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Außenbeleuchtung


Gute Beleuchtung


Bereiche der Außenbeleuchtung


Überall wo sich Menschen aufhalten ist Außenbeleuchtung möglich und erwünscht, oft erforderlich, meist sogar auch dringend notwendig. Auf öffentlichen Verkehrswegen ist sie ggf. auch Teil der Verkehrssicherungspflicht des Verkehrslastträgers, der die volle Verantwortung für die Sicherheit von Personen und Sachen trägt.


Die Beleuchtung von “’Arbeitsstätten“‘ im Freien ermöglicht, Sehaufgaben effektiv, genau und sicher durchzuführen. Sehleistung und Arbeitsschutz stehen hierbei im Vordergrund. Baustellen, Lager- und Umschlagplätze, Ausstellungsflächen und Energiegewinnungsanlagen sind Beispiele für Arbeitsstätten im Freien, die hohe Anforderungen an die visuelle Sicherheit stellen. Daher ist die Beleuchtung dieser Bereiche auch unter den Kriterien des Arbeits- und Gesundheitsschutzes zu bewerten.


Die Beleuchtung der “’Verkehrswege“‘ und “’Straßen“‘ dient in erster Linie der Sicherheit der Bürger und dem Schutz von Leib, Leben, Gesundheit und Sachen vor Kriminalität, Vandalismus und verkehrsbedingten Gefahren sowie der geregelten Abwicklung des Verkehrsflusses. Ebenso müssen auch gestalterische, wirtschaftliche, ökologische und auch private Interessen der Anlieger bei der Auslegung der Verkehrs – beleuchtung berücksichtigt werden.


Durch richtige Beleuchtung von Straßen und Wegen soll der Verkehrsteilnehmer



  • Oberfläche, Verlauf und Begrenzung der Fahrbahn,

  • Einmündungen und Hindernisse,

  • Positionen und Bewegungen anderer Verkehrsteilnehmer und

  • Störungen des Verkehrsablaufes wahrnehmen.


Die Beleuchtung von Verkehrsstraßen fördert die Verkehrsabwicklung sowie die Sicherheit und Ordnung auf der Straße.


Zu den Verkehrswegen gehören auch die Untertunnelungen mit den besonderen Adaptationsbedingungen am Tage und die Wasserstraßen, wobei insbesondere die Störwirkung des Schiffspersonals durch die Beleuchtung von angrenzenden Straßen und Brücken sowie von Industrieanlagen und Lagerplätzen wichtige Planungskriterien vorgibt. Besondere Sehbedingungen

liegen an Schleusen vor.


Fußgängerzonen und Radwege sind zunehmende Alternativen zu den motorisierten Verkehrsbereichen. Ihre attraktive Beleuchtung ist sowohl aus Gründen der Verkehrssicherheit als auch für die Akzeptanz dieser besonders umweltfreundlichen Verkehrsbereiche wichtig.


Die künstliche Beleuchtung von Plätzen, Parks und Grünanlagen erweitert die Wahrnehmung der Architektur unseres bebauten und begrünten Lebensraumes in der Dunkelheit. Hell illuminierte Plätze laden zum Verweilen, zu Open-Air-Festivals, zu abendlichen Musik- oder Freizeit-Events und zur Kommunikation mit anderen Menschen ein, akzentuiert beleuchtete

Grünanlagen dagegen zu Ruhe und Besinnlichkeit. Licht und Landschaft verschmelzen zu einem Planungsthema.


Parkplätze sind oft Teil der öffentlichen Verkehrsanlagen aber auch privater, z. B. industrieller Anlagen. Gute Beleuchtung schafft hier Sicherheit und Vertrauen, Orientierung und Rücksichtnahme auf andere Ver kehrsteilnehmer, insbesondere auf Fußgänger.


Viele Freizeitangebote finden in Sportstätten und Freizeitanlagen statt, deren Nutzung nicht auf die helle Tageszeit beschränkt ist. Für Berufstätige sind das die dunklen Abendstunden. Auch für diese Zielgruppe finden Wettkämpfe meist zu den abendlichen Fernsehzeiten statt. Je nach Bedarf muss die Beleuchtung sowohl für den erholsamen Freizeitsport als auch für internationale Wettkämpfe mit hochwertiger Fernsehübertragung geeignet sein.


Auch schafft zum Beispiel das Schwimmen unter freiem Himmel bei künstlicher Beleuchtung oftmals eine viel spannendere Erlebniswelt als bei Tageslicht.


Anstrahlungen und Illuminationen beeinflussen ganz wesentlich die Erlebniswelt in der Dunkelheit und sind wirksames Mittel für



  • Stadt- und Dorferneuerung,

  • höhere Attraktivität, insbesondere auch der Kleinstädte,

  • Wohnumfeldverbesserung und Urbanität,

  • mehr Kommunikation unter den Bürgern,

  • mehr Lebensqualität,

  • mehr Kulturpflege und aufmerksame Kulturwahrnehmung durch die Bürger.


Wirtschaftsförderung und Infrastruktur und schließlich Stadtmarketing durch Licht im weitesten Sinne sind eng mit guter Außenbeleuchtung verbunden.


Außenbeleuchtung ist oft auch Sicherheitsbeleuchtung von besonders schützenswerten Objekten und Anlagen wie z. B. von Flughäfen, kerntechnischen Anlagen oder sonstigen besonders gefährdeten industriellen Komplexen, etwa der Großchemie und der Energiegewinnung und -versorgung.


Gütemerkmale der Beleuchtung


Leuchtdichte, Beleuchtungsstärke


Die mittlere Leuchtdichte im Gesichtsfeld bestimmt den Adaptationszustand der Augen und damit auch die Kontrastempfindlichkeit, die Sehschärfe und die Schnelligkeit der visuellen Wahrnehmung.


Insbesondere die Leuchtdichte und ihre Verteilung im Bereich der Sehaufgabe und im Umgebungsbereich dazu haben großen Einfluss darauf, wie schnell, wie sicher und wie leicht die Sehaufgabe erfasst und ausgeführt werden kann.


Leuchtdichte L (in cd/m2) und Beleuchtungsstärke E (in lx) sind über den Reflexionsgrad ◊ vollkommen diffus reflektierender Flächen wie folgt miteinander verknüpft:



Das Bild enthält ein Diagramm, mit dem Beleuchtungsstärken in Leuchtdichten (und umgekehrt) von diffus reflektierenden (matten) Oberflächen mit einem Reflexionsgrad von 0,1 bis 0,5 umgerechnet werden können.


In der Straßenbeleuchtung liegen meist keine diffus reflektierenden Oberflächen vor. Hier ist das Reflexionsverhalten von den Materialeigenschaften des Fahrbahnbelages und von der Richtung des Lichteinfalls und der Beobachtungsrichtung abhängig.


Soweit die Kriterien einer Leuchtdichtebewertung der Beleuchtung vorliegen, wie z. B. bei der Straßenbeleuchtung mit hinreichend geraden Teilstrecken und definierter Beobachtungsgeometrie, wird die Leuchtdichte als Gütemerkmal der Beleuchtung herangezogen und dafür entsprechende Mindestwerte in Normen festgelegt. In den meisten Fällen ist jedoch die Be leuchtungsstärke das zutreffende Gütemerkmal.


siehe auch Leuchtdichteverteilung



Es werden folgende Arten der Beleuchtungsstärke

unterschieden:

* horizontale Beleuchtungsstärke Eh, definiert als Lichtstrom, bezogen auf eine ebene, horizontale

Fläche

* vertikale Beleuchtungsstärke Ev, definiert als Lichtstrom, bezogen auf eine ebene, vertikale Fläche

* zylindrische Beleuchtungsstärke Ez, definiert als Lichtstrom, bezogen auf die gesamte, gekrümmte Fläche eines senkrecht stehenden Zylinders

* halbzylindrische Beleuchtungsstärke Esc, definiert als Lichtstrom, bezogen auf die gekrümmte Fläche eines senkrecht stehenden Halbzylinders

* halbsphärische Beleuchtungsstärke Ehs, definiert als Lichtstrom, bezogen auf die gekrümmte Fläche einer Halbkugel, die auf der zu bewertenden Fläche liegt.


Die horizontale, vertikale und halbzylindrische Beleuchtungsstärke

bezieht sich immer auf eine bestimmte

Bezugsrichtung. Die zylindrische und die halbsphärische

Beleuchtungsstärke haben keine Bezugsrichtung

und beschreiben die räumliche Wirkung der Beleuchtung



== Wartungswert ==


Infolge von Alterung der Lampen sowie Verschmutzung

von Lampen, Leuchten und ggf. vorhandenen Reflexions –

flächen verringert sich die Beleuchtungsstärke bzw. die

Leuchtdichte mit zunehmender Betriebszeit.

Um diese Abnahme zu kompensieren, muss die Neuanlage

einen höheren Wert aufweisen (Neuwert). In der

Planung wird diese Abnahme mit dem Wartungsfaktor

erfasst. Um sicherzustellen, dass für die jeweilige

Sehaufgabe der Mindestwert der Beleuchtungsstärke

auch unter Betriebsbedingungen der Anlage vorhanden

ist, sind die in den einschlägigen Normen empfohlenen

Beleuchtungsstärke- bzw. Leucht dichtewerte als Wartungswerte

Ēm bzw. L–

m definiert. Die Abkürzung Ēm

kennzeichnet mit dem Querstrich den örtlichen Mittelwert

der Beleuchtungsstärke E, der Index m – aus

dem englischen Wort maintained (aufrechterhalten)

abgeleitet – den Wartungswert der Beleuchtungsstärke.

Wartungswerte dürfen zu keinem Zeitpunkt

unterschritten werden. Werden die Wartungswerte aufgrund

betrieblicher Einflüsse wie Lampen alterung und

Verschmutzung erreicht, müssen Wartung (Reinigung

von Lampen und Leuchten) und ggf. auch eine Instand –

setzung (Lampen- ggf. auch Leuchten ersatz) der Anlage

erfolgen. Der der Planung zugrunde zu legende Neuwert

der Beleuchtungsstärke ergibt sich aus dem Wartungswert

und dem Wartungsfaktor:


““’Neuwert = Wartungswert / Wartungsfaktor““‘


Die in den Normen zur Außenbeleuchtung (z. B.

EN 12464-2 für die Beleuchtung von Arbeitsstätten im

Freien und EN 13201 für die Straßenbeleuchtung) festgelegten

Werte für die Beleuchtungsstärke bzw.

Leuchtdichte sind “’Wartungswerte“‘.



== Wartungsfaktor ==


Der Wartungswert hängt

* vom Alterungsverhalten der Lampen und der Vorschaltgeräte,

* von der Schutzart und der Verschmutzungsanfälligkeit der Leuchte,

* von den Verschmutzungsbedingungen der Umgebung und

* vom Wartungsprogramm ab.


Der Planer muss

* den Wartungsfaktor angeben und alle Annahmen aufführen, die zu seiner Bestimmung gemacht wurden,

* die Beleuchtungseinrichtung entsprechend der Nutzung festlegen,

* einen umfassenden Wartungsplan erstellen, der das Intervall für den Lampenwechsel, das Intervall für die Reinigung der Leuchten und die Reinigungsmethoden enthalten muss.


Grundsätzlich bestehen zwei Möglichkeiten, den Wartungsfaktor

zu bestimmen.


Referenzwartungsfaktoren für Außenbeleuchtungs –

anlagen bei dreijährigem Wartungszyklus

* 0,67 bei geringer Verschmutzung

* 0,57 bei mittlerer Verschmutzung

* 0,50 bei starker Verschmutzung.


Anstelle der Referenzwartungsfaktoren kann der Wartungsfaktor

“’WF“‘ auch aufgrund von realen Werten oder

Referenzwerten von Lampen und Leuchten bestimmt

werden. Der “’WF“‘ setzt sich zusammen aus

* dem Lampenlebensdauerfaktor “’LLF“‘, der den Lampenausfall im Laufe der Nutzungsdauer beschreibt und auch von der Art der Betriebsgeräte und ggf. auch von der Schalthäufigkeit abhängig ist,

* dem Lampenlichtstrom-Wartungsfaktor “’LLWF“‘, der die Abnahme des Lampenlichtstroms im Laufe der Nutzungsdauer beschreibt und auch von der Art der Betriebsgeräte abhängig ist,

* dem Leuchtenwartungsfaktor “’LWF“‘, der den Einfluss der Verschmutzung des optischen Systems der Leuchten zwischen zwei Reinigungen beschreibt und vor allem von der Schutzart IP (Ingress Protection) der Leuchte gem. EN 60529 und auch von der die Selbstreinigung durch Wind und Regen bestimmenden strömungstechnischen Konstruktion der Leuchte abhängig ist und

* dem Oberflächen-Wartungsfaktor “’OWF“‘, der die Verringerung des Reflexionsgrades von Decke und Wänden, z. B. in Fußgängerunterführungen, Tunneln oder von Hauswänden mit Überdachungen von z. B. Laderampen, berücksichtigt. Dieser Anteil wird jedoch bei den meisten Planungen vernachlässigt.


““’WF = LLF · LLWF · LWF · OWF““‘


Dieses Verfahren wird in der Publikation CIE 154:2003

„The Maintenance of outdoor lighting systems“

beschrieben, auf die sich EN 12464-2 als „normative

Verweisung“ und damit geltend bezieht.


Für die Planung der Beleuchtung von Sportstätten und

Verkehrswegen sind statt der Referenz-Wartungsfaktoren

anlagenspezifische Wartungsfaktoren zu bestimmen,

um die Anlagen auch den realen Voraussetzungen

entsprechend auszuführen.



== Lampenwartungsfaktor ==


Die Bilder enthalten die Werte für

den Lampenlebensdauer-Faktor LLF, den Lampenlichtstrom-

Wartungsfaktor LLWF und den Lampen –

wartungsfaktor LaWF aufgrund der Tabellenwerte

der internationalen Publikation CIE 154:2003, die durch

polynomische Funktionen 3. Ordnung approximiert und

für einige Lampenarten auf 16000 Stunden extrapoliert

wurden.



CIE 154 verweist darauf, dass bevorzugt die Herstellerangaben

zu verwenden sind. Die nachfolgenden Bilder

enthalten Daten von großen Lampenherstellern,

die im (deutschen) Zentralverband Elektrotechnik-

und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI), Fachverband

„Elektrische Lampen, vertreten und daher auch

marktrepräsentativ sind (). Den Daten liegt

ein Schaltrhythmus von 11 Stunden „Ein“ und 1 Stunde

„Aus“ zugrunde.

In den Diagrammen ist auch das Produkt aus dem

Lampenlebensdauerfaktor LLF und dem Lampenlichtstrom-

Wartungsfaktor LLWF als Lampenwartungs –

faktor LaWF dargestellt:


“’LaWF = LLF · LLWF“‘








== Leuchtenwartungsfaktor ==




Der Leuchtenwartungsfaktor wird im Wesentlichen

durch den Schutz des optischen Systems der Leuchte

vor Staub (Eindringen von Fremdkörpern in die

Leuchte) bestimmt. Dieser Schutz wird durch die

Schutzklasse IP (Ingress Protection) ausgedrückt und

ist in der Norm EN 60529 bzw. IEC 60529 (VDE 0470

Teil 1) „Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code)“ definiert.

Die Schutzartkennzeichnung IP besteht aus zwei

Ziffern. Die erste Ziffer betrifft den Berührungs- bzw.

den Fremdkörperschutz, die zweite Ziffer den Wasserschutz. Ferner nimmt die strömungstechnisch

optimierte Konstruktion der Leuchte, die

die Selbstreinigung durch Wind und Regen bewirkt,

wesentlich auf den Leuchtenwartungsfaktor Einfluss.

Insofern sind auch dafür die Herstellerangaben heranzuziehen.


CIE 154 gibt Tabellen mit Werten für den Leuchtenwartungsfaktor

in Abhängigkeit von der Nutzungsdauer an,

die als Referenzwerte angesehen werden können,

wenn entsprechende Herstellerangaben nicht zur Verfügung

stehen. CIE 154 unterscheidet dabei

* nach den Schutzarten IP2X (abgedeckt), IP5X (staubgeschützt) und IP6X (staubdicht) sowie

* nach Verschmutzungskategorien hoch, mittel und niedrig.


In den Bildern sind die Tabellenwerte

nach CIE 154 durch polynomische Funktionen 4. Ordnung

approximiert und auf eine Nutzungsdauer von

4 Jahren extrapoliert.


Die Verschmutzungskategorien sind wie folgt definiert:


*hoch


Rauch- oder Staubwolken, ausgelöst durch

benachbarte Aktionen, wirken allgemein auf

die Leuchten ein.

Beispiel: Industriegebiete.


*mittel


mittelmäßiger Rauch und Staub durch be –

nachbarte Aktionen. Mittelstarker Verkehr.

Die mittlere Staubbelastung der Umgebung ist

geringer als 600 Mikrogramm je m3 Raumluft.

Beispiel: Stadtgebiete.


*gering


kein Rauch oder Staub in der Umgebung, geringe Umweltbelastung durch kontaminierende

Staubpartikel. Die Staubbelastung der Umgebung

ist nicht höher als 150 Mikrogramm je m3

Raumluft. Diese Kategorie ist ausschließ lich

für Wohn- und ländliche Gebiete vorgesehen.


Für die Bestimmung des Wartungsfaktors ist auch die

jährliche Betriebsdauer der Beleuchtungsanlage von

Wichtigkeit. CIE 154 gibt dafür Anhaltswerte.

Je nach örtlichen, geografischen und sonstigen Bedingungen

können die Zeiten jedoch wesentlich davon ab –

weichen. Zum Beispiel wird in Deutschland die Be triebszeit

der Straßenbeleuchtung mit etwa 4000 Stunden

pro Jahr angesetzt.






== Beleuchtungsstärke im Umgebungsbereich in Arbeitsstätten im Freien ==




Der Umgebungsbereich um den Bereich der Seh –

aufgabe bildet zusätzlich Flächen im Gesichtsfeld, deren

Leuchtdichte zur Adaptation beiträgt. Diese Flächen

umgeben den Bereich der Sehaufgabe unmittelbar.

Deren Abmessungen sind allerdings nicht genormt.

Sie ergeben sich jedoch aus folgenden Betrachtungen:

Eine ausgewogene Leuchtdichteverteilung im Gesichts –

feld erreicht man, wenn die Leuchtdichte der nahen

Umgebung mindestens 10%, besser 30%, der Leuchtdichte

der Sehaufgabe beträgt. Aus ergonomischen

Gründen, die insbesondere bei Arbeitsstätten im Freien

heranzuziehen sind, muss man den Umgebungsbereich

in Abhängigkeit von den Abmessungen des Bereichs

der Sehaufgabe festlegen. Diese leiten sich aus den

ergonomisch definierten Blickwinkeln ab. Aus diesen

und visuell-optischen Gründen ist der unmittelbare

Umgebungsbereich allseitig mindestens um das Maß a

größer anzusetzen als der Bereich der Sehaufgabe,

dessen Tiefe mit a definiert ist. Starke örtliche

Wechsel (größer als 10:1) der Beleuchtungsstärke

bzw. der Leuchtdichte in der Umgebung der eigentlichen

Sehaufgabe können zu Sicherheitsrisiken, visueller

Überlastung und Unbehagen führen.

Die Beleuchtungsstärke der Umgebung darf niedriger

sein als die Beleuchtungsstärke des Bereichs der Sehaufgabe,

darf aber die in der Tabelle angegebenen

Werte nicht unterschreiten.


=Gleichmäßigkeit=


Wichtig für das Wahrnehmen von Fahrzeugen, Personen,

Gegenständen und Details ist die örtliche Gleichmäßigkeit

der Leuchtdichte bzw. Beleuchtungsstärke.

Während sich das Auge in großem Umfang an veränderte

mittlere Leuchtdichten anpassen (adaptieren) kann,

entstehen aus der Sicht z. B. des Kraftfahrers als Folge

ungenügender Leuchtdichtegleichmäßigkeit Tarnzonen,

die jedoch nicht als solche wahrgenommen werden.

Diese bilden Gefahrenquellen für Kraftfahrer und Fußgänger.

Tarnzonen entstehen durch Abschalten einzelner

Lichtpunkte z. B. im Zuge einer Straßenbeleuchtung,

um etwa Kosten einzusparen. Durch solche Abschaltungen

wird das Verkehrsrisiko deswegen erhöht, weil

der Kraftfahrer im sicheren Vertrauen auf seine Sehleistung

auf beleuchteten Straßen in diese Tarnzonen

fährt und die Hindernisse nicht rechtzeitig erkennt. Tarnzonen und damit Gefahrenquellen entstehen

auch durch ungenügend beleuchtete Bereiche in

Arbeitsstätten.


Der Bereich der Sehaufgabe muss so gleichmäßig wie

möglich beleuchtet werden. Die “’Gesamtgleichmäßigkeit“‘

im Bereich der Sehaufgabe oder der Verkehrsfläche

U0 = Lmin/L– bzw. Uo = Emin/Ē gilt für die gesamte Bewertungsfläche.

Eine unzureichende Gesamtgleichmäßigkeit

kennzeichnet Tarnzonen. Dadurch wird das rechtzeitige

Erkennen z. B. von Unfallstellen in Arbeitsstätten

oder von Fußgängern, die spontan auf die Fahrbahn

treten, erschwert oder gar unmöglich gemacht.


Für Verkehrswege ist zusätzlich die “’Längsgleichmäßigkeit“‘

Ul definiert. Sie bezieht sich auf die Mitte des

Fahrstreifens, auf die sich die Aufmerksamkeit des

Verkehrsteilnehmers im Wesentlichen konzentriert. Sie

wird durch das Verhältnis der minimalen Leuchtdichte

Ll, min zur maximalen Leuchtdichte Ll, max auf dieser Linie

beschrieben: Ul = Ll, min/Ll,max.


Mindestwerte für die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke

U0 sind in den betreffenden Normen enthalten,

z. B. In Arbeitsstätten darf U0

im Umgebungsbereich nicht geringer als 0,10 sein.


Hinsichtlich des Beleuchtungsstärke-Rasters zur

Berechnung und Messung der Beleuchtungsstärke und

deren Gleichmäßigkeit.


== Blendungsbewertung GR-Verfahren ==


Arbeits- und Verkehrssicherheit kann durch Blendung

erheblich beeinträchtigt werden. Je nach Grad der

Blendung können Unbehagen, Unsicherheit und Ermüdung

(psychologische Blendung), aber auch merkbare

Herabsetzung der Sehleistung (physiologische Blendung)

auftreten. Um Fehler, Ermüdung und Unfälle zu

vermeiden, ist es wichtig, Blendung zu begrenzen.


Blendung wird durch helle Flächen im Gesichtsfeld

hervorgerufen und kann entweder als psychologische

Blendung oder als physiologische Blendung wahr –

genommen werden. Die durch Reflexe auf spiegelnden

Oberflächen verursachte Blendung ist allgemein

bekannt als Schleierreflexion oder Reflexblendung.


Der Grad der physiologisch wirkenden, also die Sehleistung

beeinträchtigende Direktblendung durch

Leuchten oder andere Blendlichtquellen, wird z. B. für

Arbeits- und Sportstätten im Freien durch den Blendungswert

GR (“’glare rating“‘) beschrieben. Der GRBlendwert

basiert auf der äquivalenten Schleierleuchtdichte

und ist in der Publikation CIE 112:1994 „Blendungsbewertungssystem

für Außenbeleuchtungsanlagen

und Beleuchtungsanlagen für Sport im Freien“

beschrieben. Der Blendwert wird gem. EN 12464-2

nach folgender Formel bestimmt:


“’GR = 27+24 · log10 ( Lvl/ Lve^0,9)“‘


Dabei bedeuten:


Lvl


die gesamte Schleierleuchtdichte in cd/m², welche

von der Beleuchtungsanlage verursacht wird.

Sie ist die Summe der Schleierleuchtdichten der

einzelnen Leuchten bzw. der Blendlichtquellen

Lvl = Lv1 + Lv2 + …. Lvn.


Die Schleierleuchtdichte der einzelnen Leuchte wird

berechnet als Lv = 10 · (Eeye · θ-2). Dabei ist Eeye die

Beleuchtungsstärke am Auge des Beobachters auf

einer Ebene senkrecht zur Blickrichtung (2° unter

horizontal) und θ der Winkel zwischen der Blickrichtung

des Beobachters und der (Licht-)Aus strahlrichtung

jeder einzelnen Leuchte,

Lve


die äquivalente Schleierleuchtdichte der Um gebung

in cd/m². Ausgehend von der Annahme, dass das

Reflexionsverhalten der Umgebung vollkommen

diffus ist, kann die äquivalente Schleierleuchtdichte

berechnet werden als Lve = 0,035 · ◊ · Eh,av · π^-1.

Dabei ist ◊ der mittlere Reflexionsgrad und Eh,av

die mittlere horizontale Beleuchtungsstärke des

Umgebungsbereichs.






Weil die Blendwirkung und damit der GR-Wert stark

von der Beobachterposition und der Blickrichtung

abhängt, sollen die GR-Werte an den Punkten des

Beleuchtungsstärkerasters in einer

Höhe 1,5 m über dem Boden berechnet werden, und

zwar für alle Blickrichtungen von 0° bis 360° in Winkelschritten

von höchstens 45°, wobei die Blickrichtung 0°

parallel zur längeren Seite des Bewertungsfeldes verläuft.


Alle bei der Ermittlung des GR-Wertes getroffenen

Annahmen müssen in der Anlagendokumentation aufgeführt

werden. Der GR-Wert der neuen Beleuchtungsanlage

darf die in den betreffenden Normen angegebenen,

limitierten GRL-Grenzwerte nicht überschreiten.


“’Blendungsbewertung TI-Verfahren“‘


In der Straßenbeleuchtung geht die Blendungs –

bewertung von einer vorgegebenen Blickrichtung des

Kraftfahrers aus. Die dafür ermittelte, prozentuale

Schwellenwerterhöhung TI (threshold increment) wird

als Bewertungsgröße für die physiologische Blendung

herangezogen und in den betreffenden Normen (z. B.

EN 13201) limitiert.


Diesem Verfahren liegen folgende Erkenntnisse zu –

grunde: Bei einer blendfreien Straßen –

beleuchtung adaptiert das Auge auf die mittlere Fahrbahnleuchtdichte

L–. Ein Sehobjekt auf der Fahrbahn ist

gerade sichtbar, wenn es gegenüber seiner Umgebung

einen Leuchtdichteunterschied (Schwellenwert) von

ΔL0 aufweist.


Befinden sich dagegen Blendlichtquellen im Gesichtsfeld,

erzeugen diese im Augeninneren ein Streulicht,

das sich wie ein „Schleier“ auf die Netzhaut legt. Diese

zusätzliche „Schleierleuchtdichte“ LS bewirkt, dass das

Auge auf ein höheres Niveau L– + LS adaptiert, obwohl

die mittlere Fahrbahnleuchtdichte L– unverändert bleibt.

Das Sehobjekt mit dem Leuchtdichteunterschied ΔL0

gegenüber seiner Umgebung wird unsichtbar. Der

notwendige Leuchtdichteunterschied muss bei Blen –

dung auf ΔLBL erhöht werden, um dieses Objekt wieder

wahrnehmen zu können. Die Erhöhung um ΔLBL–ΔL0

kann bei gegebener mittlerer Fahrbahnleuchtdichte L–

als Maß für die Blendwirkung herangezogen werden.


Die prozentuale Schwellenwerterhöhung TI von ΔL0

auf ΔLBL ist als Maß für die physiologische Blendung

eingeführt und berechnet sich nach der Formel:



In EN 13201-3 ist eine Berechnungsformel für TI angegeben,

die von der mittleren Neuwert-Fahrbahnleuchtdichte

L– und der Schleierleuchtdichte LS ausgeht.



Das TI-Verfahren berücksichtigt die allgemein be kannte

Tatsache, dass bei höherer Fahrbahnleuchtdichte auch

höhere Lichtstärken von Blendlichtquellen und damit

auch höhere Schleierleuchtdichten zuge lassen werden

können, ohne die Güte der Blendungs begrenzung

unzulässig zu beeinträchtigen. Hohe TI-Werte bedeuten

eine größere Schwellenwerterhöhung und sind damit

ein Hinweis auf eine mögliche Blendgefahr. Für stark

befahrene Straßen wird eine Schwellenwerterhöhung TI

bis 10% und für weniger stark befahrene Straßen TI

von 15% bis 20% als akzeptabel angesehen.



“’Blendungsbewertung Lichtstärkeklassen“‘


In den Fällen, in denen das TI-Verfahren nicht angewendet

werden kann, zum Beispiel weil die Beobachtungsbedingungen

von denen eines Kraftfahrers auf der

Straße abweichen, sieht EN 13201-2 die Lichtstärke –

klassen G1 bis G6 zur Beurteilung der physiologischen

Blendung vor. Diese Beurteilung wird auch zur Ver –

meidung störender Lichtemissionen in Richtungen, in

denen Licht weder erforderlich noch erwünscht ist,

herangezogen. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der

störenden Wirkungen der Straßenbeleuchtung im

freien Gelände, in ländlichen und vorstädtischen Bereichen

und in Wohngebieten. Die Lichtstärkeklassen

gelten auch für Lichtemissionen oberhalb der Horizontalen,

die in der Atmosphäre gestreut werden und die

Erkennbarkeit der Sterne und astronomische Beobachtungen

behindern können.


Die Klassen G1 bis G3 entsprechen „teilabgeschirmten“

bis „abgeschirmten“ Leuchten. Die Klassen G4 bis

G6 entsprechen stärker abgeschirmten Leuchten.

EN 13201-2 legt keine Mindestanforderung in Bezug

auf die Einhaltung einer bestimmten Lichtstärkeklasse

fest. Die Lichtstärkeklassen bestimmen ganz wesentlich

die visuelle Qualität der Beleuchtung. Sie sind vom

Planer in Abstimmung mit dem Betreiber der Anlage

zu vereinbaren.



“’Blendungsbewertung“‘


Um auch die psychologische Blendung zu bewerten,

enthält EN 13201-2 eine Bewertungsmethode mit

Blendindexklassen D0 bis D6. Die Blendindexklasse

wird durch den Blendindex bestimmt. Der Blendindex

wird wie folgt berechnet:



Die Lichtstärke I in cd ist die maximale Lichtstärke

aller Richtungen um die Leuchte und bei einem

Ausstrahlungswinkel von 85° (gemessen gegen die

Senkrechte). A ist die Projektion der leuchtenden

Fläche der Leuchte (Blendlichtquelle) in der Ebene

senkrecht zur Lichtstärke I in m2. Wenn in Richtung der

Lichtstärke I Teile der Lichtquelle oder Reflexe davon

sichtbar sind, gilt die Klasse D0. In anderen Fällen ist

der Blendindex zu berechnen.


In EN 13201 wird keine bestimmte Blendindexklasse

vorgeschrieben. Diese bestimmt den Komfort der

Beleuchtungsanlage und ist vom Planer in Abstimmung

mit dem Betreiber der Anlage festzulegen.




== Schleierreflexionen und Reflexblendung ==


Reflexionen hoher Leuchtdichte auf glänzenden Sehaufgaben

(z. B. auf beschichteten Holzplatten, Kunststoffund

Metallteilen, Glas usw.) können die Erkennbarkeit

der Sehaufgabe stark beeinträchtigen. Schleierreflexionen

und Reflexblendung können verhindert oder reduziert

werden durch

* geeignete Zuordnung von Leuchten und Arbeitsplätzen,

* Oberflächengestaltung (z. B. matte Oberflächen),

* Leuchtdichtebegrenzung der Leuchten,

* Vergrößerung der leuchtenden Fläche der Leuchten.


== Schattigkeit ==


Die Qualität der Beleuchtung hängt in starkem Maße

von der Erkennbarkeit räumlicher Objekte ab. Gerichtete

Beleuchtung verbessert die Erkennbarkeit von

Objekten und Oberflächenstrukturen. Modelling

bezeichnet die Ausgewogenheit zwischen diffusem und

gerichtetem Licht. Dies ist ein wesentliches Merkmal

der Beleuchtungsqualität für praktisch alle Anwendungen.

Menschen und Gegenstände sollen so beleuchtet

werden, dass Formen und Oberflächenstrukturen

deutlich und angenehm erscheinen. Dies wird erreicht,

wenn das Licht überwiegend aus einer Richtung eingestrahlt

wird. Dann bilden sich eindeutige Schatten, die

für ein gutes Modelling sehr wichtig sind. Die Beleuchtung

sollte jedoch nicht zu stark gerichtet sein, weil

sich sonst zu harte Schatten bilden, die z. B. Oberflächentexturen

wieder unkenntlich machen.


Eine zur Beschreibung des Modellings geeignete photo –

metrische Größe ist die Schattigkeit Ez/Eh (Verhältnis

der zylindrischen zur horizontalen Beleuchtungsstärke

an einem Punkt) oder die halbzylindrische Beleuchtungsstärke

Esc. Die halbzylindrische Beleuchtungsstärke

wird z. B. in EN 13201 als Gütemerkmal für die

Erkennbarkeit von Gesichtern, z. B. in Fußgängerbereichen

oder auf Parkplätzen, heran gezogen. Sie ist definiert

als der an einem Punkt (dargestellt als Halbzylinder)

vorhandenen vertikalen Beleuchtungsstärke Ev(¥)

innerhalb eines Winkel bereichs des Azimutwinkels von

-π/2 ≤ ¥ ≤ π/2 (Bild 1.2-25). Nach EN 13201-3 wird sie in

1,5 m über dem Boden bewertet.




== Leuchtdichteverteilung ==


Die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld bestimmt

den Adaptationszustand, der die Erkennbarkeit der

Sehaufgabe beeinflusst.


Durch eine ausgewogene Adaptationsleuchtdichte

erhöhen sich die

* Sehschärfe,

* Kontrastempfindlichkeit (Unterscheidung von Leuchtdichteunterschieden) und

* Leistungsfähigkeit der Augenfunktionen (wie Akkomodation, Konvergenz, Pupillenveränderung, Augenbewegungen usw.)


Die Leuchtdichteverteilung im Gesichtsfeld beeinflusst

auch den Sehkomfort. Daher sollten starke Änderungen

der Leuchtdichte im Gesichtsfeld möglichst vermieden

werden, was bei Arbeitsstätten im Freien, zum

Beispiel einer Baustelle, nur bedingt zu realisieren ist,

denn die vertikalen Flächen im weiter entfernten

Umfeld des Gesichtsfelds werden meist durch die

dunkle Umgebung um den Arbeitsplatz bestimmt.


== Lichtfarbe und Farbwiedergabe ==


Die Farbqualität einer Lampe mit annähernd weißem

Licht wird durch zwei Eigenschaften gekennzeichnet:

* die Lichtfarbe der Lampe selber,

* die Farbwiedergabe, welche das farbige Aussehen von Gegenständen und Personen beeinflusst, die von dieser Lampe beleuchtet werden.

Diese beiden Eigenschaften sind voneinander getrennt

zu betrachten.


Die “’Lichtfarbe“‘ einer Lichtquelle bezieht sich auf die

wahrgenommene Farbe (Farbart) des abgestrahlten

Lichtes und wird durch die ähnlichste Farbtemperatur


Tcp (température de couleur proximale) gekennzeichnet.

Die ähnlichste Farbtemperatur ist

diejenige Temperatur, die erhitztes Platin annimmt,

um in gleicher Farbe zu erscheinen wie die Lichtquelle.

Niedrige Farbtemperaturen beschreiben warme,

gelb-rot-weiß erscheinende Lichtfarben, wie z. B. Glühlampen,

Leuchtstofflampen der Lichtfarbe warmweiß

und Natriumdampflampen. Hohe Farbtemperaturen

beschreiben kalte, also mehr weiß-blaue Lichtfarben,

wie z. B. das Tageslicht mit etwa 6500 K bei bedecktem

Himmel, Leuchtstofflampen der Lichtfarbe neutralweiß

und tageslichtweiß sowie Halogen-Metalldampflampen.




In den meisten europäischen Normen zur Beleuchtung

werden keine Empfehlungen zur Lichtfarbe der zu verwendenden

Lampen gegeben, weil deren Auswahl

stark von der Psychologie, der Ästhetik und dem, was

in den unterschiedlichen Regionen Europas als natürlich

angesehen wird, abhängt. Trotzdem: Die Wahl

der Lichtfarbe der Lampen erfolgt vorrangig aufgrund

wirtschaftlicher Aspekte, was insbesondere für die in

Europa weit verbreitete Natriumdampf-Hochdruck –

lampen in der Außenbeleuchtung gilt.


Trotz gleicher Lichtfarbe können die Lampen aufgrund

unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung ihrer

Strahlung unterschiedliche “’Farbwiedergabe-Eigenschaften“‘

haben.


Zur objektiven Kennzeichnung der Farbwiedergabe-

Eigenschaften einer Lichtquelle wurde der allgemeine

Farbwiedergabeindex Ra eingeführt.


Der Farbwiedergabeindex bezeichnet das Maß der

Übereinstimmung der gesehenen Körperfarbe mit

ihrem Aussehen unter der jeweiligen Bezugslichtquelle.

Zur Bestimmung des Ra-Wertes werden die

gemessenen Farbverschiebungen von 8 genormten

Testfarben bestimmt, die sich ergeben, wenn die Testfarben

mit der zu prüfenden Lichtquelle bzw. mit der

Bezugslichtquelle beleuchtet werden. Je geringer die Abweichung ist, desto besser ist die Farbwiedergabe-

Eigenschaft der geprüften Lichtquelle. Eine Lichtquelle

mit Ra = 100 gibt alle Farben wie unter der Bezugslichtquelle

optimal wieder. Je niedriger der Ra-Wert ist,

umso weniger gut werden die Farben wiedergegeben.

Zum Beispiel ist die Bezugslichtquelle für tageslichtweiße

Licht quellen das natürliche Tageslicht mit einer

Farbtemperatur von 6500 K, was einem bedeckten

Himmel ohne Sonnenlicht entspricht. Für Lichtquellen

mit einer Farbtemperatur art der Planck´sche Strahler (Temperaturstrahler).


Sicherheitsfarben müssen immer als solche erkennbar

sein. Daher müssen die Lichtquellen einen Farbwiedergabeindex

von mindestens 20 aufweisen (siehe

auch ISO 3864-1 Graphical symbols – Safety colours

and safety signs – Part 1: Design principles for safety

signs in workplaces and public areas). In den einschlägigen

Normen zur Außenbeleuchtung sind Mindest –

anforderungen an die Farbwiedergabe gestellt, aus –

genommen für die Straßenbeleuchtung, denn Zweck

der Normenreihe EN 13201 ist die Erhöhung der

Sicherheit und die ist ursächlich mit der Sehleistung

(Gütemerkmale dafür sind die Leuchtdichte bzw. die

Beleuchtungsstärke) weniger mit dem Sehkomfort

(Gütemerkmal ist u. a. die Lichtfarbe und Farbwiedergabe)

verknüpft.


In Fußgängerbereichen dagegen spielt der Sehkomfort

und damit die Lichtfarbe und Farbwiedergabe der eingesetzten

Lampen eine wichtige Rolle bei der sicheren

Wahrnehmung und auch hinsichtlich der Akzeptanz

solcher Verkehrbereiche.


Grundsätzlich soll die Beleuchtungsanlage eine Farbwiedergabe

aufweisen, die

* das Führen von Fahrzeugen,

* die Orientierung der Fußgänger und

* die Identifikation von Personen oder Objekten ermöglicht.


Betreiber von Beleuchtungsanlagen wählen besondere

Farbwiedergabeeigenschaften von Lampen auch aus

Gründen des Beleuchtungskomforts oder wegen einer

Kameraüberwachung aus.



== Weißes Licht ==


In neuerer Zeit werden Überlegungen darüber angestellt,

ob weißes Licht, z. B. der Halogen-Metalldampflampen,

eine höhere visuelle Wahrnehmung auslöst

als gelbes Licht, wie es von den wegen ihrer hohen

Lichtausbeute bevorzugt verwendeten Natriumdampf-

Hochdrucklampen abgestrahlt wird. Diese Frage

beruht auch auf der in der Außenbeleuchtung überwiegend

vorhandenen geringen Adaptationsleuchtdichten.


Auf der Netzhaut des Auges befinden sich verschiedene

Rezeptoren mit unterschiedlicher Empfindlichkeit und

unterschiedlicher Platzierung. Die “’Zapfen“‘ sind für das

Tagessehen (photopisches Sehen) und für die Hell- und

Farbinformationen sensibel und befinden sich fast ausschließlich

im Zentrum der Netzhaut (fovea centralis,

Netzhautgrube, gelber Fleck, Makula). Die für das

Nachtsehen (skotopisches Sehen) sensiblen “’Stäbchen“‘

sind fast ausschließlich nur für Hell-Dunkelinformationen

sensibel und befinden sich überwiegend im peripheren

Bereich der Netzhaut. Beide Rezeptoren haben

unterschiedliche relative (auf 100% normierte) spektrale

Hellempfindlichkeiten. Die Absolutwerte

der Hellempfindlichkeiten unterscheiden sich

allerdings wesentlich.




Darüber hinaus sind auf der Netzhaut noch “’„Blaurezeptoren““‘

angelegt, die für die circadianen Rhythmen

(Steuerung des menschlichen Timing-Systems bzw.

der biologischen Uhr), also für die Synchronisation der

menschlichen Vitalfunktionen mit dem Tag-Nacht –

verlauf verantwortlich sind (Biorhythmus). Insbesondere

steuern diese Rezeptoren den Melatoningehalt im

Blutserum und damit den Wach-Schlafzustand des

Menschen. Melatonin wird bevorzugt bei blauem Licht

unterdrückt und damit der Wachzustand gefördert. Die

relative spektrale Wirkungsfunktion der Blaurezeptoren

hat ihr Maximum bei etwa 450 nm, also im blauen

Bereich des Spektrums. Um die circadiane Wirkung

künstlicher Lichtquellen zu beurteilen, ist der circadiane

Wirkungsfaktor der Lichtquelle definiert worden.

Er ist das Verhältnis der Strahlungsleistung der Lichtquelle,

bewertet mit der circadianen Wirkungsfunktion

C(λ) (also der Wirkungsfunktion der „Blaurezeptoren“)

und der Strahlungsleistung der Lichtquelle, bewertet

mit der visuellen Wirkungsfunktion V(λ).




Zapfen und Stäbchen sind sehr unterschiedlich auf der

Netzhaut verteilt. In der Mitte der Netzhaut

befindet sich eine hohe Dichte von Zapfen für

das farbtüchtige Tagessehen. Im peripheren Bereich

dagegen befinden sich die Stäbchen, die überwiegend

für das Hell-Dunkel-Sehen sensibel sind.



Folgerungen für die Praxis in Bezug auf die Wirkung

von weißem Licht (z. B. von Halogen-Metalldampflampen)

im Vergleich zu gelbem Licht (z. B. von Natriumdampf-

Hochdrucklampen) in der Außenbeleuchtung:

* Aus dem Bild erkennt man, dass „blaues Licht“,

z. B. mit einer Wellenlänge von 500 nm, bei Tages –

sehen mit der Wirkungsfunktion V(λ) im Vergleich zu

gelbem Licht weniger hell empfunden wird als bei

Nachtsehen (V’(λ)-Funktion). Dieser Effekt, der von

dem Prager Physiologen Purkinje (1787 – 1869) entdeckt

wurde, favorisiert mit zunehmender Dunkel –

adaptation weißes Licht, also Licht mit kurzen

Wellenlängen.


* Aus der örtlichen Verteilung der Sinneszellen auf der Netzhaut ergibt sich, dass blaues Licht im peripheren Bereich, wo sich die mehr blau empfindlichen Stäbchen befinden, stärker wahrgenommen wird als im fovealen Bereich. Im zentralen Gesichtsfeld befinden sich nur Zapfen, die für alle Farben sensibel sind. Danach dürfte die Lichtfarbe im Zentrum des Gesichtsfelds eher einen untergeordneten, im peripheren jedoch einen merklichen Einfluss auf die Wahrnehmung haben. Untersuchungen haben bestätigt: Fußgänger, die im peripheren Bereich erscheinen, werden vom Kraftfahrer bei weißem Licht besser erkannt als bei gelbem Licht. Gleiches gilt für Hindernisse außerhalb der Hauptblickrichtung des Kraftfahrers. Daraus folgt auch, dass z. B. in Kreuzungsbereichen und so genannte Konfliktzonen seitlich sich nähernder Personen- oder Fahrzeug verkehr bei weißem Licht deutlicher wahr genommen wird als bei gelbem Licht. Mit der Zunahme der Sehleistung im peri pheren Bereich bei weißem Licht ist auch eine Zunahme der Störwirkung von Licht quellen in diesen Bereichen verbunden. Im fovealen Sehbereich konnte bei weißem Licht keine Zunahme der Sehleistung und der Fahrsicherheit nachgewiesen werden.


* Die Blaurezeptoren, die den Wachzustand des Menschen durch Melatoninunterdrückung steuern, haben ihr Empfindlichkeitsmaximum im blauen Spektralbereich. Daher haben weiße Lichtfarben einen höheren circadianen Wirkungsfaktor als gelbe, z. B. Halogen-Metalldampflampen 0,6 bis 0,8 gegen über Natriumdampf-Hochdrucklampen von nur etwa 0,1. Daraus könnte geschlossen werden, dass weißes Licht eher zu Munterkeit und zum Wachzustand beiträgt als gelbes Licht. Dies allerdings wäre in der Außenbeleuchtung schon deswegen im Hinblick auf die Verkehrssicherheit von Vorteil, weil grundsätzlich die vitale Leistung zu Ende eines Tages deutlich abnimmt. Ob sich diese Effekte auch bei den in der Außenbeleuchtung üblichen Leuchtdichten einstellen ist z. Z. noch nicht hinreichend untersucht. In die Frage weißes oder gelbes Licht in der Außenbeleuchtung spielt auch die Beleuchtungsökonomie und damit die Lichtausbeute der Lichtquellen hinein. Natriumdampf-Hochdrucklampen haben seinerzeit die Quecksilberdampf-Hochdrucklampen wegen ihrer hohen System-Lichtausbeute je nach Leistung von bis zu 140 lm/W, z. B. HST 250 W mit 116 lm/W, abgelöst. Halogen-Metalldampflampen erreichen gegenwärtig je nach Leistung auch Lichtausbeuten bis 115 lm/W, z. B. HIT-CE 250 W mit 105 lm/W. Damit sind die energetischen Kenndaten der Lampen nicht mehr weit auseinander und präjudiziert keine der beiden Lampenarten.


* Ein wesentliches Qualitätskriterium der Beleuchtung spricht für die weiße Lichtfarbe der Halogen-Metalldampflampen: Die deutlich bessere Farbwiedergabe mit Ra = 80, wahlweise auch Ra = 90, gegenüber nur Ra = 20 für die Natriumdampf-Hochdrucklampen. Untersuchungen bestätigen daher auch, dass weißes Licht von Fußgängern als angenehmer empfunden wird und die Farbwahrnehmung von Fußgängern, insbesondere des Gesichtes, bei weißem Licht besser als bei gelbem Licht ist.


In der Fachwelt ist aufgrund bisheriger Untersuchungen unbestritten, dass weißes Licht in der Außenbeleuchtung physiologische und psychologische Vorteile gegenüber gelbem Licht hat und daher empfohlen werden sollte. Strittig ist jedoch, ob aufgrund dieser Vorteile die genormten Mindestanforderungen an die Beleuchtung mit weißem Licht unterschritten werden können, zumal diese ohnehin weit unter denen für optimales Sehen liegen und wesentlich auch von wirtschaftlichen Überlegungen beeinflusst wurden. Ein weiterer Grund ist, dass in dem in der Außenbeleuchtung üblichen (mesopischen) Leuchtdichte- (Adapations-)bereich von 10 cd/m2 bis 0,01 cd/m2 keine Kurven für die Hell empfindlichkeit des Auges definiert sind. Daher können auch die für das helladaptierte Auge ermittelten Lampenlichtströme nicht auf Werte beim mesopischen Sehen hochgerechnet werden. Gelbe Lichtquellen werden nach bisheriger Auffassung deutlich weniger von nachtaktiven Insekten angeflogen als weiße Lichtquellen. Eine neuere Arbeit relativiert jedoch diese Aussage, so dass auch aus ökologischer Sicht Halogen-Metalldampflampen nicht zu diskriminieren sind.


== Flimmern und stroboskopische Effekte ==


Flimmern entsteht durch periodisch auftretende Hell-

Dunkel-Schwankungen, die z. B. durch Leuchten bzw.

durch Lichtreflexe auf vorausfahrenden Fahrzeugen

entstehen können. Flimmern verursacht Sehstörungen

und kann physiologische Effekte wie Kopfschmerzen

hervorrufen. Zum Beispiel muss bei der Tunnel beleuch –

tung der Abstand der Leuchten so gewählt werden,

dass kein Flimmern im Frequenzbereich von 2,5 bis

15 Hz auftreten kann Stroboskopeffekte können zu gefährlichen Situationen

führen, indem sie die wahrgenommene Bewegung

rotierender oder sich hin- und herbewegender Maschinenteile

ändern, z. B. an Sägen auf Baustellen.


Beleuchtungssysteme sollten so ausgelegt werden,

dass Flimmern und Stroboskopeffekte vermieden werden.

Dies kann durch Betrieb von Entladungslampen

mit hohen Frequenzen, wie sie in elektronischen

Betriebssystemen auftreten, erreicht werden.


== Störwirkungen ==


Beleuchtungsanlagen im Freien können Störwirkungen

auf Menschen, Flora und Fauna auslösen. Diese sind

zu vermeiden. Viele Menschen – und nicht nur Astronomen

– beklagen die zunehmende Aufhellung des

Himmels und der Umgebung durch die künstliche

Beleuchtung. Solche Lichtemissionen, die auch z. B.

„Lichtverschmutzung“ genannt werden und Gegenstand

des Emissionsschutzes sind, können außerdem

physiologische Probleme beim Menschen auslösen,

weil sie sich zum Beispiel in ihrer Nachtruhe oder in

der abendlichen Freizeitgestaltung gestört fühlen. Gute

Außenbeleuchtung berücksichtigt auch solche ökologischen

Aspekte


Die Norm EN 12464-2 unterscheidet in Umweltzonen

E1 bis E4 und legt für diese Grenzwerte für

* die vertikale Beleuchtungsstärke am Immissionsort,

* die Lichtstärke der Leuchten,

* den nach oben ausgestrahlten Lichtstromanteil der Leuchten und

* die Leuchtdichte auf Gebäudefassaden und von Schildern

fest, um die maximal zulässige Störwirkung von Außenbeleuchtungsanlagen

für Menschen, Flora und Fauna

zu minimieren. Für bestimmte Zeiträume,

die von den Behörden festgelegt werden und in

denen strengere Anforderungen an die Begrenzung

der Störwirkung gestellt werden (z. B. zwischen 22 Uhr

und 6 Uhr für Kurgebiete, Krankenhäuser und Pflege –

anstalten), gibt die Norm auch deutlich niedrigere

Grenzwerte an.


Zur Begrenzung der Störwirkung von Beleuchtungs –

anlagen, z. B. von Arbeitsstätten im Freien oder von

Sportstätten, die nicht der Straßenbeleuchtung dienen,

sind zusätzliche Grenzwerte für die Schwellenwert –

erhöhung TI festgelegt. Grenzwerte

für Störwirkungen, die von der Straßenbeleuchtung

aus gehen, sind dagegen bisher nicht genormt.



Der Planer muss

* den Wartungsfaktor angeben, den er den Planungen zugrunde gelegt hat und alle Annahmen aufführen, die bei der Bestimmung des Wertes gemacht wurden, z. B. hinsichtlich des Alterungsverhaltens von Lampen und der Verschmutzungsanfälligkeit der Leuchten,

* die Beleuchtungseinrichtung entsprechend den Betriebsbedingungen und der Umgebung festlegen und

* einen umfassenden Wartungsplan erstellen, der das Intervall für den Lampenwechsel, das Intervall für die Reinigung der Leuchten und die Reinigungsmethoden enthalten muss.


== Lichtemissionen Lichtimmissionen ==


Außenbeleuchtungsanlagen können störende Lichtemissionen

und dadurch physiologische und psychologische

Probleme beim Menschen auslösen, weil sie

sich zum Beispiel in ihrer Nachtruhe gestört fühlen.

Außerdem können Lichtemissionen auch Nachteile für

Tiere, Pflanzen und für die Umwelt verursachen.


EN 12464-2 legt zur Begrenzung des vor allem in den

oberen Halbraum ausgesandten Lichtstroms künstlicher

Lichtquellen Grenzwerte fest und will damit zur

Vermeidung von „Lichtverschmutzungen“ des nächtlichen

Himmels beitragen und damit das nächtliche

Umfeld sicherer und übersichtlicher gestalten. Die

Störung von Bewohnern angrenzender Gebäude und

Benutzer vorbeiführender Straßen wird durch die Festlegungen

in EN 12464-2 ebenfalls begrenzt.


Kennzeichen für die Störemission sind:

* die Beleuchtungsstärke Ev am Immissionsort, z. B. auf der Verglasung bzw. Fassade der Gebäude (vertikale Beleuchtungsstärke),

* die Lichtstärke I der Lichtquelle (Leuchte) in der potentiellen Störrichtung,

* der Anteil des oberen Lichtstroms (ULR – upward light ratio) am Gesamtlichtstrom der Leuchten. ULR ist der prozentuale Anteil des Lichtstromes einer Leuchte oder einer Anlage, der oberhalb der Horizontalen (also in Richtung Himmel) abgestrahlt wird, und zwar bei anlagenspezifischer Gebrauchslage der Leuchte.

* die maximale mittlere Leuchtdichte Lb auf angrenzenden Gebäudefassaden und

* die maximale mittlere Leuchtdichte Ls von hellen Schildern, Zeichen, Werbeflächen usw.


Die Grenzwerte dürfen umso höher sein, je höher die

Gesamthelligkeit des betreffenden Gebietes ist, die

durch die Umfeldzonen E1 bis E4 beschrieben werden.

Dabei betrifft


E1 völlig dunkle Bereiche, wie z. B. Nationalparks, Naturdenkmäler von herausragender Qualität, geschützte Stätten etc.


E2 Bereiche niedriger Helligkeit, wie z. B. Industrieund Wohngebiete in ländlicher Umgebung


E3 Bereiche mittlerer Helligkeit, wie z. B. Industrieund Wohngebiete in Vororten


E4 Bereiche hoher Helligkeit, wie z. B. Städte und Geschäftszentren.


Die Grenzwerte nach EN 12464-2 werden hinsichtlich

besonderer Geltungszeiten unterschieden. Es bleibt

den örtlichen Behörden überlassen, den Zeitpunkt der

Gültigkeit von zusätzlichen Restriktionen hinsichtlich

der Störwirkung künstlicher Lichtquellen festzulegen.

Sind solche Zeitpunkte nicht festgelegt, sollten die

höheren Werte nicht überschritten und die niedrigeren

Werte angestrebt werden.


Lichtimmissionen gehören in Deutschland nach dem

Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) zu den

schädlichen Umwelteinwirkungen, wenn sie nach Art,

Ausmaß und Dauer geeignet sind, Gefahren, erhebliche

Nachteile oder erhebliche Belästigungen für die Allgemeinheit

oder für die Nachbarschaft herbeizuführen.

In den Leitlinien zur Beurteilung von Lichtimmissionen

nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz werden

z. B. für Kurgebiete, Krankenhäuser, Pflegeanstalten,

reine Wohngebiete, allgemeine Wohngebiete, besondere

Wohngebiete, Kleinsiedlungsgebiete, Erholungsgebiete,

Dorfgebiete, Mischgebiete, Kerngebiete,

Gewerbegebiete und Industriegebiete unterschiedliche

Geltungszeiten und auch unterschiedliche Emissionsschutzgrenzwerte

festgelegt, und zwar strengere

Anforderungen für die Zeit von 22 Uhr bis 6 Uhr.


Die Grenzwerte nach der Tabelle gelten für die objektspezifische

Montage der Leuchten. Wenn zum Beispiel

eine Mastansatzleuchte mit ULR = 0 am Mastausleger

mit einer Neigung von 15° montiert wird, kann ULR > 0

und diese Montageart nicht mehr in der Umfeldzone E1

einsetzbar sein.


Kugelleuchten mit mehr als 25% des Leuchtenlichtstromes

in den oberen Halbraum sind nach den Anforderungen

EN 12464-2 in Arbeitsstätten im Freien

grundsätzlich nicht mehr einsetzbar, nur noch in Verkehrsanlagen

nach EN 13201, für die keine Grenzwerte

für störende Lichtimmissionen festgelegt sind.



== Notbeleuchtung ==


Bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung entstehen

nicht nur hohe wirtschaftliche Schäden sondern auch

Unfallgefahren für Menschen. Daher hat der Gesetz –

geber mit der europäischen Richtlinie 89/654/EWG für

Arbeitsstätten eine Notbeleuchtung vorgeschrieben.

In Deutschland sind daraufhin die Arbeitsstättenverordnung

(ArbStättV) und die Arbeitsstätten-Richtlinie

ASR 7/4 erlassen worden. Ähnliches gilt auch in den

übrigen EU-Länder.


Notbeleuchtung ist der Oberbegriff für die Sicherheits –

beleuchtung von Arbeitsstätten mit besonderer Gefährdung,

von Rettungswegen sowie für die Ersatzbeleuchtung.


“’Sicherheitsbeleuchtung für Arbeitsplätze“‘ mit besonderer

Gefährdung dient dem gefahrlosen Beenden von

Tätigkeiten und Verlassen des Arbeitsplatzes. Beispiele

sind: Nicht genügend gesicherte heiße oder aggressive

Bäder, Tauchbecken, Gruben, Flurförderer und Hebezeuge

mit heißen Massen, bei explosionsgefährlichen,

giftigen, stark ätzenden Stoffen, bei schnell laufenden

Maschinen, bei denen ungeschützte bewegte Massen

nachlaufen können (z. B. Walzen, Drahtseilmaschinen,

Transportbänder usw.). Maschinen, wie Kreissägen,

Hobelmaschinen, sowie Bohr- und Drehmaschinen,

gehören dann nicht dazu, wenn diese bei Ausfall der

allgemeinen Stromversorgung durch besondere Maßnahmen

sofort stillgesetzt werden. Besondere Gefahren

können auch entstehen z. B. an Arbeitsplätzen mit

Absperr- und Regeleinrichtungen, die bestimmungs –

gemäß zur Vermeidung von Gefahren bedient werden

müssen.


“’Sicherheitsbeleuchtung für Rettungswege“‘ ist in

Arbeitsstätten im Freien eher selten und nur dann

erforderlich, wenn bei Ausfall der allgemeinen Stromversorgung

am Arbeitsplatz besondere Gefahren für

Menschen entstehen. In diesem Fall muss der Rettungsweg

bis zum sicheren Bereich beleuchtet und mit

einem beleuchteten oder hinterleuchteten Rettungs –

zeichen nach ISO 3864-3 bzw. DIN 4844 „Sicherheitskennzeichnung“

und der Berufsgenossenschaftlichen

Vorschrift BGV A8 (früher VBG 125) gekennzeichnet

sein. Auf der Mittellinie des Rettungsweges darf der

Wartungswert der Beleuchtungsstärke an keinem

Punkt 1 lx unterschreiten.


Die Ersatzbeleuchtung dient dem Weiterführen der

laufenden Tätigkeit, die aus bestimmten Gründen nicht

abgebrochen werden kann. In diesen Fällen gelten die

lichttechnischen Anforderungen an die Ersatzbeleuchtung

entsprechend der Art der Tätigkeit während der

Zeit der normalen Stromversorgung nach EN 12464-2.

Soll die Arbeit jedoch in einer angemessenen Zeit

beendet werden, können auch geringere Anforderungen

an die Beleuchtung akzeptiert werden. Zwar werden

in EN 1838 dazu keine genauen Angaben gemacht,

mindestens ist jedoch 1/10 des für den Normalfall

vorgeschriebenen Wartungswertes der Beleuchtungsstärke

erforderlich. Die Umschaltung erfolgt meist

unterbrechungsfrei innerhalb von 0,5 Sekunden.


Für die Notbeleuchtung gelten folgende Regelwerke

* für die lichttechnischen Anforderungen EN 1838 „Angewandte Lichttechnik – Notbeleuchtung“, auf die EN 12464-2 ausdrücklich verweist,

* für die elektrotechnische Anlage EN 50172 „Sicherheitsbeleuchtungsanlagen“, in Deutschland als

DIN EN 50172, Ausgabe 2005 – 01 (früher VDE 0108, Teil 100) veröffentlicht,

* für die Leuchten EN 60598.2-22 „Leuchten – besondere Anforderungen – Leuchten für Notbeleuchtung“,

* für die Kennzeichnung der Rettungswege die internationale Norm ISO 3864-3, „Graphische Symbole –

Sicherheitsfarben und Sicherheitszeichen“, die in Deutschland als Norm DIN ISO 3864, in Frankreich als Norm NF X08-021 bzw. NF ISO 3862-3 und in England als Norm BS ISO 3864-3 veröffentlicht sind, sowie zusätzlich in Deutschland DIN 4844 „Sicherheitskennzeichnung“ und die Berufsgenossenschaftliche Vorschrift BGV A8 „Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung am Arbeitsplatz, Ausgabe 2002 (früher VBG 125).


Die im Anhang von EN 1838 aufgeführten sogenannten

A-Abweichungen zeigen, dass in einigen Ländern

aufgrund gesetzlicher Bestimmungen abweichende

Beleuchtungsniveaus als in dieser Norm festgelegt

sind gelten. Es sind also zusätzlich zu den aufgeführten

Normen noch länderspezifische Gesetze und Regelungen

zur Notbeleuchtung zu berücksichtigen.


Die wichtigsten Anforderungen an die Notbeleuchtung

sind in der Tabelle enthalten. Bei Umschaltung auf

Ersatzstromquellen ist die Empfindlichkeit von Hochdrucklampen

gegen kurzzeitige Spannungsunterbrechungen,

z. B. durch unterbrechungsfreie Umschaltung,

zu beachten.



== Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten im Freien nach EN 12464-2 und weiteren Regelwerken ==


Die Ref.-Nr. sind identisch mit denen in EN 12464-2. Fehlt die gewünschte Tätigkeit in der nachfolgenden Tabelle, so sind die lichttechnischen Anforderungen

entsprechender Tätigkeiten anzuwenden. In besonderen Fällen gelten auch für die Beleuchtung von Arbeitsstätten im Freien die lichttechnischen Anforderungen

nach EN 12464-1 für entsprechende Sehaufgaben in Innenräumen. Die Tabelle enthält noch weitere Positionen, die sich aus anderen Planungsempfehlungen

sowie aus Praxiserfahrungen ergeben.


===Allgemeine Verkehrsbereiche===


===Flughäfen===


===Baustellen===


===Kanäle, Schleusen und Hafenanlagen===


===Landwirtschaftliche Betriebe===


===Tankstellen===


Industrieanlagen und Lagerbereiche



===Im Meer gelegene Gas- und Ölförderanlagen===


===Parkplätze===


===Erdölchemische und andere risikoreiche Industrieanlagen===


===Energie-, Elektrizitäts-, Gas- und Heizkraftwerke===


===Bahnen und Straßenbahnen===

“einschließlich z. B. Klein- und Kleinstbahnen, Einschienen- und U-Bahnen“


===Sägewerke===


===Schiffswerften und Docks===


===Wasser- und Abwasseranlagen===


== Beleuchtungsanforderungen hinsichtlich der Betriebssicherheit und Anlagenschutzes ==


Arbeitsstätten im Freien unterliegen erhöhten Anforderungen

an die Betriebssicherheit und den Werksschutz,

um die Betriebsstätte sicher und den Zwecken entsprechend

zu betreiben. Daher enthält EN 12464-2 im

Anhang A eine Übersicht über die wichtigsten lichttechnischen

Gütemerkmale der Beleuchtung für diese

Sicherheits- und Überwachungsbelange, und zwar

gegliedert nach dem Sicherheitsrisiko. Die Werte der

Tabelle sind für gelegentliche Überwachungsaufgaben

durch Personen anzuwenden. Sie gelten

nicht für ständig besetzte Arbeitsplätze. Für diese sind

die Beleuchtungsanforderungen nach der Tabelle anzuwenden.



=Straßenbeleuchtung=


== Verkehrssicherungspflicht ==


In allen Ländern mit rechtsstaatlicher Ordnung gibt es

Gesetze, die Leben, Gesundheit und Eigentum unter

Schutz stellen und bei Verletzung dieser Bürgerrechte

den dadurch entstandenen Schaden ersatzpflichtig

machen. In Deutschland ist das das Bürgerliche Gesetz –

buch mit dem § 823. Grundsätzlich wurde daraus auch

die Beleuchtungspflicht – zumindest für besondere

Gefahrenpunkte – abgeleitet. Ziel der Verkehrssicherungspflicht

ist es, eine möglichst gefahrlose Benutzung

der öffentlichen Verkehrseinrichtungen, wie Straßen,

Wege und Plätze, zu gewährleisten.


Die Verkehrssicherungspflicht obliegt demjenigen, der

Eigentümer bzw. Verantwortlicher (Straßenbaulastträger)

des Verkehrsweges ist. Für Gefahrenpunkte resultiert

daraus auch eine Beleuchtungspflicht nach EN 13201.


Öffentliche Verkehrswege wie Autobahnen und Fernstraßen

liegen in der Bundesrepublik Deutschland

in der Verantwortung der Bundesregierung. Bei der

Landesregierung liegt die Verantwortung für die Landesstraßen

und für die kommunalen Verkehrswege sind

die Verwaltungen der Städte und Ge mein den verantwortlich,

und zwar jeweils einschließlich der dazu

gehörigen Verkehrs-Nebenanlagen, wie Park-, Rastund

sonstigen Teilflächen der Verkehrsanlagen.


Die Verkehrssicherungspflicht von Privatstraßen,

z. B. die Zufahrten zu Fabrikanlagen oder landwirtschaftlichen

Betriebsstätten, obliegt dem Eigentümer

bzw. je nach Regelung des Wegerechtes dem Betreiber

bzw. Nutzer dieser Verkehrswege.


Verkehrswege in einem Werksgelände, wie Werks –

straßen, Werksparkplätze und weitere außen liegende

Verkehrsbereiche, wie Gehwege, Treppen und von Mitarbeitern

begangene Ruhe- und Freizeitbereiche auf

dem Werksgelände, liegen hinsichtlich der Verkehrs –

sicherungspflicht in der Verantwortung des Unternehmers.

Diese sind Teil der Arbeitsstätte und sind im

Gegensatz zu den vorstehenden Arten der Verkehrswege

aus Gründen des Arbeits- und Gesundheitsschutzes

grundsätzlich nach der Norm EN 12464-2 zu

beleuchten.


Keine Beleuchtungspflicht besteht im Allgemeinen für

anbaufreie innerstädtische Straßen und für Straßen

außerhalb geschlossener Ortslagen, ausgenommen

besondere Gefahrenstellen, wie z. B. Baustellen und

besondere Gefahrenpunkte. Eine Beleuchtungspflicht

für durchgehend bebaute Straßen wird aufgrund der

Daseinsfürsorge und der Abwehr von Gefahren für

Menschen und Sachen allgemein anerkannt – auch

unabhängig gesetzlicher Regelungen (Bild 1.4-1). In den

deutschen Bundesländern Baden-Württemberg und

Berlin ist sie jedoch im Landesstraßengesetz als kommunale

Aufgabe verankert. Eindeutig besteht dagegen

eine Beleuchtungspflicht für Gefahrenpunkte im Straßenbereich,

und zwar innerorts wie auch außerorts.


Solche Gefahrenpunkte sind z. B.

* bebaute Durchgangsstraßen innerhalb geschlossener Ortslagen und

* Gefahrenbereiche wie

* bereichsweise mangelhafter Straßenzustand,

* unübersichtliche Kreuzungen und Einmündungen,

* scharfe Kurven,

* Treppen,

* gekennzeichnete Fußgängerüberwege,

* Verkehrsinseln,

* Baustellen und

* Fahrbahnverengungen durch Hindernisse.


Beleuchtungsanlagen nach dem allgemein anerkannten

Stand der Technik (für die Beleuchtung z. B.

EN 13201 und entsprechende Normen für die elektrische

und mechanische Sicherheit der Anlage) und

deren regelmäßige Inspektion, Wartung und Instandsetzung

sind ein wesentlicher Bestandteil der Beleuchtungspflicht.


Das Errichten und Betreiben der Straßenbeleuchtung

ist eine öffentlich-rechtliche Aufgabe. Zuständig

dafür sind die Gebietskörperschaften bzw. die Träger

der Straßenbaulast (Gemeinde, Stadt, Land, Bund).

Träger und Verantwortlicher der Beleuchtungs- und

Verkehrssicherungspflicht ist damit auch der Straßenbaulastträger.

Dieser entscheidet letztendlich, ob eine

Beleuchtung im Sinne der Daseinsfürsorge, der Gefahrenabwendung

und der Verkehrssicherung erforderlich

ist oder nicht und steht für durch Gerichte festgestellte

Pflichtverletzungen und für Schäden ein. Dabei ist es

unerheblich, ob die Zuständigkeit für Straßenbeleuchtung

privatwirtschaftlichen Unternehmen (z. B. Installations-,

Montage-, Betreiber- oder Energieversorgungsunternehmen)

übertragen wurde und von diesen

in funktioneller Hinsicht betrieben wird. Die rechtliche

Verantwortung und Aufsichtspflicht verbleibt stets beim

Verkehrssicherungspflichtigen, z.B. der Gemeinde oder

der Stadt.



== Licht auf Europas Straßen ==


In Europa gelten weitgehend einheitliche Verkehrs –

regeln, seit November 2003 auch einheitliche Mindestanforderungen

an die Straßenbeleuchtung. Dennoch

besteht die Freiheit für die Menschen in den europäischen

Regionen, ihre Straßenbeleuchtung nach eigenen

Werte- und Designvorstellungen zu gestalten.


Die Gütemerkmale für die Straßenbeleuchtung sind in

der europäischen Norm EN 13201 „Straßenbeleuchtung“

festgelegt. Mit dieser Norm wird der Grundsatz

verfolgt, dass die Qualität der Straßenbeleuchtung

umso höher sein muss, je höher das Sicherheitsrisiko

für die Verkehrsteilnehmer ist. Das wiederum wird

wesentlich durch die Begegnung von Verkehrsteilnehmern

unterschiedlicher Geschwindigkeit (zum Beispiel

Fußgänger, Radfahrer, Kraftfahrzeuge) und die Kolli –

sionsgefahr bestimmt. Die Verkehrsstärke bei Nacht

und die Gefahr, die sich aus der Begegnung von aus

dem ruhendem Verkehr (Parken am Fahrbahnrand)

heraustretenden Fußgängern mit dem fließenden

Verkehr ergeben, sind weitere Kriterien, die die Gütemerkmale

der Beleuchtung bestimmen.


Der einheitliche Beleuchtungsstandard EN 13201 für

die Straßenbeleuchtung gilt in 30 europäischen Staaten. Die Bearbeitung erfolgte im

Technischen Komitee (TC) CEN TC 169 (CEN – Comité

Européen de Normalisation).


Die Normenreihe EN 13201 „Straßenbeleuchtung“

besteht z. Z. aus vier Teilen:


Teil 1: Auswahl der Beleuchtungsklassen. Dieser

Teil fand bei der Endabstimmung bei den Mitgliedern

des CEN keine Mehrheit und ist daher als CEN-Report

CEN/TR 13201-1 in englischer Sprache veröffentlicht

worden. Der wesentliche Grund war, dass die darin enthaltenen

Klassifizierungen der Straßen nach beleuchtungstechnischen

Kriterien von behördlicher Seite als

Klassifizierungen nach verkehrstechnischen Aufgaben

fehlinterpretiert wurde. Damit würde eine verkehrstechnische

Widmung der Straßen vorgenommen und

so in die behördliche Kompetenz und in die Aufgaben

des Verkehrslastträgers eingegriffen.


Der Report ist kein Standard im Sinne des allgemein

anerkannten Standes der Technik. In einigen Ländern

ist der Report jedoch zur nationalen Norm und dort

zum allgemein anerkannten Stand der Technik umgesetzt

worden, so z. B. in


* Deutschland mit DIN 13201-1

* Frankreich FD X90-006-1; FD CEN/TR 13201-1:2005-05-01

* Österreich ÖNORM CEN/TR 13201-1 in Verbindung mit ÖNORM O 1051 „Straßenbeleuchtung – Beleuchtung von Konfliktzonen“ (betrifft die Beleuchtung von Schutzwegen, Kreisverkehr, Fahrbahnteiler, Parkplätze usw.)

* Schweiz SN TR 13201-1 mit der Ergänzung SLG 202:2005 „Richtlinien-Öffentliche Beleuchtung –Straßenbeleuchtung, Ergänzung zu SN TR 13201-1 und SN EN 13201-2 bis -4“

* Tschechien ČSN EN/TR 13201-1.


Die Bestimmung der Beleuchtungsklasse nach

CEN/TR 13201-1 ist jedoch eine unabdingbare

Voraussetzung für die Bestimmung der Gütemerkmale

der Beleuchtung: Nur aufgrund der verkehr lichen

und sonstigen Eigenschaften der Straße – die im

Teil 1 der Normenreihe EN 13201 aus lichttechnischer

Sicht definiert sind – können die Beleuchtungssituation

und daraufhin die Beleuchtungsklasse bestimmt

werden. Diese ist erforderlich, um die Gütemerkmale

der Straßenbeleuchtung zahlenmäßig zu

bestimmen.


Teil 2: Gütemerkmale


Teil 3: Berechnung der Gütemerkmale


Teil 4: Methoden zur Messung der Gütemerkmale von Straßenbeleuchtungsanlagen


In Vorbereitung Teil 5: Anforderungen an die Energie –

effizienz. Mit Bezug auf die EU-Richtlinie 2005/32/EG

„Energy-using Products“ (EuP-Richtlinie), die Festlegungen

an die umweltgerechte Gestaltung von energie –

betriebenen Produkten enthält, sollen Werte für den

Energiebedarf für die Straßenbeleuchtung genormt

werden. Je nach Beleuchtungsklasse ME, CE, S und A

soll es Energieeffizienz-Grenzwerte

(Sleec – Street Lighting Energy Efficiency Criterion) für

die installierte elektrische Leistung in W je m2 Fahrbahn

oberfläche und je lx bzw. je cd/m2 geben.


Die Teile 2 bis 4 von EN 13201 sind in den CEN-Staaten

in nationale Normen umgesetzt worden. Neben

Deutschland, Österreich, der Schweiz, Frankreich und

Tschechien z. B. auch in Großbritannien (BS EN 13201)

und in Spanien (UNE-EN 13201).


== Leuchtdichte ==


Die Leuchtdichte und deren Gleichmäßigkeit auf der

Fahrbahnoberfläche ist die maßgebende lichttechnische

Größe für den Helligkeitseindruck und für die Sehleistung.

Sie nimmt direkt Einfluss auf die Anzahl der Unfälle

in den Dunkelstunden. Eine Erhöhung der mittleren

Leuchtdichte z. B. von 1 cd/m2 auf 2 cd/m2 verringert die

Anzahl der Unfälle in der Dunkelheit um etwa ein Drittel.


Die Bewertung der Straßenbeleuchtung durch das

Kriterium Leuchtdichte (Leuchtdichtetechnik) geht von

den Wahrnehmungsbedingungen des Kraftfahrers

(Beobachterstand ort) und den Reflexionseigenschaften

des Fahrbahnbelages aus und kann nur unter folgenden

Bedingungen angewandt werden:


* ein gerades und ebenes Fahrbahnstück mit gleichen Reflexionseigenschaften,

* ein repräsentativer Leuchtenabstand (Bewertungsfeld) zwischen zwei Leuchten, deren erste Leuchte sich 60 m vor dem Beobachter befindet, und

* ein Beobachterstandort in 1,5 m über der Fahrbahn auf der Mittellinie des betreffenden Fahrstreifens, die meist ¼ der Fahrbahnbreite (b/4) vom rechten Fahrbahnrand entfernt ist.


Wichtig für das Wahrnehmen von Fahrzeugen, Personen

und Gegenständen auf der Fahrbahn ist die örtliche

“’Gleichmäßigkeit“‘ der Leuchtdichte. Während sich das

Auge in einem gewissen Umfang an veränderte mittlere

Leuchtdichten anpassen (adaptieren) kann, ent –

stehen aus der Sicht des Kraftfahrers als Folge ungenügender

Leuchtdichtegleichmäßigkeit Tarnzonen, die

jedoch nicht als solche wahrgenommen werden. Diese bilden Gefahrenquellen für Kraftfahrer und Fußgänger.

Tarnzonen entstehen durch ungleichmäßig beleuchtete

Bereiche der Fahrbahn, vor deren Hintergrund Personen

und Hindernisse aufgrund zu geringer Kontraste

nicht wahr genommen werden können. Tarnzonen entstehen

auch durch Abschalten einzelner Lichtpunkte.

Solche Ab schaltungen, etwa aus Gründen der Kosteneinsparung,

verletzen die Verkehrssicherungspflicht

des für die Verkehrswege verantwortlichen Verkehrslastträgers.

Durch solche Abschaltungen wird das Verkehrsrisiko

deswegen erhöht, weil der Kraftfahrer im

sicheren Vertrauen auf seine Sehleistung auf beleuchteten

Straßen in diese Tarnzonen fährt und die Hindernisse

nicht rechtzeitig erkennt. Für die vor dem Kraftfahrer

liegende Fahrspur gelten daher besondere

Anforderungen an die gleichmäßige Verteilung der

Leuchtdichte.


Die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte auf der Fahrbahn

wird durch die “’Längsgleichmäßigkeit“‘ Ul = Ll, min/Ll, max

(bezogen auf die Mittellinie des Fahrstreifens, auf die

sich die Aufmerksamkeit des Kraftfahrers im wesent –

lichen konzentriert) und die “’Gesamtgleichmäßigkeit“‘

U0 = Lmin/L– (bezogen auf das gesamte Bewertungsfeld)

definiert.



== Beleuchtungsstärke ==


Oft können die Voraussetzungen für eine Leuchtdichtebewertung

nicht erfüllt werden, zum Beispiel bei

Einkaufsstraßen, komplexen Straßenkreuzungen,

Kreisverkehrsplätzen und Stauräumen sowie bei Verkehrswegen

mit nicht eindeutig definierten Reflexionseigenschaften,

wie Radfahr- oder Fußgängerwege. In

diesen Fällen erfolgt die Bewertung des Beleuchtungsniveaus

mit der Beleuchtungsstärke (Beleuchtungsstärketechnik)

und ihrer Gleichmäßigkeit.

Dabei wird in

* horizontale Beleuchtungsstärke Eh,

* vertikale Beleuchtungsstärke Ev,

* zylindrische Beleuchtungsstärke Ez,

* halbzylindrische Beleuchtungsstärke Esc oder

* halbsphärische Beleuchtungsstärke Ehs unterschieden.


Die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke ist als

Quotient aus der minimalen und der mittleren

Beleuchtungsstärke (Emin/Ē) definiert.



== Blendungsbegrenzung ==


Die Verkehrssicherheit kann durch Blendung erheblich

beeinträchtigt werden. Je nach Grad der Blendung

können Unbehagen, Unsicherheit und Ermüdung (psychologische

Blendung), aber auch merkbare Herabsetzung

der Sehleistung (physiologische Blendung) auftreten.

Blendung muss also begrenzt werden.


Die Bewertung der physiologischen Blendung erfolgt

durch die prozentuale Schwellenwerterhöhung

(TI – threshold increment).


In EN 13201-3 ist eine Berechnungsformel für TI angegeben,

die von der mittleren Neuwert-Fahrbahnleuchtdichte

L– und der Schleierleuchtdichte LS ausgeht.



Bei höherer Fahrbahnleuchtdichte können auch höhere

Lichtstärken von Blendlichtquellen und damit auch

höhere Schleierleuchtdichten zugelassen werden, ohne

die Güte der Blendungsbegrenzung unzulässig zu be –

einträchtigen. Hohe TI-Werte bedeuten eine größere

Schwellenwerterhöhung und sind damit ein Hinweis

auf eine Blendgefahr. Für stark befahrene Straßen wird

eine Schwellenwerterhöhung TI bis 10% und für weniger

stark befahrene Straßen TI von 15% bis 20% als

akzeptabel angesehen. In CEN/TR 13201-1 werden nur

für die ME-Beleuchtungsklassen, die nach dem Kriterium

Leuchtdichte bewertet werden, TI-Grenzwerte

angegeben.


Das TI-Verfahren gilt nur für die ME-Beleuchtungsklassen,

für die die Adaptationsleuchtdichte als Fahrbahnleuchtdichte

definiert ist. Für andere Beleuchtungsklassen,

z. B. CE- und S-Klassen, denen das

Gütemerkmal Beleuchtungsstärke zugrunde liegt, sind

keine TI-Grenzwerte fest gelegt, weil dabei die Fahrbahnleuchtdichte

als Adaptationsleuchtdichte, die zur

Bestimmung der TI-Werte erforderlich ist, nicht definiert

ist. Dafür sieht EN 13201-2 zur Beurteilung der

physiologischen Blendung die “’Lichtstärkeklassen“‘ G1

bis G6 vor. Diese sind auch bei Störlichtquellen anzuwenden,

die unter Beobachtungsbedingungen gesehen

werden, die von denen eines Kraftfahrers abweichen.

Die Klassen G1 bis G3 entsprechen „teilabgeschirmten“

bis „abgeschirmten“ Leuchten, die Klassen G4

bis G6 stärker abgeschirmten Leuchten. Die Licht –

stärke klassen bestimmen ganz wesentlich die visuelle

Qualität der Beleuchtung. EN 13201-2 legt keine



Mindestanforderung in Bezug auf die Einhaltung einer

bestimmten Lichtstärkeklasse fest. Sie sind vom Planer

in Ab stimmung mit dem Betreiber der Anlage zu vereinbaren.


Um auch die psychologische Blendung zu bewerten,

enthält EN 13201-2 eine Bewertungsmethode mit

Blendindexklassen D0 bis D6. Der Blendindex wird

wie folgt berechnet:



In EN 13201 werden keine Blendindexklassen vorgeschrieben.

Diese betreffen den Komfort der Anlage und sind vom

Planer in Abstimmung mit dem Betreiber festzulegen.


Auch in der Umgebung von Straßen befindliche Beleuchtungsanlagen

können Blendstörungen verursachen.

EN 12464-2 legt dazu Grenzwerte

zur Begrenzung der physiologischen Blendung

fest: Ausgehend von einer Adaptationsleuchtdichte bei

unbeleuchteten Straßen von 0,1 cd/m2 und für gut

beleuchtete Straßen, z. B. der Klassen ME1 und ME2

mit 5 cd/m2, dürfen die in der Tabelle festgelegten

TI-Werte aus der Sicht des Straßenbenutzers mit Blick

in Fahrtrichtung nicht überschritten werden. Die Werte

gelten für Arbeitsstätten im Freien, für Sport- und Freizeitanlagen

sowie weitere Beleuchtungsanlagen, die

nicht Straßenbeleuchtung sind. Obwohl der TI-Grenzwert

von 15% in allen Fällen gleich ist,

bedeutet er bei niedriger Adaptationsleuchtdichte eine

erheblich stärkere Verringerung der Leuchtdichte der

Blendlichtquelle (Leuchte) als bei hoher Adaptationsleuchtdichte,

bei der auch höhere Blendleuchtdichten

zugelassen werden können. Daraus folgt, dass be leuchtete

Arbeitsstätten und Sportstätten im Freien neben

unbeleuchteten Straßen besonders hohen Anforderungen

hinsichtlich der Vermeidung von Blendstörungen

des Straßenverkehrs unterliegen.




== Lichtfarbe und Farbwiedergabe ==


Zweck der Normenreihe EN 13201 ist die Erhöhung der

Sicherheit. Diese ist ursächlich mit der Sehleistung,

weniger mit dem Sehkomfort verknüpft. Sehleistung

wird durch das Beleuchtungsniveau und dieses in erster

Linie durch den Lichtstrom der Lampen bestimmt. Aus

wirtschaftlichen Gründen werden daher vornehmlich

Lampen mit hoher Lichtausbeute (lm/W) verwendet.

Weitere Lampeneigenschaften, wie die Lichtfarbe und

die Farbwiedergabe, stehen diesem Auswahlkriterium

nach. Daher werden in der Norm EN 13201 keine Festlegungen

zur Lichtfarbe und zur Farbwiedergabe der

verwendeten Lampen gemacht. Dennoch soll die

Beleuchtungsanlage eine Farbwiedergabe aufweisen,

die


* die Identifikation von Personen und Objekten,

* das Führen von Fahrzeugen und

* die Orientierung der Fußgänger

ermöglicht.


Hinsichtlich der Festlegung der Farbwiedergabe von

Lichtquellen und der weitestgehend realistischen

Farbwahrnehmung von Personen und Objekten sind

folgende Fragen zu berücksichtigen:


* Ist die betrachtete Fläche eine Konfliktzone, also ein Bereich, in dem sich motorisierte Verkehrsströme kreuzen oder der auch von anderen Nutzern frequentiert wird?

* Sind Maßnahmen zur Verkehrsberuhigung vorhanden?

* Ist die Schwierigkeit der Fahraufgabe höher als normal? Gemeint ist der Grad der Anstrengung des Verkehrsteilnehmers aufgrund der Informationsquellen, wonach er seine Geschwindigkeit und Position im Verkehr festlegt.

* Ist die Umgebung bewohnt und gibt es parkende Fahrzeuge?


Behörden können nach CEN/TR 13201-1 jedoch besondere

Farbwiedergabeeigenschaften von Lampen aus

Gründen des Beleuchtungskomforts oder wegen einer

Kameraüberwachung festlegen.


Hinsichtlich der visuellen Vorteile von weißem Licht,

z. B. von Halogen-Metalldampflampen gegenüber

wärmeren Lichtfarben, wie z. B. den weit verbreiteten

Natriumdampf-Hochdrucklampen.


== Umgebungs-Beleuchtungsstärkeverhältnis SR ==




Eine gute Straßenbeleuchtung beschränkt sich nicht

nur auf die Beleuchtung der Fahrbahn, sondern bezieht

einen Teil der angrenzenden Flächen, für die keine

besonderen lichttechnischen Anforderungen festgelegt

sind, mit ein. Damit soll der Verkehrsraum auch im

peripheren Bereich des Gesichtsfeldes angemessen

beleuchtet werden. Das Umgebungs-Beleuchtungsstärkeverhältnis

SR (surrounding ratio) dient zur

Beschreibung dieser verbesserten räumlichen Orientierung.

SR ist nach EN 13201-3 das Verhältnis der mittleren

Beleuchtungsstärke der beiden außerhalb der Fahrbahn

angrenzenden Flächen (Streifen) zur mittleren

Beleuchtungsstärke der äußeren Fahrstreifen der

Fahrbahn (Breite b), wobei diese Flächen alle die gleiche

Breite aufweisen. Die Breite der Flächen außer halb der

Fahrbahn ist b/2, maximal jedoch 5 m. Der zu bewertende

Streifen auf der Fahrbahn ist ebenfalls entweder

b/2 oder maximal 5 m breit. SR berechnet sich nach

EN 13201-3 wie folgt:



== Beleuchtungssituation ==




Die Gütemerkmale der Beleuchtung stehen im engen

Zusammenhang mit der Verkehrssituation. Diese wird

durch die Beleuchtungssituationen A1 bis E2 erfasst.


Die Beleuchtungssituation beschreibt die wichtigsten

Verkehrskriterien. Dazu gehören


* die Art der Hauptnutzer und deren Geschwindigkeit.

* die weiterhin auf dem Verkehrsweg zugelassenen Nutzer und

* die auf dem betreffenden Verkehrsweg nicht zugelassenen Nutzer.


Mit diesen Kriterien wird vor allem das Verkehrsrisiko

beschrieben, das mit steigender Fahrgeschwindigkeit

des Hauptnutzers und der Kollisionsgefahr unter Verkehrsteilnehmern

unterschiedlicher Geschwindigkeit

zunimmt.



Den Beleuchtungssituationen, die die wesentlichen

verkehrlichen Daten der Straße beschreiben, sind in

CEN/TR 13201-1 Beleuchtungsklassen

zugeordnet, mit denen die lichttechnischen Planungsgrößen

festgelegt sind.

Je nach Art des Verkehrsweges und der Bewertung der

Beleuchtung nach den Kriterien Leuchtdichte oder

horizontale, vertikale, halbzylindrische bzw. halb –

sphärische Beleuchtungsstärke stehen verschiedene

Beleuchtungsklassen zur Auswahl.



== Beleuchtungsklassen ==





Je höher die Zählnummer einer Beleuchtungsklasse

ist, zum Beispiel ME3 gegenüber ME1, desto geringer

sind die lichttechnischen Anforderungen an die

Beleuchtung.

Um die den Planungen zugrunde zu legende Beleuchtungsklasse

zu bestimmen, sind in CEN/TR 13201-1

Basistabellen und Zusatztabellen enthalten, die eine

Vielzahl von verkehrlichen und sonstigen Kriterien der

zu beleuchtenden Straße berücksichtigen.

CEN/TR 13201-1 enthält für jede Beleuchtungssituation

A1 bis E2 eine Basistabelle mit den dafür zutreffenden

Beleuchtungsklassen und eine Zusatztabelle,

mit der diese aufgrund weiterer Kriterien konkretisiert

werden.


== Basistabellen ==


Die Basistabellen enthalten folgende Auswahlkriterien:

* “’Trennung der Richtungsfahrbahnen“‘

* “’Abstand zwischen Anschlussstellen bzw. Entfernung zwischen Brücken“‘ in km

* Bauliche Maßnahmen zur Verkehrsberuhigung wirken sich ungünstig auf den Verkehr aus. Eigens zur Verkehrsberuhigung eingebaute Hindernisse müssen sicher erkannt werden. Daher steigen an diesen Stellen die Beleuchtungsanforderungen.

* “’Kreuzungsdichte“‘ (Anzahl Kreuzungen je km): Je häufiger Kreuzungen auftreten, desto größer ist auch die Kollisionsgefahr und umso besser muss auch die Beleuchtung sein.

* “’Schwierigkeit der Fahraufgabe“‘ ist der Grad der Anstrengung des Verkehrsteilnehmers, seine Fahrgeschwindigkeit und sein Fahrverhalten aufgrund der Informationsquellen (z. B. Verkehrshinweise) entsprechend einzustellen. Eine gute visuelle Führung durch die Straßenbeleuchtung verringert solche Schwierigkeiten.

* “’Verkehrsfluss der Fahrzeuge“‘, bewertet durch den durchschnittlichen täglichen Verkehr (DTV): Gesamtes Verkehrsaufkommen während einer Anzahl von ganzen Tagen in beiden Fahrrichtungen dividiert durch die Anzahl dieser Tage. Obwohl die künstliche Beleuchtung der Straßen ausschließlich nur für die Dunkelstunden vorgesehen ist und die Verkehrsdichte dann oft geringer ist als am Tage, wird der Mittelwert des täglichen und nächtlichen Verkehrs herangezogen, weil diese Daten eher aus Verkehrszählungen zur Verfügung stehen als die Verkehrszahlen der Dunkelstunden.

* “’Verkehrsfluss Radfahrer bzw. Fußgänger“‘, normal oder hoch.

* “’parkende Fahrzeuge“‘, zulässig oder nicht


== Zusatztabellen ==


Die Zusatztabellen berücksichtigen weitere Auswahlkriterien:


* “’Konfliktzonen“‘ sind Flächen, auf denen sich entweder motorisierte Verkehrsströme kreuzen oder sich Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern (zum Beispiel mit Radfahrern) ergeben können.

* “’Komplexität des Gesichtsfeldes“‘ beschreibt visuelle Einflüsse auf den Verkehrsteilnehmer durch andere beleuchtete Elemente im Gesichtsfeld, durch die die eigentliche Wirkung der Straßenbeleuchtung oder die Erkennbarkeit von Lichtsignalen beeinträchtigt wird. Durch diese beleuchteten Elemente wird der Verkehrsteilnehmer irregeführt, abgelenkt, gestört oder belästigt. Beispiele: Lichtwerbeanlagen, helle Sportstättenbeleuchtung.

* “’Parkende Fahrzeuge“‘ am Fahrbahnrand bedeuten zusätzliche Unfallgefahren, etwa durch spontan auf die Straße tretende Fußgänger oder durch unachtsam geöffnete Fahrzeugtüren.

* “’Leuchtdichte der Umgebung“‘ beschreibt die Störung der visuellen Wahrnehmung auf der Straße durch eine helle Umgebung, zum Beispiel durch hell beleuchtete Industrie- und Sportanlagen. Allgemein gilt:

** niedrig – ländliche Umgebung

** mittel – städtische Umgebung

** hoch – Stadtzentrum

* “’Kriminalitätsrisiko“‘ beschreibt die Kriminalitätsrate in der näheren Umgebung der betrachteten Verkehrsfläche im Vergleich zur Kriminalitätsrate in der weiteren Umgebung.

* “’Gesichtserkennung:“‘ Fußgängerbereiche werden dann als sicherer akzeptiert, wenn das Verhalten der Passanten und deren Absichten rechtzeitig erkannt werden. Man muss also körperliche Bewegungen und Gesichtsausdrücke bereits aus einer genügenden Entfernung erkennen können. Daraus folgt, dass entgegenkommende Personen entsprechend beleuchtet sein müssen.


In den Tabellen sind für

die Beleuchtungssituationen A1 bis A3, B1 und B2

sowie D3 und D4 die Basis- und Zusatztabellen zur

Bestimmung der anzuwendenden Beleuchtungsklassen

für trockene Fahrbahnoberflächen nach CEN/TR 13201-1

angegeben. Die Basis- und Zusatztabellen zur Bestimmung

der Beleuchtungsklasse für die Beleuchtungs –

situation C1 (Rad- und Fußgängerwege), D2 (Bahnhofsvorplätze,

Busbahnhöfe, Taxistände) sowie E1 und E2

für Fußgänger- und Einkaufszonen siehe Kapitel 1.8,

für die Beleuchtungssituation D1 (Autobahnrastanlagen,

Containerplätze).


Die Berechnung der Leuchtdichte auf nassen Fahrbahnen

ist nur unter gewissen Einschränkungen möglich.

Nasse Fahrbahnen und deren besonderes Reflexionsverhalten

werden vornehmlich nur in Nordeuropa den

Planungen zugrunde gelegt. Auf weitere Einzelheiten

muss auf die Normenreihe EN 13201 verwiesen werden.



== Bestimmung der Beleuchtungsklasse für Straßen mit der Geschwindigkeit des Hauptnutzers von > 60km/h ==









== Äquivalenzklassen ==


Aufgrund etwa gleicher Beleuchtungsniveaus sind

Entsprechungen zwischen den Beleuchtungsklassen

möglich.

Damit lassen sich auch die Beleuchtungsklassen

benachbarter Flächen, zum Beispiel für eine Haupt –

verkehrsstraße und den angrenzenden Radfahrweg,

ermitteln. Dabei ist zu beachten, dass die Differenz der

vergleichbaren Beleuchtungsklasse zu der der benachbarten

Fläche nicht mehr als zwei sein darf.


Zum Beispiel darf der Radfahrweg oder ein Standstreifen

neben einer Hauptverkehrsstraße keine geringere

Beleuchtungsklasse als S3 mit einer mittleren Beleuchtungsstärke

von 7,5 lx aufweisen, wenn die Hauptverkehrsstraße

nach der Beleuchtungsklasse ME3 mit einer

mittleren Leuchtdichte von 1,0 cd/m2 beleuchtet ist.


Die Äquivalenzklassen sind auch hilfreich für zusätz –

liche Bewertungen der Beleuchtung. Befindet sich

z. B. im Zuge einer beleuchteten Autobahn bzw. mehrspurigen

Schnellstraße der Beleuchtungsklasse ME2

mit einer mittleren Leuchtdichte von 1,5 cd/m2

eine Mautstelle, ist am Mautschalter

die Beleuchtungsklasse EV4 anzuwenden und eine

vertikale Beleuchtungsstärke von 7,5 lx zu installieren.


In einigen europäischen Ländern wird anstelle der

horizontalen Beleuchtungsstärke die halbsphärische

Beleuchtungsstärke verwendet. In diesem Fall können

die A-Klassen anstelle der empfohlenen S-Klassen

angewendet werden.


Die ES- bzw. EV-Beleuchtungsklassen bewerten zusätz –

lich die halbzylindrische Beleuchtungsstärke (ES-Klassen)

und die vertikale Beleuchtungsstärke (EV-Klassen).

Hinweise für Anwendungsfälle der verschiedenen

Beleuchtungsklassen enthält die Tabelle.



== Planung der Straßenbeleuchtung ==


Die Planung der lichttechnischen Anlagendaten der

Straßenbeleuchtung geht von folgenden Vorgaben aus:


* Art der Benutzer und deren Geschwindigkeit, die durch die “’Beleuchtungssituation“‘ beschrieben wird.

* bauliche und verkehrliche Kriterien, die die “’Beleuchtungsklasse“‘ bestimmen.

* Daraus ergeben sich die lichttechnischen “’Anlagenwerte“‘.


Die Werte für die mittlere Leuchtdichte und die mittlere

Beleuchtungsstärke sind Wartungswerte, die zu keiner

Zeit unterschritten werden dürfen. In der Planung ist

ein “’Wartungsfaktor“‘ zu verwenden, der das Produkt

aus dem Leuchtenwartungsfaktor und dem Lampenwartungsfaktor

ist und der die Alterung und Verschmutzung

von Lampen und Leuchten während der Betriebszeit

berücksichtigt.


Der Wartungsfaktor ist vom Planer aufgrund der

Betriebsbedingungen zu ermitteln, Einzelheiten siehe

Kapitel 1.2. Falls keine speziellen Angaben zur Bestim –

mung des Wartungsfaktors vorliegen, ist der Wartungsfaktor

0,7 ein in der Praxis häufig verwendeter Wert. Es

ist jedoch zu beachten, dass bei hochwertigen Leuchten

mit hoher Schutzart und geringer Verschmutzungsanfälligkeit

ein Wartungsfaktor von 0,8 realistisch ist.


Für die Beurteilung der physiologischen Blendung wird

die Schwellenwerterhöhung TI (in %) der Beleuchtungsanlage

berechnet. Die in EN 13201-2 festgelegten

TI-Werte gelten für die Neuanlage und dürfen für diese

nicht überschritten werden.


Die Berechnung der Beleuchtungsstärke und deren

Gleichmäßigkeit, wie sie für die Beleuchtungsklassen

CE, S und A sowie für die ergänzenden Beleuchtungsklassen

ES und EV erforderlich ist, erfolgt mit im

Kapitel 1.17 beschriebenen Computerprogrammen.

Wenn das Kriterium Leuchtdichte angewendet werden

kann, was für Beleuchtungsklassen ME zutrifft, sind

der


* Beobachterstandort des Kraftfahrers,

* die Reflexionseigenschaften des Fahrbahnbelages,

* die lichttechnischen Eigenschaften der Leuchten und

* die Anordnung der Leuchten zur Fahrbahn

ausschlaggebend für die Leuchtdichte und deren

Gleichmäßigkeit.


EN 13201-3 definiert die “’Beobachterstandorte“‘ und das

Bewertungsfeld für die Güte der Straßenbeleuchtung.

Der Beobachterstandort befindet sich auf der Mittellinie

des rechten Fahrstreifens, bei zwei Fahrstreifen also

b/4 vom rechten Fahrbahnrand entfernt und in 1,5 m

über der Fahrbahnoberfläche. Das Bewertungsfeld nimmt die

gesamte Fahrbahnbreite ein, beginnt 60 m vor dem

Beobachter und erstreckt sich über die Länge eines

Lichtpunktabstandes a, der mit einer Leuchte beginnt

und der nächsten Leuchte endet.


Die “’Reflexionseigenschaften“‘ der Fahrbahnoberfläche

bestimmen ganz wesentlich die Leuchtdichte der Fahrbahn.


Die Fahrbahnleuchtdichte L am Punkt P auf der Fahrbahn

wird von der Beleuchtungsstärke E und den

Reflexionseigenschaften der Fahrbahnoberfläche

q(¥,ƒ) bestimmt. Die Beleuchtungsstärke E ist abhängig

von der räumlichen Lichtstärkeverteilung

I (¥,ƒ) der Leuchten, dem Lichtstrom der verwendeten

Lampen und der Geometrie der Beleuchtungsanlage.



Die Reflexionseigenschaften der Fahrbahnoberfläche

werden durch den Leuchtdichtekoeffizienten q(¥,ƒ)

beschrieben. Dieser ist im Wesentlichen von der Lichteinfallsrichtung

¥, dem Ebenenwinkel der Betrachterrichtung

ƒ und dem als konstant angenommenen

Beobachtungswinkel (1° zur Horizontalen) abhängig

und ist als räumliche Reflexionsindikatrix

dargestellt.


Die Reflexionseigenschaften von Fahrbahnoberflächen

werden durch folgende Größen gekennzeichnet:


* Leuchtdichtekoeffizient q0, der quasi das Volumen der Reflexionsindikatrix q(¥,ƒ) repräsentiert und den über alle Lichteinstrahlungswinkel gemittelten (integrierten), also den Gesamtreflexionsgrad ohne Berücksichtigung von diffusen und spiegelnden Anteilen beschreibt,

* Spiegelfaktoren S1 und S2 bzw. �p, die die Form der Reflexionsindikatrix und damit den spiegelnden Anteil beschreiben. S1 ist das Verhältnis des Leuchtdichtekoeffizienten q(¥,ƒ) unter ƒ = 0° und bei Lichteinfall unter ¥ = 63,5° und q(0,0) bei senkrechtem Lichteinfall. S2 ist der Quotient aus dem mittleren Leuchtdichtekoeffizienten q0 und dem Leuchtdichtekoeffizienten q(0,0) bei senkrechtem Lichteinfall.




Die Klasseneinteilungen trockener Fahrbahnen erfolgen

aufgrund des Spiegelfaktors �p und des mittleren

Leuchtdichtekoeffizienten q0. Stark streuend reflektierende,

raue Oberflächen sind gekennzeichnet durch

niedrige �Kp-Werte, stark spiegelnd reflektierende,

glatte Oberflächen durch hohe K�p-Werte.


Helle Fahrbahnmaterialien (z. B. mit Quarzitanteilen)

weisen hohe, dunkle Fahrbahnmaterialien (z. B. mit

dunklen mineralischen Füllstoffen) niedrige mittlere

Leuchtdichtekoeffizienten q0 auf. Die Werte von K�p

und q0 werden an Proben für den Fahrbahnbelag mit

Reflektometern gemessen, und zwar unter den defi –

nierten Lichteinfallswinkeln 0° bzw. 63,5° und dem

Beobachterwinkel von 1° gegen die Horizontale.


Die Reflexionswerte können sich jedoch im Laufe der

Nutzung der Fahrbahn durch Reifenabrieb, Ölspuren,

Verschmutzungen, Feuchtigkeit usw. erheblich ändern.


Aus praktischen Erwägungen haben sich auf inter –

nationaler Ebene zwei Fahrbahnbeläge C1 und C2 ergeben,

mit denen – insbesondere wegen der zeit lichen

Änderung des Reflexionsverhaltens – hin reichend

genau geplant werden kann. C1 entspricht R1 und C2

ersetzt als Mittelwert die Beläge R2 bis R4. Untersuchungen

haben ferner ergeben, dass der Spiegel –

faktor S1 die Glanzeigenschaften der Beläge besser

beschreibt.


Für feuchte Fahrbahnen sind z. B. in nordeuropäischen

Staaten MEW-Klassen definiert.




In der Praxis wurde häufig der Belag R3 mit einem mitt –

leren Leuchtdichtekoeffizienten von q0 = 0,08 cd/(m2 lx)

angewendet. Den Empfehlungen von CEN/TR 13201-1

folgend wird jedoch der Belag C2 mit q0 = 0,07 bevorzugt.


== Anlagengeometrie ==




Bevor die Anlagendaten mit Computerprogrammen

be rechnet werden, muss die Anlagengeometrie fest –

gelegt werden. Bezüglich der Orientierung der die

Lichtstärke verteilungskurven beschreibenden C-Ebenen

siehe Bild bezüglich der Geometriegrößen siehe

Tabelle.



== Leuchtenanordnungen ==





== Beleuchtung der Umgebung ==


Gute Beleuchtung von Straßen, insbesondere von

Anlieger- und Sammelstraßen, ist nicht nur durch hohe

und gleichmäßige Beleuchtungsstärke bzw. Leuchtdichte

auf der Fahrbahn gekennzeichnet. Angrenzende

Fuß- und Radwege müssen ebenfalls ausreichend

beleuchtet sein. Eine ausgewogene Helligkeitsverteilung

des gesamten Verkehrsraumes trägt insbesondere bei

gemischtem Fußgänger- und Kraftverkehr zu erhöhter

Verkehrssicherheit bei. Sie schützt den Bürger im Verkehrsgeschehen

und vor Gefahren für Leib und Leben.

Straßenbeleuchtung wird so zu einem Teil des kommunalen

Sicherheitskonzeptes und der Daseinsfürsorge

für die Bürger.


Für die nach dem Leuchtdichtekriterium beleuchteten

Straßen der Beleuchtungsklassen ME ist dafür das

Kriterium Umgebungs-Beleuchtungsstärkeverhältnis

SR ≥ 0,5 vorgesehen. Danach soll die

Beleuchtungsstärke der beiden außerhalb der Fahrbahn

liegenden Streifen mit der halben Fahrbahnbreite

(maximal 5 m) mindestens die halbe Beleuchtungsstärke

der Fahrbahn aufweisen.


== Lichtimmissionen ==


Gute Straßenbeleuchtung schließt auch die Vermeidung

störender Lichtimmissionen, insbesondere gegenüber

Anwohnern der Verkehrswege, ein. Leuchten mit optischen

Systemen konzentrieren den Lampenlichtstrom

in wirtschaftlicher Weise auf die Verkehrsfläche.

Trotz des Wunsches, das Gesichtsfeld des Kraftfahrers

wenigstens annähernd auszuleuchten und damit seinen

Informationshorizont zu erweitern, muss Straßen –

beleuchtung negative Einflüsse auf anliegende Wohnungen

und auf das Wohlbefinden der Bewohner vermeiden.


Das nachfolgende Beispiel zeigt die Planung der Be –

leuchtung einer Sammelstraße, die auch die vertikale

Beleuchtungsstärke auf den angrenzenden Häuserfronten

erfasst. Die Verteilung der vertikalen Beleuchtungsstärke

wird durch Isoluxkurven dargestellt und

zeigt, ob die zur Vermeidung von Störungen maximal

zugelassene Beleuchtungsstärke (z. B. 3 lx auf der

Fensterfront) überschritten wird. Straßenleuchten mit

geeigneten optischen Systemen werden dieser Forderung

gerecht.


Hinsichtlich weiterer störender Lichtimmissionen

durch die Straßenbeleuchtung.



== Wirtschaftlichkeit ==


Die Kosten einer Straßenbeleuchtung sind untrennbar

mit der Qualität der Beleuchtung und dem Schutz der

Bürger vor Gefahren an Leib und Leben sowie von

Sachwerten verknüpft. Wirtschaftlich ist eine Beleuchtungsanlage,

wenn sie diese Schutzaufgaben und

damit die Daseinsfürsorge mit möglichst geringen

Kosten erfüllt.


Die Kosten der Straßenbeleuchtung ergeben sich aus

Wartung, Inspektion und Instandsetzung sowie dem

Energiebedarf. Der Anteil der Energiekosten an den

gesamten Betriebskosten der Straßenbeleuchtung

betrug vor 20 Jahren nur etwa 30% und wird gegenwärtig

mit bis zu 50% und je nach dem, welche Kostenanteile

in die Gesamtkosten einbezogen werden, sogar

mit bis 65% angegeben. Diese Änderung ist trotz energiesparender

Neu- und Sanierungsmaßnahmen auf

eine drastische Verringerung der Kosten für Wartung

und Instandsetzung zurückzuführen, die durch Rationalisierungsmaßnahmen

und durch den Wettbewerb

unter den Betreibern bzw. Dienstleistern der Straßenbeleuchtung

entstanden sind. Zum Beispiel konnten die

Wartungszyklen für die Leuchtstellen aufgrund technologischer

Fortschritte auf 4 Jahre ausgedehnt werden.


Der Energiebedarf für die Straßenbeleuchtung wird mit

etwa 0,7% des gesamten Elektrizitätsbedarfs eines

Industrielandes und mit etwa 0,4% der Gesamtkosten

des Haushaltes deutscher Städte- und Gemeinden

angesetzt. Trotz des geringen Anteils sind die Kosten

der Straßenbeleuchtung im kommunalen Haushalt ein

wichtiger Posten, denn sie können bis zu 45% des

Bedarfs an elektrischer Energie ausmachen.


Aufgrund energieeffizienter Beleuchtungssysteme

nehmen die Energiekosten für die Straßenbeleuchtung

seit Jahren kontinuierlich ab, ohne die Qualität der

Beleuchtung zu beeinträch tigen. Zusätzlich können die

Kosten durch ein Licht manage ment verringert werden.

Dazu gehören die Anpassung des Beleuchtungsniveaus

an die Verkehrsstärke, die sich im Laufe der Einschaltzeit

der Straßenbeleuchtung stark ändern kann, als

auch die Überwachung des Betriebszustandes der

Maste, Schaltgeräte, Lampen und Leuchten durch

intelligente Überwachungssysteme.

Falsch und ein Verstoß gegen die Verkehrssicherungspflicht

ist es, einzelne Lichtpunkte abzuschalten und so

Tarnzonen mit erhöhter Unfallgefahr zu schaffen.


Wartungskosten können durch Verlängerung der Wartungsintervalle

verringert werden. Dazu tragen lang –

lebige Lampen, hochwertige Materialien und hohe

Schutzarten der Leuchten sowie korrosions- und

belastungsstabile Maste bei. Das Wartungsintervall der

Straßenbeleuchtung hat sich aufgrund technologischen

Fortschritts von früher 2 Jahren in vielen Fällen auf

4 Jahre verdoppelt.


Sanierungen von Altanlagen können ganz wesentlich

die Kosten reduzieren. Nach EU-Erhebungen sind in

Europa über 30% der Straßenbeleuchtung älter als

20 Jahre und nach heutigen Maßstäben uneffektiv. Eine

Umstellung könnte 600 bis 700 Mio. Euro einsparen

und den CO2-Ausstoß drastisch reduzieren.



= Straßenbeleuchtung – Konfliktzonen =


Straßen sind selten Verkehrswege mit ungehinderter

Geradeausfahrt. Sie sind meist hindernis- und kon fliktbelastete

Verkehrswege, denn sie bestehen aus einer

Vielzahl von Einmündungen, Kreuzungen und weiteren

Kollisionsmöglichkeiten. Sie werden von Verkehrs teilnehmern

unterschiedlicher Verhaltensweisen,

Geschwindigkeiten und Helligkeitskontrasten zur

Umgebung genutzt und erfordern daher eine besondere

visuelle Aufmerksamkeit. Diese Bereiche werden

nach CEN/TR 13201-1 als Konfliktzonen bezeichnet.

Das sind Flächen, auf denen sich motorisierte Verkehrsteilnehmer

kreuzen bzw. Flächen, die auch von

anderen Verkehrsteilnehmern genutzt werden. Konfliktzonen

erfordern höhere Aufmerksamkeit vom Verkehrsteilnehmer

und daher auch bessere Beleuchtung

als Verkehrswege ohne Kollisionsgefahr.

Beispiele von Konfliktzonen im Zuge eines Straßen verlaufes

sind:


* Fußgängerüberwege

* Fußgänger-Querungshilfen (Mittelinseln)

* Kreuzungen und Einmündungen

* Kreisverkehrsanlagen (Kreisel)

* Haltebuchten, z. B. Bushaltestellen

* Mautstellen

* Baustellen-, Fabrik- oder Hofeinfahrten

* Fußgänger- und Radfahrwege


Das Bild zeigt eine innerstädtische Straße mit

typischen Konfliktzonen, wie Straßeneinmündungen,

Fußgängerüberwegen und einem Kreisverkehr.





Für die Planung der Beleuchtung von Konfliktzonen

ist es wichtig, auch den Bereich davor (und bei Gegenverkehr

auf nicht getrennten Fahrbahnen auch dahinter)

mit einem höheren Niveau zu beleuchten (markierte

Bereiche in Bild 1.5-1). Die Schweizer Richtlinie

SLG 202 (Ergänzung zur SN TR 13201-1) empfiehlt

diese Strecke aus der Anhaltestrecke SD (Stopping

Distance, Haltesichtweite) abzuleiten, die sich aus

dem Reaktions- und dem Bremsweg zu sammensetzt,

und gibt dafür Werte an.


Die Streckenabschnitte zwischen den Konfliktzonen

können – sofern diese mindestens 200 m lang sind –

mit dem für die Beleuchtungsklasse geltenden, meist

geringerem Niveau beleuchtet werden.


In Deutschland wird die Haltesichtweite nach der

Geschwindigkeit, die 85 % der Fahrzeuge bei nasser

Fahrbahn nicht überschreiten (v85), festgelegt.


== Fußgängerüberwege ==


Fußgängerüberwege FGÜ (auch Schutzweg, Zebrastreifen

oder Fußgängerstreifen genannt) sind eine von

mehreren Möglichkeiten zur Sicherung des Fußgängers

beim Überqueren der Fahrbahn. Zeitweilig war

man in Deutschland der Meinung, dass FGÜ wegen der

steigenden Verkehrsbelastung und der abnehmenden

Verkehrsmoral nicht sicher genug seien und sind daher

oft auch zurück gebaut oder durch Lichtsignalanlagen

ersetzt worden. In letzter Zeit werden vor allem aus

Kostengründen wieder vermehrt FGÜ angelegt. Ihre

Kosten werden gegenüber Fußgänger-Signalanlagen

mit nur 20% bis 30% angegeben.


Nach der deutschen Straßenverkehrsordnung (STVO §26)

haben an Fußgängerüberwegen Fahrzeuge mit Ausnahme

von Schienenfahrzeugen den Fußgängern sowie

Fahrern von Krankenfahrstühlen oder Rollstühlen,

welche den Überweg erkennbar benutzen wollen, das

Überqueren der Fahrbahn zu ermöglichen. Dann dürfen

sie nur mit mäßiger Geschwindigkeit heranfahren;

wenn nötig müssen sie warten.


Diese Regelung macht nur Sinn, wenn der Fußgängerüberweg

selbst und die Absicht der Fußgänger, den

FGÜ zu betreten, vom Kraftfahrer auch erkannt werden.

Dies setzt grundsätzlich die Kennzeichnung des

FGÜ mit dem Zeichen 293 der STVO (weiße Streifen auf

der Fahrbahn) und ausreichende Sicht des Überweges

und dessen Wartebereich, d.h. auch deren Beleuchtung

in der Dunkelheit, voraus.


Die Beleuchtung von Fußgängerüberwegen wird im

Anhang von EN 13201-2 behandelt. Dabei wird auf die

in einigen europäischen Ländern geltenden nationalen

Standards mit detaillierten lichttechnischen Anforderungen

und Planungsempfehlungen hingewiesen.

Konkrete Anforderungen werden in EN 13201 nicht

gegeben. Es wird jedoch empfohlen, Leuchten mit

asymmetrischer Lichtstärkeverteilung vor dem FGÜ

so anzuordnen, dass die Fußgänger aus der Sicht

des Kraftfahrers angestrahlt werden und so ein Positiv

kontrast gegenüber dem dunkleren Fahrbahnhintergrund

entsteht. Die Zonen, in denen Fußgänger vor

Betreten des FGÜ warten, sind ebenso zu beleuchten.


Für die Beleuchtung von Fußgängerüberwegen sind in

Deutschland folgende Richtlinien heranzuziehen:


* „Richtlinien für die Anlage und Ausstattung von Fußgängerüberwegen (R-FGÜ 2001)“, herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr.

* DIN 67523 „Beleuchtung von Fußgängerüberwegen (Zeichen 293 der Straßenverkehrsordnung STVO) mit Zusatzbeleuchtung“.


Nach R-FGÜ 2001 dürfen FGÜ nur innerhalb geschlossener

Ortschaften und bei maximal 50 km/h angelegt

werden. Sie müssen bei 50 km/h (30 km/h) aus einer

Entfernung von 100 m (50 m) erkennbar sein. Die un gehinderte

Sicht zu den Warteflächen der Fußgänger (die

sich außerhalb der Fahrbahn auf dem Randstreifen

befinden) muss mindestens 50 m bei 50 km/h bzw.

30 m bei 30 km/h betragen. Sind diese Bedingungen

aus örtlichen Gegebenheiten nicht realisierbar, dürfen

Fußgängerüberwege nicht angeordnet werden.


Fußgängerüberwege müssen nach R-FGÜ 2001

beleuchtet sein, damit Fußgänger auch bei Dunkelheit

und bei regennasser Fahrbahn auf dem Fußgängerüberweg

und auf der Wartefläche am Straßenrand aus

beiden Richtungen deutlich erkennbar sind – ebenso

auch die Markierung des Fußgängerüber weges.

Hinsichtlich der Ausführung der Beleuchtung von

Fußgängerüberwegen wird auf die deutsche Norm

DIN 67523 verwiesen. Damit hat diese Norm quasi

rechtliche Verbindlichkeit.


EN 13201-2 und DIN 67523 beschreiben grundsätzlich

zwei Arten der Beleuchtung von Fußgängerüberwegen:


* Negativkontrast: Der Fußgänger wird nur gering beleuchtet und erscheint als dunkle Silhouette vor dem durch Beleuchtung aufgehellten Hintergrund.

* Positivkontrast: Der Fußgänger wird angestrahlt und erscheint hell vor dem durch die allgemeine Straßenbeleuchtung beleuchteten, meist dunkleren Hintergrund.


Wenn ein ausreichend hohes Beleuchtungsniveau auf

der Straßenoberfläche vorhanden ist, können die Leuchten

der Straßenbeleuchtung so positioniert werden,

dass ein ausreichender “’Negativkontrast“‘ zwischen dem

(dunklen) Fußgänger und dem hellen Hintergrund (Straßenoberfläche) entsteht. Nach DIN 67523 ist das

der Fall, wenn der Straßenabschnitt 50 m vor und bis

50 m hinter dem Fußgängerüberweg während der ge –

samten Dunkelheit mit dem Wartungswert der mittle ren

Leuchtdichte von mind. 1,5 cd/m2, einer Längsgleichmäßigkeit

von Ul = 0,7 und einer Gesamtgleichmäßigkeit

von Uo = 0,4 beleuchtet ist.




Wenn kein ausreichend hohes Beleuchtungsniveau auf

der Straße vorhanden ist, ist nach DIN 67523 und

R-FGÜ 2001 eine Zusatzbeleuchtung vorzusehen, mit

der der Fußgänger angestrahlt wird und damit ein

“’Positivkontrast“‘ zwischen dem (hellen) Fußgänger und

der (vergleichsweise dunklen) Straßenoberfläche entsteht.

Dabei muss besonders auf die Begrenzung der

Blendung der entgegenkommenden Fahrzeugführer

geachtet werden.




Die Zusatzbeleuchtung muss einen Wartungswert der

mittleren vertikalen Beleuchtungsstärke von mindestens

30 lx auf der Mittelachse und (wegen der Kinder)

in 1 m über dem Fußgängerüberweg erzeugen – und

zwar in Richtung des anfahrenden Fahrzeuges. An

keinem der definierten Bewertungspunkte darf die vertikale Beleuchtungsstärke in 1,0 m über

dem Boden den Wert 4 lx unterschreiten. Insbesondere

gilt dieser Minimalwert für die Bewertungspunkte auch

der angrenzenden Wartebereiche außerhalb der Fahrbahn

im Abstand von 1,0 m vom Fußgängerüberweg.

100 m vor und 100 m hinter dem FGÜ muss die Straße

mindestens mit 0,3 cd/m2 beleuchtet sein, ggf. ist das

Niveau der stationären Straßenbeleuchtung in diesem

Streckenbereich anzuheben. Eine von

der Straßenbeleuchtung deutlich abweichende Lichtfarbe

der FGÜ-Beleuchtung kann die Aufmerksamkeit

und Sicherheit zusätzlich zur Erhöhung des Beleuchtungsniveaus

verbessern.


Bevorzugt werden schräg strahlende Leuchten jeweils

aus der Sicht des anfahrenden Fahrzeugs vor dem Fußgängerüberweg

installiert.


Das Bild zeigt die in DIN 67523 festgelegten Eck- bzw.

Bewertungspunkte für die Beleuchtung des FGÜ und des

Wartebereiches sowie die Bewertungspunkte in 1,0m

Abstand zueinander sowie in 1,0 m über der Mittelachse

des FGÜ. Der Wartebereich hat eine Breite von 1,0 m vom Fahrbahnrand. Ebenso sind die Planungs daten für

die Beleuchtung des FGÜ mit Leuchten spezieller

asymmetrischer Lichtstärkeverteilung für hohe vertikale

Beleuchtungsstärken auf dem Fuß gänger dargestellt.


Die Zusatzbeleuchtung für FGÜ muss unabhängig von

der Straßenbeleuchtung geschaltet werden, weil die

höheren beleuchtungstechnischen Anforderungen

auch einen höheren Tageslichtanteil und damit einen

früheren Schaltzeitpunkt notwendig machen. Bei separaten

Beleuchtungsnetzen wird sie

daher meist durch das öffentliche Energieversorgungsnetz

eingespeist und z. B. mit Rundsteuerungsanlagen

geschaltet.




In Österreich gilt für die Beleuchtung von Konfliktzonen

und insbesondere von Fußgängerüberwegen (Schutzwegen)

und den zugehörigen Wartebereichen (Auftrittsfläche)

die Norm ÖNORM O 1051:2007, die eine

Ergänzung der Normenreihe EN 13201 ist. Danach ist

keine Zusatzbeleuchtung für FGÜ erforderlich, wenn

die Straße mit der Beleuchtungsklasse ME1 oder ME2

beleuchtet ist.


Bei Beleuchtung der Straßen mit geringeren Gütemerkmalen

als in der Tabelle angegeben sieht

ÖNORM O 1051 zwei Möglichkeiten für die Beleuchtung

des FGÜ vor:


* Die Straßenbeleuchtung wird im Bereich von 30 m (bei v85 = 30 km/h) bis 80 m (bei v85 = 70 km/h) vor dem FGÜ auf die Werte gem. Tabelle 1.5-6 angehoben. Für den Fall, dass die Erhöhung gegenüber der stationären Straßenbeleuchtung mehr als den Faktor 3 erfordert und die Geschwindigkeit v85 unter 70 km/h liegt, ist davor zusätzlich eine Adaptationsstrecke vorzusehen, deren Länge bei 30 km/h 30 m, bei 50 km/h 50 m und bei 70 km/h 80 m beträgt und entsprechende Leuchtdichtestufen aufweisen muss.

* Es ist eine Zusatzbeleuchtung für den FGÜ vorzusehen. Diese muss die Anforderungen gem. Tabelle erfüllen.


Bei Verwendung von allgemeinen Straßenleuchten als

Zusatzbeleuchtung ist eine Adaptationsstrecke jeweils

aus der Sicht des Kraftfahrers hinter dem so beleuchteten

FGÜ mit den Längen 30 m (bei v85 = 30 km/h) bis

80 m (bei v85 = 70 km/h) und entsprechend abgestuftem

Beleuchtungsniveau vorzusehen. Werden für die Zusatz –

beleuchtung sogenannte schmalbandige Leuchten verwendet,

die aufgrund ihrer speziellen asymmetrischen

Lichtstärkeverteilung bevorzugt den FGÜ beleuchten,

kann eine Adaptationsstrecke entfallen. Solche Leuchten

sind auch für FGÜ im Zuge unbeleuchteter Straßen

geeignet.






In der Schweiz enthält die Richtlinie SLG 202 „Straßenbeleuchtung

– Ergänzung zu SN TR 13201-1 und

SN EN 13201-2 bis -4“ Empfehlungen für die Beleuchtung

von Fußgängerüberwegen. Mit Streifen markierte

und nicht markierte Überwege werden hinsichtlich der

Beleuchtung gleich behandelt.


Priorität A hat der Positivkontrast, der mit zusätzlichen

Leuchten der stationären Straßenbeleuchtung jeweils

vor dem FGÜ erzeugt werden kann. Je nach der

Beleuchtungsklasse der stationären Straßenbeleuchtung

ME1 bis ME5 muss damit die zugehörige vertikale

Beleuchtungsstärke in 1,0 m über dem Boden von Ev,min

mindestens 10 lx (bei ME1), 7,5 lx (bei ME2) und 5 lx

(bei ME3a bis ME5) erreicht werden.


Falls Priorität A nicht realisiert werden kann, z. B. aus

baulichen Gründen, weil sich vor dem FGÜ eine Ausfahrt befindet und daher eine Zusatzleuchte nicht aufgestellt

werden kann, ist die Priorität B anzuwenden.

Darunter wird ein Negativkontrast definiert, der durch

Zusatzleuchten jeweils hinter dem FGÜ für eine Auf hellung

der Straße sorgt, vor dem sich der Fußgänger als

Silhouette abhebt.




Priorität C ist anzuwenden, wenn Priorität A und B

nicht realisierbar sind, insbesondere dann, wenn Zusatzleuchten

nicht installiert werden können. In diesem

Fall übernimmt die entsprechend verstärkte reguläre

Straßenbeleuchtung auch die Aufgabe der Beleuchtung

des FGÜ. Dazu sind die Leuchten im Bereich der An haltestrecke

vor und hinter dem FGÜ

so zu bestücken, dass (mit Ausnahme der Beleuchtungsklassen

ME1 und ME2) die horizontale Leuchtdichte

bzw. Beleuchtungsstärke der nächst höheren

Beleuchtungsklasse erreicht wird. Meist

müssen nur zwei Leuchten vor bzw. hinter dem FGÜ

entsprechend leistungsverstärkt werden.


Für Fußgängerüberwege im Verlaufe nicht beleuchteter

Straßen sieht SLG 202 eine Beleuchtung mit zwei

Leuchten nach Priorität A, jeweils eine vor und nach

dem FGÜ vor, die jeweils noch durch eine zweite Leuchte

zur Verbesserung der Sichtverhältnisse für die Fußgänger

in der Umgebung ergänzt werden müssen.



== Fußgänger-Querungshilfen ==


Fußgänger-Querungshilfen (FGQ) sind bauliche Einrichtungen

auf der Straße, die den Fußgängerverkehr

an dieser Stelle bündeln und unterstützen sollen. Meist

werden dazu in der Mitte der Fahrbahn Verkehrsinseln

(Fahrbahnteiler) geschaffen, die von den Fußgängern

als Wartezone für das Überqueren der nächsten Fahrbahn

genutzt werden. Damit können sich vor allem

ältere Menschen, Behinderte und Kinder besser auf die

jeweilige Verkehrsrichtung der dadurch geteilten

Straße konzentrieren. Auch bauliche Verengungen und

zusätzlich Aufpflasterungen können das Überqueren

der Fahrbahn erleichtern. Die Fahrbahnüberquerung

ist nicht mit Fahrbahnmarkierungen (z.B.

Zebrastreifen) gekennzeichnet. Daher haben Stellen

mit Querungshilfen zwar eine ähnliche Aufgabe wie

Fußgängerüberwege, sind jedoch straßenverkehrsrechtlich

anders eingestuft: Hier haben Fußgänger kein

Vorrecht vor den Kraftfahrern.


Grundsätzlich müssen im Rahmen der Verkehrs sicherungspflicht

Fußgänger-Querungshilfen nicht beleuchtet

werden. Dennoch ist die Frage nach dem Vorteil

einer Beleuchtung wichtig und wird sogar teils kontrovers

diskutiert. Für eine Beleuchtung spricht, dass der

Kraftfahrer die Passanten rechtzeitig erkennen und

entsprechend reagieren kann. Dagegen spricht, dass

die Fußgänger ihre Aufmerksamkeit auf den fließenden

Verkehr vernachlässigen, weil sie annehmen, die

beleuchtete Fahrbahnquerung habe die gleiche Vorrechtsfunktion

wie ein gekennzeichneter Fußgängerüberweg

und der Kraftfahrer wird schon rechtzeitig

anhalten. Durch diese Fehleinschätzung entsteht für

sie eine erhöhte Unfallgefahr.


Die Lösung dieses scheinbaren Konflikts ist eine vertikale

Beleuchtung im Bereich der Querung, die im Niveau

deutlich unter dem Beleuchtungsniveau gekennzeichneter

Fußgängerüberwege liegt, aber hoch genug ist,

damit der Kraftfahrer die Verkehrssituation sicher

übersehen und entsprechend reagieren kann. Anzustreben

ist eine mittlere vertikale Beleuchtungsstärke

von 10 lx in 1,0 m über der Fahrbahn, die bei geeigneter

Anordnung der Leuchten zur Querungshilfe ohne Zu –

satzinstallationen, lediglich durch Verringerung der

Mastabstände der Straßen beleuchtung, erreicht werden

kann. Der Abstand d der zwei Leuchten zur Querungshilfe

sollte etwa der Lichtpunkthöhe der Leuchten

entsprechen.


In der Österreichischen Norm ÖNORM O 1051 werden

auch Empfehlungen für die Beleuchtung von Fahrbahnteilern

– das sind von durchgehenden Fahrbahnen

eingeschlossene, kurze und nicht befahrbare Straßenteile

(vergleichbar mit Mittelinseln) – gegeben. Ist die

Straße nach der Beleuchtungsklasse ME1 bis ME4

beleuchtet, entfallen dafür weitere Beleuchtungseinrichtungen.

Sollen Fahrbahnteiler im Verlaufe von

unbeleuchteten oder schlechter als nach ME4 beleuchteten

Straßen beleuchtet werden, gilt dafür die Be leuchtungsklasse

ME4 (bzw. CE4) mit einer horizontalen

Leuchtdichte (bzw. Beleuchtungsstärke) von 0,75 cd/m2

(bzw. von 10 lx). Unterscheiden sich die Beleuchtungsniveaus

der Straßenbeleuchtung und der Beleuchtung

der Fahrbahnteiler um den Faktor 3 und mehr, ist eine

Adaptationsstrecke vorzusehen, deren Länge 30 m (bei

v85 = 30 km/h) bis 80 m (bei v85 = 70 km/h) beträgt. Für

die Begrenzung der Blendung durch Leuchten gilt die

Lichtstärkeklasse G4. Auf die Einhaltung der optischen

Führung im Bereich der Fahrbahnteiler ist zu achten.

Diese Festlegungen gelten nur für Fahrbahnteiler, die

nicht auch gleichzeitig Fußgängerüberwege sind.


= Tunnelbeleuchtung =



Eine wesentliche Säule unserer Gesellschaft ist die

Mobilität von Personen und Waren. Hindernisse im Verkehrsfluss

müssen daher verringert, wenn nicht sogar

beseitigt werden. Deshalb werden Täler überbrückt und

Berge untertunnelt.


Mit dem Beginn der Motorisierung stieg die Notwendigkeit

des Brücken- und Tunnelbaus stark an, denn die

Vorteile der schnellen Fortbewegung mit Kraftfahrzeugen

sind nur auf relativ geradlinigen und höhen gleichen

Straßen nutzbar. Deshalb dienten die ersten Straßen tunnel

der Durchdringung von Bergen. Später wurden sie

auch unter bebauten Gebieten und Wasserstraßen

errichtet. Bis in die sechziger Jahre dienten Straßen tunnel

fast ausschließlich der Erweiterung des Straßennetzes

und der Verbesserung der Infrastruktur.


Mit dem ökologischen Bewusstsein wurden in immer

stärkerem Maße Tunnel auch aus Gründen des Umweltschutzes,

des Landschaftsschutzes und zur Verbesserung

der Lebensqualität der Anwohner gebaut. Straßen

werden daher nicht nur in Ballungs gebieten unter die

Erdoberfläche verlegt oder überbaut. Die Menschen

wollen einerseits nicht auf schnelle Verkehrsanbindung

in Wohnnähe verzichten, andererseits Belästigungen

durch Lärm und Abgase nicht hinnehmen. Untertunnelungen

und Überbauungen von Verkehrs straßen sind

hier die Lösung. Daher gibt es genügend Gründe anzunehmen,

dass der Tunnelbau in Europa auch weiter

ansteigen wird.


Der Bestand der Tunnel für den Kraftfahrzeugverkehr in

Deutschland 2005 teilte sich etwa wie folgt auf: 51%

der Tunnel sind Bundesstraßen, 25% sind Bundesautobahnen,

jeweils 11% der Tunnel sind Stadtstraßen bzw.

Landes- und Staatsstraßen, nur 2% sind Kreisstraßen. Die Anzahl der Tunnel und deren Länge

nehmen weiter zu.


Straßentunnel sind teure Bauwerke. Die Baukosten für

einen Autobahntunnel liegen je nach den tektoni schen

und geologischen Gegebenheiten zwischen 20 Mio. € und

40 Mio. € pro Kilometer, darin enthalten sind 2 Mio. €

bis 4 Mio. € Investitionskosten für die betriebstechnische

Ausrüstung. Davon macht die Beleuchtungsanlage

zwischen 0,6 Mio. € und 1,2 Mio. € (Werte je km) aus.


Die Betriebskosten je km Autobahntunnel betragen im

Jahr etwa 0,3 Mio. €. Davon entfallen 50% bis 75% auf

die Beleuchtungsanlage und hier wiederum überwiegend

auf die Beleuchtung der Einsicht- und Über gangsstrecke.

Deren Beleuchtungsniveau hängt jedoch stark

von der Helligkeit vor dem Tunnelportal ab. Insofern ist

es wichtig, im Hinblick auf die Verringerung der

Beleuchtungskosten bereits die vom Kraft fahrer bei der

Zufahrt auf das Tunnelportal gesehenen Flächen möglichst

dunkel zu gestalten.


== Visuelle Anforderungen ==


Das menschliche Auge hat die Fähigkeit, sich in einem

weiten Leuchtdichtebereich von 10-6 cd/m2 bis 105 cd/m2

der Helligkeit im Gesichtsfeld anzupassen. Diese Adaptation

beeinflusst die Sehfunktionen und bestimmt die

Sehleistungen. Befährt man bei Tageslicht eine Straße,

ist das Auge hell adaptiert. Nähert man sich einem

unbeleuchteten oder unzureichend beleuchteten Tunnel,

erscheint die Tunneleinfahrt (Portal) als schwarzes

Loch, weil das Auge nicht gleichzeitig auf die Tunnelumgebung

hell und auf die Tunneleinfahrt dunkel

adaptieren kann. Deshalb ist in der Tunneleinfahrt die

Erkennbarkeit von Sehobjekten stark verringert. Dieses

„Schwarze-Loch-Phänomen“ löst sowohl

visuelle als auch psychologische Wirkungen aus. Die

Tunnelbeleuchtung dient der Aufhellung der Tunnel –

einfahrtstrecke, um dieses Phänomen zu ver ringern

und die Erkennbarkeit von Hindernissen, von anderen

Fahrzeugen und Leiteinrichtungen im Tunnel zu verbessern.

Dazu tragen auch helle Innenwände und eine

helle Fahrbahn bei, die bereits aus einer gewissen

Entfernung vor dem Tunnel erkannt werden.


Die Sichtbarkeit bei Annäherung an einen Tunnel wird

am Tage stark durch die sehr hohen Leuchtdichteunterschiede

zwischen der Strecke vor dem Tunnel und

dem Inneren des Tunnels behindert. Die Folge sind

eine eingeschränkte Erkennbarkeit von Hindernissen

und Gefahren sowie Befürchtungen und Ängste der

Verkehrsteilnehmer, was wiederum zu Fehlverhalten

und Unfällen führen kann. Daher ist die Unfallrate in der

Einsichtsstrecke auch höher als in der Innenstrecke

des Tunnels.


Die visuelle Wahrnehmung wird zusätzlich durch helle

Flächen um das Tunnelportal und durch Teile des

Tageshimmels mit der ggf. sogar untergehenden

Sonne erschwert, die als Blendlichtquellen wirken.

Damit legt sich ein „Lichtschleier“ über das gesamte

Sichtfeld, der durch atmosphärische Trübungen und

Streulicht, z. B. auf der (verschmutzten) Windschutzscheibe,

weiter verstärkt wird.


Aufgabe der Tunnelbeleuchtung ist es daher, die hohen

Leuchtdichteunterschiede vor und nach dem Tunnelportal

durch eine Adaptationsstrecke, in der das Auge

auf die jeweilige Leuchtdichte adaptieren kann, kontinuierlich

abzubauen. Die Adaptationsstrecke kann

bereits vor dem Tunnelportal – etwa durch abschirmende

Wirkungen baulicher Maßnahmen und Bepflanzungen

– beginnen und wird im Tunnelinneren fortgesetzt.


Die visuellen Bedingungen ändern sich nach Passieren

des Tunnelportals gravierend. Die vorherige Wirkung

der hellen Tunnelumgebung als Blendlichtquelle entfällt,

das Helligkeitsniveau im Gesichtsfeld ist relativ

gleichmäßig und das Auge muss auf das gegenüber

der Strecke vor dem Tunnel deutlich verringerte

Leuchtdichteniveau dunkel adaptieren. Daher darf das

Niveau der Tunnelbeleuchtung (Leuchtdichte von Fahrbahn

und Tunnelwänden) im ersten Teil des Tunnels

(Einsichtsstrecke) nicht abrupt reduziert, sondern

muss entsprechend dem zeitlich verzögerten Adapta tions

vermögen des Auges auf den niedrigeren Wert im

Innern des Tunnels angepasst werden. Zwar verläuft

die Dunkeladaptation relativ schnell, benötigt jedoch

eine bestimmte Zeit, die von der Geschwindigkeit der

Fahrzeuge (Entwurfsgeschwindigkeit) ausgehend die

Länge der Adaptationsstrecke im Tunnel bestimmt.




Nähert man sich der Ausfahrt, muss das Auge wieder

hell adaptieren. Diese Situation ist aber in den meisten

Fällen unkritisch, da die Helladaptation deutlich

schneller verläuft als die Dunkeladaptation. Außerdem adaptiert das Auge durch die Spiegelung des Außenlichtes

an Tunnelwänden und -fahrbahn schon vor der

eigentlichen Ausfahrt auf das höhere Außenbeleuchtungsniveau.


Es gibt aber auch psychologische Gründe, die für eine

gute Tunnelbeleuchtung sprechen. Auf manche Menschen

wirken die Dunkelheit und die Enge in einem

schlecht beleuchteten Tunnel beklemmend und

bedrohlich. Es können Klaustrophobie- (die Angst vor

Eingeschlossenheit) und andere Angstzustände entstehen,

die das Fahrverhalten negativ beeinflussen. Die

Fahrbahn und die Tunnelwände müssen daher auch

aus psychologischen Gründen ausreichend hell und gut

beleuchtet werden.


== Beleuchtungssysteme ==


Je nach der Art der Lichtstärkeverteilung der Tunnelleuchten

und deren Anordnung unterscheidet man drei

Beleuchtungssysteme.


* Bei der symmetrischen Beleuchtung (auch Mischkontrastbeleuchtung genannt) weisen die Leuchten in der Ebene parallel zur Fahrtrichtung eine symmetrische Lichtstärkeverteilung auf. Hierbei werden sowohl die Vorder- als auch die Rückseite eines Hindernisses beleuchtet.

* Bei der Gegenstrahlbeleuchtung ist die Lichtstärkeverteilung vorwiegend gegen die Fahrtrichtung ausgerichtet. Hierbei wird bevorzugt die Rückseite eines Hindernisses beleuchtet und der Kraftfahrer sieht das Hindernis als Silhouette (Negativkontrast) gegen den hellen Hintergrund (Fahrbahn).

* Bei der Mitstrahlbeleuchtung ist die Lichtstärkeverteilung vorwiegend in Fahrtrichtung ausgerichtet. Hierbei wird bevorzugt die Vorderseite eines Hindernisses beleuchtet und der Kraftfahrer sieht das Hindernis hell gegen den Hintergrund (Positivkontrast).




Bei der Gegenstrahlbeleuchtung kann sich der Kontrast

entlang der Fahrstrecke von Negativ- auf Positivkontrast

bzw. von Positiv- auf Negativkontrast umkehren.

Im Bereich der Kontrastumkehr kann das Hindernis

sogar unsichtbar werden.


Neben der weit verbreiteten symmetrischen Beleuchtung

wird aus zwei Gründen auch die Gegenstrahlbeleuchtung

bevorzugt: Bei den im Allgemeinen leicht

spiegelnden Fahrbahnoberflächen kann bei gleichem

Lichtstrom der Leuchten bzw. Beleuchtungsstärke auf

der Fahrbahn mit einer Gegenstrahlbeleuchtung eine

höhere Fahrbahnleuchtdichte als bei symmetrischer

Beleuchtung und mit dieser wiederum eine höhere

Leuchtdichte als bei einer Mitstrahlbeleuchtung erzielt

werden. Anlagen mit Gegenstrahlbeleuchtung sind

daher bei sonst gleichen weiteren Kosteneinflüssen

vergleichsweise am wirtschaftlichsten zu betreiben. Als

zweiter Grund wird genannt, dass die Gegenstrahlbeleuchtung

einen höheren (negativen) Kontrast zwischen

den Sehobjekten und der Fahrbahnoberfläche erzeuge

als eine symmetrische Beleuchtung. Es wird daraus

abgeleitet, dass die gleichen Sehbedingungen und

damit die Wahrscheinlichkeit, dass die Sehobjekte bei

der Einfahrt in einen Tunnel erkannt werden, bereits

bei bis ca. 30% verringerten Fahrbahnleuchtdichten

erreicht wer


den. Dieses Argument und die daraus folgende

Möglichkeit der Absenkung der Leuchtdichte in

der Einsichtsstrecke bei Gegenstrahlbeleuchtung ohne

Sichtbarkeitsverlust sind jedoch umstritten. Andere

Fachleute halten auch die geringste Absenkung des

Leuchtdichteniveaus für ungerechtfertigt, zumal die

Normwerte aus wirtschaftlichen Gründen ohnehin vom

visuellen Optimum weit entfernt sind.


Gegen die Gegenstrahlbeleuchtung wird angeführt,

dass bei starkem Verkehrsaufkommen und/oder

hohem LKW-Anteil die Gegenstrahlleuchten durch

vorausfahrend hohe Fahrzeuge abgeschattet und deren

Rückflächen nicht erkannt und auch die entsprechend

abgeschatteten Fahrbahnoberflächen nicht beleuchtet

werden. Dieser Effekt tritt bei symmetrischer und Mitstrahlbeleuchtung

nicht auf. Die Befürchtung, dass

Gegenstrahlleuchten eine zu hohe Blendung der Kraftfahrer

erzeugen, konnte durch Messungen widerlegt

werden. Danach ist es ohne weiteres möglich, die

geforderte Blendungsbegrenzung auch mit Gegenstrahlleuchten

einzuhalten.


== Kurze Tunnel ==


Aus lichttechnischer Sicht wird in kurze und lange Tunnel

unterschieden. Ob ein Tunnel im lichttechnischen

Sinne kurz ist und ggf. nicht künstlich beleuchtet zu

werden braucht, hängt von folgenden Kriterien ab:

* Länge des Tunnels

* Sichtbarkeit der Tunnelausfahrt aus der Haltesichtweite vor dem Tunnel

* Möglichkeit des Eindringens des Tageslichtes in den Tunnel

* Reflexionsgrade der Wände

* Verkehrsdichte und -zusammensetzung.


In der Publikation CIE 88:2004 (2nd edition) „Guide for

the lighting of road tunnels and underpasses“ ist eine

Entscheidungs matrix enthalten. Danach benötigen

Tunnel bzw. Unterführungen bis zu einer Länge

von 25 m keine künstliche Beleuchtung und Tunnel ab

einer Länge von 125 m sind in jedem Fall mit der vollen

Beleuchtung für die Einsichtsstrecke auszustatten.


Im CEN-Report CR 14380:2003 „Tunnel lighting“ ist in

Bezug auf eine erforderliche Beleuchtung eine andere

Abgrenzung langer und kurzer Tunnel enthalten. Tunnel

mit weniger als 25 m Länge brauchen danach

grundsätzlich nicht beleuchtet zu werden. Tunnel mit

mehr als 200 m Länge müssen auf jeden Fall beleuchtet

werden. Für Längen von 25 m bis 200 m sind Tunnel

im lichttechnischen Sinne kurz, wenn das Ausfahrtsportal

aus der Haltesichtweite vor dem Einfahrtsportal

noch nahezu vollständig gesehen und dessen Leuchtdichte

als Adaptationsleuchtdichte angenommen werden

kann. Bei Gefällestrecken und Tunnelkrümmungen

ist das nur bedingt möglich.


Für gerade, also nicht gekrümmte Tunnel bzw. Unterführungen

mit einer Breite von 9 m bis 12 m und einer

Höhe von 4,5 m bis 6 m sowie einer guten Tageslichtbeleuchtung

hinter dem Tunnel enthält die Tabelle

Kriterien, nach denen entschieden werden kann, ob

eine künstliche Beleuchtung am Tage erforderlich ist

oder nicht, bzw. die Entscheidung offen bleibt.

Nach DIN 67524-1:2008 kann bei einem im lichttechnischen

Sinne kurzen Tunnel – unabhängig von der

Tunnellänge – das Ausgangsportal vom Kraftfahrer

aufgrund des direkten Durchblicks nahezu vollständig

gesehen werden. Damit bleibt die Helladaptation beim

Befahren des Tunnels weitestgehend erhalten. Voraussetzung

dafür ist, dass das Ausgangsportal die Fovea

centralis (Netzhautgrube) des Auges flächenmäßig

abdeckt, was einem Sehwinkel von 2° entspricht.






== Leuchtdichte der Einsichtsstrecke ==




Das Beleuchtungsniveau in der Einsichtsstrecke des

Tunnels wird beeinflusst von

* dem Himmelslichtanteil im Sichtfeld,

* der Portalgestaltung,

* der Orientierung (Himmelsrichtung) der Tunnel einfahrt und dem Sonnenstand,

* dem Verhältnis von Wandleuchtdichte zur Fahrbahnleuchtdichte,

* der Haltesichtweite,

* der Verkehrsstärke, Verkehrsart und der Zusam mensetzung des Verkehrs sowie der Verkehrsführung.


Die Leuchtdichte Lth der Einsichtsstrecke (th von

threshold zone) richtet sich nach der Außenhelligkeit,

d. h. nach dem Adaptationszustand der Verkehrsteilnehmer

vor dem Tunnel. Als Auslegungsgröße (Adaptationsleuchtdichte)

dient die mittlere Leuchtdichte eines

Teils des Gesichtsfeldes des Fahrers, der sich in Haltesichtweite

vor dem Tunnel befindet. Dieser Teil des

Gesichts feldes wird durch eine Kreis fläche gem. Bild

beschrieben, die die Tunnelöffnung und teilweise

auch die Umgebung des Tunnelportals einschließt.

Man berücksichtigt damit den Adaptationszustand des

Auges aufgrund eines Teils der hellen Umgebung und

der dunklen Tunneleinfahrt.

In CR 14380 ist dieses Sehfeld mit einen Durchmesser

von 20° festgelegt, dessen Mittelpunkt im Perspektivpunkt

der Fahrbahn im Tunnel liegt.


== Gleichmäßigkeit der Fahrbahnleuchtdichte in den Tunnelstrecken ==


Große Leuchtdichteunterschiede führen zu so genannten

Tarnzonen, in denen Hindernisse schlechter oder

gar nicht erkannt werden können. Deshalb empfehlen

CR 14380 und RABT 2006 folgende Werte für die Fahrbahn:


* Gesamtgleichmäßigkeit Uo (Verhältnis der minimalen zur mittleren Leuchtdichte im Bewertungsfeld) mindestens 0,4

* Längsgleichmäßigkeit Ul (Verhältnis der minimalen zur maximalen Leuchtdichte auf der Beobachterspur) mindestens 0,6.


Die Gleichmäßigkeiten Uo und Ul sind nur für einen

Streckenabschnitt mit weitestgehend konstantem

Leuchtdichtemuster definiert. Daraus folgt, dass in

Streckenabschnitten, wie zum Beispiel in der 2. Hälfte

der Einsichtsstrecke und in der Übergangsstrecke, in

denen die Leuchtdichte kontinuierlich reduziert wird,

die Gleichmäßigkeit nicht definiert ist. Grundsätzlich

kann davon ausgegangen werden, dass die Anforde rungen

an eine ausreichend gleichmäßige Leuchtdichteverteilung

erreicht werden, wenn die mittlere Leuchtdichte

der Fahrbahn dem Verlauf gem. Bild

kontinuierlich und nicht in zu großen Stufen folgt.


In DIN 67524-1 wird daher zur Beurteilung der Längsgleichmäßigkeit

die Abweichung des realisierten

Leuchtdichteverlaufs in der Einsichts- und Übergangsstrecke

von dem in Bild genormten, relativen

Leuchtdichteverlauf herangezogen. Dazu wird die

Größe Up als Verhältnis der (geplanten) mittleren

Leuchtdichte eines Fahrbahnquerschnittes und der

mittleren Fahrbahnleuchtdichte entsprechend der Sollkurve

in diesem Querschnitt definiert. Up ist damit ein

Maß für die Güte der Anpassung des Leuchtdichte verlaufs

an die Sollkurve und beschreibt die Einhaltung

der Leuchtdichteanforderungen im Längsverlauf der

Fahrbahn. Um physiologisch erforderliche Adaptationsbedingungen

zu erreichen, soll Up in der ersten Hälfte

der Einsichtsstrecke zwischen 1,0 und 1,2 und in der

zweiten Hälfte der Einsichts- und in der Übergangsstrecke

zwischen 1,0 und 2,0 liegen. Daraus folgt, dass

die Leuchtdichte


* grundsätzlich die Sollkurve nach dem Bild nicht unterschreiten darf,

* in der ersten Hälfte der Einsichtsstrecke die Sollkurve nicht mehr als 20% und

* in der zweiten Hälfte der Einsichtsstrecke und in der Übergangsstrecke nicht mehr als 100% überschreiten darf.


Nach DIN 67524-1 wird die Quergleichmäßigkeit Uq =

Lmin/Lmittel in den Fahrbahnquerschnitten der Einsichtsund

Übergangsstrecke bewertet und soll mindestens

0,4 betragen. Üblich ist eine Bewertung von Up und Uq

in Abständen von 2 m in Fahrtrichtung.


In der Tunnelinnenstrecke soll die Längsgleichmäßigkeit

Ul = 0,60 und die Gesamtgleichmäßigkeit Uo = 0,40

nicht unterschreiten.


== Beleuchtung bei Nacht ==


Der CEN-Report empfiehlt, Tunnel bei Nacht wie die

Innenstrecke zu beleuchten. Tunnel im Zuge unbeleuchteter

Straßen müssen mindestens 1 cd/m2 mit

einer Gesamtgleichmäßigkeit von Uo ≥ 0,4 und einer

Längsgleichmäßigkeit von Ul ≥ 0,6 aufweisen. Tunnel

im Zuge be leuchteter Straßen sind wie die Straßen zu

beleuchten.


RABT 2006 und DIN 67524-1 verlangen für Tunnel im Zuge

unbeleuchteter Straßen einen Wartungswert der mittleren

Leuchtdichte bei Richtungsverkehr von 0,5 cd/m2 und

bei Gegenverkehr 0,8 cd/m2 (nach DIN: 0,75 cd/m2). Ist

der Tunnel Teil einer beleuchteten Straße, müssen die

mittlere Leuchtdichte, deren Gleichmäßigkeit und die

Blendungsbegrenzung mit den entsprechenden Werten

der beleuchteten Straße übereinstimmen.


== Blendungsbegrenzung ==


Leuchten können eine physiologische Blendung verursachen,

die eine Herabsetzung der Sehleistung zur Folge

hat. Die physiologische Blendung muss daher begrenzt

werden. Nach CR 14380 und RABT 2006 erfolgt die

Bewertung der Blendung nach der Schwellenwerterhöhung

(Threshold Increment TI). Im Neuzustand

der An la ge darf ein Wert von TI = 15% für alle

Tunnelstrecken, ausgenommen die Ausfahrtstrecke,

nicht überschritten werden.


Weil der TI-Wert proportional zur Schleierleuchtdichte

und damit zur vertikalen Beleuchtungsstärke am Auge

des Beobachters ist, führt die Berechnung des TI-Wertes

in Tunnelstrecken mit kontinuierlich sich änderndem

Leuchtdichteniveau (zum Beispiel in der 2. Hälfte

der Einsichtsstrecke und in der Übergangsstrecke) zu

hohen und für die Blendung nicht zutreffenden Werten.

Die Blendungsbegrenzung nach dem TI-Kriterium ist

nur für einen Streckenabschnitt mit weitestgehend

konstantem Leuchtdichtemuster sinnvoll anwendbar.


DIN 67524-1 verlangt eine maximale Blendungskenngröße

B von 15%. B ist definiert als der Quotient aus

dem Neuwert der äquivalenten Schleierleuchtdichte

Lsäq (die in einem Sehfeld mit einem Öffnungswinkel

von 40° erzeugt wird) und dem Neuwert der geforderten

Fahrbahnleuchtdichte.


== Flimmerbegrenzung ==




Flimmern entsteht durch periodisch auftretende Hell-

Dunkel-Schwankungen, die von den Leuchten, von Lichtschlitzen

in Tunnelbegrenzungswänden oder durch

Lichtreflexe auf vorausfahrenden Fahrzeugen ausgelöst

werden kann. Nach Möglichkeit ist der Frequenzbereich

von 2,5 Hz bis 15 Hz über einen Zeitraum von mehr als

20 s (bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h entspricht

das einer Fahrstrecke von 444 m) zu vermeiden, um keine die Sehleistung beeinflussende Störung

zu erzeugen. Das Kriterium Flimmervermeidung

gilt danach vornehmlich nur für lange Innenstrecken.

Bei Leuchten für Hochdrucklampen bedeutet dies, dass

bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h der Leuchten abstand

größer als 9,0 m sein soll. Dieser Abstand kann je

nach Tunnelquerschnitt im Hinblick auf die Längsgleichmäßig

keit der Leuchtdichte jedoch schon kritisch sein.

Weniger kritisch ist eine Beleuchtung der Innenstrecke

mit langen Leuchten, z. B. für Leuchtstofflampen.


Nach DIN 67524-1 ist der Frequenzbereich auf 4 Hz bis

11 Hz eingeschränkt. RABT 2006 begrenzt den Bereich

auf 2,5 Hz und 13 Hz.


== Lichtfarbe und Farbwiedergabe ==


Die Lichtfarbe und die Farbwiedergabe der in Tunnelleuchten

verwendeten Lampen sind unkritisch, so dass

prinzipiell alle handelsüblichen Lampen in der Tunnelbeleuchtung

eingesetzt werden können. Die Wahl der

Lampen richtet sich vornehmlich nach deren Licht ausbeute,

also nach wirtschaftlichen Kriterien. Werden

Natriumdampf-Niederdrucklampen mit ihrer schlechten

Farbwiedergabe eingesetzt, müssen Verkehrs zeichen

von innen beleuchtet werden.


== Leuchtenanordnung ==


Unabhängig von der Art der Beleuchtung (Gegenstrahl-,

Mitstrahl- bzw. symmetrische Beleuchtung), die in erster

Linie durch die Lichtstärkeverteilung der Leuchten

bestimmt wird, können die Leuchten ein- oder mehrreihig

angeordnet werden.


Bei einreihiger Anordnung in einer Tunnelröhre mit

zwei Fahrstreifen werden die Leuchten außermittig

angebracht, damit bei Wartungsarbeiten nur ein Fahrstreifen

gesperrt werden muss. Bei zweireihiger

Anordnung werden die Leuchten entweder oberhalb

der Fahrbahn oder in den oberen Tunnelecken angebracht.

Eine einreihige Anordnung ist wirtschaftlicher,

weil Lampen höherer Leistung und damit höherer

Lichtausbeute verwendet werden können und geringere

Reflexionsverluste an den Wänden auftreten. Die

Stromversorgung kann dann über nur einen Kabelstrang

erfolgen. Der Einsatz einreihiger Anordnung ist

jedoch durch die Tunnelbreite begrenzt. Bei zu großer

Tunnelbreite werden eventuell dabei die seitlichen

Ränder der Fahrbahn und die Tunnelwände nicht mehr

ausreichend beleuchtet.


Eine zweireihige Anordnung ist erst dann vorzusehen,

wenn die Tunnelbreite das Drei- bis Vierfache der

Lichtpunkthöhe beträgt. Eine zweireihige Eckenanordnung

muss auch dann gewählt werden, wenn bei einer

Anordnung der Leuchten über der Fahrbahn die notwendige

lichte Höhe von 4,50 m unterschritten wird.

Weiterhin kann eine ein- oder zweireihige Eckenanordnung

im Richtungsverkehrstunnel mit extrem hohem

LKW-Anteil auf dem rechten Fahrstreifen und geringem

Abstand zwischen Leuchtenunterkante und LKWOberkante

sinnvoll sein, weil bei einreihiger Anordnunag

der Leuchten über der Fahrbahn oder in der dazugehörigen

Ecke die Gefahr besteht, dass die Leuchten fast völlig von hohen LKW abgeschattet werden und so

kaum Licht auf die Fahrbahn fällt. Die Eck an ordnung

ist auch bei einer Gegenstrahlbeleuchtung mit geeigneten

Leuchten möglich, weil trotz der Reflexions verluste

an den Wänden, die bei der symmetrischen

Beleuchtung ebenso auftreten, der generelle Vorteil

der Gegenstrahlbeleuchtung hinsichtlich der Kontraste

erhalten bleibt.



== Leuchten ==


Leuchten für die Tunnelbeleuchtung haben vor allem

die Aufgabe, den durch die Lampen erzeugten Lichtstrom

so zu lenken, dass eine möglichst hohe Leuchtdichte

und gleichmäßige Leuchtdichteverteilung auf

der Fahrbahnoberfläche und den Tunnelwänden

erreicht wird. Anforderungen hinsichtlich Korrosionsschutz

der Leuchten und deren Befestigungselementen

sind in Deutschland in der Technischen Regel ZTV-ING

„Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und

Richtlinien für Ingenieurbauten“, Teil 5 Tunnelbau,

Abschnitt 4 „Betriebstechnische Ausstattung“ festgelegt.


Danach werden Bau- und Anlagenteile in Tunneln in die

Anforderungsklasse I (dazu gehören alle Bauteile, die

nicht der Klasse II zuzuordnen sind) und die Anforderungsklasse

II (das sind alle Teile, die der Kraftübertragung

von Aufhängevorrichtungen, einschließlich der

Befestigungselemente, dienen) unterteilt. Für unterschiedliche

Materialien werden auch unterschiedliche

Anforderungen gestellt.


“’Stahl:“‘ Bau- und Anlagenteile, also auch Leuchten, aus

Stahl (der nicht zu den nichtrostenden Stählen zählt)

sind mit Schutzsystemen gegen Korrosion zu versehen,

z. B. mit einer metallischen Schicht (Schichtdichte

≥ 80 μm) und einer Polymerbeschichtung (Schichtdichte

≥ 160 μm). Diese Materialien erfüllen allerdings

nicht die Anforderungsklasse II und sind für Aufhängevorrichtungen

nicht zulässig.


Nichtrostender Stahl muss mindestens die in der Tabelle

aufgeführte Wirkungssumme der Legierungsbestandteile

Chrom, Molybdän und Stickstoff erfüllen.

Die Wirkungssumme ist wie folgt definiert:


Obwohl entsprechend korrosionsgeschützte Bau- und

Anlagenstähle für Leuchtengehäuse (nicht jedoch für

Aufhängemittel) zugelassen sind und ihr Oberflächenschutz

unter laborähnlichen Prüfbedingungen ausreichend

ist, haben sie im praktischen Einsatz gegenüber

nichtrostenden Stählen gem. Tabelle erhebliche

Nachteile. Beim Auspacken aus Kartonagen kann die

Oberfläche beschädigt werden. Ebenso unterliegen die

meist schweren Leuchten bei der Montage erhöhten

Stoßbeanspruchungen, Verkratzungen und weiteren,

durch robusten Umgang verursachte Oberflächen beanspruchungen,

die den Korrosionsschutz beschädigen

können, ohne erkannt zu werden. Aus diesen und weiteren

Gründen werden überwiegend Tunnelleuchten

aus nichtrostenden Stählen verwendet.


“’Aluminium:“‘ Bau- und Anlagenteile aus Aluminium

erfüllen nicht die Anforderungsklasse II. Für Gehäuse

dürfen nur korrosionsbeständige Werkstoffe mit einem

Kupfer-Gehalt von weniger als 0,1% nach EN 573-3

verwendet werden. Alu-Gusslegierungen müssen

EN 1706 mit der Korrosionsbeständigkeit A (ausgezeichnet)

erfüllen. Hinsichtlich des Korrosionsschutzes

sind weitere Normen und Vorschriften zu beachten.


“’Kunststoffe“‘ erfüllen nicht die Anforderungsklasse II.

Besondere Prüfungen hinsichtlich Eignung und insbesondere

Brandgefahr sind für Gehäuse vorgeschrieben.


“’Schutzart:“‘ Für Leuchten ist mindestens die Schutzart

IP 65 vorgeschrieben.


“’Konstruktion:“‘ Austauschbare Teile von Leuchten

müssen leicht und zeitsparend ausgetauscht werden

können. Leuchten müssen so gestaltet sein, dass eine

maschinelle Reinigung des Tunnels möglich ist.


“’Wirkungssumme = Cr-Gehalt (%) + 3,3 · Mo-Gehalt (%) + 30 · N-Gehalt (%)“‘



= Beleuchtung von Parkplätzen =



Parkplätze sind Teil des öffentlichen Verkehrsnetzes oder

privater Anwesen, zum Beispiel als Firmenparkplätze

oder als Parkplätze vor Supermärkten. Sie sind auch

wichtiger Bestandteil von Rastanlagen an Autobahnen.


Parkplätze sind Verkehrsflächen mit hoher Kollisionsgefahr

zwischen Passanten und Fahrzeugen – aber

auch gelegentlich Begegnungen von friedlichen und

aggressiven Menschen. Sicherheit für den Verkehrsfluss

und Sicherheit für Leib und Leben der Benutzer sind

oberstes Ziel der Beleuchtung. Sie leistet einen un verzicht

baren Beitrag zur allgemeinen Sicherheit und Ordnung

im menschlichen Zusammenleben in diesen

Bereichen. Gute Beleuchtung von Parkplätzen schafft

Übersicht und Orientierung, erleichtert das Erkennen

von Personen, Fahrzeugen, Begrenzungen und Hindernissen.

Sie wirkt kriminellen Delikten, wie Übergriffen

auf Personen und Fahrzeugeinbrüchen, entgegen und

trägt zu deren Gestaltung bei. Beleuchtung macht

Parkplätze für Bürger annehmbar, was auch aus kommerzieller

Sicht erwünscht sein kann.


Urbanes Leben ist ohne Autos kaum vorstellbar. Individueller

und öffentlicher Personenverkehr bestehen nebeneinander.

Die „ruhenden“ Blechlawinen werden aber

gerne aus städtearchitektonischer Sicht hinter viel Grün

„versteckt“. Entsprechend geringe Masthöhen, formal

anspruchsvolle Leuchten, deren parkähnliche Anordnung

und natürlich die richtigen lichttechnischen Anlagenwerte

machen städtische Parkplätze wiederum akzeptabel.


Bei Parkplätzen in Industriegebieten spielen gestalterische

Kriterien gegenüber funktionalen eine untergeordnete

Rolle, denn die meisten Be nutzer sind ortskundige

Dauerparker und frequentieren diese oft nur zu

Beginn und zu Ende der Arbeitszeit.


== Visuelle Aufgaben ==


Unterschiedliche Sehaufgaben machen die Unter scheidung

in verschiedene lichttechnische Bewertungsflächen

des Parkplatzes notwendig.


Die Beleuchtung der “’Ein- und Ausfahrtzonen“‘ dient

dem schnellen und sicheren Erkennen von Personen,

Fahrzeugen, Abfertigungssystemen, Begrenzungen und

Hindernissen. Sie sind Übergangszonen zur Anpassung

an unterschiedliche Verkehrsflüsse, Geschwindigkeiten,

Beleuchtungsniveaus und Personen- bzw. Fahrzeugfrequenzen.

Ticketautomaten müssen ausreichend

beleuchtet sein, um notwendige Details, Bedienungsanwei

sun gen und Preislisten sicher erkennen zu

können.


Auf den “’Bewegungsflächen“‘ müssen während des

zuweilen hektischen Suchens nach einer geeigneten

Abstellfläche (Parklücke) der vorausfahrende und

entgegenkommende Fahrzeugverkehr sowie die Fußgänger

genauestens beachtet werden, um Kollisionen

zu vermeiden. Die Komplexität und Schwierigkeit der

Sehaufgabe ist hier besonders hoch.


Die Beleuchtung von “’Abstellflächen“‘ schützt vor ver sehentlicher

Beschädigung der einparkenden und der

benachbarten Fahrzeuge und vermittelt den aus- und

einsteigenden Personen das Gefühl von Sicherheit.


“’Extreme Randzonen“‘ sind Flächen, die für Fahrzeuge

keine ausreichende Stellfläche bieten, aber begehbar

sind. Sie sind in Bezug auf die Sauberkeit der Anlage und

wegen möglicher versteckter Gefährdungen der Passanten

besonders kritisch und müssen daher besonders

beleuchtet werden, mindestens wie die Abstellflächen.


== Parkplätze in Arbeitsstätten ==


In EN 12464-2 „Licht und Beleuchtung – Beleuch tung

von Arbeitsstätten, Teil 2: Arbeitsplätze im Freien“

(siehe auch Kapitel 1.3) sind die lichttechnischen

Anforderungen an Parkplätze festgelegt. Das sind

Mindestwerte für den Wartungswert der horizontalen

Beleuchtunkstärke Ēm, die Gleichmäßigkeit der

Beleuchtungsstärke Uo = Emin/Ē, für den maximal

zulässigen Blendungswert GRL (Glare Rating Limited)

und den Farbwiedergabe index der Lichtquellen Ra.


Die Werte nach EN 12464-2 sind auch heranzuziehen,

wenn der Parkplatz auch Arbeitsstätte ist. Dies gilt

zum Beispiel für zeitweise oder dauernd beschäftigtes

Bewachungs-, Reinigungs- und Aufräumpersonal.

Ferner sind die in den EU-Ländern unterschiedlichen

Regelungen des Arbeits schutzes, die auch besondere

Anforderungen an die Beleuchtung enthalten können,

zu beachten.


Anforderungen an die Beleuchtung von öffentlichen

Parkplätzen können aus der europäischen Normenreihe

EN 13201 entnommen werden (siehe auch

Kapitel 1.4). Parkplätze sind nach CEN/TR 13201-1 als

Verkehrsflächen mit folgenden Kriterien einzustufen:


* Geschwindigkeit des Hauptnutzers zwischen 5 und 30 km/h

* Hauptnutzer bzw. andere zugelassene Nutzer sind der motorisierte Verkehr, langsam fahrende Fahrzeuge, Radfahrer und Fußgänger.

* Es sind keine weiteren Nutzer der Verkehrsfläche ausgeschlossen.




Nach CEN/TR 13201-1 können Parkplätze grundsätzlich

sowohl der Beleuchtungssituation D2 als auch D4

zugeordnet werden, weil nicht alle Auswahlkriterien

der beiden Beleuchtungssituationen vollständig

anwendbar sind, wie im Folgenden noch erläutert wird.




== Parkplätze im öffentlichen Bereich nach der Beleuchtungssituation D2 ==


Die Basistabelle D2 enthält folgende Auswahlkriterien:


* “’Bauliche Maßnahmen“‘ zur Verkehrsberuhigung. Eigens zur Verkehrsberuhigung eingebaute Hindernisse müssen sicher erkannt werden. Daher steigen für solche Parkplätze auch die Beleuchtungsanforderungen.


* “’Kriminalitätsrisiko“‘ beschreibt die Kriminalitätsrate in der näheren Umgebung der betrachteten Verkehrsfläche im Vergleich zur Kriminalitätsrate in der weiteren Umgebung.


* “’Gesichtserkennung:“‘ Fußgängerbereiche werden dann als sicherer akzeptiert, wenn das Verhalten der Passanten und deren Absichten rechtzeitig erkannt werden. Man muss also körperliche Bewegungen und Gesichtsausdrücke bereits aus einer genügenden Entfernung erkennen können. Daraus folgt, dass entgegenkommende Personen entsprechend beleuchtet sein müssen.


* “’Schwierigkeit der Fahraufgabe“‘ ist der Grad der Anstrengung des Verkehrsteilnehmers, um aufgrund der Fülle der Informationsquellen (z. B. Verkehrs hinweise) Fahrgeschwindigkeit und ein Fahrverhalten entsprechend einzurichten.


* “’Verkehrsfluss Fußgänger“‘, wahlweise normal oder hoch, trifft für Parkplätze besonders zu, denn damit ist die Sicherheit von Menschen aufs engste verknüpft; abhängig von der Lage des Parkplatzes in Bezug auf den Publikumsverkehr in der Umgebung.


Die Zusatztabelle D2 enthält nur das Kriterium “’Leuchtdichte

der Umgebung“‘. Es beschreibt die Störung der

visuellen Wahrnehmung auf der Verkehrsfläche durch

eine helle Umgebung, zum Beispiel durch hell beleuchtete

Industrie- und Sportanlagen. Allgemein gilt:

niedrig – ländliche Umgebung

mittel – städtische Umgebung

hoch – Stadtzentren.


Für die Beleuchtungssituation D2 wird aus der zugehörigen

Basis- und Zusatztabelle die

betreffende Beleuchtungsklasse CE ausgewählt. Mit

der so bestimmten Beleuchtungsklasse CE2 bis CE5

sind die lichttechnischen Anlagendaten festgelegt.


== Lichtfarbe, Farbwiedergabe ==


Auf Parkplätzen ohne nennenswerten Personenverkehr

(zum Beispiel Parkplätze in Industriegebieten,

außerhalb großer Verkehrs-, Einkaufs- und Sportanlagen

usw.) ist die Farbwiedergabe der Lichtquellen von

untergeordneter Bedeutung. Die Lichtquellen werden

in diesen Fällen vornehmlich nach wirtschaftlichen

Kriterien (hohe Lichtausbeute) aus gewählt. Parkplätze

mit Publikumsverkehr und mit einem höheren

Anspruch an




* Akzeptanz (gute Beleuchtung fördert die Sicherheit),

* Werbewirksamkeit (helle und Farben gut erkennbar machende Beleuchtung steigert die Wertigkeit, zum Beispiel des Parkplatzes eines Konfektions- oder Modegeschäftes) oder

* Festlichkeit z.B. neben Opernhäusern und Theatern erfordern eine gute bis sehr gute Farbwiedergabe. Hierfür werden Leuchtstofflampen, Kompaktleuchtstofflampen oder Halogen-Metalldampflampen mit entsprechender Farbwiedergabe ausgewählt.


== Blendungsbegrenzung ==


Blendung auf Parkplätzen – sowohl durch die Be leuch –

tung des Parkplatzes als auch von Leuchten der Um gebung

ausgelöst – muss in Anbetracht der hohen visuellen

Leistung des Parkplatz suchenden Kraft fahrers

unbedingt begrenzt werden, um die visuelle Aufmerksamkeit

nicht nachteilig zu beeinflussen.


In EN 12464-2 ist zur Bewertung der physiologischen

Blendung das Glare-Rating-Verfahren genormt. Ein Blendwert GR = 50 ist ein allgemein akzeptierter Wert für die

Begrenzung der Blendung.


In EN 13201 wird das Gütemerkmal Blendung nicht zahlenmäßig

festgelegt, sondern ist in dem Hinweis enthalten,

den Grad der Blendungs begrenzung als Komfortmerkmal

der Beleuchtung mit dem Betreiber der Anlage

abzustimmen. Dafür sind die Lichtstärkeklassen G1 bis

G6 definiert, die den Grad der Abschir mung der Lampen

in den Leuchten beschreiben.



== Lichtimmissionen ==


Die Beleuchtung von Parkplätzen darf Nachbarn durch

Lichtimmissionen nicht unzumutbar stören. In der

Nähe von Schienenwegen, Bahnübergängen, Schifffahrtsstraßen,

Häfen, Flugplätzen und unbeleuchteten

Straßen darf sie keinen Anlass zu Verwechselungen

mit Signalen, Verkehrs- und Schifffahrtszeichen geben,

deren Wirkung nicht beeinträchtigen oder die Fahrzeugführer

und das Betriebspersonal (z. B. in einem

Stellwerk der Eisenbahn) durch Blendung behindern.

In kritischen Fällen sind die für die Verkehrswege

zuständigen Verwaltungen zu konsultieren.


== Ticketstationen ==


Ticketstationen befinden sich entweder an den Einoder

Ausfahrten oder als Parkplatzautomaten an leicht

zugänglichen Stellen des Parkplatzes. Oft sind sie auch

überdacht. In allen Fällen ist eine ausreichende vertikale

Beleuchtungsstärke sowohl auf den Bedienflächen

des Ticketautomaten als auch auf den Informationsflächen

(Bedienungsanleitungen, Preislisten) erforderlich,

die jedoch keine störenden Reflexe auf den

Displays erzeugen darf.




In der Tabelle sind die zu den S- bzw. CE-Klassen

korrespondierenden EV-Klassen für den Minimalwert

der vertikalen Beleuchtungsstärke nach EN 13201

angegeben. Danach gehört zu S1 bzw. CE3 (horizontale

Beleuchtungsstärke auf dem Parkplatz 15 lx) die

Klasse EV5 und eine vertikale Beleuchtungsstärke von

5 lx, die an keiner Stelle auf dem

Ticketautomaten unterschritten werden sollte. Jedoch

sollte an so wichtigen Stellen wie den Ticketstationen

und mit Rücksicht auf das Sicherheitsbedürfnis der

Personen beim Hantieren mit Geld höhere Werte der

horizontalen und vertikalen Beleuchtungsstärke vor gesehen

werden, z.B. durch entsprechende Anordnung der

Leuchten. Empfohlen wird die Werte gem. EN 13201-2

in diesem Bereich zu verdoppeln, d.h. bei einer Parkplatzbeleuchtung

nach der Beleuchtungsklasse S1

sollten im Bereich der Ticketstationen 30 lx und an den

Automaten selbst mindestens Ev = 10 lx vorgesehen

werden. Im Vergleich zur vertikalen Beleuchtungsstärke

an Zapfsäulen der Tankstellen von 150 lx ist dieser Wert bei etwa gleichen Sehaufgaben

viel zu gering festgelegt.


== Planungsbeispiele ==


“’Parkplatz eines Einkaufszentrums“‘

Sowohl aus Sicherheitsgründen als auch aus werblichen

Gründen wurde hier eine deutlich über den

Normempfehlungen nach EN 12464-2 liegende

Beleuchtungsstärke vorgesehen.


Der Platz wird mit 6 Hochmasten mit je 4 Schein werfern

1x HST 400 W beleuchtet. Damit ist der „Störeinfluss“

durch zu viele Lichtmaste auf ein Minimum verringert. Nach Bedarf kann in der

Dunkelheit außerhalb der Geschäftszeiten bzw. am

Wochenende für Überwachungsaufgaben durch Personen

oder Kameras nur 1 Scheinwerfer je Mast eingeschaltet

werden. Bei etwa gleicher Gleichmäßigkeit der

Beleuchtung ist das mittlere Beleuchtungsstärkeniveau

mit etwa 18 lx dafür gut dimensioniert.


Auf Großflächenparkplätzen gibt es im Allgemeinen

mindestens vier bevorzugte Fahrt- und Gehrichtungen,

in denen auch eine Bewertung der halbzylindrischen

Beleuchtungsstärke, die ein Maß für die Erkennbarkeit

von körperlichen Strukturen ist, erfolgen sollte.









“’Parkplatz eines Industrieunternehmens“‘

Das nachfolgende Planungsbeispiel zeigt die Beleuchtung

eines Parkplatzes für ein mittleres Verkehrs aufkommen.

Der Wartungswert der horizontalen Beleuchtungsstärke

nach EN 12464-2 soll 10 lx und der Mindestwert

der halbzylindrischen Beleuchtungsstärke

nach der entsprechenden Klasse ES5 soll 2 lx betragen.

Verwendet wurden 8 Straßenleuchten als Mastaufsatzleuchten,

die außerhalb der Bewegungs- und Abstellflächen

platziert sind. Zur Beurteilung des körperlichen

Sehens wurde die halbzylindrische Beleuchtungsstärke

berechnet, und zwar in der Bewegungsfläche in

Fahrtrichtung und in der Abstellfläche in Einfahrtrichtung in die Parkboxen.



= Beleuchtung von Fußgängerbereichen und Radwegen =



Der Anspruch der Menschen auf mehr Lebensqualität

in seiner bebauten Umgebung machte es notwendig,

den motorisierten Verkehr vom Personenverkehr zu

trennen – verkehrstechnisch ebenso wie städtearchi tektonisch

und gestalterisch.


Die erste Fußgängerzone wurde in Deutschland bereits

in den 1920er Jahren in Essen angelegt. Mit dem Wie deraufbau

der Stadtkerne Mitte der 1950er Jahre begann

man systematisch, den fließenden Verkehr von Wohnund

Einkaufsbereichen zu trennen. Einkaufen sollte in

Fußgängerzonen stattfinden, Wohnen am Rande der

Städte. Fußgängerzonen wurden zum Symbol des neuen

Wirtschaftswunders und des Massenkonsums. Heute

sind sie Erlebnis-, Begegnungs- und Einkaufszentren

zugleich und entwickeln sich zunehmend zu vielfältigen

gesellschaftlichen und multikulturellen Veranstaltungsorten.

Sie sind auch Stätten der Pflege alter und historischer

Bauten geworden, die den Städten die Identifikation

mit der eigenen Geschichte verleihen und eine

anziehende Kulisse von Events bilden, insbesondere

auch in den Dunkelstunden der warmen Sommerabende

und der winterlichen Weihnachtszeit.


In diesem Kapitel werden die Anforderungen an die

Beleuchtung von Fußgängerbereichen behandelt. Diese

sind z. B.


* Fußgänger- und Einkaufszonen

* Fußwege, Treppen und Bürgersteige

* Bahnhofsvorplätze, Busbahnhöfe und Taxistände

* verkehrsberuhigte Zonen und Spielstraßen.


Darüber hinaus werden Anforderungen für die

Beleuchtung von Radwegen beschrieben.


In Kapitel „Straßenbeleuchtung“ ist die Normenreihe

EN 13201 ausführlich erläutert, insbesondere

hinsichtlich der Bestimmung der

* Beleuchtungssituation nach CEN/TR 13201-1

* Beleuchtungsklasse CEN/TR 13201-1 und

* der Gütemerkmale der Beleuchtung nach EN 13201-2.


Diese Normenreihe gilt auch für die Beleuchtung von

Fußgängerbereichen und Radwegen.


== Fußgänger- und Einkaufszonen, Spielstraßen ==


Eine attraktive architektonische Gestaltung von Fußgänger-

und Einkaufszonen ist von großer Bedeutung

für das Ansehen einer Stadt, für die Lebensqualität

seiner Bürger und die Interessen des Wirtschaftslebens.

Sie erhöht den Erlebniswert und zieht die Menschen

an. Sie fördert den Umsatz von Einzelhandel und

Gastronomie bei Tag und Nacht. Leuchten und deren

Maste sind wie Bänke, Papierkörbe und Kinderspiel geräte

Teile der gestaltenden „Verkehrsmöbel“.


Die Beleuchtung übernimmt vorrangig die Aufgabe,

Verlauf und Begrenzung der Straßen, Wege und Plätze

sowie Hindernisse und Gefahrenstellen rechtzeitig

erkennbar zu machen, die visuelle Kommunikation

unter den Menschen zu ermöglichen und die Kriminalität

einzudämmen. Durch ihre formale Gestaltung in

Abstimmung mit der Gebäudearchitektur trägt sie zum

dekorativen Gesamtkonzept der Fußgängerbereiche

bei. Neben ihrer gestalterischen Wirkung kann die Be –

leuch tung ihre Sicherheitsfunktion nur dann erfüllen,

wenn bestimmte Gütemerkmale der Beleuchtung eingehalten

werden. Diese sind in der europäischen Normenreihe

EN 13201 und weiteren Regelwerken zusammengefasst.

Für Fußgänger- und Einkaufszonen sind in

CEN/TR 13201-1 die Beleuchtungssituationen E1 und

E2 vorgesehen. Die “’Beleuchtungssituation E1“‘ ist für Fußgängerbereiche anzuwenden, die auch von Rollstuhlfahrern

genutzt werden, wobei die Schrittgeschwindigkeit

das wesent liche Kriterium ist. Selbst langsam fahrende,

motor angetriebene Fahrzeuge dürfen diese Bereiche

nicht benutzen. Die gleiche Beleuchtungssituation gilt

auch für Fußwege und Treppen in Park-, Grün- und

Wohn anlagen, für Fußwege neben Fahrbahnen (von diesen

aber getrennt) und für Plätze, z. B. auch für Schulhöfe.


Die Beleuchtungssituation E2 lässt zusätzlich auch

langsam fahrende, motorisierte Fahrzeuge (z. B. Straßenreinigungsmaschinen)

und Radfahrer zu, ebenfalls

jedoch mit Schrittgeschwindigkeit. Sie ist sowohl für

Fußgänger- und Einkaufszonen und ähnliche, ausschließlich

von Fußgängern benutzte Verkehrsflächen

(Plätze, Wege usw.) mit gelegentlichem Lade- und

Zubringerverkehr anzuwenden. Ebenso gilt sie für verkehrsberuhigte

Zonen und Spielstraßen sowie für Bahnhofsvorplätze,

Taxistände und Bus- und Straßenbahnhaltestellen,

bei denen die Fahrzeuge auf separaten und von

den Passagieren getrennten Flächen verkehren.


Aus den Beleuchtungssituationen E1 und E2 (Tabelle

1.8-2) ergeben sich die Beleuchtungsklassen S1 bis S6

mit Beleuchtungsstärken von 2 lx bis 15 lx, in besonders kritischen Fällen ist die Beleuchtungsklasse

CE2 mit 20 lx mit der Gleichmäßigkeit von

Uo = Emin/Em ≥ 0,4 anzuwenden. Der Unterschied zwischen

den Situationen E1 und E2 ist gering und beträgt

meist nur eine Stufe in der Beleuchtungsklasse.


“’Körperliches Sehen und Gesichtserkennung“‘

Fußgängerbereiche werden dann als sicher akzeptiert,

wenn das Verhalten der Passanten und deren Absichten

rechtzeitig erkannt werden. Man muss also körperliche

Bewegungen und Gesichtsausdrücke bereits aus

einer genügenden Entfernung erkennen können.


Daraus folgt, dass entgegen kommende Personen

entsprechend beleuchtet sein müssen. Als lichttechnische

Größe wird dafür die halbzylindrische (sc – semi

cylindrical) Beleuchtungsstärke Esc – der Mittelwert der

vertikalen Beleuchtungsstärken Ev in einem Winkel bereich

von –90° bis +90° um eine vertikale Achse –

herangezogen. Sie wird in 1,5 m über der Bewertungsfläche

als Minimalwert Esc,min ermittelt.


Durch eine entsprechend hohe halbzylindrische Beleuchtungsstärke

soll dem subjektiven Gefühl der Unsicherheit

und dem Kriminalitätsrisiko entgegengewirkt werden.

Die halbzylindrische Beleuchtungsstärke gilt für

eine Ebene in 1,5 m Höhe über dem Boden und für alle

Blickrichtungen. Bei Wegen sind für die Bewertungen

im Allgemeinen zwei und bei Plätzen vier Hauptblickrichtungen

ausreichend.


Bei der Auswahl der Beleuchtungsklasse ist für dieses Sicherheitsbedürfnis das Kriterium „Ge –

sichtserkennung“ vorgesehen. Nach EN 13201-2 sind

in diesen Fällen zusätzlich die ES-Klassen heranzuziehen,

mit denen ein räumliches Sehvermögen und insbesondere

die Erkennbarkeit von Gesichtern bewertet

werden kann.


Die Zuordnung der ES-Beleuchtungsklassen zu den

CE- bzw. S-Klassen und die Wartungswerte

der minimalen halbzylindrischen Beleuchtungsstärke,

die an keinem Punkt und zu keiner Zeit

unterschritten werden dürfen, sind in folgender Tabelle enthalten.

Ferner kann die Beleuchtung von vertikalen

Flächen, z. B. Fassaden und Werbetransparente, ebenfalls

in die Bewertung der Beleuchtung von Fußgängerbereichen

einbezogen werden. Dazu sieht EN 13201-2

die EV-Beleuchtungsklassen vor.


Neben den in EN 13201-2 definierten Gütemerkmalen der

Beleuchtung von Wegen enthält die Norm EN 12464-2

für Arbeitsstätten im Freien ebenfalls Mindestanforderungen

an die Beleuchtung von Wegen.




== Bahnhofsvorplätze und Busbahnhöfe ==


Sicheres Erkennen der Verkehrsinformationen, Lesen

von Fahrplanangaben, Orientierung auf den Wegen

zu den Haltepunkten sowie sicheres Erkennen der

Sicherheitsabstände zu den Fahrspuren und sicheres

Ein- und Aussteigen und schließlich der Schutz vor

kriminellen Übergriffen sind wesentliche Gründe, diese

in den Hauptverkehrszeiten (rush-hours) meist stark

frequentierten und in den späten Abendstunden oft

menschenleeren Bereiche ausreichend zu beleuchten.


Busbahnhöfe werden sowohl von Fußgängern, Radfahrern,

Mopedfahrern als auch von langsam fahrenden

motorisierten Fahrzeugen genutzt. Nach EN 13201

sind dafür die Beleuchtungssituation D2 und die

Beleuchtungsklassen CE2 bis CE5 vorgesehen.


Bus- und Straßenbahnhaltestellen mit von den Fußgängern

getrennten Verkehrsflächen für den motorisierten

Verkehr, auf denen sich daher ausschließlich

Fußgänger bewegen, sind der Beleuchtungsklasse E1

zuzuordnen.



== Planungsbeispiele ==


===Fußwege===






===Beleuchtung von Fußgängerbereichen und Radwegen===


“’Radwege“‘


Radfahren wird immer beliebter. In einigen Ländern

und Städten Europas sind es Radfahrer, die das eigentliche

Verkehrsgeschehen prägen. In Deutschland gibt

es 70 Mio. Fahrräder, jedoch „nur“ 50 Mio. Kraftfahrzeuge.

Der Ausbau von Radwegen nimmt zu, um einerseits

die Risiken aufgrund von Kollisionen und Unfällen

mit Passanten und Kraftfahrzeugen zu verringern und

um andererseits diese umweltfreundliche Art des Individualverkehrs

zu fördern. Beleuchtete Radwege sind

sicherer und machen solche gemeindlichen Investitionen

beim Bürger attraktiv.


Ein Fahrradscheinwerfer muss in Deutschland in

einem Abstand von 10 m eine vertikale Beleuchtungsstärke

von 10 lx erzeugen. Bei einer Geschwindigkeit

vom 10 km/h (3 m/s) wird ein Hindernis oder ein Schlagloch

alleine schon aufgrund der Reaktionszeit von etwa

2 Sekunden erst nach 6 m erkannt, für den Bremsweg

verbleiben dann nur noch 4 m, was selbst bei erstklassigen

Bremsen nicht zum Stillstand vor der Gefahrenstelle

ausreicht. In Österreich wird eine Lichtstärke der

Fahrradscheinwerfer von mindestens 100 cd verlangt,

was in 10 m Entfernung eine vertikale Beleuchtungsstärke

von nur 1 lx ergibt. Beleuchtung von Fahrrad wegen

ist in diesem Fall besonders dringend erforderlich.


Auf Radwegen nahe beleuchteter Straßen wird die

Sicht im eigenen Scheinwerferlicht meist durch hohe

Leuchtdichten der Straßenbeleuchtung und durch

Autoscheinwerfer zusätzlich erschwert. Der Anteil der

Straßenbeleuchtung auf Radwegen wird oft auch durch

Baumbewuchs verringert oder bereichsweise Hell-

Dunkelzonen als Tarnzonen für Hindernisse entstehen

können. Stark frequentierte Radwege sollten daher

grundsätzlich beleuchtet werden.


In geschlossenen Ortslagen kann davon ausgegangen

werden, dass die Straßenbeleuchtung auch den z. B. im

Abstand von 2 m zur Straße verlaufenden Radweg ausreichend

beleuchtet.


Eine eigenständige Beleuchtung der Radwege ist dagegen

in Parks und Grünanlagen, in größerem Abstand

von beleuchteten Straßen oder von Radwegen neben

unbeleuchteten Straßen, z. B. außerhalb geschlossener

Ortschaften, erforderlich. Im letzteren Fall muss jede

Beeinträchtigung der visuellen Wahrnehmung des

Kraftverkehrs vermieden werden. Dazu sind insbesondere

geringe Lichtpunkthöhen und gegenüber der

Straße gut abgeschirmte Leuchten zu verwenden. Vergleichweise

mit beleuchteten Raststätten an Autobahnen

oder Fernstraßen (siehe Kapitel 1.7) sollte die

Beleuchtungsstärke am rechten Fahrbahnrand der

unbeleuchteten Straße 1,5 lx nicht überschreiten.


Besonders wichtig ist die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung

bzw. die Einhaltung des Minimalwertes der

Beleuchtungsstärke auf dem Fahrweg, um Tarnzonen

zu vermeiden, die Hindernisse unkenntlich machen.


Nach CEN/TR 13201-1 gelten für Verkehrsbereiche mit

Radfahrern, auf denen Fußgänger und Rollstuhlfahrer

ebenfalls zulässig sind, die Beleuchtungssituation C1 (siehe unten)





bestimmt. Es sind die Klassen S1 bis S6 mit Wartungswerten

der mittleren Beleuchtungsstärke von 15 lx bis

2 lx (siehe Tabelle 1.8-3). Auch in Verkehrsbereichen für

Radfahrer ist oft körperliches Sehen wichtig für das

Sicherheitsgefühl. Daher sind auch für die Beleuchtungssituation

C1 das Merkmal „Gesichtserkennung“

der Beleuchtungsklassen ES4 bis ES9 und das Beleuchtungskriterium

halbzylindrische Beleuchtungsstärke

mit Minimalwerten (Wartungswerten) zwischen 3 lx

und 0,5 lx heranzuziehen, die zu keiner Zeit und an

keinen Punkt des Verkehrsweges in 1,5 m über dem

Boden unterschritten werden dürfen.


Die nachfolgende Tabelle enthält 4 Beleuchtungs anlagen

für Radwege mit zwei unterschiedlichen Leuchtenarten.

Aufgrund der extrem breitstrahlenden Lichtstärkeverteilungen

werden große Mastabstände erreicht,

was zu weniger Lichtpunkten und damit zu geringeren

Investitions- und Betriebskosten führt. Zur Abschätzung

der Kosten ist auch die Anzahl der Leuchten je

km angegeben. Die lichttechnischen Anlagenwerte

erfüllen die Anforderungen nach EN 13201. Für die Beipiele

sind Annahmen gemacht worden, die im konkreten

Einzelfall auch davon abweichen können.





=Beleuchtung von Sportstätten=



Sport gehört zu den beliebtesten Tätigkeiten in der

Freizeit. Ob beim Fußball, Tennis oder Golf, als Ausgleich

zur beruflichen Tätigkeit oder als Zu schauer,

um mit anderen Menschen sportliche Wettkämpfe zu

erleben. Sport wird in unserer modernen Gesellschaft

immer wichtiger. Zu Beginn des neuen Jahrtausends

gehen die offiziellen deutschen Sportverbände davon

aus, dass knapp 50 Millionen Menschen in Deutschland

regelmäßig Sport treiben – mehr als doppelt so

viele wie 1990.


Von der Architektur attraktiv gestaltete und auch mit

Licht effekten ausgestattete Sportstätten locken mehr

Menschen an und steigern den Freizeitwert, das Sport –

erlebnis, die Zuschauerzahlen und die Einschaltquoten.

Technisch perfekte und emotional inszenierte Freizeitsportanlagen

geben den Städten und Regionen eine neue

Anziehungskraft und tragen zur Verbesserung der wirtschaftlichen

Infrastruktur bei. Solche Investitionen sind

daher auch für den Betreiber eine gute Entscheidung.


Ob im Sommer oder im Winter, am hellen Mittag oder

am dämmerigen oder späten Abend, immer mehr Menschen

wollen dann ihren Sport betreiben, wenn sie dazu

die nötige Zeit und Gelegenheit haben. Nur in wenigen

Monaten im Jahr ist auch am Abend genügend natürliches

Licht vorhanden, um aktiven Sport im Freien zu

betreiben. Meist ist die sportliche Betätigung im Freien

ohne künstliche Beleuchtung schon ab dem späten

Nachmittag kaum noch möglich. Mit einer Beleuch –

tungs anlage können Sportplätze unabhängig vom Tageslicht

optimal genutzt werden. Die meisten Außensportanlagen

werden daher mit einer künstlichen Beleuchtung

versehen, um sie auch in der Dunkelheit nutzen zu

können. Sie macht Trainingsspiele und Wettkämpfe für

Zu schauer und Sportler attraktiver. Sport in seiner Vielfältigkeit

kommt ohne künstliche Beleuchtung nicht aus.


Das Fernsehen bevorzugt Live-Übertragungen zu den

besten Zuschauerzeiten mit der höchsten Sehbeteiligung,

also meist am Abend, wenn es dunkel ist. Daher

stellen die Fernsehanstalten besonders hohe Anforderungen

an die Beleuchtung von Sportstätten.


Zunehmend gehören Videoaufzeichnungen zu Trainingszwecken

und Fernsehübertragungen – auch von Sportereignissen

regionaler Bedeutung – zum Standard der

Sportvereine und Veranstalter. Daher werden auch

Sportstätten mit nur regionaler Bedeutung zunehmend

anspruchsvoll beleuchtet.


Zu den vielen Freizeitsportarten gehören auch beleuchtete

Skipisten und Langlaufloipen, die in schneesicheren

Gebieten die Freizeitanlagen auch in der Dunkelheit

nutzbar machen und damit den Tourismus fördern.

Auch das Golfspiel in der Dunkelheit wird bei einer

Beleuchtung, die sich in die Landschaft gut einfügt, zu

einem besonderen Erlebnis.


==Beleuchtung von Sportanlagen==


Die Beleuchtung von Sportanlagen hat die Aufgabe,

gute Sehbedingungen für Sportler, Athleten, Schiedsrichter,

Zuschauer sowie gute Beleuchtungsbedingungen

für Fernseh- und Filmaufnahmen zu schaffen. Die

Europäische Norm EN 12193 „Licht und Beleuchtung –

Sportstättenbeleuchtung“ legt Anforderungen an die

Beleuchtung von Sportstätten in Innen- und Außen –

anlagen für die in Europa am häufigsten ausgeübten

Sportarten fest. Sie gibt Werte für Beleuchtungsstärken und

deren Gleichmäßigkeiten, für die Blendungs begrenzung

und die Farbwiedergabe eigenschaft der Lichtquellen

an, um die Beleuchtung von Sportanlagen planen und

überprüfen zu können.


==Beleuchtungsklassen==


Die lichttechnischen Gütemerkmale der Beleuchtung

sind wesentlich vom Wettbewerbsniveau und der

Beobachtungsentfernung der Zuschauer abhängig.

Je höher das Wettbewerbsniveau und je größer die

Beobachtungsentfernung der Zuschauer zum Sport –

geschehen ist, umso höher ist die Beleuchtungsklasse

und das Beleuchtungsniveau.



“’Beleuchtungsklasse I“‘

Hochleistungswettkämpfe, wie internationale und

nationale Wettbewerbe, die im Allgemeinen mit hohen

Zuschauerzahlen und mit großen Sehentfernungen

verbunden sind. Hochleistungstraining wird ebenfalls

in diese Klasse einbezogen.


“’Beleuchtungsklasse II“‘

Wettkämpfe auf mittlerem Niveau, wie regionale oder

örtliche Wettbewerbe, die im Allgemeinen mit mittleren

Zuschauerzahlen und mittleren Sehentfernungen

verbunden sind. Leistungstraining wird auch in diese

Klasse einbezogen.


“’Beleuchtungsklasse III“‘

Einfache Wettkämpfe, wie örtliche oder kleine Vereinswettkämpfe,

im Allgemeinen ohne Zuschauerbeteiligung.

Allgemeines Training, allgemeiner Schulsport

und Freizeitsport fallen ebenso in diese Beleuchtungsklasse.


==Bewertungsflächen==


Die Hauptfläche PA (Principal Area) ist die relevante

Spielfläche für die Ausführung einer Sportart. Dies ist

üblicherweise die gekennzeichnete Fläche des Sportplatzes

oder des Sportfeldes für die betreffende Sportart

(z. B. Fußballfeld). In einigen Fällen umfasst diese Fläche

einen zusätzlichen Spielbereich um die gekennzeichnete

Fläche herum. In Tabelle (folgt weier unten) sind die Abmessungen

der Flächen angegeben, die für die jeweilige Sportart am

häufigsten verwendet werden. Diese sollten jedoch bei

der Beleuchtungsplanung hinsichtlich der Anwendbarkeit

auf das konkrete Beleuchtungsprojekt geprüft werden.

Bei Abweichungen sind die amtlichen Maße des

Spielfeldes der betreffenden Sportverbände heranzuziehen.

Das gilt insbesondere für international approbierte

Sportstätten. Die lichttechnischen Anforderungen gelten

– mit wenigen Ausnahmen – für die Hauptfläche PA.


Die Gesamtfläche TA (Total Area) umfasst die Haupt –

fläche (PA) und einen zusätzlichen Sicherheitsbereich

außerhalb der Hauptfläche.


Die Referenzfläche ist die Fläche, für die die Beleuchtungsanforderungen

gelten. Sie ist im Allgemeinen

gleich der Hauptfläche PA einschließlich der Begrenzungslinien

und aller ggf. zugehöriger Zusatzbereiche,

die um die gekennzeichnete Fläche herum liegen. Für

die meisten Sportarten wird eine rechteckige Referenzfläche

in der horizontalen Ebene auf Bodenniveau

angenommen. Für die Planung und Messung der

Beleuchtung ist die Referenzfläche in flächengleiche

Teilflächen zu unterteilen, in deren Mittelpunkt die

Beleuchtungsstärke zu berechnen bzw. zu messen ist.

Das dafür anzuwendende Rastermaß ist in Abschnitt

„Rasterpunkte für Messung und Berechnung“ dieses

Kapitels beschrieben.


Die Abmessungen der Referenzflächen in Tabelle 1.9-25

gem. EN 12193 sind gerundete Werte. Die exakten

Abmessungen sind erforderlichenfalls bei den betreffenden

Sportverbänden zu erfragen.


==Beleuchtungsstärke==


Die Anforderungen an das Beleuchtungsniveau sind stark

von der Sportart und dem Wettbewerbsniveau (Beleuchtungsklassen)

abhängig. Wartungswerte der horizontalen

bzw. vertikalen Beleuchtungsstärke sind in Tabelle

1.9-25 enthalten. Diese Werte gelten für die Hauptfläche

PA als Referenzfläche. Ist auch eine (meist größere)

Gesamtfläche TA angegeben, müssen in dieser 75% der

Beleuchtungsstärke der Hauptfläche PA erreicht werden.


Die Werte berücksichtigen in erster Linie die visuellen

Bedürfnisse der Teilnehmer (Sportler, Athleten und

Schiedsrichter). Darüber hinaus sind die Anforderungen

an die Beleuchtung, die von den nationalen bzw.

internationalen Sportverbänden insbesondere für

Spitzensportveranstaltungen gestellt werden, zu

berücksichtigen. Hinweise dazu sind am Ende dieses

Kapitels gegeben.


Sofern keine vertikalen Beleuchtungsstärken in den

Tabellen 1.9-25 enthalten sind, sollte aus der Sicht der

Sportler und vor allem aus der Sicht der Zuschauer

ein Mindestmaß an vertikaler Beleuchtungsstärke

sichergestellt werden, mindestens jedoch 30% des

horizontalen Niveaus.


==Blendungsgrenze==


Blendung muss begrenzt werden, um eine Herabsetzung

der Sehleistung zu vermeiden. Der Grad der Direktblendung

durch Leuchten einer Beleuchtungsanlage

im Freien wird nach der Publikation CIE 112:1994

„Blendungsbewertungssystem für Außenbeleuchtungsanlagen

und Beleuchtungsanlagen für Sport im

Freien“ durch den Blendungswert GR (Glare Rating)

beschrieben (siehe Kapitel 1.2). Für Außensportanlagen

wird in EN 12193 diese Glare-Rating-Methode angewendet.

In der Tabelle 1.9-25 sind maximal zulässige

GR-Werte angegeben, die für die Hauptblickrichtungen

der Sportler bzw. für zu vereinbarende Beobachter –

positionen und Blickrichtungen eingehalten werden

müssen.



==Lichtfarbe und Farbwiedergabe==


Mit Ausnahme von fernsehgerechter Beleuchtung werden

in EN 12193 keine Anforderungen an die Lichtfarbe

und nur geringe Anforderungen an die Farbwiedergabe

der verwendeten Lampen gestellt. Dennoch ist eine gute

Farbwiedergabe für Sportler und Zuschauer sehr wichtig

für das sportliche Erlebnis. Lampen mit einem Farb –

wiedergabe index von mindesten 80 sind auch in Sport –

anlagen allgemein üblich, insbesondere in Sportanlagen,

bei denen Licht und Farben ganz wesentlich zur Motivation,

Freude und Wohlbefinden beim Erlebnissport beitragen,

zum Beispiel beim Tennis.


==Wartungswerte==


Die in der Tabelle 1.9-25 angegebenen Werte der

Beleuchtungsstärke sind Wartungswerte, die zu keiner

Zeit als örtliche Mittelwerte unterschritten werden dürfen.

Das Beleuchtungsniveau einer Be leuch tungsanlage

nimmt während der Nutzungsdauer ab, und zwar

infolge von:

*Alterung der Lampen und Leuchten,

*Ausfall von Lampen und

*Verschmutzung von Lampen und Leuchten.



Die Wartungsmethode (Lampenwechsel und Reinigungsintervall)

ist daher notwendig, damit die Planungs –

vorgaben während der gesamten Nutzungsdauer der

Beleuchtungsanlage erreicht werden. Daher wird

vorausgesetzt, dass die Wartungsmethode ein Teil der

Beleuchtungsplanung ist.


Der Planung werden der Neuwert der Beleuchtungsstärke

und der Wartungsfaktor zugrunde gelegt.


“’Neuwert = Wartungswert / Wartungsfaktor“‘


Der Wartungsfaktor und die Wartungsmethode

müssen zwischen Planer und Besitzer bzw. Betreiber

zu Beginn der Planung vereinbart und dokumentiert

werden.


In EN 12193 wird auf die Ermittlung des Wartungsfaktors

nach der Publikation der Internationalen Beleuchtungskommission

CIE 154:2003 „The Maintenance of

Outdoor Lighting Systems“ verwiesen. In CIE 154 sind

Werte für

*den Lampenlichtstrom-Wartungsfaktor (beschreibt

die Abnahme des Lichtstromes der Lampe während

der Betriebszeit),

*den Lampenlebensdauerfaktor (beschreibt den Totalausfall

von Lampen während der Betriebszeit) und

*den Leuchten-Wartungsfaktor (beschreibt die Verschlechterung

der lichttechnischen Daten der

Leuchte aufgrund Verschmutzung und Alterung)

in Abhängigkeit von der Betriebszeit der Beleuchtungsanlage

angegeben. Diese Methode sowie Diagramme

zur Bestimmung des Wartungsfaktors sind in Kapitel 1.2

beschrieben.


==Notbeleuchtung==


Grundsätzlich ist für die Planung und Errichtung der

Notbeleuchtung EN 1838 „Angewandte Lichttechnik –

Notbeleuchtung“ heranzuziehen. In EN 12193 werden

darüber hinaus weitere Angaben zur Beleuchtung in

Notsituationen, die durch Ausfall der Beleuchtung (z. B.

durch Ausfall der Netzspannungsversorgung) entstehen

können, gemacht.



“’Sicherheitsbeleuchtung für Zuschauerbereiche“‘

Mehr für den Sehkomfort der Zuschauer als für Sicherheit

oder Notsituationen muss das Beleuchtungsniveau

mindestens 10 Ix betragen.


“’Sicherheitsbeleuchtung für die Teilnehmer“‘

Sportveranstaltungen müssen auch bei Ausfall der

Beleuchtung geordnet beendet werden können. Das

Beleuchtungsniveau für ein sicheres Abbrechen einer

Sportveranstaltung wird als Prozentsatz des Beleuchtungsniveaus

der entsprechenden Beleuchtungsklasse

angegeben. Für einige Sportarten sind in EN 12193

bestimmte Prozentsätze festgelegt.


Die Sicherheitsbeleuchtung muss sofort einsetzen,

wenn die Allgemeinbeleuchtung ausfällt und muss für

die in der Tabelle links angegebene Zeit mindestens zur

Verfügung stehen.


“’Fortsetzen einer Sportveranstaltung“‘

Für das Fortsetzen einer Sportveranstaltung muss

das Beleuchtungsniveau mindestens die Werte der

Klasse III der entsprechenden Sportart einhalten.


==Störwirkungen==


Beleuchtungsanlagen von Sportstätten können störende

Lichtimmissionen (Blendungen, Belästigungen, Ablenkungen)

auf Menschen in der benachbarten Umgebung

bewirken. Um diese so weit wie möglich zu limitieren,

sind in EN 12193 Grenzwerte zur Minimierung der

Störwirkung durch Beleuchtungsanlagen enthalten.

Abhängig von der Geltungszeit, die von den örtlichen

Verwaltungen aufgrund des Umweltschutzes festgelegt

werden, sind für besonders zu schützende Umwelt –

zonen E1 bis E4

*maximal zulässige vertikale Beleuchtungsstärken

am Immissionsort,

*maximal zulässige Lichtstärken der Leuchten und

*der nach oben ausgestrahlte Lichtstromanteil der

Leuchten

festgelegt.

Diese Limitierungen gelten nicht für Zuschauer,

Schiedsrichter und Spieler.

Darüber hinaus legt EN 12193 auch maximal zulässige

Schwellenwerterhöhungen (TI-Werte) der Beleuchtung

von Sportstätten aus der Sicht von Benutzern von

Straßen in deren Nähe fest, die nicht überschritten

werden dürfen.


==Beleuchtung für Fernseh- und Filmaufnahmen==


Für Fernseh- und Filmaufnahmen sind folgende lichttechnische

Gütemerkmale wichtig:

*Vertikale Beleuchtungsstärke und deren

Gleichmäßigkeit

*Verhältnis der horizontalen zur vertikalen

Beleuchtungsstärke

*Gleichmäßigkeit der horizontalen Beleuchtungsstärke

*Farbtemperatur der Lampen

*Farbwiedergabe der Lampen

*Beleuchtungsniveau der Zuschauerbereiche.


“’Vertikale Beleuchtungsstärke“‘


Für Fernseh- und Filmaufnahmen ist die Beleuchtung

vertikaler Flächen (Spieler, Sportgeräte) besonders

wichtig. Die Werte für die vertikale Beleuchtungsstärke

Ēv,m gelten für eine horizontale Bewertungsebene in

1,0 m über dem Boden und an den in EN 12193 jeder

Sportart zugeordneten Rasterpunkten, sofern vom TVVeranstalter

bzw. Sportverband keine anderen Forderungen

vorliegen.



Wenn die Hauptkamera eine nicht festgelegte Position

auf der Längsseite der Sportfläche hat, z. B. eines

Hockeyfeldes, muss die Beleuchtung die Anforderungen

bezüglich Beleuchtungsniveau und Gleichmäßigkeit

in Richtung auf diese Längsseite erfüllen. Für den

Fall, dass nur eine Kamera als Hauptkameraposition

definiert ist, ist es ausreichend, die Anforderungen in

vertikalen Ebenen nur in Richtung auf diese Haupt –

kamera zu erfüllen. Falls die Kameraposition keiner

Einschränkung unterliegt, müssen die Beleuchtungsstärken

auf den vertikalen Ebenen nach allen vier Seiten

eines Feldes erreicht werden.



Die Höhe der vertikalen Beleuchtungsstärke hängt

hauptsächlich von der Geschwindigkeit der Sportarten,

den Aufnahmeentfernungen und den Aufnahmewinkeln

ab. Die Sportarten können hinsichtlich der erforderlichen

vertikalen Beleuchtungsstärke in drei Gruppen A,

B und C unterteilt werden, wobei hauptsächlich die Geschwindigkeit der

Bewegungen während der Kameraaufnahmen und die

Abmessungen der aufzunehmenden Objekte eine Rolle

spielen. Aus der maximalen Aufnahmeentfernung und

der Gruppe der jeweiligen Sportart ergibt sich der

Wartungswert der vertikalen Beleuchtungsstärke. Die

Werte sind nicht für die Fälle geeignet,

in denen regelmäßig Zeitlupen-Aufnahmen gemacht

werden. In solchen Fällen sind höhere Beleuchtungs –

niveaus erforderlich.


“’Gleichmäßigkeit der vertikalen Beleuchtungsstärke“‘


Die Gleichmäßigkeit der vertikalen Beleuchtungsstärke

in Ebenen parallel zu einer Spielfeldseite, in der sich

die Hauptkamera befindet, oder für eine festgelegte

Kameraposition soll



betragen, dabei ist Ev,min die minimale und Ev,max die

maximale vertikale Beleuchtungsstärke in lx. Die

Gleichmäßigkeit für vertikale Beleuchtungsstärken an

einem einzelnen Rasterpunkt gemittelt über vier Ebenen

parallel zu den vier Seiten der Sportfläche soll sein:



“’Verhältnis zwischen horizontaler und vertikaler Beleuchtungsstärke“‘


Weil die beleuchtete horizontale Fläche ebenfalls einen

Hauptanteil für das Beobachtungsfeld der Kamera darstellt,

ist es wichtig, einen ausreichenden Anteil horizontaler

Beleuchtungsstärke zur Verfügung zu haben.

Ein ausreichend gutes Verhältnis zwischen horizontalen

und vertikalen Beleuchtungsstärken wird erreicht,

wenn die mittlere horizontale Beleuchtungsstärke Ēh

zur mittleren vertikalen Beleuchtungsstärke Ēv (bezogen

auf jede Seite mit der Hauptkamera oder in Richtung

der Hauptkameraposition) in folgendem Intervall

liegt:



“’Gleichmäßigkeit der horizontalen Beleuchtungsstärke“‘


Die Gleichmäßigkeit der horizontalen Beleuchtungsstärke

in einer Sportfläche muss betragen:



Auch ist es wichtig, dass nicht zu große Änderungen

der horizontalen Beleuchtungsstärken über eine

bestimmte Entfernung auftreten. Zum Beispiel darf bei

großen Spielfeldern, wie beim Fußballfeld, die maximale

Änderung der horizontalen Beleuchtungsstärke

nicht mehr als 25% je 5 m betragen.


“’Farbtemperatur der Beleuchtung“‘


Wenn die künstliche Beleuchtung bei Tageslicht oder in

der Dämmerung eingeschaltet ist und Fernseh- bzw.

Bildaufzeichnungen mit einem deutlichen Tageslichtanteil

erfolgen, muss die Farbtemperatur der künstlichen

Beleuchtung zwischen 4000 K und 6500 K liegen.

Ist kein merklicher Tageslichteinfluss vorhanden, was

in den Betriebszeiten von Außensportanlagen im Laufe

des Jahres eher selten der Fall ist, kann der Bereich, in

der die Farbtemperatur der Lampen liegt, auf 3000 K

bis 6500 K vergrößert werden.


“’Farbwiedergabe der Beleuchtung“‘


Der Farbwiedergabeindex Ra der Lampen muss immer

größer 65 sein, bevorzugt werden Werte von mindestens

80.


“’Beleuchtungsniveau der Zuschauerbereiche“‘


Zuschauer und Sportfans mit ihren Emotionen und

Stimmungen bilden oft den Hintergrund für Fernsehund

Filmaufnahmen und inszenieren die Spannung und

Dramatik des Spiels. Daher ist es wünschenswert, dass

auch die an das Spielfeld angrenzenden Zuschauer –

bereiche für die Kameraaufzeichnung entsprechend

beleuchtet sind. Dabei sollte im Zuschauerbereich im

Mittel eine vertikale Beleuchtungsstärke erreicht werden,

die mindestens ein Viertel der mittleren vertikalen

Beleuchtungsstärke der Sportfläche beträgt.


“’Weitere Regelwerke“‘


Die vorstehenden Angaben zur Beleuchtung von

Fernseh- und Filmaufnahmen basieren auf EN 12193.

Darüber hinaus sind auch Festlegungen der nationalen

und internationalen Sportverbände sowie der für die

Fernsehübertragung verantwortlichen Medienunternehmen

zu berücksichtigen.


Besonders sind dabei die Schriften der General Association

of International Sport Federations European

Broadcasting Union (G.A.I.S.F.) und der European

Broadcasting Union (EBU) mit dem Titel „Guide to the

artificial lighting of indoor and outdoor sports venues“

hilfreich.


Darüber hinaus werden von den internationalen Sportverbänden

spezielle Anforderungen gestellt, siehe

Abschnitt „Lichttechnische Anforderungen internationaler

Sportverbände“ dieses Kapitels. So hat z. B. der

internationale Fußballverband FIFA besondere Anforderungen

für digitale Videoaufzeichnungen festgelegt

(siehe Abschnitt „Beleuchtung für Fußball“)


Bei der Vielzahl von z. T. sogar streng einzuhaltenden

Vorschriften ist die Planung der Beleuchtung für

anspruchsvolle Fernseh- und Filmaufnahmen im Allgemeinen

Spezialisten vorbehalten.



==Rasterpunkte für Messung und Berechnung==


In EN 12193 sind zu jeder Sportart auch die Anzahl der

Rasterpunkte in Längs- und Querrichtung der Referenzfläche

festgelegt. Damit soll eine genügend genaue

Abtastung des Beleuchtungsprofils über der Referenzfläche

erreicht werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit

sind die Angaben in der Tabelle 1.9-25 nicht

enthalten. Sie sind meist Bestandteil entsprechender

Planungssoftware.


Für das Rastermaß wird in EN 12193 eine Formel an ge –

geben, die im Kapitel „Planung der Beleuchtung“

beschrieben und zur Anwendung erläutert ist. Bei der

Anwendung der Formel ist zu beachten, dass die

Anzahl der Rasterpunkte immer eine ungerade Zahl

ergeben muss, ggf. ist die berechnete Anzahl auf die

nächstliegende ungerade Zahl aufzurunden, um so

Symmetriebedingungen zwischen Leuchtenanordnung

und Rasterpunkten zu vermeiden.


==Beleuchtung für Tennis==


Tennissport im Freien hat Tradition. Sie begann 1877

mit den noch heute gültigen Regeln in Wimbledon.

Anfangs war es der Sport für Auserwählte, heute ist

Tennis Breitensport – meist auf vereinseigenen

Plätzen.


Der Deutsche Tennis Bund e.V. (DTB) wurde 1902 in

Berlin gegründet und ist die Dachorganisation für

alle deutschen Verbände und Vereine im Tennissport.

Er ist mit 1,8 Millionen Mitgliedern der mitgliederstärkste

Tennisverband der Welt und hat seinen

Geschäftssitz in Hamburg. Neben der Association of

Tennis Professionals (ATP), einer internationalen

Vereinigung von männlichen Tennisprofis, existiert die

Women’s Tennis Association (WTA, gegründet 1970),

die Vereinigung weiblicher Tennisprofis. Darüber steht

die seit 1913 bestehende International Tennis Federation

(ITF) der Amateure mit Geschäftssitz in London,

die die weltweit geltenden Spielregeln bestimmt und

in der 205 nationale Tennisvereinigungen organisiert

sind.



Aus den international festgelegten Abmessungen des

Tennisspielfeldes (23,77 m · 10,97 m) und den erforderlichen

Sicherheitsabständen zu den Grund- und Seitenlinien

legt EN 12193 die hindernisfreie Spielfläche mit

36,0 m · 18,0 m pro Spielfeld fest (Referenzfläche).

Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, die zu

beleuchtende Sportfläche nur um den „Auslauf“ von

3 m über die Grundlinie hinaus zu verlängern (Bewertungsfläche).


In der Praxis wird eine Anlagendimensionierung der

Beleuchtung mit 500 lx (Klasse I für internationale

Wettkämpfe) und der Möglichkeit des Herunterschaltens

auf 300 lx (Klasse II für regionale Wettkämpfe)

bzw. auf 200 lx (Klasse III für Trainingszwecke), gegebenenfalls

in Verbindung mit Gebührenautomaten, als

attraktives Dienstleistungsangebot bezeichnet, das

gerne genutzt wird. Dabei ist das Beleuchtungsniveau

nicht immer im Hinblick auf das Wettbewerbsniveau

gefragt, sondern im Freizeitsport vor allem aus dem

Wunsch des höheren Erlebnis-, Freizeit- und Beleuchtungskomforts.


Nachfolgend werden Beispiele für die Beleuchtung von

Einfach- und Zweifach-Tennisplätzen gegeben.



==Beleuchtung für Fußball==


Fußball ist eine der beliebtesten und am weitesten

verbreiteten Sportarten – weltweit. Laut Angaben des

Weltfußballverbandes FIFA (Fédération Internationale

de Football Association) spielten im Jahre 2006 über

265 Millionen Menschen in über 200 Ländern Fußball.

Davon sind über 38 Millionen in weltweit über 325000

Vereinen organisiert. In Deutschland sind 6 Millionen

Menschen in über 27000 Fußballvereinen des Deutschen

Fußballbundes (DFB) aktiv. Hinzu kommen noch

etwa vier Millionen Menschen, die in ihrer Freizeit in

Hobby- und Betriebsmannschaften regelmäßig Fußball

spielen.




Grundsätzlich sollten keine Beleuchtungsmaste

*im Bereiche von ± 15° beidseitig der Ecke-Torlinie,

*im Bereich + 20° außerhalb der beiden Längslinien

des Spielfeldes und

*hinter der gesamten Ecke-Torlinie bis 45° zur Horizontlinie

angeordnet werden


In Bild 1.9-8 und Tabelle 1.9-10 ist das Ergebnis der

Planung der Beleuchtung eines Stadions mit einer

Viermastanlage nach internationalen Fußball-Wettkampf

bedingungen wiedergegeben und zwar als




fotorealistische Visualisierung der Anlage

und als Grafik der berechneten Zielpunkte der Schein –

werfer. Die Anlage hat folgende Daten:

Spielfeldgröße 105 m x 69 m, mittlere Lichtpunkthöhe

43 m, 220 Scheinwerfer 1 x HIT-DE 2000 W. Die Scheinwerfer

werden nach der Computerplanung mit einem

Zielfernrohr ausgerichtet (Bild 1.9-9). Die lichttechnischen

Planungsergebnisse erfüllen die FIFA-Anforderungen,

wie sie bis 2007 und zum Zeitpunkt der Planung

der Anlage galten (Tabelle 1.9-10). Für die Notbeleuchtung

werden 132 von 220 Scheinwerfern mit Heiß –

wiederzündgeräten betrieben.



Mit der FIFA-Schrift „Fußballstadien – Technische

Empfehlungen und Anforderungen“ (Ausgabe 2007)

werden aufgrund der großen sportlichen, gesellschaftlichen

und wirtschaftlichen Erfolge der letzen Fußball-

Weltmeisterschaften neue Ziele in der Gestaltung

von Sportarenen verfolgt. Danach sind Stadien mehr

als nur Spielfeld und Tribüne. Sie müssen in Bezug auf

Komfort und Sicherheit außerordentlich hohen An –

sprüchen genügen.


Konsequent werden

*mehr Platz für die Zuschauer,

*mehr und kürzere Ein- und Ausgänge,

*mehr und bessere Aufenthalts- und Verpflegungsbereiche,

wie Imbiss, Catering und Gourmetrestaurants

für Zuschauer, Ehrengäste und Sponsoren,

*mehr und besser gepflegte sanitäre Einrichtungen,

*weniger Zäune vor den Rängen,

*weniger Blendung durch die Sonne,

*Schutz vor Regen,

*bequeme Sitze und

*beste Bedingungen für die Medien verlangt.


Damit wird ein Sporterlebnis in entspannter Atmosphäre

ohne Hektik und Aggressivität angestrebt, das sich zu

einem gesellschaftlichen Ereignis ersten Ranges ent –

wickeln und der Region neue Attraktivitäten bieten soll.

So sollen viele Fans, die wegen der desolaten Altbauten

lange auf einen Stadionbesuch verzichtet hatten, zurück

gewonnen und die Arenen für Spieler, Zuschauer,

Ehrengäste, Medien, Anwohner, Wirtschaftsunternehmen,

Eventveranstalter und Sponsoren attraktiv gemacht

werden. Kurzum: Moderne Sportarenen des 21. Jahrhunderts

sind nicht nur Stätten für Sportveranstaltungen.

Sie sind multi kulturelle Veranstaltungsorte für

Konzerte und andere kulturelle Groß veran stal tungen,

Orte mit Shopping center, Dienstleistern verschiedener

Art wie Fitness-Studios, Restaurants und Kinos, die den

entsprechenden attraktiven Rahmen geben.



Unter dieser Prämisse hat die FIFA die Anforderungen

an die Beleuchtung bereichsweise drastisch erhöht. Licht wird zu einem

zentralen Thema bei der Umgestaltung der Stadien von

alten Zweckbauten zu Arenen einer neuen Qualität.


Das Hauptziel der Beleuchtung von Fußballarenen ist

danach, den Medien beste Bedingungen für digitale

Bildaufzeichnungen bzw. Bildübertragungen in höchster

Qualität zu ermöglichen. Dabei darf die Beleuchtung

weder die Spieler und die Offiziellen blenden noch

störende Lichtimmissionen sowie Blendung für die

Zuschauer und die Umgebung erzeugen. Mit der

Beleuchtungs- und Übertragungsqualität bzw. den

Übertragungsrechten sind auch wichtige wirtschaftliche

Interessen verbunden.


Die FIFA definiert fünf Wettbewerbskategorien, zwei

verlangen eine Beleuchtung für Fernsehübertragungen,

drei sind für Veranstaltungen vorgesehen, die nicht im

Fernsehen übertragen werden.



Die neuen FIFA-Anforderungen an die Beleuchtung sind

in den unten aufgeführten Tabellen wiedergegeben. Insbesondere

die Werte für Fernsehübertragungen werden

wegen der guten Erfahrungen mit den in den Tabellen

enthaltenen Werten, die für UEFA-Stadien weiterhin

gelten, trotz gestiegener Anforderungen für HDTV-Aufzeichnungen

als zu hoch eingeschätzt, insbesondere

auch aus ökologischer Sicht hinsichtlich des Energie –

einsatzes und der Umweltbelastung. Die mittlere vertikale

Be leuchtungsstärke Ev,Kam gilt in Richtung auf die

Fest- bzw. Spielfeldkamera. Die Gleichmäßigkeit der vertikalen

Beleuchtungsstärke U1 = Emin/Emax und U2 = Emin/Ē

ist für jede Spielfeldkamera gesondert zu bewerten,

wobei gewisse Abweichungen von den Werten der Ta belle

1.9-13 zu lässig sind. Grundsätzlich sind alle Be leuch –

tungs stärkewerte Wartungswerte, die zu keiner Zeit

unterschritten werden dürfen. Es ist ein Wartungsfaktor

von 0,7 in die Planung einzusetzen, je nach Wartungs –

intervall bis zu 0,9. Der Blendungsindex GR ≤ 50 aus der

Sicht der Spieler ist einzuhalten. Die Variation der Be –

leuchtungsstärke darf auf einer Strecke von 10 m nicht

mehr als 30% betragen.



Störende Lichtimmissionen auf die örtliche Bevölkerung

sind in Bezug auf Sicherheit, Nachthimmelbeobachtung

und Wohlbefinden problematisch. Die FIFA fordert,

dass alles unternommen werden muss, um den „Lichtwurf“(

Lichtausstrahlungen über das Stadion hinaus)

und die Blendung innerhalb und außerhalb des Stadions

zu begrenzen. Unterschieden wird dabei

*in messbares Licht, das den Bereich des Stadions

verlässt (Lichtwurf), und

*in Blendung, die eine übermäßige Helligkeit im

Gesichtsfeld der Fußgänger und Motorfahrzeuglenker

außerhalb des Stadions erzeugt.


Außerhalb des Stadions dürfen die Grenzwerte nach

Tabelle 1.9-12 für die horizontale bzw. vertikale Beleuch –

tungsstärke nicht überschritten werden. Hinsichtlich

der Blendstörung werden keine Angaben gemacht.




Die “’Messungen“‘ (und Berechnungen) der horizontalen

Beleuchtungsstärke für Fernsehübertragungen erfolgen

in 1 m über dem Boden. Die vertikale Beleuchtungsstärke

für die Festkamera wird in 1 m über dem

Boden und 30° zur Horizontalen in Richtung der (meist)

vier Festkameras gemessen. Die vertikale Beleuchtungsstärke

für die Spielfeldkamera wird in 1 m über

dem Spielfeld und senkrecht dazu in Richtung der vier

Spielfeldränder gemessen. Bei Anlagen ohne Fernsehübertragung

wird nur die horizontale Beleuchtungsstärke

in 1 m über dem Spielfeld gemessen. Die

Punkte auf dem Spielfeld, an denen die Messungen

vorgenommen werden müssen, sind in den FIFARegeln

eindeutig festgelegt.



==Beleuchtung für Beach-Volleyball==


Beach-Volleyball ist ein schnelles Ballspiel, bei dem

sich zwei Mannschaften mit jeweils zwei Spielern auf

einem durch ein Netz geteiltes Spielfeld auf Sand

gegenüber stehen und den Volleyball durch Rückschlag

über das Netz (Höhe für Männer 2,43 m, für Frauen

2,24 m) zur gegnerischen Mannschaft spielen. (Hallen)-

Volleyball, aus dem sich Beach-Volleyball (Strand volleyball)

entwickelt hat, stammt aus den Vereinigten Staaten.

Nach Informationen des Volleyball-Weltverbandes

FIVB (Fédération Internationale de Volleyball) spielen

weltweit fast 1 Milliarde Menschen Volleyball. Beach-

Volleyball unterscheidet sich vom Hallen-Volleyball

sowohl in den Spielregeln als auch in der Mannschaftsstärke.



Das Spielfeld für Hallen-Volleyball ist 9 m x 18 m groß

und wurde 1999 auf Beschluss des FIVB für Beach-Volleyball auf 8 m x 16 m verkleinert. Es wird von einer

Zone von mindestens 3 m Breite umgeben, auf der

ebenfalls gespielt werden kann. Beach-Volleyball ist

seit 1996 olympische Disziplin. In Deutschland gibt es

mehr als 800 Beach-Volleyball-Anlagen für Wettbewerbe,

nicht nur an natürlichen Stränden, sondern

auch in Innenstädten, die im Sommer auch als Trainingsplätze

für Hallen-Volleyball genutzt werden.

Die Gütemerkmale der Beleuchtung für Beach-Volley ball

sind in EN 12193 genormt.


==Beleuchtung für Leichtathletik==


Leichtathletik ist Traditionssport – seit der ersten

Olympiade im antiken Griechenland von 776 v. Chr., bei

der es zunächst nur Laufwettbewerbe gab. Seit Beginn

der Olympischen Spiele der Neuzeit (ab 1896) werden

alle leichtathletischen Lauf-, Sprung- und Wurfdisziplinen

ausgetragen.


In Deutschland gehörten im Jahr 2008 über 900000

Mitglieder dem Deutschen Leichtathletik-Verband an,

die sich auf mehr als 7 800 Vereine verteilten. Leichtathletik

ist auch Schulsport, der sowohl auf öffentlichen

als auch auf schuleigenen Plätzen stattfindet.


Europäischer Dachverband ist die European Athletic

Association (EAA). Die International Association of

Athletics Federations (IAAF) ist der internationale Dachverband

aller nationalen Sportverbände für Leicht –

athletik.


Stadien haben eine genormte ovale Laufbahn von 400 m

Länge. Die IAAF erkennt Rekorde in den Laufdisziplinen

nur auf 400-m-Bahnen an. Je nach Anzahl der Bahnen

(Breite 1,22 m) sind folgende Kampfbahnen typisiert:

*Kampfbahn Typ A: 8 Bahnen, Gesamtlänge des

Sportfeldes 176,91 Meter.

*Kampfbahn Typ B: 6 Bahnen, Gesamtlänge des

Sportfeldes 172,03 Meter.

*Kampfbahn Typ C: 4 Bahnen, Gesamtlänge des

Sportfeldes 167,15 Meter.

Die untere Tabelle enthält ein Beispiel für die Beleuchtung

eines Spielfeldes, z. B. Fußballfeldes, mit einer 400m-

Laufbahn. Dafür ist in den Kurvenbereichen eine

Zusatzbeleuchtung mit 2 Leuchten je Mast vorgesehen,

die für Ballspiele auf dem Feld wegen zu starker Blendung

im Torbereich abgeschaltet werden sollte.



==Beleuchtung für Basketball==


Das erste Basketballspiel fand 1892 in Springfield

(USA) statt und ist eine überwiegend in Hallen gespielte

Sportart, bei der zwei Mannschaften mit je 5 Spielern

versuchen, einen Ball in den Korb (Basket, in 3,05 m

über der Spielfläche) des Gegners zu werfen. Seit 1930

ist Basketball als Olympiadisziplin anerkannt und wurde

bei den Olympischen Spielen 1936 in Berlin erstmals

ausgetragen. Seit 1992 nehmen auch Basketball-Profis

an den Olympischen Spielen teil. Seitdem ist diese

Spielart auf weltweitem Expansionskurs. Heute ist der

Basketballsport in vielen Ländern der Welt verbreitet.

Die internationale Vereinigung Fédération Internationale

de Basketball (FIBA), z. Z. mit Sitz in Genf/Schweiz, ver –

einigt nationale Basketballverbände von 213 Ländern.

Über 450 Millionen Menschen spielten 2007 weltweit

Basketball. FIBA-Europa hat ihren Sitz in München, der

Deutsche Basketball Bund (DBB) wurde 1949 gegründet

und hat seinen Sitz in Hagen (Westfalen).


Die Gütemerkmale für die Beleuchtung für das Basketballspiel

sind in EN 12193 genormt (s. Tabelle 1.9-25.10).

Die Beleuchtungsstärken bei Außenanlagen sind um

eine Stufe geringer festgelegt als bei Innenanlagen,

z. B. Klasse I (Innen) 750 lx und Klasse I (Außen) 500 lx.

Die übrigen Güteanforderungen sind gleich.


Bild 1.9-18 zeigt ein Planungsbeispiel für die Beleuchtung

eines außen liegenden Basketballplatzes.


Die offiziellen Basketball-Regeln, herausgegeben

vom FIBA-Central Board, Hong Kong 2006, enthalten

besondere Anforderungen für die fernsehgerechte

Beleuchtung von Basketballspielen, die nicht nach

Außen- und Innenanlagen unterscheiden. Die Werte für die Beleuchtung

liegen jedoch in der Größenordnung der z. B. früher von

der FIFA für im Freien liegende Fußballspiele festgelegten

Werte und sind daher auch für Basketball im

Freien anzuwenden.




== Beleuchtung von Golfanlagen ==




Golf ist eine Ballsportart, die auf eine lange Tradition zurückblickt. Lange Zeit wurde das in Schottland entwickelte Golfspiel als elitärer und teurer Zeitvertreib angesehen. Mittlerweile entwickelte sich daraus in vielen Ländern ein Volkssport, der jedoch wegen der hohen Kosten für die Errichtung und Pflege der Golf –

anlage noch immer eine aufwändige Sportart ist.

Die Zahl der Golfer wird weltweit auf 50 Millionen

geschätzt. Golf war 1900 und 1904 olympische Sportart.

1907 wurde der Deutsche Golfverband (DGV) gegründet, der 2006 über eine halbe Million Mitglieder hatte.

Sein Geschäftssitz ist Wiesbaden. Weltweit soll es etwa

32000 Golfplätze geben, die meisten in den USA, in

Deutschland sind es etwa 650.


Eine Golfrunde besteht in der Regel aus 18 Spiel –

bahnen (18-Loch-Anlage), kleinere aus 9 Bahnen,

die nacheinander auf einem Golfplatz absolviert

werden.


Das folgende Beispiel zeigt die Beleuchtung eines kleinen

Golfplatzes mit 9 Spielbahnen (9-Loch-Anlage).

Es wurden 11 Lichtmaste mit einer Höhe von 12 m mit

insgesamt 28 Leuchten, je 1 x HIT 2000 W, installiert. Der elektrische Anschlusswert beträgt

58 kW. In der Planung wurden die Beleuchtungsstärken

der Tees (Abschlagpunkt zu Beginn einer Spielbahn)

und Greens (extrem kurz gemähter Ziel bereich) sowie

die Fairways (kurz gemähte Bereiche der Spielbahn

zwischen Abschlag und Greens) gesondert ermittelt.

Die Mittelwerte liegen für die Greens und Tees zwischen

42 lx und 150 lx, für die Fairways zwischen 41 lx und

172 lx. Die Blendung durch die Scheinwerfer wurde an

den Beobachterstandorten B1 bis B9 bewertet und lag

in allen Fällen für alle Blickrichtungen unter GR = 50.

Der Betreiber wirbt für den Golfplatz insbesondere

wegen der Beleuchtungs anlage, die ein Bespielen des

Platzes bis 22:00 Uhr erlaubt.





Auf der Driving Range werden die langen Abschläge

geübt. Die Rasenfläche ist mindestens 130 m lang.

Große Golfplätze haben wegen des hohen Übungs –

bedarfs sehr viele solcher Übungsanlagen. In manchen

Driving Ranges sind die Abschlagplätze überdacht,

damit der Ab schlag auch bei Regen, starkem Wind oder

niedrigen Temperaturen trainiert werden kann. Diese

„Hütte“ hat in der Regel je Abschlagplatz eine Breite

von 2,5 m und ist 3 m bis 4 m tief. Die Abschlagflächen selbst sind meist ca. 2 m x 2 m groß. Außerdem kann in

der Hütte ein Videosystem installiert sein, damit der

Golflehrer Übungsszenarien nachträglich verfolgen

und diese im Unterricht einsetzen kann.


Um die Kapazität der Driving Range zu erhöhen,

muss diese auch in den Dunkelstunden genutzt und

daher auch beleuchtet werden.


== Wintersport ==



Die Beleuchtung von Wintersportanlagen hat in entsprechend

touristisch genutzten Gebieten eine hohe

wirtschaftliche Bedeutung. Beleuchtete Pisten und

Loipen stehen bis in die Nachtstunden zur Verfügung.

Das Skifahren bei Nacht hat besondere Reize und eine

ganz spezielle Atmosphäre. Die Liftanlagen können

länger genutzt und das Investitionskapital schneller

amortisiert werden. Dies gilt insbesondere für


* Ski- und Snowboardpisten,

* Liftanlagen,

* Skisprungschanzen und

* Skiloipen.


In Ergänzung zu den Festlegungen in EN 12193 hat die

Schweizer Licht Gesellschaft (SLG) weitergehende

Richtlinien für die Beleuchtung von Schnee-Sportanlagen

veröffentlicht, z. B. die Richtlinien


* SLG 310: „Beleuchtung von Ski- und Snowboardpisten, Halfpipes und Liftanlagen“,

* SLG 311 „Beleuchtung von Skisprungschanzen“,

* SLG 312 „Beleuchtung von Skiloipen“.


Die beleuchtungstechnischen Anforderungen berücksichtigen

auch die Tatsache, dass die Anlagen auch bei

schlechten Sichtverhältnissen, die bei Nebel und

Schneefall auftreten können, sicher genutzt werden

können. Wegen des hohen Reflexionsgrades von Schnee werden auch bei verhältnismäßig geringen

Beleuchtungsstärken ausreichende Leuchtdichten

erreicht.


Grundsätzlich ist die Begrenzung von “’Blendung“‘

wichtig. Für Skipisten und Skiloipen sollen die Scheinwerfer

in Fahrtrichtung und nicht mehr als 15° gegen

die Fahrrichtung ausgerichtet sein. Die

Scheinwerfer für die Beleuchtung von Skischanzen

werden ausschließlich in Flugrichtung ausgerichtet. Bei Fernsehaufzeichnungen sind ggf.

zusätzliche mobile Scheinwerfer nach Abstimmung mit

dem TV-Team und in Bezug auf die Blendwirkung mit

dem Skispringer anzuordnen.


Die Tabelle enthält Empfehlungen für die Wartungswerte

der Beleuchtungsstärke, die auf den SLG-Publikationen

beruhen. Den Planungen ist ein Wartungs –

faktor von 0,8 zugrunde zu legen.


“’Leuchtenanordnung“‘

Bei “’Skipisten“‘ sollten die Leuchtenabstände in Kurven

und engen bzw. steilen Passagen verringert werden,

um hier höhere Beleuchtungsstärken zu erreichen. Die

Lichtpunkthöhe ist so zu wählen, dass das Licht nicht

zu flach einfällt und bereits geringe Geländeunebenheiten

als große Hindernisse wahrgenommen werden.

Werden die Leuchten an Masten von Liften bzw. Seilbahnen

angebracht, sind diese mit Dämpfungselementen

zur Verringerung von Vibrationen und vorzeitigem

Lampenausfall zu montieren. In den meisten Fällen

sind noch zusätzliche Leuchtenmaste notwendig, weil

die Liftmaste meist in zu großen Abständen (60 m bis

150 m) stehen. Die Maststandorte dürfen die Pistenfahrzeuge

und die sie im steilen Gelände sichernden

Windenmaschinen nicht behindern. Die Maste sollten

durch einen auffälligen Anstrich und ggf. mit einem

Aufprallschutz versehen sein.








“’Skisprungschanzen“‘ werden im Anlaufbereich mit

Leuchten für Leuchtstofflampen als seitliche Licht –

bänder beleuchtet. Die Scheinwerfer für die Beleuchtung

des weiteren Schanzenverlaufs müssen in

Sprung richtung ausgerichtet sein.

Aufgrund des meist sehr steilen Geländes sind die

Positionierung der Leuchten und die Wahl der Lichtpunkthöhe

von großer Bedeutung und daher eine

besonders anspruchsvolle Planungsaufgabe. Beidseitig

zur Schanze angeordnete Leuchten ergeben die besten

Sichtverhältnisse für Sprungrichter, Zuschauer und

Videoaufnahmen. Die Lichtpunkthöhe muss über der

Fluglinie der Athleten liegen, damit sie ihre Skihaltung

kontrollieren können.


Bei “’Loipen“‘ sind die Lichtpunkte so zu wählen, dass

keine Dunkelzonen – etwa durch Baumbewuchs –

entstehen. Bei Rundkursloipen, die durch Gebäude,

Baumbestände o.ä. räumlich getrennte Spuren auf –

weisen, werden Straßenleuchten mit geringer Lichtpunkthöhe

ein gesetzt. Sind die Spuren nicht räumlich

getrennt können auch hohe Lichtmaste mit Scheinwerfern

sinnvoll sein, wobei allerdings die Blendung und

störende Lichtemissionen in die Umgebung kritisch zu

bewerten sind.






== Anforderungen an die Beleuchtung nach EN 12193 ==


Die lichttechnischen Anforderungen an die Beleuchtung

für die in Europa am häufigsten ausgeübten Sportarten

sind in den Tabellen enthalten.

Die horizontalen und vertikalen Beleuchtungsstärkewerte

Ēh und Ēv sind örtliche Mittel- und Wartungswerte,

die zu keiner Zeit unterschritten werden dürfen. Sie gel –

ten für die Referenzfläche. Falls in den Tabellen auch

die Gesamtfläche (TA) angegeben ist, muss die Beleuchtungsstärke

der Gesamtfläche TA mindestens 75%

des Wertes der (meist kleineren) Referenzfläche der

betrachteten Sportart betragen. Die Gleichmäßigkeit

g1 = Emin/Ē sowie die Gruppe TV für Fernseh- und Filmaufnahmen,

die maximal zulässigen GR-Werte zur Blen –

dungsbegrenzung sowie der Farbwiedergabeindex Ra

der Lampen sind ebenfalls in den Tabellen angegeben.


Die Werte der horizontalen Beleuchtungsstärken

basieren auf den visuellen Bedürfnissen der Sport –

teilnehmer. Es ist aber notwendig, für Spieler und

Zuschauer auch Mindestwerte der vertikalen Beleuchtungsstärke

vorzusehen. Diese sollten mindestens

30% der horizontalen Beleuchtungsstärke betragen.


Die Abmessungen der Referenzflächen in Tabelle gem. EN 12193 sind gerundete Werte. Für

exakte Ab messungen sollten die einzelnen Sportverbände

angesprochen werden. Für viele Sportarten gibt

es unterschiedlich große Spielflächen, was sich auch

auf die Anzahl der Rasterpunkte für die Berechnung

und Messung der Beleuchtung auswirkt.



== Lichttechnische Anforderungen internationaler Sportverbände ==


Für viele Sportarten haben die entsprechenden internationalen

Sportverbände und Fernsehanstalten ebenfalls

Anforderungen an die Beleuchtung von Sportstätten

erarbeitet. In Tabelle 1.9-26 ist eine Übersicht internationaler

Verbände gegeben, die ggf. hinsichtlich spezieller

Anforderungen an die Beleuchtung von Sportstätten

zu konsultieren sind, nachfolgend einige Beispiele:


Die FIFA, Fédération Internationale de Football Association,

legte in dem „Guide to the artificial lighting of football

pitches“ besondere Anforderungen an die Beleuchtung

von Fußballstadien – vornehmlich aus Gründen der

Fernsehaufzeichnung – fest. Mit der Schrift „Fußballstadien

– Technische Empfehlungen und Anforderungen“

(Ausgabe 2007) sind diese früheren Empfehlungen

überarbeitet und zum Teil drastisch erhöht worden.

Ebenso hat die UEFA, Union Européen de Football

Association Richtlinien, „Richtlinien und Empfehlungen

betreffend der Beleuchtung der Stadien für UEFA-Wettbewerbe“

erstellt.


Weitere Beleuchtungsempfehlungen sind vom internationalen

Hockey-Verband FIH (International Hockey

Federation) mit dem „Guide to the artificial lighting of

hockey pitches“ erstellt worden. Ferner gibt es den

„Guide to the artificial lighting of multipurpose indoor

sport venues”, herausgegeben von der General Association

of International Sports Federations (GAISF) und

der European Broadcasting Union. Die fernsehgerechte

Beleuchtung setzt hohe vertikale Beleuchtungsstärken

in Kamerarichtung und eine geeignete Lichtfarbe und

Farbwiedergabe voraus. Die horizontale Beleuchtungsstärke

ist bei Einhalten der vertikalen Werte allemal

ausreichend und liegt in der Praxis deutlich höher als

die geforderten Werte. Auch Fernsehanstalten legen

Anforderungen an die Beleuchtung von Stadien fest.


= Anstrahlungen =


Gebäudefassaden, Bürogebäude, Kaufhäuser, Fabriken,

geschichtlich und künstlerisch wertvolle Bauwerke,

Denkmäler, Monumente, Türme, auch Wassertürme,

Kirchen, Brücken, Tore, Brunnen, Plastiken, See- und

Flussufer, Springbrunnen, Wasserfälle, Fontänen, Parkanlagen,

Baumgruppen und Blumenbeete sind nur

einige Beispiele für Objekte, auf die in der Dunkelheit

durch Anstrahlungen aufmerksam gemacht werden

kann. Gründe dafür können Werbung für den all ge –

meinen Tourismus, Verschönerung des nächtlichen

Umfeldes zur Wohnumfeldverbesserung für die Bürger

oder auch die Inszenierung z. B. kunsthistorischer

Baudenkmäler sein.


Beleuchtung wird auf vielfältige Weise Mittler von Kultur

in unserer umbauten Welt. Angestrahlte Bauobjekte

verhelfen zu neuer und eigenständiger Identität und

schaffen neue Wahrnehmungsräume. Sie geben der

Stadt ein besonderes Gepräge. Anstrahlungen setzen

Tradition in die Dunkelheit fort, sind Anziehungspunkte

für den Tourismus und oft auch Beiträge zur Selbst –

darstellung der Kommune und der in ihr lebenden

Menschen. Beleuchtete Wahrzeichen sind Anziehungsobjekte

für Fremde und damit auch Werbemittel für die

wirtschaftlichen Interessen der Geschäftswelt.


Beleuchtete Objekte wirken in der Dunkelheit oft vielfach

monumentaler als bei Tageslicht, weil das gerichtete

künstliche Licht gegenüber dem hohen diffusen Anteil

des Tageslichtes die Oberflächenkonturen stärker

ausprägt und sich das angestrahlte Objekt somit meist

völlig anders darstellt als am Tage. Durch die Wahl

unterschiedlicher Hell- und Dunkelzonen werden

Anstrahlobjekte plastisch, zuweilen sogar dramaturgisch

in Szene gesetzt. Unterschiedliche Lichtfarben,

z. B. die warme Lichtfarbe der Natriumdampf-Hochdrucklampen

oder die mehr neutralweiße bis tageslichtweiße

Lichtfarbe der Halogen-Metalldampflampen,

ggf. in Verbindung mit Farbfiltern, unterstützen dieses

Szenario und verwandeln angestrahlte Objekte zu

einer Bühne besonderen Erlebnisses. Insofern sind

Anstrahlungen kein überflüssiger Luxus, sondern ein

Bestandteil der Lebensqualität der Bürger.


Mit Licht nächtliche Szenarien gestalten ist nicht nur

Sache des Auftraggebers und des Lichtingenieurs.

Anstrahlungen müssen neben ästhetischen und architektonischen

noch vielen weiteren Anforderungen

genügen und sind eine Gemeinschaftsaufgabe, auch

wenn die Lichtinszenierung z. B. ein Gebäude in Privatbesitz

betrifft. Je nach Umfang und Wirkung sind daran


* die Denkmalspflege,

* kommunale Ämter für Tiefbau, Stadtplanung und für die Grün- und Freiflächen,

* Architekten, Lichtingenieure und Lichtdesigner,

* das Stadtmarketing,

* die Energieversorger,

* private Interessenten (Public Privat Partnership) und

* auch die Anwohner bzw. Bewohner zu beteiligen.


== Planungsgrundsätze ==


Die Planung von Anstrahlungen muss in enger Kooperation

mit dem Nutzer, bei historischen Gebäuden auch

mit dem Denkmalschutz stehen.


Grundsätzliche Planungsvorarbeiten sind:


* Hauptblickrichtung(en) bzw. vorwiegende Beobachtungsrichtung(en) festlegen, aus der die Attraktivität des angestrahlten Objekts vornehmlich wirken soll.

* Die Beobachtungsdistanz ist wichtig für die visuelle Ausprägung von Baudetails. Je näher ein Objekt betrachtet wird, umso mehr muss die Anstrahlung filigrane Strukturen hervorheben. Bei großer Betrachtungsentfernung kommt es dagegen mehr auf die Gesamtwirkung des Anstrahlobjektes an.

* Form und Gestalt des Objektes (Fläche, Rundung, Gesimse usw.) dokumentieren, um Anzahl und Position der Scheinwerfer festzulegen.

* Oberfläche des Objektes (Struktur, Farbe usw.) er mitteln. Helle Fensterflächen können störende Reflexe auslösen oder auffallendes Licht wegreflektieren und daher schwarz erscheinen.

* Bauliche Umgebung des Objektes ermitteln. In heller Umgebung muss das Objekt ebenfalls heller beleuchtet sein als zum Beispiel eine Burgruine in unbebauter Landschaft. In sehr heller Umgebung kann es daher sinnvoller sein, das Objekt nicht durch noch höhere Helligkeit sondern durch deutlich andere Farben von der hellen Umgebung abzuheben.

* Bäume, auch angestrahlte, können Anstrahlungen szenarisch unterstützen, können aber durch Wachsen diese auch behindern. Flüsse und Seen spiegeln die Objekte oder wirken als „schwarzer Spiegel“ und liefern kein rückreflektiertes Licht wie etwa ein heller Boden.

* Blendung von Verkehrsteilnehmern und Anwohnern vermeiden.

* Störende Lichtimmissionen der Umgebung vermeiden.

* Eventuell auftretende Veränderungen des Aussehens benachbarter Gebäude beachten.


Die erforderliche Beleuchtungsstärke auf der Fläche

des Objektes hängt stark von deren Reflexionsgrad und

der Hintergrund- und Umgebungshelligkeit ab, d. h.

vom Verhältnis der Leuchtdichte der Gebäudeober –

fläche zur Hintergrundleuchtdichte. Die Wirkung des

Gebäudes ist umso besser, je heller es sich gegen den

Hintergrund abhebt. Je dunkler die Oberfläche ist,

umso höher muss die Beleuchtungsstärke sein und

umgekehrt. Ebenso muss die Beleuchtungsstärke auf

dem Objekt bei heller Umgebung – zum Beispiel für

einen Turm inmitten einer beleuchteten Stadt – höher

sein als bei dunklem Gebäudehintergrund, wie etwa bei

einem in der freien Landschaft stehenden Turm.


== Berechnungen ==


Die erforderliche Objektleuchtdichte ist von der Umgebungshelligkeit

abhängig.


Die meisten Anstrahlobjekte haben matte Oberflächen,

so dass die Beleuchtungsstärke E (in Ix) aus der

Leuchtdichte L (in cd/m2) und dem Reflexionsgrad ◊ der

Oberfläche nach folgender Formel berechnet werden

kann.


“’L = p · E / π“‘


Wenn der Reflexionsgrad der Oberfläche bekannt oder

durch Abgleich mit Flächen bekannten Reflexionsgrades

ermittelt wurde, kann der Wartungswert der mittleren

Beleuchtungsstärke auf der anzustrahlenden

Fläche nach folgender Formel berechnet werden:


“’E = L · π / p“‘


Reflexionsgrade von typischen Baumaterialien von

Anstrahlobjekten enthält die Tabelle.


Empfohlene Wartungswerte der mittleren Beleuchtungsstärke

auf angestrahlten Flächen unterschiedlicher

Materialien siehe Tabelle.


Ganz wesentlichen Einfluss auf die Leuchtdichte der

angestrahlten Oberfläche und damit auf die Wirkung

des angestrahlten Objektes hat der durch Verschmutzung

eintretende Verlust an Reflexionsvermögen. Je

dunkler das Originalmaterial ist, desto weniger wirkt

sich die Verschmutzung auf den Reflexionsgrad aus.

In diesen Fällen sind die Multiplikatoren (Oberflächen-

Wartungsfaktoren) für die Beleuchtungsstärke, die die

Verschmutzung berücksichtigen, auch höher als bei

hellem Material anzusetzen.



== Anordnung der Leuchten ==






Den wesentlichen Teil der Planung von Anstrahlungen

nehmen die Festlegung der Hauptbetrachterrichtung

und die Auswahl der Standorte der Scheinwerfer ein.

Die Positionierung bestimmt nicht nur die Beleuchtungsstärke

auf dem Objekt, sondern auch die Hell-

Dunkelzonen (Licht und Schatten), die der Szene die

beabsichtigte Wirkung vermitteln.


Je nach Standort der Lichtquellen und Beleuchtungskonzept

entstehen


* “’Anstrahlungen“‘, entweder als vollflächige Beleuchtung oder als Streiflicht. Sie sind vergleichsweise unkompliziert und preiswert, haben meist eine geringe Architekturbetonung, heben bevorzugt nur die Fassade hervor. Das Dach und die Gebäudestruktur ist oft nicht erkennbar.

* “’Silhouetten“‘, z. B. bei transparenten Fenstern und Fassaden mit entsprechender Innenbeleuchtung, so dass das Gebäude nur in seinen Umrissen erscheint und in einer Art Negativdarstellung wahrgenommen wird – völlig anders als bei Tageslicht.

* “’Durchleuchtungen“‘, z. B. von Toren

* “’Konturenbeleuchtung“‘, mit Lichtlinien, z. B. mit LED-Leuchten, die die Grundstruktur des Gebäudes markieren, oder als integrierte Beleuchtung, bei der nahe an der Fassade installierte Scheinwerfer die äußere Gebäudearchitektur dramatisch hervorheben.


Sind Betrachterrichtung B und Beleuchtungsrichtung S

gleich, entstehen flächige, wenig plastische Anstrahlungen. Günstig ist dagegen ein

Winkel von ca. 60° zwischen beiden Richtungen. Bei

wenig stark gegliederter Oberfläche ist auch ein

Winkel zwischen beiden Richtungen bis 90° möglich.




Bei Fassaden mit starken Ausladungen, wie z. B. Balkonen,

Erkern, Balustraden usw., sollten die Scheinwerfer

in einer größeren Entfernung positioniert werden,

um starke Schlagschatten zu vermeiden.

Andernfalls sind Zusatzscheinwerfer zur Aufhellung

und besonderen Akzentuierung der Schattenflächen –

ggf. auch mit einer anderen Lichtfarbe – vorzusehen. Sinngemäß ist bei Bauten mit stark

zurückgesetzten Gebäudeteilen und Vertiefungen, wie

z. B. bei Nischen, innenliegenden Balkonen, Arkaden

und Säulengängen in oberen Stockwerken, zu verfahren.






Bei spiegelnden Fassaden, z. B. Glasflächen, müssen

die Scheinwerfer unterhalb der Augenhöhe montiert

werden, um Spiegelungen (Reflexblendung) zu vermeiden. Bei Aluminiumfassaden mit stark

gerichtetem Reflexionsverhalten würde diese Anordnung

eine dunkle Oberfläche ergeben, weil das Licht

der Scheinwerfer nach oben wegreflektiert wird. Hier

sollten die Scheinwerfer in großer Höhe montiert werden, jedoch so, dass keine Reflexblendung aus der

Hauptblickposition entsteht.


Bäume werden entweder aus größerer Entfernung

oder aus der Baumkrone angestrahlt, um das Blattwerk

und das gesamte Gewächs erkennen zu können.

Alternativ dazu sind bodennahe Strahler nahe am

Baumstamm üblich, die die Blätterkrone von unten

beleuchten. Dabei sind Lichtquellen mit

viel Grünanteil im Spektrum, z. B. Halogen-Metalldampflampen,

ggf. auch mit Grünfiltern, zu verwenden.

Die Scheinwerfer sollten weitestgehend versteckt, d. h.

aus der Hauptblickrichtung abgeschirmt angeordnet

sein.


In besonderer Weise wirken sich auch die Lichtfarben

der verwendeten Lampen auf das Beleuchtungsergebnis

aus. Gelbe und rötliche Oberflächen werden mit

Natriumdampf-Hochdrucklampen beleuchtet und

bilden so einen guten Farbkontrast zu angestrahlten

Gebäuden mit grauer Oberfläche, die mit Halogen-

Metalldampflampen beleuchtet sind. Auch kann die

Kombination mehrerer Lichtfarben beim gleichen Gebäude besondere Effekte hervorrufen. Bei der Auswahl

von Halogen-Metalldampflampen, die je nach

Lampenleistung in den Lichtfarben neutralweiß und

tageslichtweiß verfügbar sind, ist besonders auch

deren Farbwiedergabe zu beachten.


Hinsichtlich der Verwendung von Scheinwerfern mit

Farbfiltern und einer Anstrahlung mit sehr auffälligen

Farben muss zwischen der eher unauffälligen, kunsthistorischen

Darstellung des Gebäudes und der spektakulären

Auffälligkeit sorgfältig und im Hinblick auf

die Beleuchtungskonzeption unterschieden werden.


Oft werden erst in einer Musteranstrahlung die endgültigen

Scheinwerfertypen und Scheinwerferstandorte

ermittelt.



= Objektschutzbeleuchtung =


Objektschutz ist auch Anlagenschutz. Arbeitsstätten im

Freien unterliegen erhöhten Anforderungen an die

Betriebssicherheit und des Werksschutzes, um die

Betriebsstätte sicher und den Zwecken entsprechend

zu betreiben. Daher enthält EN 12464-2 im Anhang A

eine Übersicht über die wichtigsten lichttechnischen

Gütemerkmale der Beleuchtung für Überwachungs –

aufgaben, und zwar gegliedert nach dem Sicherheits –

risiko. Zum Beispiel werden für ein hohes Sicherheitsrisiko die in der Tabelle

festgelegten Anforderungen an die Beleuchtung

gestellt.



== Anforderungen ==


Mit Ausnahme der Beleuchtungsanforderungen für

den Anlagenschutz nach EN 12464-2 existieren keine

weiteren einheitlichen, verbindlichen und allgemein

zugänglichen Regeln für die Objektschutzbeleuchtung.

Man muss jedoch davon ausgehen, dass die betreffenden

Aufsichtsbehörden für den militärischen Bereich,

für den Schutz kerntechnischer Anlagen und für Anlagen,

die unter speziellem polizeilichen Schutz stehen,

besondere Festlegungen hinsichtlich des Objektschutzes

durch Beleuchtung festgelegt haben. Diese sind

meist vertraulich und daher nur besonders Beauftragten

zugänglich. Auch der Geheimschutz ist ein Grund

dafür, dass keine allgemein zugänglichen Regelwerke

zur Objektschutzbeleuchtung veröffentlicht sind.


Grundsätzlich werden die Gütemerkmale für die Ob jektschutzbeleuchtung

aufgrund einer Analyse von Schutzzielen,

Schutzwirkung und örtlichen Gegebenheiten

objektspezifisch festgelegt. Maßgeblich für den Erfolg

der Detektierung durch Bewachungspersonal und/oder

durch Kameraüberwachung ist ein ausreichender Kontrast

des Sehobjektes (z. B. des Eindringlings) zu seiner

Umgebung, der wesentlich durch deren Reflexions –

verhalten bestimmt wird.


Wichtige Anforderungen an die Beleuchtung sind:


* Ausreichende vertikale und horizontale Beleuchtungsstärken im Bereich des zu schützenden Objekts aus der Sicht des Bewachungspersonals und der Videoüberwachung. Ein Sehdetail ist umso besser zu erkennen, je höher sein Helligkeitskontrast zu seinem Hintergrund bzw. Umfeld ist. Zum Beispiel sollte bei einer hohen vertikalen Beleuchtungsstärke auf dem Sehdetail dessen Hintergrund – der durch die horizontale Beleuchtungsstärke und den Reflexionsgrad bestimmt ist – dunkel gehalten sein. Aus diesem Grund kann es erforderlich sein, größere Bereiche der Sicherheitsanlage, z. B. das Vorfeld einer Zaunanlage, mit Streifen unterschiedlichen Reflexionsverhaltens (z. B. dunkle Gras- oder Erdflächen und helle Sandflächen) zu versehen, um den Kontrast eines zu detektierenden Gegenstandes (bzw. einer Person) gegenüber dem Hintergrund – je nach dessen Reflexionsgrad – zu erhöhen.

* Einwandfreies Zünden und Funktionieren der Lampen auch bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen und sofortiges Wiederzünden der Lampen nach kurzzeitiger Spannungsunterbrechung.

* Vor Unbefugten geschützte und gesicherte elektrische Energieversorgung der Beleuchtungsanlage.


== Beleuchtungsstärke ==


Die Art der Überwachung – durch das menschliche Auge

oder durch Überwachungskameras – und die sicherheitstechnischen

Belange bestimmen die erforderliche

Beleuchtungsstärke. Je nach der Lichtempfindlichkeit

der Überwachungskameras können Beleuchtungs –

stärken zwischen 3 lx und bis zu 20 lx erforderlich sein.

Aufgrund der Sicherheitsstrategie besonders zu schützender

Objekte werden Anforderungen an die Objektschutzbeleuchtung

nur unter besonderem Vertrauensschutz

an Beteiligte weitergegeben.


Dennoch haben sich aufgrund der Planungspraxis hinreichende

Erfahrungen für die Objektschutzbeleuchtung

ergeben.


Darüber hinaus und zur Orientierung für aufwändige

Objektschutz- und Detektierungsmaßnahmen enthält

die Tabelle Anforderungen an die Beleuchtung

einer Objektschutzanlage höherer Sicherheitsstufe, die

sich aus der Analyse der Sehleistung des Bewachungspersonals,

den Erfordernissen einer zuverlässigen

Videoüberwachung und der Planungspraxis sowie der

Terminologie entsprechender CEN-Normen ergeben

haben. Die Werte der horizontalen und vertikalen

Beleuchtungsstärke sind Wartungswerte, die zu keiner

Zeit unterschritten werden dürfen. Der Wartungsfaktor

sollte 0,8 nicht unterschreiten. Die Beleuchtungsstärke

muss nach der in der Tabelle angegebenen Zeit

erreicht und im Bereich der Außentemperaturen von

-25°C bis +15°C zugesichert werden. In den meisten

Fällen sind die Werte der Tabelle Mindestwerte

Emin, die an keiner Stelle des Bewertungsfeldes und zu

keiner Zeit unterschritten werden dürfen. Diese Mindestwerte

sind von den Mittelwerten Ē auf der Bewertungsfläche

zu unterscheiden.


== Lichtquellen ==


Objektschutzbeleuchtung wird entweder als Dauer –

beleuchtung (von Beginn bis Ende der Dunkelheit eingeschaltet)

oder als Alarmbeleuchtung (wird durch

einen Alarm ausgelöst) betrieben. Grundsätzlich sind

Lampen mit der Lichtfarbe warmweiß oder neutralweiß

gefordert. Die Farbwiedergabe richtet sich nach der

Qualität der Videoüberwachung und sollte mindestens

den Farbwiedergabeindex Ra = 40 erreichen. Es ist eine

einwandfreie Zündung bis -25°C sicherzustellen.


Eine hohe Lebensdauer der Lampen, geringer Lampenausfall

und geringe Lichtstromabnahme im Laufe

der Betriebszeit sind Voraussetzungen für eine wirtschaftliche

und den Sicherheitsanforderungen entsprechende,

zuverlässige Beleuchtung. Hohe Lichtausbeute

der Lampen reduziert die Anlagen- und Energiekosten

sowie insbesondere Leistung und Kosten der Notstromversorgung.


Für die Alarmbeleuchtung muss nach dem Einschalten

in kurzer Zeit der volle Lampenlichtstrom

zur Verfügung stehen. Bei Dauerbeleuchtung

mit Lampen, deren voller Lichtstrom erst nach

einiger Zeit zur Verfügung steht, muss entsprechend

früher eingeschaltet werden.


Bei Alarmbeleuchtung sind wegen der meist geringen

Betriebszeiten Fragen der Wirtschaftlichkeit, insbesondere

hinsichtlich der Lichtausbeute der Lampen, von

untergeordneter Bedeutung. Es können “’Halogenglühlampen“‘

entsprechender Leistung verwendet werden,

die den vollen Lichtstrom sofort nach dem Einschalten

liefern.


Für die Dauerbeleuchtung wurden in der Vergangenheit

wegen der hohen Lichtausbeute “’Natriumdampf-

Niederdrucklampen“‘ in Verbindung mit besonderen

Hybrid-Vorschaltgeräten verwendet, die für gute Wiederzündeigenschaften

sorgen. Der Lichtstrom nimmt bis

etwa -30°C nur unwesentlich ab. Die monochromatische

Strahlung der Lampe erhöht die Kontraste, ergibt eine

geringe Lichtstreuung bei Nebel, Regen bzw. feuchtem

Wetter und verbessert dadurch die Sehschärfe, das

Kontrastsehen und erhöht die Aufmerksamkeit für das

Schutzobjekt. Die auffällige monochromatische, gelbe

Lichtfarbe hat bei der Bevölkerung zuweilen auch zu

Ablehnung geführt. Für Videoüberwachung ist diese

Lampenart wegen der schlechten Farbwiedergabe

nicht geeignet.


“’Leuchtstofflampen“‘ sind für Alarm- und Dauerbeleuchtung

geeignet. Aufgrund ihres Lichtstromes sind sie

jedoch für große Beleuchtungsentfernungen, wie sie

etwa in der Beispielanlage dargestellt sind,

weniger geeignet. Die Verringerung des Lichtstromes

bei niedrigen Temperaturen muss bei der Planung

berücksichtigt werden. Zum Beispiel wurde in die

Leuchten mit Leuchtstofflampen für die Objektschutzbeleuchtung

eine von der Außentemperatur gesteuerte

Heizung eingebaut, um die Umgebungstemperatur der

Lampen und damit deren Lichtausbeute zu optimieren.


Der überwiegende Teil der Objektschutzbeleuchtung in

Dauerbeleuchtung wird mit “’Natriumdampf-Hochdrucklampen“‘

oder “’Halogen-Metalldampflampen“‘ ausgeführt.

Diese Lampen benötigen bis zum Erreichen des

vollen Lichtstromes bis zu 4 Minuten und eine Wiederzündzeit

nach dem Ausschalten von bis zu 10 Minuten.

Daher sind für die Alarmbeleuchtung besondere

Vorschaltgeräte für das sofortige Wiederzünden der

Lampen erforderlich, ebenso bei kurzzeitigen Netzspannungsunterbrechungen.

Diese Vorschaltgeräte sind aufgrund moderner Elektronikschaltungen zu

verantwortbaren Kosten verfügbar.


== Leuchten ==


Für die Objektschutzbeleuchtung werden entweder

übliche Straßenleuchten oder Scheinwerfer mit

asymmetrisch und breit strahlender oder bei großen

Beleuchtungsentfernungen auch mit eng strahlender

Lichtstärkeverteilung verwendet. Mehrlampige Leuchten

bzw. mehrere Leuchten je Lichtpunkt erhöhen die

Beleuchtungssicherheit. Jede Lampe einer Leuchte ist

mit einem eigenen Vorschaltgerät zu betreiben.


Die Leuchtenabdeckungen müssen schlagzäh sein.


Hohe elektrische Schutzarten und hohe Anforderungen

an die Festigkeit und Dauerhaltbarkeit der Materialien

sowie Approbation der Leuchten nach den technischen

Regeln sind Voraussetzung für einen hohen Sicherheitsstandard

der Objektschutzbeleuchtung.


Die Außenbeleuchtung muss vom Eigen- und Fremdnetz

der Objektschutzanlage mit elektrischer Energie

versorgt werden und im Störungsfall durch eine Notstromversorgung

innerhalb von 30 s auf vollem Niveau betriebsbereit sein. Die

Beleuchtung der Zugänge ist mit einer unterbre chungsfreien

Stromversorgung zu versehen, damit immer

mindestens 15 lx vorhanden sind. Die Leitungszuführung

muss unterirdisch und im Leuchtenmast erfolgen.

Kabelschächte dürfen nur unter Verwendung mechanischer

Hebezeuge geöffnet werden können.


== Beleuchtungsplanung Richtwerte ==








== Beleuchtungsplanung Beispiele ==



Aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen ist das zu schützende Objekt (z.B. eine Kernkraftanlage) von einem inneren und im Abstand von 10 m davon entfernten äußeren Zaun, je 3 m hoch, umgeben. Dazwischen liegt die Detektierungszone. An den inneren Zaun schließt sich der äußere Sicherheitsbereich und an den äußeren Zaun das ebenfalls überwachte und beleuchtete Vorfeld an, das ggf. noch durch einen Wildzaun abgeschlossen sein kann. Am Ende des Vorfeldes darf die vertikale Beleuchtungsstärke in Richtung Schutzobjekt an keiner Stelle 1 lx unterschreiten. In diesem Beispiel für die Objektschutzbeleuchtung mit hohen Detektierungsansprüchen werden 6,5 lx nicht unterschritten.





Dieses Beispiel betrifft die Beleuchtung

des Freigangbereiches einer Justizvollzugsanstalt.

Auf der Gebäude wand bis

12 m Höhe und auf der Mauer (6 m hoch)

sollte die mittlere Beleuchtungsstärke

mindestens 15 lx betragen. Im Abstand

von 30 m vom Gebäude bzw. 15 m von der

Mauer wurden 4 Maste mit je 2 Scheinwerfern

mit extrem asymmetrischer,

mittel-breitstrahlender Lichtstärkeverteilung

aufgestellt, von denen jeweils ein

Scheinwerfer mit einer Lampe HST 150 W

auf die Mauer und ein Scheinwerfer mit

einer Lampe HST 250 W auf die Gebäudefassade

ausgerichtet ist.

Die Isoluxlinien zeigen die örtliche Verteilung

auf diesen Flächen, die Tabelle

enthält die Planungsergebnisse.



= Licht und Unfallgeschehen =



== Sehleistung ==


Ein Objekt (Hindernis) mit der Leuchtdichte L0 auf der

Fahrbahn kann nur erkannt werden, wenn es zur

Leuchtdichte L seines Hintergrundes mindestens einen

Leuchtdichteunterschied (Schwellenkontrast) von

ΔLs = L0 – L auf weist. Ist L größer als L0 spricht man

vom Positivkontrast, weil sich das Hindernis als

(dunkle) Silhouette vor dem hellen Hintergrund (Fahrbahn)

abhebt, im anderen Fall von Negativkontrast. Bei ungünstigen Beleuchtungsverhältnissen

– insbesondere bei Abschaltung jeder zweiten

Leuchte – kann der Kontrast auch gegen Null gehen

und es entstehen Tarnzonen, in denen das Objekt nicht

wahrgenommen werden kann und so ein hohes Verkehrsrisiko

entsteht.




Bezieht man diesen Schwellenkontrast auf die Adapta –

tionsleuchtdichte L erhält man den für die Wahrnehmung

notwendigen Schwellenwert. Dessen Kehrwert

wird die Unterschiedsempfindlichkeit UE genannt.

Diese ist abhängig von der Adaptationsleuchtdichte und

der Größe des Sehobjektes – meist wird ein Sehobjekt

mit dem Sehwinkel von 1° angenommen, was zum Beispiel

einem Sehobjekt mit etwa 30 cm Durchmesser in

20 m Entfernung entspricht. Übrigens entspricht diese

Entfernung etwa dem Mindest-Sicherheitsabstand bei

einer Fahrgeschwindigkeit von 40 km/h.



Weil die Unterschiedsempfindlichkeit mit zunehmender

Adaptationsleuchtdichte L (Fahrbahnleuchtdichte)

zunimmt, strebt man in der Straßenbeleuchtung helle

Fahrbahnen und damit die Wahrnehmung der Hindernisse

vor hellem Hintergrund an (Silhouettensehen).


Die Unterschiedsempfindlichkeit ist ferner von der

Wahrnehmungswahrscheinlichkeit abhängig, d. h.

vom Prozentsatz der bei dem betreffenden Kontrast

erkannten Sehdetails (Hindernisse auf der Straße).

In einschlägigen Untersuchungen wird diese meist mit

nur 50% angenommen.


Die Unterschiedsempfindlichkeit des Auges, d. h. die

Fähigkeit, Kontraste wahrzunehmen, ist stark von der

Adaptationsleuchtdichte abhängig. Sie

steigt zunächst stark an, durchläuft im Bereich von 0,1 bis etwa 10 cd/m2 den Bereich der Straßenbeleuchtung,

erreicht im Bereich von 100 cd/m2 (Bürobeleuchtung

mit 500 lx auf weißem Papier) bis 5000 cd/m2 den

optimalen Bereich, um dann bei höheren Leuchtdichten

infolge beginnender Blendung abzusinken. Zum Beispiel

hat eine sonnenbeschienene Schneelandschaft

im Hochgebirge bei klarer Luft eine Leuchtdichte von

etwa 30000 cd/m2, die nur mit Sonnenbrille erträglich

ist.




Der starke Einfluss der Fahrbahnleuchtdichte (Adaptationsleuchtdichte)

auf die Unterschiedsempfindlichkeit

(Kontrastsehen) zeigt, dass

* eine gute Straßenbeleuchtung eine bis zum Faktor 10 höhere Sehleistung ermöglicht als bei unbeleuchteter Straße und

* man bei guter Straßenbeleuchtung jedoch nur zwischen 3% bis 30% der Sehleistung am Tage erreicht.



== Biorhythmus ==


Aufgrund der Entwicklungsgeschichte des Menschen

sind die wichtigsten Lebensfunktionen vom natürlichen

Verlauf von Tag und Nacht gesteuert (synchronisiert).

Die Chronobiologie, die Lehre von den biologischen

Rhythmen des Menschen, bezeichnet die tageslicht –

gesteuerten biologischen Rhythmen als circadiane

Rhythmen oder auch als die vom Tageslicht gesteuerte

„innere biologische Uhr“.


Der Wechsel von Hell und Dunkel des Tagesverlaufs

beeinflusst u. a.


* den Cortisolspiegel, der mit Tagesbeginn ansteigt und die Aktivität des Menschen und damit die Wachsamkeit steigert. Cortisol wird daher oft auch als Stresshormon bezeichnet,

* den Melatoninspiegel, der in der Nacht bzw. der Dunkelzeit stark ansteigt und am Tage stark reduziert ist. Licht, vor allem blaue Strahlungsanteile, unterdrückt die Schlafneigung. Melatonin wird auch als Ruhehormon bezeichnet und

* die Körpertemperatur als Folge der Aktivität des Organismus.


Der Verlauf des Melatoninspiegels im Blut teilt den

24-Stundentag in einen biologischen Tag (Arbeitstag,

die ergotrope Phase) und eine biologische Nacht

(Ruhetag, die trophotrope Phase) ein. Der tageszeit –

liche Verlauf von Aufmerksamkeit und Leistungs –

bereitschaft zeigt zu den Dunkelstunden ausgeprägte

Niedrigwerte. Nachts sinkt die Leistung stark ab,

weswegen die Konzentration ab- und die Unfall gefahr

zunimmt. Daher sind die Unfälle in der Dunkelheit

häufiger und schwerer als am Tage.


In die Zeiten stark verringerter Leistungsbereitschaft

fallen auch die Betriebszeiten der Straßenbeleuchtung.

Mit einer guten Straßenbeleuchtung kann – zumindest

in einem gewissen Umfang – der physiologisch bedingten

Leistungsschwäche entgegengewirkt werden.



== Nachtunfälle ==


Geringe und biologisch begründete Leistungsbereitschaft

und Konzentrationsfähigkeit, Müdigkeit und schlechte

Sehbedingungen sind Ursachen für eine überdurchschnittlich

hohe Unfallrate in der Nacht. Insofern ist

es naheliegend, dass man bereits in den Jahren der

starken Zunahme des Kraftverkehrs und der Verkehrs –

unfälle versuchte, den Zusammenhang zwischen den

Unfallzahlen bzw. deren Schwere im Straßenverkehr in

der Dunkelzeit und der Güte der Beleuchtung zu unter –

suchen. Die Tabelle enthält einige Untersuchungsergebnisse

in diversen Ländern aus jener Zeit. Sie zeigen

bereits damals, dass Schä den durch Verkehrsunfälle

aufgrund von Beleuchtung


* auf Autobahnen zwischen 40% und 62%,

* bei Straßen 1. Ordnung (Hauptverkehrsstraßen) zwischen 38% und 76% und

* bei Straßen 2. Ordnung (Straßen in bebauten Bereichen) zwischen 21% und 57% abgenommen haben.


Die Ergebniswerte liegen z.T. ziemlich weit auseinander,

was auch auf eine nicht einheitliche Untersuchungssystematik

zurückzuführen ist. Trotzdem ist die Tendenz

erkennbar, dass die Unfallfolgen durch Straßen beleuchtung

deutlich verringert werden können.


In den 30 Industrieländern der OECD (Organisation für

wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung)

wurde festgestellt, dass in der Nacht nur 25% des

gesamten Verkehrs abgewickelt wird, sich nachts

jedoch auf den Straßen fast 50 % aller tödlichen Unfälle

ereignen. Die Gründe sind folgende:


* Nachts ist das Sehvermögen geringer, die Sehschärfe nimmt ab, Entfernungen können schlechter eingeschätzt und Farben weniger gut erkannt werden, die Blendgefahr ist größer.

* Nachts werden Hindernisse schlechter erkannt.

* Nachts stehen weniger Informationsquellen zur Verfügung.

* Nachts nimmt die Müdigkeit und der Alkoholeinfluss zu.

* Nachts ist der Anteil von jugendlichen Verkehrsteilnehmern höher, die grundsätzlich ein höheres Unfallrisiko haben.

* Nachts sind die Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsunterschiede größer als am Tage, womit die Kollisionsgefahr zunimmt.

* Nachts sind die jahreszeitlichen und wetterbedingten Einflüsse größer.


Wie eine Untersuchung in Großbritannien 1980 an 100

Hauptstraßen in bebauten Gebieten zeigte, verringerte

sich das Verhältnis der Nacht-/Tag-Unfallzahlen von ca.

0,5 auf ca. 0,3, wenn die mittlere Leuchtdichte der Straße

von 0,7 cd/m2 auf 1,7 cd/m2 erhöht wurde. Damit er eig –

neten sich nachts statt ca. 50% nur noch ca. 30 % aller

Unfälle.

Zu ähnlichen Ergebnissen kam bereits eine Studie aus

der Schweiz von 1970, die die Verringerung der Nachtunfälle

durch Erhöhung der mittleren Leuchtdichte der

Fahrbahn zum Gegenstand hatte.






Aufgrund der Energiekrise in den Jahren 1973 und 1974

hatte die Stadt Hamburg die nächtliche Halbierung des

Beleuchtungsniveaus von 23:30 Uhr auf 21:00 Uhr vorverlegt,

wodurch die Unfallzahlen um 5,3% zugenommen

haben. In Köln ein ähnliches Ergebnis: Nach Einführung

der Halbnachtschaltung stiegen die Unfallzahlen ge gen –

über vergleichbaren Straßen mit voller Beleuchtung

um 20% bis 40% an.


Das deutsche Bundesverkehrsministerium hat 1994

eine Untersuchung „Straßenbeleuchtung und Verkehrssicherheit“

gefördert. In einer Vorher-Nachher-Studie

auf 10 Strecken in sechs Großstädten wurde fest –

gestellt, dass durch Aufhebung der Halbnachtschaltung

bzw. Verdopplung des Beleuchtungsniveaus die Verkehrsunfälle

mit Fußgängerbeteiligung um 68%, die

Gesamtzahl der Unfälle um 26% und die Zahl der

Verletzten um 45% zurückgingen.


Besonders wirkungsvoll und erfolgreicher als bei einer

Signalsteuerung ist – wie andere Untersuchungen

zeigen – die Beleuchtung von Fußgängerüberwegen,

mit der die Unfallzahlen um mehr als 2⁄3 gesenkt wurden.

Bei signalgesteuerten Überwegen haben sich im

Vergleich zu beleuchteten Fußgängerüberwegen die

Unfallzahlen um 50% bzw. 67% erhöht.


Die Auswertung von über 100 international durchgeführten

Vorher-Nachher-Studien durch die CIE (Commission

internationale de l’éclairage, Internationale

Beleuchtungskommission, s. a. CIE 93 „Road Lighting

as an Accident Countermeasure“) zeigt eine signifikante

Abnahme der Nachtunfälle durch neu errichtete

bzw. verbesserte Straßenbeleuchtung,

so sind z. B. die Unfälle auf Autobahnen um bis zu 57%

gesunken.


In den gleichen Untersuchungen wurde in 89 Studien

ein Vorteil der Beleuchtung hinsichtlich der Unfall –

zahlen festgestellt. In 9 Studien wurde kein Vorteil und

in 6 Studien sogar eine Zu nahme der Unfallzahlen

ermittelt. Dies wird damit begründet, dass Autofahrer

bei beleuchteter Straße in der Annahme guter Sehbedingungen

weit über das angemessene Maß hinaus

schneller und riskanter fahren als auf einer unbeleuchteten

Straße.




Autobahnen gelten als vergleichsweise sichere Verkehrs –

wege. Daher wird behauptet, dass deren Beleuchtung

keinen Nutzen bringen würde. Belgien hat das Gegenteil bewiesen: Seit 1969 wurden alle Straßen mit mehr

als 6000 Fahrzeugen pro Tag sowie alle Autobahnen

mit einem Mindestwert von 2 cd/m2 beleuchtet. Aufgrund

von Sparmaßnahmen im Jahr 1981 wurde die

Beleuchtung von 0:30 Uhr bis 5:30 Uhr gänzlich aus –

geschaltet. Folge: Die Zahl der Unfälle stieg um 6%

und die der Getöteten um 38%. Auf anderen Strecken

wurde auf halbes Beleuchtungsniveau reduziert, d. h.

eine Lampe der zweilampigen Leuchten ausgeschaltet.

Folge: Die Zahl der Unfälle stieg um 23% und die der

Getöteten um 10%. Die Zahl der Schwerverletzten verdoppelte

sich bei beiden Reduktionsvarianten. In den

USA erhöhte sich die Unfallzahl um 75%, nachdem die

Autobahnbeleuchtung abgeschaltet wurde.




Tunnel sind sicherer als ihr Ruf, denn im Tunnel wird

langsamer und aufmerksamer gefahren als auf normalen

Straßen. Wie Untersuchungen ergaben, ist die

Anzahl der Personenschäden auf den zum Tunnel

vergleichbaren freien Strecken etwa doppelt so hoch,

die Anzahl der Sachschäden etwa dreimal und der Wert

der Personen- und Sachschäden sogar siebenmal

höher als im Tunnel.


== Kosten-Nutzenanalyse ==



Unfälle vernichten volkswirtschaftliches Vermögen.

Grundsätzlich sagen verschiedene Untersuchungen

mit allerdings sehr unterschiedlicher Untersuchungssystematik

gemeinsam aus: Eine Straßenbeleuchtung

auf hohem Niveau und die damit verbundene Verringerung

der Verkehrsschäden sind – trotz der Kosten –

volkswirtschaftlich ein Gewinnprozess. Kosten- und

Energieeinsparungen müssen statt unbedachter und

undifferenzierter Reduzierungen durch intelligente

Steuerungssysteme erfolgen. Damit können die baulichen,

verkehrlichen und weitere die Sicherheit be –

einflussenden Kriterien des jeweiligen Istzustandes

berücksichtigt und Kosten und Energie eingespart

werden.


Untersuchungen aus Schweden, Australien und den

USA zeigen, dass ab einer bestimmten Anzahl von

Unfällen je km und Jahr bzw. ab einem bestimmten

DTV (durchschnittlichen täglichen Verkehr in beiden

Richtungen an einem Straßenquerschnitt, über ein

Kalenderjahr gemittelt) eine Straßenbeleuchtung aufgrund

einer volkswirtschaftlichen Kosten-Nutzenanalyse

sinnvoll ist. Die Grenzwerte lassen

sich nur bedingt auf andere Länder übertragen, weil

die jeweiligen Kostenstrukturen, Finanzierungsmethoden,

Bilanzierungen und Bewertungen des volkswirtschaftlichen

Verlustes durch Verkehrsunfälle sehr

unterschiedlich sind.




In Deutschland ist der DTV von Außerortsstraßen meist

deutlich unter 12000 und deren Beleuchtung – von

Sonderfällen abgesehen – nicht sinnvoll. Deutsche

Autobahnen haben einen DTV, der meist höher liegt als

die Grenzwerte gem. Tabelle und sollten daher

beleuchtet werden. Weil aber bei der Gewichtung der

Maßnahmen zur Verringerung der Unfälle auf Autobahnen

und bei einer Kosten-Nutzenanalyse die Beleuchtung

eher auf nachrangigen Plätzen einzuordnen ist,

werden die Autobahnen – von Ausnahmen abgesehen –

sicher auch in Zukunft unbeleuchtet bleiben. Dagegen

wird ein DTV von 13000 in innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen

immer erreicht. Daher müssen diese

beleuchtet werden.


== Kriminalitätsrate ==


Es liegen nicht annähernd so viele und gesicherte

Untersuchungen über die Korrelation von Kriminalität

und Beleuchtung vor wie zu den Verkehrsunfällen.

Das liegt vor allem an der Vielzahl der Ursachen krimineller

Delikte, die vorsätzlich unter Verletzung von

moralischen und rechtlichen Normen geschehen, und

den polizeilichen Ermittlungskriterien. Dennoch ist

gesichert: Gute Beleuchtung von Fußgängerbereichen

reduziert bestimmte kriminelle Delikte deutlich und

nachweisbar. Angriffe auf Personen, Diebstahl aus

Fahrzeugen und angrenzenden Gärten, Vandalismus an

öffentlichem und privatem Eigentum, kriminelle Handlungen

(z. B. sexuelle Übergriffe) in Durchfahrten und

Unterführungen, Einbrüche in Wohn- und Geschäftsräume,

Sabotage und Terrorismus sind nur einige

Delikte, deren Hemmschwelle durch Beleuchtung

wesentlich erhöht wird.


Beleuchtung wirkt gegen Kriminalität vornehmlich prophylaktisch:


* Details von Personen und deren Gesichter sowie Farben werden besser erkannt, Aufmerksamkeit und Reaktionszeit der Passanten erhöhen sich.

* Für Kriminelle erhöht sich die Wahrscheinlichkeit identifiziert zu werden. Sie können sich weniger gut verstecken, können schlechter in dunkle Wege flüchten und werden daher durch gute Beleuchtung eher von der Tat abgehalten.

* Die Angst der Bürger vor Überfällen sinkt und das Sicherheitsgefühl steigt.


Die internationale Norm zur Straßenbeleuchtung

EN 13201 hat daher für die Bestimmung

des Beleuchtungsniveaus die Kriterien Kriminalitätsrisiko

(beschreibt die Kriminalitätsrate in der

näheren Umgebung der betrachteten Verkehrsfläche

im Vergleich zur Kriminalitätsrate in der weiteren

Umgebung) und Gesichtserkennung eingeführt. Fußgängerbereiche

werden dann als sicherer akzeptiert,

wenn das Verhalten der Passanten und deren Absichten

rechtzeitig erkannt werden. Man muss also körperliche

Bewegungen und Gesichtsausdrücke bereits

aus einer genügenden Entfernung erkennen können.

Daraus folgt, dass entgegenkommende Personen

entsprechend beleuchtet sein müssen. Insofern ist das

Kriminalitätsrisiko Bestandteil einer qualifizierten

Planung der Straßenbeleuchtung.


Untersuchungen in den Niederlanden 1993 zeigen: Bei einer Beleuchtungsstärke von ca. 1,6 lx

werden in der Dunkelheit 8-mal mehr Straftaten ausgeübt

als unter vergleichbaren Bedingungen am Tage.


Wird die Beleuchtungsstärke auf diesen Verkehrswegen

auf 10 lx erhöht, entspricht die Zahl der Straftaten

in der Dunkelheit etwa der am Tage.

Aus einer Untersuchung in Lyon 1983 geht hervor,

dass bei schlecht beleuchteten Straßen in dem Unter –

suchungszeitraum erheblich mehr Verbrechen geschahen

als bei guter Beleuchtung. Auf der

Abszisse sind die Höchstwerte der Beleuchtungsstärke

dieser Straßenkategorie angegeben, z. B. bedeutet

10 lx Anlagen mit 5 lx bis 10 lx.


Untersuchungen aus England von 1994 zeigen ebenfalls

den positiven Einfluss der Beleuchtung auf die

Kriminalitätsbekämpfung. Zwar nahm

die Zahl der Delikte durch gute Beleuchtung im Mittel

der untersuchten Fälle um 23 % ab, aber je nach Art

des Delikts sehr unterschiedlich. In einigen Fällen nah –

men die Delikte (z. B. Raub aus Fahrzeugen) sogar zu,

weil möglicherweise die Beleuchtung auch die Ausübung

des Delikts (bessere und schnellere Einsicht in

das Fahrzeuginnere) begünstigt hatten und weil sich

durch gut beleuchtete Straßen dort auch mehr Menschen

aufhielten und daher die Zahl der Delikte (z.B.

Taschenraub) zunahm.


Wie demoskopische Umfragen von Bürgern in deutschen

Städten ergaben, wurde schlechte Beleuchtung,

insbesondere von weiblichen Personen, als Grund von

Verunsicherung, und dafür genannt, in der Dunkelheit

das Haus nicht zu verlassen. Die Befragten forderten

eine Verbesserung der Beleuchtung. Insofern hat

Beleuchtung als Mittel zur Kriminalitätsprävention

auch eine wichtige soziale Funktion zur Verbesserung

der Kommunikation und der Lebensqualität der Menschen

zu erfüllen.





== Verantwortung und Verkehrssicherungspflicht ==




Die Frage „Warum Straßenbeleuchtung?“ ist mit dem

Hinweis auf nachweislich deutliche Verringerung der

Unfallzahlen und der Abnahme krimineller Delikte

beantwortet. Nun stellt sich die Frage nach der Verant –

wortlichkeit für die Straßenbeleuchtung.


Aus der Fürsorgepflicht des Verkehrslastträgers bzw.

des Straßenlastträgers (das sind in Deutschland der

Bund, die Länder und die Gemeinden) für den Schutz

des Bürgers vor Gefahren für Leib, Leben und Sachen

zu sorgen, folgt die Verkehrssicherungspflicht.


Für kritische Stellen wie


* gefährliche Kreuzungen,

* scharfe Kurven,

* Fußgängerüberwege, ggf. auch für Überquerungen,

* Baustellen,

* unvorhersehbare Straßenverengungen und

* Verkehrsinseln, besteht in Deutschland eine Beleuchtungspflicht.


Der Straßenlastträger und Verkehrssicherungspflichtige

kann zwar den Bau, den Betrieb, die Wartung und

die Instandsetzung der Straßenbeleuchtung vertraglich

an ein Dienstleistungsunternehmen (zum Beispiel an

ein Energieversorgungs- oder Elektrounternehmen)

delegieren, die Verkehrssicherungspflicht im rechtlichen

Sinne jedoch nicht. Das gilt insbesondere hinsichtlich

ungenügender Straßenbeleuchtung und der

damit verbundenen Unfallgefahren, die er zu verantworten

hat.


= Licht und Ökologie =



== Klimaschutz ==


Auf der Konferenz in Bali 2007 wurde ein Fahrplan

(Roadmap) für ein Anschlussabkommen zum Kyoto-

Protokoll, das 2012 ausläuft, beschlossen. Die EU und

Deutschland wollen daraufhin die Schadstoffemission

um mindestens 30% gegenüber 1990 reduzieren.


Zusätzlich zu den Richtlinien, die den Klimaschutz und

die rationelle Verwendung natürlicher Energieressourcen

betreffen, hat das Europäische Parlament drei

wichtige Richtlinien hinsichtlich der Abfallbeseitigung

beschlossen, die zur Erhaltung und zum Schutz der

Umwelt sowie der Verbesserung ihrer Qualität und des

Schutzes der menschlichen Gesundheit beitragen sollen.


Aufgrund neuester Vorgaben, wonach der Energieverbrauch

in der EU bis 2020 um 20% verringert und jährlich

780 Mio. Tonnen weniger CO2 emittiert werden sollen,

hat die EU einen Aktionsplan für die Verbesserung

der Energieeffizienz von Produkten, Gebäuden, Dienstleistungen

(z. B. dem Transportwesen) und der Gewinnung

und Fortleitung der Energie verabschiedet. Und

weil die Beleuchtung weltweit einen Anteil am Stromverbrauch

von etwa 19% hat, ist dieses Gebiet zur

Erfüllung der Kyoto-Vorgaben eine vergleichsweise

„leicht erreichbare Frucht“.



== Ökodesign-Richtlinie ==


Die Ökodesign-Richtlinie 2005/32/EG (EuP-Richtlinie)

ist eine Rahmenrichtlinie, mit der die ökologischen

Konsequenzen energiebetriebener Geräte geregelt

werden. Insbesondere sollen die Energieeffizienz verbessert,

die Umweltauswirkungen in Bezug auf Ressourcenschonung

und Klimaschutz verringert und der

Lebenszyklus der Geräte hinsichtlich


* Auswahl und Einsatz der Rohstoffe,

* Fertigung,

* Verpackung, Transport und Vertrieb,

* Installation und Wartung,

* Nutzung bis zum Lebensdauerende und

* der Entsorgung

ökologisch nachvollziehbar werden.


Die EU-Richtlinie selbst enthält noch keine konkreten

Pflichten. Diese sind in Durchführungsrichtlinien bzw.

EU-Verordnungen (zeitweilig auch Umsetzungsricht –

linien oder Implementing Measures genannt) enthalten.


Die „Ökodesign-Richtlinie“ ist am 27. Februar 2008 in

Deutschland als „Gesetz über die umweltgerechte

Gestaltung energiebetriebener Produkte (Energie be triebene-

Produkte-Gesetz – EBPG)“ erlassen worden. In

Österreich ist es z.B. die „Ökodesign-Verordnung“ (ÖDV).


Um Umsetzungsrichtlinien, die für viele elektro betrie –

bene Geräte vorgesehen sind, verabschieden zu können,

hat die EU-Kommission eine Vielzahl Lose definiert

und dazu Aufträge an große europäische Forschungs –

institute zur Erstellung entsprechender Studien (preparatory

studies) erteilt bzw. ausgeschrieben. Dazu

gehören z. B. Los 3 für PC-Monitore, Los 6 für Standby-

Systeme, Los 8 für die Bürobeleuchtung, Los 9 für die

Straßenbeleuchtung, Los 11 für Elektromotore und

Los 19 für die Wohnungsbeleuchtung.


Für die Straßenbeleuchtung hat das „Flemish Institute

for Technical Research“ VITO in Belgien eine Studie

über den Stand der Straßenbeleuchtung in 25 EU-Staaten

erstellt (Abschlussbericht vom Januar 2007). Darin

wird die energetische Bewertung der Einzelleuchte

vorgeschlagen. Aufgrund der Praxiserfahrung ist jedoch

nur die energetische Bewertung der gesamten Anlage

sinnvoll, weil auch eine energetisch hervorragende

Leuchte uneffizient sein kann, wenn sie nicht richtig –

z. B. hinsichtlich Lichtpunkthöhe, Mastabstand, Lichtpunktüberhang

usw. – eingesetzt ist.


Die Ökodesign-Richtlinie schreibt in §16 vor, dass vorrangig

Durchführungsrichtlinien für solche Produkte

erarbeitet werden sollen, die im Rahmen des Euro –

päischen Klimaschutzprogramms ein besonders hohes

Potenzial zur Senkung der Treibhausgasemission enthalten.

Dazu gehören Produkte z. B.


* für die Heizung und Warmwasseraufbereitung,

* für die Beleuchtung in privaten Haushalten,

* für die Beleuchtung als Dienstleistung (tertiärer Bereich) z. B. in Büros, Industrieanlagen, Geschäften, Hotels, auf Straßen und Plätzen


und vor allem die Stromverluste im Bereitschaftsund

Ruhezustand elektrischer Geräte (Stand-by-

Verluste).


Aufgrund moderner Lampen, Leuchten und Steuerungs –

technologien ist die Beleuchtung im tertiären Bereich

nach EU-Angaben mit einem Energieeinsparpotenzial

von über 50% nach Heizung und Warm wasser der

zweitwichtigste Sektor und betrifft etwa ¾ der gesamten

Beleuchtung. Eine Studie in der Schweiz ermittelte für die (gesamte) Beleuchtung einen Anteil von 13% am Stromverbrauch und ein technisch

wirtschaftliches Einsparpotenzial sogar von 70%.

Ursprünglich waren eigenständige Umsetzungsricht –

linien, z.B. für die Straßenbeleuchtung, die Bürobeleuchtung

und die Beleuchtung in Haushalten, geplant.

Weil die Ökodesign-Anforderungen an die Produkte

grundsätzlich und unabhängig von deren Einsatz

gelten, wurden die Lose 8 (Bürobeleuchtung) und 9

(Straßen beleuch tung) zusammengefasst und auf

weitere Be leuchtungsanwendungen im Dienstleistungs –

bereich ausgedehnt.


Für Produkte zur Beleuchtung vornehmlich (aber nicht

nur) im Haushalt ist anstelle der geplanten Umsetzungsrichtlinie

am 18.03.2009 die (Umsetzungs- bzw.

Durchführungs-)Verordnung 244/2009 betr. der um –

weltgerechten Gestaltung von Haushaltslampen, im

Wesentlichen sind das Glühlampen, erschienen und

am 13.04.2009 in allen EU-Ländern in Kraft getreten.


Die Umsetzungsrichtlinie für die Beleuchtung im

„tertiären Bericht“ ist ebenfalls am 18.03.2009 als

EU-Verordnung 245/2009 veröffentlicht worden. Sie

betrifft die umweltgerechte Gestaltung von


* Leuchtstofflampen ohne eingebaute Vorschaltgeräte

* Hochdruckentladungslampen

* Vorschaltgeräte zum Betrieb dieser Lampen

* Leuchten für diese Lampen


Sie setzt die EuP-Richtlinie für Produkte um, die im

Wesentlichen zur Allgemeinbeleuchtung bestimmt

sind. Sie ist seit dem 23.04.2009 in allen EU-Ländern

verbindlich.


Von der EU-Verordnung 245/2009 werden Produkte

erfasst, die zur Bereitstellung künstlichen Lichts als

Ersatz für natürliches Licht beitragen, um die normale

Sehkraft des Menschen zu gewährleisten – und zwar

unabhängig von deren Anwendungsgebiet. Sie gilt für

alle Produkte der Innen- und Außenbeleuchtung. Die

Verordnung dient der Konkretisierung der EuP-Rahmenrichtlinie

2005/32/EG im Hinblick auf den Energiebedarf

der Lampen während der Betriebsphase (Reduzierung

um 20% bis 2020) und deren Quecksilber –

gehalt. Sie ersetzt außerdem die Richtlinie 2000/55/EG

betreffend der Energieklassifizierung von Vorschalt –

geräten für Leuchtstofflampen. „Lichtverschmutzung“,

z. B. starke Aufhellung des Himmels, wird mangels

gesicherter wissenschaftlicher Methoden durch die

EU-Verordnung nicht erfasst.


Nicht unter die Verordnung fallen


* Lampen, die nicht zur Allgemeinbeleuchtung bestimmt sind,

* Lampen, die in Produkte eingebaut sind, z. B. in Fotokopierer, Bräunungs- und Bestrahlungsgeräte, Terrarien,

* Lampen für Spezialzwecke,

* Reflektorlampen,

* Kleinstleuchtstofflampen. Ebenso gilt die Richtlinie nicht für

* Not- und Rettungszeichenleuchten,

* explosionsgeschützte und

* maschinenintegrierte Leuchten sowie

* Leuchten, die unter die Medizinprodukte-Richtlinie 93/42/EWG fallen.


Produkte dürfen in der EU nur in Verkehr gebracht

werden, wenn sie den EU-Verordnungen 244/2009 und

245/2009 entsprechen und tragen daher das CE-Zeichen.

Damit werden erstmals von den Marktüberwachungsbehörden

auch Umweltaspekte überprüft. Produkte,

wie z. B. Lampen, die bestimmte Mindestanforderungen

an die Effizienz nicht erfüllen, erhalten kein CE-Zeichen

bzw. verlieren es, obwohl sie vielleicht einer anderen

EU-Richtlinie entsprechen. Nicht CE-gekennzeichnete

Produkte dürfen ab den in den EU-Verordnungen ge –

nannten Zeiten nicht mehr in Verkehr gebracht werden.

In Verkehr bringen bedeutet die erstmalige entgeltliche

oder unentgeltliche Bereitstellung des energie betrie be –

nen Produkts in der EU, unabhängig von den Vertriebswegen.


Die Ökodesign-Anforderungen an Lampen, Vorschaltgeräte

und Leuchten sind nach der EU-Verordnung

245/2009 in drei Zeitstufen gegliedert:

Stufe 1 ab 2010

Stufe 2a ab 2012

Stufe 2b ab 2015

Stufe 3 ab 2017


Verbote von und Anforderungen an Leuchtstofflampen

bzw. Hochdrucklampen ab den in der EU-Verordnung

245/2009 festgelegten Zeitstufen siehe Tabelle.



== Energiebedarf ==




In Deutschland sind die wichtigsten Energieträger

Mineralöl, Erdgas und Kohle. Aus diesen fossilen Rohstoffen

stammen zusammen zwei Drittel der Energie,

bei deren Umwandlung CO2 entsteht. Hier liegt das

Potenzial zur Verringerung des CO2-Ausstoßes. Kernkraft

ist am Energiemix mit etwa 11% und die er neuer –

baren Energiearten mit etwa 7% beteiligt.

Wie das Bild ebenfalls zeigt, betrifft der Strombedarf

für die Beleuchtung im „tertiären Bereich“ etwa 75%

des gesamten Strombedarfs für die Beleuchtung. Übrigens

ist der Primärenergieverbrauch in Deutschland

seit 1990 (Basiswert 100 %) trotz eines Wirtschaftswachstums

auf 125% (2005) nahezu konstant geblieben

und die CO2-Emmission sogar um ca. 15% gesunken.


Der Anteil der Beleuchtung an dem Elektrizitätsverbrauch

ist regional sehr unterschiedlich. Er beträgt

weltweit ca. 19 %, in Europa ca. 25%, in Asien und

Japan ca. 27%, in den NAFTA-Ländern Kanada, USA,

Mexico (Nordamerikanisches Freihandelsabkommen,

North American Free Trade Agreement) ca. 33 %, in

Westeuropa etwa 11% und in Deutschland ca. 10%. Der

tertiäre Bereich, bestehend aus Gewerbe, Handel und

Dienstleistungen, einschließlich der Straßenbeleuchtung,

haben daran den größten Anteil. Nach

Untersuchungen in der EU hat die Straßenbeleuchtung

jedoch etwa einen Anteil von 40% am Strombedarf der

Städte und Gemeinden.


Die Straßenbeleuchtung nimmt nur etwa 0,1% an der

gesamten Endenergie und nur etwa 6% an der für die

Beleuchtung benötigten Elektroenergie ein. Der Anteil

betrug vor etwa 20 Jahren noch etwa 8%. Das sind

etwa 0,6% der insgesamt benötigten Elektroenergie. Der Anteil sinkt aufgrund energiesparender Beleuchtungsanlagen stetig.









Trotz der scheinbar geringen Verbrauchsanteile ist das

Energieeinsparpotenzial in der Außenbeleuchtung

wegen des hohen Bestandes an alter Beleuchtungstechnologie

sehr hoch. Nach einer EU-Studie von 2007

gibt es in Europa etwa 56 Millionen Lichtpunkte in

der Straßenbeleuchtung (andere Quellen berichten

von 65 Mio. bzw. bis 90 Mio. Leuchtstellen), davon in

Deutschland etwa 10 Mio., in Frankreich 8,6 Mio., in

Italien 9 Mio. und in Großbritannien 7,8 Mio.


Nach der gleichen EU-Studie sind von den in 25 EUStaaten

installierten Lichtpunkten 32% mit Queck –

silberdampf-Hochdrucklampen HM und 47% mit

Natriumdampf-Hochdrucklampen HSE/HST, 9% mit

Natriumdampf-Niederdrucklampen und 8% mit

Leuchtstofflampen bestückt.


Die Werte weichen sowohl in einzelnen Ländern als

auch den Städten sehr stark voneinander ab, wie ein

Blick auf die Verteilung der Lampen der Straßen –

beleuchtung der Stadt Wien (nach städtischen Angaben

von 2008) ergibt. Danach ist Wien eine

„klassische“ Leuchtstofflampenstadt.


Deutschland ist aufgrund seines Investitionsverhaltens

ein „klassisches“ Quecksilberdampf-

Hochdruck-Land. Der Anteil der HM-Lampen einschließlich

der Mischlichtlampen (mit eingebauter

Glühwendel als Widerstand zur Strombegrenzung und

einer Lichtausbeute bis 28 lm/W) in der Außenbeleuchtung

wird sogar mit 45% angegeben.

Diese Anlagen haben ein Alter von 40 Jahren und mehr.


“’Anteil der Lampenarten an der Straßenbeleuchtung

in 25 EU-Staaten (oben) und Deutschland (Mitte) und zum

Vergleich für die Stadt Wien (unten)“‘

(“HM Quecksilberdampf-Hochdrucklampen


“HM+Misch Quecksilberdampf-Hochdrucklampen und Mischlichtlampen“


“HS Natriumdampf-Hochdrucklampen“


LS Natriumdampf-Niederdrucklampen


“L Leuchtstofflampen“


“TC Kompaktleuchtstofflampen“


“HI Halogen-Metalldampflampen“


“sonst. Sonstige Lampen“)


Das Bild zeigt die pro Jahr installierte Anzahl von

Masten und Leuchten der Kommunen in den west –

deutschen Bundesländern von 1959 bis 1998. Danach

begann der starke Ausbau der Straßenbeleuchtung und

der Ersatz zuvor mit Leuchtstofflampen bestückter

Leuchten mit dem wirtschaftlichen Wachstum sowie

dem Bauboom 1965 und erreichte in den Jahren von

1973 bis 1983 seine Höchstwerte. In dieser Zeit waren

die Leuchten überwiegend mit Quecksilberdampf-

Hochdrucklampen HM bestückt.


Bei einer mittleren Lebensdauer der Leuchten von

25 Jahren, die in den letzten Jahren aus finanziellen

Gründen auf 30 Jahre und nach einer EU-Studie in

ländlichen Bereichen auch auf 35 Jahre und mehr

ausgedehnt wurde, und einer Lebensdauer von Masten

und Kabelanlagen von 50 Jahren fällt der Großteil der

zu sanierenden Leuchtstellen in die gegenwärtige Zeit.

Nach Unter suchungen des Zentralverbandes Elektrotechnik-

und Elektronikindustrie e. V. (ZVEI) sind mehr

als 30% der Straßenbeleuchtung in Deutschland mit

Technologien aus den 1960er Jahren ausgestattet und

entsprechen nicht mehr den aktuellen Standards.

Gegenwärtig werden jedoch jährlich nur 3% des Bestandes

saniert, d. h. erst frühestens in 10 Jahren sind die

dringendsten Einsparpotenziale genutzt. Dieser Sanierungsbedarf

wird durch die verhältnismäßig kurze Vor –

gabezeit zur Umrüstung auf Energie sparende Be leuchtungssysteme

zusätzlich forciert.


In Deutschland wird das Energieeinsparpotenzial der

Straßenbeleuchtung mit etwa 10 Mio. Leuchtstellen

aufgrund veralteter Technologie der 1960er und

1970er Jahre mit jährlich 2,7 Mrd. kWh und bei einem

Strompreis von 0,15 € je kWh mit etwa 400 Mio. €

angegeben.

Je nach Energiemix werden je 1 kWh


* in Europa (Mittelwert von 25 EU-Staaten) etwa 390 g

* in Deutschland etwa 596 g

* in Österreich nur etwa 225 g (wegen des hohen Anteils an Wasserkraft),

* in den Niederlanden etwa 640 g,

* in Frankreich nur etwa 80 g (wegen des hohen Anteils an Kernkraft) und

* in Italien etwa 590 g

CO2 erzeugt werden.



== Einsparpotenziale ==


Für die Außenbeleuchtung sind bei Einhaltung der An –

forderungen an die Außenbeleuchtung nach EN 12464-2

und EN 13201 folgende Sparpotenziale nutzbar:


“’Lampen:“‘ Energieeffiziente Lichtquellen, z. B. alte

Leucht stofflampentechnologien und Quecksilberdampf-

Hochdrucklampen, durch effiziente, neue Lampen –

technologien, wie Natriumdampf-Hochdrucklampen,

Halogen-Metalldampflampen, Kompaktleuchtstofflampen

oder LED ersetzen.


“’Betriebsgeräte:“‘ Lampenbetriebsgeräte (Vorschaltgeräte)

mit geringen Eigenverlusten einsetzen, z. B.

elektronische Vorschaltgeräte, die ggf. auch den Lampenlichtstrom

dimmen können (Dimm-EVG).


“’Leuchten:“‘

Alte Leuchtentechnologie durch neue ersetzen. Leuchten

mit optischen Systemen, hohen Leuchtenbetriebswirkungsgraden

und geeigneten Lichtstärkeverteilungen

lenken den Licht strom nahezu vollständig auf die

zu beleuchtende Fläche. Damit steigt der Beleuchtungswirkungsgrad und verringert sowohl die „Lichtverschmutzung“

(Aufhellung des Himmels) als auch die

Störimmissionen für die Anwohner.


Leuchten der Schutzart mindestens IP5X (staubgeschützt)

zum Schutz des optischen Systems vor Verstaubung

und zur Verlängerung der Wartungsintervalle

einsetzen.


“’Beleuchten:“‘ Bei Neuanlagen Leuchten und deren

Standorte so wählen, dass ein hoher Anteil des Leuchtenlichtstroms

auf die zu beleuchtende Fläche (z. B.

Verkehrsweg) fällt.


“’Betrieb:“‘ Reduzierung des Beleuchtungsniveaus bei

geringer Verkehrsdichte, was nach EN 13201 durchaus

zulässig ist, und zwar durch


* Halbnachtschaltung durch Leistungsreduzierung,

* ggf. Vorverlegen der Halbnachtschaltung z. B. von 23 Uhr auf 22 Uhr,

* Abschalten einer Lampe bei zweilampigen Leuchten,

* Lichtmanagementsystem zum Schalten, Regeln und Überwachen der Außenbeleuchtung, z. B. durch kontinuierliche Anpassung (Dimmen) des Beleuchtungsniveaus an die Tageshelligkeit, die Tageszeit, die Verkehrssituation, den besonderen Lichtbedarf (Eventbeleuchtung) und weiterer Kriterien.

* Nur in Sonderfällen: zeitlich begrenzte Ganzabschaltung

von Lichtpunkten, die nicht die Verkehrswege

betreffen, wie z. B. von Anstrahlungen, dekorativer

Beleuchtung und Unterwasserscheinwerfern für den

Brunnen.




Ökologisch richtiges Beleuchten bedeutet:

* Qualität der Beleuchtung verbessern, insbesondere hinsichtlich Niveau, Blendungsbegrenzung und Farbwiedergabe,

* Energie einsparen und knapper werdende Energieressourcen schonen,

* CO2-Emissionen reduzieren,

* sparsamer Umgang mit Rohstoffen durch lange Lebensdauer der Produkte,

* Abfälle vermeiden bzw. recyclen und

* störende Lichtimmissionen vermeiden.


Das Bild enthält Orientierungswerte über das Energieeinsparpotenzial in der Außenbeleuchtung aufgrund unterschiedlicher Technologien.



== Einsparpotenziale Praktische Umsetzung ==


“’Lampen- bzw. Leuchtentausch“‘


Die Sanierung der Außenbeleuchtung durch Austausch

der Lampen und Leuchten bei Beibehaltung von Mast

und Elektroversorgung ermöglicht eine Energie –

einsparung zwischen 37% und 70%.

Die höchsten Einsparwerte werden z. B. durch Ersatz

von Pilzleuchten und Peitschenleuchten mit extrem

alter Lampen- und Leuchtentechnologie erreicht. Die

Investitionen amortisieren sich, je nach örtlichen

Randbedingungen, in 3 bis 8 Jahren.





“’Reduzierung der Versorgungsspannung“‘ bei Außenbeleuchtungsanlagen

mit Quecksilberdampf-Hochdrucklampen

HME ist eine wenig effektive Energie einspar –

maßnahme. Leistung und Lichtstrom werden dadurch

stärker reduziert als die Spannung und damit die Lichtausbeute

und Effektivität merklich verschlechtert. Die

Lampenhersteller übernehmen für diesen Betrieb nur

im Spannungsbereich ± 10% eine Funktionsgarantie.

Die Spannungsreduzierung von Natriumdampf-Hochdrucklampen

HS beeinflusst den Lampenlichtstrom

nahezu propor tional. Die Lampenhersteller

erlauben den Betrieb im Spannungsbereich von nur

± 5%.



“’Leistungsreduzierung je Leuchte“‘ durch Abschalten

der zweiten Lampe von zweilampigen Leuchten ist eine

effiziente Maßnahme zur Energieeinsparung in Zeiten

geringerer Verkehrsdichte (Halbnachtschaltung).

Leistung und Lichtstrom der Leuchte werden um 50%

reduziert. Die Lichtausbeute bleibt erhalten. Folgende

Energieeinsparungen können im Jahresmittel erreicht

werden:


Halbnachtschaltung


* von 22 Uhr bis 6 Uhr etwa 36%

* von 23 Uhr bis 6 Uhr etwa 31%

* von 23 Uhr bis 5 Uhr etwa 27%.


“’Leistungsreduzierung je Lampe“‘ durch Erhöhung der

Impedanz des Vorschaltgerätes ist bei einlampigen

Leuchten eine weit verbreitete Maßnahme zur Energieeinsparung.

Dabei werden jedoch die Lichtausbeute

und damit die Energieeinsparungsrate verschlechtert. Folgende Energieeinsparungen können

im Jahresmittel durch Leistungsreduzierung der

Lampen erreicht werden:


Halbnachtschaltung


* von 22 Uhr bis 6 Uhr etwa 25%

* von 23 Uhr bis 6 Uhr etwa 22%

* von 23 Uhr bis 5 Uhr etwa 19%.


“’Lichtmanagementsystem“‘


Was in der Innenraumbeleuchtung schon Stand der

Technik ist – nämlich die tageslichtabhängige und

anwesenheits- bzw. bedarfsorientierte Regelung der

künstlichen Beleuchtung mit dimmbaren elektronischen

Vorschaltgeräten und Detektierung diverser Betriebszustände

– ist in der Außenbeleuchtung aufgrund neuester

Technologien ebenso möglich. In der Innenraumbeleuchtung

können – bezogen auf die effektivsten Beleuchtungssysteme

– mit solchen Managementsystemen nochmals

bis zu 50% Energie eingespart werden. Auch in

der Außenbeleuchtung ergibt sich mit entsprechend

geeigneten Systemen ein zusätzliches Einsparpotenzial

von ca. 40%, und zwar aufgrund folgender Funktionsabläufe:


Die Schaltzentrale erhält über Sensoren Informationen

z. B. über die Verkehrsdichte, über die Beleuchtungsstärke

des Tageslichtes und der künstlichen Beleuchtung

sowie über Wetterbedingungen und weitere Einflussgrößen.

Dort befinden sich auch die Programme

für die Schaltbefehle zum Ein- und Ausschalten bzw.

zum Reduzieren (Dimmen) der Gesamtanlage oder

Teilen davon. Die Schaltprogramme können z. B. folgende

Einflussgrößen berücksichtigen:


* die exakten geografischen Daten (elektronische simulierte astronomische Schaltuhr),

* die (gemessene) Verkehrsdichte,

* das momentane Tageslichtniveau,

* das gemessene Beleuchtungsstärke- bzw. Leuchtdichteniveau, wodurch Überbeleuchtungen aufgrund des höheren Neuwertes der Anlage zugunsten von Unterbeleuchten bei Alterung von Lampen und Leuchten vermieden und Energie eingespart wird (Konstant-Lichtregelung),

* Wetterdaten, wie Regen, Nebel, Schnee,

* spezielle Schaltzeiten – differenziert nach Uhrzeit, Wochen- und Feiertagen, Ferienzeiten und weiteren Kalenderdaten,

* besondere Events und Ereignisse, die sowohl die Straßenbeleuchtung als auch Anstrahlungen und weitere dekorative Beleuchtungen betreffen,

* besondere Gefahren (Brände, Verkehrsunfälle usw.).


Die Schaltzentrale sendet daraufhin optimierte Schaltbefehle,

z. B. per Funk, an einen Verteilerschrank

(Schalt kasten) nahe des betreffenden Abschnitts der

Straßenbeleuchtung, von wo die Befehle als hochfrequente

Signale “'(Power Line)“‘ über die Leitungen der

Strom versorgung an die Leuchtstellengruppe übertragen

werden. In den Leuchten bzw. in den elektronischen

Vorschaltgeräten oder im Kabelanschlusskasten

befindet sich eine Schnittstelle (Interface), die diese

Befehle, z. B. Ein/Aus bzw. Dimmzustand der Lampen,

ausführen.


Die Leuchtstellen melden diverse Informationen auf

gleichem Wege an die Schaltzentrale zurück, z. B. über


* den Schaltzustand der Leuchtstelle,

* den Betriebszustand (z. B. Defekt) von Lampen und Leuchten,

* die elektrischen Daten der Lampen, aus denen der Zeitpunkt des wahrscheinlichen Ausfalls der Lampen ermittelt wird.


Die rückgemeldeten Daten ermöglichen

* einen im Voraus bestimmbaren Wartungsplan (Lampenersatz, Inspektionsdienst), der Wartungskosten gegenüber Routinefahrten oder Einzelauswechselungen von Lampen spart und eine höhere Beleuchtungssicherheit gibt,

* ein örtliches Kataster (z. B. als CAD-Stadtplan) über Position, Energiedaten und Betriebszustand (z. B. Defekt) der Leuchtstellen,

* eine Energieabrechnung in Echtzeit durch exakte Messung der Brennstunden.


== Energieeffizienz-Grenzwerte ==


Im europäischen Normenkomitee CEN TC 169 „Licht

und Beleuchtung“ wird z. Z. der Teil 5 der Normenreihe

EN 13201 „Straßenbeleuchtung“ mit dem Thema

„Empfehlungen zur Energieeffizienz“ bearbeitet. Damit

soll im Hinblick auf die Reduzierung des Ausstoßes

von Treibhausgasen der Energieeinsatz in der Straßenbeleuchtung

begrenzt werden. Dabei wird ausdrücklich

von den Mindestanforderungen an die Beleuchtung

nach EN 13201-2 ausgegangen. Zur Kennzeichnung

des Energiebedarfs wird das Energie-Effizienz-Kriterium

(Sleec – Street Lighting Energy Efficiency Criteria)

definiert.


Wird das Beleuchtungsniveau durch die Leuchtdichte

beschrieben, wie bei den ME-Beleuchtungsklassen, ist

das Energiekriterium wie folgt definiert:


“’SL = Psys/(L–m · S · Wr)“‘ in W/(cd/m2 · m2)


Bei Bewertung mit der Beleuchtungsstärke, wie bei

den Beleuchtungsklassen CE, S und A, ist


“’SE = Psys/(Ēm · S · Wr)“‘ in W/(lx · m2)


Darin bedeuten


SL das Energiekriterium Leuchtdichte


SE das Energiekriterium Beleuchtungsstärke


Psys die Systemleistung von Lampe und Vorschaltgerät je Lichtpunkt


L–m der Wartungswert der mittleren Leuchtdichte


Ēm der Wartungswert der mittleren Beleuchtungsstärke


S der Mastabstand


Wr die Breite des Bewertungsfeldes, meist die Straßenbreite


Gegenwärtig werden maximal zulässige Werte für das

Energiekriterium diskutiert.




== Umweltschutz ==


Seit dem 27.01.2003 gilt in Europa die Richtlinie

2002/96/EG über Elektro- und Elektronik-Altgeräte

(WEEE – Waste Electrical and Electronic Equipment).

Eng in Verbindung mit der Richtlinie über die Altgeräte

steht auch die Stoffverbotsrichtlinie 2002/95/EG vom

27.01.2003 zur Beschränkung der Verwendung be –

stimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten

(RoHS –Restriction of Hazardous Substances).

In Deutschland sind beide Richtlinien durch das

„Gesetz über das Inverkehrbringen, die Rücknahme

und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektround

Elektronikgeräten (Elektro- und Elektronikgerätegesetz

– ElektroG)“ umgesetzt und am 06.03.2006 in

Kraft getreten.




Danach dürfen seit dem 01.07.2006 neu in Verkehr

gebrachte Elektro- und Elektronikgeräte in der Summe

nicht mehr als 0,1 Gewichtsprozent Blei, Quecksilber,

Cadmium, sechswertiges Chrom, polybromiertes Biphenyl

(PBB) bzw. polybromierten Diphenylether (PBDE)

bzw. nicht mehr als 0,01 Gewichtsprozente Cadmium je

homogenen Werkstoffs enthalten. Die Gewichtsprozente

gelten für alle Leuchten und Lampen einschließlich der

elektronischen Komponenten. Für Leuchtstofflampen und

Kompakt-Leuchtstofflampen sind gewisse Ausnahmen

hinsichtlich der Quecksilbermenge je Lampe zulässig.


Von der Richtlinie sind betroffen:

* Leuchten für Leuchtstofflampen, ausgenommen Leuchten in Haushalten

* Stabförmige Leuchtstofflampen

* Kompakt-Leuchtstofflampen

* Entladungslampen, einschließlich Natriumdampf- Hochdrucklampen und Halogen-Metalldampflampen

* Natriumdampf-Niederdrucklampen

* Sonstige Beleuchtungskörper oder Geräte für die Ausbreitung oder Steuerung von Licht.


Von der Richtlinie betroffene Geräte müssen entsprechend

gekennzeichnet werden. Von der

Richtlinie nicht betroffen sind Glühlampen und alle

Leuchten in Haushalten.


Die Verpflichtung zur Entsorgung liegt grundsätzlich

beim Hersteller. Der private Verbraucher erhält das

Recht, die Elektro- bzw. Elektronik-Altgeräte kostenlos

an bestimmten Sammelstellen der Kommune abgeben

zu können. Für gewerblich genutzte Altgeräte wurden

Art und Ort sowie die Kosten der Rücknahme der Altgeräte

zwischen dem Hersteller bzw. seinen Verbänden

und den Endnutzern vereinbart.


Die praktische Umsetzung der EU-Richtlinie

2002/96/EG erfolgte in den EU-Staaten unterschiedlich.

In Deutschland ist für Lampen und Leuchten ein zuverlässiges

Abnahmesystem organisiert.


== Entsorgung von Lampen ==


Die EU-Richtlinie 2002/96/EG betreffend Elektro- und

Elektronik-Altgeräte (WEEE) und das daraufhin in

Deutschland erlassene „Gesetz über das Inverkehrbringen,

die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung

von Elektro- und Elektronikgeräten (Elektro- und

Elektronikgerätegesetz – ElektroG)“ wirft für die davon be –

troffenen Entladungslampen u.a. folgende Probleme auf:

* Eine Unterscheidung der Richtlinie in Produkte aus privaten Haushalten und nicht privaten Verwendungsstellen ist bei Lampen schwer möglich.

* In Europa werden jährlich mehr als 600 Mio. Stück Gasentladungslampen verkauft, die größte Menge aller von der Richtlinie betroffenen Produkte.

* Lampen sind leicht zerstörbar und müssen besonders sorgfältig den Entsorgungsstellen zugeführt werden.

* Die Sammlung und Entsorgung der Lampen wird auf 60%, in Sonderfällen auf 80 %, des aktuellen Produkt preises geschätzt. Diese Kosten verteuern die Produkte.

* Lampen haben einen europaweiten Markthorizont. Die Entsorgungsfragen sind z. Z. in den europäischen Staaten nicht einheitlich gelöst. ELC (European Lamp Companies Federation, der Dachverband der europäischen Lampenhersteller, deren Mitglieder 90% des europäischen Lampenmarktes bedienen) arbeitet an einem einheitlichen System der Lampenentsorgung. Die jeweils aktuelle Situation dazu ist bei den Lampenherstellern zu erfragen.


Am 15.12.2005 wurde von führenden Lampenherstellern

ein Gesellschaftsvertrag bezüglich der Entsorgung

von Gasentladungslampen in Deutschland abgeschlossen

und von namhaften deutschen Lampenherstellern

das Gemeinschaftsunternehmen „LIGHTCYCLE Retourlogistik

und Service GmbH“ gegründet, dem 70 weitere

Lampenhersteller und Importeure angehören.


Als Non-Profit-Unternehmen ist es treuhänderisch für

die Lampenhersteller und Importeure in Deutschland

tätig. LIGHTCYCLE


* stellt bundesweit bei den kommunalen Wertstoffhöfen Behälter für das sachgerechte (bruchgesicherte) Sammeln von Lampen zur Verfügung,

* richtet ein eigenes Netz von Sammelstellen für das Sammeln von Lampen ein,

* holt Altlampenmengen von mehr als 3 m3 pro Quartal bzw. mehr als 10000 Stück Lampen pro Jahr direkt beim Großkunden ab und

* organisiert die gesamte Entsorgungslogistik von den Sammelstellen bis zum Recycleunternehmen.


Die anschließende Verwertung der Altlampen erfolgt

durch im Wettbewerb stehende Recycleunternehmen,

die die Lampen in verwertbare und nicht verwertbare

Stoffe zerlegen und diese entweder dem Produktionsprozess

zurückführen oder endgültig entsorgen. Bei

Leuchtstofflampen ist aufgrund modernster Technologie

eine fast 100%ige Wiederverwendung erreicht.


Entsorgungsunternehmen sind z. B. LARS (Lampen-

Recycling und Service GmbH) und OLAV (OSRAM-Lampenverwertung,), die ebenfalls im Auftrag von namhaften

Lampenherstellern gemeinsam mit LIGHTCYCLE ein

flächendeckendes System der Lampenentsorgung entsprechend

den gesetzlichen Vorgaben in Deutschland

organisieren. Dieses kollektive Entsorgungs-System

stellt sicher, dass die schadstoffhaltigen und entsorgungspflichtigen

Gasentladungslampen kostenlos

durch den Hersteller bzw. dessen Beauftragten zurückgenommen

werden.


Mit Inkrafttreten des ElektroG als Umsetzung der EURichtlinie

2002/96/EG (WEEE) hat die 1995 von namhaften

Lampenherstellern unter dem Dach des Fachverbandes

Elektrische Lampen im Zentralverband Elektrotechnik-

und Elektronikindustrie (ZVEI) e.V. gegründete

Arbeitsgemeinschaft Lampen-Verwertung (AGLV)

ihre Tätigkeit auf diese Firmen übertragen.


== Entsorgung von Leuchten ==


Nach dem Elektro- und Elektronikgerätegesetz

(ElektroG) müssen Elektroleuchten vom Hersteller

bzw. dessen Beauftragten zurückgenommen werden.

Die Kosten für die Rücknahme und Verwertung trägt

der Hersteller bzw. Inverkehrbringer (Importeur). Die

Abholung, Rücknahme und stoffliche Wiederverwertung

und weitere Pflichten, die der Hersteller der Leuchten

gegenüber den staatlichen Aufsichtsstellen zu verantworten

hat, sind in Deutschland wie folgt geregelt:


* Alle Leuchten aus privaten Haushalten, z. B. auch Gartenleuchten, ebenso Leuchten für Entladungslampen (nicht jedoch die Lampen selber), sind vom Gesetz ausgenommen. Die Entsorgung als Hausmüll obliegt dem Besitzer.

* Alle Leuchten – technische Leuchten und auch Designleuchten

* als Investitionsgüter im gewerblichen

Bereich, z.B. Außen-, Straßen- und Wegeleuchten – auch an Hotels, Gaststätten usw. – unterliegen dem Gesetz. Wurden diese vor dem 13.08.2005 in Verkehr gebracht, muss sie der Letztbesitzer entsorgen.

* Leuchten aus Gewerbe, Industrie, Verwaltung und sonstigen Bereichen, die aufgrund ihrer Beschaffenheit und haushaltsüblichen Menge mit denen aus privaten Haushalten vergleichbar sind, unterliegen nicht dem Anwendungsbereich des Gesetzes und können als Haushaltsmüll betrachtet werden. Das gilt z. B. für alle Außenleuchten vor Arztpraxen, Rechtsanwaltskanzleien, Kleinunternehmen usw.

* Leuchten, die zwar aufgrund ihrer Beschaffenheit mit denen aus privaten Haushalten vergleichbar sind, jedoch in großen Mengen eingesetzt werden, unterliegen ebenfalls dem Gesetz.

* Alle entsorgungspflichtigen Produkte, wie technische Leuchten (Investitionsgüter) und Wohnraumleuchten (Schmuckleuchten), müssen entsprechend gekennzeichnet und aufgrund einer bilateralen Vereinbarung zwischen Nutzer und Hersteller von entsprechenden Unternehmen entsorgt werden.

* Für die Entsorgung ist auch ein Entsorgungspool möglich. Dabei übernimmt ein Entsorgungsunternehmen im Auftrage des Herstellers die entsorgungspflichtigen Leuchten und verwertet diese gemäß den gesetzlichen Bestimmungen.

* Der Hersteller bzw. Inverkehrbringer (Importeur, Vertreiber) muss sich beim Elektro-Altgeräte-Register (EAR) registrieren lassen und erhält eine Registriernummer, die im schriftlichen Geschäftsverkehr zu führen ist.

* Die Produkte müssen entweder mit genauen Angaben über Hersteller, Registriernummer usw. oder durch das Symbol gekennzeichnet sein.


Leuchten, die dem Gesetz unterliegen, sind den Sammelstellen

zuzuführen. Leuchten, die nicht dem Gesetz

unterliegen, sind Hausmüll.


Hinsichtlich der Rücknahmeverpflichtung hat ein Großteil deutscher Leuchtenhersteller mit

der INTERSEROH Dienstleistungs GmbH, Köln, für

Deutschland einen Vertrag (Entsorgungspool) über die

Rücknahme und Entsorgung der Leuchten abgeschlossen.


In anderen Ländern der EU sind ähnliche Branchen –

lösungen realisiert worden. Details sind dort zu erfragen.

Zum Beispiel ist in der Schweiz auf Initiative der

Schweizer Lichtgesellschaft SLG die „Stiftung Licht

Recycling Schweiz“ SLRS gegründet worden, die in

Kooperation mit der „Stiftung Entsorgung Schweiz“

SENS ein flächendeckendes Entsorgungssystem

geschaffen und Sammelstellen für Kleinmengen (Kanal

B2C) bzw. einen Abholdienst bei Großverbrauchern

(Kanal B2B) eingerichtet hat.


Für Österreich haben sich namhafte Hersteller von

Lampen und Leuchten dem Entsorgungsunternehmen

UFH (Umweltforum Haushalt GmbH & CoKG)

angeschlossen, das auch entsprechende

Sammelstellen eingerichtet hat. Die Verwertung bzw.

umweltgerechte Entsorgung der Altgeräte (Lampen,

Leuchten) erfolgt durch Spezialunternehmen, die von

UFH dafür beauftragt werden.


Technische Leuchten, die vor August 2005 in Verkehr

gebracht wurden, muss der Besitzer eigenverantwortlich

entsorgen. „Neue Altgeräte“, also Leuchten, die

unter das ElektroG fallen, sind mit dem Symbol „durch –

gestrichene Mülltonne“ gekennzeichnet. Angesichts der

langen Lebensdauer von z. B. Straßenleuchten, die über

30 Jahre betragen kann, ist deren Entsorgung erst lange

Zeit nach dem Kauf als ausgediente Altgeräte fällig.


== Entsorgung von Kondensatoren ==


Leuchten mit induktiven Vorschaltgeräten benötigen

zur Kompensation der Blindleistung Kompensationskondensatoren.

Diese enthielten poly-chlorierte Biphenyle

(PCB) als flüssiges Dielektrikum. Wegen ökologischer

Bedenken und der gesundheitlichen Gefahren

beim Verbrennen von PCB ist die Produktion von PCB

in Deutschland bereits 1982 eingestellt. Es wurden in

den Kondensatoren andere Stoffe als Dielektrikum verwendet.


Nach der PCB-Abfallverordnung, die in Deutschland

seit dem 30.06.2000 gültig ist, ist grundsätzlich die Verwendung

von Erzeugnissen mit einem PCB-Gehalt von

mehr als 50 mg/kg verboten. Für PCB-haltige Erzeugnisse,

die am 29.07.1989 bereits in Betrieb waren (und

das gilt für eine hohen Anteil von Straßenleuchten), gilt

gemäß § 54 Abs. 2 der Gefahrstoffverordnung eine

Übergangsregelung. Danach dürfen Kondensatoren,

die mehr als 100 ml, aber nicht mehr als 1000 ml PCBhaltige

Flüssigkeit enthalten, bis zu ihrer Außerbetriebnahme,

längstens jedoch bis zum 31.12.2010, verwendet

werden. Das trifft auch auf Kompensations-Kondensatoren

zu.


Nach dem deutschen Kreislaufwirtschafts-/Abfallgesetz

mit den entsprechenden Rechtsverordnungen

muss der Besitzer bzw. der Betreiber von PCB-haltigen

Materialien bzw. Geräten die ordnungsgemäße Entsorgung

veranlassen. PCB-kontaminierte Feststoffe werden

in einer Untertage-Deponie endgelagert. PCB-haltige

Flüssigkeiten werden in Hochtemperaturöfen verbrannt.

Für die Vorbehandlung, Verpackung und den

Transport sind grundsätzlich konzessionierte Abfall –

vorbehandlungs-, Transport- und Entsorgungs unter –

nehmen einzuschalten. Sachkundige Auskunft über

die Entsorgung und Neubeschaffung von Starkstrom-

Kondensatoren geben die Mitgliedsfirmen im Fachverband

Starkstrom-Kondensatoren, der auch ein Merkblatt zur Entsorgung

von PCB-haltigen Starkstrom-Konden satoren, wie

Leuchtstofflampen- und Motorkondensatoren sowie

Leistungskondensatoren, herausgegeben hat.


== Entsorgung von Verpackungen ==


Die Entsorgung der Verpackung von Leuchten wird in

Deutschland aufgrund der Verpackungsverordnung

von 1991 einheitlich von der Firma INTERSEROHDienstleistungs-

GmbH, Köln, einem überregionalen

Unternehmen mit regionalen Entsorgern, übernommen.


== Lichtimmissionen Lichtemissionen ==


Astronomen prägten vor mehr als 30 Jahren den

Begriff „Lichtverschmutzung“ (Lichtsmog), der die

übermäßige Belastung der Atmosphäre durch Streulicht

künstlicher Lichtquellen beschreibt und vor

allem in den modernen Siedlungsgebieten die visuelle

Beobachtung des Sternenhimmels und des Weltraumes

zunehmend erschwert. Viele Menschen haben

das schwach schimmernde Band der Milchstraße




noch nie gesehen. Nicht nur die Astronomen beklagen

die zunehmende Aufhellung des Himmels und der

Umgebung durch die künstliche Beleuchtung. Viele

Menschen fühlen sich durch Lichtimmissionen in ihrer

Nachtruhe gestört. Psychologische Probleme können

die Folge sein. Aber nicht nur Menschen werden durch

unsachgemäße Außenbeleuchtung negativ betroffen,

auch Tiere und Pflanzen. Mit entsprechender Licht –

lenkung können die Probleme reduziert werden.


Sieht man sich die Weltkarte aus der Satellitenperspek –

tive bei Nacht an, erkennt man große helle Flächen,

in denen hochentwickelte Industriegesellschaften

existieren, zum Beispiel in Nordamerika, Europa und in

Japan. Andere Flächen, die auch besiedelt sind,

erscheinen dagegen dunkel. Etwa 22%

der Weltbevölkerung verbrauchen etwa 70% der

Energie. Straßenbeleuchtung trägt mit 50 % zur „Lichtglocke“

über den Städten bei.


Um die Lichtverschmutzung zu verringern, sind in

einigen EU-Ländern bzw. EU-Regionen gesetzliche

Bestimmungen erlassen worden, so z. B. in Italien

(Lombardei), in Spanien (Katalonien, Andalusien,

Kantabrien, Valencia und den Kanarischen Inseln), in

Slowenien und Tschechien.


Die unkontrollierte Lichtausstrahlung künstlicher

Beleuchtungsanlagen ist Gegenstand verschiedener

Rechtsnormen in den Ländern Europas. Auch die europäische

Norm zur Beleuchtung von Arbeitsstätten im

Freien “’EN 12464-2“‘ hat dieses Thema auf der Grundlage

entsprechender Festlegungen in der Publikation

CIE 150:2003 „Guide on the limitation of the effects of

obtrusive light from outdoor lighting installations“

aufgegriffen.


EN 12464-2 legt Grenzwerte für Außenbeleuchtungsanlagen

zur Minimierung der Störwirkungen auf Menschen,

Flora und Fauna fest. Durch

Begrenzung des vor allem in den oberen Halbraum

ausgesandten Lichtstroms künstlicher Lichtquellen

soll zur Vermeidung von „Lichtverschmutzung“ des

nächtlichen Himmels beigetragen und das nächtliche

Umfeld sicherer und übersichtlicher gestaltet werden.

Die Störung von Bewohnern angrenzender Gebäude

und Benutzern von zum Beispiel an hell beleuchteten

Arbeitsstätten vorbeiführenden Straßen wird in

EN 12464-2 durch die Festlegung von maximal zulässigen

Schwellwerterhöhungen TI ebenfalls begrenzt.


Kenngrößen für die Störwirkungen sind:


* Die maximal zulässige mittlere Beleuchtungsstärke Ēv am Immissionsort, z. B. auf der Verglasung bzw. der Fassade eines Gebäudes (vertikale Beleuchtungsstärke).

* Die maximale Lichtstärke I der Lichtquelle (Leuchte) in die potenzielle Störrichtung.

* Der Prozentanteil des oberen Lichtstroms (ULRupward light ratio) am Gesamtlichtstrom der Leuchte. Das ist der Anteil des Lichtstromes einer Leuchte oder einer Anlage, der oberhalb der Horizontalen (also in Richtung Himmel) abgestrahlt wird, und zwar bei anlagenspezifischer Gebrauchslage der Leuchte.

* Die maximal zulässige mittlere Leuchtdichte L– auf angrenzenden Gebäudefassaden und

* die maximal zulässige mittlere Leuchtdichte L– von Schildern, Zeichen, Werbeflächen usw..


Die Grenzwerte dürfen umso höher sein, je höher die

Gesamthelligkeit des betreffenden Gebietes ist, die

durch die Umfeldzonen E1 bis E4 beschrieben werden.

Dabei sind


E1: völlig dunkle Bereiche, wie z. B. Nationalparks, Naturschutzgebiete usw.


E2: Bereiche niedriger Helligkeit, wie z. B. ländliche und kleine dörfliche Wohngebiete und handwerkliche Gebiete


E3: Bereiche mittlerer Helligkeit, wie z. B. Vororte und kleine Stadtzentren und deren Wohngebiete sowie allgemeine Industriegebiete


E4: Bereiche hoher Helligkeit, wie z. B. Stadtzentren mit großen nächtlichen Aktivitäten und große Verkaufszentren


Es bleibt den örtlichen Behörden überlassen, einen

Zeitpunkt der Gültigkeit von zusätzlichen Restriktionen



hinsichtlich der Störwirkung künstlicher Lichtquellen,

d. h. der zu starken Aufhellung des Himmels und der

Umgebung, festzulegen. Daher werden in EN 12464-2

unterschiedliche Grenzwerte für „vor Geltungszeitpunkt“

und „nach Geltungszeitpunkt“ festgelegt. Sind

solche Zeitpunkte durch behördliche Anordnungen

nicht festgelegt, sollten die höheren Werte nicht überschritten

und die niedrigeren Werte angestrebt werden.

In Deutschland sind durch das Immissionschutzgesetz

und die daraufhin erlassenen Leitlinien Zeitpunkte für

die Begrenzung der Lichtimmission gültig, siehe

Abschnitt „Immissionsschutzgesetz“.


Die Grenzwerte nach Tabelle gelten nicht für

die öffentliche Verkehrsbeleuchtung, sondern für die

Beleuchtung von Arbeitsstätten im Freien, von Sporstätten und für private, also nicht öffentlich betriebene Außenbeleuchtungsanlagen.


== Blendung ==


Neben der Lichtimmission am Einwirkungsort, zum

Beispiel am Fenster von Wohn- und Schlafräumen,

können auch hohe Leuchtdichten der Lichtquellen,

zum Beispiel Flutlichtscheinwerfer, die sich weit

entfernt vom Betrachter befinden und zum dunklen

Himmel kontrastieren, als sehr störend empfunden

werden. Diese Störungen lassen sich durch die von der

Lichtquelle ausgelöste psychologische Blendung

beschreiben.


Die Blendwirkung ist abhängig von


* der Leuchtdichte der Blendlichtquelle,

* der Leuchtdichte der Umgebung der Blendlichtquelle,

* von der vom Beobachter aus gesehenen Größe der Blendlichtquelle und

* von der Position der Blendlichtquelle im Gesichtsfeld.


Die Festlegungen hinsichtlich der maximal zulässigen

Leuchtdichte der Blendlichtquelle aus Gründen des

Immissionsschutzes gehen davon aus, dass sich der

Geschädigte unwillkürlich zur Blendlichtquelle hinwen –

det und diese dann zentral im Gesichtsfeld wahrnimmt.

Daher kann der Einfluss der Position der Blendlichtquelle

im Gesichtsfeld, die bei der Berechnung der

psychologischen Blendung eine wichtige Rolle spielt,

hier unberücksichtigt bleiben.


Die mittlere Leuchtdichte von Blendlichtquellen soll für

Außenbeleuchtungsanlagen, ausgenommen sind Lichtquellen

(Leuchten) der öffentlichen Straßenbeleuchtung,

den durch die nachfolgende Formel errechneten

Wert nicht überschreiten.



Darin bedeuten

L–max die maximale zulässige mittlere Leuchtdichte der

Blendlichtquelle, die dem Betrachter unter dem

Raumwinkel Ω = Fp/R2 in sr (Steradiant) erscheint.




Fp die gesehene Fläche der Blendlichtquelle, d. h. die

Flächenprojektion der lichtabstrahlenden Fläche

der Blendlichtquelle auf eine Ebene senkrecht zur

Verbindungsgeraden Auge-Leuchte.


R der Abstand zwischen Auge und Blendlichtquelle.

Lu die Leuchtdichte der Umgebung der Blendlichtquelle,

die meist mit 0,1 cd/m2 (z.B. Nachthimmel)

angenommen wird.


k ein Proportionalitätsfaktor, der zur Festlegung der

Immissionswerte dient.


Die durch die Formel gewonnenen Grenzwerte gelten

im Rahmen des Immissionsschutzes für Blendlichtquellen,

die mehrmals in der Woche und länger als

1 Stunde eingeschaltet sind. Bei kürzerer Betriebszeit

können höhere Grenzwerte zugelassen werden. Blendung

von zeitlich sich ändernden Lichtquellen (zum

Beispiel Werbeanlagen) wird störender empfunden als

Dauerlicht. In diesen Fällen sollten der durch die Formel

berechnete Grenzwert der Leuchtdichte um den

Faktor 2 bis 5 herabgesetzt werden.


Die Formel wurde für verschiedene Werte von Fp und

für verschiedene Abstände R zwischen dem Auge und

der Blendlichtquelle und für k = 32 (Kurgebiete, Krankenhäuser

usw.) sowie für die Umgebungsleuchtdichte

0,1 cd/m2 (z.B. Nachthimmel) zahlenmäßig ausgewertet.


Werden abweichende k-Werte zugrunde gelegt, sind die Tabellenwerte mit k/32 zu multiplizieren. Bei abweichenden Umgebungsleuchtdichten ist

der Korrekturfaktor



== Kosten der Außenbeleuchtung ==


Grundsätzlich lassen sich die jährlich wiederkehrenden

Gesamtkosten einer Außenbeleuchtungsanlage in drei

Hauptbereiche und diverse Unterbereiche unterteilen:


* Energiekosten

* Instandhaltungskosten

* Investitionskosten


Der Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten der

Straßenbeleuchtung betrug vor 20 Jahren nur etwa

30% und wird gegenwärtig mit 50% und je nach den in

die Gesamtkosten einbezogenen Kostenanteile sogar

bis 65% angegeben. Diese Änderung ist

trotz Energie sparender Neu- und Sanierungsmaßnahmen

auf eine drastische Verringerung der Kosten für

Wartung und Instandsetzung zurückzuführen, die durch





den technologischen Fortschritt, durch Rationalisierungsmaßnahmen

und durch den Wettbewerb unter den

Betreibern bzw. Dienstleistern der Straßenbeleuchtung

entstanden sind. Zum Beispiel konnten die Wartungszyklen

für die Leuchtstellen aufgrund technologischer

Fortschritte auf 4 Jahre ausgedehnt werden.


Zu den Energie- und Wartungskosten kommen noch

Kosten für die Verwaltung und das Betriebsmanagement.

Kosten für Neubau, Umbau und Anlagenerweiterungen

werden gesondert betrachtet, weil diese im Allgemeinen

nicht den jährlichen Gesamtkosten für den

Betrieb der Beleuchtungsanlagen zuzurechnen sind.


Bei der Kostenberechnung für die Werterhaltung

(Refinanzierung) der Straßenbeleuchtung geht man von

folgenden mittleren Lebenserwartungen aus


* für Maste 50 Jahre,

* für Leuchten 25 Jahre,

* für die Kabelanlage 50 Jahre und

* für das Gesamtsystem einer Leuchtstelle im Mittel 40 Jahre.


Die praktische Nutzungsdauer ist jedoch z.T. beträchtlich

länger, bei Leuchten z. B. bis 40 Jahre.


Der Beschaffungswert einer Leuchtstelle einschließlich

Netzanteil und Schalteinrichtung unterliegt

großen Schwankungen und wird in Deutschland im

Mittel mit 3760,00 € angegeben. Ausgehend von der

(kalkula torischen) Lebenserwartung der Leuchtstelle

von 40 Jahren bedeutet dies einen Werteverzehr von

3760,00 €/40 Jahre = 94,00 € pro Jahr. In einer Großstadt

mit 50000 Leuchtstellen bedeutet dies jährlich im

Mittel einen Werteverlust von 4,7 Mio. €, der (theoretisch)

durch einen Erneuerungsetat abgedeckt sein

müsste. Die Praxis sieht jedoch anders aus: Im Mittel



werden in Deutschland nur 21,00 €, d. h. ca. 22% dieses

erforderlichen Wertes investiert. Daraus folgt, dass

die Anlagen deutlich länger betrieben werden müssen,

was wiederum steigende Instandhaltungs kosten ver –

ursacht. Der Konflikt kann nur durch Sanierungs –

maßnahmen mit ver ringerten Energie- und Instandhaltungskosten gelöst werden.


Kosten für die Außenbeleuchtung können verringert

werden durch


* Verwendung von Lampen und Leuchten mit hoher Energieeffizienz, geringem Wartungsaufwand und langer Lebensdauer.

* zweckmäßigen Betrieb hinsichtlich der Schaltzeiten und des Beleuchtungsniveaus aufgrund der jeweiligen Verkehrssituation.


== Energiekosten ==


Gemessen an dem Gesamt-Energiebedarf unserer

Gesellschaft ist der Bedarf an elektrischer Energie für

die Straßenbeleuchtung äußerst gering. Bei einem

gesamten Primär-Energieverbrauch von 100% entfällt

in Deutschland auf den Stromverbrauch nur ein Anteil

von etwa 17,4% und für Licht nur etwa 1,7 %.


Von einem Stromverbrauch von 100% entfallen in

Deutschland


* für die gesamte Innen- und Außenbeleuchtung, im privaten, gewerblichen und kommunalen Bereich etwa 10,8% und

* auf die Straßenbeleuchtung etwa 0,7%. In der Schweiz sind es 1,5%.


Der Anteil der Straßenbeleuchtung am Strombedarf für

die Beleuchtung (Innen- und Außenbeleuchtung) sämtlicher

Verbraucher beträgt etwa 6,5% und ist in den

zurückliegenden Jahren merklich gesunken, weil vorhandene

Beleuchtungsanlagen durch Energie sparende

Systeme ersetzt wurden.


Trotz des scheinbar geringen Anteils am gesamten

Stromverbrauch nehmen die Energiekosten an den

Gesamtkosten der öffentlichen Beleuchtung mit bis zu

65% den höchsten Teil ein und sind daher von großer

Bedeutung.




In den öffentlichen Haushalten erfordert die Straßenbeleuchtung

bis zu 45% der Stromkosten der Gesamtkommune,

machen aber nur etwa 0,4% des kommunalen

Haushalts aus.


Über 30% der Straßenbeleuchtung in Deutschland

(andere Quellen gehen sogar von 50% aus) sind aufgrund

der Technologie aus den 1960er und 1970er

Jahren veraltet, insbesondere wegen der Verwendung

von wenig effektiven Quecksilberdampf-Hochdrucklampen.

Experten schätzen, dass in der öffentlichen

Beleuchtung jährlich bis zu 400 Millionen € bzw.

2,7 Mrd. kWh und 1,6 Mio. Tonnen CO2 durch energieeffiziente

Systeme eingespart werden können.


== Lampen ==


Vor dem Hintergrund der Reduzierung der Kosten der

Außenbeleuchtung stellt sich die Frage „Welche Lampen

und Leuchten sollte man einsetzen?“ Hohe Lichtausbeute

der Lampen verringert den Energiebedarf. Lange

Lebensdauer verringert die Lampenwechselkosten.

Bei einer jährlichen Betriebszeit von etwa 4000 Stunden

und dem aus Kostengründen auf vier Jahre ausgedehnten

Lampenwechsel müssen die Lampen eine Lebensdauer

von 16000 Stunden aufweisen („Vier-Jahreslampen“

z. B. mit 5% Lampenausfällen). Die Tabelle enthält eine Übersicht der in der Außenbeleuchtung

verwendeten Lampenarten und Maximalwerte der

wichtigsten Kriterien, die je nach Lampenleistung und

verfügbaren elektronischem Vorschaltgerät (EVG)

erreichbar sind.

Die Lampenwechselkosten werden neben der Lebensdauer

auch vom Preis der Lampe beeinflusst. Trotz

höherer Beschaffungskosten etwa der Natriumdampf-

Hochdrucklampen (z. B. mit der Lampenleistung 70 W

bzw. 150 W) sind die jährlichen Gesamtkosten aufgrund

der höheren Lichtausbeute und des geringeren Strombedarfs

deutlich niedriger als bei lichtstromgleichen,

aber preiswerteren Quecksilberdampf-Hochdruck –

lampen (z.B. mit 125 W bzw. 250 W). Hinsichtlich der

Ökodesign-Richtlinie der EU und der Termine für die

Einhaltung von Mindestwerten für die Lampenlichtausbeute.



== Leuchten ==


Mit der richtigen Auswahl der Leuchten können be –

trächtliche Investitions-, Energie- und Instandhaltungskosten

eingespart werden. Dazu sind nachfolgende

Kriterien heranzuziehen.


Leuchten mit optimierter “’Spiegeloptik“‘

* lenken das Licht auf die Straße und nicht daneben. Der Lampenlichtstrom wird besser zur Beleuchtung der Verkehrsfläche genutzt und ergibt höhere Fahrbahnleuchtdichten bzw. Beleuchtungsstärken.

* ermöglichen größere Mastabstände und reduzieren damit die Investitions-, Energie- und Instandhaltungskosten,

* blenden weniger,

* vermeiden Störungen der Anwohner durch Lichtimmissionen,

* sind für Hochdrucklampen in Röhrenform (z.B. HST) besonders wirksam.


“’Serienprodukte“‘ statt “’Sonderanfertigungen“‘


* Serienprodukte sind aufgrund kostengünstiger Ersatzteilversorgung wirtschaftlicher und ermöglichen rationelle Wartungs- und Instandsetzungspläne.

* Auf Ersatzteilzusage über Jahrzehnte achten.

* Lichttechnisch optimierte und wirtschaftliche Leuchten sind modischen Sonderlösungen vorzuziehen.

* Ein zeitloses Design ist extravaganten Formen vorzuziehen. Gutes Design ist wichtig, technische Qualität hat jedoch für Investitionsgüter mit langer Lebensdauererwartung Vorrang.

* Die Städtearchitektur ist nicht alleiniges Entscheidungskriterium.

* Qualitätsprodukte haben eine Lebensdauererwartung von 25 Jahren und mehr.

* Nicht die Investitionskosten, sondern die jährlichen

Gesamtkosten entscheiden.


“’Wartungsaufwand reduzieren“‘


* Hohe Schutzart des optischen Systems der Leuchte verringert Innenverschmutzung und damit Reinigungskosten.

* Je nach der äußeren Form erfolgt die Außenreinigung durch Regen selbsttätig.

* Leichte Bedienbarkeit der Verschlüsse von Leuchtenabdeckung und Anschlussraum der Leuchte.

* Leichter Lampenwechsel.

* Leichter Austausch der Elektrokomponenten.

* Vandalensichere Konstruktionen.

* Hochschlagzähe Leuchtenabdeckungen.

* Leichte Montage durch elektrische Steck-Verbindungen.


“’Leistungsreduzierung“‘ bei einlampigen Leuchten bzw.

“’Halbnachtschaltung“‘ bei zweilampigen Leuchten


* spart in verkehrsschwachen Zeiten Energie.

* Die für die Sicherheit wichtige gleichmäßige Beleuchtung bleibt erhalten.

* Einlampige Leuchten ermöglichen wirksamere optische Systeme.

* Zweilampige Leuchten bieten Beleuchtungssicherheit bei Ausfall einer Lampe und sind für die Halbnachtschaltung besonders geeignet.


== Schaltzeiten ==


Die Betriebsdauer von Außenbeleuchtungsanlagen

und damit die Zeitintervalle für Wartung und Lampenwechsel

werden durch die Ein-und Ausschaltzeitpunkte

bestimmt. In der Publikation CIE 154:2003 „The

Maintenance of Outdoor Lighting Systems“ sind dafür

Anhaltswerte enthalten.



Vor dem Hintergrund der wissenschaftlich bewiesenen

Verringerung der Verkehrsunfälle bei guter Straßen –

beleuchtung ist es unverantwortlich, die Straßen –

beleuchtung ungeachtet der Verkehrssituation nur

wegen Einsparung von Energiekosten zu reduzieren oder gar bereichsweise gänzlich abzuschalten. Insbesondere

das Abschalten einzelner Lichtpunkte schafft

eine zusätzliche Gefahr, indem Tarnzonen entstehen,

in denen der Kraftfahrer Personen, Hindernisse und

Gefahrenquellen nicht erkennen kann.


Besser ist es, in verkehrsschwachen Zeiten, z. B. durch

Halbnachtschaltung bzw. Leistungsreduzierung der

Lampen, das Beleuchtungsniveau an die geringere Verkehrsdichte

anzupassen, was nach den einschlägigen

Normen auch zulässig ist.


Hochdruck-Entladungslampen lassen sich durch Erhöhung

der Impedanz des Vorschaltgerätes auf geringere

Leistung und damit auf einen verminderten Lichtstrom

schalten. Für geringere Ansprüche an das Beleuchtungsniveau,

zum Beispiel in verkehrsschwachen Zeiten,

ist dies eine Maßnahme zur Energieeinsparung, ohne

die für die Verkehrssicherheit sehr wichtige Gleich –

mäßigkeit der Beleuchtung zu verschlechtern. Die

Leistungsreduzierung kann durch ein Vorschaltgerät

mit gesonderter Anzapfung oder mit separater Zusatzimpedanz

erfolgen. Das Umschalten erfolgt mittels

Relais und einer separaten Steuerphase.


Folgende Energieeinsparungen können durch Leistungsreduzierung

der Lampen (Halbnachtschaltung)

erreicht werden:


* von 22 Uhr bis 6 Uhr etwa 25%

* von 23 Uhr bis 6 Uhr etwa 22%

* von 23 Uhr bis 5 Uhr etwa 19%.



Wird jedoch das Beleuchtungsniveau in angemessenen

Stufen an die Verkehrsdichte angepasst, können bis zu

40% Energiekosten eingespart werden.



Eine genaue Art der Steuerung der Außenbeleuchtung

erfolgt mit “’Dämmerungsschaltern“‘ aufgrund der

Tageshelligkeit in einem hinreichend dimensionierten

Teilbereich (Schaltgruppe) des Gesamtgebietes der Straßenbeleuchtung oder für die Arbeitsstätte. Sie

erfassen unabhängig von der geografischen Breite

und Länge des Ortes, der Jahreszeit und des ort –

spezifischen Bewölkungs- und Witterungszustandes

(Wetterlage) das Tageslicht angebot. Daraus ergibt sich

die Notwendigkeit des Zuschaltens der künstlichen

Beleuchtung.




Unterschiedliche örtliche Bereiche werden durch separate

Dämmerungsschalter und getrennte Schaltgruppen

erfasst. Damit werden örtliche Tageslichtverhältnisse,

zum Beispiel aufgrund kleinklimatischer Wetterbedingungen,

ebenfalls berücksichtigt, denn in größeren

Gebieten (Großstädten) sind die Wetterbedingungen

durchaus nicht einheitlich. Andererseits kann ein

Helligkeitsdetektor mit anschließender differenzierter

Schwellenwerteinstellung zum Beispiel eng bebaute

Straßen (Straßenschluchten) mit einer starken Ab –

schattung des Tageslichtes von Bereichen mit flacher

Bebauung unterscheiden.


“’Lichtmanagementsystem“‘

Moderne Managementsysteme für die

Außenbeleuchtung basieren auf bidirektionalem (in

beide Richtungen verlaufendem) Informationsaustausch

zwischen der Schaltzentrale und der Leuchtengruppe

bzw. jeder einzelnen Leuchte oder Lampe.

Anlagen mit dimmbaren elektronischen Vorschalt –

geräten und Detektierung diverser Betriebszustände

eröffnen ein zusätzliches Einsparpotenzial von bis

zu 40%.


Die Schaltzentrale ist z. B. auf


* die exakten geografischen Daten – wie eine astronomische Schaltuhr –,

* die Sommer- und Winterzeit,

* spezielle Schaltzeiten – differenziert nach Uhrzeit, Wochen- und Feiertagen, Ferienzeiten und weiteren Kalenderdaten,

* besondere Events und Ereignisse, die sowohl die Straßenbeleuchtung als auch Anstrahlungen und weitere dekorative Beleuchtungen betreffen, programmiert und erhält über externe Sensoren Informationen

z. B. über

* die Verkehrsdichte,

* das Tageslichtniveau,

* das Beleuchtungsstärke- bzw. Leuchtdichteniveau der künstlichen Beleuchtung, wodurch Überbeleuchtungen aufgrund des höheren Neuwertes der Anlage zugunsten von Unterbeleuchten bei Alterung von Lampen und Leuchten vermieden und Energie eingespart werden (Konstant-Lichtregelung),

* Wetterdaten, wie Regen, Nebel, Schnee und

* besondere Gefahren (Brände, Verkehrsunfälle usw.).

Diese Informationen werden als digitale Protokolle

(Schaltbefehle) z. B. per Funk oder über das Versorgungsnetz

(Power Line) an die Verteilerschränke bzw.

zu den Leuchtengruppen übertragen.


Die Leuchtstellen melden diverse Informationen auf

gleichem Wege an die Schaltzentrale zurück, z. B. über


* den Schaltzustand der Leuchtstelle,

* den Betriebszustand (z. B. Defekt) von Lampen und Leuchten,

* die elektrischen Daten der Lampen, aus denen der Zeitpunkt des wahrscheinlichen Ausfalls der Lampe ermittelt wird.


Die rückgemeldeten Daten ermöglichen

* ein Erfassungs- und Auswerteprotokoll, mit dem das System optimiert und die Parameter den realen Bedingungen angepasst werden können,

* eine Energieabrechnung in Echtzeit durch exakte Messung der Brennstunden,

* einen im Voraus bestimmbaren Wartungsplan (Lampenersatz, Inspektionsdienst), der Wartungskosten gegenüber Routinefahrten oder Einzelauswechslungen von Lampen spart und eine höhere Beleuchtungssicherheit ergibt,

* ein örtliches Kataster (z. B. als CAD-Stadtplan) über Position, Energiedaten und Betriebszustand der Leuchtstellen.



== Finanzierung ==


Sanierungsmaßnahmen in der Außenbeleuchtung, insbesondere

in der öffentlichen Beleuchtung, scheitern

oft an den zunächst hohen Investitionskosten. Hier

kann ein Contractingpartner helfen. Er übernimmt die

Investi tionskosten für die Beleuchtungssanierung. Je

nach Art der Refinanzierung beim Contractor werden

dazu zwei Finanzierungsmodelle – das Laufzeitmodell

und das Beteiligungsmodell – angewandt.


Beim Laufzeitmodell erhält der Contractor während der

gesamten Vertragszeit die eingesparten Energie- bzw.

Betriebskosten. Nach Ablauf der Vertragszeit kommt

der Betreiber vollständig in den Genuss der Kosten –

einsparung durch die Sanierung der Straßen beleuch –

tung und hat nur noch die verringerten Kosten zu

tragen.


Beim Beteiligungsmodell verbleibt ein Anteil der Kosten –

einsparung, meist 10%, beim Betreiber der Anlage, der

Rest der Kosteneinsparung dient zur Refinanzierung

der Investition beim Contractingpartner. Die Vertragszeiten

verlängern sich zwar, es entstehen jedoch beim

Betreiber (z. B. der Kommune) sofort Kosteneinsparungen

und Haushaltsentlastungen.



=== Lichtimmissionen Lichtemissionen ==


Astronomen prägten vor mehr als 30 Jahren den

Begriff „Lichtverschmutzung“ (Lichtsmog), der die

übermäßige Belastung der Atmosphäre durch Streulicht

künstlicher Lichtquellen beschreibt und vor

allem in den modernen Siedlungsgebieten die visuelle

Beobachtung des Sternenhimmels und des Weltraumes

zunehmend erschwert. Viele Menschen haben

das schwach schimmernde Band der Milchstraße




noch nie gesehen. Nicht nur die Astronomen beklagen

die zunehmende Aufhellung des Himmels und der

Umgebung durch die künstliche Beleuchtung. Viele

Menschen fühlen sich durch Lichtimmissionen in ihrer

Nachtruhe gestört. Psychologische Probleme können

die Folge sein. Aber nicht nur Menschen werden durch

unsachgemäße Außenbeleuchtung negativ betroffen,

auch Tiere und Pflanzen. Mit entsprechender Licht –

lenkung können die Probleme reduziert werden.


Sieht man sich die Weltkarte aus der Satellitenperspek –

tive bei Nacht an, erkennt man große helle Flächen,

in denen hochentwickelte Industriegesellschaften

existieren, zum Beispiel in Nordamerika, Europa und in

Japan. Andere Flächen, die auch besiedelt sind,

erscheinen dagegen dunkel. Etwa 22%

der Weltbevölkerung verbrauchen etwa 70% der

Energie. Straßenbeleuchtung trägt mit 50 % zur „Lichtglocke“

über den Städten bei.


Um die Lichtverschmutzung zu verringern, sind in

einigen EU-Ländern bzw. EU-Regionen gesetzliche

Bestimmungen erlassen worden, so z. B. in Italien

(Lombardei), in Spanien (Katalonien, Andalusien,

Kantabrien, Valencia und den Kanarischen Inseln), in

Slowenien und Tschechien.


Die unkontrollierte Lichtausstrahlung künstlicher

Beleuchtungsanlagen ist Gegenstand verschiedener

Rechtsnormen in den Ländern Europas. Auch die europäische

Norm zur Beleuchtung von Arbeitsstätten im

Freien “’EN 12464-2“‘ hat dieses Thema auf der Grundlage

entsprechender Festlegungen in der Publikation

CIE 150:2003 „Guide on the limitation of the effects of

obtrusive light from outdoor lighting installations“

aufgegriffen.


EN 12464-2 legt Grenzwerte für Außenbeleuchtungsanlagen

zur Minimierung der Störwirkungen auf Menschen,

Flora und Fauna fest. Durch

Begrenzung des vor allem in den oberen Halbraum

ausgesandten Lichtstroms künstlicher Lichtquellen

soll zur Vermeidung von „Lichtverschmutzung“ des

nächtlichen Himmels beigetragen und das nächtliche

Umfeld sicherer und übersichtlicher gestaltet werden.

Die Störung von Bewohnern angrenzender Gebäude

und Benutzern von zum Beispiel an hell beleuchteten

Arbeitsstätten vorbeiführenden Straßen wird in

EN 12464-2 durch die Festlegung von maximal zulässigen

Schwellwerterhöhungen TI ebenfalls begrenzt.


Kenngrößen für die Störwirkungen sind:


* Die maximal zulässige mittlere Beleuchtungsstärke Ēv am Immissionsort, z. B. auf der Verglasung bzw. der Fassade eines Gebäudes (vertikale Beleuchtungsstärke).

* Die maximale Lichtstärke I der Lichtquelle (Leuchte) in die potenzielle Störrichtung.

* Der Prozentanteil des oberen Lichtstroms (ULRupward light ratio) am Gesamtlichtstrom der Leuchte. Das ist der Anteil des Lichtstromes einer Leuchte oder einer Anlage, der oberhalb der Horizontalen (also in Richtung Himmel) abgestrahlt wird, und zwar bei anlagenspezifischer Gebrauchslage der Leuchte.

* Die maximal zulässige mittlere Leuchtdichte L– auf angrenzenden Gebäudefassaden und

* die maximal zulässige mittlere Leuchtdichte L– von Schildern, Zeichen, Werbeflächen usw..


Die Grenzwerte dürfen umso höher sein, je höher die

Gesamthelligkeit des betreffenden Gebietes ist, die

durch die Umfeldzonen E1 bis E4 beschrieben werden.

Dabei sind


E1: völlig dunkle Bereiche, wie z. B. Nationalparks, Naturschutzgebiete usw.


E2: Bereiche niedriger Helligkeit, wie z. B. ländliche und kleine dörfliche Wohngebiete und handwerkliche Gebiete


E3: Bereiche mittlerer Helligkeit, wie z. B. Vororte und kleine Stadtzentren und deren Wohngebiete sowie allgemeine Industriegebiete


E4: Bereiche hoher Helligkeit, wie z. B. Stadtzentren mit großen nächtlichen Aktivitäten und große Verkaufszentren


Es bleibt den örtlichen Behörden überlassen, einen

Zeitpunkt der Gültigkeit von zusätzlichen Restriktionen



hinsichtlich der Störwirkung künstlicher Lichtquellen,

d. h. der zu starken Aufhellung des Himmels und der

Umgebung, festzulegen. Daher werden in EN 12464-2

unterschiedliche Grenzwerte für „vor Geltungszeitpunkt“

und „nach Geltungszeitpunkt“ festgelegt. Sind

solche Zeitpunkte durch behördliche Anordnungen

nicht festgelegt, sollten die höheren Werte nicht überschritten

und die niedrigeren Werte angestrebt werden.

In Deutschland sind durch das Immissionschutzgesetz

und die daraufhin erlassenen Leitlinien Zeitpunkte für

die Begrenzung der Lichtimmission gültig, siehe

Abschnitt „Immissionsschutzgesetz“.


Die Grenzwerte nach Tabelle gelten nicht für

die öffentliche Verkehrsbeleuchtung, sondern für die

Beleuchtung von Arbeitsstätten im Freien, von Sporstätten und für private, also nicht öffentlich betriebene Außenbeleuchtungsanlagen.


== Blendung ==


Neben der Lichtimmission am Einwirkungsort, zum

Beispiel am Fenster von Wohn- und Schlafräumen,

können auch hohe Leuchtdichten der Lichtquellen,

zum Beispiel Flutlichtscheinwerfer, die sich weit

entfernt vom Betrachter befinden und zum dunklen

Himmel kontrastieren, als sehr störend empfunden

werden. Diese Störungen lassen sich durch die von der

Lichtquelle ausgelöste psychologische Blendung

beschreiben.


Die Blendwirkung ist abhängig von


* der Leuchtdichte der Blendlichtquelle,

* der Leuchtdichte der Umgebung der Blendlichtquelle,

* von der vom Beobachter aus gesehenen Größe der Blendlichtquelle und

* von der Position der Blendlichtquelle im Gesichtsfeld.


Die Festlegungen hinsichtlich der maximal zulässigen

Leuchtdichte der Blendlichtquelle aus Gründen des

Immissionsschutzes gehen davon aus, dass sich der

Geschädigte unwillkürlich zur Blendlichtquelle hinwen –

det und diese dann zentral im Gesichtsfeld wahrnimmt.

Daher kann der Einfluss der Position der Blendlichtquelle

im Gesichtsfeld, die bei der Berechnung der

psychologischen Blendung eine wichtige Rolle spielt,

hier unberücksichtigt bleiben.


Die mittlere Leuchtdichte von Blendlichtquellen soll für

Außenbeleuchtungsanlagen, ausgenommen sind Lichtquellen

(Leuchten) der öffentlichen Straßenbeleuchtung,

den durch die nachfolgende Formel errechneten

Wert nicht überschreiten.



Darin bedeuten

L–max die maximale zulässige mittlere Leuchtdichte der

Blendlichtquelle, die dem Betrachter unter dem

Raumwinkel Ω = Fp/R2 in sr (Steradiant) erscheint.




Fp die gesehene Fläche der Blendlichtquelle, d. h. die

Flächenprojektion der lichtabstrahlenden Fläche

der Blendlichtquelle auf eine Ebene senkrecht zur

Verbindungsgeraden Auge-Leuchte.


R der Abstand zwischen Auge und Blendlichtquelle.

Lu die Leuchtdichte der Umgebung der Blendlichtquelle,

die meist mit 0,1 cd/m2 (z.B. Nachthimmel)

angenommen wird.


k ein Proportionalitätsfaktor, der zur Festlegung der

Immissionswerte dient.


Die durch die Formel gewonnenen Grenzwerte gelten

im Rahmen des Immissionsschutzes für Blendlichtquellen,

die mehrmals in der Woche und länger als

1 Stunde eingeschaltet sind. Bei kürzerer Betriebszeit

können höhere Grenzwerte zugelassen werden. Blendung

von zeitlich sich ändernden Lichtquellen (zum

Beispiel Werbeanlagen) wird störender empfunden als

Dauerlicht. In diesen Fällen sollten der durch die Formel

berechnete Grenzwert der Leuchtdichte um den

Faktor 2 bis 5 herabgesetzt werden.


Die Formel wurde für verschiedene Werte von Fp und

für verschiedene Abstände R zwischen dem Auge und

der Blendlichtquelle und für k = 32 (Kurgebiete, Krankenhäuser

usw.) sowie für die Umgebungsleuchtdichte

0,1 cd/m2 (z.B. Nachthimmel) zahlenmäßig ausgewertet.


Werden abweichende k-Werte zugrunde gelegt, sind die Tabellenwerte mit k/32 zu multiplizieren. Bei abweichenden Umgebungsleuchtdichten ist

der Korrekturfaktor




== Kosten der Außenbeleuchtung ==


Grundsätzlich lassen sich die jährlich wiederkehrenden

Gesamtkosten einer Außenbeleuchtungsanlage in drei

Hauptbereiche und diverse Unterbereiche unterteilen:


* Energiekosten

* Instandhaltungskosten

* Investitionskosten


Der Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten der

Straßenbeleuchtung betrug vor 20 Jahren nur etwa

30% und wird gegenwärtig mit 50% und je nach den in

die Gesamtkosten einbezogenen Kostenanteile sogar

bis 65% angegeben. Diese Änderung ist

trotz Energie sparender Neu- und Sanierungsmaßnahmen

auf eine drastische Verringerung der Kosten für

Wartung und Instandsetzung zurückzuführen, die durch





den technologischen Fortschritt, durch Rationalisierungsmaßnahmen

und durch den Wettbewerb unter den

Betreibern bzw. Dienstleistern der Straßenbeleuchtung

entstanden sind. Zum Beispiel konnten die Wartungszyklen

für die Leuchtstellen aufgrund technologischer

Fortschritte auf 4 Jahre ausgedehnt werden.


Zu den Energie- und Wartungskosten kommen noch

Kosten für die Verwaltung und das Betriebsmanagement.

Kosten für Neubau, Umbau und Anlagenerweiterungen

werden gesondert betrachtet, weil diese im Allgemeinen

nicht den jährlichen Gesamtkosten für den

Betrieb der Beleuchtungsanlagen zuzurechnen sind.


Bei der Kostenberechnung für die Werterhaltung

(Refinanzierung) der Straßenbeleuchtung geht man von

folgenden mittleren Lebenserwartungen aus


* für Maste 50 Jahre,

* für Leuchten 25 Jahre,

* für die Kabelanlage 50 Jahre und

* für das Gesamtsystem einer Leuchtstelle im Mittel 40 Jahre.


Die praktische Nutzungsdauer ist jedoch z.T. beträchtlich

länger, bei Leuchten z. B. bis 40 Jahre.


Der Beschaffungswert einer Leuchtstelle einschließlich

Netzanteil und Schalteinrichtung unterliegt

großen Schwankungen und wird in Deutschland im

Mittel mit 3760,00 € angegeben. Ausgehend von der

(kalkula torischen) Lebenserwartung der Leuchtstelle

von 40 Jahren bedeutet dies einen Werteverzehr von

3760,00 €/40 Jahre = 94,00 € pro Jahr. In einer Großstadt

mit 50000 Leuchtstellen bedeutet dies jährlich im

Mittel einen Werteverlust von 4,7 Mio. €, der (theoretisch)

durch einen Erneuerungsetat abgedeckt sein

müsste. Die Praxis sieht jedoch anders aus: Im Mittel



werden in Deutschland nur 21,00 €, d. h. ca. 22% dieses

erforderlichen Wertes investiert. Daraus folgt, dass

die Anlagen deutlich länger betrieben werden müssen,

was wiederum steigende Instandhaltungs kosten ver –

ursacht. Der Konflikt kann nur durch Sanierungs –

maßnahmen mit ver ringerten Energie- und Instandhaltungskosten gelöst werden.


Kosten für die Außenbeleuchtung können verringert

werden durch


* Verwendung von Lampen und Leuchten mit hoher Energieeffizienz, geringem Wartungsaufwand und langer Lebensdauer.

* zweckmäßigen Betrieb hinsichtlich der Schaltzeiten und des Beleuchtungsniveaus aufgrund der jeweiligen Verkehrssituation.


== Energiekosten ==


Gemessen an dem Gesamt-Energiebedarf unserer

Gesellschaft ist der Bedarf an elektrischer Energie für

die Straßenbeleuchtung äußerst gering. Bei einem

gesamten Primär-Energieverbrauch von 100% entfällt

in Deutschland auf den Stromverbrauch nur ein Anteil

von etwa 17,4% und für Licht nur etwa 1,7 %.


Von einem Stromverbrauch von 100% entfallen in

Deutschland


* für die gesamte Innen- und Außenbeleuchtung, im privaten, gewerblichen und kommunalen Bereich etwa 10,8% und

* auf die Straßenbeleuchtung etwa 0,7%. In der Schweiz sind es 1,5%.


Der Anteil der Straßenbeleuchtung am Strombedarf für

die Beleuchtung (Innen- und Außenbeleuchtung) sämtlicher

Verbraucher beträgt etwa 6,5% und ist in den

zurückliegenden Jahren merklich gesunken, weil vorhandene

Beleuchtungsanlagen durch Energie sparende

Systeme ersetzt wurden.


Trotz des scheinbar geringen Anteils am gesamten

Stromverbrauch nehmen die Energiekosten an den

Gesamtkosten der öffentlichen Beleuchtung mit bis zu

65% den höchsten Teil ein und sind daher von großer

Bedeutung.




In den öffentlichen Haushalten erfordert die Straßenbeleuchtung

bis zu 45% der Stromkosten der Gesamtkommune,

machen aber nur etwa 0,4% des kommunalen

Haushalts aus.


Über 30% der Straßenbeleuchtung in Deutschland

(andere Quellen gehen sogar von 50% aus) sind aufgrund

der Technologie aus den 1960er und 1970er

Jahren veraltet, insbesondere wegen der Verwendung

von wenig effektiven Quecksilberdampf-Hochdrucklampen.

Experten schätzen, dass in der öffentlichen

Beleuchtung jährlich bis zu 400 Millionen € bzw.

2,7 Mrd. kWh und 1,6 Mio. Tonnen CO2 durch energieeffiziente

Systeme eingespart werden können.


== Lampen ==


Vor dem Hintergrund der Reduzierung der Kosten der

Außenbeleuchtung stellt sich die Frage „Welche Lampen

und Leuchten sollte man einsetzen?“ Hohe Lichtausbeute

der Lampen verringert den Energiebedarf. Lange

Lebensdauer verringert die Lampenwechselkosten.

Bei einer jährlichen Betriebszeit von etwa 4000 Stunden

und dem aus Kostengründen auf vier Jahre ausgedehnten

Lampenwechsel müssen die Lampen eine Lebensdauer

von 16000 Stunden aufweisen („Vier-Jahreslampen“

z. B. mit 5% Lampenausfällen). Die Tabelle enthält eine Übersicht der in der Außenbeleuchtung

verwendeten Lampenarten und Maximalwerte der

wichtigsten Kriterien, die je nach Lampenleistung und

verfügbaren elektronischem Vorschaltgerät (EVG)

erreichbar sind.

Die Lampenwechselkosten werden neben der Lebensdauer

auch vom Preis der Lampe beeinflusst. Trotz

höherer Beschaffungskosten etwa der Natriumdampf-

Hochdrucklampen (z. B. mit der Lampenleistung 70 W

bzw. 150 W) sind die jährlichen Gesamtkosten aufgrund

der höheren Lichtausbeute und des geringeren Strombedarfs

deutlich niedriger als bei lichtstromgleichen,

aber preiswerteren Quecksilberdampf-Hochdruck –

lampen (z.B. mit 125 W bzw. 250 W). Hinsichtlich der

Ökodesign-Richtlinie der EU und der Termine für die

Einhaltung von Mindestwerten für die Lampenlichtausbeute.



== Leuchten ==


Mit der richtigen Auswahl der Leuchten können be –

trächtliche Investitions-, Energie- und Instandhaltungskosten

eingespart werden. Dazu sind nachfolgende

Kriterien heranzuziehen.


Leuchten mit optimierter “’Spiegeloptik“‘

* lenken das Licht auf die Straße und nicht daneben. Der Lampenlichtstrom wird besser zur Beleuchtung der Verkehrsfläche genutzt und ergibt höhere Fahrbahnleuchtdichten bzw. Beleuchtungsstärken.

* ermöglichen größere Mastabstände und reduzieren damit die Investitions-, Energie- und Instandhaltungskosten,

* blenden weniger,

* vermeiden Störungen der Anwohner durch Lichtimmissionen,

* sind für Hochdrucklampen in Röhrenform (z.B. HST) besonders wirksam.


“’Serienprodukte“‘ statt “’Sonderanfertigungen“‘


* Serienprodukte sind aufgrund kostengünstiger Ersatzteilversorgung wirtschaftlicher und ermöglichen rationelle Wartungs- und Instandsetzungspläne.

* Auf Ersatzteilzusage über Jahrzehnte achten.

* Lichttechnisch optimierte und wirtschaftliche Leuchten sind modischen Sonderlösungen vorzuziehen.

* Ein zeitloses Design ist extravaganten Formen vorzuziehen. Gutes Design ist wichtig, technische Qualität hat jedoch für Investitionsgüter mit langer Lebensdauererwartung Vorrang.

* Die Städtearchitektur ist nicht alleiniges Entscheidungskriterium.

* Qualitätsprodukte haben eine Lebensdauererwartung von 25 Jahren und mehr.

* Nicht die Investitionskosten, sondern die jährlichen

Gesamtkosten entscheiden.


“’Wartungsaufwand reduzieren“‘


* Hohe Schutzart des optischen Systems der Leuchte verringert Innenverschmutzung und damit Reinigungskosten.

* Je nach der äußeren Form erfolgt die Außenreinigung durch Regen selbsttätig.

* Leichte Bedienbarkeit der Verschlüsse von Leuchtenabdeckung und Anschlussraum der Leuchte.

* Leichter Lampenwechsel.

* Leichter Austausch der Elektrokomponenten.

* Vandalensichere Konstruktionen.

* Hochschlagzähe Leuchtenabdeckungen.

* Leichte Montage durch elektrische Steck-Verbindungen.


“’Leistungsreduzierung“‘ bei einlampigen Leuchten bzw.

“’Halbnachtschaltung“‘ bei zweilampigen Leuchten


* spart in verkehrsschwachen Zeiten Energie.

* Die für die Sicherheit wichtige gleichmäßige Beleuchtung bleibt erhalten.

* Einlampige Leuchten ermöglichen wirksamere optische Systeme.

* Zweilampige Leuchten bieten Beleuchtungssicherheit bei Ausfall einer Lampe und sind für die Halbnachtschaltung besonders geeignet.


== Schaltzeiten ==


Die Betriebsdauer von Außenbeleuchtungsanlagen

und damit die Zeitintervalle für Wartung und Lampenwechsel

werden durch die Ein-und Ausschaltzeitpunkte

bestimmt. In der Publikation CIE 154:2003 „The

Maintenance of Outdoor Lighting Systems“ sind dafür

Anhaltswerte enthalten.



Vor dem Hintergrund der wissenschaftlich bewiesenen

Verringerung der Verkehrsunfälle bei guter Straßen –

beleuchtung ist es unverantwortlich, die Straßen –

beleuchtung ungeachtet der Verkehrssituation nur

wegen Einsparung von Energiekosten zu reduzieren oder gar bereichsweise gänzlich abzuschalten. Insbesondere

das Abschalten einzelner Lichtpunkte schafft

eine zusätzliche Gefahr, indem Tarnzonen entstehen,

in denen der Kraftfahrer Personen, Hindernisse und

Gefahrenquellen nicht erkennen kann.


Besser ist es, in verkehrsschwachen Zeiten, z. B. durch

Halbnachtschaltung bzw. Leistungsreduzierung der

Lampen, das Beleuchtungsniveau an die geringere Verkehrsdichte

anzupassen, was nach den einschlägigen

Normen auch zulässig ist.


Hochdruck-Entladungslampen lassen sich durch Erhöhung

der Impedanz des Vorschaltgerätes auf geringere

Leistung und damit auf einen verminderten Lichtstrom

schalten. Für geringere Ansprüche an das Beleuchtungsniveau,

zum Beispiel in verkehrsschwachen Zeiten,

ist dies eine Maßnahme zur Energieeinsparung, ohne

die für die Verkehrssicherheit sehr wichtige Gleich –

mäßigkeit der Beleuchtung zu verschlechtern. Die

Leistungsreduzierung kann durch ein Vorschaltgerät

mit gesonderter Anzapfung oder mit separater Zusatzimpedanz

erfolgen. Das Umschalten erfolgt mittels

Relais und einer separaten Steuerphase.


Folgende Energieeinsparungen können durch Leistungsreduzierung

der Lampen (Halbnachtschaltung)

erreicht werden:


* von 22 Uhr bis 6 Uhr etwa 25%

* von 23 Uhr bis 6 Uhr etwa 22%

* von 23 Uhr bis 5 Uhr etwa 19%.



Wird jedoch das Beleuchtungsniveau in angemessenen

Stufen an die Verkehrsdichte angepasst, können bis zu

40% Energiekosten eingespart werden.



Eine genaue Art der Steuerung der Außenbeleuchtung

erfolgt mit “’Dämmerungsschaltern“‘ aufgrund der

Tageshelligkeit in einem hinreichend dimensionierten

Teilbereich (Schaltgruppe) des Gesamtgebietes der Straßenbeleuchtung oder für die Arbeitsstätte. Sie

erfassen unabhängig von der geografischen Breite

und Länge des Ortes, der Jahreszeit und des ort –

spezifischen Bewölkungs- und Witterungszustandes

(Wetterlage) das Tageslicht angebot. Daraus ergibt sich

die Notwendigkeit des Zuschaltens der künstlichen

Beleuchtung.




Unterschiedliche örtliche Bereiche werden durch separate

Dämmerungsschalter und getrennte Schaltgruppen

erfasst. Damit werden örtliche Tageslichtverhältnisse,

zum Beispiel aufgrund kleinklimatischer Wetterbedingungen,

ebenfalls berücksichtigt, denn in größeren

Gebieten (Großstädten) sind die Wetterbedingungen

durchaus nicht einheitlich. Andererseits kann ein

Helligkeitsdetektor mit anschließender differenzierter

Schwellenwerteinstellung zum Beispiel eng bebaute

Straßen (Straßenschluchten) mit einer starken Ab –

schattung des Tageslichtes von Bereichen mit flacher

Bebauung unterscheiden.


“’Lichtmanagementsystem“‘

Moderne Managementsysteme für die

Außenbeleuchtung basieren auf bidirektionalem (in

beide Richtungen verlaufendem) Informationsaustausch

zwischen der Schaltzentrale und der Leuchtengruppe

bzw. jeder einzelnen Leuchte oder Lampe.

Anlagen mit dimmbaren elektronischen Vorschalt –

geräten und Detektierung diverser Betriebszustände

eröffnen ein zusätzliches Einsparpotenzial von bis

zu 40%.


Die Schaltzentrale ist z. B. auf


* die exakten geografischen Daten – wie eine astronomische Schaltuhr –,

* die Sommer- und Winterzeit,

* spezielle Schaltzeiten – differenziert nach Uhrzeit, Wochen- und Feiertagen, Ferienzeiten und weiteren Kalenderdaten,

* besondere Events und Ereignisse, die sowohl die Straßenbeleuchtung als auch Anstrahlungen und weitere dekorative Beleuchtungen betreffen, programmiert und erhält über externe Sensoren Informationen

z. B. über

* die Verkehrsdichte,

* das Tageslichtniveau,

* das Beleuchtungsstärke- bzw. Leuchtdichteniveau der künstlichen Beleuchtung, wodurch Überbeleuchtungen aufgrund des höheren Neuwertes der Anlage zugunsten von Unterbeleuchten bei Alterung von Lampen und Leuchten vermieden und Energie eingespart werden (Konstant-Lichtregelung),

* Wetterdaten, wie Regen, Nebel, Schnee und

* besondere Gefahren (Brände, Verkehrsunfälle usw.).

Diese Informationen werden als digitale Protokolle

(Schaltbefehle) z. B. per Funk oder über das Versorgungsnetz

(Power Line) an die Verteilerschränke bzw.

zu den Leuchtengruppen übertragen.


Die Leuchtstellen melden diverse Informationen auf

gleichem Wege an die Schaltzentrale zurück, z. B. über


* den Schaltzustand der Leuchtstelle,

* den Betriebszustand (z. B. Defekt) von Lampen und Leuchten,

* die elektrischen Daten der Lampen, aus denen der Zeitpunkt des wahrscheinlichen Ausfalls der Lampe ermittelt wird.


Die rückgemeldeten Daten ermöglichen

* ein Erfassungs- und Auswerteprotokoll, mit dem das System optimiert und die Parameter den realen Bedingungen angepasst werden können,

* eine Energieabrechnung in Echtzeit durch exakte Messung der Brennstunden,

* einen im Voraus bestimmbaren Wartungsplan (Lampenersatz, Inspektionsdienst), der Wartungskosten gegenüber Routinefahrten oder Einzelauswechslungen von Lampen spart und eine höhere Beleuchtungssicherheit ergibt,

* ein örtliches Kataster (z. B. als CAD-Stadtplan) über Position, Energiedaten und Betriebszustand der Leuchtstellen.



== Finanzierung ==


Sanierungsmaßnahmen in der Außenbeleuchtung, insbesondere

in der öffentlichen Beleuchtung, scheitern

oft an den zunächst hohen Investitionskosten. Hier

kann ein Contractingpartner helfen. Er übernimmt die

Investi tionskosten für die Beleuchtungssanierung. Je

nach Art der Refinanzierung beim Contractor werden

dazu zwei Finanzierungsmodelle – das Laufzeitmodell

und das Beteiligungsmodell – angewandt.


Beim Laufzeitmodell erhält der Contractor während der

gesamten Vertragszeit die eingesparten Energie- bzw.

Betriebskosten. Nach Ablauf der Vertragszeit kommt

der Betreiber vollständig in den Genuss der Kosten –

einsparung durch die Sanierung der Straßen beleuch –

tung und hat nur noch die verringerten Kosten zu

tragen.


Beim Beteiligungsmodell verbleibt ein Anteil der Kosten –

einsparung, meist 10%, beim Betreiber der Anlage, der

Rest der Kosteneinsparung dient zur Refinanzierung

der Investition beim Contractingpartner. Die Vertragszeiten

verlängern sich zwar, es entstehen jedoch beim

Betreiber (z. B. der Kommune) sofort Kosteneinsparungen

und Haushaltsentlastungen.



=== Lichtimmissionen Lichtemissionen ==


Astronomen prägten vor mehr als 30 Jahren den

Begriff „Lichtverschmutzung“ (Lichtsmog), der die

übermäßige Belastung der Atmosphäre durch Streulicht

künstlicher Lichtquellen beschreibt und vor

allem in den modernen Siedlungsgebieten die visuelle

Beobachtung des Sternenhimmels und des Weltraumes

zunehmend erschwert. Viele Menschen haben

das schwach schimmernde Band der Milchstraße




noch nie gesehen. Nicht nur die Astronomen beklagen

die zunehmende Aufhellung des Himmels und der

Umgebung durch die künstliche Beleuchtung. Viele

Menschen fühlen sich durch Lichtimmissionen in ihrer

Nachtruhe gestört. Psychologische Probleme können

die Folge sein. Aber nicht nur Menschen werden durch

unsachgemäße Außenbeleuchtung negativ betroffen,

auch Tiere und Pflanzen. Mit entsprechender Licht –

lenkung können die Probleme reduziert werden.


Sieht man sich die Weltkarte aus der Satellitenperspek –

tive bei Nacht an, erkennt man große helle Flächen,

in denen hochentwickelte Industriegesellschaften

existieren, zum Beispiel in Nordamerika, Europa und in

Japan. Andere Flächen, die auch besiedelt sind,

erscheinen dagegen dunkel. Etwa 22%

der Weltbevölkerung verbrauchen etwa 70% der

Energie. Straßenbeleuchtung trägt mit 50 % zur „Lichtglocke“

über den Städten bei.


Um die Lichtverschmutzung zu verringern, sind in

einigen EU-Ländern bzw. EU-Regionen gesetzliche

Bestimmungen erlassen worden, so z. B. in Italien

(Lombardei), in Spanien (Katalonien, Andalusien,

Kantabrien, Valencia und den Kanarischen Inseln), in

Slowenien und Tschechien.


Die unkontrollierte Lichtausstrahlung künstlicher

Beleuchtungsanlagen ist Gegenstand verschiedener

Rechtsnormen in den Ländern Europas. Auch die europäische

Norm zur Beleuchtung von Arbeitsstätten im

Freien “’EN 12464-2“‘ hat dieses Thema auf der Grundlage

entsprechender Festlegungen in der Publikation

CIE 150:2003 „Guide on the limitation of the effects of

obtrusive light from outdoor lighting installations“

aufgegriffen.


EN 12464-2 legt Grenzwerte für Außenbeleuchtungsanlagen

zur Minimierung der Störwirkungen auf Menschen,

Flora und Fauna fest. Durch

Begrenzung des vor allem in den oberen Halbraum

ausgesandten Lichtstroms künstlicher Lichtquellen

soll zur Vermeidung von „Lichtverschmutzung“ des

nächtlichen Himmels beigetragen und das nächtliche

Umfeld sicherer und übersichtlicher gestaltet werden.

Die Störung von Bewohnern angrenzender Gebäude

und Benutzern von zum Beispiel an hell beleuchteten

Arbeitsstätten vorbeiführenden Straßen wird in

EN 12464-2 durch die Festlegung von maximal zulässigen

Schwellwerterhöhungen TI ebenfalls begrenzt.


Kenngrößen für die Störwirkungen sind:


* Die maximal zulässige mittlere Beleuchtungsstärke Ēv am Immissionsort, z. B. auf der Verglasung bzw. der Fassade eines Gebäudes (vertikale Beleuchtungsstärke).

* Die maximale Lichtstärke I der Lichtquelle (Leuchte) in die potenzielle Störrichtung.

* Der Prozentanteil des oberen Lichtstroms (ULRupward light ratio) am Gesamtlichtstrom der Leuchte. Das ist der Anteil des Lichtstromes einer Leuchte oder einer Anlage, der oberhalb der Horizontalen (also in Richtung Himmel) abgestrahlt wird, und zwar bei anlagenspezifischer Gebrauchslage der Leuchte.

* Die maximal zulässige mittlere Leuchtdichte L– auf angrenzenden Gebäudefassaden und

* die maximal zulässige mittlere Leuchtdichte L– von Schildern, Zeichen, Werbeflächen usw..


Die Grenzwerte dürfen umso höher sein, je höher die

Gesamthelligkeit des betreffenden Gebietes ist, die

durch die Umfeldzonen E1 bis E4 beschrieben werden.

Dabei sind


E1: völlig dunkle Bereiche, wie z. B. Nationalparks, Naturschutzgebiete usw.


E2: Bereiche niedriger Helligkeit, wie z. B. ländliche und kleine dörfliche Wohngebiete und handwerkliche Gebiete


E3: Bereiche mittlerer Helligkeit, wie z. B. Vororte und kleine Stadtzentren und deren Wohngebiete sowie allgemeine Industriegebiete


E4: Bereiche hoher Helligkeit, wie z. B. Stadtzentren mit großen nächtlichen Aktivitäten und große Verkaufszentren


Es bleibt den örtlichen Behörden überlassen, einen

Zeitpunkt der Gültigkeit von zusätzlichen Restriktionen



hinsichtlich der Störwirkung künstlicher Lichtquellen,

d. h. der zu starken Aufhellung des Himmels und der

Umgebung, festzulegen. Daher werden in EN 12464-2

unterschiedliche Grenzwerte für „vor Geltungszeitpunkt“

und „nach Geltungszeitpunkt“ festgelegt. Sind

solche Zeitpunkte durch behördliche Anordnungen

nicht festgelegt, sollten die höheren Werte nicht überschritten

und die niedrigeren Werte angestrebt werden.

In Deutschland sind durch das Immissionschutzgesetz

und die daraufhin erlassenen Leitlinien Zeitpunkte für

die Begrenzung der Lichtimmission gültig, siehe

Abschnitt „Immissionsschutzgesetz“.


Die Grenzwerte nach Tabelle gelten nicht für

die öffentliche Verkehrsbeleuchtung, sondern für die

Beleuchtung von Arbeitsstätten im Freien, von Sporstätten und für private, also nicht öffentlich betriebene Außenbeleuchtungsanlagen.


== Blendung ==


Neben der Lichtimmission am Einwirkungsort, zum

Beispiel am Fenster von Wohn- und Schlafräumen,

können auch hohe Leuchtdichten der Lichtquellen,

zum Beispiel Flutlichtscheinwerfer, die sich weit

entfernt vom Betrachter befinden und zum dunklen

Himmel kontrastieren, als sehr störend empfunden

werden. Diese Störungen lassen sich durch die von der

Lichtquelle ausgelöste psychologische Blendung

beschreiben.


Die Blendwirkung ist abhängig von


* der Leuchtdichte der Blendlichtquelle,

* der Leuchtdichte der Umgebung der Blendlichtquelle,

* von der vom Beobachter aus gesehenen Größe der Blendlichtquelle und

* von der Position der Blendlichtquelle im Gesichtsfeld.


Die Festlegungen hinsichtlich der maximal zulässigen

Leuchtdichte der Blendlichtquelle aus Gründen des

Immissionsschutzes gehen davon aus, dass sich der

Geschädigte unwillkürlich zur Blendlichtquelle hinwen –

det und diese dann zentral im Gesichtsfeld wahrnimmt.

Daher kann der Einfluss der Position der Blendlichtquelle

im Gesichtsfeld, die bei der Berechnung der

psychologischen Blendung eine wichtige Rolle spielt,

hier unberücksichtigt bleiben.


Die mittlere Leuchtdichte von Blendlichtquellen soll für

Außenbeleuchtungsanlagen, ausgenommen sind Lichtquellen

(Leuchten) der öffentlichen Straßenbeleuchtung,

den durch die nachfolgende Formel errechneten

Wert nicht überschreiten.



Darin bedeuten

L–max die maximale zulässige mittlere Leuchtdichte der

Blendlichtquelle, die dem Betrachter unter dem

Raumwinkel Ω = Fp/R2 in sr (Steradiant) erscheint.




Fp die gesehene Fläche der Blendlichtquelle, d. h. die

Flächenprojektion der lichtabstrahlenden Fläche

der Blendlichtquelle auf eine Ebene senkrecht zur

Verbindungsgeraden Auge-Leuchte.


R der Abstand zwischen Auge und Blendlichtquelle.

Lu die Leuchtdichte der Umgebung der Blendlichtquelle,

die meist mit 0,1 cd/m2 (z.B. Nachthimmel)

angenommen wird.


k ein Proportionalitätsfaktor, der zur Festlegung der

Immissionswerte dient.


Die durch die Formel gewonnenen Grenzwerte gelten

im Rahmen des Immissionsschutzes für Blendlichtquellen,

die mehrmals in der Woche und länger als

1 Stunde eingeschaltet sind. Bei kürzerer Betriebszeit

können höhere Grenzwerte zugelassen werden. Blendung

von zeitlich sich ändernden Lichtquellen (zum

Beispiel Werbeanlagen) wird störender empfunden als

Dauerlicht. In diesen Fällen sollten der durch die Formel

berechnete Grenzwert der Leuchtdichte um den

Faktor 2 bis 5 herabgesetzt werden.


Die Formel wurde für verschiedene Werte von Fp und

für verschiedene Abstände R zwischen dem Auge und

der Blendlichtquelle und für k = 32 (Kurgebiete, Krankenhäuser

usw.) sowie für die Umgebungsleuchtdichte

0,1 cd/m2 (z.B. Nachthimmel) zahlenmäßig ausgewertet.


Werden abweichende k-Werte zugrunde gelegt, sind die Tabellenwerte mit k/32 zu multiplizieren. Bei abweichenden Umgebungsleuchtdichten ist

der Korrekturfaktor




== Kosten der Außenbeleuchtung ==


Grundsätzlich lassen sich die jährlich wiederkehrenden

Gesamtkosten einer Außenbeleuchtungsanlage in drei

Hauptbereiche und diverse Unterbereiche unterteilen:


* Energiekosten

* Instandhaltungskosten

* Investitionskosten


Der Anteil der Energiekosten an den Gesamtkosten der

Straßenbeleuchtung betrug vor 20 Jahren nur etwa

30% und wird gegenwärtig mit 50% und je nach den in

die Gesamtkosten einbezogenen Kostenanteile sogar

bis 65% angegeben. Diese Änderung ist

trotz Energie sparender Neu- und Sanierungsmaßnahmen

auf eine drastische Verringerung der Kosten für

Wartung und Instandsetzung zurückzuführen, die durch





den technologischen Fortschritt, durch Rationalisierungsmaßnahmen

und durch den Wettbewerb unter den

Betreibern bzw. Dienstleistern der Straßenbeleuchtung

entstanden sind. Zum Beispiel konnten die Wartungszyklen

für die Leuchtstellen aufgrund technologischer

Fortschritte auf 4 Jahre ausgedehnt werden.


Zu den Energie- und Wartungskosten kommen noch

Kosten für die Verwaltung und das Betriebsmanagement.

Kosten für Neubau, Umbau und Anlagenerweiterungen

werden gesondert betrachtet, weil diese im Allgemeinen

nicht den jährlichen Gesamtkosten für den

Betrieb der Beleuchtungsanlagen zuzurechnen sind.


Bei der Kostenberechnung für die Werterhaltung

(Refinanzierung) der Straßenbeleuchtung geht man von

folgenden mittleren Lebenserwartungen aus


* für Maste 50 Jahre,

* für Leuchten 25 Jahre,

* für die Kabelanlage 50 Jahre und

* für das Gesamtsystem einer Leuchtstelle im Mittel 40 Jahre.


Die praktische Nutzungsdauer ist jedoch z.T. beträchtlich

länger, bei Leuchten z. B. bis 40 Jahre.


Der Beschaffungswert einer Leuchtstelle einschließlich

Netzanteil und Schalteinrichtung unterliegt

großen Schwankungen und wird in Deutschland im

Mittel mit 3760,00 € angegeben. Ausgehend von der

(kalkula torischen) Lebenserwartung der Leuchtstelle

von 40 Jahren bedeutet dies einen Werteverzehr von

3760,00 €/40 Jahre = 94,00 € pro Jahr. In einer Großstadt

mit 50000 Leuchtstellen bedeutet dies jährlich im

Mittel einen Werteverlust von 4,7 Mio. €, der (theoretisch)

durch einen Erneuerungsetat abgedeckt sein

müsste. Die Praxis sieht jedoch anders aus: Im Mittel



werden in Deutschland nur 21,00 €, d. h. ca. 22% dieses

erforderlichen Wertes investiert. Daraus folgt, dass

die Anlagen deutlich länger betrieben werden müssen,

was wiederum steigende Instandhaltungs kosten ver –

ursacht. Der Konflikt kann nur durch Sanierungs –

maßnahmen mit ver ringerten Energie- und Instandhaltungskosten gelöst werden.


Kosten für die Außenbeleuchtung können verringert

werden durch


* Verwendung von Lampen und Leuchten mit hoher Energieeffizienz, geringem Wartungsaufwand und langer Lebensdauer.

* zweckmäßigen Betrieb hinsichtlich der Schaltzeiten und des Beleuchtungsniveaus aufgrund der jeweiligen Verkehrssituation.


== Energiekosten ==


Gemessen an dem Gesamt-Energiebedarf unserer

Gesellschaft ist der Bedarf an elektrischer Energie für

die Straßenbeleuchtung äußerst gering. Bei einem

gesamten Primär-Energieverbrauch von 100% entfällt

in Deutschland auf den Stromverbrauch nur ein Anteil

von etwa 17,4% und für Licht nur etwa 1,7 %.


Von einem Stromverbrauch von 100% entfallen in

Deutschland


* für die gesamte Innen- und Außenbeleuchtung, im privaten, gewerblichen und kommunalen Bereich etwa 10,8% und

* auf die Straßenbeleuchtung etwa 0,7%. In der Schweiz sind es 1,5%.


Der Anteil der Straßenbeleuchtung am Strombedarf für

die Beleuchtung (Innen- und Außenbeleuchtung) sämtlicher

Verbraucher beträgt etwa 6,5% und ist in den

zurückliegenden Jahren merklich gesunken, weil vorhandene

Beleuchtungsanlagen durch Energie sparende

Systeme ersetzt wurden.


Trotz des scheinbar geringen Anteils am gesamten

Stromverbrauch nehmen die Energiekosten an den

Gesamtkosten der öffentlichen Beleuchtung mit bis zu

65% den höchsten Teil ein und sind daher von großer

Bedeutung.




In den öffentlichen Haushalten erfordert die Straßenbeleuchtung

bis zu 45% der Stromkosten der Gesamtkommune,

machen aber nur etwa 0,4% des kommunalen

Haushalts aus.


Über 30% der Straßenbeleuchtung in Deutschland

(andere Quellen gehen sogar von 50% aus) sind aufgrund

der Technologie aus den 1960er und 1970er

Jahren veraltet, insbesondere wegen der Verwendung

von wenig effektiven Quecksilberdampf-Hochdrucklampen.

Experten schätzen, dass in der öffentlichen

Beleuchtung jährlich bis zu 400 Millionen € bzw.

2,7 Mrd. kWh und 1,6 Mio. Tonnen CO2 durch energieeffiziente

Systeme eingespart werden können.


== Lampen ==


Vor dem Hintergrund der Reduzierung der Kosten der

Außenbeleuchtung stellt sich die Frage „Welche Lampen

und Leuchten sollte man einsetzen?“ Hohe Lichtausbeute

der Lampen verringert den Energiebedarf. Lange

Lebensdauer verringert die Lampenwechselkosten.

Bei einer jährlichen Betriebszeit von etwa 4000 Stunden

und dem aus Kostengründen auf vier Jahre ausgedehnten

Lampenwechsel müssen die Lampen eine Lebensdauer

von 16000 Stunden aufweisen („Vier-Jahreslampen“

z. B. mit 5% Lampenausfällen). Die Tabelle enthält eine Übersicht der in der Außenbeleuchtung

verwendeten Lampenarten und Maximalwerte der

wichtigsten Kriterien, die je nach Lampenleistung und

verfügbaren elektronischem Vorschaltgerät (EVG)

erreichbar sind.

Die Lampenwechselkosten werden neben der Lebensdauer

auch vom Preis der Lampe beeinflusst. Trotz

höherer Beschaffungskosten etwa der Natriumdampf-

Hochdrucklampen (z. B. mit der Lampenleistung 70 W

bzw. 150 W) sind die jährlichen Gesamtkosten aufgrund

der höheren Lichtausbeute und des geringeren Strombedarfs

deutlich niedriger als bei lichtstromgleichen,

aber preiswerteren Quecksilberdampf-Hochdruck –

lampen (z.B. mit 125 W bzw. 250 W). Hinsichtlich der

Ökodesign-Richtlinie der EU und der Termine für die

Einhaltung von Mindestwerten für die Lampenlichtausbeute.



== Leuchten ==


Mit der richtigen Auswahl der Leuchten können be –

trächtliche Investitions-, Energie- und Instandhaltungskosten

eingespart werden. Dazu sind nachfolgende

Kriterien heranzuziehen.


Leuchten mit optimierter “’Spiegeloptik“‘

* lenken das Licht auf die Straße und nicht daneben. Der Lampenlichtstrom wird besser zur Beleuchtung der Verkehrsfläche genutzt und ergibt höhere Fahrbahnleuchtdichten bzw. Beleuchtungsstärken.

* ermöglichen größere Mastabstände und reduzieren damit die Investitions-, Energie- und Instandhaltungskosten,

* blenden weniger,

* vermeiden Störungen der Anwohner durch Lichtimmissionen,

* sind für Hochdrucklampen in Röhrenform (z.B. HST) besonders wirksam.


“’Serienprodukte“‘ statt “’Sonderanfertigungen“‘


* Serienprodukte sind aufgrund kostengünstiger Ersatzteilversorgung wirtschaftlicher und ermöglichen rationelle Wartungs- und Instandsetzungspläne.

* Auf Ersatzteilzusage über Jahrzehnte achten.

* Lichttechnisch optimierte und wirtschaftliche Leuchten sind modischen Sonderlösungen vorzuziehen.

* Ein zeitloses Design ist extravaganten Formen vorzuziehen. Gutes Design ist wichtig, technische Qualität hat jedoch für Investitionsgüter mit langer Lebensdauererwartung Vorrang.

* Die Städtearchitektur ist nicht alleiniges Entscheidungskriterium.

* Qualitätsprodukte haben eine Lebensdauererwartung von 25 Jahren und mehr.

* Nicht die Investitionskosten, sondern die jährlichen

Gesamtkosten entscheiden.


“’Wartungsaufwand reduzieren“‘


* Hohe Schutzart des optischen Systems der Leuchte verringert Innenverschmutzung und damit Reinigungskosten.

* Je nach der äußeren Form erfolgt die Außenreinigung durch Regen selbsttätig.

* Leichte Bedienbarkeit der Verschlüsse von Leuchtenabdeckung und Anschlussraum der Leuchte.

* Leichter Lampenwechsel.

* Leichter Austausch der Elektrokomponenten.

* Vandalensichere Konstruktionen.

* Hochschlagzähe Leuchtenabdeckungen.

* Leichte Montage durch elektrische Steck-Verbindungen.


“’Leistungsreduzierung“‘ bei einlampigen Leuchten bzw.

“’Halbnachtschaltung“‘ bei zweilampigen Leuchten


* spart in verkehrsschwachen Zeiten Energie.

* Die für die Sicherheit wichtige gleichmäßige Beleuchtung bleibt erhalten.

* Einlampige Leuchten ermöglichen wirksamere optische Systeme.

* Zweilampige Leuchten bieten Beleuchtungssicherheit bei Ausfall einer Lampe und sind für die Halbnachtschaltung besonders geeignet.


== Schaltzeiten ==


Die Betriebsdauer von Außenbeleuchtungsanlagen

und damit die Zeitintervalle für Wartung und Lampenwechsel

werden durch die Ein-und Ausschaltzeitpunkte

bestimmt. In der Publikation CIE 154:2003 „The

Maintenance of Outdoor Lighting Systems“ sind dafür

Anhaltswerte enthalten.



Vor dem Hintergrund der wissenschaftlich bewiesenen

Verringerung der Verkehrsunfälle bei guter Straßen –

beleuchtung ist es unverantwortlich, die Straßen –

beleuchtung ungeachtet der Verkehrssituation nur

wegen Einsparung von Energiekosten zu reduzieren oder gar bereichsweise gänzlich abzuschalten. Insbesondere

das Abschalten einzelner Lichtpunkte schafft

eine zusätzliche Gefahr, indem Tarnzonen entstehen,

in denen der Kraftfahrer Personen, Hindernisse und

Gefahrenquellen nicht erkennen kann.


Besser ist es, in verkehrsschwachen Zeiten, z. B. durch

Halbnachtschaltung bzw. Leistungsreduzierung der

Lampen, das Beleuchtungsniveau an die geringere Verkehrsdichte

anzupassen, was nach den einschlägigen

Normen auch zulässig ist.


Hochdruck-Entladungslampen lassen sich durch Erhöhung

der Impedanz des Vorschaltgerätes auf geringere

Leistung und damit auf einen verminderten Lichtstrom

schalten. Für geringere Ansprüche an das Beleuchtungsniveau,

zum Beispiel in verkehrsschwachen Zeiten,

ist dies eine Maßnahme zur Energieeinsparung, ohne

die für die Verkehrssicherheit sehr wichtige Gleich –

mäßigkeit der Beleuchtung zu verschlechtern. Die

Leistungsreduzierung kann durch ein Vorschaltgerät

mit gesonderter Anzapfung oder mit separater Zusatzimpedanz

erfolgen. Das Umschalten erfolgt mittels

Relais und einer separaten Steuerphase.


Folgende Energieeinsparungen können durch Leistungsreduzierung

der Lampen (Halbnachtschaltung)

erreicht werden:


* von 22 Uhr bis 6 Uhr etwa 25%

* von 23 Uhr bis 6 Uhr etwa 22%

* von 23 Uhr bis 5 Uhr etwa 19%.



Wird jedoch das Beleuchtungsniveau in angemessenen

Stufen an die Verkehrsdichte angepasst, können bis zu

40% Energiekosten eingespart werden.



Eine genaue Art der Steuerung der Außenbeleuchtung

erfolgt mit “’Dämmerungsschaltern“‘ aufgrund der

Tageshelligkeit in einem hinreichend dimensionierten

Teilbereich (Schaltgruppe) des Gesamtgebietes der Straßenbeleuchtung oder für die Arbeitsstätte. Sie

erfassen unabhängig von der geografischen Breite

und Länge des Ortes, der Jahreszeit und des ort –

spezifischen Bewölkungs- und Witterungszustandes

(Wetterlage) das Tageslicht angebot. Daraus ergibt sich

die Notwendigkeit des Zuschaltens der künstlichen

Beleuchtung.




Unterschiedliche örtliche Bereiche werden durch separate

Dämmerungsschalter und getrennte Schaltgruppen

erfasst. Damit werden örtliche Tageslichtverhältnisse,

zum Beispiel aufgrund kleinklimatischer Wetterbedingungen,

ebenfalls berücksichtigt, denn in größeren

Gebieten (Großstädten) sind die Wetterbedingungen

durchaus nicht einheitlich. Andererseits kann ein

Helligkeitsdetektor mit anschließender differenzierter

Schwellenwerteinstellung zum Beispiel eng bebaute

Straßen (Straßenschluchten) mit einer starken Ab –

schattung des Tageslichtes von Bereichen mit flacher

Bebauung unterscheiden.


“’Lichtmanagementsystem“‘

Moderne Managementsysteme für die

Außenbeleuchtung basieren auf bidirektionalem (in

beide Richtungen verlaufendem) Informationsaustausch

zwischen der Schaltzentrale und der Leuchtengruppe

bzw. jeder einzelnen Leuchte oder Lampe.

Anlagen mit dimmbaren elektronischen Vorschalt –

geräten und Detektierung diverser Betriebszustände

eröffnen ein zusätzliches Einsparpotenzial von bis

zu 40%.


Die Schaltzentrale ist z. B. auf


* die exakten geografischen Daten – wie eine astronomische Schaltuhr –,

* die Sommer- und Winterzeit,

* spezielle Schaltzeiten – differenziert nach Uhrzeit, Wochen- und Feiertagen, Ferienzeiten und weiteren Kalenderdaten,

* besondere Events und Ereignisse, die sowohl die Straßenbeleuchtung als auch Anstrahlungen und weitere dekorative Beleuchtungen betreffen, programmiert und erhält über externe Sensoren Informationen

z. B. über

* die Verkehrsdichte,

* das Tageslichtniveau,

* das Beleuchtungsstärke- bzw. Leuchtdichteniveau der künstlichen Beleuchtung, wodurch Überbeleuchtungen aufgrund des höheren Neuwertes der Anlage zugunsten von Unterbeleuchten bei Alterung von Lampen und Leuchten vermieden und Energie eingespart werden (Konstant-Lichtregelung),

* Wetterdaten, wie Regen, Nebel, Schnee und

* besondere Gefahren (Brände, Verkehrsunfälle usw.).

Diese Informationen werden als digitale Protokolle

(Schaltbefehle) z. B. per Funk oder über das Versorgungsnetz

(Power Line) an die Verteilerschränke bzw.

zu den Leuchtengruppen übertragen.


Die Leuchtstellen melden diverse Informationen auf

gleichem Wege an die Schaltzentrale zurück, z. B. über


* den Schaltzustand der Leuchtstelle,

* den Betriebszustand (z. B. Defekt) von Lampen und Leuchten,

* die elektrischen Daten der Lampen, aus denen der Zeitpunkt des wahrscheinlichen Ausfalls der Lampe ermittelt wird.


Die rückgemeldeten Daten ermöglichen

* ein Erfassungs- und Auswerteprotokoll, mit dem das System optimiert und die Parameter den realen Bedingungen angepasst werden können,

* eine Energieabrechnung in Echtzeit durch exakte Messung der Brennstunden,

* einen im Voraus bestimmbaren Wartungsplan (Lampenersatz, Inspektionsdienst), der Wartungskosten gegenüber Routinefahrten oder Einzelauswechslungen von Lampen spart und eine höhere Beleuchtungssicherheit ergibt,

* ein örtliches Kataster (z. B. als CAD-Stadtplan) über Position, Energiedaten und Betriebszustand der Leuchtstellen.



== Finanzierung ==


Sanierungsmaßnahmen in der Außenbeleuchtung, insbesondere

in der öffentlichen Beleuchtung, scheitern

oft an den zunächst hohen Investitionskosten. Hier

kann ein Contractingpartner helfen. Er übernimmt die

Investi tionskosten für die Beleuchtungssanierung. Je

nach Art der Refinanzierung beim Contractor werden

dazu zwei Finanzierungsmodelle – das Laufzeitmodell

und das Beteiligungsmodell – angewandt.


Beim Laufzeitmodell erhält der Contractor während der

gesamten Vertragszeit die eingesparten Energie- bzw.

Betriebskosten. Nach Ablauf der Vertragszeit kommt

der Betreiber vollständig in den Genuss der Kosten –

einsparung durch die Sanierung der Straßen beleuch –

tung und hat nur noch die verringerten Kosten zu

tragen.


Beim Beteiligungsmodell verbleibt ein Anteil der Kosten –

einsparung, meist 10%, beim Betreiber der Anlage, der

Rest der Kosteneinsparung dient zur Refinanzierung

der Investition beim Contractingpartner. Die Vertragszeiten

verlängern sich zwar, es entstehen jedoch beim

Betreiber (z. B. der Kommune) sofort Kosteneinsparungen

und Haushaltsentlastungen.



=Planung der Beleuchtung=


== Planung der Außenbeleuchtung mit Datenblöcken ==


Eine erste und für viele Anwendungsfälle ausreichende

Orientierung über die Anlagendaten sind in den lichttechnischen

Datenblöcken enthalten.


Die Datenblöcke tragen eine (Ident-)Nummer und die

Bezeichnung der Leuchten bzw. der Leuchtengruppe.

Je nach Leuchte und deren bevorzugter Anwendung

bestehen die Datenblöcke aus folgenden Diagrammen:


* Isoluxdiagramm

* Mittlere Beleuchtungsstärke Ē in Ix

* Mittlere Leuchtdichte L– in cd/m2.


Die lichttechnischen Anlagendaten beruhen auf fotometrischen

Messungen der Leuchten nach EN 13032-1

bei einer Umgebungstemperatur von 25°C. Dabei wurden

die Leuchten hinsichtlich der Leuchtenneigung in

der konstruktiv vorbestimmten Lage gemessen. Bei

Leuchten mit verstellbarer Leuchtenneigung beziehen

sich die Anlagendaten auf den Anlieferungszustand (z.B.

NeigungswinkeI 15°). Der Lichtpunktüberhang ist einheitlich

s = -1,0 m. Die Leuchtdichteberechnungen gelten

für den Fahrbahnbelag C2 mit qo = 0,07 cd/(m2 · lx).

Die Werte für die Beleuchtungsstärke und Leuchtdichte

sind Wartungswerte, denen ein Wartungsfaktor von 0,8

zugrunde liegt.


“’Isoluxdiagramm E/lx“‘

Die Beleuchtung von Fußgängerbereichen, Parkanlagen,

Plätzen und Arbeitsstätten im Freien wird vorzugsweise

mit Isoluxkurven (Linien gleicher Beleuchtungsstärke)

in einem metrischen Rasterfeld geplant. Im

Mittelpunkt des Rasterfeldes steht die Leuchte als

Einzelleuchte, in Zweifach-, Dreifach- oder Vierfach –

anordnung und ist durch ein entsprechendes Symbol

gekennzeichnet. Die der Berechnung zugrunde liegende

Lichtpunkthöhe h ist angegeben. Die Daten gelten für

die jeweils angegebene Leuchte. Aufgrund der gleichen

relativen Lichtstärkeverteilung können andere Lam pen –

leistungen durch Multiplikatoren M erfasst werden, mit

denen die Beleuchtungsstärkewerte (Para meter der

Isoluxlinien) bei Verwendung der betreffenden Lampen

zu multiplizieren sind. Die Basis-Leistung ist durch

den Multiplikator M = 1,00 gekennzeichnet. Werden

mehrere Leuchten in einem bestimmten Ab stand

zueinander platziert, sind die Werte der Isolux linien an

den entsprechenden Stellen im metrischen Rasterfeld

zu addieren.


“’Mittlere Beleuchtungsstärke Ē/lx“‘

Für die Beleuchtung von Anlieger- und Sammelstraßen,

Fußgängerzonen, Fußwege, Radwege, Parkstraßen

usw. wird die mittlere Beleuchtungsstärke und deren

Gleichmäßigkeit auf der Fahrbahn als wesentliches

Gütemerkmal der Beleuchtung herangezogen. In

dem Diagramm Ē in Ix sind für Straßen mit einer

mittleren Beleuchtungsstärke, zum Beispiel von

Ē ≥ 3 Ix (Emin ≥ 0,6 Ix) und von Ē ≥ 7,5 Ix (Emin ≥ 1,5 Ix),

entsprechend der S-Beleuchtungsklassen nach

EN 13201-2 der Lichtpunktabstand a in Abhängigkeit

von der Fahrbahnbreite b und der Lichtpunkthöhe h

sowie der Lampenbestückung der Leuchten direkt

ablesbar. Aus dem Diagramm entnimmt man, dass

mehrere Anlagengeometrien die Bedingung zum Beispiel

Ē ≥ 3 Ix mit Emin ≥ 0,6 Ix erfüllen. Welche Anlage

ausgeführt wird, hängt von baulichen und sonstigen

Entscheidungskriterien des Betreibers der Anlage ab.

In der Praxis wird man die Anlage mit dem größten

Lichtpunktabstand auswählen.


“’Mittlere Leuchtdichte L– in cd/m2“‘

Für die Beleuchtung von Kraftfahrstraßen, wie Schnellund

Umgehungsstraßen mit oder ohne Mittelstreifen,

für Hauptverkehrs- und Durchfahrtsstraßen sowie

für Sammel- und Verbindungsstraßen von Wohngebieten

wird die mittlere Leuchtdichte und deren Gleich –

mäßigkeit auf der Fahrbahn als wesentliches Gütemerkmal

der Beleuchtung herangezogen. In dem

Diagramm L– in cd/m2 sind für solche Straßen, die nach

den ME-Be leuch tungsklassen gemäß EN 13201-2

beleuchtet werden müssen, die Lichtpunktabstände a

in Abhängigkeit von der Lichtpunkthöhe h und der

Fahrbahnbreite b für verschiedene Lampenleistungen

und mittlere Leuchtdichten L in cd/m2 direkt ablesbar.





Aus dem Diagramm entnimmt man, dass mehrere Anlagengeometrien

die Bedingung zum Beispiel L ≥ 0,5 cd/m2

erfüllen. Welche Anlage ausgeführt wird, hängt von

baulichen und sonstigen Entscheidungskriterien des

Betreibers der Anlage ab. In der Praxis wird man die

Anlage mit dem größten Lichtpunktabstand auswählen.


== Planung von Anstrahlungen mit Datenblöcken ==


Die Datenblöcke tragen eine (Ident-)Nummer und die

Nr. des Scheinwerfers. Sie enthalten die wichtigsten

lichttechnischen Produktdaten sowie für die orientierende

Beleuchtungsplanung Werte der Beleuchtungsstärke

für bestimmte Anlagengeometrien.


Die Datenblöcke gliedern sich in folgende Diagramme.


* Lichtstärkeverteilung mit Halbstreuwinkel

* Beleuchtungsstärken in Abhängigkeit vom Abstand D

* Isoluxdiagramm Ē in lx

* Multiplikatoren.


Die lichttechnischen Anlagendaten beruhen auf

fotometrischen Messungen der Leuchten, die nach

EN 13032-1 bei einer Umgebungstemperatur von 25°C

vorgenommen wurden. Die Werte für die Beleuchtungsstärke

sind Wartungswerte, denen ein Wartungsfaktor

von 0,8 zugrunde liegt.


“’Lichtstärkeverteilung“‘

Wegen des oft sehr spitzen Kurvenverlaufs erfolgt die

Darstellung der Lichtstärkeverteilung in kartesischen

Koordinaten für die Ebenen C0 – C180 und C90 – C270. Die

Lichtstärken sind auf 1000 Im (Einheit cd/klm) bezogen.



Die Lichtstärke unter 0° ist senkrecht zur Lichtaustrittsfläche

gerichtet. Bei asymmetrischen Lichtstärkeverteilungen

wird der Ausstrahlungswinkel ¥max der

maximalen Lichtstärke gesondert angegeben. Die

Lichtstärkeverteilung dokumentiert die unterschied –

lichen Optiken der Scheinwerfer: rotationssymmetrisch

eng strahlend (RE) und symmetrische, letzte wiederum

mit eng strahlender (SE), mittelbreit strahlender (SM)

und breit strahlender (SB) Optik, ferner die extrem

asymmetrische Optik (AM). Der Halbstreuwinkel ist als

ebener Winkel definiert, bei dem die Lichtstärke auf

den halben Wert des Maximalwertes gesunken ist.

Der Halbstreuwinkel bezieht sich auf ¥ = 0° oder ¥max.

Liegt das Maximum der Lichtstärkeverteilung in der

C90 – C270-Ebene unter dem Maximalwert der Lichtstärke

in der C0 – C180-Ebene, ist eine Streuwinkelangabe in

der Ebene C90 – C270 wenig sinnvoll.


“’Beleuchtungsstärken in Abhängigkeit vom Abstand D“‘

Dieses Diagramm enthält Angaben über die mittlere Ē,

die maximale Emax und die minimale Beleuchtungsstärke

Emin in Abhängigkeit vom Abstand D des Strahlers

zur Be wertungsfläche. Bewertungsfläche ist die Schnittfläche

durch den Lichtkegel, dessen Öffnungswinkel

etwa dem Halbstreuwinkel entspricht. Bei rotations –

symmetri scher Lichtstärkeverteilung ist die Schnitt fläche

ein Kreis, der auf ein Quadrat der Seitenlänge A x B

vergrößert ist. Der Strahler befindet sich im Ab stand D

über dem Leuchtenfußpunkt mit den Koordina ten (0,0).


Bei asymmetrischen Lichtstärkeverteilungen wird die

Bewertungsfläche in der einen Richtung (Seitenlänge A)

etwa durch den Halbstreuwinkel und in der anderen

Richtung durch eine etwa doppelt so große Seiten länge

B begrenzt (diese Fläche ist im Isoluxdiagramm markiert).

Bei asymmetrischen Lichtstärkeverteilungen

wird der Abstand der Schnittfläche (Bewertungsfläche)

A x B vom Leuchtenfußpunkt durch das Maß x bestimmt.

Das Diagramm zeigt die Lage des Licht kegels zum

Scheinwerfer und verdeutlicht auch die Asymmetrie.


In der Tabelle sind die Abstände D, die Abmessungen

der Bewertungsflächen A und B, falls erforderlich die

Maße x für die Lage der Bewertungsflächen und die

Beleuchtungsstärkewerte angegeben.


“’Isoluxdiagramm E/lx“‘

Die Beleuchtung zum Beispiel von Plätzen und Arbeitsstätten

im Freien wird vorzugsweise mit Isoluxkurven

(Linien gleicher Beleuchtungsstärke) in einem metrischen

Rasterfeld (Bewertungsfläche A x B) geplant.

Die Scheinwerfer befinden sich in den Koordinaten (0,0)

im Abstand D über dem Rasterfeld. Die Daten gelten

für die jeweils angegebenen Produkte. Aufgrund der

gleichen relativen Lichtstärkeverteilung können andere

Lampenbestückungen durch Multiplikatoren M erfasst

werden, mit denen die Beleuchtungsstärkewerte (Parameter

der Isoluxlinien) zu multiplizieren sind. Die

Basis-Bestückung ist durch den Multiplikator M = 1,00

gekennzeichnet. Werden mehrere Leuchten in einem

bestimmten Abstand zueinander platziert, sind die

Werte der Isoluxlinien an den entsprechenden Stellen

im metrischen Rasterfeld zu addieren.


Bei asymmetrischen Scheinwerfern liegen die Isoluxkurven

asymmetrisch zu dessen Fußpunkt. Der

Abstand der Bewertungsfläche A x B vom Fußpunkt

des Strahlers ist durch das Maß x gekennzeichnet.


“’Multiplikatoren“‘

Aufgrund der gleichen relativen Lichtstärkeverteilung

können andere Lampenleistungen durch Multiplikatoren

M erfasst werden, mit denen die Beleuchtungsstärkewerte

bei Verwendung der betreffenden Lampen zu

multiplizieren sind. Die Basis-Leistung ist durch den

Multiplikator M = 1,00 gekennzeichnet.










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