Lichtmanagement und mehr…Stadt Chur · Sanierung bisher ca. 2500 LED-Leuchten mit LIMAS...

Lichtmanagement und mehr…Stadt Chur

Andreas Scherer B.Sc.

Entwicklung LED-Leuchten

Adolf Schuch GmbH

1

Sanierung bisher ca. 2500 LED-Leuchten mit

LIMAS (LIchtMAnagementSystem)

Lichtmanagement und mehr…Stadt Chur Andreas Scherer Adolf Schuch GmbH 2

Istzustand vor der Sanierung

Unterscheidung nach Leuchtmitteln• 2.500 Leuchten mit HQL für Quartier- / Nebenstrassen• 950 Leuchten mit NaH (gelbes Licht) für Hauptstrassen

Alter der Leuchten • 60-75 % zwischen 20-30 Jahre (ø Lebenserwartung Leuchten 25 Jahre)

Steuerung• Ganz-/Halbnachtsteuerung Rundsteuerung • (jede 2-te Leuchte wird ausgeschaltet schlechte Ausleuchtung)

Energieverbrauch und Kosten Beleuchtung (120 km beleuchtete Straßen)• 4.100 Leuchtpunkte installierte Leistung ca. 600 kW• 2.7 GWh (≙ 600 Haushalte)• Betriebskosten von rund 500.000,- CHF/a


Quelle: IBC Chur

Aufteilung Leuchtmittel vor der Sanierung

1%

3%7% 2%

64%

23%

LED Glühlampen

Leuchtstofflampen Halogen-Metalldampflampen

Quecksilberdampflampen Natriumdampflampen


Quelle: IBC Chur

<<1%

3%

1% 2%

59%

35%

LED Glühlampen

Leuchtstofflampen Halogen-Metalldampflampen

Quecksilberdampflampen Natriumdampflampen

Aufteilung Energieverbrauch Leuchtmittel


Quelle: IBC Chur

Anforderungen an die LED-Leuchten

• Gute Ausleuchtung insbesondere in kritischen Zonen (Fussgänger-/Grünstreifen)

• Modularer Aufbau, gutes Temperaturmanagement• ausgereifte Steuerungstechnik / Sensorik • einfaches Leuchtenhandling und Montage• Hohe Lieferantenperformance• Akzeptanz der Leuchten in der Bevölkerung• Hohe Energieeffizienz (lm/W)• Begrenzung der Lichtverschmutzung (Streulicht, Blendwirkung)• Leuchteneignung für verschiedenste Beleuchtungsaufgaben,

Mastdurchmesser, Lichtpunkthöhen und Ausleger


Datenbestandserhebung Chur

Koordinaten

Energieversorgung

Lichtpunkthöhen

Leuchtenbauart

Betriebsstunden

Bewegungszähler

Firmwareversion Controller

Energiedaten

Fehlermeldungen

Leuchtenbezeichnung

Seriennummer

Generation LED-Modul

Datum der Herstellung

Leuchtmittel Anzahl

Leuchtenleistung

Lichtstrom

LED-Strom

Anzahl LED Module

LED-Board Typenbezeichnung

Überspannungsschutz

Betriebsspannung

Steuerungstyp

Seriennummer Steuerung

Bezeichnung Vorschaltgerät

Optikbezeichnung

Lichtfarbe

Fertigungsauftragsnummer

GIS-Daten

Betriebswerte

LeuchtendatenBeleuchtung

Chur


Kostenzusammenstellung Gesamtsanierung mit

LED-Leuchten und LIMAS

Positionen Gesamtkosten [CHF] Kosten/a bei 5 Jahren [CHF]

1. Leuchtenlieferung und Montage 2.860.650 572.130

2. Anpassung Ausleger 167.448 33.490

3. Kandelaber 1.208.820 241.764

4. Ergänzungen Fussgänger,- und Grünstreifen 1.196.180 239.236

Gesamtkosten 5.433.098 1.086.620

Investitionen 5.4 Mio CHF energetische Sanierung 8-12 Jahre

Lebensdauer LED-Leuchten > 20 Jahre (L80B10) Ausfall LED-Leuchten nach 20 Jahren max. 10% (EVG)


Quelle: IBC Chur

Prognosen Sanierungseffekte mit LED-Leuchten

und LIMAS

0

50

100

150

200

250

300

350

400

HQL LED (als Ersatz HQL)

Installierte Leistung [kW]

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

1.800.000


Energieverbauch [kWh/a]

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000


Energiekosten [CHF/a]

Kosteneinsparspotential mit

LED ca. 210.000 CHF/a

ohne „Light on Demand“


Quelle: IBC Chur

Aufbau einer LED-Straßenleuchte mit LIMAS

DALI

DALI

N

Netzanschlussklemme 230 VAC

Funk-Antenne

IR-

Sensor

LED-Modul mit Optik

Gehäuse

LMS-

Controller

LN´

L´

LED-Betriebsgerät

DA

LID

ALI

LED+

LED-

N L

NL

Überspannungsschutz


Elektroblock in einer LED-Leuchte mit LIMAS

Überspannungsschutz 10kV

LIMAS-Controller

EVG


Zugriff "im Feld" via Funk mittels Tablet-PC und USB-Stick (Dongle)

2.4 GHz Band

Automatische organisiertes Mesh-Netzwerk

Übergreifende AES 128Bit

Verschlüsselung +PIN-Code Schutz

Kommunikationsverlauf Lichtmanagement Straße

IR/Radar

IR/Radar

IR/Radar

Befehlsweitergabe


Dynamisches Vorausleuchten100%

20%

100%

100%

20%

Leuchten dimmen auf voreingestellten Minimalwert derBeleuchtungsstärke herunter, wenn keine Bewegung erkannt wird


• ca. 80-150m in der Stadt bis max. 300m im freien Feld pro Steuergerät

• Weiterhin hängt die Systemreichweite von der geografischen Verteilung der

einzelnen Steuergeräte ab.

Reichweitenabdeckung des Systems mit USB-Dongle

Standort PC 1 mit USB-Dongle

und „Ringtopologie“

Standort PC 2 mit USB-Dongle

und „Reihentopologie“

Mischformen der Topologien

möglich! Max. 250 Leuchten

pro USB-Dongle

steuerbar.


• ca. 80-150m in der Stadt und 300m im freien Feld pro Steuergerät/Gateway

• Mit einem Gateway können mehrere Netzwerke kombiniert werden. Somit ist die

Reichweite und Anzahl der Leuchten theoretisch nicht begrenzt.

Reichweitenabdeckung des Systems mit Gateway

Standort Gateway 1

und „Ringtopologie“ max.

250 Leuchten pro Gateway

Standort Gateway 2 mit

„Reihentopologie“ max.

250 Leuchten pro Gateway

Bei Gatewaylösung

(Internet) können

beide Netzstandorte

verknüpft/gesteuert

werden!

Mischformen der

Topologien

möglich.


Kommunikationsverlauf LIMAS mit Gateway

Netzwerk, Internet

Gateway Einbau in Schaltschrank

PCZentrale Steuerung, Überwachung und Kontrolle über Lichtmanagementsoftware

Ethernet o. Mobilfunk

Control (Server)• Sammelt Daten der Access

Points• Überwacht und Kontrolliert das

System

Straßen mit je max. 250 Leuchten mit SLC-Controllern pro Gateway

Ethernet o. Mobilfunk


Anzeige Leuchtenpositionen Halle

Positionsübersicht der Leuchten in den Steuerungssoftware

Zugriff auf Geodaten von Internetdienst OpenStreetMap


Funktionsübersicht Software

18Lichtmanagement und mehr…Stadt Chur Andreas Scherer Adolf Schuch GmbH

Betriebsdaten auslesen Straßenleuchten

Anzeige des Energieverbrauches,



Eingesparte Energie,






Betriebszeit,





Betriebszeit,

Strom und Spannung der LED-Module


Darstellung der Leuchtenstandorte in Chur


Energiedaten auswerten / anzeigen


Leuchtenkonfiguration Betriebsmodus-Manager


Radarsensor (zukünftig)

26Lichtmanagement und mehr…Stadt Chur Andreas Scherer Adolf Schuch GmbH

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FÜR GUTES LICHT!

Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.


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