Verwaltungsvorlage (Anlage zur Vorlage 1247 15.pdf)

Anlage zur Vorlage Nr. 1247/15 Zukunftssichere Straßenbeleuchtung für Krefeld Sachstandsbericht zum Erneuerungsprogramm Straßenbeleuchtung 2011 bis 2017 Begründung: Der Ausschuss für Bauen, Wohnen und Mobilität hat in seiner Sitzung am 02. September 2014 um einen Sachstandsbereicht zum Erneuerungsprogramm der Straßenbeleuchtung gebeten. Die Verwaltung kann folgenden Sachstandsbericht geben: Der Bauausschuss hat am 11.05.2011 das Erneuerungsprogramm Straßenbeleuchtung 2011 bis 2017 beschlossen und hat die Kosten auf 37.500.000,00 EUR festgesetzt. Die Ziele sind hier nochmals plakativ dargestellt: Wiederherstellung der Betriebssicherheit und Beseitigung von akutem Gefährdungspotenzial Beitrag zu den Klimaschutzzielen der Stadt durch Verbesser-ung der CO2-Bilanz Weitere Reduktion des Energieverbrauchs Reduktion des Wartungsaufwandes und Entlastung zukünftiger Haushalte Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 1 von 13 1. Hier die wichtigsten Fakten des Erneuerungsprogramms, das bereits in 2010 auf Basis eine Dringlichkeitsbeschlusses begonnen wurde: Im Krefelder Stadtgebiet sind rund 29.000 Leuchtstellen verschiedenster Art installiert. Die Altersstruktur lässt sich wie folgt darstellen: Bild 1: Altersstruktur Tragsystem e und Leuchten Stand: 31.12.2009 Stück 6.895 7.184 8.000 5.593 7.000 6.000 2.713 3.214 Leuchten Tragsysteme 1.840 570 1.422 1.446 2.369 1.438 1.404 1.706 3.000 2.000 2.540 3.048 3.076 4.000 3.538 3.512 3.982 5.000 98 1.000 0 0-4 5-9 10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-39 40-49 >50 Alter Alterstruktur Tragsysteme und Leuchten Stand 31.12.2014 Stück 0 0-4 5-9 10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-39 40-49 Tragsysteme 196 1.420 3.533 3.422 2.311 1.829 2.216 1.413 2.631 1.433 2.716 2.146 2.473 1.456 2.000 1.072 1.672 4.000 3.837 4.217 8.000 6.000 Leuchten 7.049 10.000 9.772 Bild 2: >50 Alter in Jahren Die Zahlen der o.g. Baugruppen >40 Jahre haben sich weiter verschlechtert. Noch immer sind mehr als 50% aller Tragsysteme im Krefelder Stadtgebiet älter als 30 Jahre. Die Leuchten und Beleuchtungskabel weisen eine ähnliche Altersstruktur auf. Die durchschnittliche Lebensdauer von Leuchten und Masten im Krefelder Stadtgebiet liegt zwischen 38 und 45 Jahren, in Abhängigkeit des Standortes und der Umweltbedingungen. Ausschlaggebend sind hier die Korrosion im Erdübergangsbereich der Maste, Korrosion an den elektrischen Baugruppen im Mast und in der Leuchte sowie nicht mehr erhältliche Ersatzteile für die Leuchten. Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 2 von 13 Es besteht ein gravierendes Sicherheitsrisiko durch Korrosion bei vielen Tragsystemen. Handlungsbedarf ist somit dringend gegeben! Es handelt sich um eine potentielle Gefährdungssituation und die Fortführung der in den Vorjahren schon begonnenen Erneuerungsmaßnahmen ist aus fachlicher Sicht zwingend erforderlich. 2. Konzepte des Erneuerungsprogramms Betrachtet wurden die Leuchten und Tragsysteme, die älter als 38 Jahre sind. Für diese Altersklasse wurden rund 12.435 Leuchtstellen herausgefiltert. Grundsätze des Erneuerungsvorhabens: - Angesichts des Klimawandels und der steigenden Rohstoffkosten bleiben der sparsame Umgang mit Energie- und ressourcenschonenden Techniken Gebot der Stunde. - Die gültigen Normen für Straßenbeleuchtungsanlagen werden nach wie vor eingehalten. - Leitgrößen für die Erneuerung sind ebenfalls nach wie vor, Systemeffizienz und Nachhaltigkeit (Lebenszyklusbetrachtung). - Die Nachhaltigkeit der Materialauswahl in Bezug auf die Folgekosten wird durch entsprechende Qualitätsanforderungen gewährleistet. - Die Zuordnung von Straßentypen zu anlagenbezogenen Beleuchtungsklassen erfolgt nach der Europäischen Norm DIN EN 13201 – Straßenbeleuchtung – und ist Grundlage für den lichttechnischen Nachweis. - Aus Gründen der optischen Führung für die Verkehrsteilnehmer wird gelbes Licht für die auf die Ringe zuführenden Hauptverkehrsstraßen (HVS)gemäß dem verwaltungsinternen Handlungskonzept –Lichtkonzept Krefeld- eingesetzt. Andere Straßen werden mit weißem Licht ebenfalls energieeffizient beleuchtet. Anliegerstraße werden bevorzugt mit weißem Licht beleuchtet und seit 2012 vornehmlich mit LED-Außenleuchten. - Alle Neuanlagen werden in einlampiger Bestückung mit der Möglichkeit einer zusätzlichen Leistungsreduzierung ausgeführt. - Prinzipiell wird ein 1:1 Austausch der Anlagen bei Anliegerstraße vorgesehen. Da, wo es möglich ist, werden die Lichtpunktabstände optimiert. Grundsätzlich soll jedoch auf zweiseitig versetzte Lichtpunkte verzichtet werden, um damit die Errichtungs- und Folgekosten zu reduzieren. Leuchten sollen zukünftig nur noch auf einer Straßenseite aufgestellt werden, wenn es die Anlagengeometrie erlaubt. - Die Erneuerung von Kabeln bei Anlagen jünger als 45 Jahre wird projektbezogen geprüft und ggf. durchgeführt. - Unzulässiges Streulicht und „Lichtverschmutzungen“ sollen vermieden werden. - Die Lichtverteilung der Leuchten soll Fahrbahnorientiert sein und Streu-/ Blendlicht vermeiden. Ziel des Erneuerungsprogramms ist eine deutliche Verjüngung der Altersstruktur der Beleuchtungsanlage. Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 3 von 13 3. Umsetzungszeitraum und Finanzierung: Jahr 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Summen Bei Maßnahmenbeginn geplante Invest-Mittel in Mio Euro 2,500 5,000 5,000 5,000 5,000 5,000 5,000 5,000 - 37,500 Geplante Erneuerung von … Leuchten 675 1.680 1.680 1.680 1.680 1.680 1.680 1.680 - 12.435 Bereitgestellte Mittel und etatisierte Planansätze in Mio Euro 2,500 1,512 3,794 3,932 3,000 4,200 3,000 3,000 8,000 bisher: 32,938 Durchgeführte Lichtpunkterneuerungen 378 704 809 1389 1183 - - - - 4.463 Bedingt durch die Haushaltssituation konnte bislang deutlich weniger beauftragt werden, als bei Beginn der Maßnahme geplant war. Die Streckung des Erneuerungsprogramms auf die Jahre nach 2017 ist seitens der Verwaltung vorgesehen, wie auch der oben dargestellten Tabelle zu entnehmen ist. Es müssen somit im Rahmen der Haushaltsberatungen 2016 weitere Mittel etatisiert werden. Ein Aussetzen der Erneuerungsmaßnahme z.B. für ein Jahr oder die weitere Verringerung der vorgesehenen jährlichen Finanzmittel ist vor dem Hintergrund der Analyseergebnisse und sich der daraus ergebenden Gefährdungslage nicht vertretbar (Gefahrenabwehr). Siehe hierzu auch Punkt 4 der Vorlage. Die bisherigen Verzögerungen bei der Durchführung haben schon heute Auswirkungen auf die Unterhaltungskosten, da nur durch Erneuerungen unwirtschaftliche Ausgaben für Reparaturen entscheidend gesenkt werden können. Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 4 von 13 4. Aktuelle Beschreibung des Anlagenzustandes Die SWK als Betriebsverantwortlicher, haben auf die daraus resultierenden Konsequenzen bereits mehrfach hingewiesen. Es droht vermehrt die Abschaltung und Demontage einer Vielzahl weiterer nicht mehr standsicherer Leuchtstellen. Wo infolge dessen die Aufrechterhaltung der Energieversorgung benachbarter Lichtpunkte nicht möglich ist, wie z.B. bei Freileitungsanlagen wird es zu längeren unbeleuchteten Streckenabschnitten kommen. Das konnte bislang vermieden werden. Je weiter das Erneuerungsprogramm gestreckt wird, umso mehr erhöhen sich die jährlichen Belastungen für den städtischen Haushalt infolge des Verlustes von Synergien im Umsetzungsprozess, auch im Bereich der Unterhaltungsausgaben. Zum aktuellen Anlagenzustand gibt es folgenden Bericht der SWK: „Durch den erheblichen Erneuerungsrückstand hat sich der Bestand an überalterten umsturzgefährdeten Tragsystemen weiter erhöht. Diesen Bestand werden wir aus sicherheitstechnischen Gründen zusätzlichen Standsicherheitsüberprüfungen unterziehen. Die Befunde der Prüfungen werden in der Konsequenz dazu führen, dass wir zunehmend potenziell umsturzgefährdete Lichtpunkte vorübergehend ersatzlos demontieren oder 1:1 ersetzen müssen. Ca. 25% der zur Erneuerung anstehenden Maßnahmen sind unfertige Straßen (BauBG) und dringend erneuerungsbedürftig. Ein Beschluss zur Erneuerung dieser Straßen ist dringend erforderlich.“ (Hierzu wird auf die parallel vorliegende Vorlage Nr. 1253/15 verwiesen.) „In der Zeit von 2010 bis 2012 wurden vornehmlich die standunsicheren Tragsysteme auf den Hauptverkehrsstraßen erneuert, um die Umsturzgefahr der hohen Maste schnellstmöglich zu minimieren. Seit 2012 sind die Anliegerstraßen im Focus der Erneuerung. Der Prozess zur Erneuerung erfolgt stadtgebietsweise um eine effiziente wirtschaftliche Projektabwicklung zu gewährleisten und Synergien zu nutzen.“ Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 5 von 13 5. Statistische Daten zum Erneuerungsprogramm mit Stand Dezember 2014: Anzahl der Lichtpunkte des Erneuerungprogramms: Anzahl der bis Ende 2014 durchgeführten Lichtpunkterneuerungen: - davon bereits schlussgerechnete Lichtpunkte: - davon mit Anliegern abgerechnete Lichtpunkte: - davon sich bei den SWK in der Abrechnung befindlichen Lichtpunkte: Anzahl der Lichtpunkte, die aktuell im Bau sind: Gesamtausgaben für fertig gestellte Anlagen sowie Anlagen im Bau, bislang rund: 12.435 4.463 1.256 734 1.691 325 12.485.000,00 EUR 6. KfW-Förderung: Für die bislang abgerechneten Maßnahmen wurden zinsgünstige Kredite über die KfW-Bank gewährt. Die dazu erforderlichen Förderbedingungen zur Energieeffizienz konnten eingehalten werden. 7. Energieverbrauch: Nach Abschluss der Erneuerung wird für die Folgejahren mit einer Energieeinsparung von mindestens 10% der erneuerten Leuchten im Vergleich zu deren Energieverbrauch in 2009 gerechnet. Die überörtliche Prüfung für die Jahre 2007 und 2008 durch die Gemeindeprüfungsanstalt NRW ergab, dass die Stadt Krefeld Benchmark war. D. h. im Vergleich mit anderen Kommunen hat Krefeld die geringsten Energiekosten je Lichtpunkt. Es wurde attestiert, dass Ausgabenverlauf und -niveau das Ergebnis guter Steuerung sind. Siehe auch weiter unten die Bilder 5, 6 und 7. Alle Energiesparmaßnahmen der letzten Jahre konnten die Kostenerhöhung durch die Strompreissteigerungen jedoch nicht auffangen! 8. Auswirkungen auf die Umwelt Durch die Energiesparmaßnahmen seit 1998 konnten über 21.000 Tonnen CO2 eingespart werden. Siehe auch weiter unten Bild 9. 9. Einsatz von LED-Leuchten Von den SWK kommen dazu folgende Informationen: „Mit der 4-ten Generation der LED-Leuchten können die Forderungen hinsichtlich langer Lebensdauer planbaren Folgekosten mit modularen Systemen zum größten Teil erfüllt werden. Die Resultate der Prüfung verschiedener LED-Leuchten im Krefelder Stadtgebiet und auf dem Werksgelände der SWK erfüllen bisher die Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 6 von 13 Erwartungen auf einen langlebigen wirtschaftlichen und störungsfreien Betrieb. Entscheidend für die Nachhaltigkeit der LED-Leuchten sind die Qualität der verwendeten Materialien sowie die Ausfallsicherheit der elektrischen Komponenten. Momentan sind diese Kriterien die größten Herausforderungen dieser innovativen und schnelllebigen Technik im Vergleich zu den konventionellen Leuchtensystemen. Dazu gehören ein gutes Thermomanagement der Leuchte und eine Ausfallsicherheit in Bezug auf Netzrückwirkungen durch entsprechende Überspannungsschutzmodule. Entscheidend zu dem ist die Lichtqualität über die vom Hersteller zugesagten Lebenszyklen. Bei der Auswahl der Systeme ist die zukunftsorientierte Modularität der Komponenten in Bezug auf Ersatzteilverfügbarkeit und bedarfsgerechten Lichtsteuerungsmöglichkeiten relevant. Weitere Kriterien der Beurteilung sind die Gewährleistung, Garantiebedingungen der Hersteller und die Lichtqualität der LEDSysteme. Jedes Leuchtensystem wird gemäß diesen Anforderungskriterien geprüft und auf dem SWK-Gelände auf Langzeitstabilität und Lichtqualität getestet. Seit 2012 kommen im Anliegerbereich vornehmlich LED-Leuchten zum Einsatz. Mit Stand 31.12. 2014 sind ca. 740 LED-Leuchten im Krefelder Stadtgebiet installiert. Tabelle: LED-Anteil bei den Erneuerungen in den Jahren 2011-2014 Jahr Anzahl 2011 9 2012 28 2013 181 2014 522 Auf mindestens 27% der betroffenen Straßenabschnitte (219 von 813) werden LED-Leuchten zum Einsatz kommen. Es ist zu erwarten, dass sich in Abhängigkeit der weiteren lichttechnischen Entwicklungen der Anteil weiter erhöhen wird. Seit Anfang 2014 kommen LED-Leuchten auch im wirtschaftlichen Vergleich zur ebenfalls hocheffizienten und langlebigen konventionellen Technik für höhere Beleuchtungsanforderungen in den Verkehrsstraßen zum Einsatz. Die mittlerweile verbesserte Systemstabilität und Lebensdauern zwischen 50.000 und 80.000 Stunden erlauben diesen Schritt. Die Formensprache der neuen LED-Leuchten entspricht den vorgegebenen, beschlossenen Leuchten des Erneuerungsprogramms und integriert sich so gestalterisch in den vorhandenen Bestand. Die technische Leuchte ist als reine LED-Leuchte im Design schlanker.“ Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 7 von 13 Bild 3: Entwicklung der technischen Straßenleuchte 1961 2010 2012 Damals innovative (HPL & SON) Zweckleuchtenfamilie, Kontinuität Integration der LED Technik > 3 Mio. weltweit Leuchtentyp Erneuerung 2010-2017 A1/B1/C1 Integration LED-Generation 1-3 2014 LED-Leuchte Seit 2010 eingesetzte technische Straßenleuchte Generation 4 Bild 4: Neue Leuchtentypen adaptiert an vorhandenen Bestand in den Stadtteilen Krefelds Typ Straßen- kategorie Referenzleuchtentypen Hauptverkehrsstraßen (HVS) A A1 A2 Technische Linse gewölbt, Straßenleuchte techn.-deko B Neu 2015 LED A4 A5 Hängeleuchte Hängeleuchte eckig, techn. rund, techn.-deko. Haupterschließun gs-straßen (HES) inkl. HES mit Sammelfunktion B1 B2 Technische Linse gewölbt, Straßenleuchte techn.-deko. B3 Linse flach, techn.-deko. B5 Neu 2015 Hängeleuchte LED rund, techn.-deko. B6 B7 B8 Zylinder, dekorativ Kegel, dekorativ Pilz, dekorativ Anliegerstraßen (AS) C C1 C2 Linse gewölbt, Technische Straßenleuchte techn.-deko. 1) C3 Linse flach, techn.-deko. max. 1:1 Austausch im Bereich von AS und HES mit Sammelfunktion Anlage zur Vorlage 1247/15 Neu 2015 LED C6 C7 C8 Zylinder, dekorativ Kegel, dekorativ Pilz, dekorativ Seite 8 von 13 10. Die folgenden Grafiken geben einen Überblick der wichtigsten Faktoren und Entwicklungen für die Straßenbeleuchtungsanlagen in Krefeld. Bild 5: Leuchten Anzahl Leuchten am 1.1. eines Jahres 29.300 29.100 28.900 28.700 28.500 + 1.271 Leuchten ~ + 4,6 % von 1998 bis 2015. 28.300 Im Rahmen des Erneuerungsprogramms wurden durch Optimierungen bereits Lichtpunkte eingespart! 28.100 27.900 27.700 27.500 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Jahr Bild 6: kWh 13.000.000 Energieverbrauch pro Jahr für die Straßenbeleuchtung 12.000.000 Einsparung von rund 41 % kWh von 1998 bis Ende 2014 11.000.000 10.000.000 9.000.000 8.000.000 Start Erneuerungsprogramm in 2010. 7.000.000 Einsparungen seitdem: ca. 857.850 kWh. Das entspricht rund 203.800 EUR / Jahr 6.000.000 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahr Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 9 von 13 Bild 7: Entwicklung des Strompreises für die Straßenbeleuchtung inkl. aller Zuschläge und Steuern in EUR je kWh. 0,25 € Preis je kWh in EUR brutto 0,20 € 0,15 € Strompreisdetails September 2014 EUR / kWh Anteil Arbeitspreis 0,10956 47,43% EEG-Aufschlag 0,06240 27,02% KWK-Aufschlag 0,00055 0,24% §19 StromNEV Umlage 0,02050 8,88% Offshore-Umlage 0,00050 0,22% Stromsteuer 0,00050 0,22% §18 AbLaV-Umlage 0,00009 0,04% MWst 19 % 0,03688 16,00% Summe Brutto: 0,23098 davon Anteil Zuschläge wegen Energiewende 0,10060 43,6% 0,10 € + 145,7% von 1998 bis 2014 0,05 € 0,00 € 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahr Bild 8: Stromkostenentwicklung Straßenbeleuchtung Jährliche Ausgaben 1.900.000 € 1.700.000 € +39% von 1998 bis 2014 1.500.000 € 1.300.000 € 1.100.000 € 900.000 € 700.000 € 500.000 € 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahr Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 10 von 13 Bild 9: Einsparung von CO2 pro Jahr durch Energiesparmaßnahmen der Straßenbeleuchtung seit 1998 2.500 Gesamteinsparung seit 1998: 21.268 Tonnen 2.025 1.635 Tonnen CO2 2.052 1.917 2.000 1.424 1.500 1.703 1.692 1.703 1.472 1.101 921 1.000 875 881 907 750 500 211 0 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahr Bild 10: Unterhaltungskosten Straßenbeleuchtung 3.000.000,00 € 2.500.000,00 € 2.000.000,00 € 1.500.000,00 € 1.000.000,00 € 500.000,00 € 0,00 € 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Jahr Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 11 von 13 Bild 11: Viele Großmaste dienen auch als Schilderträger und weisen ein um ein vielfach höheres Umsturzrisiko auf • Beispiel: „Bockumer Platz“ Beispiel: LP 216 •Lichtpunkthöhe 16 m •Mit Ausleger 5-fach mit Leuchte •Tragsystem 53 Jahre alt •Akuter Handlungsbedarf  sofortiger Austausch nötig •Mastprüfung 17.10.2013 •Austausch 21.10.2013 Bild 12: Mehr als 50% aller Tragsysteme im Krefelder Stadtgebiet sind älter als 30 Jahre Darüber hinaus weisen die Leuchten, Komponenten und Beleuchtungskabel eine ähnliche Altersstruktur auf! Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 12 von 13 Bild 13: Zahlreiche Maueranker und Tragseile haben ihre natürliche technische Lebensdauer bereits überschritten. • Beispiel. „Hubertusstraße“ SWK führt regelmäßig Zugfestigkeitsprüfungen durch, um derartige Schäden frühzeitig zu erkennen Bild 14: Der desolate Zustand vieler Lichtpunkte älter 45 Jahre birgt ein akutes Sicherheitsrisiko für die Anlieger. • Beispiel „Dreikönigenstraße 28.02.2014“ Anlage zur Vorlage 1247/15 Seite 13 von 13