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Aug 17, 2023

Der LED-Test von St. Paul beleuchtet die Komplexität des Lichts selbst

Die Geschichte der städtischen Straßenbeleuchtung ist insgeheim faszinierend, und sobald man sie öffnet

Die Geschichte der städtischen Straßenbeleuchtung ist insgeheim faszinierend, und sobald man die Glühbirne der Pandora öffnet, ist die daraus resultierende Komplexität atemberaubend.

Das Paradoxe an der Infrastruktur ist, dass sie unsichtbar ist, wenn sie wirklich gut funktioniert. Wir halten unsere zuverlässigsten Systeme für selbstverständlich – Dinge wie Leitungswasser, eine glatte Straße oder eine Toilette mit Wasserspülung. Wir merken diese aufwändigen Systeme erst richtig, wenn sie kaputt gehen, die Toilette verstopft oder die Brücke einstürzt. Plötzlich erscheint der Hintergrund scharf.

Nichts verdeutlicht das Infrastruktur-Paradoxon besser als die Beleuchtung selbst, das Ding, auf das wir uns verlassen, um die Welt zu sehen. Gerade jetzt bietet sich in einem ruhigen Viertel von St. Paul, wo die Stadt seit einigen Monaten Anregungen zu LED-Straßenlaternen sammelt, die Gelegenheit, die Kulisse der städtischen Infrastruktur zu erleben. Der Test entstand aus einer einzigartigen Kollision von Denkmalschutz, technologischem Wandel und staatlicher Effizienz, die die Nachbarn vielleicht zum ersten Mal dazu zwang, das Licht um sie herum zu untersuchen.

Seit fast 10 Jahren baut St. Paul bei jeder sich bietenden Gelegenheit LED-Glühbirnen in städtische Beleuchtungskörper ein. Die Begründung ist einfach: LED-Glühbirnen sind mindestens 20 Prozent effizienter und halten länger als ältere Leuchten, was langfristig zu Einsparungen in Millionenhöhe führt. Bisher haben die Mitarbeiter bei Bau- und Sanierungsprojekten mehr als 6.000 der neuen Glühbirnen in der ganzen Stadt installiert; Während dieser Zeit erhielten sie nur wenige Beschwerden über das neue Licht.

Doch im vergangenen Herbst änderte sich alles, als die Stadt die Straßenlaternen im engen Viertel Lexington-Hamline renovierte.

„Das neue Licht hat den Charakter des Viertels bei Nacht verändert“, sagte Gary, ein Bewohner von Lex-Ham, während eines Treffens im letzten Winter. „Es gibt Lichteinbrüche in den Häusern der Leute und eine Leuchte auf der gegenüberliegenden Straßenseite, die auch in mein Haus strahlt, so dass am Abend der Schatten heruntergeht.“

Gary war nicht allein. Dutzende seiner Nachbarn waren von den neuen Lichtern so verärgert, dass sie erhebliche Änderungen an ihren Häusern vornahmen: Sie schrieben an ihren Stadtrat, kauften neue Jalousien und verlegten sogar ihre Schlafzimmer von der Straße weg.

Bei einem vollbesetzten Treffen in der Bibliothek der Central High School im letzten Winter waren Mitarbeiter der Stadt, darunter die Direktorin für öffentliche Arbeiten Kathy Lantry, die stellvertretende Bürgermeisterin Kristin Beckmann und Ratsmitglied Dai Thao, vor Ort, um die Bedenken der Nachbarschaft einzuschätzen. Für die verärgerten Nachbarn lief es auf drei Kernpunkte hinaus: Ästhetik, Gesundheit und Gemeinschaft. Viele Menschen brachten beispielsweise eine AMA-Studie aus dem Jahr 2016 zur Sprache, die auf schädliche Auswirkungen von mehr „blauem“ oder „weißem“ Licht auf die Gesundheit der Menschen hinweist.

„Als das Licht anging, stöhnten alle auf der Veranda und wandten sich ab“, sagte eine Frau aus. „Wir müssten alle unsere Stühle umstellen, und wir sind Leute auf der Veranda. Welche Möglichkeiten hat die Stadt also, wenn wir bei einem LED-Licht bleiben?“

Am Ende kristallisierte sich eine Schlüsselidee heraus. In Stadtvierteln wie Lex-Ham, in denen viele Straßen auf Interaktionen mit dem Bürgersteig ausgerichtet sind, kann die Vertreibung von Menschen von ihren Fenstern und Veranden schädliche Auswirkungen auf die öffentliche Sicherheit und das soziale Leben auf der Straße haben. Dies macht sich besonders in Vierteln wie Lex-Ham bemerkbar, in denen die sozialen Bindungen stärker ausgeprägt sind.

„Wir hatten immer eine aktive Blockparty“, erzählte mir Diana Scimeca, die in der Nähe der Dunlap Street wohnt, letzten Monat. „In unserem Block ist es immer bis spät in die Nacht verschwunden, aber sobald das Licht anging, sagten wir: ‚Wir können hier nicht draußen sitzen. Es ist einfach schrecklich, es blendet.“

Ein wesentlicher Teil des Problems besteht darin, dass nicht alle Laternenpfähle gleich sind. Für das scharfe Auge gibt es Dutzende Unterschiede.

Einer der einzigartigen Reize von St. Paul ist sein künstlicher Baldachin aus Lampen in Menschengröße, die fast jede Straße säumen. Die Stadt ist seit langem stolz auf ihre markanten Laternenpfähle, robuste geriffelte Metallmasten mit historischen sechseckigen Laternen, und wenn Sie durch die Straßen von St. Paul schlendern und sie bemerken, gibt es die Masten in einer überraschenden Vielfalt an Stilen.

Das Besondere an den LED-Upgrades von Lex-Ham ist, dass nicht alle Laternenpfähle in St. Paul gleich sind. Bei den meisten Straßenlaternen, die in den ersten Jahren der Stadteinführung auf LED-Leuchten umgerüstet wurden, handelte es sich nicht um historische Vintage-Lampen. Stattdessen wurden die neuen Glühbirnen in „Cobra-Head“-Leuchten (ein über die Straße gebogener Mast mit einer hervorstehenden Glühbirne am Ende) oder in „Globe Lights“ (selbsterklärend) im Innenstadtkern gesteckt. Keiner dieser Stile verfügt über die Lichtdynamik des eher klassischen Stadtmodells.

Selbst als die Stadt damit begann, LEDs in die charakteristischen „klassischen“ Straßenlaternen der Stadt einzubauen, gab es noch eine Reihe subtiler Unterschiede. Die meisten der altmodisch aussehenden Laternenpfähle in der Stadt sind in Wirklichkeit moderne Retro-Ersatzteile – neue Leuchten, die so gestaltet sind, dass sie wie die alten aussehen. Aber einige Viertel, wie Summit Avenue, Irvine Park und Lex-Ham, haben ihre ursprünglichen Vintage-Lampenfassungen behalten, von denen viele fast ein Jahrhundert alt sind.

„Bei Nachbildungen von Laternen strahlt die Diode das Licht nicht direkt nach außen, wie etwa in Häuser“, erklärte Christine Boulware, eine Expertin für Denkmalpflege, die zufällig in Lex-Ham lebt und an der Sitzung im letzten Herbst teilnahm. „Mit diesen historischen Laternen, für deren Erhalt unsere Nachbarschaft hart gekämpft hat, richtet sich das Licht eher in die Häuser der Menschen als auf die Montreal [Avenue] oder den Ford Parkway.“

(Unterhaltsame Tatsache: Der Gemeinderat von Lex-Ham rühmt sich stolz, der älteste Gemeinderat der Stadt zu sein. Er begann bereits in den 1970er Jahren mit der Organisation einer Aktion zur Rettung ihrer historischen Laternenpfähle.)

In Lex-Ham machten die winzigen Details zwischen den Laternenpfählen einen großen Unterschied in der Straße.

Es stellt sich heraus, dass die Geschichte der städtischen Straßenbeleuchtung insgeheim faszinierend ist, und sobald man die Glühbirne der Pandora öffnet, erscheint eine komplexe Welt. Die erste groß angelegte städtische Beleuchtung in St. Paul waren Gaslampen, die im späten 19. Jahrhundert zunächst in gehobenen Vierteln installiert wurden. (Zum Beispiel hieß das alte „Inselkraftwerk“-Kraftwerk, das vor einigen Jahren im Flusstal abgerissen wurde, ursprünglich Saint Paul Gas & Light Company und begann zunächst als Gaslieferant, bevor es auf Kohlestrom umstieg.) Seitdem Seit der Umstellung auf kommunale Elektrizität haben sich die Leuchten im Hinblick auf Effizienz und Sicherheit ständig weiterentwickelt.

Laut Kathy Lantry, Leiterin der Abteilung für öffentliche Arbeiten der Stadt, gibt es einige ältere Mitarbeiter der Stadt, die sich noch an die Zeit zurückerinnern, als die Stadt ab Ende der 80er Jahre erstmals auf HPS-Beleuchtung umstieg und diese nach und nach durch die (weißere) ersetzte ) Quecksilberdampflampen.

„Es gibt Leute im öffentlichen Bauwesen, die schon lange dort sind“, erklärte Lantry bei der Wintertagung. „Als wir von den alten Quecksilberlampen, die wirklich hell waren, zu den HPS-Lampen übergingen, die wir jetzt haben. Damals dachten viele Leute, dass jeder gelbsüchtig aussehe. Ein Teil davon ist also das Licht mit ganz anderen Farben und die Bewältigung dieser Änderung.“

Und die Probleme hören nicht bei der Farbe auf. Hier ist ein Beispiel für weitere Beleuchtungsterminologie: „Farbtemperatur“ bezieht sich auf die genaue Temperatur und das Spektrum, bei dem das Licht scheint, gemessen in Grad auf der Kelvin-Skala; „Wattzahl“ bezieht sich darauf, wie viel Energie es verbraucht; und „Intensität“ bezieht sich auf seine Helligkeit, gemessen in Lumen aus verschiedenen Entfernungen.

(Es gibt auch „Spannung“, aber um ehrlich zu sein, das übersteigt meinen Kopf. LED arbeitet bei einer viel niedrigeren Spannung als HPS, was es wert ist.)

Jede Art von Technologie und Glühbirne weist spezifische Eigenschaften entlang dieser unterschiedlichen Spektren auf. Problematisch wird es jedoch, dass LED zwar sehr gut in Bezug auf niedrige Wattzahl und hohe Lumen abschneidet, ihre Standardfarbtemperatur jedoch bei „weißem“ Licht um die 4.000 liegt ºK. Hochdruck-Natriumdampfbeleuchtung hingegen liegt bei etwa 2.000 bis 2.300 °K. Diese Farbtemperatur verleiht ihm einen charakteristischen – ich finde ihn blassen – gelblichen Farbton.

„[Im Jahr 2008] waren die einzigen leicht verfügbaren Farbtöne 5K und 4K“, erklärte City Lighting Engineer John McNamara letzten Herbst. „Das Jahr, in dem wir uns für 4K entschieden haben, war, als wir die Globusbeleuchtung in der Innenstadt entwickelten. 4K ist neutrales Licht, und einer der Gründe, warum wir uns dafür entschieden haben, ist, dass es farbneutralem Licht am nächsten kommt. Es war bereits bei der niedrigsten Temperatur verfügbar, die wir für angemessen hielten.“ "

Jahre später scheinen die 4.000-K-Glühbirnen die Menschen nicht richtig anzusprechen. Nach dem Aufschrei stellte die Stadt den Austausch der Glühbirnen ein und begann im Frühjahr mit einem Beleuchtungstest. Die Ingenieure wählten drei Viertel auf der East Side und im Zentrum von St. Paul aus und installierten acht Arten von LED-Lampen, von denen viele neue Modelle waren, die auf dem Markt erschienen sind. Einige der Glühbirnen brennen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen oder haben unterschiedliche Formen. Nachbarn wurden aufgefordert, Feedback an die Stadt zu senden, was ihnen gefiel und was nicht.

Der Test endete letzte Woche, aber bisher sind die Ergebnisse gemischt.

Laut Amy Gundermann, der Direktorin des Lex-Ham Community Council, sind viele Menschen mit ihren Möglichkeiten weiterhin unzufrieden.

„Nachbarn haben mir gesagt, dass sie von allen Möglichkeiten enttäuscht sind“, erklärte Gundermann diese Woche. „Von den acht in Lex-Ham getesteten Glühbirnen sind vier immer noch 4000K-Glühbirnen, was dem Kelvin-Wert der im letzten Jahr installierten LED-Glühbirne entspricht. Angesichts des AMA-Berichts und der Reaktion der Bewohner schien es unnötig, diese Glühbirnen zu testen. Ich hoffe, dass …“ Die Ergebnisse der Umfragen helfen den öffentlichen Arbeiten dabei, eine Beleuchtungslösung zu finden, die sowohl effizient als auch lebenswert ist. Unsere Stadt ist sicherer, wenn die Menschen ihre Vorgärten genießen.“

Dennoch ist es eine gewaltige Aufgabe, eine Beleuchtung zu entwerfen, die für die gesamte Stadt funktioniert, wenn über den Straßen der Stadt mehr als 37.000 Glühbirnen hängen. Ingenieure sind sehr zurückhaltend gegenüber dem, wie sie es nennen, „stückweisen Ansatz“, bei dem jedes Viertel eine andere Art von Glühbirne hat. Aus logistischen Gründen möchten sie lieber eine einzige Glühbirne haben, die für alle funktioniert. Aber angesichts der Vielfalt an Laternenpfählen, Umgebungen und städtebaulichen Details könnte sich das als unmögliche Herausforderung erweisen.

Diana Scimeca ihrerseits hat schlechte Noten für die neuen Glühbirnen.

„Es gibt zwei, die nur eine Spur gelber sind, ein niedrigeres Kelvin“, sagte Scimeca. „Auf einer relativen Skala sind sie besser – sie sind eher eine 2 für die Lebensqualität als eine 1 –, aber sie sind immer noch nicht gelb genug oder abgeschirmt genug. Das ist ein wenig frustrierend.“

Scimeca hofft, dass St. Paul eine gute Idee hat, die ihre nächtlichen Blockpartys zurückbringt. Unterdessen stehen in Lex-Ham und den anderen Stadtteilen immer noch die Testbirnen. Wenn Sie neugierig auf die subtilen Unterschiede der LED-Technologie sind, überzeugen Sie sich selbst davon. Es ist eine aufschlussreiche Erfahrung.

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Bill Lindeke ist Dozent für Urban Studies am Department of Geography, Environment and Society der University of Minnesota. Er ist Autor mehrerer Bücher über die Kultur und Geschichte der Twin Cities, zuletzt St. Paul: an Urban Biography. Folgen Sie Bill auf Twitter: @BillLindeke.