Aktuelle spørsmål

Hvor stort er energiforbruket til veibelysningen i Vanvikbakkan i dag?

Belysningen i Vanvikbakkan består av 44 stk. 250W HPS-lyskilder som blir styrt over et astro-ur. Dette er et ur som kobler lyset inn og ut i forhold til soloppgang og solnedgang, ved hjelp av en timeplan som et satt av den geografiske lokasjonen.

Ved utskifting av den eksisterende belysningen i Vanvikbakkan til Fagerhult Evolume 2, blir effektforbruket pr armatur 180W. Som vi ser i det praktiske forsøket er større lysutbytte fra LED-armaturen enn 250W HPS-lyskilden. Med eksisterende armaturer opprettholdes ikke dagens krav til belysning av veistrekningen i Vanvikbakkan.

I Trondheim står sola under horisonten 4249 timer i løpet av et år, det vil si at armaturene vil være tent i tilsvarende 4249 timer pr. år. Hvis vi da multipliserer antall timer armaturen er innkoblet i løpet av året, med effektforbruket, kan beregne antall kWt som kan reduseres hvert år.

Figur 34, Brenntimer veibelysning i Trondheimsregionen

Energiforbruket i Vanvikbakkan med eksisterende lysarmaturer på 250W HPS, beregnes til 51 412 kWt pr. år.

Hvordan kan en endring av veibelysningen påvirke miljøet rundt?

Belysning er i enkelte sammenhenger et fint miljøtiltak. Det vil kunne påvirke et område i positiv forstand, der kriminaliteten reduseres og myke trafikanter vil kunne ferdes tryggere. Begge på grunn av bedre synlighet. Gruppen har tidligere drøftet utfordringer knyttet til belysing og dyreliv som forstyrres. For Vanvikbakkan kan vi ikke oppdrive dokumentasjon på særskilte behov, eller retningslinjer som skal ivaretas. Utover fagteorien som er beskrevet i miljøpunkt 6. anses det derfor ikke nødvendig å drøfte påvirkningen av eventuelle inngrep i den eksiterende installasjonen.

Hvordan påvirker endringer i veibelysningen trafikken?

I Vanvikbakkan er det gjort undersøkelser der vi reduserer belysningen til et minimum. Forskning viser til en viss risiko knyttet til en slik justering av lysmengden.

Nye veier er av den oppfatning at en sjåfør tvinges til å kjøre mer varsomt på strekninger uten kunstig belysning. De er mener også å ha dokumentert at ulykkestallene forblir upåvirket og Nye Veier peker på tekniske bedre veiløsninger. Vanvikbakkan har en relativt lav ÅDT og benyttes i størst grad av innbyggere på Fosen-halvøya. Det er ikke en naturlig gjennomfart for andre kjøretøy til andre deler av landet. Det vil derfor være rimelig å anta at en dempet belysning ikke får store konsekvenser for et slikt område. Av ulike systemer som gruppen anser å være reelle alternativer for Vanvikbakkan, er det interessant å se på timer lyset er koblet ut eller redusert for en gitt tid. Dette sammenlignet med en nedjustering og deretter full belysning ved en registrert aktivitet, i samme tidsperiode. Gruppen kan ikke se annet enn positive konsekvenser ved bytte til LED, da dette medfører en økt Ra-indeks, som betyr bedre beslutningsforhold, ref. Punkt 5.3 og 9.5.

Hvilke teknologier er det mulig å benytte for styring av veibelysning?

For styring av veibelysning i Vanvikbakkan brukes det i dag astro-ur / fotocelle. Dette vil vi beskrive som et minimums-system, som kobler lysene inn og ut. Ved skumring kobler lyset inn, og kobler ut ved soloppgang. Astro-ur og fotocelle er velkjente teknologier, og har vært brukt i mange år. Dette er enkle og driftssikre løsninger med relativt få feilkilder.

Defa har en løsning for å redusere effektforbruket til gatelys ytterligere. Gatelysene styres ved en innebygd klokke i den enkelte armatur. Slik kan armaturene dimmes ned 50% i et programmert tidsrom, kl. 23 – 05.

En mer avanserte løsning er å benytte radarer som kan monteres i hver lysmast/armatur, som da kommuniserer med resten av installasjonen. Belysningsanlegget blir også her styrt via et astro-ur/fotocelle, men har i tillegg en radar. Når gatelysene kobler inn tar radaren over styringen og registrerer all trafikk, som kjøretøy, myke trafikanter og syklende. Ved opphold i bevegelser vil armaturene kjapt dimmes ned til 20%, for deretter å justeres opp igjen ved nye bevegelser.

Vi sammenligner de ulike styresystemene opp imot hverandre, og må vurdere besparelser og minimumskravet til belysningen i Vanvikbakkan.

Defa

Dette systemet har en prefabrikkert nattsenking på kveldstid som ikke krever tilpasninger av utførende part på anlegget. Dette systemet har færre komponenter og ingen ekstern programmering eller kommunikasjon, som resulterer i færre feilkilder. En ulempe med dette systemet er at i tidsrommet kl. 23-05 vil belysningen fra en tilsvarende armatur Evolume 2, være dempet med 50%. Trafikanter vil nå kjøre på en vesentlig mørkere vei. I henhold til forskning publisert i Trafikksikkerhetshåndboken, vil en reduksjon av lys tilsvarende 50% kunne øke personskadeulykker med 17%.

Comlight

Vi ser dette systemet i sammenheng med den dimbare Fagerhult-armaturen. Det er med denne kombinasjonen, LED-kilde og smartsystem, at vi ser den største reduksjonen i energiforbruket. Bruken av radar, høy grad av dimming og den kraftige LED-armauren, gir størst reduksjon i energiforbruket og samtidig opprettholder et eventuelt minimumskrav til belysning. En fordel med dette systemet er at trafikantene vil bevege seg i godt opplyste områder da de forhåndsdefinerte mastene kobler inn ved bevegelse i veibanen. Vi anser den økte risikoen ved dimming, ref. overstående punkt, som ikke relevant. Hele konseptet med Comlight baserer seg på teknologi der lyset er innkoblet ved deteksjon av en bil eller menneske. Derfor vil det ikke være dempet belysning ved ferdsel på dette strekket. En utfordring med systemet er graden av kompleksitet og antall parameter. Det er flere muligheter for komponentfeil eller programmeringsfeil. Det kreves mer teknisk kompetanse av montøren som installerer og vedlikeholder anlegget.

Hvordan kan ulike systemer utvides for å gi ytterlige besparelser?

Flere leverandører prøver å tenke forskjellige løsninger for å redusere energibruken på gatelys. Effektive lyskilder er selvfølgelig viktig, LED chipene til vei og gatebelysning er i dag på ca. 150 lumen per watt. Styresystemer for armaturene er neste steg i å kutte energiforbruket, men regelverket må endres slik at belysningen kan være mer tilpasset de lokale forholdene.

Defa har en enkel styring som dimmer armaturene 50% mellom klokken 23 til 05, for å redusere effektforbruket.

Comlight har en annen løsning for å redusere effektforbruket og lysforurensningen ved mindre trafikk. Systemet bruker en radar montert i hvert gatelys som kommuniserer med hverandre. Når det ikke er noe trafikk dimmer den armaturen til ønsket nivå. Ved registrering av trafikk, økes lysstyrken til 70% som gir bedre lysforhold til trafikantene.

Vi gjør en beregning med følgende oppsett. Comlight lysstyring med radar og dimmer belysningen ned til 20% ved redusert trafikk. Maks lysstyrke ved «sparemodus» er 70% ref. tabell 4 og tabell 8. Det er gjort en analyse av passerende kjøretøy ved den aktuelle veistrekningen. Dette er data som beskriver antall passeringer for hver time i et døgn, for 2019, med utgangspunkt i kun de mørke timene. Disse forskyves daglig pga. endringer i solnedgangen. For hver bil som passerer lysmastene under «sparemodus» er lysstyrken 70% i 20sek før den så blir dempet til 20% igjen. Ved 70% av full styrke så tilfredsstiller armaturen belysningskravene til MEW 3.

Antall kjøretøy totalt pr. 2019 er 1 025 116. For det som er definert som mørke timer er antallet kjøretøy, 291 416. Med disse tallene har vi beregnet effektforbruket med ulike løsninger og kombinasjoner.

Alternativer Brenntimer i året: Totalt installert effekt: Årsforbruk:
Høytrykks-natrium damplampe: 4249 timer 12,1 kW 51 412 kWt
LED DEFA 4249 timer 7,26kW 30 847 kWt
LED DEFA med natt reduksjon til 50% 4249 timer totalt
2190 med nattsenk 50%		 7,26kW 16 590 kWt
LED Fagerhult 100%: 4249 timer 7,92 kW 33 652 kWt
LED Fagerhult neddemmet til 70% 4249 timer 5,633kW 23 934 kWt
LED Fagerhult 20% grunnbelysning og 70% ved passering, Comlight styring 20%: 2630 timer
70%: 1619 timer
Totalt: 4249 timer		 20%: 2,48 kW7
0%: 5,63 kW		 6522 kWt
9115 kWt
= 15 637 kWt

Tabell 9, Effektberegninger av forskjellige lyskilder og systemer

Vurdering

Med utgangspunkt i HPS-lyskilden ser vi følgende reduksjonen i energiforbruket:

Ved å endre dagens belysning til DEFA, med nattsenk, oppnår vi en reduksjon i energiforbruket tilsvarende 34 822 kWh per. år.

Ved å endre dagens belysning til Fagerhult-armaturen i kombinasjon med Comlight, oppnår vi en reduksjon i energiforbruket tilsvarende 35 775 kWh per. år.

Hva er kostnaden med å oppgradere den eksisterende installasjonen?

Det finnes flere løsninger på hvordan installasjonen i Vanvikbakkan kan oppgraderes, fra den enkle løsningen med å montere LED-lyskilder, til å bytte til radarstyrte armaturer.

Alternativ 1

Ved normalt pæreskift, byttes det til LED. Slik blir det utført en gradvis oppgradering uten vesentlige investeringskostnader. Da er prisforskjellen kun prisdifferansen på selve lyskilden, samt en tiden for en mindre omkobling i den eksiterende armaturen. Dette pga. at LED-kilden ikke trenger forkobling. Omkobling av lysarmaturen estimeres til 10min.

Pris for kun pæreskift 250W damplampe kr 370, - eks mva.

Pris for utskifting til 80W LED ink. omkobling kr 1.421, - eks mva.

Pris for utskifting til 150W LED ink. omkobling kr 1.972, - eks mva.

Alternativ 2

Gruppeskift av lyskilder, som gir en lavere investeringskostnad da alle lyskildene blir byttet samtidig. Estimert arbeidstid for bytte av lyskilde og omkobling av lysarmatur, tilsvarer tjue minutter per armatur.

44stk 80W LED lyskilder kr 56.672, - eks mva.

Arbeidstid for 44 armaturer kr 12.000, - eks mva.

Totalt med 80W LED kr 68.672, - eks mva.

44stk 150W LED lyskilder kr 80.916, - eks mva.

Arbeidstid for 44 armaturer kr 12.000, - eks mva.

Totalt med 150W LED kr 92.916, - eks mva.

Alternativ 3

Gruppeskift til LED-armaturer. Estimert tid på utskifting av lysarmatur og sanering av gamle armaturer,1t pr armatur.

44stk Fagerhult Evolume 2, 180W LED armatur kr 220.000, - eks mva.

Arbeidstid for 44 armaturer kr 35.200, - eks mva.

Totalt for utskifting til LED armatur kr 255.200, - eks mva.

Alternativ 4

Gruppeskift til LED-armaturer med nattsenkingsfunksjon. Det estimeres en time per utskifting av lysarmatur, samt sanering av gammel armatur. Armaturene er da ferdig programmert og klar for oppkobling.

44stk DEFA kr 347.600, - eks mva.

Arbeidstid for 44 armaturer kr 35.200, - eks mva.

Totalt for utskifting til LED armatur kr 382.800, - eks mva.

Alternativ 5

Kostnaden ved utskifting til LED-armatur med Comlight styring blir tilsvarende alt. 3. Kostnaden på radaren kommer i tillegg på 2000,- pr. enhet. Det vil også være behov for programmeringstid ved igangsetting av hele anlegget, ca. 15t.

44stk Comlight radarer med SR Connector kr 88.000, - eks mva.

Programmering av sensorstyring kr 12.000, - eks mva.

Utskifting av til LED armaturer kr 255.200, - eks mva.

Totalt med ny armatur og styring kr 355.200, - eks mva.

I prisestimatet er det beregnet en timesats på 800kr timen, det er ikke tatt med kostnader for leie av lift, utarbeiding av arbeidsvarslingsplan, eventuelt støtputebil og trafikkdirigering. Priser på belysningsutstyr er listepriser eks. mva. Prosjektering, rigg og drift, kjøring til og fra anlegget, er heller ikke inkludert i estimatet.

< Praktisk forsøk

Konklusjon >