LED in der Straßenbeleuchtung Warum sich die LED trotzdem lohnt

Christopher Sandbichler*

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Mit einer LED lassen sich Straßen und öffentliche Wege ausleuchten. Doch was macht die LED als Straßenbeleuchtung aus? Wir schauen auf die Vorzüge, aber auch auf die kritischen Seiten der LED-Leuchte.

Hell und effizient: Die TIROLED Centauri ist eine moderne, hocheffiziente LED-Straßenleuchte mit 100 Watt. Doch man sollte sich nicht blenden lassen.(Bild:  TIROLED)
Hell und effizient: Die TIROLED Centauri ist eine moderne, hocheffiziente LED-Straßenleuchte mit 100 Watt. Doch man sollte sich nicht blenden lassen.
(Bild: TIROLED)

Die LED-Technik findet nicht nur Einsatz im privaten oder gewerblichen Umfeld, sondern auch Städte und Gemeinden nutzen die Vorteile der Halbleiter zum Beleuchten ihrer Wege und Straßen. Die Straßenbeleuchtung ist für bis zu 45 Prozent der gesamten Stromkosten einer durchschnittlichen Gemeinde verantwortlich und ist damit ein wichtiger Kostenfaktor. Experten gehen davon aus, dass zumindest Gasentladungslampen in wenigen Jahrzehnten komplett verschwunden sein werden und durch LED-Lampen ersetzt werden.

Doch welche Vorteile bieten die LED-Leuchten? Anders als bei konventionellen Leuchtmitteln verfügen LED-Leuchten über gerichtetes Licht. Die Lichtverschmutzung lässt sich damit reduzieren. Auch in Bezug auf Lebensdauer und damit auf die Wartung bieten LED Vorteile. Dank eines optimierten Wärmemanagements, zuverlässigen Netzteilen und hochwertiger LED-Chips lässt sich die Lebensdauer einer LED-Straßenleuchte auf bis zu 50.000 Stunden ansetzen. Damit einher geht auch ein reduzierter Wartungsaufwand.

Wichtige Lichttechnische Parameter im Überblick

Lichtstrom: Der Lichtstrom wird in Lumen (lm) gemessen und gibt an, wie hell eine Lampe ist. Hier ist besonders darauf zu achten, ob sich die Lumen auf den Chip oder auf die gesamte Lampe beziehen. Vielen Hersteller geben die Lumenangaben der Chips wieder, was die tatsächliche Helligkeit allerdings nicht wiedergibt.

Lichtausbeute: Die Lichtausbeute wird in Lumen/Watt angeben und gibt so die Effizienz der Lampe wieder.

Farbwiedergabe: Der Farbwiedergabeindex (RA oder CRI, Color Rendering Index) drückt aus, wie Farben im Licht wiedergeben werden. Für Straßenleuchten im Außenbereich spielt dieser Wert eine untergeordnete Rolle.

Abstrahlwinkel: Der Abstrahlwinkel gibt den Winkel an, mit dem das Licht von der Leuchte abgestrahlt wird. Im Gegensatz zu konventionellen Leuchtmitteln haben LED-Leuchten eine gerichtete Abstrahlung von beispielsweise 120°

Lichtfarbe: Die Lichtfarbe wird in Kelvin (K) ausgedrückt. Die geläufigsten Farben sind: 6000 K für tageslichtweißes Licht. Tageslichtweißes Licht enthält das volle Lichtspektrum. Dadurch, dass auch Blautöne vorhanden sind, erscheint das Licht weiß. Je höher die Anzahl der Kelvin, desto energieeffizienter ist die Leuchte. Bei 4000 K spricht man von normalweißen Licht. Normalweißes Licht eignet sich besonders gut in Gebieten, wo es viel Nebel gibt. Das liegt daran, dass Nebel eine Lichtfarbe von 6000 K hat. Leuchtet eine Lichtquelle mit 6000 K in den Nebel, kommt es zu einer starken Reflektion und somit zu einer Blendung. Bei einer Lichtfarbe von 3000 K spricht man von warmweißen Licht. Warmweißes Licht wird angewendet, wenn man eine gemütliche Atmosphäre schaffen will. Diese Lichtfarbe kommt einer herkömmlichen Glühbirne am nächsten.

Freie Wahl der Lichtfarbe und Dimmbarkeit der Leuchte

Ein weiterer positiver Effekt einer LED-Straßenbeleuchtung ist die freie Wahl der Farbtemperatur. Hier liegt die bevorzugte Lichtfarbe zwischen 4000 Kelvin, was ein normalweiß entspricht, und 6000 Kelvin, was ein tageslichtweiß ist. Bei nebeligen Witterungsverhältnissen sind 4000 Kelvin besser als Lichtfarbe geeignet. LED-Straßenleuchten lassen sich dimmen. Je nach Anforderung kann die Lichtleistung der LED um bis zu 70 Prozent nach unten gesteuert werden. Mit einer geeigneten Steuerung kann beispielsweise die Leuchte so programmiert werden, dass in bestimmten Zeiten ein Sparmodus aktiviert ist.

Durch einen integrierten Sensor, der abhängig vom Tageslicht gesteuert wird, kann die Leuchte im Morgengrauen die Leistung nach unten regeln und bei Dämmerung nach im Gegenzug nach oben. Die bisher verwendeten Natriumdampflampen lassen sich nicht dimmen. Der Vorteil von LED-Lampen ist auch, dass diese im gedimmten Zustand entsprechend weniger Energie verbrauchen. Denkbar für die Zukunft wären auch Konzepte, bei denen die Straßenbeleuchtung bei geringem Verkehrsaufkommen dynamisch geregelt werden.

LED erreichen nach einschalten ihre volle Helligkeit. Außerdem emittieren sie keine UV- und IR-Strahlung, welche sich auf den biologischen Rhythmus von Lebewesen auswirken.

Kritische Aspekte einer LED-Straßenbeleuchtung

Natürlich gibt es auch Punkte, die derzeit noch gegen LED-Lampen als Leuchtmittel für die öffentliche Straßenbeleuchtung sprechen. Da LEDs in dieser Form noch nicht so lange genutzt werden und weniger verbreitet sind, ist jedoch davon auszugehen, dass hier noch Weiterentwicklungen kommen werden. Eine komplette Umrüstung auf LED-Technik ist derzeit noch sehr kostenintensiv. Allerdings stehen dem gegenüber die langfristigen Sparpotenziale, was jedoch für viele Kommunen trotzdem schwer finanzierbar ist.

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Aufgrund der schnellen und immer noch andauernden Weiterentwicklung mangelt es noch an allgemein gültigen Normen und Aussagen zur langfristigen Lebensdauer. Auf dem Markt finden sich viele Hersteller, die mit hohen Lumenzahlen zu vergleichsweise günstigen Preisen werben. Doch oft stellt sich heraus, dass diese Angebote unseriös sind. Geringere Lebensdauer, Helligkeit, falsche Lichtfarben und weitere Mängel sind nicht selten. Besondere Vorsicht sollte man hier bei Billig-Importen aus Fernost walten lassen, was nicht heißt, dass aus Asien ausschließlich mangelhafte LEDs kommen. LED-Lampen erzeugen gerichtetes Licht. Das hat den Vorteil, dass man Bereiche gezielter ausleuchten kann, jedoch blenden LEDs auch eher.

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