Samspel mellan vägbelysning och vägbeläggning för minskad energiförbrukning Ett projekt finansierat av Energimyndigheten Projektledare Sara Nygårdhs
Bakgrund Vägbelysning leder till: stor energiförbrukning miljöeffekter trafiksäkerhet trygghet. Energibesparing är och har varit ett aktuellt ämne i många länder p.g.a.: ekonomiska skäl miljöskäl. Vägytans ljushet är ett resultat av samverkan mellan ljuskälla, armatur och vägyta. 2
L Luminansen [cd/m 2 ] vägytans ljushet Qd E Luminanskoefficienten [cd/m 2 /lx] vägytans reflexionsegenskaper i diffus belysning Belysningsstyrkan [lx] infallande ljus mot vägytan L Qd E 3
ABS-beläggningar mycket sten på ytan Qd 40 mcd/m 2 /lx Qd 90 mcd/m 2 /lx 4
ABT tät asfaltbetong mycket bindemedel på ytan Qd 70mcd/m 2 /lx 5
Synbarhet i mörker på vägbelyst väg 6
Exempel på vägbeläggningens inverkan på synbarheten av fotgängare 7
Syfte Att minska energiförbrukningen för vägbelysning genom att anpassa belysningen bättre till vägarnas reflexionsegenskaper. 8
Hur? Genom att om möjligt välja ljusare vägbeläggning istället för en normalmörk. Vid nyproduktion Vid planerad omläggning av vägbeläggning. Vägbelysningen kan då på ett bättre sätt anpassas till vägarnas reflexionsegenskaper, dvs. mindre ljus krävs för bibehållen synbarhet. 9
Projektets delar 2 etapper: Etapp I (2009) Skattning av kostnader för frakt, underhållsåtgärder och energi, dels vid användandet av konventionella stenmaterial, dels vid användandet av ljusa material naturliga eller syntetiska. Etapp II (2010) Fältmätningar av vägbeläggningars ljushet. Beräkning av den energibesparing som kan göras vid systematiskt användande av ljusa vägbeläggningar. 10
Vad hindrar oss från att använda ljus beläggning? Tillgänglighet Oftast används stenmaterialet som finns i närheten av den väg som ska beläggas Ljust stenmaterial finns i täkter i Dalsland Pris Ökade fraktkostnader om inte det närmaste stenmaterialet används Syntetiska material dyrare Luxovit ljus tillsats i vägbeläggning i Danmark 11
kr/ton Transportkostnader - grovt 250 200 150 100 Lastbil Båt Tåg 50 0 50 100 200 km 12
Vägbelysningskostnader - grovt Reinvestering: 25 000 kr/stolpe Drift (energikostnad): 500 kr/stolpe/år Underhåll: 300 kr/stolpe/år 13
Exempel 1: drift av befintlig huvudgata Huvudgata 50 km/h 5000 fordon/dygn gång- och cykeltrafikanter => medelluminanskrav L med 1,0 cd/m 2. ABT med Qd=70 mcd/m 2 /lx => E med 14,3 lx TSK med Qd=90 mcd/m 2 /lx => E med 11,2 lx Belysningen på huvudgatan med ljus TSK-beläggning kräver 22% mindre energi än den med ABT-beläggning Luxovitinblandning i stenmaterialet och Qd=96 mcd/m 2 /lx => 27% lägre belysningsstyrka 14
Exempel 2: Val av slitlager till drift av landsbygdsväg Antag att ett nytt slitlager ska läggas på en väg i Göteborgsområdet med 17 000 fordon/dygn. Det går att välja mellan tre beläggningsalternativ: A: Mörk kvartsit 10 km från utläggningsplatsen (Qd=70 mcd/m 2 /lx) B: Blanda upp stenmaterialet med 30% Luxovit från Danmark (Qd=96 mcd/m 2 /lx) C: Ljus kvartsit från Dalsland 200 km från utläggningsplatsen (Qd=90 mcd/m 2 /lx) 15
Forts. exempel 2: Förutsättningar Energikostnad 1 kr/kwh Ljusutbyte η=120 lm/w Brinntid 10h/dygn Vägen är 9 m bred och 10 km lång 16
Forts. exempel 2: Kostnader A Mörkt stenmaterial, transport 10 km B 30% Luxovit från Danmark C Ljust stenmaterial, transport 200 km Beläggningstjocklek 41,2 mm (ABS) 65 kr/m 2 114 kr/m 2 75 kr/m 2 Beläggningstjocklek 30,0 mm (TSK) 47 kr/m 2 99 kr/m 2 55 kr/m 2 Belysning 0,000119 kr/h/m 2 0,0000868 kr/h/m 2 0,0000926 kr/h/m 2 17
Forts. exempel 2: Kostnadsjämvikt Alternativ Beläggningstjocklek Kostnadsjämvikt jämfört med alt. A (100% mörkt stenmaterial 10 km bort) B 30% Luxovit från Danmark 41,2 mm 30,0 mm 420 år 436 år C 100% ljust stenmaterial 200 km bort 41,2 mm 30,0 mm 107 år 6-7 år 18
Slutsatser från etapp I En väg med ljus beläggning kostar mindre i drift för belysning än motsvarande väg med mörk beläggning. Om det ska löna sig att lägga ett nytt slitlager som är ljusare än stenmaterialet i den närmaste täkten får inte täkten med det ljusare stenmaterialet finnas alltför långt bort eller vara alltför dyrt. 19
Tack för uppmärksamheten! sara.nygardhs@vti.se 20