Unsichtbare Vernetzung, klar ersichtliche Energieeinsparungen: Der Londoner Stadtbezirk Haringey wird smart
Auf Reisen begegnet man eigentlich fast immer Lösungen von Schréder. Die eleganten Formen unserer Leuchten werden überall bewundert, von Cannes bis Sydney. Wir entwickeln Beleuchtungslösungen für Brücken, Tunnel und Baudenkmäler in aller Welt. Seit der Jahrtausendwende hat das Internet weltweit die Wirtschaft revolutioniert - auch die Beleuchtungsbranche. Insbesondere das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) bietet zuvor noch nie dagewesene Möglichkeiten, mit denen man Leuchten, Sensoren und Systeme miteinander vernetzen kann.
In der Serie Schréder 360 berichten Projektverantwortliche, Projektmanager*innen, Endnutzer*innen und unsere eigenen Ingenieur*innen darüber, wie innovative Beleuchtungslösungen entstehen, angefangen bei Strandpromenaden bis hin zu ganzen Städten. In dieser Ausgabe erfahren wir etwas über eine Lösung, die man nicht sehen kann, bei der aber der Unterschied ganz offensichtlich ist. Die Verwaltung des Londoner Stadtbezirks Haringey entschied sich für Schréder EXEDRA, um 15.000 Lichtpunkte in einem einzigen vernetzten System unterzubringen, das die Beleuchtungsstärke optimiert, den Kohlendioxidausstoß senkt und eine problemlose Wartung der Beleuchtungsanlagen ermöglicht.
Aus einer Tradition der Innovationen hervorgegangen
Der Stadtbezirk Haringey, einer der 32 Londoner Stadtbezirke, erbringt für seine 270.000 Einwohner*innen eine Reihe von Leistungen, darunter auch die Straßenbeleuchtung, die für das Sicherheitsgefühl der Menschen eine wichtige Rolle spielt. Hier befindet sich auch der Alexandra Palace, ein Gebäude mit umliegendem Park, von dem aus die BBC in den 1930er Jahren zum ersten Mal sendete. Das prächtig beleuchtete Baudenkmal ist nachts ein Wahrzeichen des Bezirks.
Wie in weiten Teilen Großbritanniens erfolgte auch in Haringey in den vergangenen zehn Jahren die Umstellung von alten Natriumdampf- und HID-Leuchten auf LED-Beleuchtung, um Strom und Geld einzusparen. In der Zwischenzeit wurden IoT-Lösungen entwickelt, die noch höhere Energieeinsparungen ermöglichen, höheren visuellen Komfort für Bewohner*innen und Besucher*innen bieten und sogar die Schaltzentrale eines Smart-City-Systems bilden können. 2020 entschied man sich in Haringey, eine intelligente Beleuchtungslösung zu installieren, bei der die Leuchten über ein Central Management System (CMS) gesteuert werden - den Zuschlag für dieses Projekt erhielt Schréder.
Ein CMS sorgt für die Vernetzung der Straßenbeleuchtungsinfrastruktur mithilfe von Controllern, die an den Leuchten angebracht sind. Es bietet den Betreibern die Möglichkeit, eine Gruppe von Anlagen zentral zu steuern. Durch die Bereitstellung einer effizienten, nachhaltigen und wirtschaftlichen Beleuchtungslösung, die den geltenden britischen Normen entspricht und über das CMS gesteuert und gewartet wird, werden der Stromverbrauch und die CO2-Emissionen gesenkt. Das System erkennt zudem defekte Leuchten und passt die Beleuchtung in kritischen Bereichen zum Schutz der Anwohner*innen an.
Zwei Ziele, intelligente Lösungen
„Bei dem Projekt wurde auf die folgenden beiden Elemente Wert gelegt“, erläutert Clare Thomas, Leiterin des Bereichs Anwendungen und Lösungen von Urbis Schréder. „Zum einen auf die Energieeinsparung und zum anderen auf die Vernetzung.“ Da jede Leuchte mit einem Controller ausgestattet ist und diese Controller mit Schréder EXEDRA verbunden sind, kann die Bezirksverwaltung von Haringey die vollständige Kontrolle über ihre Anlagen übernehmen.
Da wir uns mit Beleuchtung und zugleich mit Controllern auskennen, konnten wir die Verantwortlichen gut beraten, sowohl hinsichtlich der Senkung des Stromverbrauchs als auch bezüglich der Steuerung der Beleuchtungslösung, damit die Bewohner*innen echten Mehrwert erhalten.
Voraussetzung für die Umsetzung dieser beiden Veränderungen ist die Verbesserung der Effizienz, die durch die Verwendung einfacher, hochwertiger Materialien und durch die Einhaltung strenger Vorgaben erzielt wird. Dies wiederum sorgt für mehr Übersichtlichkeit im Straßenbild. All dies führt zu Straßen, die mehr Sicherheit und Integration bieten.
Metropolen wie London unternehmen große Anstrengungen, um Energie einzusparen und die Kohlendioxidemissionen zu verringern: Mehr als 70 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen fallen in Städten an, und die Verantwortlichen in den Stadtverwaltungen setzen auf innovative Lösungen, um ihren Teil zur Bekämpfung des Klimawandels beizutragen. Sadiq Khan, der Bürgermeister von London, hat sich zum Ziel gesetzt, dass London 2030 die Netto-CO2-Neutralität erreicht. Um dieses Ziel realisieren zu können, spielt die Auswahl der geeigneten Beleuchtung eine wichtige Rolle.
Vielfältige Infrastruktur, verschiedene Stakeholder
Die Beleuchtungsinfrastruktur in Haringey mit rund 20.000 Lichtpunkten an den Straßen war gelinde gesagt vielfältig. „Einige der Straßenleuchten sind von Schréder, andere wiederum nicht“, erläutert Thomas. „Unsere oberste Priorität ist es, alle Elemente miteinander zu vernetzen, um die Steuerung und Koordination der vorhandenen Beleuchtungsinfrastruktur zu optimieren.“
Da die Interoperabilität bei der Strategie von Schréder im Mittelpunkt steht, mussten alle Beteiligten um einen Tisch versammelt werden. TRT ist der Hersteller von rund 50 Prozent der Leuchten in Haringey, das Unternehmen Marlborough ist für die Instandhaltung zuständig, und die Gesamtverantwortung liegt bei der Bezirksverwaltung. „Wir mussten einfach alle Beteiligten möglichst schnell an einen Tisch bringen, um etwaige anstehende Probleme lösen zu können“, erinnert sich Carol O'Gowans, Direktorin von Ollume, einem Beratungsunternehmen für Beleuchtungstechnik, das bei dem Projekt von der Bezirksverwaltung Haringey beauftragt wurde.
Haringey ist ein sehr vielfältiger Bezirk, in dem sich einige der attraktivsten Wohnviertel Londons, wie etwa Crouch End und Muswell Hill, befinden. Der Bezirk umfasst jedoch auch andere Stadtteile, in denen die Verbesserung der Atmosphäre nach Einbruch der Dunkelheit ein wichtiges Anliegen ist. „Wir waren vor Ort, um die Helligkeit der vorhandenen Beleuchtung in den unterschiedlichen Stadtvierteln zu analysieren“, so Clare Thomas von Schréder. Dabei sollte ermittelt werden, wie sich die Beleuchtung auf das Sicherheitsgefühl der Menschen auswirkt und welche gesellschaftlichen Auswirkungen eine effiziente Beleuchtung hat. „Es geht dabei um die Bedürfnisse der Kund*innen.“
An zentraler Stelle stand dabei die Aufgabe, die Wünsche der Anwohner*innen zu ermitteln. Diese wurden befragt, in welchen Bereichen im Stadtbezirk die Straßenbeleuchtung verbessert werden sollte. Dank der Umstellung auf ein CMS kann die Beleuchtung in kritischen Bereichen verzögerungsfrei angepasst werden, um die vor Ort lebende Bevölkerung zu unterstützen.
„Die Anwohner*innen haben uns mitgeteilt, dass die Straßenbeleuchtung der Sicherheit dient und Probleme wie unsoziales Verhalten, wilde Müllablagerungen und Kriminalität verhindern kann. Sie kann auch dazu beitragen, dass die Menschen öfter öffentliche Verkehrsmittel benutzen oder mehr zu Fuß gehen“, so Stadträtin Seema Chandwani, Mitglied des Stadtbezirkskabinetts für Gleichstellung und Bürgerdienste, in einer Stellungnahme. „Ich freue mich sehr, dass wir im gesamten Bezirk in die Verbesserung der Straßenbeleuchtung investieren.“
Änderung der Beleuchtung ohne Änderung der Leuchten
Bei der Beleuchtung bedeutet mehr nicht automatisch besser. Eine übermäßige Beleuchtung trägt nicht nur zur Verschwendung von Energie und zum erhöhten CO2-Ausstoß bei, sie führt auch zu Lichtverschmutzung. Zudem beeinträchtigt sie die Flora und Fauna und verhindert den Blick auf die Sterne. „Als wir um 23.30 Uhr bei einem unserer Besuche eine Straße befuhren, war die dortige Beleuchtung für die Gegend eigentlich zu hell, entsprach aber zum Zeitpunkt der Planung noch britischen Normen“, erinnert sich O'Gowans.
„Man passt die Beleuchtungsstärke an das Geschehen am jeweiligen Ort und an die jeweilige Nachtzeit an. Dadurch lässt sich der Energieverbrauch senken - das ist wirklich intelligent“, erläutert Clare Thomas von Schréder. Im Zuge der Inbetriebnahme des CMS machte sich das Team daran, geeignete Beleuchtungsstärken zu ermitteln. Eine gleichmäßige Beleuchtung ist in Wohngebieten der wichtigste Faktor, um Blendungen und dunkle Bereiche zwischen den einzelnen Leuchten zu vermeiden.
Doch manchmal muss die Helligkeit auch erhöht werden. Haringey ist die Heimat des Fußballvereins Tottenham Hotspur, eines der wichtigsten Vereine der englischen Premier League. Nach den Spielen, wenn viele Einwohner*innen und Besucher*innen in Richtung Bahnhof unterwegs sind, kann die Helligkeit erhöht werden, um den Menschen den Heimweg zu erleichtern.
Entscheidend ist, dass die Beleuchtung reaktionsschnell und anpassungsfähig ist und dass Gleichmäßigkeit wichtiger ist als nur gleißend helles Licht.
Wir haben ein sechswöchiges Experiment mit verschiedenen Beleuchtungsstärken durchgeführt und dabei auf die Gleichmäßigkeit und den Energieverbrauch geachtet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Bewohner*innen einfach weiterhin ihren gewohnten Aktivitäten nachgingen.
Ein Sieg der Gleichmäßigkeit - und der vernetzten Beleuchtung.
Vor Überraschungen nicht gefeit
Zur ganzheitlichen Strategie von Schréder zählt die Zusammenarbeit mit unseren Kund*innen, um Lösungen für technische Herausforderungen zu entwickeln, bei denen jeder einzelne Lichtpunkt berücksichtigt wird. Da Haringey eine zukunftsfähige Strategie verfolgte, hatte die Bezirksverwaltung bereits in rund 8.000 vernetzbare Leuchten investiert. Man entschied sich damals für NEMA-Buchsen. Wir konnten pro Woche 1.000 Controller installieren und benötigten dadurch nur einen Bruchteil der Zeit, die für die Umrüstung der alten Leuchten erforderlich gewesen wäre.
Weitere 7.000 Leuchten verfügten nicht über Controller-Buchsen, sondern über eine 20-mm-Bohrung zur Aufnahme einer Mini-Fotozelle. Daher entwickelte Urbis Schréder einen sogenannten Leitungs-Controller, mit dem man diese Komponenten einbinden konnte. Für die hardwareseitige Verbindung der Controller mit den entsprechenden Straßenleuchten war ein manueller Arbeitsgang erforderlich. Da wir uns der Interoperabilität und den Wahlmöglichkeiten verschrieben haben, gab es eine 50:50-Aufteilung zwischen Leuchten von Schréder und von anderen Herstellern. Doch es gelang uns, alle Leuchten zu vernetzen.
Doch das war noch nicht alles. In einem so vielseitigen Stadtbezirk wie Haringey mit attraktiven Parks, belebten Einkaufsstraßen und hervorragenden Verkehrsverbindungen gibt es eine Vielzahl von Beleuchtungsanlagen. Unser Team vernetzte alte OWLET-Controller, dekorative Leuchten mit Zhaga-Anschluss und Controller anderer Hersteller in Fußgängerunterführungen und an Straßenschildern. Die Integration der verschiedenen Leuchten und des bestehenden Asset-Management-Systems von Haringey kommentiert Clare Thomas folgendermaßen: „Wir stellten fest, dass die Betreiber von einigen der vorhandenen Komponenten ganz falsche Vorstellungen hatten, was für gewisse Überraschungen sorgte ... Das war ziemlich spannend!“
Hier zeigen sich die Vorteile der Installation von vernetzbaren Leuchten. Für Kommunen, die ihre Beleuchtung modernisieren, aber nicht gleich ein CMS installieren möchten, ist der Kauf von Beleuchtungslösungen, die bereits mit einer Buchse oder einem Controller ausgestattet sind, eine gute Wahl. Bei den vernetzbaren Leuchten handelte es sich um den einfachsten und auch kostengünstigsten Part des Projekts.
Intelligente Lösungen mit der FutureProof-Technologie
Die Installation eines CMS eröffnet Optionen für die Zukunft. Luftverschmutzungssensoren, Messung des Verkehrsaufkommens, Streusalzalarm, wenn die Temperatur unter einen bestimmten Wert fällt - die Möglichkeiten kennen kaum Grenzen. Das Schréder Team ist bereits mit Untersuchungen beschäftigt, wie die Integration von Straßenleuchten, Warnleuchten für Fußgängerüberwege, Zebrastreifen, Leuchtschildern und Pollern realisiert werden kann, um mehr Sicherheit im Straßenverkehr zu erzielen. „Ob wir jetzt schon wissen, wie sich das auf lange Sicht entwickelt? Nein, doch im Rahmen der Kooperation müssen wir in der Lage sein, Anwendungsbeispiele zu entwickeln, die einen greifbaren Nutzen bringen“, schwärmt Thomas.
Einsparungen sind auch bei der Wartung möglich: Anstatt für die Störungssuche nächtliche Patrouillen in den Straßen durchzuführen, bei denen Störungen möglicherweise wochenlang unentdeckt bleiben, meldet die Anlage die Störungen selbst in Echtzeit. Bei der Installation neuer Straßenleuchten werden diese automatisch in das System eingebunden.
„Es geht nicht nur um die Beleuchtung, sondern um den Kooperationsgedanken“, so Thomas. „Das war auch für uns eine Lernerfahrung.“ Die Investition in ein CMS macht es erforderlich, Daten, Service- und Supportleistungen miteinander zu verknüpfen.
Hier ist eine genaue Vorstellung davon, was Beleuchtung kann und ist, wirklich wichtig. Wir betrachten die Beleuchtung weder als Computerspiel noch als farbige Leuchtpunkte auf einem Display, sondern wir wissen, dass sie Auswirkungen auf die Menschen an ihrem Wohn- und Arbeitsplatz hat.
Ingenieur*innen zukünftiger Generationen
Die Ingenieur*innen von Schréder sind ein zentraler Baustein unserer gesamten Geschäftstätigkeit. Wir freuen uns sehr, dass unsere Mitarbeitenden in Kooperation mit Haringey und Blockbuilders am Minecraft Streetbuilders Project teilgenommen haben. Der Workshop ist Teil des Ingenious-Programms der Royal Academy of Engineering und zielt darauf ab, das Bewusstsein für die Vielfalt, das Wesen und die Auswirkungen der Technologie bei Menschen jeden Alters und Hintergrunds zu schärfen.
„Wir sprachen mit einer Gruppe Jugendlicher über die Gestaltungsmöglichkeiten von Straßen“, erläutert O’Gowans. „Um sie zum Nachdenken über Planungen dieser Art anzuregen ... Es gibt ja so viele Berufsbilder: Stadtplaner*innen, Landschaftsarchitekt*innen, Beleuchtungsexpert*innen, Bauingenieur*innen, Statiker*innen usw.“ Programme wie Streetbuilders bauen auf unserer Strategie „Together for Our People“ auf. Ein Ingenieurberuf ist eine sehr gute Wahl, und ein breiter Pool an talentierten Mitarbeitenden sorgt in unserer Branche für eine größere Auswahl an qualifizierten Fachkräften.
Leben, Arbeiten, Radfahren
Die Bewohner*innen haben die kleinen Veränderungen bemerkt und wissen sie zu schätzen. Sheila Hanlon lebt seit zwölf Jahren in Crouch End. Sie ist kürzlich von einer der Geschäftsstraßen des Viertels in ein reines Wohngebiet umgezogen. „Ich bin Kanadierin, also bin ich natürlich mitten in einem Schneesturm aus dem Haus gegangen“, erläutert sie. „Mir fiel auf, dass die Straßenleuchten jede einzelne Schneeflocke vor dem Hintergrund des dunklen Himmels perfekt beleuchten.“ Durch die optimierte Beleuchtung in den Wohngebieten fühlen sich die Fußgänger*innen jetzt sicherer und wohler.
Unser Schlafzimmerfenster geht nach vorne hinaus, doch wir können nachts auch ohne geschlossene Rollläden ungestört schlafen. Das Licht ist angenehmer, nicht zu hell.
Hanlon ist eine begeisterte Radfahrerin. Sie beschäftigt sich beruflich mit der Geschichte der Frauen und des Radfahrens. Für sie sind die Verbesserungen Teil einer umfassenderen Entwicklungsstrategie, die London zu einer fahrradfreundlicheren Stadt macht. „Früher waren die Straßen Londons zu dunkel, um nachts gefahrlos Rad fahren zu können. Mit dem Fahrrad fahre ich jedoch gerade bei Nacht am liebsten“, erzählt sie. Mittlerweile fährt sie regelmäßig mit dem Rad zur Arbeit, durch den Hampstead Heath Park bis hoch zum Alexandra Palace Park. Eine gute Beleuchtung der Radwege in Parkanlagen kann einen großen Unterschied ausmachen, ergänzt sie. „Der Finsbury Park ist jetzt viel heller beleuchtet. Deshalb fühle ich mich sicherer, wenn ich dort mit dem Fahrrad unterwegs bin.“
Unsichtbare Veränderungen, reale Ergebnisse
Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die Energieeinsparungen in einigen Straßenzügen bis zu 60 Prozent ausmachen. Damit trägt Haringey seinen Teil dazu bei, dass London das Netto-Null-Ziel erreichen kann. Die Anwohner*innen sind zufrieden, und die Straßen sind gut beleuchtet.
Es wäre schön, wenn man die Veränderungen, die das CMS in Haringey bewirkt hat, auch unmittelbar sehen könnte, zum Beispiel mit Vorher-Nachher-Fotos, doch das ist bei einem CMS nicht so gut darstellbar. Durch die Installation des CMS entspricht die Helligkeit in allen Straßen den geltenden britischen Normen. Der Bestand ist auf dem neuesten Stand, und die Möglichkeiten für Steuerung, Überwachung und Einsparung wurden optimiert.