Koop nu, kies later: Maak de begroting klaar voor de toekomst met Connected-Ready verlichting
Van Parijs tot Berlijn heeft Schréder enkele van 's werelds meest iconische steden verlicht - en de snelwegen die ze met elkaar verbinden. Slimme oplossingen, waarbij armaturen worden aangestuurd door een Central Management System (CMS), zoals Schréder EXEDRA, bieden een ongekend controleniveau dat energiebesparingen, beter asset management en adaptieve lichtniveaus mogelijk maakt. Er is veel geschreven over slimme steden, maar deze oplossingen kunnen ook heel zinvol zijn voor kleinere woongebieden, zoals Heiningen in het zuidwesten van Duitsland.
Heiningen (5.000 inwoners) ligt in Baden-Württemberg, aan de voet van de Schwäbische Alpen. De autoriteiten wilden een verlichtingsoplossing die minder energie zou verbruiken, waardoor ze hun ecologische voetafdruk zouden verkleinen en de burgers ook geld zouden besparen. Ze hadden ook iets adaptiefs nodig: de hoofdweg van de stad (L1217) wordt gebruikt als omleiding wanneer de nabijgelegen A8 Autobahn problemen heeft en kan dus pieken in verkeersvolumes ervaren. Tot slot betekent de schilderachtige ligging van Heiningen te midden van glooiende heuvels en bergen dat het een thuis is voor een grote verscheidenheid aan insectenleven, dat kan worden verstoord door felle verlichting, dus ze wilden een oplossing die vriendelijk was voor flora en fauna.
Schréder 360 is een serie waarin we van projecteigenaren en -managers, eindgebruikers en onze eigen ingenieurs horen hoe innovatieve oplossingen ontstaan, van kustlijnen tot steden. In deze editie ontdekken we hoe grote ideeën de manier kunnen veranderen waarop we kleine steden verlichten.
De visie van een burgemeester, een grote beslissing
"Als onderdeel van de herontwikkeling van ons stadscentrum besloten we dat we een volledig nieuw verlichtingsconcept wilden", legt burgemeester Norbert Aufrecht van Heiningen uit. "Verlichting kan een uitnodigende sfeer creëren in openbare ruimtes als het donker is." In 2018 installeerde de stad 49 YOA LED-armaturen langs haar hoofdweg om haar energieverbruik en CO2-voetafdruk te verminderen. De YOA-armaturen verlaagden de kosten met 50% en werden zeer gewaardeerd door de buurtbewoners: hun verfijnde ontwerp brengt een elegante touch aan het landschap.
Het verhaal had hier kunnen eindigen: een succesvol project, energiebesparingen, tevreden burgers. Maar dankzij de vooruitstrevende houding van de gemeente Heiningen en het aanbod van connected oplossingen van Schréder gebeurde dat niet. "De volgende vraag was of we regelbare en dimbare LED-verlichtingstechnologieën wilden opnemen," voegt Aufrecht toe. "We wilden niet achter de feiten aanlopen, dus we grepen deze kans met beide handen aan."
"Na drie jaar besloten ze dat ze verbonden wilden worden", legt Jörg Richter, Smart Solutions Expert bij Schréder Hyperion, uit. Zijn team werkte samen met Heiningen aan een oplossing die drie belangrijke problemen voor de stad aanpakt. Veiligheid, vanwege de verkeersdrukte en de voetgangers die de hoofdstraat gebruiken, energiebesparing en milieubescherming voor de plaatselijke fauna. "We hebben deze drie onderwerpen samengebracht in een proefproject, een soort Smart City Living Lab."
Connected-Ready, een besluit voor de toekomst
Eerst werd het slimme systeem geactiveerd, wat opmerkelijk eenvoudig was dankzij een eerdere beslissing om 'connected ready' armaturen te kopen. Deze werden geïnstalleerd met een aansluiting voor een NEMA-node, dus ze activeren was een minuut werk.
Door onze hardware waren de armaturen al voorbereid, klaar voor de toekomst, met het RFID-label op de NEMA-aansluiting, dus als je er een controller op zet, wordt hij automatisch in bedrijf gesteld. De controller scant het RFID-label, dat vervolgens automatisch alle gegevens doorstuurt naar Schréder EXEDRA, zodat er geen handmatig werk hoeft te worden gedaan.
Dit proces van automatische inbedrijfstelling en inventarisatie bespaart zowel tijd als geld. Schréder EXEDRA wist meteen dat het om 49 YOA-armaturen ging, hun locatie, wattage, enzovoort. "Als beheerder kan ik zeggen dat de retrofit zo probleemloos verliep dat ik niets heb gemerkt, afgezien van een paar videogesprekken om het project stroomopwaarts te bespreken," zegt Aufrecht, hoewel hij wel de hoogwerker van armatuur naar armatuur zag gaan om de nodes te installeren. "Tijdens de ingebruikname registreerden een of twee armaturen zich aanvankelijk niet, maar dat werd snel verholpen en was niet meer dan een klein probleempje. Binnen de kortste keren was alles in orde."
Het systeem werd een paar jaar na de eerste verlichtingsupgrade geïnstalleerd - met een minimum aan gedoe, omdat de autoriteiten hadden geïnvesteerd in een connected-ready oplossing. "Voor een "normale" buurt- of woonstraat is het zinvol om connected-ready verlichting te kopen en te installeren en dan in een tweede stap de slimme upgrade te voltooien in overeenstemming met de vereisten," zegt burgemeester Norbert Aufrecht van Heiningen. Toekomstbestendigheid van de uitgaven van de gemeente is altijd een verstandige beslissing, voegt hij eraan toe.
Het zou frustrerend zijn om geen redelijke prijs te hebben betaald om ze "connected ready" te maken, om er dan over een paar jaar achter te komen dat het zinvol zou zijn om ze op te nemen in een slim systeem, maar dat het extreem duur is om ze aan te sluiten.
Veel partners, licht werk
Nu het CMS is opgezet, kan het onderzoeksproject van start gaan. Duitse deelstaten, bekend als Bundesländer, hebben het recht om wetten te maken op veel gebieden en de Natuurbeschermingswet 2020 van Baden-Württemberg is gericht op het beschermen van insectenpopulaties door middel van maatregelen zoals het verminderen van lichtvervuiling. Het staatsministerie van Transport had 75.000 euro steun aangeboden voor het project uit het speciale programma ter versterking van de biodiversiteit.
Het onderzoek bracht een reeks partners samen: we werkten samen met de Technical University of Berlin, Urban Lighting Innovations, Netze BW, en Studio DL om een slimme verlichtingsoplossing te creëren die het verkeersvolume in real-time weerspiegelt. Dit betekent dat de verlichting tijdens verkeersluwe periodes kan worden gedimd om de insecten te beschermen - zonder de verkeersveiligheid in gevaar te brengen. Tegelijkertijd kunnen de dieren worden geobserveerd en geteld met behulp van een AI-gebaseerd camerasysteem, dat ook door de partners is ontwikkeld.
Eén aspect dat wordt onderzocht is de optimale manier om verkeersstromen te meten. Infraroodcamera's worden al lange tijd gebruikt om de verkeersdrukte te meten, maar Heiningen is een perfect voorbeeld om meerdere methoden te vergelijken. "Het ligt tussen twee snelwegen in, waarvan er één vaak files heeft, en Heiningen is de perfecte alternatieve route," legt Richter van Schréder uit. "We dachten, waarom vergelijken we geen cloudgegevens van verschillende bronnen en echte sensoren."
Het verkeersvolume wordt geregistreerd met behulp van verkeerscamera's, Bluetooth trackers, bestaande real-time verkeersgegevens en hoge-resolutie microfoons. De resulterende gegevens worden verwerkt in een zogenaamd lichtmanagementsysteem, dat vervolgens de dimniveaus van de straatverlichting regelt. Op deze manier wordt het lichtniveau verminderd in overeenstemming met het verminderde verkeersvolume. Zebrapaden vallen hier niet onder, omdat deze hogere verlichtingsniveaus vereisen om een goede zichtbaarheid van voetgangers te garanderen.
De Bluetooth-tracker kan bijvoorbeeld anoniem elk Bluetooth-apparaat op de weg identificeren. Een ander idee is om de verkeersgegevens van de snelweg op te halen en te kijken hoe dat de doorstroming in Heiningen beïnvloedt. Uiteindelijk moet het project interessante nieuwe gegevens opleveren over de meest kosteneffectieve, nauwkeurige en betrouwbare manieren om het verkeer te meten.
Insecten begrijpen, verlichting verbeteren voor ons allemaal
Elke Zimmer, staatssecretaris van Baden-Württemberg in het ministerie van Transport is een enthousiaste voorstander van het project. "Lichtvervuiling is in toenemende mate een probleem dat moet worden aangepakt om de biodiversiteit te beschermen," zei ze bij de lancering. "Ik kijk uit naar de bevindingen van het project, die ons zullen laten zien in hoeverre openbare verlichting insectvriendelijker kan worden gemaakt door middel van slimme controle."
Insecten worden aangetrokken door kunstmatige lichtbronnen en sterven ofwel bij de armaturen zelf of cirkelen eromheen tot ze volledig uitgeput zijn, wat leidt tot een verhoogde sterfte. Verlichting gestuurd door Schréder EXEDRA betekent dat de lichtniveaus kunnen worden verminderd wanneer er weinig verkeer is om insecten te beschermen. Tegelijkertijd zal een netwerk van camera's met innovatieve "insectentracking"-technologie onderzoekers in staat stellen om dieren en mini-beestjes in het gebied te observeren en te tellen.
Een innovatie in dit onderzoek is de manier waarop insecten worden geteld. In plaats van vallen die op de armaturen zijn gemonteerd, zijn er speciale camera's en intelligente software die de insectenactiviteit betrouwbaar kunnen registreren en evalueren met behulp van kunstmatige intelligentie zonder de lichtkarakteristieken te veranderen. "De AI zegt niet alleen, er zijn zeven vliegen en twee motten op het scherm. Het weet dat het al een vlieg heeft geteld, dus zal het niet nog een keer tellen," legt Richter uit. Hij voegt eraan toe dat de eerste gegevens van het eerste jaar van het project binnenkort worden geanalyseerd.
De samenwerking tussen Heiningen en partners uit de wetenschap en industrie heeft ook indruk gemaakt op deskundigen. Het project won de tweede plaats in de categorie duurzaamheid van de Reallabor 2022 Innovation Award van het Duitse Federale Ministerie voor Economie en Klimaatbescherming.
De bevindingen van dit project zijn toekomstgericht voor gemeentelijke openbare verlichting," zegt burgemeester Aufrecht. "We zijn er trots op dat deze innovatieve, efficiënte en vooral insectenbeschermende technologie voor het eerst in onze gemeente wordt toegepast en dat we landelijk een voorbeeldfunctie vervullen.
Business as Usual: Dimmen met enthousiasme
De gegevens zullen laten zien hoe de insecten reageerden op het dimmen, maar bewoners en weggebruikers hebben niets gemerkt. "Het fascinerende is dat niemand echt iets heeft gemerkt van de verminderde lichtniveaus," merkt de burgemeester op. "Dat is even positief als onopvallend, want het laat zien dat je het energieverbruik kunt verminderen zonder de veiligheid in gevaar te brengen en zonder de burgers te benadelen."
Heiningen mag dan klein zijn, het loopt voorop als het gaat om slimme verlichting. "Als nationaal of zelfs internationaal de lichtvervuiling in elke straat in elke stad en elke gemeente aanzienlijk kan worden verminderd, dan heeft iedereen gewonnen - de mensen, de insecten en de sterrenhemel die weer te zien is," besluit Aufrecht. Door te kiezen voor connected armaturen in steden en dorpen van elke grootte, houden ontwerpers hun opties open - wat de toekomst ook brengt.
Neem contact met ons op om uw toekomstige verlichtingsprojecten te bespreken