El alumbrado de una pista de aeropuerto constituye una infraestructura crítica en la que la eficiencia energética comparte protagonismo con requisitos mucho más exigentes: fiabilidad, visibilidad, disponibilidad permanente y seguridad operacional. Una investigación publicada recientemente analiza precisamente cómo la transición hacia sistemas LED está modificando este equilibrio y qué factores deberían tener en cuenta aeropuertos, ingenierías y responsables de infraestructura a la hora de abordar su modernización.
El estudio, desarrollado por investigadores de la Auckland University of Technology (Nueva Zelanda), analiza los efectos del alumbrado LED de aeródromos sobre la sostenibilidad y la seguridad mediante una combinación de revisión sistemática de la literatura, entrevistas a profesionales y herramientas de análisis de sistemas.
Sus resultados sitúan la eficiencia energética como el principal factor de transformación, pero muestran que la durabilidad de los equipos, la estabilidad de la emisión luminosa, la reducción del mantenimiento y las nuevas posibilidades de control están estrechamente relacionadas entre sí.
De ahorrar energía a replantear todo el sistema de iluminación
La sustitución de tecnologías halógenas e incandescentes por LED lleva años extendiéndose en pistas, calles de rodaje y otras ayudas visuales aeroportuarias. La literatura previa ha documentado fundamentalmente sus ventajas en eficiencia energética, vida útil, costes de mantenimiento y reducción de emisiones asociadas al consumo eléctrico.
Sin embargo, los autores detectaron que buena parte de estos estudios analizaban los beneficios de forma relativamente independiente. Existía abundante información sobre ahorro energético o durabilidad, pero menos trabajos abordaban cómo interactúan estos factores con la seguridad operacional, el comportamiento luminoso, los costes, la regulación o las tecnologías de control.
Esta cuestión es especialmente relevante en los aeropuertos. Las luces de borde y eje de pista, umbrales, aproximación, zonas de toma de contacto o calles de rodaje forman parte de un sistema visual que debe mantener unas prestaciones muy exigentes y funcionar de manera fiable durante operaciones nocturnas y situaciones de baja visibilidad.
La investigación parte, por tanto, de una idea central: las ventajas del LED no deberían valorarse únicamente mediante indicadores de consumo, sino como parte de un sistema en el que energía, mantenimiento, seguridad y prestaciones están relacionados.
El objetivo fue, por tanto, identificar los factores que determinan el rendimiento y la sostenibilidad del alumbrado LED aeroportuario, establecer cuáles son los más importantes y analizar las relaciones existentes entre ellos. También se buscó conocer hasta qué punto tecnologías emergentes como los controles inteligentes, la monitorización IoT o el mantenimiento predictivo pueden modificar esta ecuación.
Construyendo el mapa del LED aeroportuario
Para abordar el problema, los investigadores combinaron diferentes métodos.
En primer lugar realizaron una revisión sistemática de literatura científica siguiendo una metodología basada en PRISMA. Las búsquedas se efectuaron en las bases de datos Scopus, ScienceDirect y EBSCO y se centraron en publicaciones relacionadas con iluminación LED aeroportuaria, eficiencia energética, sostenibilidad y seguridad.
Tras aplicar los criterios de selección, la muestra quedó formada por 47 trabajos científicos, a partir de los cuales se identificaron los principales factores asociados al comportamiento de estos sistemas.
La revisión documental se complementó con cinco entrevistas semiestructuradas a profesionales especializados en infraestructuras aeroportuarias. Cuatro de los participantes trabajaban en Nueva Zelanda y uno en Australia. La mayoría contaba con entre seis y diez años de experiencia, mientras que uno acumulaba aproximadamente dos décadas de actividad profesional.
El cruce entre ambas fuentes permitió identificar 33 factores, relacionados con aspectos como consumo energético, seguridad operacional, prestaciones visuales, impacto ambiental, durabilidad, costes, regulación, control inteligente o posibles limitaciones técnicas.
Los investigadores aplicaron posteriormente tres herramientas de análisis: un análisis de Pareto para identificar los factores más recurrentes, un análisis de centralidad para determinar cuáles mantienen más relaciones con el resto de variables y diagramas de bucles causales para estudiar cómo las diferentes ventajas y limitaciones se influyen entre sí.
Este enfoque permitió pasar de una simple lista de beneficios del LED a una representación más completa del funcionamiento del sistema.
Resultados obtenidos
La eficiencia energética destacó como el principal factor en los tres análisis realizados. Apareció en 36 de los 47 trabajos incluidos en la revisión y obtuvo la mayor centralidad dentro de la red construida por los investigadores. Participaba además en un elevado número de relaciones causales con otras variables del sistema.
La reducción del consumo ocupó el segundo lugar, seguida de la durabilidad del LED y de sus prestaciones luminosas.
Las entrevistas con los especialistas reforzaron la importancia de esta primera variable. Los profesionales consultados señalaron reducciones de consumo del orden del 60-70 % en diferentes procesos de sustitución de tecnologías convencionales por LED, aunque el estudio advierte implícitamente de que estos valores dependen de cada instalación y no pueden extrapolarse de manera automática a cualquier aeropuerto.
Pero los resultados muestran que la vida útil puede ser casi tan relevante como el propio ahorro energético.
La mayor durabilidad de las fuentes LED reduce la frecuencia con la que es necesario intervenir sobre las luminarias. En un aeropuerto, esto tiene implicaciones especialmente importantes, porque cada operación de mantenimiento puede requerir el acceso de personal y vehículos a pistas o calles de rodaje y debe coordinarse cuidadosamente con la actividad aeroportuaria.
Reducir el número de sustituciones significa, por tanto, disminuir costes y horas de mantenimiento, pero también limitar la exposición del personal en zonas operativas y reducir posibles interferencias con el funcionamiento del aeropuerto.
Los expertos entrevistados destacaron además que las tecnologías anteriores podían requerir intervenciones nocturnas o bajo condiciones meteorológicas adversas cuando se producían fallos. La mayor vida útil y fiabilidad del LED disminuye estas situaciones.
Otro de los factores prioritarios fue el rendimiento luminoso. En este caso, el beneficio no reside simplemente en producir más luz, sino en mantener una señal estable, identificable y ajustada a los requisitos visuales de las operaciones aeroportuarias.
La estabilidad de las características luminosas contribuye a garantizar la correcta identificación de pistas, umbrales, ejes o calles de rodaje por parte de pilotos y personal de tierra.
Junto con estas variables consolidadas, el estudio detecta un ámbito que está ganando relevancia: el control inteligente y adaptativo.
Aunque aparece en menos estudios científicos que la eficiencia o la durabilidad, esta variable mantiene numerosas conexiones con el resto del sistema. La tecnología LED facilita la regulación de intensidad, la respuesta instantánea y la integración con plataformas de monitorización. Esto permitiría adaptar el alumbrado a diferentes condiciones operativas, reducir consumos cuando no es necesaria la máxima intensidad y supervisar continuamente el estado de las instalaciones.
Las entrevistas apuntan además hacia la utilización de sensores, conectividad IoT y, en el futuro, sistemas de mantenimiento predictivo apoyados en inteligencia artificial. Estas herramientas podrían detectar degradaciones o anomalías antes de que se produzca un fallo.
No obstante, el estudio muestra también la otra cara de esta evolución. Cuanto mayor es la integración tecnológica, mayor puede ser la complejidad del sistema. Electrónica, comunicaciones y plataformas de control pueden elevar la inversión inicial, introducir nuevas necesidades de mantenimiento y exigir personal especializado.
El coste inicial continúa así apareciendo como una de las principales barreras para la implantación del LED, especialmente en pequeños aeropuertos. A ello se suman cuestiones relacionadas con compatibilidad técnica, regulación, comportamiento eléctrico u obsolescencia de determinados componentes.
Los autores subrayan, sin embargo, que una evaluación basada únicamente en el desembolso inicial puede resultar engañosa. El ahorro energético y la reducción de las intervenciones de mantenimiento modifican de forma importante el coste durante toda la vida útil de la instalación.
Limitaciones de la investigación y futuras investigaciones
La investigación presenta, no obstante, varias limitaciones. La revisión se restringió a publicaciones en inglés de un periodo temporal determinado y las entrevistas se realizaron únicamente con cinco profesionales, principalmente de Nueva Zelanda. La muestra de expertos es, por tanto, reducida y geográficamente limitada.
Además, las relaciones identificadas mediante los diagramas causales se construyen a partir de literatura y conocimiento profesional y no constituyen una validación experimental del comportamiento de estos factores en diferentes aeropuertos.
Los autores consideran necesario ampliar futuras investigaciones mediante datos operativos obtenidos directamente de instalaciones reales, estudios comparativos entre aeropuertos, análisis de ciclo de vida y trabajos específicos sobre reciclaje y gestión de componentes al final de su vida útil. También resultará relevante analizar con mayor profundidad la integración de sensores, control inteligente y mantenimiento predictivo.
A pesar de estas limitaciones, el estudio proporciona una referencia interesante para ingenieros y responsables de infraestructura porque amplía los criterios con los que valorar una renovación del alumbrado aeroportuario.
El ahorro energético continúa siendo el principal argumento a favor del LED, pero los resultados muestran que buena parte de su valor se encuentra en efectos menos visibles: menos intervenciones en pista, mayor continuidad del servicio, estabilidad de la señal luminosa y posibilidad de conocer en tiempo real el estado del sistema.
Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:
https://www.sciencedirect.com/org/science/article/pii/S2046609926000566
Fuente de imágenes: Imágenes de recurso generadas por IA que no pertenecen a la investigación.
