Energieeinsparung an der Straßenbeleuchtung in Kassel durch elektronische Leistungsabsenkung

Die Straßenbeleuchtung hat die Aufgabe, die Verkehrssicherheit für Fahrzeuge und Fußgänger in den Dunkelstunden eines Tages herzustellen. Sie ist nach dem höchsten Verkehrsaufkommen ausgelegt. Dies hat zur Folge, dass sich die Betriebskosten durch den stetigen Anstieg der Energiepreise auf einem hohen Niveau befinden. Einige Betreiber führen deshalb, um Kosten zu reduzieren, partielle oder totale Abschaltungen der Straßenbeleuchtung durch. Sinnvoller wäre der Einsatz intelligenter Systeme, um die vorhandene Beleuchtungsanlage bedarfsorientiert zu betreiben und damit eine Kostenersparnis zu erlangen.
Eine Möglichkeit bietet die elektronische Leistungsabsenkung in den späten Nachtstunden (beispielsweise in einem Zeitraum von 00:00 Uhr bis 05:00 Uhr), die ein verringertes Beleuchtungsniveau zur Folge hat. In dieser Diplomarbeit werden verschiedene Systeme beschrieben, die eine Energieeinsparung mit den Methoden einer Effektivwertabsenkung und Frequenzerhöhung der Betriebsspannung ermöglichen. Hierbei wurde festgestellt, dass eine Leistungsreduzierung bis zu 65 Prozent möglich ist.
Ein Rechenbeispiel, bezogen auf die 2,2 MW Anschlussleistung der Straßenbeleuchtung in Kassel, macht die Höhe möglicher Einsparpotentiale deutlich. In einem fünfstündigen Dimmbetrieb mit einer Leistungsreduzierung von 50 Prozent wäre eine Energieeinsparung pro Nacht von 5500 kWh realisierbar. Diese Maßnahme würde auch einen erheblichen Beitrag für den Umweltschutz leisten, hierdurch könnte täglich ein CO2- Ausstoß in Höhe von 3190 kg vermieden werden. [18]

The street lighting has to provide the traffic safety for vehicles and pedestrians during the dark hours of a day. It is usually dimensioned for the entire day and for the highest volume of traffic. This matter of facts leads to the steady increase of the operating costs due to the high level of energy prices. Hence some operators reduce costs by partial or complete switch-off of the street lighting (when there is less or no traffic on the street). More meaningfully should be the application of intelligent systems, to achieve a demand-oriented operation of lighting systems and thus a costs saving.
One possibility consists in the electronic power subsidence during the late night hours (for example over a period from 00.00 o’clock till 05.00 o’clock), what entails a reduced lighting level. This work describes different systems allowing an energy saving using the methods of reducing the root mean square value and an increase of frequency of the operating voltage. Here was asserted that a power reduction up to 65 percent is possible.
calculation example based on the 2.2 MW power input of the street lighting in Kassel highlights the saving potential of this method. A five hours dimmer operation with a power reduction of 50 percent would realise an energy saving of about 5.500 kWh per night. This measure would also considerably contribute to the environment protection. Through this, a daily CO2–output of 3.190 kg could be avoided. [18]