Modernisierung der Straßenbeleuchtung mit LED-Technologie

​veröffentlicht am 8. Januar 2016

 

Erkennbar sind sie meist durch die deutlich bessere Ausleuchtung der Straße und anhand der geringen Anzahl der Leuchten: LED-Straßenleuchten. Viele Kommunen können mittlerweile die erheblichen Auswirkungen zudem auf der Stromrechnung sehen, denn mit den hocheffizienten Leuchten lässt sich der Strombedarf bis zu 70 Prozent reduzieren. Auch wenn Fördermöglichkeiten die Amortisationszeit zudem deutlich verbessern, kann jedoch nicht in jedem Fall zur Umrüstung geraten werden.

 

​Die LED („light-emitting diode”) diente zur Zeit ihrer Erfindung 1962 eher noch der Signalübertragung oder als Leuchtanzeige, in der jüngeren Vergangenheit ist der Technologie durch eine deutliche Senkung der Produktionskosten, Varianz in Leuchtstärke und Lichtfarbe sowie einer Erhöhung der Zeitstandfestigkeit der Einzug in private Haushalte, Gewerbe- und Industriehallen sowie eben auch die Beleuchtung von Wegen, Straßen und Plätzen gelungen.
   
In vielen Kommunen werden – begründet durch das noch betriebsfähige Leuchtmittel – zur Straßenbeleuchtung noch großteils Quecksilberdampflampen verwendet. Seit dem 13. April 2015 ist gemäß der EU-Ökodesign-Richtlinie der Vertrieb von Quecksilberdampflampen mittlerweile jedoch untersagt.
 

Finanzierung mit Fördermitteln

Mit der novellierten Kommunalrichtlinie zu Klimaschutzprojekten in Kommunen wurde auch die Förderung von Außen- und Straßenbeleuchtung wieder aufgenommen. Förderungsberechtigt sind dabei Kommunen, kommunale Eigenbetriebe sowie Betriebe, Unternehmen und sonstige Einrichtungen, die gänzlich in kommunaler Trägerschaft stehen. Die Höhe der Förderung wird aus der Reduzierung der CO2-Emissionen des Leuchtensystems der Außen- und Straßenbeleuchtung, der wirtschaftlichen Amortisationszeit und der Regelungs- und Steuerungstechnik bestimmt. Für eine Förderung von bis zu 20 Prozent der zuwendungsfähigen Ausgaben müssen die CO2-Emissionen um mindestens 70 Prozent, bezogen auf den aktuellen Ist-Zustand, reduziert werden. Für bis zu 25 Prozent Förderung muss eine CO2-Reduktion von mindestens 80 Prozent und eine tageslichtabhängige Regel-und Steuerungstechnik nachgewiesen werden. Die Förderung umfasst den Einbau hocheffizienter LED-Beleuchtungstechnik, die Installation einer tageslichtabhängigen Regelungs- und Steuertechnik und einer zonenweise Zu- und Abschaltung von Leuchten in Abhängigkeit von den Soll-Beleuchtungsstärken. Von der Förderung ausgeschlossen sind die Errichtung von Lichtmasten, deren Verkabelung und Kabelübergangskästen. Diese können jedoch zinsvergünstigt über Programme der KfW finanziert werden. Auch neue Lichtpunkte, die im Zuge der Straßenbeleuchtungssanierung benötigt werden, können hierüber gefördert werden.
 

Wenn nicht jetzt – wann dann?

Vor dem Hintergrund dieser Förderung ist es für Kommunen sehr interessant, ihre aktuelle Straßenbeleuchtungssituation zu analysieren und energetische und monetäre Einsparpotenziale zu ermitteln. Es lassen sich je nach Art, Alter und Bestand der Straßenleuchten deutlich unterschiedliche Einsparungen erzielen. Der Zusammenhang soll an folgenden Beispielfällen dargestellt werden. Im ersten Fall wurde von 1.000 Quecksilberdampflampen mit 125 W Leistung je Leuchtpunkt ausgegangen, die gegen LED-Leuchten mit einer Leistung von 35 W ersetzt werden. Der zweite Fall geht von einer bestehenden Leistung von 70 W je Leuchte aus. In beiden Fällen wurden ein Strompreis von 19 ct/kWh und eine Brennstundendauer von 4.000 Stunden pro Jahr angenommen. Die Ergebnisse sind wie folgt:
 

 

 

 

Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass für die Wirtschaftlichkeitsberechnung die Ausgangsituation genau analysiert werden muss. Beim Austausch der Quecksilberdampflampen könnte allein aus der Einsparung der Stromkosten und mit der Förderung des PtJ von 20 Prozent eine Amortisationszeit von unter 5 Jahren erreicht werden. Bei der Ausgangslage von 75 Watt würden die Förderbedingungen nicht erfüllt und die Einsparung wäre deutlich geringer, sodass sich eine Amortisationszeit von über 10 Jahren ergäbe. In beiden Fällen wurde die Amortisationszeit lediglich über die Einsparung der Stromkosten gerechnet, in vielen Fällen kann zusätzlich auch eine Verbesserung der Wartungskosten erreicht werden, da der Austausch defekter Leuchten regelmäßig in größeren Zyklen erforderlich wird.
 
Häufig ist jedoch der alleinige Leuchtkörpertausch aus rein wirtschaftlichen Gründen zu kurz gedacht, da – wie bei allen Änderungsprozessen im öffentlichen Raum – außerdem die Belange der betroffenen Bürger zu beachten sind. In vielen Kommunen sind die LED-Modernisierungen unter keinem „guten Stern” gestartet, da Bürgerinteressen nicht ausreichend berücksichtigt wurden, worunter dann die Akzeptanz leidet. Beschwerden über zu helle Lichtemission, Blendwirkungen, Schlafstörungen und zu schlechte Ausleuchtung sind die Folge. Die Ausschreibung eines abgestimmten Planungskonzeptes kann hier neben den technischen/wirtschaftlichen Grundanforderungen zu besseren Ergebnissen führen. Ein ganzheitliches Planungskonzept kann zudem zu einer deutlichen Reduktion der Lichtpunkte führen; die Folge sind neben der bedarfsorientierten Ausleuchtung weiter sinkende Energie- und Wartungskosten.

  
Typische Hemmnisse für die Durchführung von Modernisierungen der Straßenbeleuchtung bzw. für die vorgeschaltete Ausschreibung, sind die notwendigen Mittel, die fehlende Planungskompetenz für LED-Straßenbeleuchtungskonzepte und nicht vorhandenes Personal. Häufig wird in der Folge regionale Wertschöpfung aus der Hand gegeben und ein größerer externer Contractor mit der Durchführung der Modernisierung sowie dem sich anschließenden Betrieb der Straßenbeleuchtung beauftragt. Nachhaltigere Konzepte sollten neben Bürgerinteressen die Unternehmen und Energieversorger vor Ort beispielsweise in Form von Betriebsführungsverträgen oder Contractingvereinbarungen – soweit mit vergaberechtlichen Vorgaben vereinbar – mit einbeziehen. Hier bestehen zahlreiche denkbare Gestaltungsmöglichkeiten  von der „einfachen” Umrüstung nach Aufwand bis hin zum Finanzierungscontracting. Je nach Ausgangssituation und Zielplanung wäre dann die optimale vertragliche Gestaltung auszuwählen. Zudem können sich für den regionalen Energieversorger weitere Einsparoptionen z.B. durch die dezentrale Stromerzeugung ergeben.

  
Zukunftsausblick

Mit der Modernisierung der Straßenbeleuchtung können Energiekosten, CO2-Emissionen und Wartungskosten gespart werden. Der bloße Leuchtmitteltausch ist zwar bereits ein Schritt in die richtige Richtung, die vollen Vorteile der LED-Technologie können jedoch nur genutzt werden, wenn die Modernisierung im Rahmen eines umfänglichen Beleuchtungskonzeptes durchgeführt wird. Hier sollten auch künftige Entwicklungen wie Elektromobilität (z.B. Masten mit Lademöglichkeit) oder Smart- City-Ansätze (z.B. integrierte Sensoren und Funkverbindungen) mit bedacht werden, denn die technologischen Entwicklungen weisen eine hohe Dynamik auf.