Adaptives Stadtlicht: Untersuchung einer sich an Passanten und Umweltbedingungen anpassenden LED-Beleuchtung urbaner Räume

Baumeister, Jörg

doi:10.24355/dbbs.084-200809110200-1

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Adaptives Stadtlicht : Untersuchung einer sich an Passanten und Umweltbedingungen anpassenden LED-Beleuchtung urbaner Räume

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Für die öffentliche Beleuchtung ist seit der Markteinführung von Hochleistungs-LEDs im Jahre 2006 ein Wechsel zur LED-Technik absehbar. LEDs (Light-Emitting-Diodes) zeichnen sich durch hohe Effizienz und lange Lebensdauer aus, ermöglichen aber auch erstmals in der Lichtgeschichte eine stufenlose Modulation der Lichtintensität und Lichtfarbe. Daraus ergibt sich die Chance zu einer unmittelbaren Reaktion der Beleuchtung auf äussere Einflüsse - also zur Adaption. Die vorliegende Untersuchung greift dieses Potential auf. Zuerst werden marktgängige Komponenten zur Detektion von Umweltbedingungen / Passanten mit LED-Steuerungs-Komponenten kombiniert, dann die jeweiligen Verbindungen hinsichtlich ihrer Verbesserungs-Möglichkeiten für die Stadtbeleuchtung sondiert. Das Resultat: innovative Anwendungen für die öffentliche Beleuchtung. So wirkt die neuartige Anwendung „Bioadaption“ mittels Rotfärbung gegen vermutete Gesundheitsstörungen durch Kunstlicht wie z. B. einer Erhöhung des Krebsrisikos. Gleichzeitig schränkt es massgeblich ökologische Schäden ein, die durch Lichtemissionen erzeugt werden. Die Anwendung „Positionsadaption“ beleuchtet die direkte Passanten-Umgebung, sodass an Stellen ohne Beleuchtungsbedarf die Helligkeit erheblich gesenkt werden kann. Gemeinsam mit weiteren Adaptionen, die die Alterung der Leuchtmittel, die Umgebungshelligkeit und die Witterungsbedingungen berücksichtigen, ergeben sich weitreichende Vorteile: Eine Kombination dieser Anwendungen führt zu Energie-Reduzierungen um bis zu 70%. Erhebliche finanzielle Einsparungen und nachhaltige CO2-Entlastungen sind die Folge. Gleichzeitig verringern sich die Licht-Belastungen für Mensch und Umwelt. Ökonomie und Ökologie stehen deshalb bei Adaptivem Stadtlicht nicht im Widerspruch, sondern ergänzen sich. Darüber hinaus wird eine Erhöhung der Sicherheit durch eine aktive Signalisierung der Verkehrsteilnehmer erwartet. Aus gestalterischer Sicht ermöglicht Adaptives Stadtlicht die Wiedereinführung einer natürlichen Nächtlichkeit. Deren Dunkelheit verändert sich infolge der adaptiven Lichtdynamik fliessend und avanciert zu einem neuen Parameter der Stadtgestaltung. Aus der Idee eines sich anpassenden Stadtlichtes ergeben sich so viele Vorteile, dass sich Adaptives Stadtlicht als Grundlage für die nächste Stadtlicht-Generation empfiehlt.

Since high-power LEDs first came on the market in 2006, there has been a general switchover to LEDs for public lighting purposes. LEDs (light-emitting diodes) are highly efficient and have a long service life, and, moreover, for the first time in the history of urban lighting enable modulation of light intensity and light color at will. In other words, the lighting can respond directly to outer influences, and thus adapt. The present study addresses this potential: First, it combines customary components on the market for detecting environmental conditions / passers-by with LED control components, and then explores the respective combinations to assess in what way they could improve lighting in cities. The result: innovative applications for public lighting made up of familiar components. Thus, the “Bioadaptation” application functions by introducing red light in order to counter the assumed health impairment of exposure to artificial light, e.g., the increased risk of cancer. At the same time, it constrains major ecological damage caused by light emissions. “Positional Adaptation” sheds light on the direct surroundings of passers-by, meaning that the brightness can be considerably toned down in places which do not require lighting. Along with other applications that consider the ageing of the luminaires, ambient brightness and weather conditions, key advantages are achieved: A combination of applications leads to energy reductions of up to 70%. The result: considerable financial savings and enduring lower CO2 emissions. At the same time, the strain lighting places on people and the environment is reduced. Economics and ecology therefore go hand in hand in the case of Adaptive Urban Lighting. Moreover, active signaling by traffic participants is believed to enhance safety. From the design viewpoint, Adaptive Urban Lighting enables the re-introduction of natural nocturnal light with different degrees of darkness. These change smoothly as a result of the adaptive, dynamic lighting and emerge as a new parameter that can be used in planning the face of our cities. The idea of adaptive lighting for cities thus gives rise to so many advantages that Adaptive Urban Lighting can be recommended as the basis for the next generation of city lighting.