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Feuer und Rauch
   
 

Wer sieht, leistet schwere Arbeit. Physiologische Untersuchungen ergaben, dass der Sehvorgang 25 Prozent unseres Energiehaushalts verzehrt, während gleichzeitig etwa 80 Prozent unserer Nerven durch optische Reize beansprucht werden.

Im ersten Moment erscheint das viel, ist aber verständlich, wenn man daran denkt, dass die Augen von morgens bis abends ununterbrochen den Hauptkontakt zu unserer Umgebung herstellen. Eine gute Beleuchtung ist also wichtiger, als wir im allgemeinen annehmen.

In den letzten Jahren haben sich Humanbiologen, Allgemeinmediziner und Psychologen zunehmend mit den Wirkungen von Licht auf den Organismus und die Psyche des Menschen befasst.

Im Rahmen des vom FVLR initiierten Projektes "Tageslicht nutzen" wurde bewiesen, dass die menschliche Gesundheit weit über das vorher bekannte und vermutete Maß hinaus vom Licht beeinflusst wird, denn Licht ist ein Lebenselixier.

Sehen Sie dazu den Vortrag "Ganzheitliche Lichtbiologie" des Allgemeinmediziners A. Wunsch aus dem Jahre 2005 anläßlich des 2. Kongresses NetzwerkForum.

   
 

Wohlbefinden

So ist die künstliche Beleuchtung von Arbeitsstätten eine der wichtigsten Ursachen des sogenannten "Sick Building Syndroms" (SBS), während die Beleuchtung durch natürliches Tageslicht die Gesundheit selbst dann noch positiv beeinflusst, wenn Störungen auftauchen (z. B. Wärmeeintritt oder Blendung aufgrund falscher Planung). Menschen, die unter ungünstigen Lichtverhältnissen arbeiten, fühlen sich schneller ermüdet, haben mehr Kopfschmerzen oder leiden häufiger unter Konzentrationsschwäche. Je weiter der Arbeitsplatz im Rauminnern und damit von Fenstern entfernt liegt, desto stärker fallen diese Beschwerden aus.

Doch nicht nur die niedrigere Beleuchtungsstärke wirkt sich negativ auf den Menschen aus, auch die andere spektrale Zusammensetzung des abgestrahlten Kunstlichts wirkt auf den Menschen anders als natürliches Tageslicht.

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Spektrum Tageslicht Spektrum Leuchtstofflampe
tageslichtweiß
Spektrum Energiesparlampe Spektrum Glühlampe


Die Lampen- und Leuchtenindustrie versucht dem durch sogenannte „Vollspektrumlampen“ zu begegnen. Was das Ergonomic-Institut, Berlin, zur Vollspektrumlampe meint, können Sie hier downloaden.

Winterdepressionen oder auch "Seasonal Affective Disorder" (SAD) genannt entstehen ebenso infolge Lichtmangels. Diese Erkrankung ist keine Ausnahmeerscheinung. Betroffen sind schätzungsweise etwa ein Viertel der Bevölkerung Mittel- und Nordeuropas. Winterdepressionen lassen sich einfach und sehr erfolgreich allein mit natürlichem Licht therapieren.

Im Umkehrschluss ist festzustellen, dass fehlende Einwirkungen des natürlichen Lichts auf den menschlichen Körper zu Erkrankungen führen. Die Historie der Rachitis und ihre Abhängigkeit vom Licht ist ein weiteres Beispiel.

Derzeit wird die Wirkung des Lichts auf die Entstehung von Brust-, Dickdarm- und Prostatakrebs diskutiert. Bei diesen Karzinomerkrankungen wurde nämlich u.a. auch eine geographische Abhängigkeit festgestellt. So ist nachgewiesen, dass die Überlebensrate bei Brustkrebs dort höher ist, wo mehr Sonnenlicht auf den Menschen wirkt. Eine Auswirkung betrifft die Melatoninproduktion des Körpers, die durch Lichteinfluss wesentlich beeinflusst wird. Das Hormon Melatonin steuert den Wach-Schlaf-Rhythmus des Menschen (circadianen Rhythmus). Künstliche Beleuchtung behindert die natürliche Melatoninproduktion, wenn sie in den Dunkelstunden genutzt wird. Dieser Effekt wiederum bewirkt eine Minderung der Östrogenproduktion bei Frauen, was eine Erhöhung des Brustkrebsrisikos nach sich zieht.

Die Steuerung des circadianen Rhythmus wird hauptsächlich durch das Tageslicht vorgenommen. Tagtäglich sorgt es für einen Reset unserer inneren Uhr. Über die Funktionsweisen der inneren Uhr und die gravierenden Auswirkungen auf den Menschen berichtet ein Video der ZDF-heute-Redaktion, das Sie sich hier ansehen können.

Die Wirkung des Lichtes auf den Menschen geht jedoch weit über diese genannten Vorgänge hinaus. Die bisher vorliegenden Untersuchungen zeigen z. B., dass Licht zudem

  • die Zusammensetzung des Blutes positiv beeinflusst,
  • die Melatoninproduktion (Schlafhormon) unterdrückt,
  • "Gute-Laune-Hormone" wie Seratonin und Noradrenalin zum Zuge kommen lässt,
  • die Leistungsfähigkeit erhöht,
  • die Abwehrkräfte verbessert,
  • den Wasserhaushalt positiv verändert,
  • septische Krankheiten positiv beeinflusst,
  • Hals-Nasen-Ohren-Krankheiten positiv beeinflusst,
  • die Vitamin A- und D-Synthese ermöglicht,
  • den Stoffwechsel reguliert,
  • die Aktivität der Nebennierenrinde positiv beeinflusst und
  • Hautkrankheiten wie Akne oder Schuppenflechte positiv beeinflusst.

Im Rahmen der Entstehung von Großraumbüros in den 70-er Jahren wurde bereits die absolute Gleichmässigkeit der Arbeitsbedingungen diskutiert. Der Mensch sollte ungestört von widrigen Umständen seiner Arbeit nachgehen können. Deshalb wurde nicht nur eine wohl temperierte Umgebung geschaffen, sondern auch eine gleichmäßig beleuchtete. Ziel war letztlich die Erhöhung der Arbeitsleistung.
Bei genauerem Hinsehen stellte man allerdings fest, dass die gleichen Mittel, die die Experten für die Rationalisierung der Arbeit einsetzten, auch bei der Hühnerzucht angewendet wurden. Selbst eine fundierte und viel zitierte Publikation auf dem Gebiet der Lichttechnik des Direktors des Institutes für Augenheilkunde der Universität London, Weston, aus dem Jahre 1954 konnte zunächst daran nicht viel ändern.

Weston schrieb:

"Unterschiedliche Helligkeitsverteilungen, unterschiedliche Helligkeitsniveaus gelten als ermüdend und einschläfernd. Um dies zu vermeiden, unterdrückt man visuell stimulierende Veränderungen der Umgebung. Aber Veränderung ist sogar mehr als die Würze des Lebens, sie ist die unverzichtbare Bedingung bewussten Lebens."
   
 

Diese Veränderung der visuellen Umwelt liefert das Tageslicht ohne weiteres Zutun.

Während man früher erfolglos versuchte, die Dynamik des Tageslichtes möglichst vollkommen zu beseitigen, versucht man heute, diese sogar künstlich nachzuvollziehen.

Noch einmal Weston:
"Befürworter des in Mode gekommenen Helligkeits-Engineering haben empfohlen, dass ideale visuelle Bedingungen dann herrschen, wenn eine gleichförmige Helligkeit im Gesichtsfeld hergestellt wird. Es gibt nichts in der Physiologie, was diese Vorstellung unterstützt. (...) Es gibt eine inhärente Eigenschaft der künstlichen Beleuchtung, die nicht anstrebenswert ist. Das ist ihre Konstanz - eine vielgelobte Eigenschaft, von der behauptet wird, sie begründe die Überlegenheit der künstlichen Beleuchtung gegenüber der wechselhaften natürlichen Beleuchtung. Jedoch, auch wenn Konstanthaltung von Bedingungen für einige kritische Sehaufgaben anstrebenswert ist, Konstanz ist eine nervtötende und abstumpfende Eigenschaft der künstlichen Beleuchtung."

Westons Botschaft wurde aber sicher ein halbes Jahrhundert überhört.


Verhalten, Lernen und Leisten

Einer australischen Studie zufolge könnten Kinder durch tägliche ausgedehnte Aufenthalte im Freien vor Kurzsichtigkeit bewahrt werden. Das Wachstum der Augen werde reguliert, wenn die Augen täglich zwei bis drei Stunden hellem Licht ausgesetzt sind, haben Forscher des Australia Research Council herausgefunden. Damit werde das Risiko für Kurzsichtigkeit dramatisch gesenkt.

Ausreichendes natürliches Tageslicht verbessert das Betragen von Schulkindern, sowohl durch Erhöhung der Konzentration als auch des Sozialverhaltens. Es wird berichtet, dass Kinder mit Aufmerksamkeitsstörungen (Attention Deficit Disorder = ADD ) unter Tageslicht mehr leisten als unter Neonlicht. Dies belegt eine Studie, die durch Messung des Kortisolspiegels (ein Stresshormon) das Verhalten von Schulkindern in tageslichtversorgten Klassenräumen in Schweden beobachtet hat. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass Arbeiten in Klassenräumen ohne Tageslicht das grundsätzliche Hormonmuster umwirft, und das wiederum beeinflusst die Fähigkeit der Schüler zu Konzentration und Kooperation. Dies hat auch eine Auswirkung auf das jährliche Körperwachstum und die krankheitsbedingten Fehltage.

Ausreichendes natürliches Tageslicht, insbesondere von oben durch Dachoberlichter in die Räume geleitet, verbessert nach mehreren amerikanischen Studien erheblich die Lernleistung von Kindern in der schulischen Ausbildung.

Auch eingehende Studien aus dem Arbeitsleben zeigen, dass sich an besser beleuchteten Arbeitsplätzen weniger Ermüdung einstellt und dementsprechend die Fehlerquote rapide sinkt, während die Kurve der Arbeitsleistung steil nach oben steigt.
Tageslicht steigert Arbeitsproduktivität
Die TU Ilmenau untersuchte die Leistungsabhängigkeit von der Beleuchtungsstärke an typischen Industriearbeitsplätzen mit neun bis zwölf Versuchspersonen.

Das Ergebnis:
Für schwierige Sehaufgaben, wie das Zuschneiden von Werkstücken, erzeugen höhere Beleuchtungsstärken eine deutliche Steigerung der Leistung. Diese erreicht beim Zuschneiden Werte über 150 %, wenn 600 Lux statt der vorgeschriebenen Nennbeleuchtungsstärke von 300 bis 500 Lux realisiert werden.

Eine richtige Beleuchtung erleichtert also nicht nur den Arbeitstag, sondern hilft auch, mit weniger Fehlern mehr zu schaffen - ein wichtiger ökonomischer Gesichtspunkt.

Investitionen in den "Produktivitätsfaktor" Licht lohnen sich also immer !

Kommunikation und Sehen


Das Tageslicht verbessert die Sehleistung, wobei die Sehleistung eine nicht hinreichend genau festgelegte Größe ist. In der Lichttechnik wird darunter in der Regel das Erkennen von Formen bzw. Kontrasten verstanden. Das Sehsystem des Auges wird dabei hinsichtlich der Sehschärfe, der Unterschieds- und Formempfindlichkeit, sowie der Wahrnehmungs- und Anpassungs-geschwindigkeit an die Entfernung beansprucht. Dabei hängen die Leistung des Auges erheblich vom Leuchtdichtenniveau ab, das durch die "Intensität" der Beleuchtung auf das Sehobjekt bestimmt wird. Aus diesem Grund beruhen die meisten lichttechnischen Vorgaben auf der Beleuchtungsstärke. Dies spiegelt sich auch in den Bestimmungen der Normen wieder. Allerdings hat dieses Vorgehen mehrere Nachteile:
  • Die Beleuchtungsstärke als integrale Größe bestimmt die Leuchtdichte des beleuchteten Objektes nur dann, wenn es eben und vollkommen matt ist. Dies ist aber in der Lebens- und Arbeitsumwelt nicht der Normalfall. Wenn ein Sehobjekt keine matte Oberfläche hat, kann das Licht aus einer bestimmten Richtung die Wirkung des Lichtes aus einer anderen Richtung mindern oder sogar zunichte machen.
  • Für die Berechnung der Beleuchtungsstärke ist es unerheblich, ob das Licht aus einer großen Fläche mit einer relativ geringen Leuchtdichte (z. B. Oberlichtöffnung) einfällt oder aus einer kleinen Fläche mit entsprechend hoher Leuchtdichte (z. B. künstliche Beleuchtung mit modernen energieeffizienten Lampen). Die Auswirkungen auf den Sehvorgang stellen sich aber gravierend dar: Die Gefahr einer Direkt- oder einer Reflexblendung auf beleuchtete Objekte ist bei kleinen Lichtquellen hoher Leuchtdichte ungleich größer.
  • Was unter dem Begriff Sehleistung gefasst wird, umfasst leider nicht das Farberkennen bzw. das Formenerkennen von körperlichen Objekten. Daher beruht die Erhöhung der Lichtausbeute moderner Energiesparlampen auf einem physikalischen Kunstgriff. Der Effekt wird nämlich zu einem erheblichen Teil mit einer Verschlechterung der Farbwiedergabe erkauft.

Was also landläufig als Sehleistung bezeichnet wird, stellt somit die Unterstützung einiger elementarer Funktionen des Auges dar, die teilweise zu Lasten anderer wichtiger Funktionen wie z. B. des Farberkennens geht. Will man eine Tageslicht- mit einer Kunstlichtinstallation üblicher Art realistisch vergleichen, muss man allein wegen der Berücksichtigung der Farbwiedergabeeigenschaften die Kosten für das Kunstlicht um etwa 60 Prozent höher ansetzen.

Und wenn man Dachoberlichter mit künstlicher Beleuchtung im Sinne der gesamten Leistungsfähigkeit des Auges einschließlich dem Erkennen von Formen und der Reflexblendung vergleichen will, muss man in etwa ein Lux Tageslicht mit dem Aufwand für zwei Lux künstliches Licht gleichsetzen. Überschläglich gerechnet erreicht man also bei Tageslicht die gleiche Sehleistung mit der Hälfte der Beleuchtungsstärke.
Wenn man noch dazu berücksichtigt, dass Licht immer mit einer unvermeidbaren Beigabe von Wärmestrahlung verbunden ist, über die man sich im Winter sicherlich freut, die bei Tageslicht pro Lux gegenüber Kunstlicht wesentlich geringer ausfällt (ca. ein Drittel), wird die Überlegenheit des Tageslichtes noch deutlicher.

Das bedeutet, dass die Beleuchtung mit Dachoberlichtern allein schon aufgrund der Sehleistung einer üblichen künstlichen Beleuchtung überlegen ist.

Ausblick

Die bisherige "Lichttechnik" hat sich zu stark mit der Erkennbarkeit von Sehobjekten und Gegenständen und dem Wohlbefinden unter künstlicher Beleuchtung beschäftigt.
Heute steht fest, dass der Lichtbedarf des Menschen damit nicht richtig eingeschätzt wurde. Der Einsatz von Sonnen- und Tageslicht muss deshalb wegen seiner lebensfreundlichen und gesundheitsfördernden Wirkung stärker als bisher berücksichtigt werden.