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Neue Ideen in
der Straßenbeleuchtung.
Die Flat Beam Technologie in der Praxis. Gerade
die Entwicklung von Straßenleuchten ging einen evolutionären
Weg. Stetige Verbesserungen wurden aufgrund bekannter, bereits
bewährter Technologien gemacht. Manchmal aber werden
alle Theorien über den Haufen geworfen, um für völlig
Neues Platz zu machen.
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Ein
eindrucksvolles Beispiel dafür ist die Flat Beam
Technologie, ein neues Konzept für optimale Straßenbeleuchtung.
Das neue Konzept einer neuartigen Straßenleuchte
bereits eingesetzt hat, löst vor allem drei durch
Standardleuchten typischerweise verursachte Probleme
(s. Abb.: 1):
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| Jakob
Geppert |
- Durch Positionierung der Reflektoreinheit unterhalb der
Sichtlinie des Fahrers (Montagehöhe 0,90 m) wird das
Risiko der latenten Blendung reduziert.
- Durch die breite Lichtverteilung in Kombination mit der
geringen Montagehöhe kann mit wesentlich geringeren
Wattagen als sonst in der Straßenbeleuchtung gearbeitet
werden.
- Aufwendige Wartungsarbeiten mit Steigern gehören
somit der Vergangenheit an.

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| Von der Theorie zur
Praxis |
Im Vergleich
mit herkömmlichen Arten der Beleuchtung ist
neben der schon erwähnten geringen Montagehöhe
von nur 0,9 m ein weiterer eklatanter Unterschied,
das der Mastabstand der Leuchten bei max. 15 m
liegt, allerdings bei einem Bruchteil der eingesetzten
Energie. In dem in Abb. 2 gezeigten Beispiel kann
mit 35 W eine zweispurige Fahrbahn mit ca. 1,5
– 2 cd / m² beleuchtet werden.

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| Und wie funktioniert
das neue Konzept? |
Zuerst muss
man sich dessen bewusst sein, dass die Leuchtdichte
(cd/m²) der bestimmende Faktor in der Planung
von Straßenbeleuchtunganlagen ist. In der
untenstehenden Abbildung (Abb. 3) sehen Sie, dass
bei der konventionellen Beleuchtung der Reflexionswinkel
nicht ideal für den Autofahrer ist. Der Großteil
des Lichtes wird im Winkel des Lichtstärkemaximums
(I-max), normalerweise um 65°, reflektiert.
Da Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel ist, bedeutet
dies, das eine erhebliche Menge des von der Leuchte
verteilten Lichts nicht zum Zweck der Sehaufgabe
für den Fahrer herangezogen werden kann,
da aufgrund des spitzen Einfallswinkels eine starke
vertikale Reflexion erfolgt die nicht zur Beleuchtung
der Fahrbahn beiträgt.
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| Flat Beam Technologie
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Mit der Flat
Beam Technologie (Abbildung 4) ist der Winkel
des Lichtstärkemaximums mit ungefähr
85° weitaus besser an die Bedürfnisse
des Fahrers angepasst. Obwohl die Lichtquelle
eine geringere Leistung hat, ist die Leuchtdichte
größer, da das Lichtstärkemaximum
aufgrund des flachen Einfallswinkels stärker
dem Fahrer entgegen gerichtet ist. Der maximale
Lichtaustrittswinkel liegt bei 89° und erfüllt
so auch alle Erfordernisse in Bezug auf zukünftige
Normen Straßenbeleuchtung (z.B. kein Streulicht
oberhalb der Horizontalen ? 0 %-Uplight)

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| Blendungsbegrenzung
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Bei der Entwicklung
der Flat Beam - Technologie wurde der Blendungsbegrenzung
höchste Priorität gegeben. Warum, zeigt
ein kurzer Vergleich mit herkömmlichen Leuchten.
Standard-Straßenleuchten haben oberhalb
ihres I-max (Lichtstärkemaximums) nur mehr
einen sehr begrenzen Wirkungsgrad, der bei ca.
85° sein Ende findet; weshalb das Licht dort
sowieso nicht mehr wirkungsvoll eingesetzt wird,
fußt auf 3 Faktoren:
- Der TI steigt sprunghaft bei Lichtstärken
die oberhalb eines Betrachtungswinkels von 65°
liegen an, deshalb wurden die Reflektoren herkömmlicher
Leuchten nicht auf diese Art der „breiten“
Lichtverteilung hin entwickelt
- Davon ausgehend, das die Beleuchtungsstärke
mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, kann
man folgende Aussage treffen: wenn eine Leuchte
auf einem 10 m – Masten montiert wäre,
würde ihr Licht bei einem Ausstrahlwinkel
von 85° erst nach 120 m (da Tangens von
85,2° = 12 m ist) auf der Zielfläche
auftreffen – welchem Wirkungsgrad das
entspricht kann man sich leicht vorstellen –
auch deshalb war es früher nicht sinnvoll,
Reflektoren mit höheren, „wirksamen“
Lichtaustrittswinkeln zu entwickeln
- Da dies bislang gängige Praxis war, sind
die Lichtberechnungsprogramme noch gar nicht
auf Ausstrahlwinkel von über 85° ausgelegt.
Man sieht also: der Teufel steckt hier wieder
einmal im Detail. Nur die Kombination von geringer
Montagehöhe und extrem breitstrahlender Optik
ermöglicht es, Straßen normgerecht
mit geringen Wattagen zu beleuchten, wobei ein
Hauptaugenmerk auf die Vermeidung von Blendung
gelegt wurde. Wo macht dies nun Sinn? |
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| Anwendungsbereiche |
Vorrangig können
die Leuchten dort eingesetzt werden, wo herkömmliche
Straßenleuchten bei Mast- oder Fassadenmontage
aus verschiedenen Gründen nicht möglich
sind, z. B. in der Nähe von Flughäfen,
Brücken, Unterführungen oder anderen
besonderen Zonen, bei extremen Wetterverhältnissen,
Wartungsschwierigkeiten oder dem Risiko von Lichtverschmutzung.
Für viele Anwendungen bietet die Flat Beam
Technologie nicht nur ein ideales Lichtlösungskonzept,
sie ist in manchen Fällen sogar die einzige
Lösung. |
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