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Nov 29, 2023

Was das LED-Straßenlaternenprojekt für Kansas City und die Tierwelt bedeutet

Die Auswirkungen von LED-Beleuchtung auf Lichtverschmutzung, die menschliche Gesundheit und die Tierwelt stehen zur Debatte

Die Auswirkungen von LED-Beleuchtung auf Lichtverschmutzung, die menschliche Gesundheit und die Tierwelt stehen zur Debatte

von: Brianna Lanham, Sherae Honeycutt

Gepostet: 23. Februar 2022 / 22:37 Uhr CST

Aktualisiert: 23. Februar 2022 / 22:37 Uhr CST

KANSAS CITY, Missouri – Sobald die Sonne untergeht, schalten sich grelle, orangefarbene Straßenlaternen ein und erhellen die Straßen von Kansas City.

Aber Himmelsglühen und Smog können den Nachthimmel bedecken und die Sterne, den Mond und sogar die blinkenden Lichter der darüber gleitenden Flugzeuge überstrahlen.

„Wir sind seit jeher mit den Sternen verbunden“, sagte Mary Nemecek, Ausschussvorsitzende der Burroughs Audubon Society im Großraum Kansas City. „Wir laufen Gefahr, die erste Generation überhaupt zu sein, die keine Verbindung zum Nachthimmel hat, wenn wir die Sterne nicht sehen können.“

Im vergangenen Monat verabschiedete der Stadtrat von Kansas eine Verordnung für einen Vertrag zum Austausch von 84.000 Natriumhochdruck-Straßenlaternen durch kostensparende und energieeffiziente Leuchtdioden (LED)-Leuchten und -Glühbirnen.

Laut einer Pressemitteilung sollen die Leuchten eine bessere Sichtbarkeit haben, weniger Wartung erfordern, bis zu 50 % weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Glühbirnen und den CO2-Ausstoß reduzieren.

„Wir freuen uns sehr über die Einsparungen bei den CO2-Emissionen, die Einsparungen bei den Wartungskosten und auch die Einsparungen für die Steuerzahler“, sagte Maggie Green, Medienmanagerin für Kansas City. „Es gibt so viele gute Gründe, warum wir jetzt weitermachen und diese Chance nutzen wollen, und ich denke, wir bauen auf diesem Weg einige Möglichkeiten zum Lernen und Wachsen ein.“

Mahmoud Hadjian, Abteilungsleiter und stellvertretender Stadtingenieur des Straßenbeleuchtungsprogramms von Kansas City, sagte zuvor gegenüber FOX4, dass die Stadt ursprünglich die Installation von LEDs mit Farbtemperaturen zwischen 3000 und 4000 Kelvin geplant habe.

„Unter dem 4000 kann man Objekte viel besser erkennen“, sagte er. „Das ist einer der Gründe, warum wir über Ausfallstraßen nachdenken, auf denen höhere Geschwindigkeiten möglich sind.“

Inzwischen hat die Stadt jedoch beschlossen, LEDs mit einer Temperatur von nicht mehr als 3000 K zu installieren, und verwies dabei auf das Feedback der Gemeinde, Bedenken hinsichtlich der Tierwelt und anderer Städte als treibende Faktoren für den Wechsel.

„Die Gründe für die Verfolgung dieser Option sind vielfältig: die Qualität des emittierten Lichts zu verbessern, eine natürlichere Beleuchtung zu schaffen, eine einheitliche Farbtemperatur für alle Straßenlaternen im Umbauprojekt zu haben und die Auswirkungen auf die Tierwelt zu minimieren“, sagte Green in einer E-Mail.

Die American Medical Association (AMA) empfiehlt, dass Straßenbeleuchtungen im Freien nachts eine Farbtemperatur von 3000 K nicht überschreiten sollten, denn je höher der Kelvin-Wert, desto mehr blaues Licht wird abgestrahlt. Eine höhere Farbtemperatur führt typischerweise zu einem höheren Blauanteil, was bedeutet, dass die Beleuchtung weißer und greller erscheint.

Laut der International Dark-Sky Association, der anerkannten Autorität auf dem Gebiet der Lichtverschmutzung, strahlen 3000-K-Produkte weniger blaues Licht aus, verringern das Himmelslicht und sind kosten- und energieeffizienter, sicherer und besser für die menschliche Gesundheit und den Schutz der Tierwelt.

„Die Debatte ist natürlich, dass wir auf LED-Leuchten umsteigen sollten, aber welche Art von LED-Leuchten und wie regulieren wir die Intensität der Lichter? Da es effizienter ist, besteht die Tendenz, zu viel davon zu verwenden, und wir alle.“ Ich weiß, dass zu viel von allem nicht gut ist“, sagte Dr. Vayujeet (Vayu) Gokhale, außerordentlicher Professor für Physik an der Truman State University in Kirksville, Missouri.

Potenzielle Risiken im Zusammenhang mit LEDs sind ein häufig umstrittenes Thema unter Beleuchtungs- und Gesundheitsexperten.

Die AMA veröffentlichte im Juni 2016 eine Erklärung, in der sie argumentierte, dass LED-Straßenlaternen zu hell seien und „mit einer Wellenlänge arbeiten, die Melatonin am stärksten unterdrückt“.

In der Richtlinie heißt es, dass „Beschwerden und Behinderungen durch intensive, blaue LED-Beleuchtung die Sehschärfe und Sicherheit beeinträchtigen, was zu Bedenken führen und eine Gefahr darstellen kann“ auf den Straßen.

Doch im Jahr 2016 widersprach ein Artikel des American Council of Science and Health (ACSH) der Haltung der AMA und argumentierte, wenn LED-Lichtstrahlen ein solches Problem wären, hätten Ärzte die Öffentlichkeit schon vor langer Zeit vor dieser Bedrohung gewarnt, insbesondere im Hinblick auf Mobiltelefone und Tablets .

„Nur weil es eine Grundlage für die Annahme gibt, dass eine Reduzierung des Melatonins nicht optimal ist, ist es eine ganz andere Sache zu behaupten, dass jede Reduzierung des Melatonins schädlich sei“, zitiert die ACSH.

Auch die Illuminating Engineering Society hat die Haltung der AMA bereits vor ihrer Veröffentlichung angefochten.

„Nur weil LED-Lichtquellen einen blauen Peak in ihrer spektralen Leistungsverteilung aufweisen, bedeutet das nicht, dass sie insgesamt mehr blaues Licht aussenden oder dass sie ein größeres Potenzial haben, Netzhaut-, Material- oder photobiologische Schäden zu verursachen“, erklärte das IES in einem Bericht aus dem Jahr 2015 Artikel.

Tram Fenimore, Ingenieur und Projektmanager des Straßenbeleuchtungsprogramms von Kansas City und Mitglied der Illuminating Engineering Society, sagte, die Aussage der AMA sei „wirklich nicht schlüssig“, da sie sich nur auf eine Studie konzentriere.

Sie sagte, die Stadt arbeite eng mit der AMA und der International Dark-Sky Association zusammen, um festzustellen, ob LED-Straßenbeleuchtung schädliche Auswirkungen habe.

„Im Moment ist es noch nicht schlüssig und wir arbeiten daran, sichere Werte zu definieren, ob bei jeder Art von Licht Gefahren bestehen oder nicht“, sagte sie.

Vayu sagte jedoch, dass die Erklärung der AMA, die die Öffentlichkeit vor den Risiken im Zusammenhang mit hochintensiver Beleuchtung warnt, stärker sei als alle Gegenargumente, die Skeptiker vorbringen.

„Wo ist die Studie, die zeigt, dass Licht über 3000 K für alle gut ist?“ er sagte. „Es gibt keine solche Studie, daher kann man nicht sagen, dass es nicht genügend Studien darüber gibt, ob 3000 und darunter sicher sind, wenn man keine Studien hat, die auch den anderen Fall belegen.“

Laut einem städtischen Ingenieur hat jede Straßenlaterne, egal ob es sich um eine Wohn- oder Hauptverkehrsstraße handelt, eine Abschirmung, um zu verhindern, dass das 3000-K-Licht nach oben gestreut wird, um den Abendhimmel nicht zu stören.

Nemecek von der örtlichen Audubon Society sagte, Naturschützer unterstützen die Entscheidung der Stadt, auf LEDs umzusteigen, befürchten jedoch, dass die Lichtverschmutzung die Gesundheitsbedingungen für Bürger und Wildtiere verschlechtern wird, wenn die Stadt sie ohne geeignete Dimmer oder Zeitschaltuhren installiert.

„Allein die Umstellung auf LED-Leuchten birgt das große Risiko, unseren Nachthimmel aufzuhellen, was wiederum die Tierwelt gefährdet und auch negative Auswirkungen auf die Menschen hat“, sagte Nemecek.

Beim aktuellen stadtweiten LED-Umbauprojekt sei keine Dimmtechnik eingebaut worden, so der Medienmanager der Stadt.

Hadjian sagte, die Stadt installiere LEDs, die mit Komponenten ausgestattet sind, die intelligente Steuerungen wie Dimmen ermöglichen, habe aber noch nicht vor, sie zu installieren.

„Zu diesem Zeitpunkt stellen die Kontrollen für uns einfach keine Amortisation dar, da wir nicht wirklich über die Stromtarife verfügen, die erforderlich sind, um die Dimmung nutzen zu können“, sagte Hadjian.

Er sagte, die Stadt müsse mit Evergy einen Tarif vereinbaren, um den Beamten vollen Zugriff auf die Beleuchtungssteuerung zu gewähren. Gina Penzig, Managerin für externe Kommunikation bei Evergy, sagte, dass dies zusätzliches Geld kostet und Zeit kostet, während es von der Missouri Public Service Commission geprüft wird.

„Anforderungen der Kommission ermöglichen es, einige Änderungen in ein oder zwei Monaten zu erreichen, während andere möglicherweise die Einreichung im Rahmen eines allgemeinen Steuersatzverfahrens erfordern, was etwa 11 Monate dauert“, sagte Penzig in einer E-Mail.

Christian Monrad, Elektroberatungsingenieur bei Monrad Engineering in Tucson, Arizona, sagte, dass Dimmersysteme zu mehr Energieeinsparungen führen und die Lebensdauer von Leuchten verlängern.

„Je stärker sie gedimmt werden, desto länger halten sie, da sich weniger Wärme entwickelt“, sagte er. „Außerdem ermöglichte das Netzwerksteuerungssystem die Überwachung der Lichter, sodass die Stadt wusste, ob sie funktionsfähig oder nicht funktionsfähig waren, sodass Wartungsarbeiten proaktiver durchgeführt werden konnten.“

Er sagte, die Dimmer hätten Tucson dabei geholfen, genügend Geld bei den Wartungs- und Energiekosten einzusparen, sodass alle zusätzlichen Ausgaben im Zusammenhang mit den Dimmern amortisiert werden könnten.

Darüber hinaus sagte Monrad, dass in Tucson seit der Installation der LEDs und Dimmer eine Reduzierung des Himmelslichts um 7 % zu verzeichnen sei.

Vayu aus dem US-Bundesstaat Truman sagte, wenn die Stadt mit der Installation der neuen LED-Leuchten wartet, anstatt sie zusammen mit den neuen LED-Leuchten zu installieren, verschwendet sie Zeit und Geld und schadet dem Ökosystem der Stadt.

„Man installiert zuerst die Leuchten und dann, fünf Jahre später, entscheidet man sich für die Dimmer – das wird natürlich mehr kosten, aber obendrein bringt das Dimmen erstens eine direkte Energieeinsparung mit sich“, sagte er.

„Sie verbrauchen weniger Strom und sparen etwas Geld, aber das Dimmen verlängert die Lebensdauer Ihrer Lichter und einer der größten wiederkehrenden Kosten für jede Stadt oder jede Institution sind die Wartungskosten, weil Sie Menschen brauchen.“ Das zu tun, kostet viel Geld.“

Nemecek sagte, die Abschaffung der Dimmer sei ein gefährlicher Weg zu mehr Gefahren und Problemen in Kansas City.

„Als Einwohner von Kansas City fuhr ich Samstagabend die Barry Road entlang nach Hause, wo es 4000 Kelvin (K)-Lichter und keine Dimmer gibt“, sagte Nemecek. „Die Straßen waren nass und die Blendung war atemberaubend.“

„Du konntest es einfach kaum – du hast nachts die Augen zusammengekniffen, als du da durchgefahren bist.“

Die Stellungnahme der AMA weist auf die schädlichen Auswirkungen hochintensiver LED-Beleuchtung auf Menschen, aber auch auf verschiedene Wildtierarten hin.

„Zum Beispiel führt schlecht gestaltete LED-Beleuchtung dazu, dass einige Vogel-, Insekten-, Schildkröten- und Fischarten desorientiert werden, und US-Nationalparks haben optimale Beleuchtungsdesigns und -praktiken eingeführt, die die Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf die Umwelt minimieren“, heißt es in der AMA.

Nemecek sagte, selbst wenn die Forschung entlarvt, dass blaues Licht negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit habe, habe es sicherlich negative Auswirkungen auf die Tierwelt.

„Die Leute wissen nicht, dass es weniger (Vogel-)Kollisionen gibt, wenn man im Frühling und Herbst einfach das Licht draußen ausschaltet“, sagte sie.

Von BirdSafeKC, einer Gruppe zur Reduzierung von Vogelkollisionen in der Metro von Kansas City, aggregierte Daten ergaben, dass während der Frühjahrszugsaison 2021 über 300 Vogelkadaver außerhalb von Gebäuden in der Innenstadt von Kansas City gefunden wurden – mehr als in jeder anderen Zugsaison in den letzten drei Jahren.

Daten zeigen, dass zwischen 2019 und 2021 in Kansas City mindestens 883 Vögel durch Kollisionen mit Gebäuden und Fenstern starben, aber diese Zahl wird wahrscheinlich aufgrund der Straßenreinigung durch den KC Downtown Community Improvement District und durch private Auftragnehmer unterschätzt.

„Kansas City hat großes Glück, weil wir an einer Zugroute für Zugvögel leben, und es ist großartig für den Tourismus und es ist einfach wunderbar, all diese Vögel durchkommen zu sehen, und wir möchten, dass sie es tun“, DeAnn Gregory, Einwohnerin von Kansas City, Chemikerin und pensionierte Umweltspezialistin, sagte. „Dies ist ein Mal, dass wir eine Überführungsstadt sein wollen.“

„Wir möchten, dass sie einfach weitermachen und ihre erstaunlichen Reisen unternehmen und dann noch leben, um davon zu erzählen, aber wir wissen, dass Städte, die Straßenlaternen mit hoher Intensität und hohem Kelvin-Wert anbringen, tatsächlich mehr Vögel in die Stadt locken, wo sie dort sind.“ sind weitere Gefahren.

Vögel sind nicht die einzigen gefährdeten Arten.

Eine 2016 in Maryland durchgeführte Studie ergab, dass die Blitze der Glühwürmchen bei künstlichem Licht um fast 50 % pro Minute abnahmen.

Eine weitere Studie aus dem Jahr 2016, die in Virginia durchgeführt wurde, ergab, dass Lichtverschmutzung die Blitzaktivität bei einer dunkelaktiven Glühwürmchenart (Photuris versicolor) um 69,69 % reduziert und das Balzverhalten und den Paarungserfolg bei einer dämmerungsaktiven Art (Photuris pyralis) um 69,69 % reduziert.“

Laut einer von Science Advances veröffentlichten Studie aus dem Jahr 2021 verringerte die Straßenbeleuchtung außerdem die Häufigkeit von Mottenraupen im Vergleich zu unbeleuchteten Standorten erheblich und beeinträchtigte die Entwicklung der Raupen.

Nemecek sagte, dass Raupen einen erheblichen Teil der Ernährung von Jungtieren ausmachen, sodass weniger Raupen gleichbedeutend mit weniger Vögeln seien, die in der Lage seien, sich vollständig zu entwickeln, zu wandern und zu paaren.

„Ich denke, dass, unabhängig von Ihrer Verbindung zur Tierwelt und ihren Wanderungen und wie sich Licht darauf auswirkt oder wie sehr Sie glauben, dass Licht persönlich Ihren Melatoninspiegel und Ihren Schlaf und dergleichen beeinflussen wird – ich denke, dass das so ist.“ „Das ist das Erbe, das wir an Verbindung zum Nachthimmel haben, und ich denke, dass die Menschen das nicht unterschätzen sollten“, sagte Nemecek.

Vayu sagte, die Stadtbeamten müssten „den optimalen Ort finden“, an dem sich jeder sicher fühle, jeder tatsächlich sicher sei und die Umwelt nicht gefährdet werde.

„Die Stadt und die Anwohner sowie alle Beteiligten sollten sich die Frage stellen: ‚Was ist der Zweck der Außenbeleuchtung?‘ und „Um diesen Zweck zu erreichen oder zu erfüllen, was ist unter Berücksichtigung dieser anderen Aspekte wie der menschlichen Gesundheit, der Blendung, der Gesundheit von Tieren, Pflanzen und der Umwelt die am wenigsten aufdringliche Art und Weise, dies zu erreichen?“, sagte er.

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