Raues Umfeld Wenn LED-Leuchten einem Straßentunnel beleuchten

Autor / Redakteur: Alexander Wilm * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

LED-Leuchtenkonzepte in einem Straßentunnel sind anspruchsvoll. Die Leuchten müssen nicht nur zuverlässig und wartungsfreundlich sein, sondern sie müssen einen sicheren Verkehrsfluss gewährleisten.

Firmen zum Thema

Licht im Straßentunnel: Ein Tunnel ist in verschiedene Beleuchtungszonen unterteilt. Wichtig für den Fahrer ist, dass der Tunnel gleichmäßig ausgeleuchtet ist.
Licht im Straßentunnel: Ein Tunnel ist in verschiedene Beleuchtungszonen unterteilt. Wichtig für den Fahrer ist, dass der Tunnel gleichmäßig ausgeleuchtet ist.
(Bild: arsdigital - Fotolia)

Ein Tunnel ist aus beleuchtungstechnischer Sicht sehr anspruchsvoll. Zum einen gilt es, die verschiedenen Lichtverhältnisse in allen Tunnelbereichen zu berücksichtigen, um das Adaptionsvermögen des Auges zu unterstützen und abrupte Wechsel vermeiden. Durch hohe Schadstoffkonzentrationen, Stäube sowie extreme Temperatur- und Feuchtigkeitswerte entsteht zudem eine Atmosphäre, der nur die robustesten LEDs und Leuchten standhalten. Da in Tunneln außerdem ein Dauerbetrieb von 24 Stunden herrscht, sind wartungsarme und langlebige Lösungen gefordert, damit der Betrieb so wenig wie möglich gestört wird.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Sowohl hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und ihres geringen Energieverbrauchs als auch in Bezug auf ihre Langlebigkeit und der dadurch geringen Wartungsaufwand, bieten LED-Leuchten große Vorteile gegenüber anderen Lichtquellen. Felddaten aus Langzeittests in Tunneln unter Realbedingungen haben das auch in der Praxis belegt.

Osram Opto Semiconductors als Hersteller von LED-Komponenten hat in den vergangenen Jahren die LED-Technologie für die Beleuchtung zahlreicher bekannter Tunnel geliefert. Darunter beispielsweise der Schmücketunnel auf der A71 in Thüringen, der als erster Tunnel Deutschlands und längster in Europa mit einer LED-Beleuchtung ausgestattet wurde. Dank des Austauschs der 70-W-Hochdruck-Entladungslampen durch LEDs reduzierte die Energiekosten um 30 Prozent. Dank einer ausgefeilten Technik für LED-Degradations-Kompensation macht die Dellux-Leuchten zu einem praktisch wartungsfreien System mit einer Lebensdauer von 130.000 Stunden, was etwa 15 Jahre entspricht.

Chinas längster Unterwasser-Tunnel leuchtet mit LEDs

Aber auch im Ausland werden immer mehr Tunnel mit LED-Lösungen des deutschen Spezialisten ausgestattet. Dazu gehört unter anderem Chinas längster Unterwassertunnel, der Jiaozhou-Bucht-Tunnel in Qingdao: Hier leuchten seit 2011 7076 Leuchten und 720.000 OSLON SSL LEDs. Die Projekt-Verantwortlichen wählten den deutschen LED-Hersteller unter anderen aufgrund des erfolgreichen Projektverlaufs beim Yangtze-River-Tunnel in Shanghai im Jahr 2009.

Ergänzendes zum Thema
Forschungsprojekt Straßentunnel

Der Yangtze-River-Tunnel in Shanghai hat den Charakter eines Forschungsprojektes. Aus diesem Grund wurden sowohl die Leistungsfähigkeit der Beleuchtung als auch die Zuverlässigkeit in Form von Ausfallquoten protokolliert.

  • Tunnellänge: 8,9 km
  • Tunnelbreite: 12,75 m
  • Spuren pro Fahrrichtung: 3
  • Anzahl Leuchten: 5786
  • Anzahl LEDs/Leuchte: 70
  • LED-Typ: Golden Dragon Plus LUW W5AM 5700 K
  • Lichtsteuerung: Dimmbar von 10 bis 100 Prozent in 9 Stufen

Das wichtigste Projekt zur Tunnelbeleuchtung in China wurde mit einem Forschungsprojekt verknüpft. Mit 8,9 km ist es das LED-Tunnelprojekt mit der größten Länge weltweit. Zum Team des Forschungsprojekts gehörten eine Universität, ein Planungsinstitut, der Projekteigner und die Shanghaier Stadtregierung. Im Rahmen des Projekts wurden verschiedene LED- und Leuchtenhersteller evaluiert. Das Projektteam entschied sich für LEDs von Osram Opto Semiconductors. Heute sind 5786 Leuchten und 420.000 Golden DRAGON Plus LEDs in Einsatz.

Auf der Grundlage der vor Ort erhobenen Messdaten von rund 50.000 Stunden Lichtstromerhalt und Lichtleistungsdaten für die LED-Tunnelleuchten im Yangtze-River-Tunnel, lassen sich auch Parameter für einen städtischen Tunnel ableiten, um diesen zuverlässig mit LEDs zu betreiben, diesen mit austauschbaren und standardisierten LED-Tunnelleuchten auszustatten oder für künftige Projekte anhand eines Praxisbeispiels aufzuzeigen.

Die verschiedenen Lichtzonen in einem Tunnel

Der kritische Übergang für den Fahrer in einen Tunnel ist der Eingang und der Ausgang: Hier muss sichergestellt sein, dass der Übergang vom Tageslicht in den Tunnel und umgekehrt eine hohe Leuchtdichte bietet, damit der Fahrer Hindernisse im Tunnel sofort erkennt, ohne die Geschwindigkeit zu verringern. In diesem Übergangsbereich wird die Beleuchtungsstärke nach und nach verringert. Im Tunnel selbst herrscht eine konstante Beleuchtungsstärke.

Um das Gefühl begrenzender Enge zu reduzieren, ist das Beleuchtungsniveau im Tunnel etwas höher als bei einer Straßenbeleuchtung auf freier Strecke. Am Ausgang des Tunnels erhöht sich die Beleuchtungsstärke wieder, um den Fahrer wieder an hellere Lichtverhältnisse außerhalb des Tunnels zu gewöhnen. Die Messung der durchschnittlichen Verteilung der Beleuchtungsstärken in jedem Bereich des Tunnels erfolgte an 30 Prüfpunkten in einem festgelegten Raster auf einer repräsentativen Fläche.

Ein weiterer wichtiger Faktor für die LED-Beleuchtung in einem Tunnel ist die Reinigung der Lampen von Schmutz und Staub. Die Messungen vor und nach der Reinigung belegten die signifikanten Auswirkungen schmutziger Leuchten auf die Beleuchtungsstärke. Der Staubfaktor zeigt die Zunahme der Beleuchtungsstärke nach der Reinigung der Leuchten. Insbesondere im sogenannten Innenbereich 3 (Bild) nahe dem Ausgang des Tunnels, war die Beleuchtungsstärke durch die Verschmutzung um 36 Prozent verringert. Neben dem Staub musste bei der Analyse außerdem der Einflussfaktor Temperatur berücksichtigt werden.

(ID:43695441)