Nachhaltige Straßenbeleuchtung für Smart Cities

Intelligentes Licht im Freiluft-Labortest Doll Living Lab

Im Herbst 2021 startete der Lichttechnologie-Anbieter Tridonic auf dem Testfeld des Doll Living Lab bei Kopenhagen ein auf drei Jahre angelegtes Pilotprojekt, um neue, intelligente Lösungen für eine nachhaltige Außenbeleuchtung zu erproben. Ziel des Projekts ist es, Städten und Kommunen erhebliche Kosteneinsparungen mit einer intelligenten Straßenbeleuchtung zu ermöglichen. Darüber hinaus sollen damit neue Funktionen für eine intelligente Beleuchtungsinfrastruktur erprobt werden, die Mensch und Natur gleichermaßen berücksichtigen.

Die eingesetzten Leuchten verfügen über drei Schnittstellen zur Aufnahme der Sensor- und Kommunikationsmodule.
Für die Kommunikation der Leuchten untereinander ist der neue D4i- und Zhaga-kompatible RF Multimaster Controller von Tridonic verantwortlich.
Die Schnittstellen an der Unterseite der Leuchtengehäuse wurden mit PIR-Multisensoren speziell für die Straßenbeleuchtung bestückt. Mit zwei PIR-Elementen und asymmetrischen Linsen erfassen sie zwei getrennte Bereiche, wie auf der Teststrecke im DOLL Living Lab.

Smart City Reallabor

Als Reallabor angelegt, können im Kopenhagener Vorort Albertslund neueste Entwicklungen für Smart-City-Anwendungen von Fachkräften aus Wissenschaft, Stadtplanung und Lichtingenieurwesen auf Ihre Funktionalität erprobt und entsprechend weiterentwickelt werden. Das Doll-Testfeld ist Europas größte Einrichtung dieser Art und wartet zudem mit Ausstellungsräumen und einem Innovationszentrum auf. Gemeinsam mit dem Außenleuchtenhersteller WE-EF und dem auf IoT-Lösungen spezialisierten Unternehmen Paradox Engineering wurden die technischen Grundlagen für eine intelligente und vernetzte Stadtbeleuchtung entwickelt, die im Rahmen des Pilotprojekts realisiert und getestet werden. An dem Projekt beteiligt sind zusätzlich viele weitere Partner aus der Beleuchtungs- und Smart City-Industrie.

Für das Pilotprojekt ist eine einspurige Einfallstraße in die Kopenhagener City im Grenzbereich zwischen Gewerbenutzung und Wohnbebauung mit neuen Straßenleuchten ausgestattet worden. Eingesetzt wurden auf einer Länge von rund 800 Metern insgesamt 23 LED-Straßenleuchten VFL540-DE der Firma WE-EF. Die Leuchten sind mit Tuneable White-Technologie mit stufenloser Farbtemperaturregelung von 2.700 K bis 6.000 K und intelligenten Komponenten ausgestattet und verfügen über drei Schnittstellen des Typs Zhaga Book 18 zur Aufnahme der Sensor- und Kommunikationsmodule.

Tuneable White für unterschiedliche Lichtszenen

Für die Kommunikation der Leuchten untereinander wird der neue D4i- und Zhaga-kompatible RF-Multimaster-Controller von Tridonic verwendet. In der ersten Testphase wurden die Schnittstellen an der Unterseite der Leuchtengehäuse mit PIR-Sensoren bestückt, die speziell für die Anwendung bei Straßenleuchten/in diesem Projekt entwickelt wurden. Über zwei PIR-Elemente mit asymmetrischen Linsen ermöglichen diese auch die Erfassung von zwei getrennten Bereichen. Die nach dem D4i-Standard entwickelten Outdoor Treiber gewährleisten die leichte Integration der Leuchten in IoT-Netzwerke. Mit dem PE Smart Urban Network von Paradox Engineering wird die Anlage überwacht und gesteuert.

Bei diesem Projekt kommt erstmals eine Lösung mit Tunable White-Funktion im Außenbereich zur Anwendung, mit der Helligkeit und Farbtemperatur im Laufe des Tages verändert werden können. Damit können je nach Situation und Bedarf verschiedene Lichtszenen eingestellt werden – beispielswiese angenehm warmes Licht für die Morgenstunden. Im Tagesverlauf kann sich die Wegebeleuchtung sanft auf ein komfortables Level, bis hin zu einer aktivierenden Beleuchtung mit kühlerer Farbtemperatur erhellen und ebenso sanft wieder herunterdimmen, wenn ausreichendes Tageslicht vorhanden ist bzw. wenn keine Bewegung gemessen wird. Dadurch kann das System außerdem zu einer Reduzierung des Stromverbrauchs damit zu einer nachhaltigen Stadtentwicklung beitragen.

Vielfältige intelligente Funktionen in der Entwicklung

Neben der Beleuchtungssteuerung ermöglicht das System die Umsetzung weiterer Smart City-Funktionen: Dank integrierter Sensoren lassen sich Verkehrsfluss und Verkehrsdichte messen und in der Folge – durch Vernetzung mit der Ampelsteuerung – Staus in der Stadt reduzieren. Außerdem kann damit der Parkplatz-Suchverkehr verringert werden, denn die Sensoren in den Leuchten erkennen freie Parkplätze, die über die Cloud an eine App übermittelt werden. Die Entwicklung des Projekts ist dabei nicht abgeschlossen – regelmäßig werden neue Funktionsebenen implementiert, mit dem Ziel, die Digitalisierung des städtischen Raums voranzutreiben.

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Die Einrichtung von Beleuchtungsanlagen mit zentraler Steuerung ist für den öffentlichen wie privaten Bereich interessant.

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