CPG Newsletter: Energieeffiziente Stadtbeleuchtung

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Energieeffiziente Stadtbeleuchtung

Warum gerade bei der Stadtbeleuchtung Energie sparen?

Die Beleuchtung von Straßen und Städten ist wichtig für die Verkehrssicherheit und muss gleichzeitig noch Ansprüche an die Anwohner- und Nutzerzufriedenheit erfüllen. Doch kann man sich bei dem Thema dieses Newsletters die Frage stellen: Warum sollte man gerade bei der Beleuchtung Energie sparen, gibt es nicht wichtigere Stellen, an denen man etwas tun könnte?

Sollen die Ziele der Bundesregierung zum Klimaschutz erreicht werden, muss in allen Bereichen nach sinnvollen Möglichkeiten der Energieeinsparung gesucht werden. Also müsste die Frage besser lauten: Wie groß ist das Potential, im Bereich der Stadtbeleuchtung Energie zu sparen und lohnt es sich überhaupt?

In den rund 11.400 Städte und Gemeinden in Deutschland sind insgesamt etwa 9,4 Millionen Lichtpunkte, mit einer jährlichen mittleren Brenndauer von jeweils rund 4.000 Stunden, in der Straßenbeleuchtung installiert. Die Größe des Energieverbrauchs dieser öffentlichen Außenbeleuchtung ist leicht zu unterschätzen, denn sie liegt bei rund 40 Prozent des gesamten kommunalen Stromverbrauchs. Gerade ältere Beleuchtungsanlagen benötigen deutlich mehr Energie, als mit dem aktuellen Stand der Technik nötig wäre. In einem solchen Falle kann das Energieeinsparpotential bei bis zu 80 Prozent liegen. Solche großen Potentiale zum Energiesparen gibt es in kaum einem anderen Bereich. 

Die damit einhergehende Stromkostenersparnis kann für Städte und Gemeinden interessant sein: Nach Angaben des Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie ZVEI könnten deutsche Kommunen mit effizienter Lichttechnik allein bei der Straßenbeleuchtung jährlich bis zu 2,2 Milliarden Kilowattstunden an Energie und 1,4 Millionen Tonnen an CO2-Emissionen einsparen. Die entsprechenden Stromkosteneinsparungen pro Jahr würden bei rund 400 Millionen Euro liegen (bei einem Preis von 0,18 Euro pro Kilowattstunde). Jedoch stehen dieser möglichen Stromkostenersparnis mitunter sehr große Investitionskosten gegenüber. Auch die Wartungskosten können beim Einsatz moderner Technik steigen. Um abzuschätzen, ob eine Investition in eine Erneuerung der Beleuchtung sinnvoll ist, muss also der gesamte Lebensweg mit allen Kosten einer Sanierung inklusive der Kosten für Planung, auch Lichtplanung, Anschaffung, Strom, Wartung sowie Demontage und Entsorgung betrachtet werden. Hierbei soll dieser Newsletter Hilfestellung leisten. 


Abbildung 1: Umgangssprache und Fachsprache klaffen bei diesen Bezeichnungen auseinander. Das Bild zeigt den Sprachgebrauch der Fachsprache. Diesem folgt der vorliegende Text.

Solche energiesparenden Maßnahmen umzusetzen, kann unterschiedliche Teile der Beleuchtung betreffen, deren fachsprachliche korrekte Bezeichnung in Abbildung 1 gegeben ist. Eine zunächst günstig erscheinende Nach- oder Aufrüstung mit moderner Technik, bei dem nur die Lampe gewechselt wird, ist oft nicht möglich oder bringt mehr Probleme mit sich als der Ansatz löst. Nachrüstlampen passen nicht in jede Leuchte, und ihr Gewicht kann außerdem die Lampenfassung mechanisch überlasten. Außerdem liefern Nachrüstlampen oft nicht das gleich gute Beleuchtungsniveau. Sollen neue Leuchten installiert werden, ergeben sich meist hohe Investitionskosten, auch weil der Einsatz einer Lichtquelle mit anderer Lichtabstrahlcharakteristik eine Lichtplanung erfordert, woraus sich Zusatzkosten ergeben. 
 

Technik von Leuchtdioden (LED) 

Im Jahr 2008 setzte bei der Entwicklung der LED, kurz für light-emitting diode (zu Deutsch „lichtemittierende Diode“), nach vielen kleinen Fortschritten eine starke Beschleunigung der Innovationen ein, welche die Beleuchtungsindustrie seitdem stark verändert hat. Die Technik wurde zwar bereits 1962 das erste Mal zum kommerziellen Produkt entwickelt, allerdings waren LEDs damals noch sehr teuer und gaben ausschließlich rotes Licht ab. Erst durch die Entwicklung von Blaulicht-LEDs konnte 1996 die erste kommerzielle Weißlicht-LED hergestellt werden. Inzwischen sind LEDs in der Herstellung günstig genug geworden, dass sie in fast allen Bereichen der Beleuchtung eine große Rolle spielen – auch bei der Stadtbeleuchtung. Einen kurzen Überblick über die Technik und einige der Vorteile für die Anwendung von LEDs in Innenräumen gibt das zehnminütige Video LED-Leuchtmittel sparen Strom des VDI ZRE.

Heute existieren verschiedene Varianten von LEDs: die weitverbreitete anorganische LED sowie die organische LED (OLED). In diesem Newsletter werden im Weiteren mit LED anorganische LEDs bezeichnet und nicht die gesamte Gruppierung aller LEDs, außer dies wird explizit anderweitig erwähnt.

Eine LED erzeugt Licht durch Elektrolumineszenz: Kernstück bildet ein Halbleiterkristall. Fließt durch diesen ein Strom, entstehen Licht und Wärme, wie in Abbildung 2 dargestellt. LED-Chips aus diesen Halbleiterkristallen haben üblicherweise eine Kantenlänge von etwa einem Millimeter und sind in weitere Bauelemente eingefasst. Meist sorgen Reflektoren dafür, dass das Licht im gewünschten Abstrahlwinkel von 15 bis 180 Grad ausgestrahlt wird. Kommt zusätzliche eine Linse zum Einsatz, schützt diese den Chip und lenkt das Licht. Außerdem muss eine Kühlung verbaut werden, denn die Lebensdauer von LEDs hängt stark von der Temperatur ab: Je kühler, desto langsamer die Lichtstrom-Degradation der LED.


Abbildung 2: Schematischer Aufbau eines LED-Moduls im Querschnitt links, mit angegebenem Energieverlauf rechts.

Die Verbreitung von LEDs auf dem Beleuchtungsmarkt verlief in den vergangenen 5 Jahren wesentlich schneller als Studien vorausgesagt hatten. Bereits im ersten Quartal 2015 war in jeder zweiten verkauften Außenleuchte im gewerblichen, industriellen und kommunalen Sektor ein LED-Modul verbaut. Doch Standards und Normen konnten mit dieser schnellen Entwicklung nicht mithalten, so dass ein großer Nachholbedarf für einheitliche Kennzeichnungen und Prüfkriterien entstanden ist. 

Durch eine zunehmende Verschärfung der rechtlichen Vorgaben zur Mindesteffizienz von Straßenbeleuchtungen, wird die Auswahl bei der Leuchtmitteltechnik eingeschränkt. Aktuell besteht durch die EG-Verordnung 245/2009 zwar kein direkter Zwang zur Umrüstung von Leuchten, aber Lampen welche die Anforderungen nicht erfüllen, dürfen nicht mehr in den Verkehr gebracht werden. Weiter eingeschränkt wird die Auswahl durch die im Mai 2011 novellierten Fassung der RoHS-Richtlinie (Restriction of the use of certain Hazardous Substances), welche die Menge reguliert, in welcher Hersteller von Beleuchtungskörpern in der EU schädliche Stoffe, wie Quecksilber, Blei und Cadmium einsetzen dürfen. Da das Nachrüsten von Leuchten mit LED-Modulen technisch nicht immer möglich ist, könnten Kommunen durch eine zukünftige weitere Verschärfung gezwungen werden, ihre gesamte Stadtbeleuchtung frühzeitig zu erneuern. Dies kann, gerade wenn die bisherige Beleuchtung noch nicht abbezahlt ist, zu großen finanziellen Belastungen führen. 

Zur Diskussion über die künftige EU-Regulierung von Lichtquellen sei auf das vom Umweltbundesamt initiierte Offene Forum EU-Regelungen Beleuchtung hingewiesen.
 

Chancen und Fallstricke von LED-Außenbeleuchtungen

Besonders interessant sind LEDs vor allem wegen ihres verhältnismäßig geringen Stromverbrauchs. Gegenüber konventioneller Außenbeleuchtung können sie, wie in Abbildung 3 dargestellt, im Einzelfall bis zu 80 Prozent der Energie und des damit verbundenen CO2-Ausstoßes einsparen. Ein weiterer relevanter Vorteil der LED-Technik ist die erwartete hohe Lebensdauer der Module. Sie wird für Straßenleuchten von den Herstellern mit Werten zwischen 50.000 und 100.000 Betriebsstunden angegeben – im Vergleich zu den 1.000 bis 30.000 üblichen Stunden anderer Techniken in diesem Bereich. Dies kann für Außenbeleuchtungen eine mögliche Einsatzdauer von mehr als einem Jahrzehnt bedeuten. 


Abbildung 3: Sparpotenziale beim Energieverbrauch verschiedener Lampen- und Leuchtentechniken in der Außenbeleuchtung.

Die Erfahrungsberichte zu LED-Beleuchtungen aus Kommunen fallen teilweise jedoch deutlich negativer aus, als es die technischen Errungenschaften vermuten lassen. Zum Teil liegt dies daran, dass die LED-Technik für die breite Anwendung immer noch eine relativ neue und nicht vollständig ausgereifte Technik ist – auch wenn in den Jahren seit ihrer Einführung bereits erhebliche Fortschritte gemacht wurden. 

Allerdings gibt es auch Unterschiede zwischen Theorie und Praxis, wie zum Beispiel bei der Lebensdauer: Denn 100.000 Stunden würden über 11 Jahre Dauerbetrieb bedeuten. Diese wartet aber kein Hersteller für seine Tests ab, bevor er sein neues Produkt auf den Markt bringt. Es handelt sich also um Schätzungen auf Grundlage von Laborwerten. Außerdem kommen in der Anwendung weitere Faktoren hinzu, welche die Lebensdauer eines LED-Moduls verkürzen können, denn diese Technik ist an einigen Stellen deutlich anfälliger als die alte. Eine Überspannung, aus Spannungsspitzen im Netz durch Schaltvorgänge oder durch einen Blitzeinschlag in der Nähe, kann zu einem Komplettausfall führen. Eine ineffektive Kühlung, herstellungsbedingt oder durch Verschmutzung, kann die Lebensdauer des Modules deutlich verringern. ­Eine regelmäßige Beseitigung von Verschmutzungen hat höhere Wartungskosten zur Folge. Ferner besteht ein LED-Modul aus mehreren Bauteilen, von denen manche eine kürzere Lebensdauer als die Leuchtdiode selbst haben können. Diesem Sachverhalt muss beim Einkauf von Leuchten mit LED-Modulen Rechnung getragen werden, damit ein möglicher verfrühter Ausfall nicht zum finanziellen Schaden der Kommune wird. Oft ist ein Ersatz von Leuchten oder LED-Modulen vom Hersteller nach mehreren Jahren nicht möglich, da die Produkte meist nach wenigen Jahren von neuen Modellen abgelöst werden.

LEDs sind aber besonders robust gegen häufiges An- und Ausschalten und können gedimmt werden. Dadurch ergeben sich an einigen Standorten weitere Möglichkeiten, Energie einzusparen. Ein bedarfsgerechter reduzierter Betrieb ist leichter als mit herkömmlicher Technik möglich, ohne dass durch die geringere Ausleuchtung gefährliche Zonen mit schlechter Sicht entstehen. Eine solche intelligente Steuerung existiert heute nur bei 2 Prozent aller Anlagen. Dabei schrieb bereits 2010 ein Bericht von McKinsey zur Beleuchtung LEDs in Kombination mit intelligenter Steuerung das größte Potential zur Energieeinsparung zu. 

LEDs bieten weitere Vorteile. So wirken sie nach aktueller Einschätzung auf Insekten und Vögel weniger anziehend und stören damit deren natürlichen Lebensrhythmus deutlich weniger. Eine gezieltere Ausleuchtung des gewünschten Bereiches bei geringerer Störung sekundärer Objekte, wie in Abbildung 4 dargestellt, kann zudem Anwohner entlasten. Erreicht werden kann eine solche Verbesserung durch LED- und Reflektortechnik. Sie ist zwar nicht nur mit LEDs möglich, bietet sich aber auf Grund des Aufbaus von LED-Leuchten hier besonders an. Darüber hinaus kann eine solche zielgerichtete Ausleuchtung auch die Sicht im gewünschten Bereich verbessen. 



Abbildung 4: Darstellung der beleuchteten Fläche durch Leuchten ohne und Leuchten mit Reflektortechnik.

Als weiterer Vorteil von LED-Außenbeleuchtungen wird oft behauptet, diese seien auf Grund ihrer hohen Lebensdauer quasi wartungsfrei und würden so die Betriebskosten weiter reduzieren. Auf Grundlage von Erfahrungsberichten aus Kommunen erscheint diese Behauptung jedoch nicht haltbar. Die Erfahrungsberichte zeigen sogar oft das Gegenteil: eine Steigerung der Wartungskosten nach der Umrüstung. Denn viele Arbeiten an den LED-Lichtpunkten werden durch Fachpersonal durchgeführt, wie es auch der Verband der Elektroindustrie ZVEI empfiehlt. Der Wechsel von Einzelteilen bei modernen Leuchten oder der Austausch von LED-Modulen ist mitunter recht aufwändig und trägt so durch zusätzliche Arbeitsstunden ebenfalls zu steigenden Wartungskosten bei. Teilweise hat es sich als günstiger herausgestellt, komplette Leuchten auszutauschen, da die geringeren Arbeitsstunden die höheren Materialkosten mehr als wettmachen. Im Sinne der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung ist dies jedoch keine zu begrüßende Entwicklung. 

Bei vielen LED-Leuchten ist die Austauschbarkeit der Lichtmodule gar mehr vorgesehen. Es wird oft mit der langen Lebensdauer von LEDs argumentiert, welche eine Austauschbarkeit unnötig mache, sowie mit besseren Konstruktionsmöglichkeiten bei der Wärmeabfuhr und dem Spannungsschutz, wenn das LED-Modul fest verbaut wird. Bei Leuchten mit austauschbaren Teilen, haben sich die internationalen Normierungen des Industriekonsortiums ZHAGA bisher nicht ausreichend durchsetzen können. Als Folge können innerhalb der Lebensdauer einer Leuchte und ihres LED-Modules kompatible Ersatzteile komplett vom Markt verschwinden, da bereits die nächste oder übernächste Generation eingeführt wurde. 
 

Finanzierung und Förderung

Werden Straßenlaternen mit neuer Technik ausgestattet, kann dies einen kompletten Austausch der Leuchte mit Mast bedeuten. Für solch weitreichende Arbeiten fehlt vielen Gemeinden das Geld, selbst wenn sich die Investition beim Austausch von besonders alten Lampen teilweise innerhalb von weniger als zehn Jahren amortisieren würde. Als Folge werden in vielen Fällen entsprechende Arbeiten nicht durchgeführt. 

Da die Erneuerung von alter Stadtbeleuchtung aber nicht nur finanzielle Entlastung für Kommunen bedeutet, sondern auch dabei hilft Deutschlands Klimaziele zu erreichen, werden diese Maßnahmen durch Förderprogramme oder günstige Kredite unterstützt. Pilotprojekte, welche neue Techniken einsetzten, sind zwar meist mit höheren Kosten verbunden, können aber wichtige erste Schritte für neue effizientere Lösungen sein. Um auch solche vielversprechenden Projekte mit Vorbildfunktion zu ermöglichen, wurde 2008 im Rahmen des Umweltinnovationsprogramms (UIP) vom Bundesumweltministerium, dem Umweltbundesamt und der Förderbank KfW der Bundeswettbewerb „Energieeffiziente Stadtbeleuchtung“ durchgeführt.

Das halbstündige Video Bundeswettbewerb Energieeffiziente Stadtbeleuchtung aus dem Jahr 2014 gibt einen Überblick über den Wettbewerb und stellt einige der umgesetzten Maßnahmen vor. Eine Liste der Preisträger des Wettbewerbs findet sich auf der Internetseite des UIP.

Heute erfolgt durch die erstmals im Jahr 2008 verabschiedeten Richtlinie zur Förderung von Klimaschutzprojekten in sozialen, kulturellen und öffentlichen Einrichtungen (Kommunalrichtlinie) im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative im Bereich Beleuchtung eine Breitenförderung: Es werden einfach umsetzbare Projekte mit Leuchtdioden in größerem Maßstab gefördert. So sollen möglichst viele von Deutschlands Kommunen die Chance bekommen, Einsparungen durch die LED-Technik und die im UIP-Wettbewerb gewonnenen Erfahrungen zu nutzen. Wurden zur Zeit des UIP Wettbewerbs noch verschiedenste Techniken, wie beispielsweise Natriumdampf-Hochdrucklampen, gefördert, werden seit 2011 durch die Kommunalrichtlinien ausschließlich LED-Projekte unterstützt. 

Mit der Leitmarktinitiative des BMBF und BMUB soll die öffentliche Nachfrage nach LEDs weiter gesteigert und die Forschung und Entwicklung gestärkt werden. Hierzu wurden bereits verschiedene Forschungsprojekte gefördert. Im Forschungsprojekt UNILED wurden Hemmnisse für LEDs analysiert und Möglichkeiten diese abzubauen erarbeitet. Ihre Ergebnisse präsentiert die TU Berlin im Abschlussbericht des Projekts. Auch das BMWi fördert in diesem Bereich Forschungsprojekte, wie das Performace-Quality-Labels (PQL), welches Grundlagen für eine Normierung von LED-Leuchten erarbeitet hat – der Abschlussbericht ist auf der Internetseite der TU Darmstadt erhältlich. 

Mit dem LED-Laufsteg wurde auf dem Gelände des Deutschen Technikmuseums Berlin verschiedenste Bauformen von LED-Straßenbeleuchtungen unter realen Bedingungen getestet, ausgewertet und präsentiert. Hier wird öffentlich zugänglich die Bedeutung von Lichtqualität, Verkehrssicherheit, Energieeffizienz und deren Abhängigkeiten von Masthöhe, Mastabstand, Bebauung, Lichtverteilung und Lichtfarbe demonstriert.

Neben der öffentlichen Förderung oder günstigen Krediten, ist das Contracting eine weitere Möglichkeit für Kommunen wirtschaftlich sinnvolle Modernisierungsmaßnahmen mit hohen Anfangsinvestitionen umzusetzen. Dabei übernimmt ein von der Kommune beauftragtes Unternehmen die Modernisierung der Beleuchtungsanlage und die damit verbundenen Kosten. Die Kommune profitiert nach den Arbeiten von den eingesparten Energiekosten und kann so die anfallenden Zahlungen an das Unternehmen finanzieren. Die Berliner Energieagentur stellt das Konzept des Energiesparcontracting in ihrem sechsminütigen Video Energiesparen mit Garantie vor. 

Ob auch die spätere Wartung der Anlagen durch des Contractingunternehmen durchgeführt wird, hängt von den jeweiligen Vereinbarungen ab. Auch der Betrieb der neuen Beleuchtungsanlage durch das Unternehmen ist möglich. Beim Liefer-Contracting übernimmt das Unternehmen sogar die Bereitstellung des Stroms für die Beleuchtungsanlage. Contracting ist nicht in jedem Fall sinnvoll, das Bundesumweltministerium empfiehlt es als gute Option, welche jedoch von jeder Kommune genau abgewogen werden muss. 
 

Informationen für Kommunen

Im Folgenden werden Links zu Entscheidungshilfen und Förderprogrammen gegeben, die Kommunen bei der Abschätzung, Planung und Umsetzung der Erneuerung von öffentlichen Beleuchtungen helfen können.


Lotse Straßenbeleuchtung

Die Deutsche Energie-Agentur (dena) bietet unter www.lotse-strassenbeleuchtung.de mit Unterstützung des ZVEI, des DStGB und des Forum Contracting e.V. eine sehr ausführliche Schritt-für-Schritt-Planungshilfe für Kommunen an. Es werden sowohl die Ist-Analyse, die Planung und Finanzierung, sowie die Beschaffung und die spätere Wartung besprochen. Zu jedem Schritt werden die relevanten Normen, Gesetze und Verordnungen vorgestellt. Außerdem gibt ein Kostenrechner eine erste Abschätzung des Einsparpotentials.
 

Energieeffiziente Kommune 

Die dena bietet auf dem Internetprotal www.energieeffiziente-kommune.de Informationen zum Energiesparen auf kommunaler Ebene an. Dabei werden nicht nur allgemeine Informationen zu verschiedenen Themen gegeben, sondern auch konkrete Kontakte von Beratungsstellen und Förderprogrammen.
 

Umweltfreundliche Beschaffung

Bei jeder Art von Anschaffung durch die öffentliche Hand, weißt das Umweltbundesamt auf die Verantwortung hin, mit einem umweltbewussten Handeln umweltpolitische Ziele glaubwürdig umzusetzen und die entstehende Nachfrage auf dem Markt zu Nutzen um nachhaltige Produkte zu fördern. Weitere Informationen sind unter www.beschaffung-info.de gegeben. Informationen zur Energieverbrauchskennzeichnung bei Lampen und Leuchten finden sich auf den Internetseiten der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, beim Umweltbundesamt, sowie beim EuP-Netzwerk des Ökopol Instituts.
 

Umweltinnovationsprogramm

Durch das Umweltinnovationsprogramm werden Demonstrationsvorhaben in großtechnischem Maßstab in Deutschland gefördert, die erstmalig aufzeigen, in welcher Weise fortschrittliche Verfahren zur Vermeidung oder Verminderung von Umweltbelastungen genutzt und kombiniert werden können. Einer der Förderschwerpunkte ist die energieeffiziente Stadtbeleuchtung, im Rahmen dessen auch der bereits angesprochene Kommunenwettbewerb ausgeführt wurde.
 

Checklisten und Leitfäden vom Verband der Elektroindustrie ZVEI

ZVEI bietet mit der Arbeits- und Entscheidungshilfe zur Auswahl von LED-Leuchten aus dem Jahr 2012 eine Checkliste für die relevanten Bereiche und Kriterien bei der Auswahl von LED-Leuchten an. Als erste Einführung in technischen Grundlagen der LED-Straßenbeleuchtung kann der Leitfaden für LED-Straßenbeleuchtung vom März 2016 dienen. Etwas allgemeiner und ausführlicher ist die 2. Auflage des Leitfadens Planungssicherheit in der LED-Beleuchtung, ebenfalls aus dem März 2016. Auf der Internetseite licht.de des Verbands ZVEI gibt es außerdem noch eine Checkliste mit Informationen zur Lichtplanung und Installation – diese richten sich sowohl an öffentliche wie private Nutzer.
 

Service- und Kompetenzzentrum: Kommunaler Klimaschutz

Das Service- und Kompetenzzentrum: Kommunaler Klimaschutz (SK:KK) steht Kommunen bei Fragen rund um den Klimaschutz zur Seite. Der Service wird vom Deutschen Institut für Urbanistik im Auftrag des Bundesumweltministeriums betrieben und bietet einen Wegweiser durch bestehende Fördermöglichkeiten. Die Beratungshotline, sowie die Zeiten, sind auf der Internetseite 
www.klimaschutz.de/kommunen aufgeführt.
 

Förderdatenbank

In der Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sind Förderprogramme und Finanzhilfen des Bundes, der Länder und der EU, sowie mit Finanzierung und Förderung verbundenes Informationsmaterial hinterlegt.
 

Kommunalrichtlinie

Förderung von LED-Außen- und -Straßenbeleuchtung, LED-Lichtsignalanlagen und weitere Klimaschutzprojekte in sozialen, kulturellen und öffentlichen Einrichtungen aus Mitteln der sog. Kommunalrichtlinie können auf der Internetseite des Projektträger Jülich unter www.ptj.de/klimaschutzinitiative-kommunen beantragt werden. Mit Förderung durch die Kommunalrichtlinie wurden im Bereich Außenbeleuchtung zwischen 2008 und Juli 2016 insgesamt rund 2.800 Projekte in rund 1.700 Kommunen gefördert – insgesamt wurden mehr als 10.000 Klimaschutzprojekte in über 3.400 Kommunen gefördert. Besonders zu beachten ist, dass Kommunen, die am Anfang ihrer Klimaschutzaktivitäten stehen, im Rahmen der Einstiegsberatung die Möglichkeit eines strukturierten Einstiegs mit Hilfe von externen Beratern erhalten. Das Kernstück der Kommunalrichtlinie bildet die Erstellung von Klimaschutzkonzepten. 
 

IKK – Investitionskredit Kommunen der Förderbank KfW

Auf der Internetseite der KfW können Kommunen ein Investitionskredit beantragen. Auf der Internetseite findet sich auch ein Merkblatt mit allen Informationen. Einen weiteren Überblick über den Kredit gibt die Internetseite licht.de des Verbands ZVEI.
 

Contracting

Besonders wichtig beim Contracting ist eine klare Vertragsgestaltung. Im Rahmen der LED-Leitmarktinitiative hat das Sustainable Business Institute gemeinsam mit dem Deutschen Städte- und Gemeindebund und dem Verband ZVEI Vertragsmuster für die kommunale Außenbeleuchtung entwickelt, bei welchen der Contracting-Partner, also nicht die Kommune, das mit der Energie-Einspargarantie verbundene Risiko trägt. Diese Vertragsmuster, sowie weitere Informationen, finden sich auf der Internetseite www.licht.cfi21.org

Ausführliches Informationsmaterial zum Thema Contracting stellt die dena auf der Internetseite des Kompetenzzentrums Contracting zur Verfügung. Hier finden sich sowohl Ansprechpartner und Anbieter, wie auch Beispiele erfolgreicher Projekte.
 

Zukunftsausblick

Die neuen Möglichkeiten durch die Fortschritte in der LED-Technik der letzten zehn Jahre, haben die Beleuchtungsindustrie grundlegend verändert. Für Verwendung in den meisten Straßenbeleuchtungsanlagen, ist die LED-Technik heute schon auf einem ausgereiften Stand – allerdings mit gewissen Restrisiken. So können einzelne Bauteile von mit LED-Module ausgestatteten Leuchten oft nicht ausgewechselt werden, oder der zusätzliche Aufwand kann zu mehr Kosten führen, als ein kompletter Austausch. Im Sinne von Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung wäre es vorteilhaft auf den kompletten Austausch von reparablen Leuchten zu verzichten, dies ist allerdings weder immer möglich noch wirtschaftlich sinnvoll. 

Verbesserungen an der LED-Technik können in Zukunft zu weiteren Steigerungen der Energieeffizienz führen, oder wie im Fall von OLEDs zu neuen Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise eine Beleuchtung durch leuchtende Flächen, anstelle von punktförmigen Lampen. Durch eine intelligente Steuerung der Straßenbeleuchtung ließen sich sowohl die Energieeffizienz als auch die Sichtverhältnisse verbessern. Simple Steuerung von Beleuchtung ist heute teilweise schon im Einsatz: Lichter werden gedimmt, bis sich wieder Passanten nähern. Doch wie die TU Berlin im Projekt LED-Laufsteg gezeigt hat, kann das Konzept der intelligenten Beleuchtung noch deutlich über diese einfachen Maßnahmen hinausgehen. Eine situationsbezogene Ausleuchtung ­­­– beispielsweise unterschiedlich für Regen und trockene Straßen – oder eine asymmetrische Beleuchtung, können die Sichtverhältnisse weiter steigern. Dies kann realisiert werden indem die Steuerung durch eine zentrale Einheit stattfindet, welche auf zusätzliche Informationen über das Verkehrsaufkommen oder das Wetter zugreifen kann. Solche Systeme werden typischer Weise unter dem Begriff der „Smart City“ geführt. Weitere Informationen enthält der CPG Newsletter zum Thema „Smart Cities“. 

Die Möglichkeiten LEDs und ihre Nutzung weiter zu verbessern, werden in verschiedenen Forschungsprojekten untersucht. Im Folgeprojekt „UNILED 2“, des bereits erwähnten Projekts zur Analyse und Abbau von Hemmnissen der LED, forschen das Karlsruher Institut für Technologie, die TU Berlin, die TU Darmstadt und die TU Ilmenau an Anpassungsmöglichkeiten von Leuchten zur bedarfsgerechten Beleuchtung des Straßenraums. Beim Forschungsprojekt „StEffi Straßenbeleuchtung“ untersucht die TU Berlin die Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz in der Straßenbeleuchtung durch eine nutzflächenbezogene Beleuchtung. Nach ersten Schätzungen könnte hierdurch in einigen Fällen die Hälfte der Energie eingespart werden. 

Werden alte Beleuchtungsanlagen erneuert, kann dies auch heute schon Energieeinsparungen von bis zu 80 Prozent zur Folge haben. Zur Einschätzung, wann eine Erneuerung wirtschaftlich sinnvoll ist bedarf es aber einer genauen Prüfung. Und selbst wenn sich solche Investitionen innerhalb einer Zeitspanne von etwa zehn Jahren finanziell für Kommunen auszahlen können, stellen die hohen Anschaffungskosten doch oft eine große Hürde dar. Hier können Förderungen oder günstige Kredite helfen, sowie das Contracting, bei dem ein beauftragtes Unternehmen die Arbeiten auf eigene Rechnung durchführt und dafür anschließend an den Einsparungen beteiligt wird. Zu all diesen Modellen sind diverse Informationsseiten, Beratungsstellen und Contracting- und Förderantragsunterlagen in diesem Newsletter verlinkt.

Durch diese Finanzierungsmöglichkeiten kann jede Kommune, bei der sich eine Modernisierung der Stadtbeleuchtung rechnet, an dem großen Einsparpotential, welches moderne Beleuchtungstechniken bieten, teilhaben. Damit kann die Gemeinde langfristig nicht nur Geld sparen, sondern auch einen wichtigen Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs und damit zu Deutschlands Klimaschutzbemühungen leisten.
 

Links und Literatur

Das Klima schützen, Kommunen fördern - Die Kommunalrichtlinie 2016 / 2017
Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

Klimaschutz in neuem Licht - Die LED-Leitmarktinitiative: Innovation für Kommunen und Wirtschaft
Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

Richtlinie zur Förderung von Klimaschutzprojekten in sozialen, kulturellen und öffentlichen Einrichtungen (Kommunalrichtlinie) im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative
Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

LED-Laufsteg - Wissenschaftlicher Abschlussbericht
Quelle: Technische Universität Berlin

www.strassenbeleuchtung.de
Quelle: Dipl.Ing. F. A. Bodenhaupt

Leuchtstoff und Lichtausbeute
Quelle: Christoph Heyen und Dieter Berndt auf treffpunkt-kommune.de des PVS - PRO VERLAG UND SERVICE GMBH & CO. KG

Photonik Forschung Deutschland - Förderinitiative „Intelligente Beleuchtung“
Quelle: Photonikforschung Deutschland / VDI Technologiezentrum GmbH

UNILED II
Quelle: Photonikforschung Deutschland / VDI Technologiezentrum GmbH

Die Lichtbranche - Fakten, Forderungen, Zahlen
Quelle: ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

Beleuchtung im Rahmen der Novellierung der Energieeinsparverordnung (Positionspapier)
Quelle: ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

licht.wissen 03 – Straßen, Wege und Plätze
Quelle: licht.de des ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

licht.wissen 17 – LED: Das Licht der Zukunft
Quelle: licht.de des ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

licht.wissen 20 – Nachhaltige Beleuchtung
Quelle: licht.de des ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.  
 

Informations-, Förder- und Finanzierungsunterlagen

www.beschaffung-info.de
Quelle: Umweltbundesamt

www.lotse-strassenbeleuchtung.de
Quelle: Deutsche Energie-Agentur (dena)

www.energieeffiziente-kommune.de
Quelle: Deutsche Energie-Agentur (dena)

Umweltinnovationsprogramm
Quelle: Umweltbundesamt

Arbeits- und Entscheidungshilfe zur Auswahl von LED-Leuchten
Quelle: ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

Leitfaden für LED-Straßenbeleuchtung
Quelle: ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.  

Leitfadens Planungssicherheit in der LED-Beleuchtung, überarbeitete 2. Ausgabe
Quelle: ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

Checklisten – für Lichtplanung und Installation
Quelle: licht.de des ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

www.klimaschutz.de/kommunen
Quelle: Deutsches Institut für Urbanistik gGmbH für das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

IKK – Investitionskredit Kommunen
Quelle: KfW

Merkblatt IKK - Investitionskredit Kommunen (208)
Quelle: KfW

KfW-Förderprogramme für effiziente Beleuchtung
Quelle: licht.de des ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.

www.licht.cfi21.org
Quelle: Sustainable Business Institute (SBI) e.V.

Kompetenzzentrums Contracting
Quelle: Deutsche Energie-Agentur (dena)
 

Videos

Bundeswettbewerb Energieeffiziente Stadtbeleuchtung
Quelle: Umweltbundesamt

Energiesparen mit Garantie
Quelle: Berliner Energieagentur GmbH

LED-Leuchtmittel sparen Strom
Quelle: VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
 

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Redaktion: Ralf Menzel; Anne Bachmann; Christoph Mordziol

Autor: Joscha Steinbrenner

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