Verduurzaming tunnelverlichting

De installaties in de tunnels van Rijkswaterstaat verbruiken jaarlijks ruim veertig miljoen kWh elektriciteit. Ongeveer de helft hiervan gaat naar verlichting. Onderzoeken en proeven laten zien dat er diverse mogelijkheden zijn om het energieverbruik van de verlichting in tunnels te verlagen. Reden voor het COB om samen met netwerkpartijen, waaronder Rijkswaterstaat, een onderzoeksprogramma te starten. Voor de uitvoering hiervan zoekt het COB tunnelprojecten in binnen- en buitenland. Belangstellenden kunnen zich bij het COB aanmelden voor een van de veertien onderzoeksprojecten.

COB-onderzoeksprogramma

Bovenstaande onderzoeken en proeven laten zien dat er diverse mogelijkheden zijn om het energieverbruik van de verlichting in tunnels verder te verlagen. Om de verschillende opties beter te onderbouwen en verder te concretiseren is nog wel extra onderzoek nodig. Bijvoorbeeld om te zien of de besparingsmaatregelen ook in andere tunnels werken. Samen met een aantal partijen, waaronder Rijkswaterstaat, heeft het COB hiervoor een onderzoeksprogramma ontwikkeld.

Voor de uitvoering hiervan zoekt het COB tunnelprojecten in binnen- en buitenland. Belangstellenden kunnen zich bij het COB aanmelden voor een van de veertien onderzoeksprojecten.

  1. Verlagen lichtniveau basisverlichting en ingangsverlichting
  2. Verlaging lichtniveau basisverlichting in lange tunnels
  3. Dynamische regeling lichtniveau ingangsverlichting op basis van actuele snelheid
  4. Vloeiender verloop CIE-curve
  5. Toepassen nieuwe curve ooggevoeligheid bij lichtmetingen
  6. Toepassing hoogreflectief asfalt
  7. Regelen basisverlichting aan de hand van verkeersintensiteit en snelheid
  8. Betere monitoring regeling tunnelverlichting
  9. Lichtniveau beperken door tegengaan verblinding
  10. Vergroenen van tunnelingang
  11. Verbeteren L20-meting
  12. Verhouding reflectie wanden en wegdek
  13. Voordelen van lijnverlichting in vergelijking met puntverlichting
  14. Tunnelverlichting op gelijkstroom

Proeven in de Mont Blanctunnel. (Foto: werkgroep COB/Harry de Haan)

Voor de verlichting in tunnelbuizen werd tot een aantal jaren geleden gebruik gemaakt van gasontladingslampen, zoals hogedruknatriumlampen met hun kenmerkende oranje lichtkleur. Inmiddels zijn ledlampen de norm. Zowel bij nieuwe tunnels, als bij renovatie van bestaande tunnels, stappen tunnelbeheerders over op deze energiezuinigere verlichting. Door gebruik te maken van ledverlichting, wordt al een energiebesparing van tien tot twintig procent gerealiseerd.

Op basis van praktijkproeven en de eigenschappen van ledlampen gaan experts er vanuit dat een hogere energiebesparing mogelijk is. Op dit moment schrijft de Landelijke Tunnelstandaard (LTS) voor dat het lichtniveau in tunnels wordt bepaald aan de hand van de Richtlijn Tunnelverlichting van de Nederlandse Stichting voor Verlichtingskunde, de NSVV. Deze richtlijn is gebaseerd op gasontladingslampen en houdt nog geen rekening met het bredere lichtspectrum van ledlampen. Als uit onderzoek blijkt dat het lichtniveau van ledlampen inderdaad omlaag kan, zal de richtlijn moeten worden aangepast.

Potentiële besparingskansen

  • Ledlampen hebben een aanzienlijk breder lichtspectrum dan gasontladingslampen. Dat zorgt ervoor dat bij eenzelfde verlichtingsniveau, het licht van ledlampen als feller wordt ervaren dan dat van gasontladingslampen. De verwachting is dan ook dat het lichtniveau van ledverlichting omlaag kan met gelijkblijvende waarneming.
  • Daarnaast zijn ledlampen goed dimbaar en kan het lichtniveau veel sneller worden aangepast aan veranderende omstandigheden. Denk aan het afstemmen van het verlichtingsniveau op de hoeveelheid licht buiten de tunnel, op de actuele verkeersintensiteit of op de actuele snelheid van het verkeer. Ook dit biedt dus besparingsmogelijkheden.
  • Maar ook het verlagen van het verlichtingsniveau in het centrale deel van de tunnel bij lange tunnels is de moeite van het onderzoeken waard.
  • Net als het verbeteren van de inregeling en het onderhoud van de zogeheten L20-meter, die vlak voor de tunnelingang de hoeveelheid licht meet en aan de hand daarvan het niveau van de ingangsverlichting bepaalt.
  • Ook de toepassing van lichter, reflecterend asfalt, kan tot besparing leiden.

Kennis en ervaring uit eerdere onderzoeken

De afgelopen jaren zijn al diverse onderzoeksprojecten en proeven uitgevoerd om de besparingsmogelijkheden van ledverlichting in kaart te brengen. Zo is tijdens de renovatie van de Velsertunnel een rijproef gedaan met onder meer lichtexperts, waarbij de basisverlichting in de tunnel werd gedimd. Aan de deelnemers werd gevraagd of ze genoeg zagen om door de tunnel te rijden en of ze objecten op het wegdek nog konden waarnemen. Een van de uitkomsten was dat deelnemers het niet merkten als het lichtniveau werd gedimd tot zeventig procent van het voorgeschreven niveau. En pas bij een halvering van het verlichtingsniveau konden ze de objecten niet meer goed zien, maar zagen ze nog wel genoeg om door de tunnel te rijden.

Een jaar later zijn samen met het Franse CETU enkele experimenten in de Mont Blanctunnel uitgevoerd. In deze tunnel zit over een lengte van 400 meter dimbare ledverlichting, waarvan de lichtkleur kan worden aangepast. In de rest van de tunnel zitten nog traditionele hogedruknatriumlampen. Dat bood de kans om de verschillen in zichtbaarheid bij de beide verlichtingstypen te testen.

Voor een van de proeven zijn objecten op het wegdek geplaatst, waarna aan een groep verlichtings- en tunnelveiligheidsexperts is gevraagd 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. Voor de proef is niet alleen het verlichtingsniveau, maar ook de kleur van het ledlicht gevarieerd. Dat laatste zorgde voor een verrassende uitkomst. Bij een warm-witte lichtkleur kon maar weinig worden gedimd, zonder dat de waarneming slechter werd. Bij blauwer ledlicht kon veel verder worden gedimd en zagen de deelnemers de objecten nog steeds goed met slechts de helft van het voorgeschreven verlichtingsniveau. Een dergelijk dimniveau komt neer op een elektriciteitsbesparing van bijna vijftig procent.

In de Mont Blanctunnel is ook 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 het geval: als de wanden en het wegdek dezelfde helderheid hadden, konden de deelnemers objecten op de weg het beste herkennen en ontstond ook het prettigste lichtbeeld. In Nederland schrijft de richtlijn voor dat de helderheid van de wanden minimaal 60% van de helderheid van het wegdek moet bedragen.

Ook in de Gaasperdammertunnel is onderzoek gedaan. Ook hier is specifiek gekeken naar de ingangsverlichting en niet alleen naar de basisverlichting. Voor het onderzoek zijn waarnemingsproeven gedaan bij verschillende lichtniveaus, zowel vanaf een vaste locatie, als rijdend in een personenauto. In beide gevallen moesten de achttien respondenten aangeven of ze objecten in de tunnel konden zien. De uitkomst van de proeven is dat het verlichtingsniveau van de ingangsverlichting fors omlaag kan. Zo zou de zogeheten k-factor, die het niveau van de ingangsverlichting bepaalt, op basis van deze proeven met 58 procent terug kunnen, van 4,5 procent naar circa 2 procent. Bij vervolgonderzoeken zal deze voorlopige conclusie verder tegen het licht worden gehouden. Verder zou de lichtsterkte van de basisverlichting in het midden van de tunnel met ongeveer dertig procent kunnen worden verminderd.

Rij- en verlichtingsproeven

Meer informatie over de rijproeven in de Gaasperdammertunnel (2020) en Ketheltunnel (2021) en over de proef tweekleuren ledverlichting in Kiltunnel (2022) is te vinden in onderstaand document.

>> Rij- en verlichtingsproeven (pdf, 1mb)

Update 12 juni 2020

De werkgroep gaf een update van alle uitgevoerde en lopende onderzoeken tijdens de bijeenkomst van het platform Duurzaamheid op 12 juni 2020. Tijdens het Europese congres Beyond a tunnel vision op 27 november 2020 is de voortgang gepresenteerd en verder gezocht naar internationale samenwerking op dit vlak.

Deelnemers

COB

Locatie: Delft, Van der Burghweg 2
Karin Clement, rol: Begeleider/Facilitator

Croonwolter&dros

Locatie: Rotterdam, Marten Meesweg 25
Dennis Makkus, rol: Lid
Hans Pos, rol: Lid

DON Bureau

Locatie: Bergen Op Zoom, Prins Bernhardlaan 64
Tom van Tintelen, rol: Lid

Elumint B.V.

Locatie: Zoetermeer, Lenastroom 3
Harry de Haan, rol: Projectleider

Heijmans Infra B.V.

Locatie: Rosmalen, Graafsebaan 67
Huib Arts, rol: Lid

Rijkswaterstaat GPO

Locatie: Utrecht, Griffioenlaan 2
Gioffry Maduro, rol: Coordinator
Johan Naber, rol: Lid