Valaisinsaneeraus – investointi, joka maksoi itse itsensä

Oranssina hehkuvan suurpainenatriumvalaisimen aika tievalaistuksessa alkaa olemaan ohitse tällä vuosikymmenellä. Tie- ja katuvalaistusta uusitaan kiihtyvään tahtiin energiatehokkaampaan LED-tekniikkaan. Kirkkaan valkoinen ledi valtaa alaa myös pohjalaismaakuntien maanteillä, kun valaistukseen osoitetut määrärahat kohdistetaan pääosin valaisinsaneerauksiin. Tänä kesänä (2023) valaisimia päästään uusimaan ledeiksi yli kahteen tuhanteen pylvääseen.

Valaisinsaneerauksissa vanhat suurpainenatriumvalaisimet puretaan ja tilalle asennetaan LED-valaisimet. Sähköteho tippuu ja säästöjä saadaan niin euroissa kuin energiassakin, lisäksi sähkönkulutuksen pienentyessä tippuvat myös aiheutuneet päästöt. Lisäsäästöjä maanteiden LED-valaisimilla saavutetaan vielä niiden älykkään ohjauksen ansiosta. Illalla ja yöllä liikenteen hiljentyessä valotehoa himmennetään portaittain jopa alle puoleen. Aamuruuhkan pimeille tunneille valaistus kirkastuu taas täyteen tehoonsa.

Suurpainenatriumvalaisimeen verrattuna LED-valonlähteen parempi värintoisto on miellyttävä silmälle, mutta myös parantaa liikenneturvallisuutta, kun autoilijan on helpompi hahmottaa tien reunassa liikkuvat kävelijät ja pyöräilijät ympäristöstä. Saneerattavat kohteet suunnitellaan ja lasketaan tarkkaan. Nykyaikainen tievalaistus onkin huolella mietittyä. Uusien LED-valaisimien ja huolellisen suunnittelun ansiosta myös häiriövalon määrä ympäristössä vähentyy. Jo nyt on havaittavissa, että kaupunkien yötaivaat eivät enää hohda yhtä oranssina kuin ennen.

Hyötykustannussuhde on vertaansa vailla

Hyötykustannussuhde valaisinsaneerauksissa on huikean hyvä. Kohteesta ja sähkön hinnasta riippuen investointi maksaa itsensä takaisin jo 2–4 vuodessa. Lisäksi säästöjä syntyy ja liikenneturvallisuus parantuu, kun liikenteen seassa suoritetaan vähemmän huoltokäyntejä. Kaksi vuotta sitten saneeratut kohteet ovat jo maksaneet itsensä takaisin energiansäästöinä.

Tehtävää on kuitenkin paljon, sillä Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen alueella on yhä 19 500 kpl suurpainenatriumvalaisinta ja vielä vain 3500 kpl LED-valaisinta. Valaistuksen vihreää siirtymää hidastaa rahoituksen niukkuus. Nykytasoisella rahoituksella siirtymä uhkaa venyä vuosikymmenen lopulle, ja säästöt jäävät odottamaan itseään.

Vaihtoehdot vähissä – viimeinen sammuttaa valot?

Valaistuksessa pyritään säästämään myös muilla keinoin. Valituilla hiljaisilla tieosuuksilla on käytössä yösammutukset, ja koko Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen alueella on käytössä kesäsammutus. Täysi kesäsammutus kestää noin kuusi viikkoa juhannuksen molemmin puolin.

Tievalaistuksen pylväät, laitteet ja valaisimet ikääntyvät kuitenkin nopeammin kuin niitä nykyisellä rahoitustasolla voidaan uusia. Väistämättä kysymykseen tulee tulevina vuosina myös hiljaisimpien tieosuuksien tievalaistuksen purkaminen viimeistään niiden elinkaaren päättyessä. Kaikkien nykyisten valaistujen tieosuuksien kuntoon laittamiseen ei rahoitus tule riittämään nykytasolla. Maantien varren pienten kylien kohdalle on aikanaan rakennettu tievalaistus liikenneturvallisuustoimenpiteenä, kun kulkijoita on ollut niin kyläkouluun kuin -kauppaankin. Palveluiden lähdettyä vähentyy myös tiellä kulkijat ja lopulta viimeinen joutuu tekemään ratkaisun – sammuuko tievalotkin?

Investoinnit valaisinsaneerauksiin tänään maksavat itsensä takaisin jo muutaman vuoden kuluessa. Sen jälkeen voisi jopa sanoa, että säästöt alkavat omalta osaltaan maksamaan tievalaistuksen ylläpitoa. Investoinnit ovat tärkeitä nyt, eihän jätetä niitä odottamaan tulevaa?

Atte Arkko
Tienpidon asiantuntija
Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus

Valtatien 18 ”Älykäs” valaistus välillä Roves – Keski-Nurmontie, Seinäjoki

Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen alueella on käynnissä pilottihanke tievalaistuksen liikenneperusteisesta ohjauksesta. Valtatien 18 väli Roveksesta Keski-Nurmon tien liittymän itäpuolelle (n. 5,3 km) on valaistu yhtenäisellä LED-valaistuksella. Valaisinpylväissä olevien liiketunnistimien avulla valaistuksen määrää voidaan ohjata portaattomasti.Valaistuksen säätöjä saadaan muutettua keskusyksikön välityksellä 4 G-yhteyden avulla.

Pilottihankkeen tarkoituksena on selvittää pystytäänkö energiakustannuksissa säästämään kyseisellä mallilla sekä muut vaikutukset esim. liikenneturvallisuuteen ja tien liikennöitävyyteen myös kevyen liikenteen osalta.

Kohteesta tehdään ammattikorkeakoulun päättötyö, jossa edellä mainittuja asioita selvitetään. Päättötyöhön ja pilottivaiheeseen liittyviä tutkimuksia on tarkoitus tehdä vuoden 2017 loppuun saakka.

Miten älykäs valaistus sitten toimii?

Kun tiellä ei ole liikennettä, voidaan valaistus pitää himmettynä 10, 30 tai 50 % maksimitehosta. Liiketunnistimien havaitessa ajoneuvon, valaistusteho nostetaan ajoneuvon edellä 50, 75 tai 100 %:n noin 200 metrin matkalla (n. 4 valaisinpylvään matkalla). Ajoneuvon ohittaessa valaisinpylvään, valaistusteho lasketaan pienellä viiveellä takaisin valittuun himmennystasoon, mikäli muuta liikennettä ei ole tulossa.

Älykkään valaistuksen toimintaa tullaan testaamaan n. 4-6 kpl seurantajakson aikana, joista yhden jakson pituus on kuukausi.

Seurantajakson aikana valaistuksen himmennysarvoina (ensimmäinen arvo vastaa tilannetta, kun ei ole liikennettä) ja liikennemäärien raja-arvoina käytetään:

10/50 %, kun liikennemäärä on L < 50 ajoneuvoa/h,

30/75 %, kun liikennemäärä on 50 ≤ L ≤ 150 ajoneuvoa/h,

50/100 %, kun liikennemäärä on L > 150 ajoneuvoa/h.

 

 

Ohjausjärjestelmän kannattavuutta tutkitaan tarkastelemalla seurantajaksojen toteutunutta energiakulutusta ja vertaamalla sitä ns. normaalin tievalaistuksen (yö himmennys käytössä) vastaavaan energian kulutukseen. Nykyään maanteillä on käytössä lähinnä hiljaisen liikenteen yön tunteina käytetty kiinteä valaistuksen tehon puolittaminen, joka toimii vain aikaperusteisesti. Tällä uudella systeemillä voidaan himmennystaso laskea jopa 10 %:n maksimivalaistuksesta, mutta sen sijaan palvella saapuvaa ajoneuvoa järjestämällä sille turvallinen tievalaistus.

Pilottivaiheen aikana on tarkoitus myös tutkia tien pinnan ja sen ympäristöolosuhteiden vaikutus tarvittavaan valaistuksen määrään esim. luminen ympäristö jne. Työssä tutkitaan tarjolla olevien säätietojen hyödyntämistä tievalaistuksen ohjauksessa. Esim. lumiset olosuhteet pystyttäisiin huomioimaan tievalaistuksen ohjauksessa käyttämällä ns. lumisten olosuhteiden kerrointa (esim. 0,75 tai 0,5 eli valaistusta voidaan vähentää). Tievalaistusta ei kuitenkaan himmennetä alle 10 %.

Älykkään valaistuksen tunnistimia voidaan käyttää hyväksi myös liikennemäärälaskennassa. Liiketunnistimille on tällöin määriteltävä sopiva suoja-aika, joka pystyy parhaiten erottelemaan ajoneuvot.

Seurantajaksojen aikana ohjausjärjestelmän liikennemääräarvoja verrataan LAM-pisteen (liikenteen automaattinen mittausasema) liikennemääräarvoihin, että saadaan selvitettyä laskennan tarkkuus.

 

 

Pilottivaiheessa testataan autoilijoiden, jalankulkijoiden sekä pyöräilijöiden liiketunnistusta.

• Miten ajoneuvojen kuljettajat kokevat luminanssi-muutokseen perustuvan tievalaistuksen ohjauksen toimivuuden?
• Miten liiketunnistuksella toimivan tievalaistuksen sopeutumisalueet tulee määritellä suorilla tieosuuksilla ja liittymissä?

Toimivuutta tullaan osaksi tutkimaan koehenkilöiden haastatteluiden avulla.

• Miten ohjausjärjestelmän toimivuus tulee varmistaa liiketunnistusyksiköiden vioittuessa ja miten ohjausjärjestelmän kunnossapito tulee määritellä?

Lisäksi työssä kartoitetaan tilaajien ja kunnossapitourakoitsijoiden toiveet sekä tavoitteet liiketunnistukseen perustuvalle tievalaistuksen ohjaukselle.

Kokeilun aikana saadun tiedon perusteella tullaan ohjaustapoja varmasti vielä muuttamaan. Myös toimintavarmuutta ja -tapoja tullaan pilotin aikana kehittämään. Pilottihankkeen luonteesta johtuen alueella saattaa olla häiriöitä valaistuksen toimivuudessa.

Etelä-Pohjanmaan ELY-keskuksen alueella on tievalaistusta yhteensä n. 2300 km, joista valtion omistuksessa on noin 1000 km. Valaistuksen energiakustannukset valtion osalta ovat n. 1,9 M€ vuodessa.

Kari Palo
Tienpidon suunnittelija
Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus