BERECHNUNGEN ZUR UMRÜSTUNG ZARRENTIN DER STRAßENBELEUCHTUNG IM AMT

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1 BERECHNUNGEN ZUR UMRÜSTUNG DER STRAßENBELEUCHTUNG IM AMT ZARRENTIN Empfänger: Energiegewinn Büro für Beratung, Projektmanagement Dr. agr. Olaf Schätzchen Waldsiedlung Rostock-Markgrafenheide Erarbeitet von: Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Umwelt-Campus Birkenfeld Postfach Birkenfeld Ansprechpartner B.Eng. Bauingenieur Bernd Junge Tel.: / Mail: b.junge@umwelt-campus.de Fax: / Birkenfeld, September 2012

2 Inhalt 1. Datengrundlagen Fazit Berechnungen zum Austausch der Beleuchtung Gallin Kogel Lüttow, Valluhn und Schadeland Vellahn Zarrentin Zusammenfassung...15 IfaS 2012 Seite 2

3 1. Datengrundlagen Im Amt Zarrentin sind überwiegend Quecksilberdampfleuchten (HQL) mit 80 W oder 125 W sowie Natriumdampflampen (NAV) mit 70 W Leistung installiert. In diesem Bericht soll deren Austausch gegen Leuchten mit LED-Technologie untersucht werden. In der folgenden Tabelle sind die verschiedenen verwendeten Leuchtmittel, deren Leistung inklusive Vorschaltgerät, die Anzahl, sowie die Leistung der entsprechenden LEDs nach den Gemeinden aufgeschlüsselt dargestellt. Tabelle 1: Leuchtmittel im Amt Zarrentin Gemeinde Leuchtmittel inst. Leistung Anzahl Leistung LED Gallin HQL 80 W 89 W W NA 70 W 79 W W Kogel HQL 80 W 89 W W HQL 80 W 89 W W Lüttow- HQL 125 W 134 W W Valluhn NAV 70 W 79 W W Vellahn HQL 80 W 89 W W NAV 70 W 79 W W Zarrentin HQL 80 W 89 W W NAV 70 W 79 W W Der Strompreis wurde aus der vorliegenden Stromzählerablesung der Gemeinde Lüttow mit 22,5 Cent pro kwh ermittelt. Die Strompreissteigerung ist mit 4,4 % angenommen, was dem Durchschnittswert der letzten 10 Jahre nach Statistischem Bundesamt entspricht. Für die Wartungskosten der Beleuchtung sind je 30 /a angesetzt worden, Ersatzleuchtmittel inklusive. Der Preis einer LED-Leuchte beträgt inklusive einer Schaltung für eine Nachtabsenkung ca. 700 pro Stück. Die Beleuchtungsdauer wurde mit Hilfe der Stromabrechnungen ermittelt. In Kogel wird die Beleuchtung von 22:30 Uhr bis 04:00 Uhr komplett abgeschaltet. In Lüttow-Valluhn wird nachts jede zweite Leuchte abgeschaltet. In Zarrentin wird nachts nur ein Teil der Leuchten abgeschaltet. Bei den LEDs wird die Leuchtkraft in der Nacht abgesenkt. Es sind jedoch alle Leuchten eingeschalten, was zu einer höheren Verkehrssicherheit führt, da weiterhin eine gleichmäßige Ausleuchtung der Straße gegeben ist. Der Betrachtungszeitraum von 15 Jahren wurde gewählt, da dieser der mündlich durch den Hersteller garantierten Lebensdauer einer LED Leuchte entspricht. IfaS 2012 Seite 3

4 2. Fazit Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung zeigt sich, dass der Austausch der bestehenden Beleuchtung durch LEDs wirtschaftlich sinnvoll ist. Die Einsparungen bei den Stromkosten übersteigen die Ausgaben für die Umrüstung. So können, über den Betrachtungszeitraum von 15 Jahren, über eingespart werden, wenn die gesamte Straßenbeleuchtung im Amtsbereich Zarrentin mit LEDs ausgerüstet wird. Der Stromverbrauch der LEDs ist pro Jahr um ca kwh geringer als der der bestehenden Beleuchtung, was einer Einsparung von 204,5 Tonnen CO 2 pro Jahr entspricht. Studien zeigen zudem, dass bis zu 80 % weniger Insekten von LED-Leuchten gegenüber Quecksilberdampfleuchten angezogen werden. Zur Finanzierung der Umrüstung können bei der KfW über die Programme 215 und 216 günstige Kredite beantragt werden. Der Zinssatz beträgt, 0,4 % (Stand ). Dieser Zinssatz wurde in folgender Berechnung allerdings nicht betrachtet, da die Zinssätze sich jeden Tag stark ändern. Um den genauen wirtschaftliche Gewinn zu berechnen, muss dieser noch auf eine übliche Kreditlaufzeit von 10 Jahre mit einberechnet werden. IfaS 2012 Seite 4

5 3. Berechnungen zum Austausch der Beleuchtung 3.1. Gallin Im Folgenden soll die Wirtschaftlichkeit eines Austausches der bestehenden Beleuchtung in Gallin gegen eine Beleuchtung mit LED-Technologie untersucht werden. In Gallin sind zurzeit 181 Quecksilberdampfleuchten mit 80 W Leistung und 34 Natriumdampfleuchten mit 70 W Leistung installiert. Dazu kommen die Vorschaltgeräte mit einer Leistung von je 9 W. Diese Straßenleuchten sollen gegen LEDs mit einer Leistung von 26 W inkl. Vorschaltgerät ausgetauscht werden. In der folgenden Tabelle sind die übrigen Berechnungsparameter abgebildet. Allgemeine Daten Tabelle 2: Berechnungsparameter Strompreis 0,2250 /kwh Strompreissteigerung 4,40 % Betriebsstunden gesamt Betriebsstunden reduziert (Halbnachtschaltung) Betrachtungszeitraum Anzahl der Lampen h 0 h 15 a 215 Stk IfaS 2012 Seite 5

6 Werden die Kosten, die im Laufe des Betrachtungszeitraumes von 15 Jahren anfallen, eingerechnet, sind die LED-Leuchten um günstiger als die bestehende Beleuchtung. Durch die Einsparungen bei den Stromkosten haben sich die Investitionen für die LEDs nach 11 Jahren amortisiert. Aus den Einsparungen von müsste noch der Kredit bedient werden, was zu einer Verringerung des Überschusses führt. Cash-Flow Straßenbeleuchtung Invest Wartung Strom Bestand LED Abbildung 1: Cash-Flow Austausch Beleuchtung IfaS 2012 Seite 6

7 3.2. Kogel Im Folgenden soll die Wirtschaftlichkeit eines Austausches der bestehenden Beleuchtung in Kogel gegen eine Beleuchtung mit LED-Technologie untersucht werden. In der Nacht zwischen 22:30 und 4:00 Uhr werden alle Lichtpunkt abgeschaltet. Dadurch entstehen Dunkelzonen, in denen Gefahren nicht oder nur schwer erkannt werden. Um dies zu vermeiden werden die LEDs nachts nicht abgeschaltet, sondern auf die halbe Leuchtkraft gedimmt, sodass die Verkehrssicherheit gewahrt wird. Ausgetauscht werden 120 HQL-Leuchten mit 80 W gegen LEDs mit 20 W Leistung. Dazu kommen die Vorschaltgeräte, mit je 9 W bei den HQL-Leuchten und je 6 W bei den LEDs. In der folgenden Tabelle sind die übrigen Berechnungsparameter abgebildet. Allgemeine Daten Tabelle 3: Berechnungsparameter Strompreis 0,2250 /kwh Strompreissteigerung 4,40 % Betriebsstunden LED Betriebsstunden Bestand Betrachtungszeitraum Anzahl der Lampen h h 15 a 120 Stk IfaS 2012 Seite 7

8 Werden die Kosten, die im Laufe des Betrachtungszeitraumes von 15 Jahre anfallen eingerechnet, sind die LED-Leuchten um teurer als die aktuelle Quecksilberdampfbeleuchtung. Dies hengt damit zusammen, dass die Beleuchtung in Kogel zwischen Uhr und 4.00 Uhr komplett ausgeschaltet ist und somit nur eine geringe Energieeinsparung bei einem Wechsel auf LEDs zu erzielen ist. Abbildung 2: Cash-Flow Austausch Beleuchtung IfaS 2012 Seite 8

9 3.3. Lüttow, Valluhn und Schadeland Im Folgenden soll die Wirtschaftlichkeit eines Austausches der bestehenden Beleuchtung in Lüttow, Valluhn und Schadeland gegen eine Beleuchtung mit LED-Technologie untersucht werden. Von der bestehenden Beleuchtung wird nachts die Hälfte aller Lichtpunkte abgeschaltet. Dadurch entstehen Dunkelzonen, in denen Gefahren nicht oder nur schwer erkannt werden. Um dies zu vermeiden werden die LEDs nachts nicht abgeschaltet, sondern auf die halbe Leuchtkraft gedimmt. Ausgetauscht werden 32 HQL-Leuchten mit 80 W gegen LEDs mit 20 W Leistung, 69 HQL- Leuchten mit 125 W gegen LEDs mit 32 W Leistung sowie 36 NAV-Leuchten mit 70 W gegen LEDs mit 20 W. Dazu kommen die Vorschaltgeräte, mit je 9 W bei den HQL- und NAV- Leuchten sowie je 6 W bei den LEDs. In der folgenden Tabelle sind die übrigen Berechnungsparameter abgebildet. Allgemeine Daten Tabelle 4: Berechnungsparameter Strompreis 0,2250 /kwh Strompreissteigerung 4,40 % Betriebsstunden gesamt Betriebsstunden reduziert (Halbnachtschaltung) Betrachtungszeitraum Anzahl der Lampen h h 15 a 137 Stk IfaS 2012 Seite 9

10 Werden die Kosten, die im Laufe des Betrachtungszeitraumes von 15 Jahren anfallen, eingerechnet, sind die LED-Leuchten um günstiger als die bestehende Beleuchtung. Durch die Einsparungen bei den Stromkosten haben sich die Investitionen für die LEDs nach 13 Jahren amortisiert. Aus den Einsparungen von müsste noch der Kredit bedient werden, was zu einer Verringerung des Überschusses führt. Cash-Flow Straßenbeleuchtung Invest Wartung Strom Bestand HQL LED Abbildung 3: Cash-Flow Austausch Beleuchtung IfaS 2012 Seite 10

11 3.4. Vellahn Im Folgenden soll die Wirtschaftlichkeit eines Austausches der bestehenden Beleuchtung gegen eine Beleuchtung mit LED-Technologie untersucht werden. In Vellahn sind zurzeit 196 Quecksilberdampfleuchten mit 80 W Leistung und 195 Natriumdampfleuchten mit 70 W Leistung installiert. Dazu kommen die Vorschaltgeräte mit einer Leistung von je 9 W. Diese Straßenleuchten sollen gegen LEDs mit einer Leistung von 26 W inklusive Vorschaltgerät ausgetauscht werden. Mit Hilfe des Stromverbrauchs wurde eine jährliche Beleuchtungsdauer von Stunden ermittelt. Möglicherweise werden nachts einzelne Lichtpunkte abgeschaltet. In der folgenden Tabelle sind die übrigen Berechnungsparameter abgebildet. Allgemeine Daten Tabelle 5: Berechnungsparameter Strompreis 0,2250 /kwh Strompreissteigerung 4,40 % Betriebsstunden gesamt Betriebsstunden reduziert (Halbnachtschaltung) Betrachtungszeitraum Anzahl der Lampen h h 15 a 391 Stk IfaS 2012 Seite 11

12 Werden die Kosten, die im Laufe des Betrachtungszeitraumes von 15 Jahre anfallen, eingerechnet, sind die LED-Leuchten um günstiger als die bestehende Beleuchtung. Durch die Einsparung bei den Stromkosten hat sich die Investition für die LED nach 12 Jahre amortisiert. Cash-Flow Straßenbeleuchtung Invest Wartung Strom Bestand LED Abbildung 4: Cash-Flow Austausch Beleuchtung IfaS 2012 Seite 12

13 3.5. Zarrentin Im Folgenden soll die Wirtschaftlichkeit eines Austausches der bestehenden Beleuchtung in Zarrentin gegen eine Beleuchtung mit LED-Technologie untersucht werden. Von der bestehenden Beleuchtung wird nachts ein Teil der Lichtpunkte abgeschaltet. Dadurch entstehen Dunkelzonen, in denen Gefahren nicht oder nur schwer erkannt werden. Um dies zu vermeiden werden die LEDs nachts nicht abgeschaltet, sondern auf die halbe Leuchtkraft gedimmt. Ausgetauscht werden 517 HQL-Leuchten mit 80 W gegen LEDs mit 20 W Leistung und 344 NAV-Leuchten mit 70 W gegen LEDs mit 20 W Leistung. Dazu kommen die Vorschaltgeräte, mit je 9 W bei den HQL-Leuchten und je 6 W bei den LEDs. In der folgenden Tabelle sind die übrigen Berechnungsparameter abgebildet. Allgemeine Daten Tabelle 6: Berechnungsparameter Strompreis 0,2250 /kwh Strompreissteigerung 4,40 % Betriebsstunden gesamt Betriebsstunden reduziert (Halbnachtschaltung) Betrachtungszeitraum Anzahl der Lampen h h 15 a 861 Stk IfaS 2012 Seite 13

14 Werden die Kosten, die im Laufe des Betrachtungszeitraumes von 15 Jahren anfallen, eingerechnet, sind die LED-Leuchten um günstiger als die bestehende Beleuchtung. Durch die Einsparungen bei den Stromkosten haben sich die Investitionen für die LEDs nach 10 Jahren amortisiert. Cash-Flow Straßenbeleuchtung Invest Wartung Strom Bestand LED Abbildung 5: Cash-Flow Austausch Beleuchtung IfaS 2012 Seite 14

15 3.6. Zusammenfassung Im Folgenden soll die Wirtschaftlichkeit eines Austausches der bestehenden Beleuchtung im gesamten Amt Zarrentin gegen eine Beleuchtung mit LED-Technologie untersucht werden. Um Dunkelzonen, in denen Gefahren nicht oder nur schwer erkannt werden zu vermeiden, werden die LEDs nachts nicht abgeschaltet, sondern auf die halbe Leuchtkraft gedimmt. Insgesamt werden Leuchten gegen LED-Leuchten ausgetauscht. Es werden HQL-Leuchten mit 80 W und 650 NAV Leuchten mit 70 W gegen LEDs mit 20 W Leistung und 69 HQL-Leuchten mit 125 W gegen LEDs mit 32 W Leistung gewechselt. Dazu kommen die Vorschaltgeräte, mit je 9 W bei den HQL-Leuchten und mit je 6 W und bei den LEDs. Die Berechnungsparameter sind in den jeweiligen Teilberichten aufgeführt. IfaS 2012 Seite 15

16 Werden die Kosten, die im Laufe des Betrachtungszeitraumes von 15 Jahren anfallen, eingerechnet, sind die LED-Leuchten um günstiger als die bestehende Beleuchtung. Durch die Einsparungen bei den Stromkosten haben sich die Investitionen für die LEDs nach ca. 11 Jahren amortisiert. Cash-Flow Straßenbeleuchtung Invest Wartung Strom Bestand LED Abbildung 6: Cash-Flow Austausch Beleuchtung IfaS 2012 Seite 16