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Si el ser humano quiere estirar las horas útiles del día, necesita luz. Según el momento del año y su ubicación, las horas en las que una ciudad cuenta con luz natural pueden variar enormemente. Por ejemplo, en países del norte de Europa, como Dinamarca o Noruega, los días de verano son muy largos, mientras que en invierno apenas hay horas de luz. A la humanidad se le encendió en su momento la bombilla: luz artificial.

En su concepción, el alumbrado público se abordó desde la necesidad, sin pensar en el coste energético ni las posibles repercusiones medioambientales y de contaminación. De hecho, durante décadas se aplicaron subvenciones a la luz viaria y, hasta 2007, los ayuntamientos pagaban una tarifa reducida por el alumbrado público.

Sin embargo, el exceso de iluminación pública sin tener en cuenta la sostenibilidad ha pasado a estar en el punto de mira, impulsado por un lado por la escasez energética, las crisis económicas y el encarecimiento de la luz, y por otro por la crisis del cambio climático y la necesidad de abordar una perspectiva más eficiente y sostenible.

El alumbrado público puede representar del 30% al 50% del consumo total de electricidad de los municipios europeos, según datos de la European Energy Efficiency Platform.

Algo a tener en cuenta especialmente si consideramos que el alumbrado público puede representar del 30% al 50% del consumo total de electricidad de los municipios europeos, según datos de la European Energy Efficiency Platform (E3P) del Centro Común de Investigación (Joint Research Centre, JRC) de la Comisión Europea.

¿Qué está haciendo Europa por reducir este consumo? ¿Qué aporta la innovación tecnológica a esta necesidad de cambiar de modelo? Hacemos un recorrido por tecnologías punteras y algunas ciudades europeas que buscan la eficiencia energética en el alumbrado público de las ciudades.

Una necesidad en cifras

Ya en 2012, Enrique Jiménez Larrea, exdirector General del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), dijo esto en un discurso en la presentación del programa Ejecutivo en Empresas de Servicios Energéticos (ESEs) en Madrid: "El ahorro y la eficiencia energética son una herramienta fundamental para alcanzar, en las próximas décadas, los objetivos ambiciosos de un sistema energético más seguro, competitivo y sostenible, con un enorme recorrido en España, debido a nuestra estructura económica y demanda energética". Más de diez años más tarde, desde IDAE continúan subrayando ese alegato, también en el alumbrado público, y también por motivos estratégicos.

"La prestación del servicio de alumbrado exterior es uno de los servicios públicos más costosos para los ayuntamientos, cuya factura eléctrica se ha incrementado notablemente tras la invasión de Ucrania por parte de Rusia, y ha puesto de manifiesto los riesgos de contar con una elevada dependencia energética del exterior", indica Ángel Sánchez de Vera, jefe de Servicios y Agricultura en la Dirección de Ahorro y Eficiencia Energética de IDAE. En concreto, el experto señala que el alumbrado exterior de los municipios españoles se compone actualmente de "unos 8,8 millones de puntos de luz (PL), con una potencia media de 156 W/PL, lo que supone un consumo anual de electricidad estimado de 5.296 GWh/año, con un coste de 741 millones de euros anuales para los municipios".

Si "las ciudades representan dos tercios del consumo mundial de energía, lo que supone más del 70% de las emisiones de carbono anuales", entonces es evidente que "la transición hacia la neutralidad de carbono y la eficiencia energética en las ciudades es uno de los retos de los próximos años", afirma Joaquín Larrosa, director de Administraciones Públicas. Por eso, el experto sostiene que "es aquí donde se ganará o se perderá la batalla frente al cambio climático".

Además, mirando al bolsillo y a la sostenibilidad no solo ambiental, también económica, "el ahorro en la iluminación se consolida como una de las formas más rápidas, eficaces y seguras de avanzar hacia la neutralidad", añade Larrosa.

Juan Garrigosa, director de Administraciones Públicas de Endesa X, la filial de servicios energéticos de Endesa que, entre otros aspectos, se encarga del alumbrado público eficiente en las ciudades, coincide en que "la iluminación en las ciudades resulta clave", y modernizarla "abre la puerta a un ahorro considerable si se apuesta por la eficiencia de la tecnología LED". Esta es la tecnología que se menciona sí o sí en primer lugar cuando se habla de eficiencia energética en el alumbrado público, pero hay más.

"Se realiza una telegestión remota de todos los cuadros de mando mediante una plataforma digital. Los datos ayudan a tareas de prevención y mantenimiento y a comprobar el cumplimiento de las metas de ahorro", destaca Juan Garrigosa, Director de Administraciones Públicas de Endesa X.

Tecnologías punteras e interconectadas

"La tecnología LED ha representado un cambio radical tanto en consumo de energía como en su coste asociado, al reducir entre un 60% y un 80% de media las potencias instaladas para unos mismos niveles de iluminación", afirma Sánchez de Vera de IDAE. Por eso, para el experto la mejor medida que se puede aplicar para la mejora de la eficiencia energética es la "sustitución de los puntos de luz en el alumbrado exterior e iluminación de espacios peatonales, artísticos o monumentales por tecnología LED", algo en el que coinciden el resto de expertos.

Unido a esto deberá ir "la implantación de sistemas de regulación del flujo lumínico y de los encendidos y apagados", para conseguir que varíen y se adapten a lo largo de la noche en función de las necesidades de los ciudadanos, y así "reducir el consumo de electricidad y minimizar la contaminación lumínica", especifica Sánchez de Vera.

"La tecnología LED ha representado un cambio radical tanto en consumo de energía como en su coste asociado, reduciendo entre un 60% y un 80% de media las potencias para mismos niveles de iluminación", afirma Ángel Sánchez de Vera, Jefe de Servicios y Agricultura en la Dirección de Ahorro y Eficiencia Energética de IDAE.

Enrique Larrosa de Signify España & Portugal añade que, si esta iluminación LED se conecta, "el ahorro energético se puede incrementar hasta el 80% y permite reducir los costes de mantenimiento de la infraestructura". Por ejemplo, "en una ciudad de 40.000 habitantes, con el cambio a LED conectado de todos los puntos de luz de sus calles, se podrían obtener un ahorro de 1.240.000€ al año, una reducción de 2.000 toneladas de CO2 (equivalente al que absorberían 95.000 árboles), y liberar la red eléctrica para destinar esa energía a otros fines, como cargar 2.000 vehículos eléctricos al año o 30.700 bicicletas eléctricas", afirma Larrosa.

En este sentido, otra de las características de eficiencia en la iluminación es la digitalización y, con ella, los datos. Juan Garrigosa de Endesa X explica que en los proyectos de la compañía se realiza "una telegestión remota de todos los cuadros de mando, incluso a nivel de punto de luz que opera". Este seguimiento se lleva a cabo mediante una plataforma digital. Además, "los datos también ayudan a los técnicos que se encargan de las tareas de prevención y mantenimiento para la resolución de incidencias, y son la base para ofrecer un informe periódico a los ayuntamientos en el que pueden ver el impacto positivo en la gestión del mantenimiento y el cumplimiento de las metas de ahorro previstas".

Para recopilar datos, sensores. La incorporación de estos y de cámaras a la infraestructura de iluminación, que monitorizan el tráfico y la calidad del aire entre otros aspectos, "favorece todavía más el avance hacia digitalización y el aprovechamiento de todo el potencial que brinda el ecosistema de IoT", por las siglas en inglés de la tecnología internet de las cosas, incide Larrosa.

El experto de Signify pone el ejemplo de plataformas como Interact, que "permiten recopilar y analizar datos de la ciudad a través de puntos de luz, sensores y otros dispositivos". Con su análisis se pueden tomar mejores decisiones estratégicas en la ciudad, como aprovechar mejor la energía una vez que se conocen datos sobre la ocupación, el ruido o la temperatura.

"El ahorro en la iluminación se consolida como una de las formas más rápidas, eficaces y seguras de avanzar hacia la neutralidad",  Joaquín Larrosa, Director de Administraciones Públicas de Signify España & Portugal.

En la empresa noruega Comlight también trabajan con sistemas de control de iluminación con sensores de movimiento. "Atenuamos las lámparas hasta un 20% cuando no hay tráfico. El usuario sigue viendo que la carretera o el camino están iluminados y, por lo tanto, siente que se le invita a utilizarlos. Cuando se detecta tráfico, la iluminación es total y el usuario está lo más seguro posible", explica Frode Nilsen, director de Ventas en Comlight.

Por ejemplo, para un camino donde el tráfico es lento, "normalmente es suficiente encender dos lámparas por delante del coche durante unos 45 segundos"; para una carretera con coches a velocidad fluida y límite de 80 km/h, "encendemos cinco luces por delante y solo durante 10 segundos", especifica Nilsen. El ahorro de electricidad es considerable, afirma: "En el caso de una carretera, a menudo las luces se atenúan al 20% entre el 80% y el 90% del tiempo".

Para los sensores de movimiento, Comlight utiliza principalmente dos radares: el radar infrarrojo pasivo PIR, que detecta el calor, y el Doppler, que detecta el movimiento de masas, explica Nielsen. Además de adaptarse y personalizarse, también se pueden fijar franjas de tiempo en períodos en los que ya se sabe que va a haber mucho movimiento de personas o vehículos.

"Atenuamos las lámparas hasta un 20% cuando no hay tráfico. El usuario sigue viendo que la carretera está iluminada y, cuando se detecta tráfico, la iluminación es total y el usuario está seguro", asegura Frode Nilsen, Director de Ventas en Comlight.

Un mapa europeo de iniciativas eficientes

Cuando la necesidad apremia, la creatividad aparece. Rjukan es una localidad noruega ubicada en la provincia de Telemark, en un profundo valle entre montañas. Por eso, es uno de los lugares habitados de Europa con menos luz solar. Allí se las valen de ingenio y de un mecanismo diseñado con tres espejos helióstatos para iluminar la ciudad aprovechando al máximo la energía del sol que se esconde tras las montañas. Una idea que los condecoró como Sitio de Patrimonio Industrial por la UNESCO. En otras localizaciones europeas, como la aldea italiana de Viganella y la ciudad austriaca de Rattenberg, utilizan el mismo mecanismo.

Además de con espejos especiales, otras ciudades y países europeos tratan de aprovechar al máximo el alumbrado público desde un punto de vista eficiente. Ámsterdam, Eindhoven, Haarlem, Rotterdam y Tilburg (Países Bajos), Berlín, Bremen y Leipzig (Alemania), Bruselas (Bélgica), Budapest (Hungría), Lyon y Toulouse (Francia), Manchester (Reino Unido), Oslo (Noruega) y Tallinn (Estonia) fueron algunas de las primeras ciudades que lanzaron en su momento proyectos piloto para familiarizarse con la tecnología de SSL (iluminación de estado sólido, que comprende la iluminación LED), como recoge el Libro Verde Iluminemos el futuro. Acelerando el despliegue de tecnologías de iluminación innovadoras de la Comisión Europea. Hay más.

• Balatonfüred (Hungría). En 2015, la ciudad cambió su sistema de iluminación antiguo por la solución de alumbrado público LED de la empresa GE Lighting, lo que mejoró la eficiencia energética y redujo el mantenimiento. Ya en ese momento, y con solo una población de 13.500 personas, se instalaron 1.400 luminarias de GE.
• Mechelen (Bélgica). Si nos remontamos aún más atrás, a 2012, la ciudad belga de Mechelen ya fue pionera en sustituir su alumbrado tradicional por iluminación LED de alta calidad gracias al operador de red de distribución de electricidad regional flamenco Eandis.
• Roma, Piacenza y Rímini (Italia). Una de las claves de la eficiencia energética es que el consumo se adapte a la necesidad en cada momento. Es lo que han evaluado en el programa LIFE-DIADEME, financiado por la Comisión Europea, que se ha probado en estas tres ciudades italianas y en el que se han utilizado redes de sensores para conseguir una iluminación adaptativa. Para registrar los datos, se utilizaron unos mil dispositivos que medían la iluminación, la contaminación, el ruido, las condiciones climáticas y la circulación de vehículos. Con esta información, el alumbrado se adaptó a la iluminación circundante, al estado del tráfico cercano y también a las condiciones meteorológicas. ¿El objetivo? Ahorrar energía, reducir emisiones y mejorar la seguridad. ¿Los resultados? Reducciones de emisiones de dióxido de carbono de casi un 41% frente a la tecnología que se usaba anteriormente (iluminación LED preprogramada) y un 57% frente a sistemas LED sin regulación. Por eso, el proyecto ganó el Premio de Energía Sostenible en la categoría de Innovación en el marco de la Semana de la Energía Sostenible de la Unión Europea en 2021.
• Bolonia (Italia). En una de las ciudades más importantes de Italia, Bolonia, "las cifras del proyecto llevado a cabo por Enel X (línea de negocio global del Grupo Enel, al que pertenece Endesa) reflejan una ciudad que se ha convertido en un punto de referencia por sus decisiones en materia de alumbrado público sostenible", sostiene Juan Garrigosa de Endesa X. En el proyecto gestionan y mantienen de forma completa "45.555 puntos de luz y 5.100 semáforos", se han sustituido "32.600 farolas antiguas por nuevos dispositivos de iluminación LED más eficientes" y se han modernizado "5.100 semáforos". Además, "Enel X ha instalado un sistema de control remoto para 33.000 puntos de luz que permite gestionar y controlar a distancia tanto las farolas como los cuadros eléctricos", afirma Garrigosa.
• Mașloc (Rumanía). El sistema de alumbrado público de Mașloc también ha querido modernizarse. "El proceso consistió en la sustitución por parte de Enel X, en colaboración con GDS Lighting, de las antiguas lámparas de vapor de sodio por 500 LED TaledePlus de 57,7 W y 200 TaledePlus de 82,4 W, lo que redujo significativamente tanto el consumo como los costes de mantenimiento del sistema de alumbrado público", detalla Garrigosa.
• Noruega. En el país nórdico, el invierno puede ser muy oscuro y "algunos municipios locales simplemente apagan las farolas por la noche", explica Frode Nilsen de Comlight. Sin embargo, ante esa oscuridad la necesidad de luz es más crucial desde el punto de vista de la seguridad. "En Noruega, de media anual, encendemos las farolas de las carreteras durante 11 horas al día. Si se apagan completamente entre la 1 y las 5 de la noche, el consumo de electricidad sigue siendo elevado durante las siete horas restantes", detalla. Con las soluciones de Comlight instaladas se consigue una reducción sustancial del consumo de electricidad y se tiene en cuenta el estado del tráfico.
• Islandia. La isla es un popular destino turístico, y muchos turistas viajan especialmente para ver auroras boreales, recuerda Nilsen. Pero demasiada iluminación puede impedirlo. Así que la empresa instaló el dispositivo Comlight Eagle Eye, con sensor de movimiento, en un sendero muy frecuentado por los turistas. "En un punto determinado hay una señal para quedarse quieto durante 45 segundos para que las luces se atenúen. Con la ausencia de efecto de alta en las lámparas el cielo se hizo más visible, y fue posible ver la aurora boreal", detalla el experto.

Una perspectiva global que impacta donde no imaginamos

Fuera de Europa también hay casos de éxito donde mirar para inspirarse. Por ejemplo, "Los Ángeles ha sido pionera en el uso de iluminación digital conectada mediante la conversión de 165.000 de sus 215.000 farolas a LED y monitorización inteligente, gestionando 110.000 de ellas con Interact", indica Larrosa de Signify España & Portugal. Para ello, se utilizaron aplicaciones interconectadas que utilizan sistemas abiertos y también se posibilitó la monitorización del ruido ambiental "mediante el uso de un sensor de ruido acústico integrado en Interact".

Gracias a esta monitorización, "la Oficina de Alumbrado Público de Los Ángeles ya puede revisar los niveles de ruido en sus calles para entender la actividad del día a día y comprobar que se cumple la normativa, y analizar la calidad de la red eléctrica, así como el aumento de demanda, para poder anticiparse a las potenciales incidencias sobre la misma", añade el experto.

También puede haber aplicaciones de alumbrado inteligente y eficiente donde no esperamos. Frode Nilsen de Comlight cuenta que les llamaron desde Australia para "ayudar a salvar a las tortugas". "Las tortugas ponen sus huevos en la arena de las playas. Cuando las crías salen del cascarón, algunas se ven atraídas por las luces de la ciudad y, por desgracia, son atropelladas por los coches. El dispositivo Comlight Detection Dimming se instaló en la carretera costera y la reducción de la luz hizo que las crías de tortuga llegaran al mar", explica Nielsen.

No es el único caso en que la iluminación urbana puede perjudicar a los animales: "Las aves migratorias pueden tener dificultades cuando la luz artificial afecta a su brújula natural, los insectos atraídos por las lámparas son devorados por presas más grandes y, en el caso de los humanos se conocen efectos negativos como insomnio o depresión", indica el experto de Comlight.

Datos, tecnología, sensores y conectividad posibilitan mejorar la toma de decisiones en tiempo real y actuar guiados por el objetivo de ser más sostenibles y más respetuosos con el medioambiente. Cuando miremos a las farolas de las ciudades y nos preguntemos, ¿serán eficientes?, sabremos que las cifras avalan la necesidad de que así sea y que en la innovación está el interruptor para conseguirlo.

La España alumbrada, pero contaminante, que intenta mejorar

Dentro del panorama europeo, si hacemos zoom, España no sale muy bien parada. En 2011 estaba a la cabeza del consumo de energía en alumbrado público a nivel europeo, con cifras que casi triplicaron el gasto de otros países con menos horas al día de luz solar (es decir, que necesitan durante más tiempo utilizar la iluminación), como Alemania. España consumía unos 115 kWh por habitante cada año en alumbrado público, mientras que en Alemania era de 45 kWh, según datos del Grupo de estudio de Contaminación Lumínica de la Universidad Complutense de Madrid. De hecho, suelen ser los países del sur, con más horas de luz, quienes se colocan en los primeros puestos; también es el caso de Portugal y Grecia.

En 2019, la clasificación no había cambiado. En total, España gastaba unos 950 millones de euros al año en el alumbrado público de los municipios, una cifra que la convertía en el país con mayor consumo por habitante de la Unión Europea, de acuerdo a datos de la Red española de estudios sobre la contaminación lumínica. Datos más recientes de 2021 colocan a España en un todavía preocupante tercer puesto, ahora por detrás de Malta y Portugal.

Si hablamos de niveles de contaminación, según el Ranking de la contaminación lumínica en España publicado por Alejandro Sánchez de Miguel, investigador de la Universidad de Exeter y director científico de Savestars Consulting S.L, y Rebeca Benayas Polo, de GEASIG, los ayuntamientos con el alumbrado más contaminante son, por este orden, Bilbao, Hospitalet de Llobregat (Barcelona), Barakaldo (Bizkaia), Valencia y Cádiz.

Pero con el cambio de paradigma hacia la eficiencia energética, también hay cosas que se están haciendo bien. Ángel Sánchez de Vera de IDAE destaca dos ciudades como buenos ejemplos: "La ciudad de Valencia, por la reducción de potencia eléctrica instalada en prácticamente todo su casco urbano, y la ciudad de Soria, por la implantación como temperatura de color de 2.200 K [kelvin], lo que representa una elevada reducción de la contaminación lumínica y el consiguiente beneficio medioambiental".

Desde IDAE además se han llevado a cabo cuatro programas de ayudas para la renovación de las instalaciones de alumbrado exterior municipal, primero dos con una financiación del 100%, y los dos siguientes de subvención con cargo a fondos europeos: "Uno a proyectos singulares de entidades locales que favorezcan el paso a una economía baja en carbono en el marco del Programa operativo FEDER de crecimiento sostenible 2014-2020, y otro a proyectos singulares locales de energía limpia en municipios de Reto Demográfico (PROGRAMA DUS 5000), en el marco del Programa de Regeneración y Reto Demográfico del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia", detalla Sánchez de Vera.

En Endesa X destacan el esfuerzo del Ayuntamiento de Mérida, "con un total de 15.817 puntos de alumbrado, incluyendo la conversión de 7.000 puntos de alumbrado a LED, la instalación de alumbrado LED en la isla del Guadiana y un total de 205 sistemas de telecontrol del alumbrado instalados", indica Juan Garrigosa, director de Administraciones Públicas de Endesa X.

También Sarrià de Ter (Gerona), donde "el proyecto de alumbrado cuenta con un total de 1.355 puntos de luz, incluida la conversión de 1.085 puntos de luz a tecnología LED y la instalación de 22 sistemas de telecontrol para la iluminación". En ambos casos, Endesa X lleva a cabo la gestión energética del municipio con el mantenimiento completo del alumbrado público, y la instalación y desmontaje del alumbrado navideño.

Desde Signify destacan la ciudad de Algeciras, "donde el Ayuntamiento se propuso mejorar las luminarias para aportar seguridad y calidad de vida a sus habitantes y avanzar en su compromiso con la sostenibilidad", indica Joaquín Larrosa. Para conseguirlo, se actualizaron "un total de 5.600 puntos de luz en toda la ciudad conectados punto a punto a través del sistema Interact". Con esta plataforma los técnicos municipales pueden telegestionar productos de múltiples fabricantes con un único sistema de control. Además, la iluminación se regula en algunas zonas automáticamente según el tránsito de vehículos y peatones, lo que permite "un ahorro energético de más del 50% en comparación con el anterior sistema de alumbrado, una reducción de 1261 toneladas de CO2 al año y un ahorro económico de casi medio millón de euros". Por este proyecto de iluminación en Algeciras, Signify ganó el premio DALI Lighting Awards 2022 en la categoría Exterior.

Con estos y otros proyectos, la España alumbrada, pero contaminante y consumidora de mucha energía para alumbrar las ciudades, mejora: "Actualmente, en España tenemos más de 8 millones de puntos de luz en nuestras calles, de los que solo el 30% son LED y menos del 5% están conectados. Para el 2030, se estima un aumento del 35% en número de puntos de luz conectados, lo que supone una gran oportunidad de ahorro y digitalización en el ámbito urbano", concluye Larrosa.