Vollsperrung eines Tunnels. Diese Worte hören Reisende mit dem Auto gar nicht gerne. Wenn es sich hierbei um Umbau- oder Sanierungsarbeiten handelt, steigt das Unverständnis. Gut, wenn die Modernisierung schnell vonstatten geht. So geschehen im Liefkenshoek-Tunnel in Antwerpen (Belgien). Das mautpflichtige Bauwerk, das Teil der Schnellstraße R2 ist, befindet sich im Norden Antwerpens und führt unter der Schelde hindurch. Je Fahrtrichtung stehen zwei Fahrspuren zur Verfügung. Der Tunnel, mit dessen Bau 1987 begonnen wurde, ist 1347 Meter lang und seit 1991 für den Verkehr freigegeben. Während der gesamten Nutzungsdauer von mittlerweile 25 Jahren musste er nicht ein einziges Mal voll gesperrt werden. Für eine Umstellung der Beleuchtung auf die LED-Technik hieß das, dass die Arbeiten nur in der Nacht stattfinden konnten. Zu diesem Zweck wurde eine Tunnelröhre komplett abgeriegelt und in der zweiten Röhre eine Gegenverkehrsregel eingerichtet. Während des Tages waren dann wieder beide Röhren befahrbar, um dem hohen Verkehrsaufkommen vom und in den Antwerpener Hafen gerecht zu werden. Zur Demontage der vorhandenen und Installation der neuen Durchfahrtsbeleuchtung waren sechs Wochen eingeplant.
In der modernisierten Lösung werden mehr als 2300 LED-Leuchten von insgesamt 128 Driver Boxen von Phoenix Contact angesteuert. In den Boxen befinden sich die LED-Treiber, die der Regelung der Leuchten dienen. Die exakte Position der Leuchten und der Driver Boxen ist auf Basis einer photometrischen Analyse der späteren Tunnel-Beleuchtung durch den Beleuchtungshersteller Schréder definiert worden. Parallel zu den vorbereitenden Arbeiten wurden die Leistungs- und Buskabel vorkonfektioniert auf die Baustelle geliefert. Dies, weil dem installierenden Unternehmen so schon vor der Herstellung der Leitungen ein typisches Problem abgenommen wird. Da sämtliche Kabel mit einer automatischen Phasendrehung ausgestattet sind, werden die drei Phasen des Leistungsanschlusses gleichmäßig belastet. Das zeitaufwändige Durchklingeln der Leitungen und das anschließende Umverdrahten können somit entfallen.
Freie Auswahl der LED-Treiber
Aufgrund des konsequenten Einsatzes des QPD-Installationssystems mit der Quickon-Schnellanschlusstechnik von Phoenix Contact lassen sich alle verwendeten Komponenten zeitsparend montieren. Die LED-Leuchten, Driver Boxen und Verbindungsleitungen sind also sämtlich mit der QPD-Anschlusstechnik ausgerüstet. Die Driver Boxen beinhalten sowohl die LED-Treiber als auch die Anschalt-Elektronik Lumgate. Die Lumgate-Technik erlaubt eine freie Auswahl der am Markt erhältlichen LED-Treiber, weshalb sie universell nutzbar ist. Neben den Leistungsleitungen werden die Driver Boxen über ein Bussystem an die Beleuchtungssteuerung angekoppelt. Die neu entwickelte Anschaltung trägt ebenso zur einfachen Inbetriebnahme bei. Durch den Commissioning Mode wird ein während der Installation auftretendes Problem sofort erkannt. Sobald die Driver Box die Kommunikation mit der Steuerung aufgenommen hat, nimmt sie sich selbst in Betrieb. In diesem Kontext durchläuft sie eine Sequenz, in der die LED-Leuchten mehrfach von dunkel auf hell gedimmt werden. Indem der Prozess reibungslos abgearbeitet wird, ist sichergestellt, dass die LED-Leuchten und die Driver Boxen korrekt angeschlossen sind.
Die eigentliche Ansteuerung der Anschalt-Elektronik Lumgate und der LED-Treiber ist in 50 unterschiedlichen Szenarien vordefiniert. Darüber hinaus sind 15 Sonderszenarien hinterlegt, die bei speziellen Situationen – wie in einem Notfall oder bei einem gefährlichen Ereignis – höher priorisiert zur Anwendung kommen. Die Vorgabe der innerhalb des Tunnels einzuhaltenden Höchstgeschwindigkeit hat ebenfalls einen Einfluss auf die erforderliche Lichtstärke und ist daher in der Steuerung berücksichtigt. Neben dem Applikationsprogramm fließen in das ATS auch die Vorgaben aus der photometrischen Analyse ein. Das jeweilige Konfigurations-File, das der Controller selbständig einliest, bildet mit den anderen Rahmenparametern die Grundlage für die Beleuchtungssteuerung. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, dass die Vorgaben des Tunnelbetreibers respektive die gesetzlichen Richtlinien genau erfüllt werden. Außerdem wird nur so viel Licht erzeugt, wie gerade notwendig ist, was sich positiv auf die Energiekosten auswirkt.
Konstante Lichtstärke
Der Energiebedarf der Beleuchtung ist tatsächlich der größte Verbraucher innerhalb des Tunnels, weshalb sich in diesem Bereich das stärkste Einsparpotential ergibt. Die LED-Leuchten unterliegen einer technisch bedingten Ausgangsleistung. Phoenix Contact hat hier gemeinsam mit Schréder eine Lösung entwickelt, die über die gesamte Lebenszeit der Installation eine konstante Lichtstärke zur Verfügung stellt. Dazu misst die Anschalt-Elektronik die aufgenommene Leistung der LEDs und meldet sie an das ATS (Advanced Tunnel Solution, Steuerschrank) zurück, sodass die Alterung in den Prozess integriert wird. Aus den genannten Einflussfaktoren ergeben sich mehrere tausend Parameter, die in die Steuerung des ATS einbezogen sind und dem Systemintegrator vordefiniert geliefert werden. Als letzter Schritt erfolgt dann die Anbindung der ATS an das Leitsystem des Tunnels. Zu diesem Zweck lassen sich standardisierte Protokolle verwenden. Die komplette Umrüstung des Tunnels war nach lediglich vier Wochen abgeschlossen, also zwei Wochen vor der eingeplanten Zeit.
