Kansen voor elektriciteitsbesparing tunnelverlichting

Van het totale elektriciteitsverbruik van wegtunnels komt ongeveer de helft voor rekening van de verlichting. Rijkswaterstater Johan Naber en Harry de Haan van Elumint zoeken naar mogelijkheden om tunnels energiezuiniger te verlichten. Daarvoor deden ze afgelopen najaar experimenten in de Mont Blanctunnel en onlangs in de Gaasperdammertunnel.

Een besparing die zich inmiddels ruimschoots heeft bewezen, is het vervangen van de traditionele lampen door ledverlichting. Naber is er echter van overtuigd dat er met ledverlichting nog aanmerkelijk meer kan worden bespaard: “Bij het bepalen van het verlichtingsniveau in tunnels gaan we tot nu toe uit van de richtlijn Tunnelverlichting van de Nederlandse Stichting voor Verlichtingskunde, de NSVV. Het aantal lumen dat deze richtlijn voorschrijft, is gebaseerd op gasontladingslampen. Deze lampen hebben in vergelijking met ledlampen een relatief smal lichtspectrum, wat ervoor zorgt dat mensen bij eenzelfde verlichtingsniveau het licht van ledlampen als fel ervaren. Dat leidde tot het idee dat het verlichtingsniveau van ledlampen wellicht verder omlaag kan.”

“Om dit te testen, hebben we in 2017 aan het einde van de renovatie een simpele proef gedaan in de Velsertunnel. De basisverlichting in deze tunnel is uitgerust met dimbare ledlampen. Voor de proef hebben we lichtexperts en leken bij verschillende verlichtingsniveaus door de tunnel laten rijden. Hieruit kwam naar voren dat de deelnemers het niet opmerkten als we de verlichting dimden tot zeventig procent van het voorgeschreven niveau. Pas als we het niveau met meer dan vijftig procent terugdraaiden, viel het iedereen op. Mensen zagen dan nog wel genoeg om door de tunnel te rijden, maar konden voorwerpen op het wegdek, denk aan lading die van een vrachtauto is gevallen, niet meer goed zien.”

‘De deelnemers merkten het niet op als we de verlichting dimden tot zeventig procent van het voorgeschreven niveau.’

Blauw licht

Voortbouwend op de proef in de Velsertunnel hebben Naber en De Haan in het najaar van 2018 samen met het Franse CETU in de Mont Blanctunnel een andere proef gedaan. “In deze tunnel is over een afstand van 400 meter dimbare ledverlichting aangebracht, waarvan ook de lichtkleur kan worden aangepast”, vertelt De Haan. “In de rest van de tunnel zitten nog traditionele hogedruknatriumlampen. Dat bood een unieke kans om de verschillen in zichtbaarheid bij de beide verlichtingstypen te testen. Immers, als je op de overgang tussen beide lampsoorten gaat staan, kijk je aan de ene kant een stuk tunnel in dat verlicht is door de ene lampsoort en als je je omdraait zie je de andere soort belichting.”

“Deze mogelijkheid hebben we aangegrepen om een proef te doen met verschillende objecten op het wegdek. Voor de proef hebben we een groep verlichtings- en tunnelveiligheidsexperts gevraagd om aan te geven bij welk verlichtingsniveau van de ledlampen ze alles nog even goed konden waarnemen als in het deel van de tunnel met de natriumlampen. Behalve het verlichtingsniveau hebben we ook de kleur van het ledlicht gevarieerd. De uitkomst was verrassend. Bij een warm-witte lichtkleur konden we maar weinig dimmen zonder dat de waarneming slechter werd. Toen we het ledlicht kouder, dus blauwer, maakten, bleek dat we veel verder konden dimmen. De deelnemers zagen de objecten nog steeds goed met slechts de helft van het voorgeschreven verlichtingsniveau, wat neerkomt op een elektriciteitsbesparing van bijna vijftig procent.”

Interessante resultaten

Ook de testen die CETU in de Mont Blanctunnel deed leverden volgens Naber interessante resultaten op: “CETU heeft onderzocht of de verhouding tussen de helderheid van de wanden en het wegdek van invloed is op zichtbaarheid in de tunnel en de beleving van de ruimte. Dat bleek duidelijk het geval: als de wanden en het wegdek dezelfde helderheid hadden, konden de deelnemers objecten op de weg het beste herkennen. In Nederland schrijft de richtlijn voor dat de helderheid van de wanden minimaal 60% van de helderheid van het wegdek moet bedragen. Wellicht kan het niveau van de verlichting weer wat lager als we lichtintensiteit voor wanden en wegdek gelijktrekken.”

Naber vervolgt: “Al deze proeven hadden betrekking op de basisverlichting van tunnels, de verlichting in het middendeel van tunnels. Daarnaast hebben tunnels zogeheten ingangsverlichting. Gemiddeld vergt deze verlichting ongeveer de helft van het elektriciteitsgebruik van de totale verlichting, wat neerkomt op 25 procent van het totale verbruik van de tunnel. Besparen op de ingangsverlichting is daarmee een interessante optie. In de Gaasperdammertunnel hebben we in september met een kleine groep deskundigen verschillende besparingsopties bekeken.”

Ingangsverlichting

“Bij tunnels wordt ingangsverlichting gebruikt om een geleidelijke lichtovergang te creëren tussen buiten en binnen de tunnel”, legt De Haan uit. “De ontwerpuitgangspunten voor deze verlichting gaan ervan uit dat de lampen een fors stuk vanaf de tunnelingang naar binnen op vol vermogen branden en vervolgens in vermogen teruggaan. Daarbij wordt de lengte van het stuk tunnel met ingangsverlichting bepaald door de snelheid waarmee het verkeer door de tunnel mag rijden. Tijdens de proeven hebben we onder meer gekeken of je de verlichting niet eerder in vermogen kunt laten teruggaan. Verder hebben we gekeken of je de ingangsverlichting omlaag kunt schroeven bij een lagere gemiddelde rijsnelheid. Immers, als de rijsnelheid lager is, hoeven automobilisten minder ver voor zich uit te kunnen kijken om nog veilig te kunnen stoppen bij een obstakel op de weg. De uitkomsten van de proeven zijn we nog aan het uitwerken. Als de besparingsopties voldoende zijn, herhalen we de proeven in het najaar met een bredere doelgroep.”

‘Als de rijsnelheid lager is, hoeven automobilisten minder ver voor zich uit te kunnen kijken om nog veilig te kunnen stoppen.’

Naber en De Haan realiseren zich terdege dat de uitkomsten van de proeven mogelijk niet direct tot concrete maatregelen of aanpassing van bestaande richtlijnen zullen leiden. “Soms is daar een meer wetenschappelijke onderbouwing voor nodig”, stelt Naber. “Een dergelijke onderbouwing is echter lastig en kost veel tijd. Daarom voeren we nu al proeven uit met deskundigen. Daarbij brengen we verschillende mogelijkheden in beeld in de hoop dat anderen enthousiast worden en waar nodig willen meewerken aan een nadere onderbouwing. Ondertussen stelt De Haan in COB-verband een projectplan op voor internationale samenwerking op het terrein van energiebesparing bij tunnelverlichting. “Onze ideeën en de uitkomsten van onze proeven worden in dit plan meegenomen”, aldus Naber.