zur Verfügung stellt. LoRaWAN zeichnet sich durch hohe Reichweiten und eine dichte Netzabdeckung aus.

Über LoRa lassen sich Controller in die Straßenbeleuchtung integrieren, die Informationen und Nutzungsdaten sammeln und an einen Server weiterleiten. Dadurch können Störungen an Masten sowie Ausfälle von Leuchten schnell ausgemacht werden. So reduziert sich der Wartungsaufwand enorm, wodurch auch die Instandhaltungskosten für die Straßenbeleuchtungs-Infrastruktur erheblich sinken. Die Wartung wird vorausschauend und häufig stattfindende Wartungsbesuche entfallen.

Die ENGIE-Strategie: Smarte Infrastrukturen in Städten

Smart Lighting ist ein wichtiger Baustein eines multifunktionalen Systems, das ENGIE Deutschland Kommunen anbietet. Dazu gehören intelligente Controller, die die Laterne schalten können, Lichtmanagement-Systeme, die eine Kommunikation der Leuchten untereinander ermöglichen, sowie intelligente Lichtsteuerung inklusive Fernzugriff und Monitoring. Die Beleuchtung selbst ist nur noch eines von mehreren Systemen. Eine weitere Komponente ist Digital Signage (dt.: digitale Beschilderung). Digitale Werbeflächen ermöglichen regionale Stadtwerbung auf den elektronischen Plakaten, die an ausgewählten Lichtmasten befestigt werden. Online- und Außenwerbung werden kombiniert und Stadtinformationen oder Werbung können in Echtzeit ausgespielt werden. Erlöse aus der Werbung können dabei als Subventionen für die smarte Transformation dienen. Zudem lassen sich auf diesen Screens beispielsweise Sonderhinweise schalten. Auf Grundlage vernetzter Straßenleuchten können darüber hinaus Umweltdaten mithilfe von Sensoren gemessen und ausgewertet werden. Des Weiteren sind Sicherheitsfunktionen an Straßenbeleuchtung denkbar, die Ereignisse detektieren und Alarmierungen auslösen. Der Aufbau eines 5G-Netzes für den Mobilfunk ist ebenfalls ein großes Zukunftsthema. Die immer neuen Smartphone-Technologien erfordern eine optimierte Netz-Infrastruktur. Hier können die Beleuchtungsmasten eine wesentliche Rolle einnehmen, denn sie lassen sich zur Installation von Antennen nutzen

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