Dekarbonisierung der Schnellstraßenbeleuchtung: Überdenken. Überprüfen. Erneuern.

Straßen überdenken

Bei der Teststrecke, an deren Entwicklung wir im Bezirk „East Riding of Yorkshire“ beteiligt waren, handelte es sich um einen Abschnitt der A1079 am Stadtrand von Hull, der vom Kreisverkehr Dunswell bis zur Ennerdale Bridge führt. Obwohl sich die Medien auf die Abschaltung der Straßenbeleuchtung konzentrierten, wollte das Team auf diesem Abschnitt die Beleuchtung teilweise beibehalten. 

„Es geht nicht darum, mit dem Hauptschalter die Beleuchtung im ganzen Land auszuschalten“, so Karl Rourke, Servicemanager der Bereiche Straßenbeleuchtung, Verkehrssignale und Videoüberwachung bei der Verwaltungsbehörde von East Riding. „Es geht darum, dass wir als Branche endlich anerkennen, dass Autos Scheinwerfer haben.“ Zur Unterstützung der Teilabschaltung wurden in East Riding auf der A1079 und der A164 mehr als 80 km neue, hochreflektierende weiße Fahrbahnmarkierungen, mehr als 5000 solarbetriebene Leuchtleitpfosten und neue, hochreflektierende Schilder mit einer Gesamtfläche von mehr als 140 Quadratmetern installiert.

Für die Durchführung des Tests erhielt die Behörde Finanzmittel in Höhe von 3,3 Millionen Pfund aus dem Programm „ADEPT Live Labs 2: Decarbonising Local Roads in the UK“ (ADEPT Live Labs 2: Dekarbonisierung von Schnellstraßen in Großbritannien). Urbis Schréder erklärte sich bereit, die Ausrüstung sowie kostenlose Planungsleistungen mit einem Umfang von 70 Arbeitsstunden zur Verfügung zu stellen, um die Dekarbonisierung unserer Schnellstraßen und die an diesem Projekt beteiligten Behörden zu unterstützen. 

Das übergeordnete Ziel bestand darin, diese Bereiche für den aktiven Verkehr attraktiver zu gestalten, die Anzahl der Autos auf den Straßen weiter zu reduzieren und somit die CO2-Emissionen zu senken. Wichtig zu erwähnen ist, dass es bei diesem Projekt nicht um die Straßenbeleuchtung in Wohngebieten ging – obwohl auch dies ein Bereich ist, in dem ein Überdenken vorgefasster Meinungen Vorteile bringen könnte. Mit klarem Blick auf die Schnellstraßen richteten wir die Beleuchtung gezielt auf Fuß- und Radwege, um die aktive Mobilität zu fördern. 
 

Beleuchtung überdenken

Anstatt über den Tellerrand hinauszuschauen, musste für dieses Projekt der Teller quasi recycelt und ein ganz neues Behältnis geschaffen werden. Wir führten mit der Verwaltungsbehörde von East Riding und mit ADEPT ausführliche Gespräche darüber, wie die Straßen nach Einbruch der Dunkelheit künftig aussehen könnten. Im Mittelpunkt unserer Strategie standen die Verkehrswege für aktive Verkehrsteilnehmer*innen, also für Fußgänger*innen und Radfahrer*innen, und nicht die Fahrbahnen der Schnellstraßen für den motorisierten Verkehr.

„Durch den Einsatz innovativer Photometriekonzepte können mit kürzeren Lichtmasten entlang des Fußgängerwegs die erforderlichen Beleuchtungsstärken erreicht werden“, so Jack Cunningham, Manager für Beleuchtungslösungen bei Urbis Schréder. „Dadurch werden der Strom- und der Materialverbrauch gesenkt und die CO2-Bilanz verbessert.“

Die geringe Höhe der Masten verbessert außerdem die Geschwindigkeitswahrnehmung bei den Autofahrer*innen und fördert so eine vorsichtigere Fahrweise. Fußgänger*innen und auch Jogger*innen können dank der hohen vertikalen Beleuchtungsstärke und der gleichmäßigen Ausleuchtung potenzielle Gefahrenquellen klar erkennen. Wie wir im virtuellen Entwurfskonzept verdeutlichen konnten, sorgt der Kontrast zur unbeleuchteten Fahrbahn dafür, dass die Fußgängerwege mit einer niedrigeren Beleuchtungsstärke ausgeleuchtet werden können, aber dennoch sicher und hell wirken.

Die Anpassung der Masthöhe ist ein wichtiger Schritt, doch auch unser langjähriges Know-how im Bereich der Straßenbeleuchtung fließt in das Konzept mit ein. „Wir wollten ein Konzept nutzen, das sich bereits bewährt hat, und es an die hier vorliegenden Anforderungen anpassen“, so Joe Brook von Urbis Schréder. „Da kamen uns die Fußgängerüberwege in den Sinn.“ Dank jahrzehntelanger Forschung sind Personen auf Zebrastreifen für Autofahrer*innen mittlerweile gut zu erkennen. Also haben wir uns die Beleuchtung von Fußgängerüberwegen genauer angesehen, sie um 90 Grad gedreht und entlang des Fahrbahnrands angebracht.
Es gibt erste Anzeichen dafür, dass diese Lösung die Sicherheit für Autofahrer*innen und Fußgänger*innen deutlich verbessert und gleichzeitig den Strom- und Materialverbrauch sowie den Wartungsaufwand reduziert. Diese Maßnahmen dienen der Dekarbonisierung der Schnellstraße und senken darüber hinaus die Lichtverschmutzung in Grünflächenbereichen und auf Privatgrundstücken.

Gleichzeitig kommt die Frage auf, wie und warum Straßen überhaupt beleuchtet werden. „Das derzeitige Anwachsen der Straßenbeleuchtungsinfrastruktur in diesem Land ist weder finanziell noch ökologisch nachhaltig“, so Karl Rourke von der Verwaltungsbehörde East Riding. Die britische Regierung möchte verbindliche Planungsziele einführen und plant, in den kommenden fünf Jahren 1,5 Millionen neue Wohnungen zu bauen. „All diese Wohnungsbauten werden später von den Kommunen übernommen werden. Was wird dann aus unserer Infrastruktur? Wir müssen unsere Beleuchtungsstrategie überdenken und sie nachhaltig gestalten.“
 

Entwicklung überdenken

Angesichts des klaren Auftrags, über den Tellerrand hinauszuschauen, lag es nahe, die modernsten Tools für die Entwicklung einzusetzen. Durch neuartige Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), digitale Zwillinge (mit denen Ingenieur*innen anhand eines virtuellen Modells eines Systems experimentieren können, bevor sie es in die Realität umsetzen) und Virtual Reality (VR) standen uns zahlreiche Optionen zur Verfügung, um bereits vor Beginn der eigentlichen Arbeiten zu visualisieren, wie ein Beleuchtungssystem aussehen könnte.

Jack Cunningham von Urbis Schréder erstellte mit Blender ein virtuelles Modell in Echtzeit, das die Anlage aus der Perspektive von Autofahrer*innen und Fußgänger*innen zeigt. Solarbetriebene Leuchtleitpfosten zeigen den Autofahrer*innen ganz deutlich den Fahrbahnrand, die Kreuzungen und die Kreisverkehre. Fußgänger*innen profitieren von den neuen, niedrigeren Lichtmasten.

Stromnutzung überdenken

Wenn jemand den Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom kennt, dann wahrscheinlich aus dem Physikunterricht in der Schule oder vom Stromkrieg, der in die Geschichte einging und bei dem heftig darüber diskutiert wurde, ob die ersten elektrischen Anlagen mit Wechselstrom oder Gleichstrom betrieben werden sollten. Diese Debatte wurde bereits vor mehr als hundert Jahren entschieden, und das nationale Stromnetz Großbritanniens wird seit jeher mit Wechselstrom betrieben. 

Als Karl Rourke und sein Team uns jedoch damit beauftragten, das Thema Beleuchtung mit Blick auf die Dekarbonisierung zu überdenken, stellte sich die Frage, ob das herkömmliche Stromnetz wirklich die beste Lösung für das Betreiben der Beleuchtung ist. Wir arbeiteten mit dem innovativen irischen Unternehmen KelTech IoE zusammen, dessen Ziel ein „Net Zero Network“, also ein klimaneutrales Stromnetz ist. Erreicht werden soll dieses Ziel durch eine tiefgreifende Veränderung der Art und Weise, wie Netzwerkinfrastrukturen der ersten und letzten Meile miteinander verbunden und mit Strom versorgt werden.

Beim Dual Distribution Network (DDN) handelt es sich um ein zukunftsfähiges, vernetztes Netzwerk, das als Plattform für verschiedene digitale Dienste genutzt werden kann. Dazu können beispielsweise Dienste wie die Verkehrs- oder Umweltüberwachung zählen, um die Dekarbonisierung der Schnellstraßen zu unterstützen. Und schließlich wird für die Herstellung der leichten Kabel auch weniger Material verbraucht, was die CO₂-Bilanz und die Kosten weiter senkt.

„Schréder verwandelt die herkömmliche Straßenbeleuchtung in eine nachhaltige, multifunktionale Plattform, die nicht nur die eigentliche Beleuchtung liefert, sondern die Basis für eine vernetzte, kohlendioxidarme Infrastruktur bildet“, so Mark Kellett, CEO von KelTech auf LinkedIn. „Das Herzstück dieser Lösung ist das patentierte DDN von KelTech IoE, das eine äußerst energieeffiziente Backbone-Infrastruktur sowohl für den Strom- als auch für den Datentransport bereitstellt.“
 

Fertigung überdenken

Eines der Hauptziele von Live Labs 2 ist es, „eingebettete“ Kohlendioxidemissionen aus dem Straßenbau zu eliminieren. Bei Urbis Schréder stehen Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit an erster Stelle: Wir wurden drei Jahre lang in Folge mit dem EcoVadis Gold Award ausgezeichnet und zählen damit weltweit in allen Branchen zu den fünf Prozent der nachhaltigsten Hersteller.  

In der Konzeptphase beschäftigten wir uns mit einigen visionären, unkonventionellen Ideen, doch die für die Leuchten erforderlichen innovativen Materialien und Technologien waren noch nicht ganz ausgereift. Da man in East Riding eine schnelle Lösung für die Installation benötigte, griffen wir auf unser aktuelles Leuchtenprogramm zurück und entschieden uns für die AXIA 3 EVO. Diese leistungsstarke, kostengünstige und leichte Leuchte besteht aus recycelbaren Materialien, wie dies auch in der Spezifikation unseres Circle Light Label beschrieben wird. Sie verursacht beim Herstellungsprozess nur minimale CO2-Emissionen.
 

Masten überdenken

Der Großteil des Beleuchtungsnetzes an Schnellstraßen ist mit Metallmasten ausgestattet. Daher wollten wir alle Aspekte des Projekts im Hinblick auf die Dekarbonisierung analysieren. Stahlmasten haben eine schlechte CO₂-Bilanz: Metall wird aus Erz gewonnen, seine Herstellung ist energieintensiv und die Entsorgung von Metallprodukten erweist sich oft als kompliziert.

Im selben kooperativen Geist, der uns zu Gleichstromlösungen und solarbetriebenen Katzenaugen führte, wendeten wir uns an das skandinavische Unternehmen Valmont Tehomet, das Masten aus Holz als Alternative zu Stahlmasten vertreibt. Holzmasten agieren als „Kohlenstoffsenken“. Sie entfernen Kohlendioxid aus der Atmosphäre, anstatt es freizusetzen.

Die Masten stammen dank der PEFC-Zertifizierung von Tehomet aus nachhaltiger Forstwirtschaft und können am Ende ihrer Lebensdauer recycelt oder biologisch abgebaut werden. Außerdem verfügen sie über eine moderne, ästhetisch ansprechende Oberfläche, die visuelle Identität vermittelt.
 

Erneuerung für die Zukunft

Die erste zwölfmonatige Testphase von Live Labs 2, in der das Verhalten von Autofahrer*innen, Radfahrer*innen und Fußgänger*innen genau beobachtet wird, läuft bis März 2026. Rourke rechnet damit, dass Anfang 2026 erste Ergebnisse veröffentlicht werden und die weiteren Auswirkungen in den folgenden drei bis fünf Jahren beobachtet werden. 

Die Ergebnisse könnten zu einer Überarbeitung der britischen Beleuchtungsstandards führen. Diese basieren derzeit darauf, wie Fahrbahnen für den motorisierten Verkehr zu beleuchten sind, anstatt die Wege für Fußgänger*innen und andere aktive Verkehrsteilnehmer*innen in den Mittelpunkt zu stellen. Sie könnten ein Modell für erfolgreiche Zukunftslösungen darstellen und als Dekarbonisierungsfahrplan für kommunale Verwaltungsbehörden dienen. Da so viele Aspekte überdacht werden, besteht die Möglichkeit, sowohl kleinere Anpassungen als auch grundlegende Veränderungen vorzunehmen.  

Karl Rourke von der Verwaltungsbehörde East Riding bezeichnet die Teststrecke von Urbis Schréder als „Goldstandard“-Beispiel. Wir sind sehr gespannt auf die Zukunft. Von der Analyse des Mondlichts bis zur Herstellung von Leuchtenmasten aus Holz – wir stellen unser Know-how in den Dienst unserer Kund*innen. Diese Strategie macht uns zum idealen Partner für ambitionierte Projekte, die neue Maßstäbe setzen.

„Wir lösen die Probleme unserer Kund*innen und unterstützen sie dabei, ihre Zielvorgaben zu erreichen“, so Joe Brook von Urbis Schréder. „Das gilt für alle unsere Segmente, egal ob Stadtbeleuchtung, Bahninfrastruktur, Modernisierungsprojekte oder Sportstätten. Wir möchten, dass die Menschen auf uns zugehen und nicht nur eine Broschüre anschauen und uns nach der besten Leuchte für die Dekarbonisierung fragen.“