Straßenbeleuchtungsberechnung: Wie man die Straßenbeleuchtungsleistung mit DIALux überprüft

Eine professionelle Straßenbeleuchtungsberechnung ist nicht einfach nur die Frage, wie viele Lux eine LED-Straßenlaterne liefern kann. Eine Straßenbeleuchtungsplanung muss zeigen, dass die vorgeschlagene Installation unter den tatsächlichen Projektbedingungen die erforderliche Beleuchtungsleistung gewährleistet.

DIALux wird häufig für die Straßenbeleuchtungssimulation verwendet, weil es den Gestaltern ermöglicht, Straßensprofile, Beleuchtungsanordnungen, Leuchtenparameter und anwendbare Normen zu definieren und dann detaillierte Berechnungsergebnisse zu generieren. Diese Ergebnisse können Lichtleistungs-Werte, Isolux-Linien, Werteverzeichnisse und Berechnungstabellen enthalten.

Ein DIALux-Report zu empfangen bedeutet jedoch nicht automatisch, dass die Beleuchtungsplanung konform ist.

DIALux berechnet die Leistungsfähigkeit des Modells. Die Verifikation bestimmt, ob diese Leistung für das tatsächliche Straßenbauprojekt ausreichend ist.

Um einen DIALux Straßenbeleuchtungsbericht ordnungsgemäß zu überprüfen, müssen Sie sicherstellen, dass das Modell das reale Projekt darstellt, die richtigen Leuchtenphotometriedaten verwendet wurden und die berechneten Ergebnisse den anwendbaren Leistungsanforderungen entsprechen.

Welche Informationen sind für eine zuverlässige Straßenbeleuchtungsberechnung erforderlich?

Die Genauigkeit einer DIALux Straßenbeleuchtungsberechnung hängt stark von ihren Eingabedaten ab. Die Straßengeometrie sollte das tatsächliche Projekt darstellen, einschließlich der Straßentiefe, der Fahrbahnanordnung, des Fahrbahnlayouts und der relevanten Straßenoberflächenmerkmale. Installationsparameter sind ebenso wichtig. Montagehöhe, Mastabstand, Überhang, Lichtanlagenanordnung, Ausrichtung und Neigung können alle die endgültige Beleuchtungsverteilung beeinflussen.

Ein weiterer kritischer Eingang ist die Photometriedaten der LED-Straßenbeleuchtung. Photometrische Dateien, wie IES- oder LDT-Dateien, beschreiben, wie ein Leuchtenaggregat Licht verteilt und ermöglichen es Beleuchtungsdesign-Software, die erwartete Leistung dieser spezifischen Konfiguration zu berechnen.

Dies ist der Grund, warum Leistung und Nenn-Lumen-Ausgang allein nicht ausreichen, um eine Straßenbeleuchtungsanlage zu bewerten.

Zum Beispiel können zwei 100-W-LED-Straßenbeleuchtungen sehr unterschiedliche Ergebnisse bei der Straßenbeleuchtung erzielen, wenn sie unterschiedliche optische Verteilungen verwenden. Eine Optik kann das Licht über eine schmalere Fahrbahn konzentrieren, während eine andere das Licht über einen größeren Bereich verteilt. Die resultierende Helligkeit, Gleichmäßigkeit und Blendwirkung können daher erheblich variieren.

Dies ist der Bereich, in dem die Produktauswahl direkt mit der Beleuchtungsberechnung verbunden wird. Infrarot-LED-Straßenbeleuchtung, zum Beispiel, sind mit verfügbarTyp I, Typ II und Typ III optische Optionen über mehrere Produktbereiche hinweg. Die ASL28 LED Straßenleuchte und andere Infralumin-Straßenbeleuchtungsmodelle sind für Anwendungen wie Straßen, Wohnstraßen, Brücken, Parkflächen, Flughäfen und Häfen konzipiert.

Der wichtige Punkt ist nicht einfach, eine Verteilung vom Typ I, II oder III anhand einer allgemeinen Produktbeschreibung auszuwählen. Die ausgewählte Leuchte und die optische Konfiguration sollten anhand ihrer entsprechenden Photometriedaten unter den tatsächlichen Projektlebensbedingungen bewertet werden.

Für Projekte, die das EN 13201-Format verwenden, sollte auch die anwendbare Beleuchtungsklasse vor der Bewertung der Berechnungsergebnisse bestimmt werden. Sie sollte nicht danach gewählt werden, einfach weil das DIALux-Ergebnis zufällig einer bestimmten Klasse entspricht.

Wie berechnen Sie die Leistung von Straßenbeleuchtung in DIALux?

Eine typische DIALux Straßenbeleuchtungsberechnung folgt einem einfachen Arbeitsablauf.

Wählen Sie zunächst den passenden Straßenausleuchtungsstandard und definieren Sie den Straßenprofil. Geben Sie die tatsächliche Straßenbreite, Anzahl der Fahrspuren, Gehwege oder andere relevante Bereiche sowie die entsprechenden Straßenoberflächenbedingungen ein.

Wählen Sie als nächstes die LED-Straßenlaterne aus und importieren Sie die entsprechenden IES- oder LDT-Photometriedaten. Die Leuchte sollte dann gemäß dem vorgeschlagenen Einbau angeordnet werden, einschließlich der Aufbaum Höhe, Mastabstand, Überhang, Neigungswinkel und einseitiger, gegenüberliegender, abgestufter oder zentrierter Anordnungen, falls anwendbar.

Nachdem die Straßengeometrie und die Beleuchtungsanordnung definiert sind, berechnet DIALux die erforderlichen Bewertungsfelder und generiert die entsprechenden Leistungsergebnisse. Je nach ausgewählter Beleuchtungsklasse und Straßenanwendung können dies Lichtstärke oder Beleuchtungsstärke, Gesamtgleichmäßigkeit, Längsleichmäßigkeit, Blendwerte sowie andere erforderliche Kriterien umfassen.

Der letzte Schritt ist die Überprüfung. Vergleichen Sie die berechneten Ergebnisse mit den Anforderungen der ausgewählten Beleuchtungsklasse und bestätigen Sie, dass das Berechnungsmodell dasselbe Leuchtmittel, dieselbe optische Auslegung und dieselben Installationsbedingungen verwendet wie das tatsächliche Projekt.

Im Kurzen: Definieren Sie die Straße → wählen Sie die richtigen Leuchten-Daten → legen Sie die Installationsgeometrie fest → führen Sie die Berechnung durch → vergleichen Sie die Ergebnisse mit den erforderlichen Kriterien.

Was sollten Sie in einem DIALux Straßenbeleuchtungsbericht prüfen?

Die erste Zahl, die Sie in einem DIALux-Report sehen, sollte nicht automatisch bestimmen, ob der Entwurf bestanden wird.

Straßenbeleuchtungsleistung wird anhand mehrerer Indikatoren bewertet.

Luminanz oder Beleuchtungsstärke

Lux wird gemessen und beschreibt die Menge an Licht, die auf eine Oberfläche fällt. Es ist für Anwendungen relevant, bei denen Anforderungen basierend auf der Beleuchtungsstärke gelten.

Für viele Straßen mit motorisierter Fahrzeugverkehr ist jedoch die Lichtstärke der Fahrbahnfläche das relevantere Maß. Die Lichtstärke wird in Candela pro Quadratmeter (cd/m²) gemessen und beschreibt, wie hell die Fahrbahnfläche für einen Beobachter erscheint.

Die Lichtstärke der Fahrbahn hängt von mehr ab als nur der Gesamtlichtstromausgabe der LED-Straßenbeleuchtung. Das Ergebnis wird durch die Lichtverteilung des Leuchten, die Installationsgeometrie, die reflektierenden Eigenschaften der Fahrbahn und die Wartungsannahmen beeinflusst.

Dies ist der Grund, warum eine einfache Berechnung wie: Gesamtlumen ÷ Straßentfläche kann die professionelle Straßenauflichtung nicht genau überprüfen.

Straßenbeleuchtungsgleichmäßigkeit

Einheitlichkeit zeigt an, wie gleichmäßig das Licht auf der Straße verteilt ist. Für Berechnungen der Straßentafelluminanz, gesamte Einheitlichkeit (Uo) beschreibt die Beziehung zwischen der minimalen und der durchschnittlichen Lichtstärke über den Berechnungsbereich. Längsleichform (Ul) bewertet die Lichtstärkevariation entlang der Verkehrsrichtung.

Dies ist wichtig, weil eine akzeptable durchschnittliche Helligkeit nicht unbedingt bedeutet, dass die Straße gleichmäßig beleuchtet ist.

Zum Beispiel können zwei Designs beide eine durchschnittliche Helligkeit von 1,0 cd/m² erreichen. Wenn ein Design eine Uo von 0,45 hat und ein anderes eine Uo von 0,30, hat das zweite Design eine größere Variation zwischen hellen und dunklen Bereichen.

Ein Straßenbeleuchtungskonzept sollte daher nicht allein anhand der Durchschnittshelligkeit oder des Durchschnittsluxes beurteilt werden.

Die Abstände der Masten und die optische Verteilung sind oft wichtige Faktoren für die Gleichmäßigkeit. Eine erhöhte Mastentfernung kann die Anzahl der Leuchten reduzieren, aber eine zu große Entfernung kann dunklere Bereiche zwischen den Masten erzeugen. Eine andere optische Verteilung kann das Beleuchtungsmuster verbessern, ohne einfach die Leistung zu erhöhen.</p>

DIALux selbst unterstützt die Optimierung von Parametern wie Mastabstand, Montagehöhe, Neigungswinkel, Leuchtenverteilung, Blendung und Gleichmäßigkeit während der Straßenbeleuchtungsplanung.

Straßenbeleuchtungsblenden

Glare ist ein weiterer unabhängiger Teil der Leistung von Straßenbeleuchtung.

Bei Projekten, die mit den M-Lichtklassen der EN 13201-2:2015 bewertet werden, wird die Behinderungsblendung durch den Schwellensteigerungsfaktor (fTI) ausgedrückt. Unterschiedliche Lichtklassen legen unterschiedliche maximale Werte fest.

Der richtige Blendwert sollte immer durch die geltenden Straßenbeleuchtungsvorschriften oder Projektbeschreibung bestimmt werden. Er sollte nicht automatisch durch UGR ersetzt werden, der hauptsächlich für andere Beleuchtungsumgebungen verwendet wird.

Erhaltene Leistung

Es ist auch wichtig zu ermitteln, ob ein DIALux-Bericht die erforderliche unterhaltene Zustand darstellt. Die LED-Beleuchtungsausgang kann mit der Zeit abnehmen, während Umweltbedingungen und Wartungspraktiken ebenfalls den verfügbaren Beleuchtungsleistung beeinflussen können. Ein Entwurf, der nur unter Anfangsbedingungen das Ziel erreicht, muss nicht unbedingt während seines Betriebslebens die erforderliche Leistung aufrechterhalten.

Bei der Überprüfung eines Berichts prüfen Sie, ob die Wartungsannahmen, die in der Berechnung verwendet werden, für das Projekt angemessen sind.

Wie man ein DIALux-Ergebnis gegen EN 13201 überprüft

Für Projekte, die EN 13201 anwenden, sollten die berechneten Ergebnisse mit den Anforderungen der zutreffenden Beleuchtungsklasse verglichen werden.

Als Referenz beinhalten die Beleuchtungsklassen M gemäß EN 13201-2:2015 Anforderungen an die unterhaltene Durchschnittsleuchtdichte, die Gesamtgleichmäßigkeit, die Längsleichmäßigkeit und das Behinderungsblenden. Die anwendbare Klasse und die Anforderungen müssen entsprechend den Straßen- und Projektbedingungen bestimmt werden.

Der Überprüfungsprozess sollte einer klaren Reihenfolge folgen:

Bestimmen Sie die erforderliche Beleuchtungsklasse → bestätigen Sie das Projekt und die Berechnungsannahmen → vergleichen Sie jeden erforderlichen Ergebniswert mit der anwendbaren Leistungsgrenze.

Die Beleuchtungsklasse sollte nicht einfach ausgewählt werden, weil der vorgeschlagene Entwurf zufällig deren numerische Werte erfüllt.

DIALux unterstützt die Planung von Straßenausleuchtungen gemäß EN 13201:2015 und anderen Straßenbeleuchtungsstandards, wobei auch der Straßenprofil, Beleuchtungsklasse, Leuchtenanordnung und andere Planungsparameter konfigurierbar sind. DIALux weist außerdem darauf hin, dass Anforderungen je nach Land variieren können, wodurch es wichtig ist, die geltenden nationalen Anforderungen für das Projekt zu prüfen.

Eine DIALux-Bericht kann auf Papier weitergeleitet werden, aber dennoch falsch sein

Eine DIALux-Berechnung kann technisch korrekte Zahlen erzeugen, während sie dennoch die tatsächliche Projekt nicht darstellen kann.

Beispielsweise kann eine Simulation eine Aufbaum Höhe von 10 m und Pfostenabstand von 30 m verwenden, während die tatsächliche Installation 8 m hohe Pfosten mit einem Abstand von 40 m verwendet. Die Berechnung selbst kann mathematisch korrekt sein, aber sie überprüft nicht die vorgeschlagene Installation.

Das gleiche Problem kann auftreten, wenn eine falsche IES- oder LDT-Datei verwendet wird. Eine Photometrie-Datei für ein anderes Optik, Wattzahl-Konfiguration oder Leuchtenmodell kann scheinbar plausibele Ergebnisse erzeugen, stellt aber nicht das tatsächliche Produkt dar, das geliefert wird.

Dies ist besonders wichtig, wenn Leuchten mit LED von verschiedenen Herstellern verglichen werden. Zwei Leuchten mit ähnlicher Wattzahl und angegebener Lichtausbeute können unterschiedliche Ergebnisse bei der Straßenbeleuchtung liefern, aufgrund von Unterschieden in ihren optischen Systemen.

Eine korrekte Berechnung auf der Grundlage falscher Annahmen ist keine gültige Verifikation des tatsächlichen Straßenaufbaus.

Vor dem Empfang eines DIALux-Berichts bestätigen Sie, dass die Straßengeometrie, Montagehöhe, Mastabstand, Leuchtenmodell, optische Konfiguration, photometrische Daten und Beleuchtungsklasse alle mit dem vorgeschlagenen Projekt übereinstimmen.

Beispiel: Wie man ein DIALux Straßenbeleuchtungsergebnis liest

Beachten Sie ein illustratives Projekt, bei dem die anwendbare Anforderung M3 ist.

Eine DIALux-Bericht zeigt:

Parameter	Berechnetes Ergebnis	M3-Anforderung
Durchschnittshelligkeit	1,08 cd/m²	≥ 1,00 cd/m²
Uo	0,42	≥ 0,40
Ul	0,61	≥ 0,60
fTI	13%	≤ 15%

Basierend auf diesen Werten, erfüllt das Design die vier Referenzleistungsmerkmale.

Die Gestaltung sollte jedoch nur nach Bestätigung angenommen werden, dass das Modell das tatsächliche Projekt darstellt und dass die richtige Lichtquellen-Photometrie-Datei verwendet wurde.

Beispielsweise, wenn die Berechnung mit einer Typ-II-Optik-Verteilung durchgeführt wurde, aber das gelieferte Produkt eine andere Linsenkonfiguration verwendet, mag das ursprüngliche Ergebnis möglicherweise nicht mehr das installierte System darstellen.

Dies ist der Unterschied zwischen einfach einem DIALux-Bericht zu lesen und eine Straßenbeleuchtungsplanung tatsächlich zu überprüfen.

Was sollten Sie einen LED-Straßenbeleuchtungshersteller fragen?

Wenn eine DIALux-Berechnung bei einem LED-Straßenbeleuchtungshersteller angefordert wird, sollte das PDF-Report nicht die einzige bereitgestellte Information sein.

Fragen Sie nach dem exakten IES oder LDT photometrische Datei im Simulation verwendet und die Leuchtenmodell- und Lichtkonfiguration bestätigt. Die Berechnung sollte auch die Aufbauhöhe, Mastabstand, Straßengeometrie, Leuchtenanordnung und die anwendbare Beleuchtungsklasse identifizieren.

Für Straßenbeleuchtungsprojekte sollten Hersteller die Produktauswahl anhand der tatsächlichen Installationsbedingungen unterstützen, anstatt eine Beleuchtungsvorrichtung nur anhand der Leistung zu empfehlen.

Infralumin bietet LED-Straßenbeleuchtungsprodukte mit verschiedenen Leistungsbereichen und optischen Verteilungsmöglichkeiten an, wodurch verschiedene Leuchtenkonfigurationen für Straßen und andere Außenanlagen berücksichtigt werden können. Die endgültige Auswahl sollte anschließend mithilfe der photometrischen Daten für die spezifische Produktkonfiguration in der Beleuchtungsberechnung überprüft werden.

Eine DIALux-Bericht ohne klare photometrische und Installationsannahmen ist schwer unabhängig zu überprüfen.

Benötigen Sie Unterstützung bei der Auswahl einer LED-Straßenbeleuchtung für Ihr Projekt?

Eine geeignete Straßenauflichtungslösung sollte auf Basis des gesamten Projekts ausgewählt werden und nicht allein nach Leistung.

Straßenbreite, Montagehöhe, Mastabstand, Leuchtenanordnung, optische Verteilung und erforderliche Beleuchtungsleistung müssen alle gemeinsam berücksichtigt werden. Eine Verteilung vom Typ I, Typ II oder Typ III kann je nach Straßengeometrie und Installationsbedingungen unterschiedliche Ergebnisse liefern.

Für Infralumin LED Straßenauflichtungsprojekte, die grundlegenden Projektinformationen enthalten – einschließlich Straßenabmessungen, Mastanordnung, Montagehöhe und Zielbeleuchtungsanforderungen – können dabei helfen, eine geeignete Leuchtenkonfiguration für eine weitere DIALux-Bewertung zu identifizieren.

Sie können erkunden Infralumin LED Straßenscheinwerfer um verfügbare Straßenbeleuchtungskonfigurationen und Produktoptionen zu überprüfen.

Fazit

Eine professionelle Straßenbeleuchtungsberechnung sollte das gesamte Beleuchtungssystem bewerten, anstatt sich nur auf die Leistung, Lichtstrom oder durchschnittliche Lux zu konzentrieren.

DIALux kann die Verkehrsbeleuchtungsleistung anhand der definierten Straßengeometrie, Leuchtenphotometriedaten, Installationsbedingungen und ausgewählten Planungsstandards berechnen. Aber das Bericht selbst ist nur der Ausgangspunkt.

Um zu prüfen, ob ein Design tatsächlich für das Projekt geeignet ist, bestätigen Sie, dass das Modell die tatsächliche Installation darstellt, überprüfen Sie die genauen photometrischen Daten und die optische Konfiguration, identifizieren Sie die anwendbaren Beleuchtungsanforderungen und vergleichen Sie Helligkeit oder Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit, Blendung und die gewährleistete Leistung mit den erforderlichen Kriterien.

Für Käufer von LED-Straßenbeleuchtung und Planer von Projekten bedeutet dies auch, über die grundlegenden Produktspezifikationen hinauszuschauen. Die optische Verteilung und photometrischen Daten des ausgewählten Leuchtmittels können direkt beeinflussen, ob die vorgeschlagenen Mastabstände und Installationsgeometrien die erforderliche Straßenbeleuchtungsleistung erreichen.

DIALux informiert Sie darüber, was das modellierte Beleuchtungssystem berechnet. Eine ordnungsgemäße Überprüfung informiert Sie darüber, ob diese berechnete Leistung für das tatsächliche Straßenprojekt ausreicht.

Referenzen

1. DIALux. Straßenbeleuchtung mit DIALux evo. Offizielle Dokumentation zu Straßenprofilen, Beleuchtungsklassen, Leuchtenanordnungen, Optimierung, Berechnungsergebnissen und Dokumentation.

2. CEN. EN 13201-2:2015 — Straßenauflichtung, Teil 2: Leistungsanforderungen. Definiert Anforderungen an die Leistung von Straßenscheinwerfern, einschließlich Beleuchtungsstärke, Uniformität, Behinderungsblenden und verwandte Kriterien.

3. CEN. EN 13201-3:2015 — Straßenauflichtung, Teil 3: Berechnung der Leistung. Deckt Rechenverfahren und Leistungsbewertungen für Straßenauflichtung ab.

4. Rusu, A. V., Galatanu, C. D., Livint, G., & Lucache, D. D. (2021). Durchschnittliche Helligkeitsberechnung bei Straßenbeleuchtungsdesign, Vergleich zwischen BS-EN 13201 und RP-08-Standards. Nachhaltigkeit, 13(18), 10143.
   MDPI Forschungsartikel

5. DIALux. Unterstützte Normen für Straßenbeleuchtung. DIALux unterstützt Straßenbeleuchtungsstandards und Referenzen, einschließlich EN 13201, CIE 140, CIE 115:2010 und IES Straßenbeleuchtungshinweise.