LED-Straßenbeleuchtung - Auswirkungen auf Mensch und Tier

Stadt Karlsruhe Der Oberbürgermeister STELLUNGNAHME zur Anfrage KULT-Gemeinderatsfraktion Vorlage Nr.: Verantwortlich: 2017/0780 Dez. 6 LED-Straßenbeleuchtung – Auswirkungen auf Mensch und Tier Gremium Termin TOP ö nö Ergebnis Gemeinderat 23.01.2018 26 x 1. Welche Lichttemperatur haben die LED-Lampen, die im Rahmen der Sanierung der vorhandenen Straßenbeleuchtung in Anwohnerstraßen der Stadt Karlsruhe aufge- stellt wurden und werden? Welche Gründe sprechen für den Einsatz bestimmter Lichttemperaturen? Für die öffentliche Straßenbeleuchtung – so auch im Bereich von Anliegerstraßen – wird standardmäßig eine Lichtfarbe beziehungsweise Farbtemperatur von circa 4.000 Kelvin („neutralweiß“) gewählt. Diese stellt einen technisch sinnvollen Kompromiss zwischen Energieeffizienz und Lichtwirkung/-farbe dar und wird daher vornehmlich in Deutschland eingesetzt. Gegenüber warmweißem Licht fördert die gewählte Farbtemperatur „neutral- weiß“ die Aufmerksamkeit der Verkehrsteilnehmer und spart Energie – je nach Leuchten- typ/-hersteller teils bis zu etwa 20 % oder sogar darüber. Auch alle bisherigen Leuchtstoff- lampen in Karlsruhe haben beziehungsweise hatten diese Farbtemperatur. Soweit möglich, wird also die bisherige Farbtemperatur beim Tausch von Leuchten beibehalten. Wegen der betriebswirtschaftlichen Zwänge und der beleuchtungstechnischen Vorgaben war und ist die Ausstattung von Straßen, Plätzen oder Stadtteilen mit „warmweißem“ Licht nur in Ausnahmefällen zum Beispiel bei stadthistorischem Bezug vorgesehen. 2. Wie sind diese Lampen montiert (Neigung, Lichtlenkung, Abschirmung)? LED-Lampen sind in der Regel herstellerseitig – teils fest, teils austauschbar – in den Leuch- ten/Leuchtengehäusen mit entsprechenden Vorrichtungen zur Lichtlenkung und Lichtvertei- lung (zum Beispiel Linsen oder Reflektoren) sowie zur Wärmeableitung verbaut. Die LED-Leuchten selbst werden entweder in Aufsatzmontage (oben auf dem Mast) oder in Ansatzmontage (zum Beispiel an einem Ausleger) montiert. Standardmäßig sind in Karlsruhe, aus ökonomischen Gründen sowie aus Gründen der Ge- staltung, Leuchten zur Aufsatzmontage vorgesehen. Die Neigung der Leuchten – insofern einstellbar – hängt von der lichttechnischen Berech- nung auf Basis der normativen Vorgaben ab. Die Lichtlenkung ist vom Leuchtenhersteller vorgegeben. Für unterschiedliche Straßengeo- metrien/Beleuchtungssituationen sind seitens der Hersteller meist Leuchten mit unterschied- lichen Lichtverteilungskurven erhältlich. Auf Grundlage einer lichttechnischen Planung und Ergänzende Erläuterungen Seite 2 Berechnung ist dabei ein Leuchtenmodell mit einer zu den Anforderungen passenden Licht- verteilungskurve auszuwählen. Nachträglich anzubringende Abschirmungen sind in der Regel nicht vorgesehen und auch nicht für alle Leuchtenmodelle erhältlich. Zudem sind Abschirmungen nur zulässig, wenn diese vom Hersteller für die jeweiligen Leuchtenmodelle angeboten werden, da andernfalls die herstellerseitige Gewährleistung erlöschen würde. 3. Wie wird die Lichtverschmutzung vermindert? Gibt es dazu verschärfte Auflagen für die Zukunft? Für die Auswahl des Beleuchtungsniveaus wird von den Stadtwerken Karlsruhe GmbH, Ab- teilung Straßenbeleuchtung, zunächst immer die aktuell gültige Norm, derzeit die EN 13 201, herangezogen und im Hinblick auf einen möglichst ökonomischen Betrieb die zur Verkehrssituation passende, geringstmögliche Beleuchtungsklasse ausgewählt. Dabei erfolgt eine • planungsseitige Optimierung der direkt voneinander abhängigen Faktoren (Leuchtentyp, Lichtpunkthöhe, Standorte/Mastabstand), um eine gleichmäßige Ausleuchtung mit mög- lichst wenigen Leuchtstellen zu erreichen • gleichzeitige Begrenzung der Lichtabstrahlung in allzu flachen Winkeln durch „vernünf- tige“ Mastabstände bis maximal circa 35 Meter. Für alle Neuanlagen – Ausnahme Ob- jektbeleuchtungen – werden zudem Leuchten ausgewählt, die kein Licht in den oberen Halbraum abstrahlen und mit denen sich Streulichtanteile minimieren lassen (siehe auch Punkt 6)  die Begrenzung der Lichtverschmutzung und die energetische Minimierung erfolgen am effektivsten und vorwiegend bereits bei der Auswahl der zu beleuchtenden Strecken und Flächen. So werden grundsätzlich Straßen und Wege außerhalb der Bebauung so- wie öffentliche Parkplätze nicht für eine Beleuchtung vorgesehen  andere Kommunen nutzen noch zusätzlich die Möglichkeit der Nachtabschaltung über mehrere Stunden. 4. Gibt es Überlegungen zu Leuchtentrassen, die nur den Verkehrsweg ausleuchten oder die nur temporär, beim Vorbeigehen beziehungsweise –fahren Licht ausstrah- len? Bei der normativen Auslegung einer Beleuchtungsanlage für Verkehrswege ist (zunächst) immer nur die Fläche der Verkehrswege zu betrachten. Vor allem LED-Leuchten der ersten Generation(en) produzierten diesbezüglich „abgeschnittene Lichtverteilungen“. Mittlerweile sind viele Leuchtenhersteller wieder dazu übergegangen, Leuchten mit gewissem Streulicht- anteil zu konstruieren, um auch die Umgebung der zu beleuchtenden Verkehrsfläche etwas aufzuhellen und den sogenannten „Lichttunnel-Effekt“ abzumindern. Die Stadtwerke Karlsruhe GmbH hatte Überlegungen zu „light on demand“ beziehungswei- se „mitlaufendem Licht“ bereits angestellt. Dies kam jedoch, nach Abwägung der Vor- und Nachteile noch nicht zum Tragen. So kann/darf zum Beispiel der Energieverbrauch bedarfs- abhängig gesteuerter Leuchten nicht über die größtenteils praktizierte, gängige „Brennka- lenderabrechnung“ ermittelt werden. Vielmehr ist hierfür die Installation eines Zählers und Ergänzende Erläuterungen Seite 3 gegebenenfalls sogar einer Zähleranschlusssäule erforderlich. Im Falle eines betrachteten Fußweges war im Laufe der prognostizierten Lebensdauer der Beleuchtungsanlage keine Amortisation der Zusatzoption zu erwarten. Im Übrigen ist diese „mitlaufende“ Beleuchtung aus polizeilichen Gründen umstritten, da lediglich der Verkehrsteilnehmende zu Fuß oder mit dem Fahrrad in seinem Umfeld ausge- leuchtet ist, nicht jedoch unübersichtliche Bereiche im weiteren Vorfeld. 5. Wie werden die genutzten Leuchtmittel und ihre Wirkung auf die Verkehrsteil- nehmer (Fahrradfahrer, Fußgänger, PKW-Fahrer) untersucht und welche Kriterien werden angelegt? Die Stadtwerke Karlsruhe GmbH führt Besichtigungen und Messungen von erstellten Anla- gen durch. Auch im Rahmen von Anfragen aus der Bevölkerung werden Beleuchtungssitua- tionen begutachtet. Grundlage für eine Beurteilung bildet dabei immer die aktuell gültige Norm für die Straßenbeleuchtung. Hierin sind, je nach Beleuchtungsklasse, unterschiedliche Kriterien zur Auslegung von Beleuchtungsanlagen vorgesehen; zum Beispiel Beleuchtungs- stärke, Leuchtdichte, Gleichmäßigkeit, Blendungsindex, etc. 6. Gibt es ein Konzept, das die Umweltfaktoren, insbesondere die Auswirkungen der Lichttemperatur auf Insekten und andere Flugtiere, einbezieht? Wenn ja, welche Kriterien werden angelegt? Zur Beleuchtung der Verkehrswege im Stadtgebiet sieht die Stadtwerke Karlsruhe GmbH diesbezüglich zunächst grundsätzlich den Einsatz von modernen, energieeffizienten LED-Straßenleuchten unter Berücksichtigung und zur Erreichung nachfolgender Kriterien, vor: • Vermeidung der Lichtabstrahlung in den oberen Halbraum (siehe auch 3.). • Verwendung von staubdichten Leuchten der Schutzart IP 66 (mind. IP 64). Dadurch lässt sich vermeiden, dass die Insekten in die Leuchte gelangen und dort an der heißen Lam- pe verbrennen oder eingesperrt verhungern. • Einsatz von hochwertigen LED-Leuchten mit dem Ziel, die Gehäusetemperatur etwa auf 60° C zu beschränken. • Auswahl eines Leuchtentyps, der über eine zur Straßengeometrie passende Lichtvertei- lungskurve verfügt. • Auswahl der Lichttemperatur gemäß 1. • Größtenteils Beschaffung von Leuchten, die herstellerseitig für eine Nachtabsenkung (Dimmung auf etwa 50 % der Leuchtenleistung) vorbereitet sind. Eine Nachtabsenkung zu vorgegebenen, eingestellten Zeiten (zum Beispiel von 23 bis 6 Uhr) wird in Karlsruhe bereits seit den Anfängen in dafür geeigneten Bereichen eingesetzt. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass bei der oben genannten umweltverträglichen Ausleuchtung (an der unteren Grenze der lichttechnischen Erfordernisse gemäß aktuell gültiger Norm) im Fall der Absenkung die normativen Vorgaben nicht mehr erfüllt wer- den. Grundsätzliche Aspekte zur Ökologie: Lichtspektrum der Lichtquelle Insektenaugen erkennen vor allem Licht kürzerer Wellenlängen, in UV-, Violett- Blau- und Grünbereich. Weniger empfindlich sind sie für Wellenlängen im gelben, orangefarbenen und roten Wellenlängenbereich. Ergänzende Erläuterungen Seite 4 Um den Schwerpunkt des Wellenlängenspektrums eines Leuchtmittels zu charakterisierten benutzt man die Farbtemperatur (gemessen in Kelvin). Je größer die Zahl, je höher der An- teil an kurzwelligem Licht. Auf Grund ihres Spektrums sind LED-Lampen mit warmweißer Farbtemperatur (etwa 3 000 Kelvin und weniger) am wenigsten insektenfeindlich. Die Anlockwirkung auf Insekten ist in etwa bei kaltweißen LED-Lampen (etwa 5 000 Kelvin und mehr) doppelt so hoch, bei Natri- umdampfhochdrucklampen 3 bis 4 Mal, bei Halogenmetalldampflampen 4 bis 5 Mal und bei Quecksilberdampfhochdrucklampen 7 bis 8 Mal so hoch. Lichtintensität, Beleuchtungsstärke Je stärker die Beleuchtung, desto größer die Anziehungskraft auf Insekten. Andererseits fällt es menschlichen Augen nicht auf, wenn in ganzen Straßenzügen einheitlich die Beleuch- tung erheblich reduziert wird. Dies wurde erfolgreich in Wien erprobt (ab 23 Uhr wird die Beleuchtungsstärke um 50 % verringert = Wiener Halbnachtschaltung) Lampenkörper (betrifft auch Punkt 2 der Anfrage) Das Licht von Straßenlaternen sollte möglichst nur nach unten strahlen auf das Beleuch- tungsobjekt. Ausstrahlung auf die Seiten oder nach oben vergrößert die Anziehungskraft auf Insekten. Empfehlenswerte Quellen Schutz der Nacht - Lichtverschmutzung, Biodiversität und Nachtlandschaft, Bundesamt für Naturschutz (2013). BfN-Skript 336 https://www.bfn.de/fileadmin/MDB/documents/service/Skript_336.pdf Umfassende Übersicht, in der z. B. auch auf die menschliche Gesundheit eingegangen wird. Anlockwirkung moderner Leuchtmittel auf nachtaktive Insekten, Tiroler Landesumweltan- stalt (2010) http://www.hellenot.org/fileadmin/user_upload/PDF/WeiterInfos/10_AnlockwirkungInsekten Feldstudie_TLMFundLUA.pdf 7. Wie hoch ist die Recyclingquote der verwendeten LEDs und welche Kosten muss die Stadt hierbei tragen? Die Stadtwerke sind beim Rücknahmesystem Lightcycle registriert. In diesem Rahmen führt die Stadtwerke Karlsruhe GmbH nahezu alle ausgebauten, defekten Leuchtmittel über Lightcycle einer umwelt- und fachgerechten Entsorgung zu. Es kann also eine nahezu hun- dertprozentige Stoffverwertung angenommen werden. Das Rücknahmesystem wird vonsei- ten der Hersteller finanziert. Für die Rückführung fallen auf Seiten der Stadt also keine zu- sätzlichen Kosten an.

Stadt Karlsruhe Der Oberbürgermeister ANFRAGE KULT-Gemeinderatsfraktion Vorlage Nr.: 2017/0780 LED-Straßenbeleuchtung – Auswirkungen auf Mensch und Tier Gremium Termin TOP ö nö Gemeinderat 23.01.2018 26 x 1. Welche Lichttemperatur haben die LED-Lampen, die im Rahmen der Sanierung der vorhande- nen Straßenbeleuchtung in Anwohnerstraßen der Stadt Karlsruhe aufgestellt wurden und werden? Welche Gründe sprechen für den Einsatz bestimmter Lichttemperaturen? 2. Wie sind diese Lampen montiert (Neigung, Lichtlenkung, Abschirmung)? 3. Wie wird die Lichtverschmutzung vermindert? Gibt es dazu verschärfte Auflagen für die Zu- kunft? 4. Gibt es Überlegungen zu Leuchtentrassen, die nur den Verkehrsweg ausleuchten oder die nur temporär, beim Vorbeigehen bzw. -fahren Licht ausstrahlen? 5. Wie werden die genutzten Leuchtmittel und ihre Wirkung auf die Verkehrsteilnehmer (Fahr- radfahrer, Fußgänger, PKW-Fahrer) untersucht und welche Kriterien werden angelegt? 6. Gibt es ein Konzept, das die Umweltfaktoren, insbesondere die Auswirkungen der Lichttempe- ratur auf Insekten und andere Flugtiere, einbezieht? Wenn ja, welche Kriterien werden ange- legt? 7. Wie hoch ist die Recyclingquote der verwendeten LEDs und welche Kosten muss die Stadt hierbei tragen? Die künstliche Straßenbeleuchtung hat Auswirkungen auf Mensch und Tier gleichermaßen. Verkehrs- teilnehmer können von ungünstig installiertem Licht geblendet oder gar übersehen werden, was zu gefährlichen Situationen im Straßenverkehr führen kann. Die Beeinträchtigung der Fauna durch künst- liches Licht ist bereits wissenschaftlich nachgewiesen: Das Licht stört den natürlichen Tagnachtrhyth- mus, das Paarungs- sowie das Zugverhalten verschiedener Spezies. Die starke Lichtverschmutzung erschwert den Blick auf den Nachthimmel, ist energetisch nachteilig und verschlechtert die Möglich- keiten, gezielt Gebäude o. ä. in Szene zu setzen. Die Stadt Karlsruhe sollte deshalb auf dem Weg zu einer grünen Stadt die Umwelt- und Verkehrsfak- toren auch bei der Installation von neuen Leuchtmitteln berücksichtigen. Eine konsequent nachhaltige Betrachtungsweise umfasst auch eine optimierte Rückgewinnung der Rohstoffe, die in einer LED ver- baut sind. unterzeichnet von: Erik Wohlfeil Uwe Lancier Michael Haug Lüppo Cramer Max Braun Sachverhalt / Begründung:

Niederschrift 46. Plenarsitzung Gemeinderat 23. Januar 2018, 15:30 Uhr öffentlich Bürgersaal, Rathaus Marktplatz Vorsitzender: Oberbürgermeister Dr. Frank Mentrup 25. Punkt 26 der Tagesordnung: LED-Straßenbeleuchtung - Auswirkungen auf Mensch und Tier Anfrage: KULT Vorlage: 2017/0780 Beschluss: Kenntnisnahme Abstimmungsergebnis: Keine Abstimmung Der Vorsitzende ruft Tagesordnungspunkt 26 zur Behandlung auf und stellt fest, die Stel- lungnahme der Verwaltung liege vor. Stadträtin Mayer (GRÜNE): Ich habe eine kurze Frage. Könnten wir vielleicht das ange- führte Wiener Modell in einem Ausschuss behandeln? Der Vorsitzende: Also der Wunsch besteht zu klären, was wir von dem Wiener Modell halten, inclusive Erläuterung. Alles klar, dann nehmen wir das in die Anfrage mit auf. Zur Beurkundung: Die Schriftführerin: Hauptamt – Ratsangelegenheiten 26. Januar 2018