Milieurapport Vlaanderen MIRA Themabeschrijving Lichthinder
Milieurapport Vlaanderen
MIRA Themabeschrijving Lichthinder
mei 2013
1
Auteur
Myriam Bossuyt, MIRA, VMM
Laatst bijgewerkt: mei 2013
2
mei 2013
Woord vooraf De doelstellingen van MIRA (Milieurapport Vlaanderen) zijn drieledig: (1) de wetenschappelijke basis verschaffen voor het Vlaamse milieubeleid, (2) het maatschappelijk draagvlak versterken door het verhogen van het milieu-inzicht en (3) de Vlaamse kennisbasis afstemmen op internationale standaarden. Het document Themabeschrijving wil bijdragen aan deze doelstellingen door het ter beschikking stellen van een kernachtige en toegankelijke beschrijving van de milieuthema’s die door MIRA behandeld worden. Deze informatie moet de gebruiker de nodige achtergrondinformatie verschaffen bij de raadpleging van de milieuindicatoren. De beschrijving is gestructureerd volgens de zogenaamde milieuverstoringsketen of DPSI-R keten die de oorzaak en de gevolgen van de milieuverstoringen in beeld brengt. DPSI-R staat voor Driving Forces (maatschappelijke activiteiten), Pressure (druk), State (toestand), Impact (gevolgen) en Respons (beleidsrespons). Het document bevat zoveel mogelijk de laatste stand van zaken van de wetenschappelijke kennis. Bronvermelding bij overname informatie Overname van informatie uit dit document wordt aangemoedigd mits bronvermelding. Hoe citeren? Kort: MIRA Themabeschrijving Lichthinder (www.milieurapport.be) Volledig: MIRA (2013) Milieurapport Vlaanderen, Themabeschrijving Lichthinder. Bossuyt M., Vlaamse Milieumaatschappij, www.milieurapport.be
mei 2013
3
Inhoudsopgave Lijst figuren .............................................................................................................................. 5 Lijst tabellen ............................................................................................................................. 6 1 Wat is licht? ........................................................................................................................... 7 2 Wat is lichthinder?................................................................................................................ 9 2.1 Hemelgloed (sky glow) ........................................................................................... 9 2.2 Strooilicht (spill light, stray light) ........................................................................... 11 2.3 Verblinding (glare) ................................................................................................ 11 2.4 Ecologische lichtvervuiling .................................................................................... 12 2.5 Slagschaduw......................................................................................................... 13 3 Situering van lichthinder ................................................................................................... 13 4 Lichtvervuiling in de omgeving ......................................................................................... 14 4.1 Helderheid van de sterrenhemel waargenomen met het oog .............................. 15 4.2 Licht waargenomen vanuit de ruimte .................................................................... 15 4.3 Kunstmatige hemelluminantie op basis van satelietmetingen .............................. 16 4.4 Hemelluminantie op basis van grondmetingen ..................................................... 18 5 Gevolgen van lichthinder ................................................................................................... 21 5.1 Gevolgen voor economie ...................................................................................... 21 5.2 Gevolgen voor mens ............................................................................................. 21 5.2.1 Invloed op het bioritme en borst- en darmkanker ................................. 21 5.2.2 Verkeersveiligheid en criminaliteit ........................................................ 22 5.2.3 Kleurwaarneming bij lage luminantie .................................................... 23 5.3 Gevolgen voor natuur ........................................................................................... 23 5.3.1 Dieren.................................................................................................... 23 5.3.2 Planten .................................................................................................. 25 6 Lichthinder beperken ......................................................................................................... 25 6.1 Donkertegebieden ................................................................................................ 26 6.2 Lichtplannen.......................................................................................................... 27 6.3 REG-actie ............................................................................................................. 29 6.4 Sensibilisatie ......................................................................................................... 30 Referenties ............................................................................................................................. 31 Lijst met relevante websites ................................................................................................. 32 Begrippen ............................................................................................................................... 32 Afkortingen ............................................................................................................................. 33 Eenheden ................................................................................................................................ 33
4
mei 2013
Lijst figuren Figuur 1: Elektromagnetische spectrum .....................................................................................7 Figuur 2: Voorstelling lichtstroom ...............................................................................................8 Figuur 3: Voorstelling verlichtingsterkte......................................................................................8 Figuur 4: Voorstelling lichtsterkte ...............................................................................................8 Figuur 5: Voorstelling luminantie ................................................................................................9 Figuur 6: Hemelgloed veroorzaakt door buitenverlichting ....................................................... 10 Figuur 7: Illustratie van strooilicht en verblinding .................................................................... 12 Figuur 8: Illustratie van verblinding .......................................................................................... 12 Figuur 9: Slagschaduw door windturbines .............................................................................. 13 Figuur 10: Lichtvervuiling waargenomen vanuit de ruimte (Vlaanderen, 1994-1995; 2012)... 16 Figuur 11: Kunstmatige hemelluminantie als percentage van de natuurlijke hemelluminantie (Europa, 1998).................................................................................................................. 17 Figuur 12: Kunstmatige hemelluminantie voor middernacht (België, 1998-2000) .................. 17 Figuur 13: Lichtverspreidingstest (Diest, 2007) ....................................................................... 19 Figuur 14: Verzamelde meetgegevens afgeleid uit bestaande hemelluminantiekaarten van Cinzano en Falchi ............................................................................................................. 19 Figuur 15: Hemelluminantie berekend op basis van satellietbeelden (België, 1998, 2007) ... 20 Figuur 16: Eindbeeld lichtplan stad Antwerpen ....................................................................... 28
mei 2013
5
Lijst tabellen Tabel 1: Verband tussen de magnitude van de zwakste nog zichtbare sterren en de helderheid van de nachthemel, gemeten m.b.v. de luminantie ........................................ 11 Tabel 2: Metingwaarden tijdens de Nacht van de Duisternis (5 locaties in Vlaanderen, 3-4 maart 2007) ................................................................................................................ 21 Tabel 3: correcties voor fotopische luminantie met gekleurde lampen ................................... 23 Tabel 4: Aanbevelingen voor opwaartse lichtstroomverhouding (ULR) in de verschillende omgevingszones voor het beperken van hemelgloed ...................................................... 27 Tabel 5: Kostenbesparing en investeringskosten REG-actieplan Stad Gent 2010-2012 ....... 30
6
mei 2013
1 Wat is licht? Licht is elektromagnetische straling, opgebouwd uit een voortdurende stroom van energiepakketjes, die men fotonen noemt. De verdeling van de energie van deze fotonen, noemt men het spectrum van de straling. Deze energie komt overeen met een bepaalde -9 –10 golflengte (eenheid: nanometer, 1 nm = 10 m of Ångström, 1 Å = 10 m). Niet alle straling is even ongevaarlijk. UV-licht bijvoorbeeld heeft een directe impact op de menselijke huid (zie Aantasting van de ozonlaag). Ook werkt niet alle straling op dezelfde wijze op levende wezens in, wat bijvoorbeeld onschadelijk is voor de mens, kan wel schadelijk zijn voor bepaalde diersoorten. Licht staat in de omgangstaal voor dat deel van het elektromagnetische spectrum (Figuur 1) waarvoor het menselijke oog gevoelig is (zichtbaar licht). Rood licht bestaat uit fotonen met lagere energie en heeft een grotere golflengte. Blauw licht daarentegen vertegenwoordigt fotonen met meer energie en heeft een kleinere golflengte. Wit licht is opgebouwd uit een vrij brede gamma van verschillende golflengtes. Er worden vaak twee types spectra onderscheiden:
continu spectrum: hierin zijn zeer veel verschillende golflengtes in meer of mindere mate vertegenwoordigd;
lijnenspectrum of discreet spectrum: een dergelijk spectrum is slechts opgebouwd uit een telbaar aantal precies bepaalde golflengtes, terwijl de overige golflengtes quasi niet voorkomen.
Het fysische fenomeen ‘licht’ kan niet louter door een getal gekarakteriseerd worden, maar door de spectrums. Figuur 1: Elektromagnetisch spectrum
Bron: Vakgroep Informatietechnologie, UGent (2005)
mei 2013
7
Voor de kwantificatie van licht maakt men gebruik van verschillende fysische grootheden. Hier volgen enkele definities. De lichtstroom (Figuur 2) van een lichtbron is de totale hoeveelheid uitgezonden lichtenergie (lichtwatt) per seconde. Het is het gedeelte van de door de bron uitgestraalde energie die als zichtbaar licht wordt waargenomen. De fotometrische eenheid van de lichtstroom is lumen (lm). Het aantal uitgezonden lumen is een evenredige eenheid voor alle uitgezonden stralingen (1 lm op 555 nm ~ 1 lm op 660 nm ~ 1 lm op 450 nm). Figuur 2: Voorstelling lichtstroom
Bron: VITO
De verhouding tussen de lichtstroom en het gebruikt (elektrisch) vermogen wordt het lichtrendement van een bron genoemd en wordt uitgedrukt in lumen per Watt (lm/W). De verlichtingssterkte (Figuur 3) van een bepaalde oppervlakte komt overeen met het aantal lumen dat erop invalt per m² (1 lux [lx]). Figuur 3: Voorstelling verlichtingsterkte
Bron: VITO
De ruimtehoek geeft voor een punt in de ruimte aan hoeveel het dit punt omvat en is dus een equivalent van een hoek maar dan in de driedimensionele ruimte (1 steradiaal sr). De grootte van een ruimtehoek wordt uitgedrukt in de SI-eenheid steradiaal. De eenheidsbol vormt daarbij een ruimtehoek van 4π steradiaal en is dus de grootste ruimtehoek. De lichtsterkte (Figuur 4) van een lichtbron is de lichtstroom die per eenheid van ruimtehoek in een bepaalde richting wordt uitgezonden (1 Candela [Cd]). Figuur 4: Voorstelling lichtsterkte
Bron: VITO
8
mei 2013
De luminantie (Figuur 5) van een lichtbron of van een bestraalde oppervlakte is de lichtsterkte per m² schijnbaar oppervlak. Het is een maat voor de helderheid, bij eenzelfde verlichtingssterkte hebben donkere oppervlakken een kleinere luminantie dan heldere oppervlakken. Figuur 5: Voorstelling luminantie
Bron: VITO
2 Wat is lichthinder? Lichthinder is de overlast veroorzaakt door kunstlicht bij mens en dier. Lichthinder treedt bij de mens voornamelijk op als regelrechte verblinding, als verstorende factor bij het verrichten van avondlijke of nachtelijke activiteiten of als bron van onbehagen. Ook dieren ondervinden lichthinder door versnippering en beïnvloeding van hun leefgebied en verstoring van hun bioritme. Vooral bij vogels, insecten en amfibieën is waargenomen dat buitenverlichting het gedrag beïnvloedt door desoriëntatie, afstoting en aantrekking. Er zijn geen aanwijzingen voor grootschalige nadelige gevolgen van buitenverlichting voor planten. Lichtvervuiling kan in het algemeen omschreven worden als als het overmatige en verspillende gebruik van kunstlicht. Een vorm van lichtvervuiling is de kunstmatige hemelgloed. Enkele vormen van lichtvervuiling gedefinieerd volgens CIE (Comité International de l' Eclairage) wordt hierna toegelicht: hemelgloed; strooilicht en verblinding. Daarnaast wordt ook kort ingegaan op ecologische lichtvervuiling en slagschaduw. 2.1 Hemelgloed (sky glow) Hemelgloed of lichtsluier is het gevolg van weerkaatsing van zichtbare en niet-zichtbare straling op gasmoleculen, waterdamp en stofdeeltjes in de lucht. Er bestaan twee soorten hemelgloed. Enerzijds is er de natuurlijke hemelgloed die veroorzaakt wordt door natuurlijke lichtbronnen en de luminantie van de atmosfeer, anderzijds is er de kunstmatige hemelgloed, veroorzaakt door de directe en weerkaatste straling van verlichtingstoestellen, lampen en verlichte oppervlakten. Vooral astronomen ondervinden lichthinder van hemelgloed. Hemelgloed (Figuur 6) is het gevolg van licht dat in de atmosfeer verstrooid wordt en daardoor de helderheid van de hemel verhoogt boven het natuurlijk achtergrondniveau. Om de hemelgloed te meten worden directe metingen van de nachthemel uitgevoerd. De kunstmatige hemelgloed is het gevolg van kunstlicht dat naar de hemel is gericht hetzij rechtstreeks, hetzij na reflectie op verlichte oppervlakken.
mei 2013
9
Figuur 6: Hemelgloed veroorzaakt door buitenverlichting
Bron: Vito©
De hemelgloed vermindert de waarneming van sterren. Daarom spreekt men van astronomische lichtvervuiling (Catherine Rich et al., 2005). De astronomen hebben eigen grootheden gedefinieerd, die hierna worden toegelicht.
Als een maat voor luminantie wordt de specifieke intensiteit gebruikt, uitgedrukt in 'schijnbare magnitudes' per vierkante boogseconde. Deze maat kan dus ook gebruikt worden om de hemelluminantie uit te drukken.
Als een maat voor verlichtingsterkte wordt de schijnbare magnitudes gebruikt. Schijnbare magnitudes van sterren variëren van -26,8 (de zon) tot +24 (de zwakste ster waarneembaar van op de aarde). Het is een logaritmische, negatieve schaal. Indien de schijnbare magnitude van een object met één eenheid daalt, dan wordt dit voorwerp 2,5 maal helderder. Onder ideale omstandigheden (zonder lichtvervuiling) kan men ’s nachts met het blote oog net sterren van de zesde schijnbare magnitude zien.
De vierkante boogseconde (boogsec²) is een ruimtehoek die overeenstemt met een vierkant met openingshoek in boogseconde.
De onvervuilde nachthemel heeft een specifieke intensiteit van 22 schijnbare magnitudes per 1 vierkante boogseconde in de zogenaamde V-filter . In de sterrenkunde meet men vaak het licht dat door een object uitgestraald wordt in een bepaald deelgebied van het elektromagnetische spectrum. Hierbij gebruikt men filters die enkel een bepaalde golflengte doorlaten. Bij wijze van vuistregel komen 22 schijnbare magnitudes overeen met een -4 luminantie van ongeveer 2,2 x 10 cd/m². Praktisch kan ook gebruik gemaakt worden van de limietmagnitude. De limietmagnitude of grensmagnitude is de schijnbare magnitude waarboven sterren niet meer zichtbaar zijn voor het blote oog tengevolge van lichtvervuiling. Een heldere nachthemel kan immers tot gevolg hebben dat sterren, die normaal voor het blote oog zichtbaar zouden moeten zijn, overstraald worden door kunstlicht. Omdat het menselijke oog gevoelig genoeg is om ‘s nachts met het blote oog sterren van schijnbare magnitude 6 waar te nemen, duidt een limietmagnitude van 6 op een onvervuilde nachthemel. Die maat is echter niet werkbaar voor sterren zwakker dan
1 In de astronomie worden verschillende kleurfilters gebruikt: Het meest voorkomende systeem is het UBV-fotometrie systeem met drie breedband kleurfilters (Narisada et al., 2004). De filters komen overeen met een ultraviolette, blauwe of zichtbare (visible) spectrale band, respectievelijk de U- de B- en de V-band. De V-band wordt bekomen bij gebruik van een breedbandfilter met een nominale waarde van 550 nm en is dus relevant voor zichtbaar licht. Astronomen zijn soms meer geïnteresseerd in de B-band. In de fotometrie daarentegen wordt meestal met één enkele kleurfilter gemeten, de V(λ) filter. Deze filter stemt overeen met de ooggevoeligheidscurve bij 'fotopisch zicht', de CIE V(λ) kurve.
10
mei 2013
een schijnbare magnitude 5 tot 6. Tabel 1 toont het verband tussen deze limietmagnitude en de hemelluminantie. Tabel 1: Verband tussen de magnitude van de zwakste nog zichtbare sterren en de helderheid van de nachthemel, gemeten m.b.v. de luminantie limietmagnitude 1 2 3 4 5
hemelluminantie mag / (boogsec)² 8,8 10,2 12 15,6 19,3
cd / m² 32 9 1,7 0,06 0,002
De limietmagnitudes zijn theoretische magnitudes, zoals ze zich zouden voordoen buiten de atmosfeer. In de praktijk moeten ze met 1/4 tot 1 magnitude verminderd worden, afhankelijk van de transparantie van de lucht, de hoogte van de ster, en eventuele verblinding. Bron: Garstang (1986)
2.2 Strooilicht (spill light, stray light) Strooilicht wordt omschreven als pandoverschrijdende verlichting, niet te verwarren met lichtverstrooiing. Concreet gaat het over licht dat objecten verlicht waarvan het niet de bedoeling was ze te verlichten, bv. het verlichten van voortuinen door de straatverlichting. We gebruiken de term hier voor licht dat relatief dicht bij de lichtbron wordt waargenomen (Figuur 7). Meestal is de lichtbron zelf ook zichtbaar. Omwille van de richtingafhankelijkheid is de luminantie hier een minder handige maat. Daarom stellen we de verlichtingsterkte als maat voor. Het is de totale hoeveelheid licht dat, per oppervlakte-eenheid, invalt op een bepaald oppervlak, en is dus een maat voor de verlichting van dat oppervlak (bv. een wegdek). In de verlichtingsleer is de eenheid van verlichtingssterkte de Lux (1 lx = 1 cd x steradiaal / m² = 1 lm / m²). Het is in essentie een vermogen per eenheid van oppervlak. 2.3 Verblinding (glare) Verblinding kan optreden wanneer bij een bepaalde installatie de verlichtingsbron rechtstreeks zichtbaar is en veel feller is dan de verlichte omgeving (Figuur 7). Dit wordt geïllustreerd in figuur 6 waarbij te zien is dat aan de loskade er een goede verlichting is maar aan de andere zijde verblinding wordt veroorzaakt. Verblinding maakt dat het moeilijk wordt om te zien en kan het doel van de verlichting teniet doen. Zowel de gebruikers van de installatie (bv. verkeersdeelnemers, recreanten …) als anderen (bv. buurtbewoners …) kunnen verblind worden door slechte verlichtingsinstallaties of door verlichtingsinstallaties die slecht afgesteld zijn bij openbare verlichting, reclameverlichting, klemtoonverlichting, terreinverlichting. Verblinding of ‘glare’ is een ruim begrip dat in de literatuur verder opgedeeld wordt in drie types (Narisada et al., 2004):
'Blinding glare' of 'Absolute glare' is vrij te vertalen als volledige verblinding, waarbij de lichtsterkte zo hoog is dat een normale waarneming niet mogelijk is. Dit treedt vooral op bij daglichtsituaties (bv. wanneer men uit een tunnel rijdt).
'Disability glare' of 'physiological glare' is vrij te vertalen als storende verblinding of fysiologische verblinding, waarbij een lichtbron door zijn storend licht de waarneming vermindert (bv. te weinig contrast voor een goede waarneming door achtergrondlicht van een storende lichtbron).
‘Discomfort glare' is vrij te vertalen als psychologische verblinding, waarbij er geen verminderde waarneming is maar wel een oncomfortabele psychologische beïnvloeding door het licht.
mei 2013
11
Figuur 7: Illustratie van strooilicht en verblinding
Bron: AMINAL (2003)
Figuur 8: Illustratie van verblinding
Bron: VITO
2.4 Ecologische lichtvervuiling Het begrip ecologische lichtvervuiling wordt gedefinieerd als de negatieve ecologische effecten van kunstmatige buitenverlichting op dier- en plantsoorten (Catherine Rich et al., 2005). De duisternis van de nacht is hierbij gedefinieerd als een van de elementaire natuurkwaliteiten die men - vooral in natuurgebieden - zo min mogelijk dient te verstoren. De duisternis is een bron van informatie voor dieren. Hoe verder van de evenaar, hoe groter de seizoensgebonden lichtverschillen, en hoe meer de natuur zich richt op het licht als informatiebron.
12
mei 2013
2.5 Slagschaduw Een vorm van hinder die zich wat ietwat buiten de normale definitie van lichthinder situeert is slagschaduw. Deze hinder ontstaat door weerkaatsing van licht en/of werpen van schaduw van de ronddraaiende bladen van windturbines (Figuur 9). Hierdoor wordt een min of meer ritmische afwisseling van licht en schaduw gecreëerd die door personen als hinderlijk kan ervaren worden. Het grote verschil met de bovenstaande definities van lichthinder is dat deze vorm niet gebaseerd is op kunstmatige verlichting, maar op natuurlijk licht. De combinatie van uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen en de hoge bevolkingsdichtheid en disperse ruimtelijke ordening zorgt ervoor dat slagschaduw regelmatig aangehaald word bij bezwaarschriften van omwonenden tegen de installaties van windmolens. Dit argument wordt vaak gebruikt in combinatie met geluidshinder en waardedaling van de woning. Mogelijke maatregelen zijn het tijdelijk stilleggen van de turbine op basis van berekeningen voor alle zonnestanden, wat uiteraard gevolgen heeft voor het economisch rendement van de windturbine, en het vastleggen van bufferzones rond de locatie van windturbines. Figuur 9: Slagschaduw door windturbines
Bron: Shutterstock
3 Situering van lichthinder In dit deel wordt lichthinder gesitueerd in tijd, bespreken we kort de bronnen en worden de relatie met andere milieuthema’s toegelicht. Voor de sterrenkundige waarnemingen gebruikt de Koninklijke Sterrenwacht van België fotografische platen. Dit zijn grote glazen platen waarop een emulsie is aangebracht die zeer lichtgevoelig is. Op die manier kan het licht dat van veraf gelegen sterren komt opgevangen worden en zichtbaar gemaakt. In 1920-1945 was de hemelachtergrond, afkomstig van verlichting op de aarde, nog niet merkbaar op de fotografische platen, zelfs niet na belichtingstijden van een uur met een telescoopopening van 40 cm. In 1996 echter kon men met een opening van 40 cm niet langer dan 10 minuten belichten (Pauwels 1996). Daarna begint de hemelachtergrond de zwakste sterren te overstralen. Als men de waarnemingen vergelijkt met hetzelfde instrument en met dezelfde methodes, is de limietmagnitude er met ongeveer 2 magnitudes of een factor 6 op achteruitgegaan in een tijdsspanne van 50 jaar ten
mei 2013
13
gevolge van de lichtverontreiniging. Vermits de magnitudeschaal logaritmisch is, komt een verschil in magnitude 2 overeen met een factor (2,5 x 2,5 =) 6 in helderheid. Dit voorbeeld geeft een goed idee van de toename van de (buiten)verlichting de voorbije decennia. Er zijn een hele reeks activiteiten waar (buiten)verlichting gebruikt wordt. Hieronder volgt een niet-limitatieve lijst van mogelijke bronnen van lichthinder:
Huishoudens: buitenverlichting van tuinen, zwembaden binnenhuisverlichting die naar buitentreedt door vensters;
en
toegangswegen,
Industrie: verlichting van industrieterreinen en parkeerterreinen;
Energie: verlichting van industrieterreinen en parkeerterreinen, verlichting van koeltoren;
Landbouw (glastuinbouw): assimilatieverlichting;
Transport: gemeentelijke/provinciale/gewestelijke overheden: openbare verlichting, bestaande uit straatverlichting en verlichting van openbare ruimten (parkeerterreinen ...) koplampen van wagens en vrachtwagens;
Handel & diensten: verlichte reclamepanelen, lichtreclame, verlichting van parkeerterreinen, verlichte uitstalramen, binnenverlichting van kantoorgebouwen die naar buitentreedt door vensters;
Toerisme & recreatie: verlichting van sport- en recreatieterreinen en skytracers (omhoogstralende schijnwerpers bij bioscopen en dancings); verlichting van parken; klemtoonverlichting van monumenten, historische gebouwen, e.d. e
Deze lijst met activiteiten bevatten vooral zaken die na de 2 wereldoorlog ontstonden of een grote groei kenden, wat de stijging van hemelachtergrondlicht verklaart. De laatste jaren is er een kentering in mentaliteit. De stijgende energiekosten, de economisch crisis en de link tussen klimaatverandering en energiegebruik zorgen voor een streven naar een lager energiegebruik en minder verspillende verlichting. Dit lager energiegebruik resulteert enerzijds door gebruik van nieuwe technologieën die evenveel of meer licht geven bij eenzelfde verbruik. Anderzijds is er ook een trend naar minder verlichten (cfr. doven van de lichten op de autosnelwegen sinds 15 juli 2011) en efficiënter verlichten. Deze laatste trends hebben ook effect op de lichthinder. Bij efficiëntere verlichting is er namelijk aandacht voor het beperken van licht dat opwaarts gestuurd wordt en maximaal de verlichting te sturen naar het te verlichten oppervlak door correcte installatie van aangepaste armaturen. Hemelgloed, een vorm van lichtvervuiling is afhankelijk van de luchtkwaliteit en meer bepaald met de aanwezigheid van (fijne) stofdeeltjes. Het opwaarts gericht licht botst tegen de stofdeeltjes in de lucht die het licht weerkaatsten met hemelgloed als resultaat. Op dagen met hoge stofconcentraties in de lucht zal er dus ook meer kunstmatige hemelgloed waarneembaar zijn.
4 Lichtvervuiling in de omgeving Licht verspreidt zich vrij homogeen doorheen de lucht en kan zo tot lichtvervuiling leiden. Verblinding en strooilicht zijn eerder lokale problemen. Hemelgloed is daarentegen in een ruimer gebied van toepassing en relevant voor bespreking voor de ruimtelijke context Vlaanderen. Hemelgloed is afhankelijk van de positie van de waarnemer. Er zijn daarom verschillende manieren om de hemelgloed te bepalen. Van op de begane grond geldt de helderheid van de sterrenhemel als maat voor de lichtvervuiling. Vanuit de ruimte nemen satellieten het rechtstreeks geëmitteerde en gereflecteerde kunstlicht waar. In dit hoofdstuk gaan we dieper in op de helderheid van de sterrenhemel, de lichtvervuiling waargenomen vanuit de ruimte en de hemelgloed op basis van satellietmetingen en grondmetingen.
14
mei 2013
4.1 Helderheid van de sterrenhemel waargenomen met het oog De helderheid van de sterrenhemel kan via waarnemingen met het blote oog (van een groep testpersonen) opgevolgd worden. Grensmagnitudewaarnemingen zijn sporadisch beschikbaar vanaf 1988. Zij worden op een onregelmatige basis genoteerd, vnl. bij waarnemingen van meteoren en kometen. Astronomen zoeken wel steeds donkere locaties, zodat de methode van de grensmagnitudes het probleem van de lichtvervuiling kan onderschatten. De methodiek is als volgt. De helderheid van de nachtelijke hemel wordt gemeten met de grensmagnitude, d.i. de magnitude of typische helderheid van de ster die nog net zichtbaar is met het blote oog. Enkel de observaties bij een belichte maanfractie kleiner dan 67 % worden weerhouden en worden vervolgens gegroepeerd per ruimtelijke eenheid. Per ruimtelijke eenheid (gemeenten en provincies) wordt het voortschrijdende gemiddelde van de waarnemingen over drie jaren berekend. De resultaten per gemeente kunnen geklasseerd worden in vijf intervallen: kleiner dan 4,0 magnitudes; tussen 4,0 en 4,7 magnitudes; tussen 4,8 en 5,5 magnitudes; tussen 5,6 en 6,3 magnitudes; groter dan 6,3 magnitudes. Deze methode is niet erg nauwkeurig en leidt tot fouten door:
Het gebruik van verschillende waarnemingsplaatsen aangezien de variatie tussen de waarnemingspunten groter is dan de variatie binnen dezelfde waarnemingspunten.
Het gebruik van verschillende waarnemers met elk een verschillende subjectieve beoordeling van de grensmagnitude.
Het gebrek aan een fijnmazig waarnemingsnet, met vaste waarnemingspunten die volgens een geijkte procedure de grensmagnitude opmeten, waardoor een goede ruimtelijke weergave niet mogelijk is. Metingen kunnen dus enkel met zeer grootschalige waarnemingen met veel gebruikers.
De meting is afhankelijk van zeer goed weer en wordt ook beïnvloed door de luchtkwaliteit.
4.2 Licht waargenomen vanuit de ruimte De satellieten van het Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) van de US Air Force bevinden zich in een baan van 830 km hoogte rond de aarde. Ze zijn uitgerust m.b.v. het Operational Linescan System (OLS), dat zo gevoelig is dat het instrument ook in staat is om bij nieuwe maan stedelijke, industriële en andere antropogene lichtbronnen te detecteren. Door het Along-Scan Gain Control (ASGC) systeem wordt de belichting aangepast voor optimale meteorologische informatie. Hierdoor is het signaal in brongebieden (stedelijke gebieden) echter verzadigd, waardoor men voor deze gebieden enkel weet dat ze zich boven een bepaald lichtniveau bevinden (zie de witte vlekken op Figuur 10). Om de satellietbeelden om te zetten in een lichtvervuilingskaart, worden volgende stappen ondernomen:
correctie van de geografische ligging van elke pixel (m.b.v. de vluchtgegevens van de satelliet);
eliminatie van opnames van bewolkte gebieden;
eliminatie van toevallige verlichting (bv. bliksem);
aggregatie van alle metingen in een zelfde pixel (de ruimtelijke resolutie bedraagt 2,7 x 2,7 km). Een pixel die bij elke opname als verlicht werd waargenomen krijgt de waarde 100, een pixel die nooit verlicht werd waargenomen krijgt de waarde 0.
De bovenste foto van Figuur 10 werd samengesteld aan de hand van 231 beelden uit de periode oktober 1994 tot maart 1995, afkomstig van de F-10 en F-12 satellieten met opnames om 21u30. Hier ziet men het percentage wolkenvrije observaties, waarbij een pixel als lichtemissiebron werd herkend. Zo worden de stabiele lichtbronnen geobserveerd en niet de
mei 2013
15
tijdelijke bronnen, zoals branden of bliksems. Pixels geven een gebied weer van 2,7 x 2,7 km. Hierdoor zijn lineaire lichtbronnen zoals wegen niet zichtbaar. De stedelijke agglomeraties zijn duidelijk zichtbaar, evenals industriecomplexen langs het Albertkanaal en het kanaal Gent-Terneuzen en de glastuinbouwstreek ten noorden van Mechelen. De informatie die uit deze beelden kan worden afgeleid, is relevant voor onder meer astronomen die een geschikte locatie voor een observatiepost zoeken. Figuur 10: Lichtvervuiling waargenomen vanuit de ruimte (Vlaanderen, 1994-1995; 2012)
Bovenste figuur situatie oktober 1994 - oktober 1995; onderste foto: april 2012-oktober 2012; beide foto’s hebben een andere schaal. Bron: VITO NOAA/NGDC
4.3 Kunstmatige hemelluminantie op basis van satelietmetingen De kunstmatige hemelluminantie wordt veroorzaakt door kunstlicht. De kunstmatige hemelluminantie kan berekend worden op basis van satellietmetingen van de opwaartse lichtstroom, het reliëf en een atmosfeermodel. Hierbij wordt ook een aanname gemaakt voor de natuurlijke hemelluminantie.
16
mei 2013
Figuur 11: Kunstmatige hemelluminantie als percentage van de natuurlijke hemelluminantie (Europa, 1998)
Bron: Cinzano & Falchi (2000)
Figuur 12: Kunstmatige hemelluminantie voor middernacht (België, 1998-2000)
Uitgedrukt in schijnbare magnitudes in de V-band. Legende: 21.5 = wit 21-21.5 = groen 20.5-21 = donkergroen 2020.5 = kaki 19.5-20 = geel 19-19.5 = donkergeel 18.5-19 = roos 18-18.5 = oranje17.5-18 = bruin <17.5 = donkerrood Bron: Cinzano & Falchi (2000)
mei 2013
17
De omstandigheden van de metingen waarop deze kaart gebaseerd zijn en de veronderstelling bij de berekening spelen een belangrijke rol bij de interpretatie van de resultaten. De natuurlijke hemelluminantie is afkomstig van de hemellichamen, weliswaar bij nieuwe maan in Figuur 11. Voor de V-band gebruikt men een breedbandfilter met een nominale waarde van 550 nm deze is dus relevant voor zichtbaar licht, astronomen zijn soms meer geïnteresseerd in de B-band. De berekening veronderstelt ook standaard atmosfeercondities (aërosolinhoud K=1), in werkelijkheid is er een variabele invloed van stof en regen. De metingen vinden ook steeds op hetzelfde tijdstip plaats, voor België ongeveer om 21u30. De situatie tijdens de stille uren (0 u – 5 u) is dus gunstiger dan in Figuur 11 wordt voorgesteld. De natuurlijke achtergrondstraling van 1998 werd overgenomen. De natuurlijke achtergrondstraling wordt in belangrijk mate beïnvloed door de zonneactiviteit. In 1998 was de zonneactiviteit laag zodat werkelijke natuurlijke achtergrondstraling aanzienlijk hoger kan liggen. Bovendien werd door Cinzano aangenomen dat de hemelgloed jaarlijks met 10 % toenam om gegevens van verschillende jaren te harmoniseren, hetgeen onwaarschijnlijk veel is. Verificatie toonde aan dat er globaal 10 % onzekerheid is en tot 60 % per punt. Figuur 11 illustreert duidelijk het verband tussen bevolkingsdichtheid en lichtvervuiling in Europa. Vlaanderen, het grootste deel van Nederland en het Ruhrgebied bevinden zich op een vergelijkbaar niveau (> 300 %). Groene gebieden met een kunstmatige hemelluminantie kleiner dan de natuurlijke zijn vooral in afgelegen gebieden van Frankrijk en Spanje gelegen. De kuststroken illustreren duidelijk de sterke uitdeining van de hemelgloed. Een klein deel van de Westhoek kent een verhouding van 100 % - 300 %. Duidelijk herkenbaar in deze laatste categorie zijn de Vlaamse ruit (doorlopend naar het Brusselse Hoofdstedelijke Gewest en de regio Charleroi), het economische netwerk Albertkanaal en de grensoverschrijdende netwerken Kortrijk-Rijsel en Hasselt-Genk-Maastricht-Aken-Luik. Figuur 12 geeft meer detail omdat het een logaritmische kaart is waarbij er meer gegevens bekend zijn voor de zones >900 % in Figuur 11. Brussel en Antwerpen hebben de grootste hemelgloed. Brussel waarschijnlijk eerder vanwege de hoge bevolkingsdichtheid en Antwerpen mogelijk door het industriegebied in het havengebied. 4.4 Hemelluminantie op basis van grondmetingen Hemelluminantie gloed of hemelluminantie kan ook bepaald worden aan de hand van grondmetingen. Hierbij worden de meettoestellen ’s nachts bij nieuwe maan op de hemel gericht en wordt de luminantie van de hemel bepaald (m.a.w. hoeveel licht valt vanuit de hemel op de aarde). De totale hemelluminantie (natuurlijke en kunstmatige) kan uitgedrukt worden in schijnbare magnitudes (Figuur 14, Figuur 15). Het geeft een goed beeld van de totale lichtvervuiling en is relevant voor de hinder bij astronomische waarnemingen. De methodiek is als volgt. De totale hemelluminantie kan rechtstreeks vanop de grond gemeten worden (Van Tichelen et al., 2007b). met meettoestellen die vanop de grond vertikaal met een openingshoek van 60° de luminantie van de hemel meten. Om interferentie met maanlicht of het teruggekaatste licht op wolken te vermijden, wordt best gemeten bij nieuwe maan en een wolkenloze hemel. Op basis van grondmetingen werd de originele Cinzanokaart geactualiseerd (Van Tichelen et al., 2007b). Om de kaart te extrapoleren naar een tijdstip na middernacht kunnen metingen vóór als na de middernacht gebruikt worden. De specifieke intensiteit wordt hier als eenheid gebruikt omdat dit een logaritmische schaal is die de grote variaties met voldoende detail weergeeft. Figuur 13 en Figuur 14 tonen de resultaten van grondmetingen. Figuur 15 toont de geactualiseerde kaarten. Bemerk dat de meeste meettoestellen hun eigen spectrale gevoeligheid hebben en dat vergelijking van metingen hierdoor kunnen afwijken. De relatie tussen hemelluminantie in astronomische (V) en fotometrische (L) grootheden in de V(λ) band is (Narisada, 2004): 5
L [cd/m²] = 1,085.10 .e
-0,92102.V
waarbij V de 'specifieke intensiteit' is in schijnbare magnitudes per vierkante boogseconde.
18
mei 2013
Figuur 13: Lichtverspreidingstest (Diest, 2007)
meting in Luminantie (mCd/m²) Bron: Van Tichelen et al. (2007)
Figuur 14: Verzamelde meetgegevens afgeleid uit bestaande hemelluminantiekaarten van Cinzano en Falchi
in luminantie (mCd/m²) met overeenkomstige onder- en bovengrens kaarten Cinzano en Falchi Bron: Van Tichelen et al. (2007)
mei 2013
19
Figuur 15: Hemelluminantie berekend op basis van satellietbeelden (België, 1998, 2007)
Uitgedrukt in specifieke intensiteit. Bron: Van Tichelen et al. (2007)
20
mei 2013
Tabel 2: Metingwaarden tijdens de Nacht van de Duisternis (5 locaties in Vlaanderen, 3-4 maart 2007) datum
tijd
3/03/2007 3/03/2007 4/03/2007
21:49:00 22:18:00 0:30:00
4/03/2007 4/03/2007
0:30:00 1:55:00
locatie
GPS N
Geelsebaan Herentals/haven(Bewolkt) Hasselt Kolonel Dussartplein Herentals/park Kasterlee/reserv
51,19611 51,17722 50,9166
5,02833 4,85750 5,3300
luminantie (mCd/m²) 8,0 22,4 5,4
51,17806 51,19500
4,83361 4,91333
2,6 10,6
Tijdens deze nacht vond een maansverduistering plaats rond 0h30.
GPS E
Bron: Van Tichelen et al. (2007)
Deze methode is een rechtstreekse methode en dus zijn de meetfouten in principe beperkt tot de meetfout van het toestel. Bij grondmetingen dient rekening worden gehouden met de variaties van fijn stof in de atmosfeer, sterke veranderingen in lokale lichtbronnen (vooral in brongebieden) en zijn voldoende wolkenvrije metingen nodig. Er kan gecorrigeerd worden voor fijn stof d.m.v. het in rekening brengen van een correlatie. De invloed van lokale lichtbronnen in de metingen kan men beperken door in donkere gebieden te meten. De meetwaarden in deze donkere gebieden bevatten de bijdrage van brongebieden die tot 30 km verwijderd zijn, hierdoor kunnen ze dus een goed beeld van de algemene toestand geven voor een groot gebied.
5 Gevolgen van lichthinder In dit deel worden de gevolgen voor economie, mens en natuur besproken. 5.1 Gevolgen voor economie Relighting of REG-actie is het proces waarbij bestaande binnen- en/of buitenverlichting in bedrijfsomgevingen of openbare plaatsen (wegen, parken …) wordt aangepast zodat deze zuiniger en efficiënter zijn, zonder aan comfort in te boeten. De extra investeringen in verlichtingsinfrastructuur voor de uitvoering van maatregelen om de efficiëntie van de verlichting te verbeteren kunnen geheel of gedeeltelijk terugverdiend worden door elektriciteitsbesparingen. Daarnaast is er vaak ook een daling van de onderhoudskosten bv. door lampen die langer meegaan en dus minder snel moeten vervangen worden (zie ook 6.3 REG-acties). 5.2 Gevolgen voor mens Buitenverlichting is bijna nooit een nevenverschijnsel maar is meestal het doel op zich, enig uitzondering hierop is de buitenverlichting die ontstaat door serres met assimilatiebelichting indien ze ’s nachts niet afgeschermd zijn. Buitenverlichting kan met verschillende doelstellingen geïnstalleerd worden: verhogen van verkeersveiligheid, verminderen van criminaliteit, verhoging van het veiligheidsgevoel, bevordering van voetgangersverkeer en sociaal contact, sfeer, stadsverfraaiing, signalisatie, oriëntatie, commerciële en recreatieve activiteiten ’s nachts ... Hemelgloed veroorzaakt vooral hinder bij (amateur-)astronomen. De bevolking kan ook hinder ondervinden van verblinding en strooilicht. Strooilicht op het slaapkamervenster kan ook voor slaapstoornissen zorgen. Deze problemen zouden geval per geval opgelost kunnen worden door het afschermen of het gebruik van een beter gerichte verlichting. Voor deze problemen zou een nieuwe strikte reglementering een oplossing kunnen bieden. 5.2.1 Invloed op het bioritme en borst- en darmkanker Melatonine speelt in dit alles een belangrijke rol (Czeisler et al., 1986, Figueiro et al., 2006). Dit hormoon heeft een belangrijke invloed op de biologische klok en dus het dag- nachtritme. Melatonine wordt in de nachtcyclus van het lichaam aangemaakt en de productie stopt in de
mei 2013
21
dagcyclus. Er blijkt ook een zeker verband te zijn tussen licht in de dagcyclus en het onderdrukken van de melatonineproductie in de dagcyclus. Het is vooral blauw licht of UVlicht dat een invloed zou hebben. Dit licht zou via de huid inwerken en de reactietijd van het lichaam hierop is eerder traag (Figueiro et al., 2003b). Hieraan werden drie effecten van de verlichting op de gezondheid verbonden (Lewy, 1980), Czeisler et al., 1986, Figueiro et al., 2006, Figueiro et al., 2003a, IEA, 2006):
winterdepressie ('Seasonal Affective Disorder' of SAD) door te weinig licht in de dagcyclus,
slaapstoornissen door te weinig licht in de dagcyclus of een teveel in de nachtcyclus, en
een mogelijke indirecte relatie tussen de ontwikkeling van borstkanker en teveel licht in de nachtcyclus.
Het onderzoek gerelateerd met verlichting en slaapstoornissen of winterdepressie is uiteenlopend en het is zeker niet de enige mogelijke oorzaak van slaapstoornissen of depressie. Bemerk dat melatonine als medicijn voor slaapstoornissen (bv. jetlag) verkocht wordt en in de VS vrij verkrijgbaar is. Er is onderzoek dat suggereerde dat er dagelijks een korte periode van zeer hoge verlichtingssterkte nodig zou zijn om winterdepressie te onderdrukken, hiervoor werd bijvoorbeeld 2 500 lux gedurende 2 uur gesuggereerd (Lewy , 1980) en afhankelijk van de verlichtingsterkte mag het ook korter of langer zijn. Er zijn ook modellen ontwikkeld om te zien hoeveel licht gedurende de nachtcyclus de melatonine productie betekenisvol zou kunnen onderdrukken. Als drempelwaarde werd hiervoor een onderdrukking met 15 % met een betrouwbaarheid van +/- 10 % voorgesteld. Modellen werden ontwikkeld om de experimentele waarden om te zetten in lichttechnische grootheden; dit resulteerde in een drempelwaarde van 30 lux wit licht gedurende 1 uur (Figueiro et al., 2006). Blauw licht kan meer invloed hebben dan het typische gele licht van de straatverlichting minder (Figueiro, 2003a). Bemerk dat er in straatverlichting tot 20 lux gemiddelde verlichtingsterkte geïnstalleerd wordt met een typische overdimensionering voor vervuiling en veroudering van factor 1,3 (Van Tichelen et al., 2007). De kans dat deze drempelwaarde in de periode van nachtrust op regelmatige basis overschreden wordt door straatverlichting is dus onwaarschijnlijk. In het kader van het voorzorgsprincipe kan men bv. aanbevelen om na te gaan of deze drempelwaarde van 30 lux lokaal niet overschreden wordt in buitenverlichting op plaatsen waar bewoners zich langdurig kunnen bevinden voor de nachtrust. In 1987 lanceerde Richard Stevens de 'Melatonin hypothese' die suggereert dat er een verband zou kunnen zijn tussen borstkanker en het gebruik van kunstlicht,.Dit door het onderdrukken van de melatonineproductie gedurende de nachtcyclus terwijl melatonine de groei van borstkanker zou kunnen onderdrukken (Stevens et al.,1987). Dit heeft aanleiding gegeven tot verschillende onderzoeken over deze relatie maar eenduidige conclusies kunnen niet genomen worden (Figueiro et al., 2006). De verlichtingsniveaus bij straatverlichting zijn te laag zijn om melatonine significant te beïnvloeden waardoor een betekenisvolle relatie tussen straatverlichting en borstkanker weinig waarschijnlijk is. De meest voor de hand liggende bevolkingsgroep die aan veel licht gedurende de nachtcyclus wordt blootgesteld is zijn vrouwen die nachtarbeid verrichten; typische daglichtniveaus zijn 10 000 - 100 000 lux en het risico op blootstelling gedurende de periode van de 'nachtrust' is groot. Een beperkte reeks statistische onderzoeken vond een lichte verhoging van het risico voor borstkanker bij vrouwen die nachtarbeid verrichten factor 1,35 tot 1,79, maar dit wil niet zeggen dat licht gedurende de nachtperiode de oorzaak was (Figueiro et al., 2006). Merkwaardig was ook dat in één studie vrouwen die 30 jaar nachtarbeid verrichten minder risico vertoonde verrichten dan vrouwen die 20 jaar nachtarbeid verrichten. Het is weinig waarschijnlijk dat alle vrouwen een verhoogd risico vertonen op borstkanker door de publieke straatverlichting. De verlichtingssterkte van straatverlichting is immers veel lager dan die uit de studies en de blootstelling aan straatverlichting is vermijdbaar vlak voor of gedurende de periode van de nachtrust. 5.2.2 Verkeersveiligheid en criminaliteit Een belangrijke doelstelling van verlichting is het verhogen van de veiligheid. Dit kan gaan over een verhoging van de verkeersveiligheid (bv. wegverlichting) of voor een vermindering
22
mei 2013
van de criminaliteit (bv. wegverlichting, buitenverlichting rond bedrijfsgebouwen, woningen …). Onderzoek hierover levert niet altijd eenduidige resultaten op, maar in grote lijnen kan toch het volgende besloten worden (Narisada & Schreuder, 2004, Ramsay, 1991):
Buitenverlichting kan verkeersongevallen met slachtoffers tot typisch 30 % (afhankelijk van verkeersituatie en type ongeval) doen verminderen door een verbetering van de waarneming.
Buitenverlichting verhoogt vooral het veiligheidsgevoel. Bewoners zouden hierdoor meer op straat komen en dit is dan weer bevorderlijk voor sociale contacten in dicht bevolkt gebied en dus de volksgezondheid.
Buitenverlichting heeft geen aantoonbare invloed op de totale criminaliteit in een stad of grote zone. Buitenverlichting kan wel een verschuiving van de criminele activiteiten veroorzaken naar minder of niet verlichte gebieden omdat criminelen de lage verlichtingsterkte kunnen uitbuiten voor het verbergen van hun activiteiten. Het oog heeft voor lage verlichtingssterkte (scotopisch zicht zie 5.2.3 Kleurwaarneming bij lage luminantie) enige aanpassingtijd (5 tot 10 minuten) nodig en sommige criminelen kunnen dit als tijdsvoordeel uitbuiten.
5.2.3 Kleurwaarneming bij lage luminantie Waarneming van licht gebeurt in het menselijke oog door het netvlies. Dit netvlies bestaat uit verschillen types lichtgevoelige cellen namelijk kegeltjes en staafjes. Kegeltjes zijn lichtgevoelige cellen die het mogelijk maken om kleur waar te nemen, er zijn drie soorten kegeltjes, voor elke basiskleur één. Waarneming waarbij vooral kegeltjes gebruikt worden, noemt fotopisch zicht. Daarnaast is er ook 1 type van staafjes. Dit type lichtgevoelige cellen kan licht en duisternis onderscheidden maar geen kleur. Wanneer bij het zien enkel deze staafjes gebruikt worden, spreekt men over scotopisch zicht. Fotopisch zicht is dominant bij hoge luminanties (> 3 Cd/m²). Scotopisch zicht treedt op bij lage luminanties (< 3 Cd/m²). Er is ook een overgangsgebied van 0,01 tot 3 Cd/m² waarbij beide fotopisch en scotopisch zicht mogelijk zijn, men spreekt dan ook van mesopisch zicht. De luminantieniveaus bij buitenverlichting zijn doorgaans laag(< 3 Cd/m²) en bijgevolg moet men eigenlijk rekening houden met scotopisch zicht en dus ook de bijhorende vermindering van de kleurwaarneming. Bij het ontwerp en controle van verlichtingsinstallaties (anno 2005) wordt hierbij nochtans geen rekening gehouden. De waardes voor luminantie en lamprendement worden nog steeds gemeten en weergegeven met de fotopische ooggevoeligheidscurve (V(λ) (CIE, 1924) en de normen met vereiste voor straatverlichting (EN 13201-2) zijn ook hierin gedefinieerd. Indien men wel rekening zou houden met scotopisch zicht moeten de luminantiewaardes bij lage niveaus (< 3 Cd/m²) relatief geïnterpreteerd worden en dus aangepast worden. Een voorbeeld voor correcties voor verschillende lampen(kleuren) is samengevat in Tabel 3. Tabel 3: Correcties voor fotopische luminantie met gekleurde lampen lamp type lage druk natrium hoge druk natrium metaalhalide
kleur lamp (Cd/m²) oranje goudgeel wit
lampvermog en (Watt) 90 250 400
% schijnbaar rendement (lm/W) 10 1 0,5 0,1 0,01 100 96 95 75 34 100 98 96 86 68 100 103 105 116 138
0,001 24 62 144
Bron: Narisada & Schreuder (2004)
5.3 Gevolgen voor natuur 5.3.1 Dieren De belangrijkste en meest beschreven invloed is de aantrekking van insecten door kunstlicht. De invloed van kunstlicht op insecten wordt zeer uitvoerig beschreven in 'Zur Einwirkung von Aussenbeleuchtungsanlagen auf nachtaktive Insekten'. Hieruit kan men besluiten dat er voor deze aantrekking geen hoge luminanties nodig zijn en insecten (nachtvlinders, muggen ...)
mei 2013
23
vooral door blauw licht of UV aangetrokken worden. Bijgevolg dient men bij buitenverlichting blauw licht en wit licht te beperken, ook dus wit licht want het bevat de blauwe lichtcomponent. Er zijn veel gesuggereerde risico’s van verlichting voor dieren afname van de populatie door barrièrewerking, sterfte als gemakkelijke prooi, aanrijdingen met wegverkeer of aanvaringen met wegverlichting door aantrekking, desoriëntatie of onaangepast gedrag, aantasting of mislukking van de voortplanting door desynchronisatie of door conditievermindering; vroegtijdig uit winterslaap komen; verlate wegtrek … (Catherine Rich et al., 2005, de Molenaar et al.1997, Steck, 1997). In de volgende punten wordt hierop ingegaan:
Veldwaarnemingen zijn veeleer anekdotisch. Zo bestaat er enige kennis over de reactie van sommige vleermuissoorten op kunstverlichting. Straatverlichting trekt de Laatvliegervleermuis duidelijk aan want het verspreidingspatroon van deze soort correleert in Zeeuws-Vlaanderen sterk met de verspreiding van lantaarnpalen. Dit is niet verwonderlijk aangezien de prooi van de vleermuis bestaat uit insecten die door de verlichting aangetrokken worden. De verlichting op zich kan dan weer vleermuizen afstoten, omdat dit nachtdieren zijn, met als gevolg dat de zij hun prooi niet vinden. De Watervleermuis mijdt dan weer kunstlicht, zodat een verlichte kasteelvijver vaak pas ‘s avonds wordt bevlogen nadat de verlichting is uitgezet.
Glimwormen en vuurvliegen kwamen vroeger vrij algemeen voor in onze contreien maar het is onbekend hoe die soorten er nu voorstaan. Zij gebruiken deze bioluminicentie om elkaar op te sporen tijdens de voortplanting door lichtsignalen. De lichtniveaus zijn zo laag dat verblinding bij deze dieren al bij lage lichtniveaus kan optreden, kwantitatieve gegevens ontbreken.
Ook van reptielen zoals salamanders wordt beweerd dat zij mogelijk hinder ondervinden van kunstlicht. Zij zijn gevoelig aan elke verstoring van hun leefomgeving en hun wereldpopulatie gaat sterk achteruit. Het zijn nachtdieren met mogelijk een meer uitgesproken reactie in vergelijking met de mens op nachtelijk kunstlicht voor de verstoring van hun bioritme.
Ook kunnen nachtelijke zoogdieren zoals veldmuizen en ratten of meer algemeen knaagdieren ecologisch verstoord worden door de mogelijke relatie van nachtelijk kunstlicht met borstkanker (Figueiro et al. (2006)), vooral indien die dieren een meer uitgesproken reactie zouden vertonen.
Van konijnen en bepaalde vissoorten is geweten door jagers en vissers dat licht gebruikt kan worden om ze aan te trekken bij nacht.
Ook voor de ree kon besloten worden dat drukke wegen actief gemeden worden en de territoria actief begrenzen, er werd geen invloed op de reeënpopulatie vastgesteld (Holsbeek, 2001). Die dieren worden mogelijk gewoon afgeschrikt door lawaai en licht.
Ook de invloed van wegverlichting op het broedgedrag en broedsucces van grutto’s bestudeerd (de Molenaar, 2000). Dit beperkt onderzoek is uitgevoerd in het open weidegebied aan weerszijden van de A9 te Nederland tussen Limmen en Akersloot. De grutto is gekozen als gidssoort voor weidevogels in het algemeen. Hieruit viel te besluiten:
Er was geen negatieve invloed van het wegverkeer(geluid) meetbaar. Blijkbaar kan deze invloed gecompenseerd worden door terreinfactoren die de habitatkwaliteit mee bepalen.
De vogels die als eerste beginnen te nestelen bleken hun nestplaats significant verder van de lichtbron af te kiezen dan vogels die later gaan nestelen.
Een invloed van verlichting op het gemiddelde eivolume per nest, als indicatie voor het broedsucces en de conditie van de oudervogels, is in het onderzoek niet aangetoond.
Evenmin is een invloed van verlichting op de predatie van gruttolegsels aangetoond.
De invloed van buitenverlichting kan vooral worden beperkt door het gebruik van relatief lage verlichtingsniveaus. Ter vergelijking, bij fel zonlicht is de verlichtingsterkte tot 100 000 lux
24
mei 2013
terwijl dit bij openbare verlichting maximaal 40 lux is, bij volle maan heeft men overal een verlichtingsterkte van 0,25 lux. 5.3.2 Planten Groene planten hebben enerzijds licht nodig om te groeien door de fotosynthese. Daartoe beschikken ze over chlorofyl dat gevoelig is voor licht in het golflengtegebied tussen 400 nm en 700 nm (groeilicht). Hoe meer groeilicht er aanwezig is, hoe sneller de plant groeit. Planten meten anderzijds ook het licht, via het fotoperceptieproces. Daarbij zijn speciale moleculen, de fotoreceptoren, betrokken. Daarvan zijn er twee types, één voor licht tussen 300 nm en 500 nm, en één voor licht met golflengte groter dan 600 nm. Deze laatste is de fytochroom. Het beïnvloedt allerlei celactiviteiten, zoals kieming, celstrekking, ontvouwing van nieuwe bladeren, doorbreking van winterrust, vorming van plastiden en het transport van plantenhormonen. De invloed van buitenverlichting is hier waarschijnlijk beperkt door de relatief lage verlichtingsniveaus die bij buitenverlichting gebruikt worden in vergelijking met daglicht. Ter vergelijking, bij fel zonlicht is de verlichtingsterkte tot 100 000 lux terwijl dit bij openbare verlichting maximaal 40 lux is, bij volle maan heeft men overal een verlichtingsterkte van 0,25 lux. Er zijn weinig gegevens bekend. Er werden wel groeistoornissen van planten waargenomen in de directe omgeving van serres met assimilatieverlichting. Dit is logisch omdat in deze serres met zeer hoge verlichtingsterktes gewerkt wordt (bv. 10.000 lux).
6 Lichthinder beperken De volgende basisprincipes kunnen gebruikt worden om lichthinder te beperken:
Verlicht enkel datgene wat nodig is. Hiervoor kunnen best gerichte verlichtingstoestellen gebuikt worden met reflectoren. Het gebruik van signalisatie voor oriëntatie of gevaarlijke punten i.p.v. het verlichten van de hele weg is ook een techniek.
Verlicht enkel wanneer het nodig is en doof selectief. Hiervoor kunnen automatische systemen gebruikt worden met kloksturing, telemanagementsystemen of aanwezigheidsdetectie.
Verlicht zo gelijkmatig mogelijk en regel zo nauwkeurig mogelijk naar de minimaal vereiste waarde, eventueel kan voor gevaarlijke punten (bv. kruispunten) meer licht (bv. verdubbeling) gebruikt worden. Voor het regelen kunnen elektronische voorschakelapparaten (ballasten) gebruikt worden die eventueel dimbaar of instelbaar zijn. Elektronische voorschakelapparaten hebben het voordeel dat ze het lampvermogen regelen onafhankelijk van de netspanning en de lampspanning (varieert bij verouderen van de lamp). Voor een gelijkmatige verlichting is een kwalitatieve optiek van het verlichtingstoestel nodig. Het is ook beter de wegverlichting gelijkmatig te dimmen met eventueel de nadruk op gevaarlijke punten (bv. kruispunten). Bij sterk ongelijkmatig verlichte wegen dient men rekening te houden met een mogelijk sterk verminderde waarneming op de donkere plaatsen (het oog past niet snel genoeg aan) en met een mogelijk verschuivingeffect van criminaliteit (zie 5.2.2 Verkeersveiligheid en criminaliteit).
Gebruik de juiste kleur. Wit of blauw licht trekt meer insecten aan. Wit licht draagt ook meer bij tot hemelgloed die met het oog waarneembaar is (tabel 2). Bij de lage luminanties (bv. 1,5 Cd/m²) die bij buitenverlichting gebruikt worden is het kleurwaarnemingsvermogen beperkt. De hoge- of lagedruknatriumlampen met gekleurd geel of oranje licht veroorzaken dit niet.
Kies een juiste plaatsing voor de verlichtingstoestellen en vermijdt verblinding en nutteloze opwaartse lichtstraling. De beste resultaten worden bekomen met hoge verlichtingspunten en neerwaarts gericht licht (bij verlichtingspalen is de tussenafstand hierdoor typisch 4 maal de paalhoogte). Het is hierbij ook belangrijk dat de verlichtingstoestellen in de voorziene positie (hoek, bv. horizontaal) gemonteerd worden.
Denk aan het energieverbruik en kies voor energie-efficiënte lamptypes en armaturen.
mei 2013
25
Wegverlichtingsinstallaties worden bijna altijd overgedimensioneerd rekening houdend met de mogelijke vervuiling van de toestellen. Die vervuiling is afhankelijk van de onderhoudscyclus en de omgeving. Toestellen die weinig onderhevig zijn aan vervuiling worden lager gedimensioneerd en kunnen dus lichthinder beperken. Voorbeelden van verlichtingsinstallaties die weinig onderhoud vragen zijn gesloten toestellen met zelfreinigend glas. Voor het ontwerp van verlichtingsinstallaties zijn verschillende normen van toepassing en is de nodige expertise nodig.
Veel straatverlichtingstoestellen in Vlaanderen hebben een gebogen transparante afschermkap om het licht voldoende breed uit te stralen. Maar die kap zorgt wel voor een parasitaire opwaartse lichtstroom die bijdraagt tot de hemelgloed. Dat parasitaire licht is bijna horizontaal gericht waardoor het relatief meer bijdraagt tot hemelgloed dan vertikaal opwaarts gericht licht. Het verplichten van vlakke afschermkappen kan hemelgloed verder beperken maar kan wel extra energieverlies veroorzaken tenzij geavanceerde technieken (bv. antireflectielagen) gebruikt worden. De opdrachtgever kan steeds nog strengere producteisen opleggen voor het beperken van lichthinder afhankelijk van de vereisten opgelegd voor de specifieke installatie. Bijvoorbeeld het gebruik van toestellen zonder opwaartse lichtstroom is zinvol in de buurt van ecologisch waardevolle gebieden om o.a. aantrekking van insecten te voorkomen (bv. in een zone van 3 km).
Specifiek voor tuinbouwbedrijven met assimilatiebelichting kunnen beweegbare schermen (intern of extern) het opwaarts (en zijwaarts) licht beperken. Dit heeft echter gevolgen voor de klimaatbeheersing, extra schaduw bij zonlicht en extra investeringskosten.
Deze algemene principes kunnen gebruikt worden bij regelgeving rond donkertegebieden, in de uitwerking van lichtplannen en bij het organiseren van REG-acties. Daarnaast kan sensibilisatie van lokale overheden, bedrijven en burgers het draagvlak voor maatregelen rond lichthinder en het bewustzijn van deze problematiek doen toenemen. 6.1 Donkertegebieden Om de lichthinder voor de natuur te vermijden, kan worden geopteerd om naar analogie met de stiltegebieden donkertegebieden af te bakenen. In deze gebieden kan men bv. de verlichting beperken. Voor beperking van de hinder voor astronomische waarnemingen zijn aanbevelingen uitgewerkt in CIE 126-1997 ‘Guidelines for minimizing sky glow’. Die aanbevelingen stellen onder meer om de opwaartse lichtstroomverhouding (‘upward light ratio’ of ULR) te beperken volgens type omgevingszone (Tabel 4). De opwaartse lichtstroomverhouding is de verhouding van het opwaartse licht en het totale uitgestraalde licht van de armatuur.
26
mei 2013
Tabel 4: Aanbevelingen voor opwaartse lichtstroomverhouding (ULR) in de verschillende omgevingszones voor het beperken van hemelgloed omgevingszone
gebied
verlichtingsomgeving
E1 E2
natuur landelijk
uit zichzelf donker lage kunstmatige omgevingshelderheid
E3
steden
middelmatige kunstmatige omgevingshelderheid
E4
stadscentra
hoge kunstmatige omgevingshelderheid
De omgevingszones zijn vertaald vanuit CIE 126 door VITO.
voorbeelden omgevingszone natuurgebieden industriële, residentiele en landelijke gebieden stedelijke woongebieden met mogelijk industrie stadscentrum met een gemengde residentiële en commerciële functie
ULR (%) 0 0–5
0 – 15
0 – 25
Bron: CIE 126-1997
De “International Dark Sky Association” reikt labels uit aan donkertegebieden over de hele wereld, de “international dark sky places”. Hierbij maakt ze onderscheid tussen verschillende soorten donkertegebieden nl. de ‘dark sky parks’, ‘dark sky reserves’, ‘dark sky communities’ die elk moeten voldoen aan een set van criteria. Bij elk label wordt ook een kwaliteitsindicatie gegeven (nl. ‘gold’, ‘silver’,‘bronze’) van het gebied. Een dergelijk label kan ook uitgespeeld worden als toeristische trekpleister. Een doelgerichte aanpak van lichthinder in natuurgebieden en hun onmiddellijke omgeving beperkt ook de mogelijke nadelige ecologische impact van lichtvervuiling, zoals het aantrekken of afstoten van insecten en dieren. 6.2 Lichtplannen Geur en lawaai zijn bijna altijd vervelende neveneffecten. Verlichting daarentegen wordt expliciet aangelegd. De relatie tussen ruimtelijke ordening en lichthinder is daarom anders dan de relatie tussen ruimtelijke ordening en geluid- en geurhinder. Het menselijke oog kan zich aanpassen over een breed bereik van luminantie maar een hoge luminantie op een plaats of voorwerp kan de waarneming van andere voorwerpen met lage luminantie verhinderen of verminderen. Men spreekt dan van fysiologische verblinding. Bij rechtstreekse verblinding is geen waarneming meer mogelijk door teveel licht. Bij fysiologische verblinding ontstaat een interactie tussen verschillende vormen van buitenverlichtingsinstallaties zoals monumentverlichting, stadsverfraaiing, reclameverlichting … Zo kan een sterke winkelverlichting de waarneming op de weg verminderen tenzij de weg zelf voldoende verlicht is. Steden installeren steeds meer decoratieve verlichting in het kader van stadsverfraaiing. Bij initiatieven voor stadsverfraaiing dient men aandacht te hebben voor mogelijke extra lichthinder. Een probleem hierbij is dat de gebruikte verlichtingstoestellen nogal vaak maatwerk zijn waarbij weinig rekening gehouden werd met lichtvervuiling en energieverbruik. Er is maar weinig licht nodig voor voldoende zichtbaarheid, maar de neiging om in een stedelijke omgeving te anticiperen op fysiologische verblinding om zelf gezien te worden door meer te verlichten, kan leiden tot een steeds toenemend opbod van buitenverlichting. Om dat in te perken is een algemeen ontwerp nodig voor de stedelijke omgeving waarbij bepaald wordt welke verlichting wanneer voor welke installaties nodig is. Men spreekt van een lichtplan. Belangrijk is dat die lichtplannen doordacht en bruikbaar zijn op lange termijn, rekeninghoudend met lichthinder en energiegebruik. Dat kan bijvoorbeeld door het
mei 2013
27
respecteren van bepaalde regels die maximumluminanties of lichtsterktes opleggen afhankelijk van de functie van de verlichting en/of de omliggende installaties. Momenteel zijn er enkel richtwaarden beschikbaar zoals die in de gids “Beperking van de effecten van hinderlijk licht van buitenverlichtingsinstallaties“ (CIE 150-2003). Daarin zijn bruikbare richtwaarden voor vier types omgevingszones geformuleerd (Tabel 4). Als illustratie van een lichtplan geeft Figuur 16 het eindbeeld van het lichtplan van de stad Antwerpen. In die synthesefiguur is de aanpassing van de verlichtingsniveaus aan de verschillende omgevingszones in de stad duidelijk zichtbaar. Figuur 16: Eindbeeld lichtplan stad Antwerpen
Bron: Lichtplan stad Antwerpen – ontwerp Stramien, Susanna Antico
28
mei 2013
6.3 REG-actie REG staat voor rationeel energiegebruik. Lager energiegebruik kan gerealiseerd worden door een daling van het aantal branduren, minder lampen en/of door efficiënter te verlichten. Efficiëntieverbetering op vlak van armaturen omvat o.a. reflectoren, beter richten van de lichtstraal … Maar ook door gebruik van zuiniger lampen kan men efficiënter verlichten. Het gebruik van zuiniger lampen zal weinig effect hebben op de lichthinder aangezien het uitgestraalde lichtniveau vaak hetzelfde blijft. Een vermindering van de verlichting kan gebeuren door minder lampen te installeren of de lampen minder te laten branden. Specifiek voor de openbare verlichting zorgen elektronische ballasten (voorschakelapparaten) die individueel dimbaar en aanstuurbaar zijn voor een mogelijke verbetering van het energiegebruik en de lichthinder. Met deze appartuur het minimale niveau ingesteld worden in functie van de verkeersdichtheid, de weersomstandigheden, de positie (kruispunt) en de reële wegomstandigheden. Zo wordt de verlichting bijvoorbeeld gedoofd op snelwegen na middernacht met uitzondering van de afritten of verkeersknooppunten. In woongebieden is het meestal niet wenselijk de verlichting na middernacht te doven omwille van het veiligheidsgevoel. Men kan opteren o m permanent een laag verlichtingsniveau te installeren ofwel een dimbare installatie met een hoger verlichtingsniveau tijdens de drukke uren in zones met druk verkeer of handelsactiviteit. Dimmen kan ook door beurtelings toestellen uit te schakelen, maar is enkel raadzaam als de verlichting gelijkmatig blijft. De elektronische systemen zijn ook onafhankelijk van de netspanning en hebben een hoger rendement (vooral voor lampen tot 150 W). Elektronische diminstallaties per paal zijn beschikbaar sinds 2007. Bij de keuze is er een selectie van een uniform beheersysteem vereist. Die installaties kunnen de lichthinder verder beperken door de regeling af te stemmen op de reële omstandigheden (veroudering lampen, vervuiling verlichtingstoestel, werkelijke installatiepositie, werkelijke reflectie omgeving, weersomstandigheden ...), maar dat vergt een meer complexe regeling. Als illustratie bekijken we het REG-actieplan van de Stad Gent voor de periode 2010 en 2012. Dit REG-actieplan kadert in verschillende beleidsdoelstellingen van de stad nl. het lichtplan, de klimaatdoelstellingen … In de beschouwde periode zijn een aantal wijzigingen voor het verlichtingsnet uitgevoerd o.a.
kwikdamplampen vervangen;
gemiddeld verbruik van alle lampen verlagen;
omvorming naar elektronische ballast en nieuwe generatie lampen.
De inplantingsplaatsen bleven dezelfde om het ondergrondse net niet te wijzigen. Hiervoor werd een investeringskost van 3,4 miljoen euro berekend. De investeringen zorgen ook voor een verminderd gebruik, wat resulteert in een jaarlijkse besparing. Door de cumulatieve besparing naast de investeringkost te plaatsen kan de terugverdientijd van de investering bepaald worden. Uit tabel 5 blijkt dat na zo’n 5,9 jaar de verschillende investeringskosten terugbetaald zou zijn. Hierbij wordt geen rekening gehouden met wijzigingen in de energieprijzen over de jaren. Dit REG-actieplan heeft een vermindering van 3 891 branduren per jaar als gevolg.
mei 2013
29
Tabel 5: Kostenbesparing en investeringskosten REG-actieplan Stad Gent 2010-2012 (euro) 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2108 totaal
besparing 239 689 479 378 95 876 575 253 575 253 575 253 575 253 575 253 575 253 4 266 461
cumulatieve besparing 239 689 719 066 814 942 1 390 195 1 965 448 2 540 701 3 115 954 3 691 208 4 266 461
investeringskosten 1 000 000 2 000 000 400 000
3 400 000
Bron: Stad Gent (2013)
6.4 Sensibilisatie De openbare verlichting is voor een groot deel de bevoegdheid van de lokale overheid. Handelaars installeren vaak reclameverlichting en burgers fleuren meer en meer hun tuin of gevel op met buitenverlichting. Om overheden, handelaars en burgers te sensibiliseren voor de lichthinder problematiek wordt er zowel vanuit de Vlaamse overheid als vanuit de milieubeweging inspanningen geleverd. De Vlaamse overheid publiceerde enkele folders bv. ‘publiciteit zonder hinder’ met tips voor efficiëntere verlichting. Daarnaast organiseert Bond Beter Leefmilieu en de Werkgroep Lichthinder van de Vereniging Voor Sterrenkunde (VVS), in samenwerking met lokale besturen, intercommunales en Unizo jaarlijks het evenement ‘Nacht van de Duisternis’. Deze actie wil de bevolking en de lokale overheden bewust maken van de lichthinderproblematiek en structurele energiebesparende maatregelen promoten. De deelnemende gemeenten doven de openbare verlichting of organiseren activiteiten zoals avondwandelingen. Soms doven ook lokale middenstanders en bevolking hun verlichting. Er is ook een internationale actie “Earth hour” georganiseerd door het wereldnatuurfonds WWF. Deze actie heeft een sensibiliserende boodschap over de relatie tussen energiegebruik en klimaatverandering. Een oproep om wereldwijd op een specifiek tijdstip binnen- en buitenverlichting gedurende een uur te doven, brengt deze boodschap over aan het ruime publiek.
30
mei 2013
Referenties AMINAL (2001) Publiciteit zonder Lichtvervuiling brochure van het Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, depotnummer D/2001/3241/278, Brussel. (http://www.mina.be/uploads/Publ_zonder_Lichtverv.pdf) AMINAL (2003) Wegverlichting zonder lichthinder; depotnummer; D/2003/3241/296; Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Brussel, figuur van Tim Joye. Catherine Rich et al. (2005), Ecological Consequences of Artificial Night Lighting, ISBN 1-55963-129-5, Island Press, 2005. Czeisler et al.(1986), Bright light resets the human circadian pacemaker independent of the timing of the sleep-wake cycle, C. Czeisler, J. Allan, S. Strogatz, J. Ronda, R Sanchez, C. Rios, W. Freitag, G. Richardson, and R. Kronauer (1986), Science 233, 667-671. Cinzano P., F. Falchi (2000) The artificial night sky brightness mapped from DMSP Operational Linescan System measurements P., C.D. Elvidge Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 318, 641-657. CIE (2003) 150 'Guide on the limitation of the effects of obstrusive light from outdoor lighting installations' (Technische nota). Cinzano P et al. (2000) The artificial night sky brightness mapped from DMSP satellite Operational Linescan System measurement, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (in press). de Molenaar J.G. en Jonkers D.A. (1997) Wegverlichting en natuur. I. Een literatuurstudie naar de werking en effecten van licht en verlichting op de natuur. Instituut voor Bos- en natuuronderzoek (IBNDLO), Wageningen. de Molenaar J.G., Jonkers D.A. & Sandrs M.E. (2000) Wegverlichting en Natuur III – Lokale invloed van wegverlichting op een gruttopopulatie. DWW Ontsnipperingsreeks 38/Alterra-rapport 064. Rijkswaterstaat, Dienst Weg- en Waterbouwkunde, Delft/Alterra research Instituut voor de Groene Ruimte, Wageningen. Figueiro (2003a), Research Recap: Circadian Rhythm., Figuero M.G, Lighting Research Center, Research recap, LD+A, February 2003, IESNA. Figueiro et al.(2003b), Spectral Sensitivity of the Circadian System', Figueiro, Mariana, John D. Bullough, and Mark S. Rea, Third International Conference on Solid State Lighting, Proceedings of SPIE 5187 (2003). Figueiro et al.(2006), Does architectural lighting contribute to breast cancer?, Figueiro, M. G., M. S. Rea and J. D. Bullough, Journal of Carcinogenesis, August 2006. Garstang R.H. (1986) Model for artificial night-sky illumination, Publ. Astr. Soc. Pac., 98, 364. Holsbeek (2001), Eindrapport Verkeersslachtoffers onder de fauna, Census 2001, Ludo Holsbeek, Laboratorium Ecotoxicologie VUB i.s.m Vogelbescherming Vlaanderen in opdracht van Administratie Wegen en Verkeer (AWV), Vlaams Gewest. IEA, (2006), Light’s Labour’s Lost -- Policies for Energy-efficient Lighting, ISBN 92-64-10951-X, paper €100, IEA bookshop, 2006. Lewy et al.(1980), Light suppresses melatonin secretion in humans, AJ Lewy, TA Wehr, FK Goodwin, DA Newsome, and SP Markey, 1980, Science, Vol 210, Issue 4475, 1267-1269. Narisada K. & D. Schreuder (2004), Light pollution handbook., Springer verlag 2004, ISBN 1-40202665-X. Ramsay M. (1991), The effect of better street lighting on crime and fear: A review, Crime Prevention Unit Paper No. 29, London, ISBN 0 86252 670 1. Stad Gent (2013), Jo De Koninck, presentatie “openbare verlichting, verkeerssignalisatie en lichtplan stad Gent” Lichtstad Gent, 29-04-13. Steck, B. (1997) Zur Einwirkung von Aussenbeleuchtungsanlagen auf nachtaktive Insekten', LiTGPublikation Nr. 15, ISBN 3-927787-15-9. Stevens et al. (1987), Electric power use and breast cancer a hypothesis., Stevens Richard, Am J Epidemiol 1987, 125:556-561. Van Tichelen P. (2000), A new dimmable ballast and control system for street lighting, CADDET Newletter No. 4, 2000.
mei 2013
31
Van Tichelen (2006), Policy instruments for reducing light pollution and energy consumption from outdoor lighting, Urban Nightscape 2006 conference, Athens, September 2006. 'Van Tichelen et al.(2007), Preparatory Studies for Eco-design Requirements of EuPs Final Report Lot 9: Public street lighting, P. Van Tichelen, T. Geerken, B. Jansen , M. Vanden Bosch , V. Van Hoof, L. Vanhooydonck, A. Vercalsteren, 2007, EC contract report TREN/D1/40-2005/LOT9/S07.56457', EC DGTREN. Van Tichelen et al.(2007b) Van Tichelen P., Remans K. & Meynen G. (2007) Methode voor het bepalen van de hemelluminantie, studie in opdracht van de Vlaamse Milieumaatschappij, MIRA, MIRA/2007/06, door Vito.
Lijst met relevante websites http://www.emis.vito.be/lichthinder (informatie i.v.m. lichthinder in Vlaanderen) http://www.lne.be/themas/hinder-en-risicos/lichthinder (administratie Vlaamse Overheid) http://www.licht.de/ (Algemene informatie i.v.m. lichthinder) http://www.darksky.org (Algemene informatie i.v.m. lichthinder en donkertegebieden) http://www.lichtvervuiling.nl (Algemene informatie i.v.m. lichthinder) http://www.synergrid.be/ (Beroepsfederatie elektriciteitssector) http://www.lightpollution.it/dmsp (Kaarten kunstmatige hemelluminantie) http://www.eup4light.net/ (informatie over de voorbereiding van de eco-design richtlijn voor verlichting) http://www.bondbeterleefmilieu.be/nacht (info nacht van de duisternis) http://www.luciassociation.org/ (lighting urban community international association)
Begrippen Armatuur: omlijsting van een lamp, draagconstructie van een lamp. Assimilatieverlichting: verlichting in serres ter bevordering van de plantengroei, wordt zowel ’s nachts als overdag toegepast tot vele uren per etmaal. Boogseconde: hoekmaat, corresponderend met 1/ 3 600 van een graad. Een volle cirkel (360 °) telt dus 1 296 000 boogseconden. Branduren: het gemiddeld aantal branduren sommeert de producten van de aangeschakelde fractie van het lampenpark in een tijdsblok met de duur van het tijdsblok en vermenigvuldigt dit met het aantal dagen per jaar. Het corrigeert bijgevolg het potentieel aantal branduren voor de uren van doving. Candela: eenheid van lichtsterkte, die zelf energie is uitgezonden door een zwarte straler op een temperatuur van 1 771 °C, per eenheid van ruimtehoek en per tijdseenheid. Desoriëntatie: stoornis in het oriëntatievermogen waardoor bv. vogels een seizoenstrek in een verkeerde richting volgen of bepaalde diersoorten voedsel- en rustgebieden niet juist localiseren. Fotometrie: leer van het meten van de lichtsterkte. Grensmagnitude: een magnitudewaarde van 6 à 7. Dit geeft de magnitude aan van de zwakste ster die men nog met het blote oog kan waarnemen bij volstrekt donkere hemel. Klemtoonverlichting: verlichting gericht op een bepaald object, vaak een historisch gebouw of monument, om er de aandacht op te vestigen. Lichthinder: overlast die mens of natuur ondervinden van kunstlicht, hetzij in de vorm van regelrechte verblinding, het zij als verstorende factor bij het verrichten van avondlijke en nachtelijke activiteiten, hetzij als bron van onbehagen. Lichtstroom: hoeveelheid licht uitgestraald in de ruimte door een bron. Eenheid: lumen. Lichtvervuiling: verhoogde helderheid van de nachtelijke omgeving door kunstlicht. Luminantie: verhouding van de lichtsterkte van een bron in een bepaalde richting tot het stralend oppervlak van deze bron in die richting. Luminantie is dus direct gerelateerd met de waargenomen helderheid (eenheid candela/m²).
32
mei 2013
Maatregel: een maatregel verandert fysische grootheden. Een maatregel kan door de overheid genomen worden of door de doelgroep. Voorbeelden van maatregelen door de overheid zijn aanleg van rioleringen, de inzameling van afvalstoffen. Voorbeelden van maatregelen door de doelgroepen zijn technische innovaties die een bedrijf neemt om uitstoot van schadelijke stoffen te voorkomen, het plaatsen van een katalysator, recyclage van afval. Magnitude: astronomische maat voor de helderheid van een bepaalde lichtbron. Het is een logaritmische, negatieve schaal. Indien de magnitude van een object met één eenheid daalt, dan wordt dit voorwerp 2,5 maal helderder. De zon heeft een magnitude van -26,7 in de V-band, de volle maan heeft ongeveer een magnitude van -12,5, terwijl de helderste sterren ongeveer van de nulde magnitude zijn. Onder ideale omstandigheden (= geen lichtvervuiling) kan men 's nachts met het blote oog net sterren van de zesde magnitude zien. Plastide: cellichaampje dat instaat voor de fotosynthese, bv. chloroplast. Ruimtehoek: hoeveelheid richtingen. Een maat voor de opening van een (willekeurig gevormde) kegel, te visualiseren als een oppervlak aan de hemel. Ruimtehoeken worden gemeten in steradiaal of ook nog in vierkante graden. Steradiaal: de ruimtehoek die, wanneer zijn top samenvalt met het middelpunt van een bol, op die bol een oppervlak uitsnijdt gelijk aan die van een vierkant met de straal van de bol als zijde. Zwarte straler: hypothetisch voorwerp dat alle invallend licht perfect absorbeert en zich op een constante temperatuur bevindt. Door de thermische energie zal een dergelijk voorwerp licht uitstralen volgens een karakteristiek elektromagnetisch spectrum. Hoe hoger de temperatuur, hoe korter de gemiddelde golflengte van dit licht.
Afkortingen AMINAL: Administratie Milieu-, Natuur, Land en Waterbeheer BBL : Bond Beter Leefmilieu CIE: Commission Internationale de l’Eclairage DMSP : Defense Meteorological Satellite Program OLS: Operational Linescan System REG: rationeel energiegebruik VVS: Vlaamse vereniging voor sterrenkunde
Eenheden Å: Angström (10
–10
m)
boogsec: boogseconden cd: Candela lm: lumen lx: Lux m: meter mag: magnitude W: Watt Wh: Wattuur
mei 2013
33
