EW juni Omslag 600
Juli/augustus 2017

Starten met leds

energiezuinigste start- en landingsbaan

De Kaagbaan van Schiphol is de energiezuinigste start- en landingsbaan ter wereld, dankzij een gloednieuw verlichtingssysteem op basis van leds. In negen weken tijd zijn tijdens een grootschalige renovatie in het voorjaar zo’n 1.500 baanlampen vervangen en is er 130 km aan nieuwe bekabeling gelegd. Een immense klus die naar verwachting een energiebesparing oplevert van liefst 80 procent.

De Kaagbaan is een van de drukste startbanen van vliegveld Schiphol: jaarlijks telt de baan zo'n 95.000 starts en 45.000 landingen. Het afgelopen voorjaar ging de bijna zestig jaar oude startbaan volledig op de schop: 225.000 m2 asfalt werd vervangen, over een lengte van 3,5 km en een breedte van 45 m. Die grootscheepse renovatie bood ook de kans om alle halogeenlampen in en rond de baan te vervangen door ledlampen. In totaal ging het om zo’n 1.500 lampen, waaronder de Runway edge lights (witte, verhoogde lampen langs de hele lengte van de baan, geel bij de laatste 2.000 voet van precisie-instrumentbanen) en het Runway centerline lighting system (RCLS): in de baan verzonken lampen met een onderlinge afstand van 50 voet (16 m). Ook werden de Touchdown zone lights (TDZL) vernieuwd, een rij witte stroken licht aan beide kanten van de midden-aanduiding.

Led op

De internationale burgerluchtvaartorganisatie ICAO en de Amerikaanse luchtvaartautoriteit FAA hanteren ook talloze veiligheidseisen voor verlichting. Enkele voorbeelden:

• De Runway edge lights langs de rand van de baan hebben een gemiddelde intensiteit van 100 cd. De intensiteit kan meestal in zes stappen worden aangepast. Van een afstand zijn felle lichten namelijk prettig, maar veel piloten landen liever bij lage of gemiddelde intensiteit. Ze kunnen daarom de controletoren om zachtere verlichting vragen. Bij vliegvelden zonder toren kunnen piloten de lichtintensiteit vaak zelf instellen. De intensiteit moet ook handmatig instelbaar zijn.
• De Runway edge lights moeten bij helder weer op minstens vier zeemijlen afstand nog zichtbaar zijn over een hoek van 1,5 graad boven en 1 graad onder de juiste aanvlieghoogte, ook ’s nachts.
• Om verwarring over het verlichtingspatroon te voorkomen mag er geen gras groeien rond de lampen. Ook zouden trillingen van een grasmaaier de fijn-afstelling van de lampen kunnen verstoren.
• De kleuren van de lampen moeten binnen marges vallen. Voor rood zijn deze CIE Equations y = 0.980 – x y = 0.320.
• Approach lighting system (ALS)-lichtmasten moeten weer- en windbestendig zijn, maar ook makkelijk kunnen afbreken zodat bij een botsing zo min mogelijk schade ontstaat aan het vliegtuig. Het constructiemateriaal is daarom met opzet bros.

Minder storingen

De nieuwe lampen bestaan uit leds. Deze lampen heb- ben een beduidend langere levensduur in vergelijking met de oude halogeenlampen die een tot twee jaar meegingen. Voorheen werd daarom elk jaar de baan tijdelijk buiten gebruik genomen om een gedeelte van de lampen te vervangen. De vervanging van de nieuwe ledlampen daarentegen past in de onderhoudscyclus van een periode van zeven en vijftien jaar.

Leds zijn daarnaast minder storingsgevoelig. De kans dat er lampen uitvallen is daardoor veel kleiner. Schiphol heeft er bovendien voor gekozen om met- een een volledig energiezuinige, integrale lichtinstallatie te realiseren. ‘Met alleen de leds zouden we al een besparing van 50 procent kunnen realiseren’, vertelt Jelle Nijdam, die namens Schiphol het programma van eisen voor het verlichtingsproject heeft opgesteld. ‘Maar we hebben de renovatie aangegrepen als kans om het hele airport power supplysysteem minder onderhoudsgevoelig te maken. Daardoor loopt onze energiebesparing op tot 80 procent ten opzichte van de oude installatie. De nieuwe installatie is natuurlijk wel duurder in aanschaf dan een traditioneel systeem: 1,2 miljoen euro voor de ledverlichting en 1,6 miljoen euro voor de airfield power supply. Maar het levert vijftigduizend euro per jaar op aan energiebesparing. Dat kun je vergelijken met het energieverbruik van ongeveer 120 huishoudens per jaar. De investering verdienen we dus in een jaar of vijf weer terug en nog sneller als je de reductie in kosten voor onderhoud en buitengebruikstelling van de baan meerekent. De langere levensduur van de ledlampen scheelt ook heel veel verstoringen in het vliegverkeer door uitvallende lampen.’

Starten leds 01 - siteVoorjaar 2017 ging de oude Kaagbaan op de schop: 225.000 m2 (3,5 km x 45 m) asfalt werd vervangen.

Primeur

Schiphol heeft daarmee een primeur. Geen enkel ander vliegveld heeft zo’n energiezuinige verlichtingsin- stallatie. Nijdam en zijn projectteam hebben daarom een jaar de tijd genomen voor het uitzoeken en testen van het systeem.  ‘Een nieuwe technologie gebruiken is altijd spannend. We wilden daarom optimale zekerheid inbouwen. Zo zijn we bij de fabriekstesten en componententesten in België geweest. Verlichting voor startbanen moet aan strenge eisen voldoen. Dit systeem is geleverd door een internationaal consortium en volledig gecertificeerd.’

De fenomenale energiebesparing wordt bereikt doordat de ledlampen werken met een laag voltage, net zoals de transformatoren en de regelinstallatie. ‘We zijn van een 5.000 V-installatie naar een 1.000 V-installatie gegaan, dus naar een laagspanningssituatie.’ Alle benodigde efficiënte hightechelektronica is in het regelcentrum van de baan opgenomen, de ledlampen zelf bevatten nauwelijks technologie. ‘De huidige schakelunits hebben het formaat van een desktopcomputer, terwijl de vorige regelaars zo groot waren als een boekenkast. In het oude, behoorlijk grote gebouw voor de aansturing van de baanverlichting staan nu dus een aantal kleine kastjes opgesteld. Best een apart gezicht.’

Starten leds 04 - siteAlle Runway edge lights zijn uitgevoerd met leds.

De voedingen voor de baanverlichting bevinden zich in hetzelfde gebouw. Dit deel van de installatie is ongewijzigd gebleven. ‘We hebben een middenspanningsnet waarop alle baanstations zijn aangesloten. Schiphol wordt gevoed vanuit de energiecentrales in Velsen en Diemen. Op ons 10 kV stroomvoorzieningssysteem zit uiteraard redundantie. We kunnen het ons niet permitteren dat de verlichting uitvalt als er ’s nachts een vliegtuig landt. Op elk knooppunt binnen het netwerk kunnen potentieel problemen ontstaan, daarom voeden meerdere stations de basis.'

De lampen zijn om en om aangesloten, dus als er op regelaarsniveau fouten ontstaan, valt maar de helft van het verlichtingspatroon uit. De startbaan blijft daardoor altijd herkenbaar.

Wel waren er meer lussen nodig om de ledlampen op aan te sluiten en daardoor meer bekabeling. In totaal 130 km. ‘Dat kwam hier op enorme rollen binnen. Zulke grote hoeveelheden moet je tijdig bestellen, dus dat hebben we in december 2016 al gedaan.’

Starten leds 02 - siteDe lampen zijn om en om aangesloten, dus als er op regelaarsniveau fouten ontstaan, valt maar de helft uit.

De nieuwe kabels liggen in een diepere laag onder de baan dan voorheen. Daardoor is de kans op beschadiging aan de kabels minimaal, mocht er in de toekomst onderhoud nodig zijn aan de bovenste asfaltlagen. Voorheen moest de bekabeling gelijktijdig met het asfalt worden vervangen, een tijdrovende en kostbare klus. Al met al ziet Nijdam de verlichting van de Kaagbaan als een voorbeeld voor alle andere banen van Schiphol. ‘We mogen hier best trots op zijn.’

Tekst: Mathilde van Hulzen
Fotografie: Industrie