Investigation of the Environmental and Financial Impacts of Light Color Temperature in LED Road Lighting Systems

Öz

This study examines the effects of different correlated color temperatures (CCT) in LED-based road lighting systems on investment and operational costs, environmental conditions, and user experience. National and international standards were used as references in the modeling and simulation processes, and the compliance of lighting designs was verified through simulations conducted using DIALux EVO software. The analysis results indicate that as the color temperature (Kelvin value) decreases, both energy consumption and total costs increase. However, it was also determined that lighting with higher Kelvin values has more adverse effects on wildlife. Additionally, light sources with lower Kelvin values were found to provide better light transmittance under foggy weather conditions. In conclusion, the findings reveal that color temperature is not merely an aesthetic consideration but a critical parameter that influences economic, environmental, and user-centered decisions.

Anahtar Kelimeler

• Road Lighting
• LED
• Light Color Temperature

LED’li Yol Aydınlatma Sistemlerinde Işık Renk Sıcaklığının, Çevresel ve Finansal Hususlara Etkisinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada LED’li yol aydınlatma sistemlerinde farklı ışık renk sıcaklıklarının yatırım ve işletme maliyetleri, çevresel koşullar ve kullanıcı deneyimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Modelleme ve simülasyon süreçlerinde ulusal ve uluslararası standartlar esas alınmış, tasarımların uygunluğu DIALux EVO yazılımı ile yapılan simülasyonlar aracılığıyla doğrulanmıştır. Analiz sonuçlarına göre, ışık renk sıcaklığı (Kelvin değeri) azaldıkça enerji tüketiminde ve toplam maliyetlerde artış olduğu gözlemlenmiştir. Ancak, yüksek Kelvin değerine sahip ışıkların da yaban hayatı üzerinde daha olumsuz etkiler oluşturduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, düşük Kelvin değerindeki ışık kaynaklarının sisli hava koşullarında daha yüksek ışık geçirgenliği sağladığı belirlenmiştir. Tüm bulgular ışığında, ışık renk sıcaklığının yalnızca görsel bir unsur olmadığı; ekonomik, çevresel ve kullanıcı odaklı kararları etkileyen kritik bir parametre olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Yol Aydınlatma
• LED
• Işık Renk Sıcaklığı

Kaynakça

1. [1] National Highways, URL: https://nationalhighways.co.uk/media/uxjpf0b1/net-zero-highways-our-2030-2040-2050-plan.pdf (Erişim Zamanı; 05,16,2025) [2] Yavuz Sultan Selim Köprüsü Ve Kuzey Çevre Otoyolu İşletmesi URL: https://www.ysskoprusuveotoyolu.com.tr/ TR/detay/enerji-tasarrufu-hedefledigimiz-led-donusum-proje mizde-sona-yaklasiyoruz-220 (Erişim Zamanı; 05,16,2025)
2. [3] T.C. Hazine ve Maliye Bakanlığı URL: https://ms.hmb. gov.tr/uploads/2024/05/SN-BAKAN_KAMUDA-TASARRUF-VE-VERIMLILIK-PAKETI.pdf (Erişim Zamanı; 05,16,2025)
3. [4] P.Nteziyaremye, ve M.Sinclair, “Investigating the effect of ambient light conditions on road traffic crashes: The case of Cape Town, South Africa”, Lighting Res. Technol. Vol. 56: 443- 468, 2024
4. [5] S.Fotios, ve R.Gibbons, “Road lighting research for drivers and pedestrians: The basis of luminanceand illuminance recommendations”, Lighting Res. Technol. Vol. 50: 154–186,2018
5. [6] M. Jackett, ve W.Frith, “Quantifying the impact of road lighting on road safety — A New Zealand Study”, IATSS Research, Vol. 36: 139-145, 2013
6. [7] TEDAŞ MLZ/2010-057.D “LED Işık Kaynaklı Yol Aydınlatma Armatürleri Teknik Şartnamesi”, 2020 [8] TEDAŞ MLZ/2010-057.E “(Taslak) LED Işık Kaynaklı Yol Aydınlatma Armatürleri Teknik Şartnamesi”, 2025
7. [9] Q.Chen, Z.Pan, J.Wu ve C. Xue, “An Investigation into the Effects of Correlated Color Temperature and Illuminance of Urban Motor Vehicle Road Lighting on Driver Alertness”,Sensors 2024
8. [10] H.Jin, S.Jin, L.Chen, S.Cen, ve K.Yuan, “Research on the Lighting Performance of LED Street Lights With Different Color Temperatures”, IEEE Photonics Journa, 2015, Vol.7 Num.6

9. [11] D.Khoury, M.Millet, Y.Jabali ve O.Delhomme, “Fog Water: A General Review of Its Physical and Chemical Aspects”, Environments, 2023
10. [12] S.Moaraf, R.Heiblum, Y.Vistoropsky M.Okuliarová, M.Zeman ve A.Barnea, “Artificial Light at Night Increases Recruitment of New Neurons and Differentially Affects Various Brain Regions in Female Zebra Finches” International Journal of Molecular Sciences, 2020
11. [13] A.Schirmer, C.Gallemore, T.Liu, S.Magle, E.DiNello, H.Ahmed ve T.Gilday “Mapping Behaviorally Relevant Light Pollution Levels To İmprove Urban Habitat Planning”,Scientific Reports 9, 2019
12. [14] California Department of Transportation, “Effects of LED Lighting on Terrestrial Wildlife” 2023
13. [15] IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), “Global Warming of 1.5 ºC” Chapter 1, 2018
14. [16] TEİAŞ (Türkiye Elektrik İletim A.Ş.) Türkiye Brüt Elektrik Üretiminin Birincil Enerji Kaynaklarına Göre Aylık Dağılımı URL: https://www.teias.gov.tr/aylik-elektrik-uretim- tuketim-raporlari (Erişim Zamanı; 05,20,2025)
15. [17] T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, “Türkiye Ulusal Elektrik Şebekesi Emisyon Faktörü Bilgi Formu” 2022 [18] U.K. Department for Energy Security and Net Zero “Greenhouse Gas Reporting: Conversion Factors 2024”, 2024
16. [19] TEDAŞ (Türkiye Elektrik Dağıtım A.Ş.) “Birim Fiyat Kitabı”, 2025
17. [20] Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankası, URL: https://www.tcmb.gov.tr/kurlar/kurlar_tr.html, Bülten No: 2025/83 (Erişim Zamanı; 05,16,2025)
18. [21] turkishastro.space, URL: https://turkishastro.space/sun/ istanbul/ (Erişim Zamanı; 02,28,2025)
19. [22] EPDK (T.C. Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu), URL: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-1327/elektrik-faturalar ina-esas-tarife-tablolari (Erişim Zamanı; 05,16,2025)
20. [23] DarkSky URL: https://darksky.org/news/the-promise-and- challenges-of-led-lighting-a-practical-guide/ (Erişim Zamanı; 05,16,2025) [24] International Dark-Sky Association, “Visibility, Environmental, and Astronomical Issues Associated with Blue-Rich White Outdoor Lighting”, 2010
21. [25] TSE CEN/TR 13201-1, “Yol Aydınlatması-Bölüm 1: Aydınlatma sınıflarının seçimiyle ilgili kılavuz bilgiler”, Ankara, 2015