EW juni Omslag 600
Maart 2010

Led in openbare verlichting kan, maar heeft nog zijn beperkingen

Led in openbare verlichting

Energiezuinigheid is tegenwoordig het devies en dat geldt ook voor de openbare verlichting van snelwegen, straten en pleinen. Om zo weinig mogelijk kosten te maken voor die verlichting wordt al gauw gedacht aan ledverlichting. Dat lijkt een simpele oplossing, maar led-armaturen hebben nog steeds beperkingen.

Voor openbare verlichting (OVL) is inmiddels een flink aantal led-armaturen van betere kwaliteit beschikbaar. Toch kunnen er in dat marktsegment ook nog de nodige ‘vuiltjes’ worden aangetroffen. In Nederland lopen nu al honderden pilotprojecten in de OVL, waarbij de nadruk vooral ligt op projecten in woonstraten, langs fietspaden en op pleinen. De meningen over het lichtbeeld van de ledarmaturen – bij zowel de opdrachtgevers van deze projecten als de weggebruikers – zijn verdeeld als het gaat om de kwaliteit en de beleving van het ledlicht (zie kader ‘Lichttechnische kwaliteit en beleving kunnen beter’).

Advies

In de wereld van de OVL is Toine Adams, van adviesbureau Spectrum Advies & Design, bepaald geen onbekende. Voorheen was hij bij Rijkswaterstaat Noord-Brabant in alle geledingen van de OVL actief. 'Mijn werk bestond uit alles tussen voorbereiding en uiteindelijke realisatie.' Zo zijn het basisontwerp OVL en de lichtmasten van de vernieuwde randweg Eindhoven van zijn hand.

Adams is ervan overtuigd dat je alle facetten van de verlichting in de openbare ruimte goed moet afwegen voor een optimaal resultaat. 'Visie, beleid, beheer, licht op maat en energiebesparing; je moet naar al deze aspecten van de OVL kijken. Dat doen we dus ook bij Spectrum. Een helikopterview is hierbij echt onontbeerlijk. Ik ga ervan uit dat je zowel een ‘simpele’ woonstraat goed moet kunnen uitlichten, als een groot en ingewikkeld knooppunt van snelwegen.'

Bij hun adviezen zullen Adams en zijn collega’s niet schromen aan te geven dat de OVL op bepaalde tijden, zoals ’s nachts, kan worden gedimd of helemaal uitgeschakeld. Dit is vaak ook een wens van gemeenten en provincies. En uiteraard komt ledverlichting aan bod.

led in openbare verlichting 1Ledarmaturen langs de Wolgaweg in Europoort. De verlichting straalt weinig naar achteren af, zodat de berm vrijwel onverlicht blijft. Aan de rechterzijde van de straat een man in de berm, maar die is nauwelijks te zien. De verlichting veroorzaakt een tunneleffect voor de weggebruiker.

Kwaliteit

Bij nieuwe OVL-projecten zal op de rijkssnelwegen geen gebruik meer worden gemaakt van de ‘verouderde’, roodgele SOX-verlichting (lagedruknatrium), maar zullen moderne, dimbare gasontladingslampen en mogelijk zelfs ledarmaturen worden toegepast. Adams is niet onverdeeld positief over led’s. 'Het punt is dat de politiek eraan wil, omdat – volgens de fabrikanten – led’s energiezuinig zijn. Het is een hype. Dat led’s in beginsel energiezuinig zijn klopt maar ten dele, want uiteindelijk gaat het om het totaal opgenomen systeemvermogen. Vooral de noodzakelijke voorschakelapparatuur bepaalt de uiteindelijke kwaliteit van de ledarmatuur. Als er slechte voorschakelapparatuur wordt gebruikt, kan dat betekenen dat led’s toch te veel energie voor ledarmaturen in ongedimde en gedimde toestand, simpelweg omdat anders te veel blindstroom rondgaat. Daarnaast is testen op de lichtdistributie en het totaalbeeld feitelijk alleen in de praktijk mogelijk. 'We hebben uiteenlopende testen gedaan met led-armaturen in de praktijk. Daarbij hebben we lichtkleuren van 3.000 K warmwit tot 5.000 K koudwit bekeken, de lichtverdeling, de gelijkmatigheid, plus de opstelling van de masten en de vorm van de lichtbundels. Over het algemeen is het voorkomen van lichtvervuiling een van de belangrijke issues bij nieuwe verlichting. Verder is ons gebleken dat vooral het sterk afkappen van de lichtbundels op de rand van de weg niet prettig is. De berm van een weg moet toch enigszins zijn verlicht, anders krijgt de weggebruiker het idee dat hij in een tunnel rijdt. Bovendien is het ook wel prettig om te zien of iemand aanstalten maakt een weg over te steken.'

Nederlandse praktijkrichtlijn OVL wordt aangepast
De huidige praktijkrichtlijn voor OVL is geschreven toen het dimmen van wegverlichting nog niet mogelijk was. Reden waarom nu wordt gewerkt aan een aangepaste versie van de NPR 13201 ‘Wegverlichting - Deel 1: Keuze van verlichtingsklassen’. Ontwerpers gebruiken deze richtlijn om onder meer het juiste verlichtingsniveau en de gelijkmatigheid te kunnen kiezen en te kop- pelen aan het gebruik van de weg of openbare ruimte. De inzichten over de bruikbaarheid van mesopisch zien en de waarde van kleurherkenning veranderen. De huidige NPR 13201-1 zegt daar nog weinig over. De Nederlandse Stichting voor Verlichtingskunde (NSVV) heeft het voortouw genomen voor een nieuwe versie van deze NPR, omdat steeds meer overheden de OVL gedurende de nacht op verschillende niveaus dimmen. Tijdens het congres van de NSVV op 25 maart 2010 wordt mogelijk al een eerste concept gepresenteerd. Na de commentaarronde wordt de nieuwe richtlijn opgesteld, zodat er medio 2010 een voorstel moet liggen. Omdat de kwaliteitsnormen voor OVL op Europees niveau tot stand komen, wil de NSVV haar voorstel inbrengen in de CEN, dat zich momenteel bezighoudt met de herziening van de betreffende Europese normen. Die herziening zal naar verwachting eind 2011 klaar zal zijn. ’   

led in openbare verlichting2Dezelfde weg, maar nu met ledarmaturen die de berm wel verlichten. Nu is de man die daar staat goed zichtbaar.

Levensduur

De levensduur van ledunits in de OVL staat of valt bij de kwaliteit van de afvoer van warmte, gegenereerd door de elektronica. Van een armatuur dat flink vervuild raakt door weersomstandigheden of vogeluitwerpselen kan de beloofde levensduur wel eens hard achteruitgaan. Adams zegt hierover: ‘Zelfs een verhoging met een paar graden kan al funest zijn voor de levensduur. Daarnaast kan een fabrikant beweren dat   zijn ledunits wel 100.000 uur blijven branden, maar mijn vraag is dan hoe hij aan dat aantal branduren komt. Niemand heeft ooit een ledunit zo lang zien branden. Een dergelijke levens- duur wordt berekend  door   bijvoorbeeld een ledunit 1.000 uur te laten branden, dan eraan te gaan meten en die data te extrapoleren naar 100.000 uur. Maar wie zegt mij hoeveel led’s er dan nog in die armatuur bran- den en wat de lichtopbrengst in lumen is. En bij welk aantal defecte led’s moet ik de unit gaan vervangen?'  De recentste ontwikkeling is het multilayersysteem. Elke led heeft identieke fotometrische eigenschappen, waardoor de lichtverdeling over elkaar valt. Bij uitval van één led in een unit van bijvoorbeeld dertig led's valt dus 1/30 deel van het lichtniveau weg, terwijl de gelijkmatigheid gelijk blijft.

 

Led-in-openbare-verlichting-kan,-maar-heeft-nog-zijn-beperkingen-3Koudwitte ledverlichting links van de weg. Aan de andere zijde warmwitte led's waardoor er minder donkere plekken op de weg en in de berm zijn dan aan de linkerzijde van de weg.

Omdenken

De huidige vuistregels voor masthoogten en -afstan- den en de mastverdeling in bochten zijn mogelijk niet zonder meer toepasbaar bij ledverlichting. Vooral de re- latie ‘breedte wegprofiel/masthoogte – mastafstand’ zou wel eens heel anders kunnen worden bij verkeers- wegen. Daarnaast kan met ledarmaturen het strooilicht worden beperkt. De vraag is of, en in hoeverre dat wenselijk is. Kortom: toepassen van ledverlichting gaat verder dan lichttechniek. Toepassing van led's in de openbare ruimte betekent omdenken. Sommige leveranciers gaan daarin mee en hebben een visie op dergelijke aspecten, anderen verkopen 'alleen' armaturen. Ondanks de huidige stand van zaken ziet Adams de toekomst voor ledarmaturen in de OVL als rooskleurig. 'Voor verlichting van straten in steden zijn al veel applicaties getest, zeker voor de verblijfsstraten is tegenwoordig goede ledverlichting beschikbaar. Toepassing van ledarmaturen langs provinciale en rijkswegen is nu in ontwikkeling. Globaal zijn er twee ontwikkelingen gaande: de ontwikkeling van armaturen met separate led's, elk voorzien van een optiek, en armaturen met een reeks led’s achter een fluorescentiestrip die in een spiegeloptiek wordt geplaatst. Deze laatste heeft fotometrisch veel overeenkomsten met de bekendePLL-optieken.

Lichttechnische kwaliteit en beleving kunnen beter
Agentschap NL (voorheen SenterNovem) volgt een aantal ledpilots om zo met gestructureerde evaluatie en documentatie een verantwoorde uitrol van OVL-led mogelijk te maken. In september 2009 presenteerde Agentschap NL een tussenbalans. De algehele conclusie was dat de geconstateerde lichttechnische kwaliteit en de beleving van bewoners en/of verkeersdeelnemers in hun totaliteit nog niet echt bevredigend waren. Hoewel uiteenlopende oplossingen in de praktijk een bevredigend resultaat geven, blijken de ontwerpen in de helft van de gevallen niet aan de eisen te voldoen en/of blijft de beleving door de bewoners achter. Dit komt bijvoorbeeld door de één-op-één armatuurvervanging, of door te optimistische rekengegevens. De kleur van het ledlicht wordt door weggebruikers soms als onaangenaam ervaren. Resultaten van het Van Swinden Laboratorium met de gebruikte armaturen geven aan dat de gemeten efficiëntie voor de verschillende producten ligt tussen de 35 en 70 lm/W. Voor de veel toegepaste compactfluorescentielampen liggen die waarden tussen 70 en 75 lm/W en voor hogedruknatriumlampen loopt dat rendement op tot 85 lm/W. Een studie op basis van fabrikantengegevens geeft aan dat ledarmaturen 15 tot 27 procent besparing bieden ten opzichte van compactfluorescentieoplossingen. ’   

 

 

Tekst: Michiel den Dulk
Fotografie: Robert Peek Fotografie