LED-Straßenbeleuchtung: Ein Beitrag zum Klimaschutz

21. Januar 2022 | Technologien

Photovoltaikpflicht, mehr Windräder – Klimaschutzmaßnahmen sind in aller Munde. Die Straßenbeleuchtung wird dabei nur selten erwähnt. Dabei spart eine Umstellung auf LED-Technologie Energie, CO2-Emissionen und Stromkosten ein.

Der Wechsel vom Glühfaden zu Halbleiterelementen gilt als Wendepunkt in der Geschichte der Lichterzeugung. Gegenüber althergebrachten Lampen punkten Leuchtdioden oder kurz LED (aus dem Englischen „light-emitting diode“) mit vielen Vorteilen: Sie sind wesentlich energieeffizienter, halten deutlich länger, reduzieren Strom- und Wartungskosten und sogar den CO2-Ausstoß.

Wurden LED in ihren Anfangstagen noch für ihr typisch kaltweißes, bläulich anmutendes Licht kritisiert, lassen sich mittlerweile so gut wie alle Farben und Lichtstärken darstellen. Verschiedene Halbleiterverbindungen mit den Technologiemetallen Gallium und Indium machen das möglich, zum Beispiel Galliumarsenidphosphid für rote LED, Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid für grüne und Indium-Gallium-Nitrid für blaue. Kein Wunder also, dass Leuchtdioden längst zum Standardleuchtmittel in zahlreichen Privathaushalten, Büros und öffentlichen Gebäuden geworden sind. Nachholbedarf gibt es jedoch vielerorts bei der Straßenbeleuchtung.  

Erst kürzlich appellierte Hessens Wirtschafts- und Energieminister Tarek Al-Wazir (Grüne) an Städte und Gemeinden, ihre öffentliche Beleuchtung auf LED umzustellen. Trotz Förderprogrammen wurde bisher nur knapp die Hälfte der 714.000 hessischen Straßenleuchten umgerüstet. Bundesweit sieht es nicht besser aus: 2016 nutzten erst 20 Prozent der Kommunen mehrheitlich LED, wie aus einer Infobroschüre (PDF) der Deutschen Energie-Agentur (dena) hervorgeht. Das habe eine Studie (PDF) gezeigt, für die 927 Verwaltungen befragt wurden. Gleichwohl gaben 76 Prozent der Gemeinden auch an, ihre Straßenbeleuchtung überwiegend mit LED zu modernisieren. 2018 ließ Luke Roberts, Hersteller von Smart-Lampen, stichprobenartig den LED-Anteil von 1,2 Millionen Straßenleuchten in 20 deutschen Städten untersuchen und kam auf einen Durchschnittswert von gerade einmal 11 Prozent.

Straßenlaternen teilweise noch aus den 1960ern

Etwa ein Drittel aller Straßen wird sogar noch mit veralteter Technik aus den 1960er-Jahren beleuchtet – davon gehen der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) und der Bundesverband für Straßenbeleuchtung und Infrastruktur (bvsi) aus. Gerade in kleineren Gemeinden macht die öffentliche Beleuchtung bis zu 50 Prozent des jährlichen Stromverbrauchs aus.

Verbesserungspotenzial ist also reichlich vorhanden: Durch den Einsatz moderner Beleuchtungstechnik könnten Städte und Gemeinden bundesweit bis zu 400 Millionen Euro sparen, schätzen Experten. Zugleich würden die so eingesparten 1,6 Millionen Tonnen Kohlendioxyd und 2.700 Gigawatt Strom den Klimaschutz vorantreiben. Mit einem intelligenten Lichtmanagement, das zum Beispiel die Lichtmenge in den späten Nachtstunden herunterdimmt, wäre die Energiebilanz sogar noch besser.

Nicht zuletzt gewinnt die Umrüstung der kommunalen Beleuchtung durch neue Gesetze an Dringlichkeit: Seit 2015 dürfen in der EU keine Quecksilberdampf-Hochdrucklampen mehr verkauft werden, die teilweise heute noch in Straßenleuchten eingesetzt werden.

Viele Kommunen scheuen Investitionskosten

Warum die Modernisierung trotz allem eher zögerlich vorangeht, war auch Untersuchungsgegenstand der dena-Studie. Das Ergebnis: Obwohl es viele Fördermaßnahmen auf Bundes- und Länderebene gibt, schreckt der hohe Anschaffungspreis der LED offenbar viele Kommunen ab. 42 Prozent gaben an, dass fehlende finanzielle Mittel sie zurückhalten. Unsicherheiten gab es auch hinsichtlich Wartungskosten und Lichtqualität. In einer Studie der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft PwC (PDF) waren es sogar 84 Prozent der Gemeinden, die LED wegen der Investitionskosten nicht stärker einsetzten. Rund die Hälfte war sich zudem unsicher, wie wirtschaftlich die Technologie langfristig ist.

Umstellung auf LED langfristig wirtschaftlicher

Beispiele aus der Praxis zeigen jedoch, dass sich die anfänglich hohen Kosten bereits nach einigen Jahren rechnen. Als eine der ersten hessischen Kommunen startete 2015 Gießen mit der Modernisierung von Straßenlaternen. In zwei Schüben wurden die Lampen auf LED umgerüstet, an den Kosten von 1,4 Millionen bzw. zwei Millionen Euro beteiligten sich Land und Bund mit rund 50 Prozent. Bereits jetzt verbraucht die Stadt im Jahr 70 bis 80 Prozent weniger Energie und spart mehr als 500.000 Euro Stromkosten ein. Davon profitieren nun andere Bereiche wie die Kinderbetreuung.

Geestland in Niedersachsen setzte sich schon 2009 zum Ziel, die komplette Straßenbeleuchtung auf LED umzustellen. Damit war die Gemeinde nicht nur in Deutschland, sondern europaweit Vorreiter. Neben einer Stromersparnis von rund 70 Prozent konnte so auch der jährliche CO2-Ausstoß um 500 Tonnen reduziert werden. Andere Städte wie Hameln oder Kronach können ebenfalls beachtliche Bilanzen vorweisen.

Energieeffizient, aber nicht umweltfreundlich?

Doch bei aller LED-Euphorie gibt es auch Kritik. Viele Naturschützer warnen davor, dass die nächtliche „Lichtverschmutzung“ massiv zum Insektensterben beitragen könnte. Denn grelle Lichtquellen ziehen die Tiere scharenweise an und werden für sie schnell zur Todesfalle. Forscher der Universität Mainz haben berechnet, dass bis zu eine Milliarde nachtaktive Insekten pro Tag an Deutschlands Straßenlaternen verenden. Mehrere Studien, z.B. der Friedrich Schiller Universität Jena, zeigen aber, dass es offenbar große Unterschiede je nach Art der Leuchte gibt.

Während etwa alte Quecksilberdampflampen grundsätzlich wie ein Magnet auf Nachtfalter, Maikäfer und Co. wirken, komme es bei LED auf das Lichtspektrum an. Kaltweiße oder bläuliche Leuchtdioden locken vergleichsweise viele Insekten an. LED, die warmweiß oder mit Rotanteilen leuchten, gelten hingegen als insektenfreundlich und werden auch von Naturschutzverbänden wie dem BUND empfohlen. Umsetzen lässt sich eine solche Beleuchtung mit Gallium und Indium zum Glück problemlos.

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