Vernetzte Straßenbeleuchtung: Vorreiter in Sachen intelligente Lichttechnik

Jakarta, Bergisch Gladbach, Ameland und Knittelfeld: Vier Orte, die wohl auf den ersten Blick so gar nichts gemeinsam haben. Dennoch haben alle vier hinsichtlich der ersten Erfahrung in Bezug auf vernetzte Straßenbeleuchtung und Lichttechnik eine Vorreiterrolle inne und sind somit außergewöhnlich modern und innovativ.

Inhalt dieser Übersicht:

• Der Zusammenhang zwischen Jakarta und Bergisch Gladbach
• Deutschlands bislang größtes CityTouch-System „arbeitet“ in Bergisch Gladbach
• Nachhaltige Lichtlösungen auf der Nordseeinsel Ameland
• Intelligent vernetzte Lichttechnik in Knittelfeld
• Die Software als Grundlage für die effektive Vernetzung

Die Themen Vernetzung und Smart City sind derzeit in aller Munde. Auch die weltweit wichtigste Messe für Licht und Beleuchtung, die Light & Building, wird sich 2018 weiterhin und verstärkt diesen Themen widmen. Das Internet of Things (IoT) ist dabei ein wichtiger Bestandteil dieses Trends, der dazu in der Lage ist, wichtige Bestandteile des alltäglichen Lebens nachhaltig zu digitalisieren und im besten Fall zu verbessern. Allerdings existieren noch große Differenzen in Bezug auf die aktuellen Möglichkeiten und die damit einhergehende tatsächliche Realisierung netzwerkgesteuerter Großstädte. Der verständlicherweise große Respekt vor solch einschneidenden Umstrukturierungen ist allgegenwärtig spürbar und hemmt den realen Einsatz der von der Industrie angebotenen Technologien.

Nach wie vor sind nur wenige Städte und Gemeinden dazu bereit, die Investitionen zu tätigen und die internen Abläufe entsprechend anzupassen. Denn der Umgang mit einer smarten Stadtlösung verändert auch die Arbeitsweisen innerhalb der Abteilungen und erfordert kompetente oder geschulte Mitarbeiter, um die Hemmungen gegenüber den neuen Funktionen zu verlieren und sie wirklich sinnvoll einzusetzen. Nur zwei Prozent der rund 300 Millionen Straßenleuchten auf der Welt sind bisher auf diese Weise vernetzt und mit intelligenter Lichttechnik ausgestattet. Umso bemerkenswerter scheint es, dass sich gerade kleinere Ortschaften, wie Knittelfeld in der Steiermark, die Nordseeinsel Ameland und das doch eher beschauliche Städtchen Bergisch Gladbach dazu entschlossen haben, in Sachen Lichttechnik eine Vorreiterrolle zu übernehmen und sich auf das moderne Abenteuer einzulassen. Doch auch Großstädte wie Buenos Aires und Jakarta, bei denen vermutlich eine Modernisierung in jedem Fall vonnöten war, gehen den Schritt nach vorne und bereiten alles darauf vor, die neuen Technologien umfangreich zu nutzen.

Der Zusammenhang zwischen Jakarta und Bergisch Gladbach

Während des Smart City Expo World Congress 2016 in Barcelona gab Philips Lighting die Modernisierung der gesamten Straßenbeleuchtung in Jakarta bekannt. Das Beleuchtungsprojekt ist ein wichtiger Meilenstein bei der Umwandlung der 10-Millionen-Metropole zur smarten Stadt. Die Grundlage dazu ist die Umstellung von nahezu 90.000 Straßenleuchten auf energieeffiziente LED-Lichttechnik bzw. -Beleuchtung und die Vernetzung mit dem Lichtmanagementsystem Philips CityTouch. Geplant war zu Baubeginn 2016, dass rund 430 Lichtpunkte pro Tag installiert werden, so dass das Projekt in nur sieben Monaten fertiggestellt sein sollte. Damit handelt es sich wohl um die weltweit rasanteste Modernisierung von Straßenbeleuchtung einschließlich der Vernetzung mit einem Telemanagementsystem, die je vorgenommen wurde.

Die Lichttechnik in Jakarta ist zwar derzeit eine der umfangreichsten Installationen weltweit, jedoch lässt sich die Philips CityTouch- Technologie auch so skalieren, dass sie kleinen und mittleren Ballungsräumen erhebliche Vorteile bietet. Die Kombination von LED-Leuchten mit dem Lichtmanagementsystem ermöglicht Energie- und Betriebskosteneinsparungen, bedarfsgerechte Lichtsteuerung und trägt zum Werterhalt der Anlage bei. So kommt es, dass das System im nordrhein-westfälischen Bergisch Gladbach ebenfalls eingesetzt werden kann. Die 110.000-Einwohner-Stadt östlich des Rheins stellt – wie bereits zuvor Siegburg – ihre Straßenbeleuchtung komplett auf LED-Lichttechnik um und wird die Lichter der Stadt mit dem Telemanagementsystem von Philips vernetzt managen.

Deutschlands bislang größtes CityTouch-System „arbeitet“ in Bergisch Gladbach

Mit mehr als 10.000 Leuchten an etwa 9.800 Standorten, sogenannten Lichtpunkten, entsteht durch die Komplettauswechslung das bisher größte CityTouch-System Deutschlands. Bereits seit zwölf Jahren hat die Stadtverwaltung die Modernisierung im Visier, konnte die Finanzierung aber bisher nicht durchsetzen. Ein neu überarbeitetes Konzept machte den Weg frei. Die Kommune verbessert dadurch nicht nur die Qualität der Beleuchtung, sondern neben dem Stromverbrauch reduzieren sich auch die Instandhaltungskosten und der CO2-Ausstoß. Möglich ist das durch die Vernetzung der Leuchten über das webbasierte System mit seiner Workflow- und Connect-App, über die sämtliche lichtrelevante Prozesse jederzeit einzusehen sind. Einzelne Leuchten können per Mausklick flexibel gesteuert werden, Entstörungen und Wartung sind einfach und schnell durchzuführen.

So entfällt durch eine automatische Fehleranzeige u. a. das zeitraubende Suchen nach Störungsursachen. Betreiber und Stadtverwaltung können bequem zusammenarbeiten und für einen effektiven Betrieb und eine bedarfsorientierte Beleuchtung sorgen. In den Straßen von Bergisch Gladbach kommen vor allem Luma-LED-Leuchten von Philips zum Einsatz, in ausgewählten Anliegerstraßen zudem ein Leuchtentyp von zwei weiteren Herstellern. Die bisherigen Altstadt-Leuchten weichen modernen „Antiken Leuchten“, beispielsweise in der Umgebung von Sehenswürdigkeiten wie dem Bensberger Schloss. Der bislang größte Mehrwert entsteht dadurch, dass sich die Installation dank der integrierten Wireless-Netzwerkfähigkeit schnell durchführen lässt und der Wartungsaufwand der Leuchten deutlich geringer ist, weil jede Straßenleuchte ihre Leistungsdaten und ihren Status automatisch zentral meldet.

Nachhaltige Lichtlösungen auf der Nordseeinsel Ameland

Auch die niederländische Nordseeinsel Ameland hat ihre gesamte öffentliche Beleuchtung auf eine vernetzte, nachhaltige und umweltgerechte LED-Straßenbeleuchtung von Philips Lighting umgestellt. Eine der Grundvoraussetzungen war es, dass die Leuchten außerhalb geschlossener Ortschaften und an den Strandaufgängen über ein spezielles Lichtspektrum verfügen sollten, das die dort heimischen Watt- und Wiesenvögel sowie den Vogelzug deutlich weniger stört als weißes Licht mit seinem Rotanteil. Hier kam die Philips ClearSky-Technologie zum Einsatz. Durch die wertigen Optiken der LED-Leuchten entsteht nicht nur weniger unerwünschtes Streulicht, die Beleuchtung an den Strandaufgängen wird mithilfe von Sensoren auch automatisch gedimmt, wenn sich dort niemand aufhält. Das steht im Einklang mit dem Ziel der Gemeinde Ameland und seiner Partner, das UNESCO-Programm „Dark Sky Welterbe Wattenmeer“ zu unterstützen und die Nacht zu bewahren.

Die drahtlose Überwachung und Steuerung der Außenbeleuchtung mit dem Cloudbasierten Philips CityTouch Lichtmanagementsystem entspricht als Mehrwert außerdem dem notwendigen Bedarf an Reduzierung der Energie- und Wartungskosten bis zu 70 Prozent. Als wichtigen ersten Schritt hin zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell für die öffentliche Beleuchtung auf der Insel, bei dem diese ihren Energiebedarf bis 2020 selbst deckt, umfasst die Vereinbarung mit der Gemeinde Ameland auch die Wartung der Beleuchtung durch Philips Lighting bis einschließlich 2027. Ziel ist es, während dieses Zeitraums die Energieeinsparung zu maximieren und den Service für die öffentliche Beleuchtung der Ameländer zu verbessern. Die Installation der nachhaltigen LED-Straßenbeleuchtung wird u. a. mit Finanzhilfen durch die Provinz Friesland, GasTerra und NAM ermöglicht.

Intelligent vernetzte Lichttechnik in Knittelfeld

Seit über zwei Jahren arbeitet Knittelfeld erfolgreich am Stadtentwicklungsprozess „Knittelfeld! Gestalten wir Zukunft“. Teil dieser Stadtentwicklung war auch die notwendige Sanierung der Straßenbeleuchtung mit dem Ziel erhöhter Sicherheit bei Verkehr und Öffentlichkeit, höherer Energieeffizienz und leichterem Management. Mit der Umstellung auf die LED-Lichttechnik und das Steuerungssystem CityTouch lässt sich die gesamte Beleuchtungsinfrastruktur auf einfache Weise planen, kontrollieren, warten und managen. Knittelfeld ist damit ein Musterbeispiel für modernes Lichtmanagement und moderne Lichttechnik im öffentlichen Raum. In Knittelfeld wurden 2.000 der ineffizienten Hochdruck-Quecksilberdampf-Leuchten gegen energiesparende Philips LED-Leuchten ausgetauscht. Davon sind 1.800 Leuchten vom Modell „Stela“ und weitere 200 Leuchten vom Modell „Luma“. Beide Modelle sind in das System eingebunden, wobei nur die Luma-Leuchten zur Gänze über CityTouch ansteuerbar sind.

Mit der Umstellung auf das neue Lichtmanagementsystem können Gemeinden wie Knittelfeld die Investitionskosten um bis zu 20 Prozent und die Energiekosten im Verbund mit moderner LED-Straßenbeleuchtung um bis zu 80 Prozent senken. Die Nutzerfreundlichkeit beginnt bereits bei der Inbetriebnahme der Anlage: Jede Leuchte installiert sich über eine eingebaute SIM-Karte automatisch selbst im System und auch alte Leuchten können integriert werden. Dadurch ist es möglich, die alten und neuen Leuchten anzusteuern, den Stromverbrauch und die Leistung jeder einzelnen Straßenleuchte zu verfolgen sowie den Beleuchtungspegel nach Bedarf einzustellen.

Weiter meldet das intelligente Beleuchtungssystem, wenn eine Wartung ansteht oder ein Defekt repariert werden muss. Man ist nicht mehr auf die Meldung durch Anwohner oder regelmäßige Kontrollfahrten angewiesen. Das System ist über einen Standard-Internetbrowser bedienbar, Updates und Datensicherungen erfolgen zentral in der Cloud. Der Betreiber muss kein eigenes Netzwerk pflegen, muss sich nicht um einen Server kümmern oder eine aufwendige IT-Infrastruktur vorhalten. Darüber hinaus kann über eine bereitgestellte Schnittstelle auch Software von Drittanbietern in das System eingebunden werden. Durch die unkomplizierte Steuerbarkeit der Leuchten, bei der jeder Lichtpunkt per Fernwartung anzusteuern ist, kann Licht gezielt zu den Zeiten sowie an den Orten eingesetzt werden, wenn es gebraucht wird. Die einzelnen Lichtpunkte werden im virtuellen Stadtplan abgebildet und können übersichtlich dargestellt und bedient werden. Als zweite Gemeinde in ganz Österreich stehen Knittelfeld mit Philips CityTouch nun alle Möglichkeiten des intelligenten Lichts offen und werden zukünftig eventuell auch noch umfangreicher genutzt.

Die Software als Grundlage für die effektive Vernetzung

Zur Erfassung und Verknüpfung von Echtzeitinformationen vernetzter Straßenleuchten mit den Daten anderer Sensoren im öffentlichen Raum haben Philips und SAP bereits 2016 eine Zusammenarbeit vereinbart. Mit der neuen Softwarelösung auf Grundlage der SAP Hana Plattform können nicht nur die Daten des Philips CityTouch Systems zur Verwaltung von Straßenbeleuchtungsanlagen, sondern auch die unterschiedlicher Kontroll- und Überwachungssysteme erfasst und in einem zentralen Rechner zusammengeführt werden. So stehen Stadtwerken und Betreibern öffentlicher Beleuchtung stets aktuelle Daten abrufbereit in Echtzeit zur Verfügung, zum Beispiel vom Zustand der Straßenbeleuchtung, der Belegung von Parkflächen oder des Verkehrsflusses. Sie sind ein wichtiges Instrument für die detaillierte Planung und transparente Kostenverwaltung. Initiiert wurde die Zusammenarbeit zwischen Philips und SAP in der argentinischen Hauptstadt Buenos Aires, in der Philips rund 91.000 Straßenleuchten saniert und mit LEDs ausgestattet hat. Damit ist die Stadtverwaltung jetzt in der Lage, nicht nur über 700.000 Betriebsmittel effektiv zu verwalten, wie die Straßenbeleuchtung, Parkanlagen oder Bushaltestellen, sondern auch Gebäude und Brücken. Die Verwaltung und Steuerung jedes einzelnen Straßenbeleuchtungspunkts erfolgt über das fernsteuerbare Verwaltungssystem bzw. die CityTouch connect app.

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