Maatregelencatalogus voor energiereductie in tunnels

Participeren of contact opnemen?

Hieronder vindt u links naar formulieren om maatregelen en suggesties in te dienen:

>> Naar het formulier om maatregelen in te dienen
>> Naar het formulier om overige suggesties in te dienen

Wilt u bijdragen aan dit groeiboek? Heeft u een idee voor een nieuw onderwerp? Of heeft u een vraag? Neem dan contact op met het COB per mail info@cob.nl of telefonisch 085 – 4862 410. We horen graag van u!

Verlichting

De functie van de tunnelverlichting is ‘het zichtbaar maken van verkeer, het verloop van de rijbaan, de verkeersbuis en incidenten voor weggebruikers, tunneloperator en hulpdiensten’. Dit hoofdstuk presenteert maatregelen om het energieverbruik van de verlichting te reduceren. Elke maatregel wordt beschreven volgens de vaste indeling zoals toegelicht in hoofdstuk ‘Werken met de technische maatregelen’.
>> Achtergrondinformatie verlichting

Maatregelen op deze pagina:

Samenhangende aspecten

Indien daglichtroosters toegepast worden, zouden deze gecombineerd kunnen worden met het gebruik van zonnepanelen (lamellen bekleden met panelen, zie maatregel 5.4). Verdere mogelijkheden zijn het op hoger/maaiveldniveau afvoeren van een deel van het hemelwater (zie Pompen maatregel 1) en, bij nieuwbouw, het vereenvoudigen van de civiele constructie van de wanden.

Een extra aspect passend binnen dit kader is de hemelafscherming; het afschermen van de hemel binnen het blikveld van de weggebruiker met een positieve bijdrage op de herkenbaarheid van voorliggend verkeer.

Daglichtrooster

Om bij de overgang tussen (fel) daglicht en de donkere tunnel het oog te laten wennen aan de veranderende lichtintensiteit kan in plaats van kunstmatige verlichting in het begin van de tunnelbuis gebruikgemaakt worden van een toenemende verduistering door het aanbrengen van een zonlichtreducerend rooster (Peña-García, A. en L.M. Gil-Martín, 2013). Bij een aantal (rijks)tunnels is in het verleden gebruikgemaakt van zulke daglichtroosters. Bij de Velsertunnel is dit een omvangrijke betonnen constructie (die tevens dienst doet als stempel om de wanden te ondersteunen), bij andere tunnels (Eerste Heinenoord-, Noord- en Zeeburgertunnel) is het een lichtmetalen lamellen constructie.

In de Waterwolftunnel wordt met de afbouw van het luminantieniveau begonnen na het ingangsportaal, dus pas in de tunnel zelf. (Bron: Heijmans)

Het gebruik van daglichtroosters is op een gegeven moment gestopt. De redenen daarvoor zijn divers, maar de belangrijkste was omdat het ‘makkelijker’ was om de afbouw van lichtintensiteit te realiseren met (tegenstraal)verlichting. Ook het aspect van ijsvorming op de constructie werd vaak gebruikt als reden om het niet te doen. In de tunnels waar deze roosters nog wel aanwezig zijn, hebben de daglichtroosters echter een onmiskenbaar positief effect op het energieverbruik. In de praktijk blijken de argumenten rondom de ijsvorming ook slechts zelden een probleem.

Overigens blijkt het geheel vervangen van de ingangsverlichting door het aanbrengen van een daglichtrooster slechts zelden mogelijk. De oriëntatie van de rijrichting (noord-zuid, oost-west) is van grote invloed. Daarbij kan het noodzakelijk blijken om juist verlichting aan te brengen onder het rooster om in schemeromstandigheden een voldoende lichtniveau te hebben

Energie-efficiëntievoordelen

Het aandeel energieverbruik van verlichting in een tunnel is bij benadering 50% van het geheel. Van dit aandeel is weer grofweg 50% voor de ingangsverlichting. Een daglichtrooster kan de ingangsverlichting niet geheel vervangen, maar kan bij juist ontwerp een reductie tot 80% op de ingangsverlichting mogelijk maken. De energiereductie van de verlichting door toepassing van een daglichtrooster kan dus oplopen tot 40% op het verlichtingsaandeel en derhalve tot een besparing op het energieverbruik van de gehele tunnel van 20%! Uiteraard zijn deze percentages afhankelijk van de onderhavige tunnel.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

Ja. Er zijn in de tunnelwetgeving eisen gesteld aan de verlichting (zie Rarvw, bijlage 4, artikel 4). Hoewel er hier overwegend over lichtniveaus en verlichting wordt gesproken, en dus in functionele zin over ‘de aanwezigheid van licht’, wordt er ook gesproken over armaturen, waarmee dus een elektrische verlichting wordt gesuggereerd. Voor de basisverlichting is dit geen probleem; die is zonder uitzondering elektrisch van aard. Voor de ingangsverlichting zouden energiebesparende maatregelen anders dan met armaturen in strikte zin in strijd met de wet kunnen zijn.

De LTS spreekt over luminantieniveaus in zones en in de afbouw/opbouw daarvan in de in- en uitgangszones. Hierdoor ontstaat de suggestie dat er aan het begin van de tunnel veel licht zou moeten zijn dat langzaam wordt afgebouwd verder de tunnel in. Er zou echter ook de mogelijkheid geboden moeten worden om gewenning aan de donkere omgeving in de tunnel al voor het ingangsportaal te laten beginnen. Dit kan bijvoorbeeld door toepassing van daglichtroosters. In functionele zin past dit binnen de kaders. Verder worden er eisen gesteld aan regelniveaus van de ingangsverlichting; deze zouden gekoppeld moeten worden aan de mogelijke ontwerpoplossing ‘indien ingangsverlichting wordt toegepast’. Verder verwijst LTS naar de AVTO.
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

De afhankelijkheid van complexe regelsystemen om de lichtintensiteit te regelen wordt sterk gereduceerd indien een passief systeem als een daglichtrooster wordt toegepast. De praktijk bij bestaande situaties leert dat er nagenoeg geen onderhoud noodzakelijk is (schoonmaken is niet noodzakelijk). De bestaande roosters zijn ondertussen meer dan twintig jaar oud en zijn nog niet aan het einde van hun levensduur. Er kan derhalve uitgegaan worden van een levensduur van meer dan vijfentwintig jaar, zeker als er hierover bij de materiaalkeuze wordt nagedacht. Er zijn enkele situaties bekend waarbij door ongevallen het rooster beschadigd raakte en hersteld diende te worden (echter veel minder dan de aanrijdingsschades aan de ingangsverlichting).

Wat zijn veiliheidsconsequenties?

Daglichtroosters kunnen extra risico’s leveren in situaties van sneeuwval of ijzel, omdat er brokken kunnen samenklonteren boven het wegdek. Een juiste constructie is daarom van groot belang. Eventueel kan het rooster voorzien worden van ijsafdrijvende technieken. Bij extreme weersomstandigheden kan extra visuele inspectie noodzakelijk zijn.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Weggebruikers ervaren de daglichtroosters, waar aanwezig, als prettig. Verder zijn er naast bovenstaande veiligheidsaspect geen nadelige effecten bekend.

Technology readiness level (TRL)

10, de techniek werd toegepast in rijkstunnels in Nederland. Kennis is niet paraat voorhanden, specifieke eisen zullen weer moeten worden opgebouwd.

Kosten/Baten

Economisch: 1-2, een daglichtrooster is op zichzelf een kostbare investering, maar kan in combinatie met andere aspecten wel gunstig uitpakken, dan een score van 3. Hierbij kan gedacht worden aan het horizontaal ondersteunen van de wanden van de toerit, hetgeen een gunstige werking heeft op materiaalgebruik (beton en wapening) van hellingwanden en verankering.

Bijdrage energiedoelstelling: 5, een daglichtrooster draagt significant bij aan energiebesparing, is waarschijnlijk de grootste besparing die mogelijk is zonder verregaande aanpassingen aan wet- en regelgeving.

Referenties/links
Toepasbaar in spoortunnels?

Ja, deze maatregel is theoretisch toepasbaar, maar bij spoortunnels speelt het probleem van overgang niet.

Klap uit Klap in

Ledverlichting

De huidige ledtechnologie maakt het mogelijk om een forse energiereductie te behalen. Het toepassen van ledtechniek waarbij met behulp van speciaal gevormde lenzen op de leds zelf het opgewekte licht heel specifiek gestuurd kan worden, maakt dat het rendement van de armaturen erg hoog is. Het licht kan precies daarnaartoe gestuurd worden waar het nodig is. Ook is het rendement van de techniek zelf de afgelopen jaren sterk ontwikkeld, waardoor een veel betere lumens-wattverhouding gerealiseerd is. Dit maakt dat de ledtechniek de – op zich al erg zuinige – SON-T-verlichting voorbij is gestreefd in efficiëntie (Bored Panda, 2016).

Tweede Coentunnel. (Bron: Beeldbank RWS, Harry van Reeken)

Het brede lichtspectrum van ledverlichting draagt bovendien bij aan de zichtbaarheid en kleurechtheid van objecten in de tunnel, waardoor de visuele geleiding en herkenbaarheid toeneemt. Ook kent ledtechniek geen opwarmtijden, waardoor deze direct inzetbaar is. De inefficiënte opwarmtijd vervalt hiermee dus ook; er hoeft niet meer ‘op voorhand’ geschakeld te worden.

Energie-efficiëntievoordelen

Ten opzichte van de gebruikelijke SON-T-verlichting kan de besparing oplopen tot meer dan 20% op het energieverbruik verlichting en dus tot 10% op het verbruik van de tunnel. In het geval dat er nog wordt verlicht op basis van TL, is die besparing veel hoger (bij vervanging in de Eerste Heinenoordtunnel in 2011 bedroeg de besparing 50% op basis van de toenmalige rendementen van led en het toepassen van lijnverlichting).

Bij de meest recente tunnelontwerpen wordt ledverlichting eigenlijk al bijna standaard toegepast. Het lagere energieverbruik, de extra ontwerpvrijheid (qua vormgeving) en de variatie in lichtuitstraling door het gebruik van verschillende lenzen maken led een meer dan volwaardig alternatief voor de klassieke verlichtingsvormen.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?
Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Het toepassen van ledtechniek heeft als voordeel dat er geen lampen meer vervangen hoeven te worden (bij SON-T in de praktijk elke vier jaar). Beschikbaarheid en betrouwbaarheid zijn minstens gelijk aan of beter dan de klassieke systemen.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Geen nadelige effecten.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Als voordeel kan gezien worden dat de lichtbeleving van de weggebruiker positief wordt beïnvloed, men ervaart de verlichting als rustig en prettig.

Technology readiness level (TRL)

10. De techniek wordt toegepast in alle nieuwe tunnels en bij vervangingen in bestaande tunnels.

Kosten/Baten

Economisch: 4, de maatregel kent een gunstige afweging en zal in een contract dat energiereductie stimuleert hoogstwaarschijnlijk ‘vanzelf’ worden aangedragen.

Bijdrage energiedoelstelling: 5, de maatregel draag significant bij aan de doelstelling, is eigenlijk een must. Opdrachtgever zal ernstig moeten overwegen deze maatregel voor te schrijven in het contract.

Referenties/links
  • Op het internet zijn talloze voorbeelden te vinden van de toepassing van led en de voordelen daarvan.
  • Binnen Rijkswaterstaat zijn diverse tunnelprojecten uitgevoerd waarbij de afweging voor led is gemaakt.
  • Bored Panda, 2016: Tunnel of Lights Made of Millions of LEDs in Japan.
Toepasbaar in spoortunnels?

De techniek is toepasbaar in spoortunnels.

Klap uit Klap in

Ledtechnologie met dynamische regelingen

Er wordt op dit moment al vaak gebruikgemaakt van led als lichtbron. Dit heeft bij een aantal tunnels al geleid tot aanzienlijke energiebesparing, omdat daar nog oudere techniek als TL-verlichting aanwezig was. Ten opzicht van de gasontladingstechnieken (SON-T) is de besparing iets minder. Maar ledtechniek heeft meer belangrijke voordelen. De wijze van regelen en snelheid van regelen bieden nieuwe mogelijkheden. Omdat de actueel benodigde lichthoeveelheid veel beter wordt bepaald en bestuurd, kan de intensiteit worden geregeld op basis van de echte behoefte (dynamisch regelen) (Wright, 2014) (Agmi, 2016). Denk aan actieve besturing op basis van actueel gemeten lichtintensiteit buiten de tunnel, of het fijnmaziger kunnen regelen van intensiteit van licht in de nachtelijke uren.

De Boxemtunnel in Zwolle maakt gebruik van ‘TotalTunnel’, een connected verlichtingssysteem. (Bron: Philips)

Om dynamische regeling mogelijk te maken, dienen nieuwe installaties te worden voorzien van intelligente besturing, ten minste per zone, maar liever per armatuur, waarbij in een centrale processor besturingsalgoritmen geprogrammeerd kunnen worden. Ingangsverlichting wordt zo niet meer overstuurd; er kunnen in een directe regeling wellicht binnen enkele seconden aanpassingen plaatsvinden, lampen geven niet meer licht dan nodig en verbruiken dus ook niet meer dan nodig. De nadelen van het opwarmen van lampen en het niet direct weer kunnen inschakelen (belangrijk nadeel van SON-T) speelt bij led niet.

In de nachtelijke uren kan afhankelijk van de verkeersintensiteit de verlichting verder worden gedimd. Het is zelfs denkbaar de intensiteit af te laten hangen van de werkelijke snelheid in plaats van de ontwerpsnelheid.

Een groot bijkomend voordeel is dat met intelligente besturing ook gestuurd kan worden op het aantal branduren en de brandintensiteit per armatuur(groep), waardoor de levensduur van de installatie als geheel verlengd kan worden.

Energie-efficiëntievoordelen

Ledtechnologie met dynamische regelingen heeft een energiereductie van 5-10% op het totale aandeel verlichting. De energiereductie op tunnelniveau bedraagt 2,5-5% (Philips, TotalTunnel, 2016), (Dynamischeopenbareverlichting.nl, 2016).

Bij led is de besparing in hoeveelheid licht ook een directe besparing op energie. Het is nu gebruikelijk om ‘aan de veilige kant’ te zitten waarbij er over in gemiddelden over langere tijd gemeten wordt.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

De techniek past wel in de wetgeving, niet geheel in de LTS. In de wetgeving worden geen concrete getallen genoemd, alleen de functionaliteit, en er worden regelscenario’s omschreven. In de LTS worden eisen gesteld aan niveaus van verlichting op basis van acht stappen (ingang), dag/nacht (centrale zone) en calamiteitstand. Indien dynamische regelingen toegestaan worden, dienen deze eisen te vervallen en anders te worden ingevuld. In functionele zin kan echter een dynamische regeling zodanig worden gerealiseerd dat de bestaande eisen wel passen, maar dan is de besparing minder. Voor concrete invulling wordt verwezen naar de AVTO.
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

De toevoeging van een regelprocessor zou de betrouwbaarheid negatief kunnen beïnvloeden ten opzichte van de klassieke configuraties. Het onderhouden van een regelprocessor (PC) zou kunnen leiden tot iets hogere onderhoudskosten. Dit is echter te compenseren door een juiste ontwerpoplossing, bijvoorbeeld het regelen naar een veilige stand in het geval de regeling defect raakt. Bijkomend voordeel van dimmen van led is de verlenging van de levensduur van de lamp.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Bij het toepassen van dynamische regelingen kan de situatie ontstaan dat de verlichting op een verkeerde (te lage) intensiteit is ingesteld. Dit zou consequenties kunnen hebben voor het verkeer. Met toepassing van fail-safetechnieken in de besturing kan dit risico gereduceerd worden.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Bij uitvoering van juiste algoritmen zal de weggebruiker geen hinder ondervinden, eerder een meer comfortabele passage.

Technology readiness level (TRL)

9/10, dynamisch regelen wordt toegepast in objecten, maar nog niet in tunnels. De techniek is bekend en wordt bij openbare verlichting ook al toegepast. Het concept van besturingsnetwerken om ledarmaturen te regelen is al aanwezig, ook in rijkstunnels, alleen het implementeren van regelalgoritmen nog niet. Regeling wordt nu toegepast volgens de schakelstanden conform LTS.

Kosten/Baten

Economisch: 4, een systeem als bedoeld is in de praktijk veelal aanwezig, het ontwikkelen van regelalgoritmen zal nog wat investering kosten.
Bijdrage energiedoelstelling: 3, er zal sprake zijn van een interessante besparing.

Referenties/links
Toepasbaar in spoortunnels?

In principe wel, maar er is geen praktische invulling. Dynamische sturing tussen normaal en calamiteit-/onderhoudsbedrijf (1/10 lux) is reeds aanwezig. Nachtelijke uitschakeling op basis van treindetectie kan interessant zijn. RAMS moet dan worden onderzocht, omdat de besturing de verlichting kan uitschakelen. Verdere dynamische verlichting wordt als te complex en faalgevoelig gezien.

Klap uit Klap in

Reductie voorgeschreven luminantieniveaus

De huidige voorschriften voor verlichtingniveaus zijn gebaseerd op oude lichttechnieken (gasontladingslampen). Nieuwe verlichting als led wordt nog aangebracht volgens de oude normen, hoewel er sprake is van een heel andere techniek en kleuropbouw. Weggebruikers ervaren de verlichting op basis van led als fel/helder licht: ‘het zou wel een tandje minder kunnen’. Het reduceren van het voorgeschreven lichtniveau heeft een directe relatie met het energieverbruik van de ledverlichting. Bij doorvoeren van de reductie zou de hoeveelheid ‘opgesteld licht’ ook gereduceerd kunnen worden. Indien bijvoorbeeld ten gevolge van een calamiteitsituatie tijdelijk wel meer licht nodig is, kan led voor korte tijd op meer dan 100% geregeld worden. Er zal wel altijd een minimale hoeveelheid armaturen noodzakelijk blijven om bij calamiteiten voldoende lichtniveau beschikbaar te hebben.

Deze maatregel kan in samenhang gezien worden met de maatregel ‘Dynamisch regelen’.

Energie-efficiëntievoordelen

Dit is afhankelijk van hoe ver men wil gaan: 20-30% minder licht resulteert in een energiereductie van 20-30% op het totale verlichtingsaandeel en een reductie van 10-15% op tunnelniveau (op basis van enkele oriënterende metingen in de Eerste Heinenoordtunnel).

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

Niet direct. De LTS schrijft zelf geen luminantieniveaus voor, maar verwijst naar de AVTO van de NSVV. Een aanpassing van de leidraad zal geen directe invloed op de LTS hebben. Na het beschikbaar komen van de nieuwe richtlijn Tunnelverlichting, zal deze ook worden opgenomen in de LTS. De LTS en het Steunpunt Tunnelveiligheid zullen gekend moeten worden in eventuele aanpassingen van de aanbevolen lichtniveaus.

Er wordt aanbevolen om een wetenschappelijk onderzoek uit te voeren naar de wijze van waarneming in de tunnelingang, en van daaruit op basis van de toegepaste verlichtingstechnieken een waarde van de lichtintensiteit te laten bepalen.
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Er worden armaturen geplaatst die niet volledig belast worden. De ledlampen gaan daardoor langer mee. Regelapparatuur is toch al aanwezig, dus er is geen onderscheidende factor voor deze maatregel.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Nog niet bekend, hiervoor is onderzoek noodzakelijk. Er is een brede maatschappelijke discussie gevoerd rondom het uitschakelen van openbare verlichting op snelwegen. Eenzelfde discussie kan ook gevoerd worden over het verminderen van lichtintensiteit in tunnels.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Bij uitvoering zal de weggebruiker geen hinder ondervinden, eerder een meer comfortabele passage.

Technology readiness level (TRL)

10, in technische zin is vermindering mogelijk, er zal vooral op bestuurlijk niveau overleg moeten plaatsvinden of men dit wil toestaan.

Kosten/baten

Economisch: 4.
Bijdrage aan de energiedoelstelling: 4.

Referenties/links
Toepasbaar in spoortunnels?

ProRail schrijft in de ontwerpvoorschriften de horizontale verlichtingssterkte voor. Spoortunnels hebben normaal 1 lux verlichting. Dat is al minimaal. De vraag is dus of deze maatregel wel enig effect heeft in spoortunnels.

Interessant voor onderzoek kan zijn om te verkennen of in spoortunnels de verlichting niet helemaal uit kan op bepaalde tijden. In spoortunnels is verlichting tijdens normaal bedrijf niet noodzakelijk. In het buitenland staat de verlichting ook geregeld uit. Op dit moment is dit echter nog niet mogelijk in verband met de wensen van machinisten. Ook dit moet met RAMS worden bekeken. Dynamisch uitschakelen tijdens de nacht lijkt wel interessant. Of een combi van schakelklok en treindetectie, zodat overdag de verlichting volledig aan staat en ’s nachts de verlichting bij treindetectie ook weer aan gaat.

Klap uit Klap in

Zonnepanelen voor energieopwekking

Rondom de ingangszone van een tunnel is meer licht nodig naarmate de zon feller schijnt. Een koppeling tussen ingangsverlichting en zonnepanelen (PV-systemen) ter plaatse lijkt daardoor voor de hand te liggen. Een combinatie met een daglichtrooster (zie maatregel ‘Daglichtrooster‘) en het opnemen van zonnepanelen hierop kan twee zaken combineren: zonlichtreductie én energieopwekking. Een innovatieve gedachte is hierbij dat er mogelijk een directe link tussen een paneel en een armatuur ontwikkeld kan worden die een direct autonoom werkend systeem zou kunnen opleveren, waarbij letterlijk de lampen feller gaan branden als de zon feller schijnt: een direct zonlicht afhankelijke regeling.

Het gebouw van Rijkswaterstaat in Haarlem heeft een zonlichtbeperkend paneel met PV-systeem. (Bron: OPL architecten)

Een tussenvorm kan zijn dat de zonnepanelen energie opwekken en die aan het voedingsnet afdragen, waarmee vervolgens de ledlampen gevoed worden. Er is dan echter tweemaal een conversie nodig met de nodige verliezen.

Op het terrein rondom een tunnel is veelal ruimte aanwezig voor het plaatsen van panelen. Ook hier is er een zeker potentieel voor het opstellen van zonnepanelen.

Gezien de grote hoeveelheid energie die nodig is bij calamiteiten is het niet waarschijnlijk dat alle energie op te wekken is met PV-systemen. Het plaatsen van de panelen moet vooral aanvullend worden gezien, als maatregel om de energie die er ondanks alle maatregelen toch nog nodig is, duurzaam op te wekken. Het reduceren van het verbruik dient de boventoon te moeten voeren. Bronaanpak, geen symptoombestrijding.

Energie-efficiëntievoordelen

De energiereductie is afhankelijk van de omvang van het daglichtrooster en de nog benodigde ingangsverlichting. Uiteraard kunnen ook de basisverlichting en overige installaties gevoed worden vanuit zonnepanelen. Bij toepassing van de techniek waarbij de panelen de energie afstaan aan het voedingsnet, is de besparing direct evenredig met het aantal opgesteld panelen. De tunnel zal in zijn geheel altijd meer energie verbruiken dan het aantal panelen dat geplaatst kan worden in deze context.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

Ja. Hoewel de LTS binnen de energievoorziening alleen spreekt over netvoeding en noodstroomvoorzieningen, is er geen reden om zonnepanelen niet toe te staan. Het introduceren van zonnepanelen zal echter wel moeten leiden tot additionele voorschriften dat bij falen van zonnepanelen (of onvoldoende opbrengst) overgegaan moet worden op de reguliere energiebronnen (impliciet al beschreven in de RAMS-eisen van de installaties).
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Over het geheel genomen zal de beschikbaarheid of betrouwbaarheid niet negatief beïnvloed worden. Wel moet rekening gehouden worden met mogelijke vervuiling en schoonmaak. Een controle op opbrengst (zie maatregel ‘Monitoring‘) kan daarbij een trigger zijn om alleen onderhoud uit te voeren bij vermindering van opbrengt. Ook kan een depreciatiefactor van zowel de panelen als de lampen optreden. Bij een directe koppeling kan dat op termijn leiden tot een te laag verlichtingsniveau. Is de koppeling niet direct, dan is dit minder aan de orde.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

De verlichting zelf verandert niet. Bij een juist ontwerp kan levering van energie gegarandeerd worden vanuit de reguliere energievoorziening. Hierop zijn dus geen veiligheidsconsequenties. Wel dient er aandacht te zijn voor het voorkomen van verblinding door reflecties op de panelen die weggebruikers kunnen hinderen.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Geen.

Technology readiness level (TRL)

Bij de indirecte voeding: 10, de techniek is regulier en gemeengoed. Zonnepanelen zijn overal, het combineren op een daglichtrooster is echter nog niet gedaan.

Bij een directe koppeling: 6, er is geen situatie bekend waarin lampen direct aan een paneel worden gekoppeld, maar theoretisch zou dit moeten kunnen. Er moet wel gekeken worden naar scenario’s als een calamiteit bij donker weer, waarbij de verlichting vol aan moet.

Kosten/Baten

Economisch: 4, de huidige PV-systemen hebben een terugverdientijd van tussen de acht en twaalf jaar.
Bijdrage energiedoelstelling: 3, helaas is het vanwege de beschikbare fysieke ruimte meestal niet mogelijk om alle ‘dagelijks’ benodigde energie op te wekken.

Referenties/links

Rondom de techniek van zonnepanelen zijn diverse sites beschikbaar.

  • Als inspirerend voorbeeld wordt verwezen naar het dak van Rotterdam CS. Men heeft dit voorzien van kleine koppelbare zonnecellen, die energie leveren aan het stationsgebouw.
  • Ook bij het gebouw van Rijkswaterstaat in Haarlem is bij de bouw enkele jaren geleden deze techniek al toegepast. Hier wordt met deze panelen tevens voorkomen dat er direct zonlicht in de kantoren naar binnen straalt, waardoor ook nog eens op koeling kan worden bespaard.
Toepasbaar in spoortunnels?

Ja, spoortunnels hebben een beperkte basislast en daarvoor kunnen zonnepanelen gebruikt worden. Rond dienstgebouwen is er echter weinig ruimte. Mogelijk is het beter om zonnepanelen op gebouwen in de omgeving te plaatsen.

Klap uit Klap in

Lighttubes/spiegelsystemen voor verlichting ingangszone

Rondom de ingangszone van een tunnel is meer licht nodig naarmate de zon feller schijnt. Er zijn systemen beschikbaar die zonlicht opvangen (lens), transporteren (glasvezel) en weer uitstralen (lens). Een dergelijk systeem heeft (behalve bij productie) geen energie nodig en kent ook geen regelcircuits. Helaas is het rendement nog vrij laag, ongeveer 10%, waardoor er veel oppervlakte nodig is om voldoende licht te genereren (zie hieronder bij de referenties). Als dergelijke lighttubes toegepast worden, kan de hoeveelheid opgesteld lichtvermogen bij de ingang gereduceerd worden. De techniek kan ook eenvoudig toegepast worden in de dienstgebouwen.

Er kan ook gedacht worden aan spiegelsystemen. Op dit moment zijn die nog niet echt toepasbaar, maar als innovatie kan het wel interessant worden in de toekomst. Bij landtunnels, waar er in de regel slechts een beperkte afstand zit tussen het plafond en het buitenlicht, kan het een bijdrage leveren. Dit zal dan bouwkundig en architectonisch afgestemd moeten worden. De diameter van de benodigde glasvezel voor het transport van licht is overigens beperkt. De maatregel zou in theorie het verschil tussen de dag- en nachtstand van de basisverlichting kunnen opvangen.
(Bron afbeelding: Parans Solar Lighting)

Energie-efficiëntievoordelen

Vooralsnog zal de bijdrage aan de energiereductie beperkt zijn, vanwege het lage rendement van de huidige systemen, het beschikbare oppervlakte en het gebruik van het gebouw overdag. Afhankelijk van veel bouwkundige factoren zal de bijdrage in energiebesparing vooralsnog zeer beperkt blijven tot een energiereductie van minder dan 6% op het totale aandeel verlichting en minder dan 3% op het energieverbruik van de tunnel. Deze technologie is echter nog in ontwikkeling.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

Ja. De LTS stelt eisen aan verlichtingsintensiteit, niet per se aan de lichtbron. Wel worden er faalkanseisen gesteld aan verlichting, maar omdat deze vorm van verlichting slechts een deel van de capaciteit zal kunnen leveren, en dan alleen nog met voldoende zonlicht, zal er ook kunstmatige verlichting aanwezig moeten zijn.
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Omdat het een direct gestuurd systeem is, kent het maar weinig faalmodi. Om het systeem goed te laten werken, zullen de lenzen/spiegels wel regelmatig gereinigd moeten worden.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Geen, zolang er aanvullende lichtbronnen aanwezig zijn.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Geen.

Technology readiness level (TRL)

7, in kantoorgebouwen en in een aantal projecten wereldwijd wordt deze techniek al toegepast. De techniek is in ontwikkeling.

Kosten/Baten

Economisch: 2.
Bijdrage energiedoelstelling: 1.

Referenties/links
Toepasbaar in spoortunnels?

Nee, de techniek is alleen toepasbaar in tunnels direct onder maaiveld. In dienstgebouwen lijkt de maatregel contraproductief, doordat deze gebouwen slechts weinig bezet zijn en de lichttubes wel constant warmte in de ruimte brengen.

Klap uit Klap in

Lichte wandbekleding

Bij oudere tunnels was het gebruikelijk om de wanden te bekleden met tegels of lichte beplating om daarmee een betere lichtreflectie en waarneming van medeweggebruikers mogelijk te maken. De laatste jaren is dit niet meer gebruikelijk, waarschijnlijk vanwege het kostenaspect. Het aanbrengen van lichte (en schoon te houden) wandbekleding draagt echter bij aan een efficiëntere verlichting in combinatie met een goede zichtbaarheid van het verloop van de tunnel en het verkeer. In plaats van tegels of beplating kan bijvoorbeeld ook gedacht worden aan coating van de beton.

Gladde, duurzame wandpanelen in een nieuwe tunnel in Sochi, Rusland. (Bron: PolyVision)

Vooral bij de entree in de tunnel kan een lichte wandbekleding bijdragen aan een betere detectie van voertuigen, omdat ze afsteken tegen de lichte zijwanden (zie hieronder bij de referenties). Bij de ingang wordt de tegenstraalverlichting door lichte wandbekleding efficiënter, doordat het uitgestraalde licht wordt weerkaatst op de wanden, waardoor er in principe minder uitgestraald licht nodig is (verder dimmen, minder vermogen).

De maatregel zou versterkt kunnen worden door de aanwezige verlichting ook in het UV-spectrum te laten uitzenden. Lichte oppervlaktes worden daarmee extra aangelicht.

Energie-efficiëntievoordelen

Een efficiënter werkende verlichting geeft een reductie van 2-5% op het energieverbruik van de basisverlichting en de ingangsverlichting ten opzichte van een situatie zonder reflecterende maatregelen waar na verloop van tijd de wanden toch donker worden.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

Ja, de wet en de LTS kennen geen beperking voor het toepassen van lichtere wanden.
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Een lichtere wandbekleding blijft alleen effectief als de wanden ook schoongehouden worden. In bestaande tunnels worden derhalve periodiek (nu elke acht weken, maar kan minder) de wanden gereinigd. Dit is wel een aanzienlijke kostenpost, maar levert ook een negatieve CO2-bijdrage op (onderhoudswagens, waterverbruik). Materialen die vuilafstotend zijn, verdienen natuurlijk de voorkeur.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Geen.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Betere zichtbaarheid van het verloop van de tunnel en van voertuigen in de ingang.

Technology readiness level (TRL)

10, in bestaande (rijks)tunnels standaard toegepast.

Kosten/Baten

Economisch: 2.
Bijdrage energiedoelstelling: 4, afweging gaat verder dan de energiebesparing, ook een betere zichtbaarheid bij de ingang van de tunnel en van het verloop van de tunnel speelt een rol.

Referenties/links
  • Lichte wandbekleding werd toegepast in vrijwel alle tunnels.
  • Richtlijn Tunnelverlichting, waarin een uitgebreide uitleg wordt gegeven over de effectiviteit van ingangsverlichting (de vervanger van de AVTO, verwacht najaar 2016).
  • Onaygil, S., O. Guler en E. Erkin, 2003: Determination of the effects of structural properties on tunnel lighting with examples from Turkey. Tunnelling and Underground Space Technology 18 , p. 85–91.
  • Onaygil, S., 1990: Determining the luminance of the threshold zone in tunnel lighting, Doctorate thesis, Istanbul Technical University.
  • Adrian, W., 1982: Investigations on the required luminance in tunnel entrances. Light. Res. Technol. 14, p. 151–159.
Toepasbaar in spoortunnels

Nee, de vluchtpadverlichting kan beter alleen gericht worden op het vluchtpad (dus zonder gebruik te maken van reflectie). De milieu-impact van schoonmaken is groter dan de opbrengst van de wandbekleding.

Klap uit Klap in

Reflexing white asfalt

Energiebesparing in tunnels wordt bereikt door de reflectiewaarde van wanden te verhogen door de wanden licht af te werken. Ditzelfde geldt voor het wegdek. Verhoging van de reflectiewaarde van het wegdek kan worden bereikt met reflexing white asfalt. Dit is bijvoorbeeld SMA-asfalt waarin een licht steensoort wordt verwerkt. Op dit moment wordt dit asfalt nog niet in tunnels gebruikt, maar wel op de openbare weg daarbuiten. Ervaring leert dat door gebruik van dit asfalt de reflectie toeneemt met 7% tot 10% (Civiltech.nl, 2016) (Rotim.com, 2016). Hierdoor is er minder lichtintensiteit nodig om hetzelfde lichtniveau te bereiken. Referentiewaarden en kennis omtrent gebruik van reflexing white SMA gaan tot maximaal vijftien jaar. Er is nog niet bekend of de asfaltlaag daarna sneller slijt en dus eerder vervangen zou moeten worden. Wel vraagt reflexing white asfalt een verhoogd schoonmaakregime.

Energie-efficiëntievoordelen

Het energie-efficiëntievoordeel van het gebruik van reflexing white asfalt is dat de hoeveelheid benodigde verlichting lager wordt. Volgens berekeningen vanuit referentieprojecten is een energiebesparing op de basisverlichting denkbaar van 25%.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?
Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Het onderhoud zal toenemen (vaker wegafzettingen), doordat het asfalt frequenter gereinigd dient te worden om de reflectiewaarde te behouden.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Geen.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Geen.

Technology readiness level (TRL)

6

Kosten/Baten

Economisch: 3.
Bijdrage energiedoelstelling: 3.

De terugverdientijd is lastig te bepalen. Wel is duidelijk dat voor een periode van vijftien jaar 12,5% kostenbesparing te realiseren is door het gebruik van reflexing white asfalt. Voor een langere periode is de besparing nog onduidelijk doordat er geen ervaring is met het al dan niet eerder moeten vervangen van de deklaag.

Referenties/Links
Toepasbaar in spoortunnels?

Niet geschikt.

Klap uit Klap in

Verlichting middentunnelkanaal

In de tunnels is tussen tunnelbuizen veelal een middentunnelkanaal (MTK) aanwezig. Dit MTK heeft een aantal functies, de belangrijkste is het bieden van een veilige vluchtweg. Vaak is er ook sprake van een servicekanaal dat zich boven de vluchtweg bevind. Hier zijn vaak technische installaties en kabels aangebracht.

Middentunnelkanaal. (Bron: RWS/Johan Naber)

In de praktijk blijkt de verlichting in zowel de vluchtweg als het servicekanaal aan te staan terwijl dat niet noodzakelijk is. Er zijn diverse technische oplossingen mogelijk om het onnodig aan laten staan te voorkomen. Natuurlijk kan deze verlichting ook in led uitgevoerd worden. Daarnaast zou de verlichting uitgevoerd kunnen worden in een deel dat een minimaal benodigd lichtniveau geeft (in rust, niet in gebruik, zoals met standaard vluchtwegverlichting) en een deel dat wordt ingeschakeld op het moment dat dit nodig is (calamiteit of service).

Energie-efficiëntievoordelen

Ten opzichte van de gebruikelijke TL-verlichting kan de besparing oplopen tot meer dan 50% op het energieverbruik van deze verlichting. Dit resulteert in een energiereductie van meer dan 2,5% op tunnelniveau. De besparing op het verbruik van de tunnel hangt er af van de situatie ter plaatse.

Past deze maatregel in de wetgeving en de LTS?

Het gebruik ledverlichting in het MTK wel. Op het moment dat er alternatieve inschakeling bedacht wordt, is het goed de LTS daarover te raadplegen dan wel een issueproces hierover op te starten. Voor de verlichting van het servicekanaal zijn de normale arbo- en Bouwbesluitregels van toepassing.
>> Zie bijlage voor een specifieke toets door het KPT

Wat zijn de consequenties van deze maatregel mbt beschikbaarheid/betrouwbaarheid/onderhoudbaarheid?

Beschikbaarheid en betrouwbaarheid zijn minstens gelijk aan of beter dan de klassieke systemen.

Wat zijn de veiligheidsconsequenties?

Geen.

Wat zijn de consequenties voor de verkeersgebruiker?

Geen.

Technology readiness level (TRL)

10.

Kosten/Baten

Economisch: 4, de maatregel kent een gunstige afweging en zal in een contract dat energiereductie stimuleert hoogstwaarschijnlijk ‘vanzelf’ worden aangedragen.

Bijdrage energiedoelstelling: 3, de maatregel geeft een beperkte bijdrage, omdat het opgestelde vermogen beperkt is.

Referenties/links

Op het internet zijn talloze voorbeelden te vinden van de toepassing van led in gebouwen en de voordelen daarvan.

Toepasbaar in spoortunnels?

De techniek is toepasbaar in vluchtwegen bij spoortunnels.

Klap uit Klap in