Für Natur- und Verkehrsschutz

Straßenbeleuchtung mit Doppler-Radar-Sensorik

15. März 2021, 08:12 Uhr   |  Heinz Arnold

Straßenbeleuchtung mit Doppler-Radar-Sensorik
© AEC Illuminazione

Die neue Kampmannbrücke in Essen. Die Konzipierung der Beleuchtung der Straßen und der Brücke war hier besonders knifflig, da die Brücke mitten im Naturschutzgebiet an der Ruhr liegt.

Die neue Kampmannbrücke in Essen stellte an die Beleuchtung besondere Anforderungen, denn es mussten strenge Naturschutzauflagen berücksichtigt werden. Mit Hilfe der Doppler-Radarsensorik konnten sie erfüllt werden.

Die Straßenbeleuchtung muss laut Naturschutz-Richtlinie der Europäischen Union jährlich in der Zeit von Anfang März bis Ende Oktober über Nacht abgeschaltet werden. Im Winter sollte die Beleuchtung nur dann aktiv sein, falls sie wirklich benötigt wird.

Das ist aber noch lang nicht alles: Im Detail sollte die Beleuchtung unterscheiden können, ob sich Fußgänger, Radfahrer oder Kraftfahrzeuge auf der Brücke bewegen und das Lichtniveau entsprechend anpassen. Auch sollte nur der Bereich der Straße beleuchtet werden, der jeweils für den Fußgänger oder den Fahrer relevant ist. Hinter ihm solle das Licht wieder ausgeschaltet werden. Wie weit die Straße in Bewegungsrichtung erhellt wird, hängt von der jeweiligen Geschwindigkeit ab. Zudem wünschten sich die Planer ein zuverlässiges System, das sich nicht täuschen lässt, etwa auf durch Wind bedingte Bewegungen.

»Entscheidend war die flexible Konfiguration der Beleuchtung, um die Vorgaben zum Naturschutz einzuhalten. Die Tiere sollen nicht gestört oder irritiert werden, daher war es wichtig, die einzelnen Leuchten individuell steuern zu können«, sagt Sven Dressel, Geschäftsführer der AEC Illuminazione in Neu-Anspach, die den Auftrag zur Installation der Beleuchtung entlang der Straße über die neue Brücke von der Stadt Essen erhalten hatte. Sie besteht aus 68 intelligenten 52-W-Standardleuchten vom Typ ITALO von AEC in Kombination dem Radarsensor von ComLight.  

Dabei kommt der Doppler-Radar-Sensorik von ComLight eine entscheidende Bedeutung zu: Über sie lassen sich die Bewegungen genau erfassen und das dynamisch geschaltete Licht wirkt unauffällig und natürlich. Nur mit Infrarot-Sensoren zu arbeiten, würde nicht genügen, weil diese Sensoren die Bewegungen nicht präzise erfassen und auch nicht zwischen Menschen, Tieren und Fahrzeugen unterscheiden können. Außerdem kann es im Winter schwierig sein, eine Wärmesignatur – beispielsweise von Radfahrern – zu erfassen. Deshalb entschied sich AEC, die Doppler-Radar-Sensorik von Comlight einzusetzen. Denn sie kann Richtung und Geschwindigkeit eines Objekts ermitteln, außerdem auch dessen Größe. Damit lässt sich die Unterscheidung zwischen Kraftfahrzeug, Radfahrern oder Fußgängern zuverlässig durchführen.

Der Einsatz der Doppler-Radar-Sensorik von ComLight in der Straßenbeleuchtung.
© ComLight

Der Einsatz der Doppler-Radar-Sensorik von ComLight in der Straßenbeleuchtung.

Zudem ist das gesamte System skalierbar, es lassen sich also später in Ergänzung weitere Anlagen ohne großen Mehraufwand über ein Cloudsystem zentral verwalten, was auch von Anfang an der Wunsch der Stadt war. Darüber hinaus ist es herstellerneutral und mit allen Leuchten auch anderer Hersteller verwendbar, die über eine standardisierte Zhaga-Schnittstelle nach D4i-Standard verfügen. Die Vernetzung aller Sensoren über ein 868-MHz-Mesh-Netzwerk bedingt eine sehr geringe Ausfallrate, selbst bei relativ großen Mastabständen bis zu 50 Metern.

Die Lampen sind individuell steuerbar. Deshalb können je nach Erfordernis eine unterschiedliche Zahl von Lampen eingeschaltet werden. So lassen sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Objekts oder der Person unterschiedlich lange Wegstrecke beleuchten. Fahrer und Fußgänger sehen vor sich immer einen ausreichend großen Bereich erhellt, so dass das dynamisch geschaltete Licht nicht als solches erkannt wird und deshalb nicht als störend empfunden werden kann.

Um zu verhindern, dass die Leuchten auf Bewegungen reagieren, die nicht durch den Straßenverkehr ausgelöst sind und daher auch keine Beleuchtung erfordern, haben die Sensoren eine künstliche Intelligenz an Bord, die solche Bewegungen ausfiltert. »Wenn sich beispielsweise im Sensorblickfeld ein Baum im Wind bewegt, erkennt die künstliche Intelligenz in kürzester Zeit, dass dies kein Objekt ist, das sich fortbewegt, und schaltet dementsprechend die Beleuchtung nicht ein«, sagt Sven Dressel.

Um die Installation der Straßenbeleuchtung zu vereinfachen, sind die Sensoren von ComLight mit einem Zhaga-Anschluss ausgestattet. Die Schnittstellenspezifikation ermöglicht es unter anderem, die Sensoren innerhalb von Minuten zu installieren oder bei Bedarf auch schnell auszutauschen. Falls gewünscht, lassen sich die Leuchten vernetzen und ans Internet anbinden, um beispielsweise den Energieverbrauch, Leuchtdauern, die Nutzungsfrequenz und andere Daten zu erfassen und auszuwerten.

Neben der Straßenbeleuchtung der Essener Kampmannbrücke hat AEC auch in weiteren Städten erfolgreich intelligente Straßenbeleuchtungen mit den Radar-Sensoren von ComLight installiert, unter anderem in Fulda, Fürth und Passau. Damit tragen die Systeme neben dem Einsparen von Energie auch zur Verkehrssicherheit und zum Naturschutz bei.

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