Forse energiebesparing

De verlichting in de verkeersbuizen van de Westerscheldetunnel was één van de grootste energieverbruikers van de tunnel. Desondanks stond de vervanging van de SON-T armaturen pas gepland in 2028. Harald Schoenmakers, directeur van tunnelbeheerorganisatie N.V. Westerscheldetunnel legt uit: “Om twee redenen hebben we de vervanging naar voren gehaald. De eerste is het energieverbruik. Als beheerorganisatie streven we naar energiebesparing en weten we dat het grootste deel van ons energieverbruik voor rekening komt van de tunnelverlichting. Door de bestaande armaturen te vervangen naar LED, kunnen we het elektriciteitsverbruik voor verlichting fors verminderen. De tweede reden is bedrijfszekerheid. SON-T wordt uitgefaseerd, waardoor het steeds moeilijker wordt om reserve-armaturen en -lampen te verkrijgen”.

Breed lichtspectrum, lager verbruik

Schoenmakers vervolgt: “Dat we zo’n enorme besparing op ons elektriciteitsverbruik kunnen realiseren hangt onder andere samen met de lengte van de Westerscheldetunnel en het gegeven dat het menselijke oog zich redelijk snel aanpast aan minderlicht. Als je met een snelheid van honderd kilometer per uur door de tunnel rijdt, kost het ruim vier minuten voordat je door de tunnel bent. Dertig seconden na het inrijden van de tunnel zijn je ogen volledig gewend aan de geringere lichthoeveelheid en kan het lichtniveau verder omlaag. Dat geldt zeker bij LED, omdat het bredere lichtspectrum van LED lampen ervoor zorgt dat mensen evenveel waarnemen bij een lager verlichtingsniveau. Bij ons is het deel van de tunnel waar het lichtniveau verder omlaag kan ongeveer vijf kilometer lang. Daardoor kunnen wij meer besparen dan beheerders van kortere tunnels”.

Praktijkproeven

Voor het bepalen van de lichtkleur en -hoeveelheid zijn in 2022 en 2023 allereerst praktijkproeven in de tunnel uitgevoerd. Consortium Westerscheldetunnel Maintenance, wat bestaat uit Croonwolter&dros, BAM IVT en Mobilis en tot en met 2033 verantwoordelijk is voor het onderhoud van de tunnel, heeft hiervoor intensief samengewerkt met N.V. Westerscheldetunnel en LED leverancier Signify. “Eerst hebben we met 3D-modellen en lichtberekeningen de nieuwe armaturen geselecteerd”, stelt Martijn Bastiaanse namens het consortium. “Na vergelijking van diverse modellen zijn we uitgekomen op een armatuur met een laag gewicht dat we eenvoudig, zonder boren, op de bestaande ophangconstructie konden monteren. Met circa 1.000 armaturen in de tunnel is dat een belangrijk pluspunt.”

“De SON-T-lampen hingen in het midden van het gebogen tunneldak en wierpen hun licht grotendeels op het wegdek en nauwelijks op de tunnelwanden”, vult Schoenmakers aan. “De huidige, niet dwingende, richtlijn voor tunnelverlichting gaat ervan uit dat het licht zowel op de wanden als het wegdek is gericht. Onze eerste proef had tot doel om te onderzoeken of deze manier van aanlichten geschikt is voor de Westerscheldetunnel. Dat bleek niet het geval. Als we ook de wanden aanlichten, is er zoveel licht nodig dat het besparingseffect van LED vrijwel verdwijnt. Bovendien zorgt het voor een onprettige beleving en leidt de grote hoeveelheid licht ertoe dat de geleidende werking van de verlichting rondom de hulppostkasten en vluchtdeuren – mensen richten hun blik op die lichtpunten in de verte – teniet wordt gedaan.”

Prettige lichtkleur

De hittewerende bekleding die op de tunnelwanden is gespoten is ruw en valt niet te reinigen. Daardoor is de reflectie minimaal. Na de proef werd om deze reden besloten om de LED verlichting vooral op het wegdek te richten. Schoenmakers: “De twee volgende praktijkproeven hebben we gebruikt om de optimale lichtkleuren -sterkte te bepalen. Voor deze proeven hebben we in een proefvak van honderd meter LED armaturen naast de SON-T-armaturen opgehangen, met een zodanige schakeling dat we of de bestaande of de nieuwe lampen konden laten branden. Dat maakte het mogelijk om beide lichtsystemen onderling te vergelijken. We zijn begonnen met LED lampen met een lichtkleur van 4.000 kelvin. Samen met Harry de Haan en Johan Naber, vanuit het COB-project Verduurzamingtunnelverlichting, en Ellen de Vries, die met een verkeerspsychologische bril naar verlichting kijkt, hebben we onder andere bij verschillende lichtsterktes beoordeeld hoe goed objecten op het wegdek zijn waar te nemen. Zowel staand op het wegdek als vanuit een auto. De uitkomsten waren goed. De LED verlichting zorgt niet alleen voor een veel egaler lichtbeeld met minder schaduwvlakken dan de bestaande verlichting, ook is het zicht goed bij een relatief geringe lichtsterkte. Daar staat tegenover dat we het licht wel erg kil vonden. Daarom hebben we de proef herhaald met een warmere lichtkleur”.

Het zicht bij 3.000 kelvin was vergelijkbaar, terwijl het lichtbeeld als warmer en vriendelijker werd ervaren. “Dat laatste vinden we erg belangrijk, omdat een deel van de tunnelgebruikers de afgelopen jaren aangaf de tunnelverlichting niet prettig te vinden”, legt Schoenmakers uit.

Snel anticiperen

Bastiaanse: “Voor de uitvoering hebben we moederbedrijven Croonwolter&dros en BAM IVT gevraagd. Het eerste bedrijf zorgde voor het integrale ontwerp en de besturing van de nieuwe verlichting, de tweede legde alles aan en verzorgde de montage”.

Naast het vervangen van de verlichting in het centrale tunneldeel werd ook de verlichting in de zogeheten ingangs- en uitgangszone omgeschakeld naar LED. Rob Voogt van Croonwolter&dros: “Signify verzorgde lichtberekeningen op basis van de uitgangspunten die we met de proeven hebben vastgesteld. In combinatie met de plaatsing van nieuwe lichtmeters bij de tunnelingangen konden we ook hier een aanzienlijke energiebesparing realiseren. Deze lichtmeters meten continu de hoeveelheid buitenlicht en sturen de in- en uitgangsverlichting aan. Schijnt de zon fel, dan gaat het verlichtingsniveau omhoog. Is het bewolkt, dan gaat het lichtniveau omlaag. Anders dan met SON-T-lampen, kun je met LED verlichting snel anticiperen op de wisselende hoeveelheid buitenlicht, onder andere omdat ze goed dimbaar zijn. SON-T-verlichting kun je alleen bij- of afschakelen, waarbij je ook nog eens rekening moet houden met een relatief lange opwarmtijd.”