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Wie an anderer Stelle erklärt, hat das Licht, das als Beleuchtung dient, zwei vornehmliche Aufgaben. Die erste ist für Helligkeit zu sorgen. Genau dafür hat man das Licht vor 101 Jahren offiziell so definiert. Es ist "optische Strahlung, die direkt eine Seh-Empfindung hervorruft." Die zweite Aufgabe fällt etwas diffiziler aus: Dem Menschen reicht die Helligkeit nicht aus; er will auch Farben sehen. So musste sich die CIE um ein zweites Feld bemühen. Auf der CIE-Sitzung in Cambridge wurde das heute noch fundamentale CIE-Normvalenzsystem (auch bekannt als das 1931er-System) verabschiedet.

Wo liegt das Problem, wenn beide Aspekte über ein Jahrhundert bzw. fast ein Jahrhundert anscheinend gut geregelt sind? Mehrere Menschengenerationen haben nicht gelernt zu begreifen, womit sich die CIE hier beschäftigt. Denn Helligkeit gibt es nicht. Sie ist eine Empfindung. Die Definition des Lichts dient nicht dazu, diese Empfindung messbar zu machen, sondern die Lichtmenge, die eine Lampe erzeugt. Wenn man dieses so definierte Licht in einen Raum bringt, wird es darin hell. Wie hell? Das lässt sich leider nicht sagen. Es hängt davon ab, wie das Licht verteilt wird und was da in dem Raum sonst an hellen Objekten vorhanden ist. Licht wurde definiert, um eine Brücke zwischen der physikalischen Menge des Lichts und der menschlichen Wahrnehmung zu schlagen. Vorsicht, auf der Brücke kann man leicht ausrutschen.

Nicht etwas, sondern wesentlich schlimmer sieht es mit der Farbe aus. Diese gibt es erst recht nicht, auch wenn man im Malergeschäft Regale voller Töpfe sehen kann, in denen Farbe lagert. Wenn man sich eine Dose greift, sieht man darauf viele gesetzlich vorgeschriebene Angaben, z.B. zu Sicherheit und Entsorgung, aber mindestens eine Bezeichnung der Farbe, z.B. „Premium-Seidenmattlack“, und eine Nummer dazu: z. B. „RAL 7000 Fehgrau“. Die letztere Nummer wird man allerdings in keinem Fachgeschäft sehen, sie gehört zu U-Booten der Bundesmarine als Überwasseranstrich. Der Unterwasseranstrich war früher unterschiedlich je nach Einsatzgebiet, Ostsee oder Nordsee. Denn Farben sieht niemand absolut, sondern immer in Verbindung mit dem beleuchtenden Licht und mit der Umgebung.

Wenn man Farben nicht absolut sehen kann und jedes Farbensehen vom auffallenden Licht abhängt, muss man, wenn man mit Farben oder farbigen Objekten handeln will, wenigstens eine verlässliche Grundlage für die Erscheinung schaffen. Genau dafür sorgen die sog. Normlichtarten, die die CIE im Laufe der Jahrzehnte definiert hat. Sie hießen einst A, B und C.

Normlichtart A war 1931 für fast alle Umgebungen im Innenraum maßgeblich. Sie entsprach der Wolfram-Glühlampe (ca. 2856 K). Sie ist bis heute der Standard für künstliches Wohnraumlicht, auch wenn der Glühlampe mittlerweile das Licht ausgegangen ist. Normlichtart B sollte das direkte Sonnenlicht darstellen. Sie war kein Hit, weil es die direkte Sonne nur im Weltraum gibt. Auf Erden ist es noch niemandem gelungen, Sonnenlicht vom restlichen Licht zu trennen, außer im Labor.

Normlichtart C repräsentierte einst "durchschnittliches" Tageslicht ohne UV-Anteil (ca. 6774 K). Sie war entstanden, als sich die CIE noch nicht für UV verantwortlich fühlte. Sie war für die CIE in den 1930er Jahren ein Störfaktor. UV wurde eher als Problem wahrgenommen, da die damaligen Filterlösungen für Tageslichtsimulatoren den UV-Anteil des natürlichen Sonnenlichts kaum korrekt abbilden konnten. UV wurde eher als Problem wahrgenommen, da die damaligen Filterlösungen für Tageslichtsimulatoren den UV-Anteil des natürlichen Sonnenlichts kaum korrekt abbilden konnten.

Dann kamen die 1960er Jahre. Die CIE war mit ihrem Latein am Ende, weil ihre Normlichtarten Farben so "gut" wiedergaben, dass die Industrie nichts damit anfangen konnte. In der Industrie kamen immer mehr optische Aufheller (in Papier, Textilien, Wandanstriche und Waschmitteln) zum Einsatz. Diese Stoffe wandeln unsichtbares UV-Licht in sichtbares blaues Licht um. Um diese Farben korrekt zu messen, musste die Lichtquelle im Messgerät nun zwingend einen definierten UV-Anteil enthalten. Solche Stoffe wurden im Übrigen vor rund 200 Jahren entdeckt und benutzt. Man hatte herausgefunden, dass Auszüge aus der Rinde der Rosskastanie die Weißkraft von Leinen und Baumwolle verbesserten.

So wurde 1964 die D-Serie eingeführt (D50, D55, D65, D75). Diese enthält standardmäßig ein UV-Spektrum. Dumm nur, dass die CIE 1965 den Farbwiedergabeindex Ra (CIE 13) einführte, ohne die Wirkung von UV zu berücksichtigen. Das Konzept ist mittlerweile 1974 (CIE 13.2) und 1995 (CIE 13.3) revidiert worden, aber jeweils ohne UV. In der Industrie (Papier, Textilien, Waschmittel) wurden in den 90ern aber immer komplexere optische Aufheller eingesetzt. So werden zwar Produkte wie Stoffe oder Autos unter dem Licht bestimmter Normlichtarten geprüft, wer aber Lampen herstellt und verkauft, gibt den Farbwiedergabeindex ohne UV an.

Was bedeutet so etwas in der Praxis? Wenn Papier, Textilien, Waschmittel bei der Herstellung bzw. in der Prüfung mit UV bestrahlt und später ohne UV benutzt werden, dann haben sie einen Gelbstich. Textilien vergilben mit der Zeit ohnehin und sehen ohne UV nie frisch weiß aus. Eine Lampe mit der höchstmöglichen Farbwiedergabe ist bestenfalls in der Lage, acht Farben wiederzugeben. Darunter befindet sich keine einzige gesättigte Farbe. Wer freut sich, dass in seinem Wohnraum Asterviolett oder Senfgelb gut erscheinen?

Besonders schlimm ist das bei LED-Leuchtmitteln. Tatsächlich emittieren die meisten Standard-LEDs für den Haushalt so gut wie gar kein ultraviolettes Licht. Sie können aber sehr hohe R_a-Werte erreichen und täuschen damit eine sehr gute Farbwiedergabe vor. Es gibt UV-basierte weiße LEDs, bei denen der Chip UV-Licht aussendet, das eine spezielle Mischung aus verschiedenen Leuchtstoffen (Rot, Grün, Blau) anregt. Deren Farbwiedergabe ist besser, sie kommt aber nicht in der technischen Angabe zur Wirkung.

Sind solche Aspekte für den Praktiker relevant? In einem anderen Beitrag habe ich das Problem etwas ausführlicher behandelt und dargelegt, dass das Problem zum täglichen Leben gehört, so z.B. wenn man gerne Brühwurst isst (hier) oder seine neu gekauften Fummel abends in der guten Stube anprobiert. Man kann auch wertvolle Zeit verlieren, wenn man Farben aufeinander abstimmen muss. Einer der Geschädigten war ich, als ich für meine Doktorarbeit ein Modell des Berliner Olympiastadions erstellte. Es war 35 m² groß und hatte drei Farben (Grau = Tribüne, Grün = Spielfeld, Rostrot = Laufbahn). Diese Farben habe ich vor Ort gemessen und die entsprechenden Mischungen vorbereitet. Dazu gehörte das Färben von 10 m² Frotteestoff mit den Schattierungen frisch gemähten Rasens. Das Streichen und Belegen des Modells hat etwa eine Woche gedauert. Ein paar Wochen später kam der Scheinwerfer, der das Ganze beleuchten sollte. Dieser hatte aber einen hohen UV-Anteil. So musste ich die ganze Prozedur wiederholen. Und die ganzen Farbmischungen unter dem Licht des Scheinwerfers neu erstellen.

Die Lampe in diesem Scheinwerfer stammte von einem der namhaftesten Hersteller, dessen Laborchef ich sehr gut kannte. Dieser hat mir nichts von den späteren Problemen erzählt. Der Scheinwerfer selbst war entworfen worden, um eine der "heiligen" Stätten des deutschen Sports, das Münchner Olympiastadion, zu beleuchten. Auch der Planer dieser Sportstätte hatte mir nichts davon erzählt. Dieser war aber einer der wichtigsten Berater meines Projekts.

"Mein" Problem, also die Beleuchtung des wichtigsten Stadions in München, sollte sich mehrere Jahrzehnte später wiederholen. Diesmal wurde es richtig teuer. Als die Allianz Arena eine "moderne" Beleuchtung bekam, war das Fernsehen mit dem Bild unzufrieden. Und zweitens verkümmerte der Rasen. Man hatte vergessen, dass die alten Scheinwerfer UV abstrahlten, die neuen mit LED nicht. So musste nachgerüstet werden, und das nicht zu knapp. In der TZ war zu lesen: "Den edlen Rasen streicheln 540 UV-Strahler mit ihrem Licht, wenn kein Spiel auf dem Programm steht." (Gelesen am 29.01.2024 hier) Hingegen meint Bayern München selber, sie hätten "Zusätzliche UV-Leuchten für das optimale Fernsehbild …" (hier)

Wer glaubt, die Planer der Allianz Arena und ich hätten zu dusselig gehandelt, sollte sich das letzte Opfer ansehen, das sich in die Irre führen ließ (hier). Es war Prof. Manfred Richter, der Schöpfer des DIN-Farbensystems. Er konnte trotz einer Farbsehschwäche Testfarben richtig abschätzen. Aber nicht die fehlende Wirkung von optischen Aufhellern. Licht ist eben optische Strahlung, die direkt eine Sehempfindung hervorruft. Dass es auch indirekt dazu beiträgt, ist seit 200 Jahren bekannt, seit 1964 als relevant erkannt, wird aber erst im Laufe des 21. Jahrhunderts in die Farbwiedergabe einfließen. Bis dahin ist niemand vor Irrtümern sicher, obwohl das Leuchtmittel LED eine schnellere Berücksichtigung gefordert hätte. Gottes Mühlen mahlen langsam, noch langsamer handelt …

 

Zum Thema

Normen und Basis ihrer Festlegungen

Normen mit Festlegungen bezüglich der Beleuchtung gibt es im systematischen Sinne seit den 1930er-Jahren. Die erste wirklich umfassende deutsche Norm für die Beleuchtung mit künstlichem Licht war die DIN 5035, die im November 1935 erstmals veröffentlicht wurde. Sie definierte erstmals Richtwerte für die Beleuchtungsstärke in Arbeitsstätten und Wohnräumen. Es ging nicht mehr nur darum, dass Licht "da" ist, sondern dass es hell genug für bestimmte Sehaufgaben ist (z. B. im Büro oder in der Industrie).

Die ersten “normativen” Bestimmungen an die Beleuchtung stellten in den 1920er Jahren die Experten für Scientific Management auf, z.B. W.H. Leffingwell in “Scientific Office Management“.  Leffingwells Empfehlungen füllten eine Liste von gerade mal 12 Arbeitsbereichen im Büro aus.

Was diese Liste nicht sagt, ist, wann die darin genannten Beleuchtungsstärken benötigt würden. Denn üblich war damals, dass man während des Tages arbeitet („9to5“). Dass die Zeit für die Beleuchtung eine Bedeutung hat, hat sich bis heute bei vielen nicht herumgesprochen. Sie wurde erst im 21. Jahrhundert ein Thema. Allerdings ist es sehr relevant.

Die Chronobiologie, die erst im Jahr 1960 als eigenständige akademische Disziplin anerkannt wurde, brachte die Erkenntnis, dass die sog. nichtvisuellen Wirkungen des Lichts von dem Zeitpunkt der Lichtexposition abhängen. D.h., das gleiche Licht am Morgen wirkt sich anders aus als am Abend, wenn alle sonstigen physikalischen Bedingungen gleich sind. Das liegt daran, dass viele Körperfunktionen dem Rhythmus des Tages folgen.

Diese Wirkungen hören zudem nicht auf, wenn man das Licht abschaltet, sie wirken nach. Hingegen gibt es für das Sehen keine vergleichbaren Wirkungen. Nach einer gewissen Zeit der Gewöhnung, in der Fachsprache Adaptation, sieht man gleichbleibend gut, bis das Licht abgeschaltet wird. Diese Zeitspanne ist zudem relativ kurz und beträgt von wenigen Sekunden (moderate Helladaptation) über ca. 10 Minuten (Farbumstimmung) bis ca. 30 Minuten (vollständige Dunkeladaptation). All diese Vorgänge hinterlassen keine bleibenden Spuren, außer vielleicht Ermüdung, die aber sehr schwer nachzuweisen ist. Nach geltender Meinung führen Adaptationen mit Sicherheit nicht zu bleibenden Schäden.

Anders die nichtvisuellen Wirkungen. Diese können von Schlafstörungen bis Krebserkrankungen reichen. Die Ersteren lassen sich im Labor relativ leicht nachweisen. Hingegen ist die Wissenschaft bei den Krebserkrankungen seit etwa 1980 dabei, eine ursächliche Beziehung mit dem künstlichen Licht zu erforschen. Das gestaltet sich aus mehreren Gründen schwierig. Erstes Hindernis ist das Tageslicht. Menschen leben und arbeiten zumindest teilweise unter Tageslicht. Dass die Qualität des Tageslichts eine Beziehung zu Krebserkrankungen hat, wurde bereits in den 1980er Jahren festgestellt. D.h., eine festgestellte Erkrankung bzw. ein Schutz vor Erkrankungen könnte mit dem Tageslicht zusammenhängen, was den Nachweis der künstlichen Beleuchtung als Verursacher erschwert. Das zweite Hindernis besteht im Wirkmechanismus. Eine direkte Wirkung von Licht auf eine Krebsentstehung ist schlecht vorstellbar. Nicht einmal bei Hautkrebs, der durch Strahlungseinwirkungen entstehen kann, ist eine ursächliche Wirkung leicht nachweisbar.

Ein Wirkmechanismus scheint bei Schichtarbeitern nachweisbar, bei denen der Melatoninhaushalt im Blut gestört ist. Studien an Schichtarbeitern (insbesondere bei Pflegepersonal) haben gezeigt, dass ein chronisch gestörter Melatoninhaushalt mit einem erhöhten Risiko für bestimmte Krebsarten korreliert, vor allem Brustkrebs und Prostatakrebs. So hat die WHO (Weltgesundheitsorganisation) die Schicht- und Nachtarbeit als "wahrscheinlich krebserregend" (Gruppe 2A) eingestuft, da sie den Biorhythmus stört, was das Risiko für bestimmte Krebsarten wie Brust-, Prostata- und Darmkrebs erhöhen kann. Der vermutete Wirkmechanismus beruht auf den Wirkungen des Hormons Melatonin, das als starkes Antioxidans und „Radikalfänger“ wirkt. Es schützt die DNA vor oxidativen Schäden. Aktuelle Studien (z. B. Zanif et. al. Melatonin supplementation and oxidative DNA damage repair capacity among night shift workers: a randomised placebo-controlled trial. In Occupational and Environmental Medicine (März 2025) weisen darauf hin, dass Melatonin die körpereigenen Reparaturmechanismen der DNA während des Schlafs verstärkt. Lichtverschmutzung bei Nacht unterdrückt die Ausschüttung von Melatonin und schwächt diesen Schutzschild.

Für alle Menschen wird davon ausgegangen, dass die Umgebung tagsüber hell sein sollte, weil der Mensch an sich lichtliebend, also phototroph, ist. Die in den Arbeitsstätten vorhandenen Lichtniveaus liegen weit unter dem erforderlichen Lichtbedarf. Stets gleichbleibendes Licht in Arbeitsumgebungen, das zudem viel schwächer ist als in der Natur, stört die circadiane Rhythmik ebenfalls.

Als Quintessenz der langjährigen Forschung haben 18 führende Chronobiologen eine Empfehlung für ein gesundes Zeitregime für die Beleuchtung erarbeitet. (Brown et. al. Recommendations for healthy daytime, evening, and night-time indoor light exposure, 2021) Dieses gibt vor, dass das Licht in den Innenräumen tagsüber (zwischen 06:00 und 19:00 Uhr) viel stärker sein müsste als heute üblich. Zwischen 19:00 Uhr und 22:00 Uhr ist ein erheblich reduziertes Lichtniveau zulässig. Danach soll bis zum nächsten Morgen fast absolute Dunkelheit herrschen. Das Regime ist im folgenden Bild skizziert:

(Anm.: 1 mel-EDI lx ist je nach Art (Spektrum) des Lichts 1 lx (Tageslicht) bis 10 lx (Kerzenlicht). Bei einer üblichen Bürobeleuchtung ist es ca. 1,5 lx vertikal auf dem Auge. Somit entsprechen 250 lx einer Beleuchtungsstärke von etwa 1200 lx horizontal.)

Lichtverschmutzung neu definiert – Beleuchtung kann auch als Lichtverschmutzung gelten

Unter Lichtverschmutzung versteht man im Allgemeinen überflüssige künstliche Beleuchtung am falschen Ort oder zur falschen Zeit. Hingegen wird niemand die Beleuchtung der Straßen nachts oder der Büros während des Tages als Lichtverschmutzung bezeichnen. Erst recht wird niemand auf die Idee kommen, das Licht der Handys oder der Computer in diese Kategorie einzuordnen. Aber von der physiologischen Wirkung her ist das Vorgehen konsequent. Ein Körper weiß nicht, ob das Licht um ihn herum einen Zweck hat oder unbeabsichtigt ist.

Die Einordnung einer Beleuchtung als Lichtverschmutzung erfolgt nicht auf physikalischer Basis, sondern aufgrund einer unbeabsichtigten negativen Wirkung auf den Menschen oder auf die Umwelt. So ist z.B. die Beleuchtung von Straßen eine beabsichtigte Wirkung. Hingegen zählen die dadurch entstehenden Irritationen für Insekten oder deren Jäger wie die Fledermäuse zur Lichtverschmutzung.

So gesehen haben die Chronobiologen das künstliche Licht am Abend und in der Nacht faktisch zu einer Lichtverschmutzung erklärt. Aber genau die Beleuchtung in diesem Zeitraum war der Grund für die Erfindung des künstlichen Lichts noch während der Eiszeit. Zudem kann man dem Rat der Forschenden nicht einmal dadurch folgen, indem man die Beleuchtung ausschaltet. Die Bildschirme erzeugen abends und nachts ein Vielfaches von dem als zulässig angesehenen Licht. Man dürfte deswegen abends und nachts keine Bildschirme benutzen. Nichtsdestotrotz folgte die Empfehlung konsequent auf der Basis von Erkenntnissen intensiver Forschung.

Was zu ändern ist … und wie?

Im normalen Leben reagiert man auf Gefährdungen am effektivsten durch Abschaffen ihrer Ursachen. Das gelingt allerdings nur in relativ seltenen Fällen. So kommt niemand auf die Idee, das Auto abzuschaffen, weil es viele Menschen das Leben kostet. Man behilft sich mit vielen Einzelmaßnahmen, zuweilen auch konzertiert, bis der Schaden hinreichend klein genug ist. So gab es in Deutschland 1970 21.332 Tote in Westdeutschland und 2.139 in der DDR, also insgesamt 23.471 Tote. In 2025 gab es etwa 2.800 Tote, obwohl das Verkehrsaufkommen und der Fahrzeugbestand um ein Vielfaches höher waren. Auch in der Arbeitswelt verfährt man häufig ähnlich, wenn die Ursache selbst nicht beseitigt werden kann.

Da man davon ausgehen kann, dass Menschen nachts Licht machen wollen, selbst wenn es verboten wäre, könnte man die Erkenntnisse der Chronobiologie nutzen, um die Unterdrückung des Melatonins durch Licht zu vermeiden. Dies würde z.B. bei Licht ohne blaue Anteile funktionieren, weil die Melatoninunterdrückung nachweislich durch die Blauanteile des Lichts erfolgt.

Man kann zudem versuchen, nur so viel Licht zu erzeugen, wie gerade nötig. Diese Maßnahme ließe sich mit der ersten koppeln, indem man reduziertes Licht und Licht mit der geringsten Wirkung auf das Melatonin benutzt.

Was man auch sonst noch alles anstellen könnte, ist, die Gesetze zu ändern, die die gleiche Beleuchtung bei Tage und in der Nacht fordern. Und dazu die Normen, die dasselbe empfehlen. Wenn eine Anforderung gilt, eine bestimmte Beleuchtungsstärke zu erzeugen, unabhängig von der Tageszeit, widerspricht diese eindeutig dem Stand der Wissenschaft.

Zu den gesetzlichen Bestimmungen

Indirekte und direkte Bestimmungen

Gesetzliche Bestimmungen, die sich auf die künstliche Beleuchtung auswirken, sind indirekt solche, die sich auf den Stand der Technik beziehen. Dies ist zunächst ASR A3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung (Neufassung Mai 2023), die die ArbStättV auslegt. Zum anderen gilt DIN EN 12464-1 (Ausgabe 2021) formal auch als Stand der Technik, deutsche Ausgabe einer europäischen Norm. Selbst wenn eine Vorschrift mit einem direkten Bezug zu einem Sachverhalt wichtiger zu sein scheint, sind es die indirekten Auswirkungen, die schwerer zu ermitteln und zu beseitigen sind. So kämpft derzeit die Bundespolitik mit “Vorschriften“ zum Bauen, die die Erstellung von Gebäuden verteuern und in die Länge ziehen. Ändern kann sie nur die direkten Bezüge.

Direkt auf die künstliche Beleuchtung bezieht sich die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) in „Anhang Anforderungen und Maßnahmen für Arbeitsstätten nach § 3 Absatz 1“ unter 3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung: (6) Die Beleuchtungsanlagen sind so auszuwählen und anzuordnen, dass dadurch die Sicherheit und die Gesundheit der Beschäftigten nicht gefährdet werden." (Mehr zu Sichtverbindung hier)

Diese Bestimmung ist eine umfassende Vorschrift, die über allen Normen steht und deren Bestimmungen die aller Normen außer Kraft setzen. Normen dürfen zudem keine Bestimmungen enthalten, die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten berühren.

Zu den Normen und ihren Bestimmungen zu nichtvisuellen Wirkungen

In Deutschland sind derzeit zwei Normen gültig, die sich auf die künstliche Beleuchtung von Arbeitsplätzen beziehen:

• DIN EN 12464-1: 2021-11 Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsstätten - Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen; Deutsche Fassung EN 12464-1:2021
• DIN EN ISO 9241-6: 2001-03 Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten - Teil 6: Leitsätze für die Arbeitsumgebung (ISO 9241-6:1999); Deutsche Fassung EN ISO 9241-6:1999)

 

DIN EN 12464-1: 2021-11 ist eine Beleuchtungsnorm für Arbeitsstätten, die ein europäisches Gremium erstellt hat. Deutschland muss formal diese übernehmen und darf keine gleichwertige Regelung mit dem gleichen Geltungsbereich schaffen. Falls eine europäische Norm mit den Gesetzen eines Landes in Konflikt steht, muss darin eine sog. A-Abweichung für Klärung sorgen, z.B. durch eine Erklärung, dass eine bestimmte Bestimmung in diesem Land nicht gilt. Im Falle von EN 12464-1 musste in einem nationalen Vorwort erklärt werden, dass eine Regelung für die Beleuchtung von Arbeitsstätten die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) zuständig ist. Die Norm darf daher keine Bestimmungen zur Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten enthalten. Daher gibt sie an, dass ihre Bestimmungen für Sehkomfort und Sehleistung gelten: “Dieses Dokument legt Beleuchtungsanforderungen für Menschen an Arbeitsplätzen in Innenräumen fest, die den Anforderungen an den Sehkomfort und die Sehleistung von Personen mit normalen oder auf normal korrigiertem Sehvermögen entsprechen." EN 12464-1 erwähnt nichtvisuelle Wirkungen in einem informativen Anhang, der keine Anforderungen oder Empfehlungen enthält. Mögliche Konsequenzen für Beschäftigte mit nicht "normalem" Sehvermögen werden nicht angegeben.

DIN EN ISO 9241-6 ist eine ergonomische Norm, die eine gesunde und angenehme Umgebung erzielen will und nicht nur auf die Beleuchtung abhebt. Die Beleuchtung liefert einen gewissen Beitrag dazu. Ihre Ausgestaltung wird aber begrenzt durch das vornehmliche Arbeitsmittel, den Bildschirm, dessen Bild prinzipiell bei jedem Lichteinfall an Qualität verliert. Der Verlust an Bildqualität muss daher wirksam begrenzt werden.

Zudem wurde im Jahr 2022 eine DIN/TS 67600 veröffentlicht, die sich auf die nichtvisuellen Wirkungen von Licht bezieht:

• DIN/TS 67600:2022-08 Ergänzende Kriterien für die Lichtplanung und Lichtanwendung im Hinblick auf nichtvisuelle Wirkungen von Licht

DIN/TS 67600 beschreibt laut DIN die nichtvisuellen Wirkungen des Lichts auf den Menschen (Ursache-Wirkungs-Beziehungen) übergreifend für viele Lebensbereiche. Überall, wo sich Menschen über längere Zeiträume aufhalten, können die nichtvisuellen Wirkungen des Lichts bei der Beleuchtung eine Rolle spielen. Daher beschreibt dieses Dokument den Einsatz von Beleuchtung zur Förderung von nichtvisuellen Wirkungen für alle Lebensbereiche, sowohl private als auch berufliche. Diese Norm enthält aber nur „Ergänzende Kriterien“. D.h., die Bestimmungen der Beleuchtungsnormen haben Vorrang, somit auch der Konflikt mit der Zeitabhängigkeit der Beleuchtungswirkung.

Zuletzt wurde auch unter Beteiligung deutscher Experten eine ISO/CIE-Norm ISO/CIE 8995-1:2025-01 Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsstätten - Teil 1: Innenräume erarbeitet. Diese soll die globale Beleuchtungsnorm für alle Arbeitsstätten darstellen. (Meine Meinung zu globalen Beleuchtungsnormen hier) Allerdings braucht kein Land diese Norm anzuwenden. Sie verdient aber Beachtung wegen der juristischen Relevanz der Regelungen (Lex-posterior-Regel). Der lateinische Merksatz bedeutet übersetzt: „Das spätere Gesetz hebt das frühere Gesetz auf.“ Während man früher nach dem Jahr 2001 vorhergesagt hatte, man müsste die gesamte Lichttechnik neu ordnen, weil man einen neuen Empfänger im Auge entdeckt hatte, dessen Wirkungen man mit den bekannten Mechanismen nicht erklären konnte, geht ISO/CIE 8995-1 vom folgenden Bild aus, das in einem informativen Anhang erscheint als Zusatzinformation:

(Bild gezeichnet nach Kort, Y.A.W. and Veitch, J.A. From blind spot into the spotlight: Introduction to the special issue ‘Light, lighting and human behaviour’. Journal of Environmental Psychology, 2014)

Zum Stand der Technik der Beleuchtung von Arbeitsstätten

Stand der Technik ist ein unbestimmter Rechtsbegriff mit größter Bedeutung für das Handeln von Firmen und Behörden. Einfach gesagt: Es ist das „Level“, auf dem sich eine Technologie zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet. Stand der Technik ist das, was technisch machbar ist und von Pionieren erfolgreich eingesetzt wird, auch wenn es noch nicht „Mainstream“ ist. Es ist gleichgültig, woher die Erkenntnisse stammen, d.h. sie können weltweit gelten.

Da der Begriff Stand der Technik im Arbeitsschutz sehr unterschiedlich ausgelegt werden kann, lässt der Bundesminister für Arbeit für alle Bestimmungen der ArbStättV sog, ASR erarbeiten, die seit 1975 traditionell Arbeitsstättenrichtlinie heißen. Die Bezeichnung seit 2004 lautet „Technische Regeln für Arbeitsstätten (ASR)“. Diese werden regelmäßig aktualisiert, um den „Stand der Technik“ abzubilden. Sie enthalten standardmäßig die Phrase:

„Die Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) geben den Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene sowie sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten beim Einrichten und Betreiben von Arbeitsstätten wieder.“

Somit ist die ASR A3.4 formal der Stand der Beleuchtungstechnik für Arbeitsstätten.

Allerdings behandelt ASR A3.4 nicht alle Aspekte der Beleuchtung, die für den Menschen relevant sind. So wird zwar eine Begrenzung der Blendung gefordert, aber kein Bezug auf die Entblendung von Leuchten (UGR-Verfahren) genommen. Es wird nur gefordert, Leuchten und Leuchtmittel geeignet auszuwählen und anzubringen. Die entsprechende Information findet sich z.B. in DIN EN 12464-1.

Auch das Flimmern von LED-Lampen und Leuchten wird nur gestreift und gefordert, dass es nicht zu Unfallgefahren oder Ermüdung führen darf. Man müsste die hinreichende Information anderswo suchen. Gerade das Flimmern bildet ein heißes Thema, um das in Brüssel gerungen wird.

ASR A3.4 ist nicht kompatibel mit den Normen, was die Vertikalbeleuchtungsstärke angeht. So fordert sie eine mittlere vertikale Beleuchtungsstärke nur für bestimmte Arbeitsplätze (Bücherregale, Wandtafel). Hingegen wird in DIN EN 12464-1 eine “mittlere zylindrische Beleuchtungsstärke im Tätigkeitsraum“ für fast alle Arbeitsplätze gefordert. Diese soll ein besseres Sehen von Gesichtern und ein besseres Helligkeitsgefühl durch hellere Wände und Decken erzeugen. Zu diesem Zweck werden Anforderungen an die Beleuchtungsstärke an den Wänden und der Decke gestellt.

Die „zylindrische“ Beleuchtungsstärke ist eine Zusammenrechnung von vertikalen Beleuchtungsstärken aus allen Richtungen, die als Maß für die nichtvisuelle Wirkung einer Beleuchtung benutzt wird. Somit wäre ein solches Maß in den Normen vorhanden, in der ASR A3.4 nicht. Allerdings bezieht sich dieses Maß auf den visuellen Komfort, was der immer sein mag. Denn visueller Komfort wird in keiner Norm und in keinem Wörterbuch definiert. (mehr unter Visuellen Komfort Realisieren - mit Normen oder ganzheitlich  .

Dafür darf eine Norm keine Anforderungen enthalten, die Sicherheit und Gesundheitsschutz betreffen. Das Nationale Vorwort von DIN EN 12464-1 besagt: „Grundsätzliche Anforderungen an die Beleuchtung hinsichtlich der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Beschäftigten bei der Arbeit werden in Deutschland nicht in dieser Norm, sondern in der Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) geregelt.“ Die Konsequenzen können gravierend sein: „Werden die Planung und/oder der Betrieb von Beleuchtungsanlagen in Arbeitsstätten ausschließlich nach dieser Norm vorgenommen, kann das dazu führen, dass die o. a. staatlichen Mindestanforderungen oder die Anforderungen der Unfallversicherungsträger an die Beleuchtung nicht eingehalten sind.” Es werden fünf gravierende Abweichungen festgestellt. Somit wäre ein Lichtplaner verpflichtet, die ASR A3.4 einzuhalten, selbst wenn er den Auftrag hätte, eine normgerechte Beleuchtung zu erstellen.

In Klartext: Der Staat erkennt die Beleuchtungsnorm nicht als gleichwertig mit seinem Papier zum gleichen Thema an, das er als „Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene sowie sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten“ deklariert. Das Letztere, sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse, bezieht sich auf das Betriebsverfassungsgesetz, das den Arbeitgeber verpflichtet. gesicherten arbeitswissenschaftlichen Erkenntnisse zu beachten (BetrVG § 91). Tut er das nicht, kann die Mitarbeitervertretung Mitbestimmung einfordern oder gar die Lösung ablehnen.

Dass der Staat seine Regelung als juristisch geltend erachtet, folgt aus dem Arbeitsschutzrecht, wonach in der EU nur Staaten solche Regelungen treffen dürfen. Zudem ist hier sichergestellt, dass die Anpassung an die Bedürfnisse der Arbeitswelt zeitnah erfolgt. Hierfür arbeiten die Ausschüsse unter der Kontrolle der BAuA, der für den Arbeitsschutz zuständigen Behörde, unter Beteiligung der Sozialpartner.

Die Lage ist unbefriedigend für jeden Planer, weil in der ASR A3.4 manche Aspekte fehlen, dafür würde eine Planung nach der Norm nicht den Stand der Technik bezüglich Sicherheit erfüllen.

Was müsste in den Normen geändert werden

Alle genannten Normen außer DIN/TS 67600 beruhen auf Vorstellungen bezüglich des Sehens. DIN EN 12464-1 oder ISO/CIE 8995-1 sind zwar neueren Datums, ihre Regelungen sind allesamt aus DIN 5035-2 aus dem Jahr 1979 entstanden bzw. sie enthalten Erweiterungen.

Bei ISO 9241-6 besteht eine Aufforderung zu einer Aktualisierung seit dem Jahr 2011. Da diese Norm aber keine Beleuchtungsnorm ist, sondern Aspekte der Beleuchtung im Rahmen der gesamten Arbeitsumwelt behandelt, sollte ihre Revision nach einer entsprechenden Revision der Beleuchtungsnormen erfolgen. Nunmehr hat CEN die EN 12464-1 im Jahr 2021 revidiert, die CIE hat ISO/CIE 8995 im Jahr 2025 ebenso, aber in den Anforderungen findet man nichts zu den gesundheitlichen Wirkungen, also zu den nicht visuellen Wirkungen. (Anm. Diese werden in einem informativen Anhang erläutert. Solche Anhänge ziehen keine Konsequenzen nach sich.)

Für Computernutzer sieht die Sache noch schlechter aus, weil sie mit Bildschirmen arbeiten müssen, die mehr blaues Licht erzeugen als jede Beleuchtung und zudem immer im Blickfeld stehen. D.h., wenn die Erkenntnisse der Chronobiologie zutreffen, sind Computernutzer allein deswegen schlimmer dran. Hinzu kommt, dass die Beleuchtungsnormen die Computernutzung nicht einmal angemessen berücksichtigen.

Die Weltorganisation der Lichttechnik, CIE, hat sich in einem Memorandum von 2015 mit dem Titel “CIE Statement on Non-Visual Effects of Light - RECOMMENDING PROPER LIGHT AT THE PROPER TIME” zu einer Änderung der lichttechnischen Regelwerke im Sinne der Zeitabhängigkeit der Wirkungen der Beleuchtung bekannt. Diesem Ziel entsprechend wurde eine globale Norm CIE S 026:2018 “CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light” erarbeitet, die lichttechnische Größen nach ihrer nichtvisuellen Wirkung berechnet und dabei statt Größen wie Lux neu auf der Basis dieser Wirkungen einführt (“melanopische” Größen).

Das Memorandum wurde mit dem gleichen Titel 2019 neu veröffentlicht. Die dritte Version erschien im Jahr 2024 mit einem etwas veränderten Titel: “CIE Position Statement on Integrative Lighting - Recommending Proper Light at the Proper Time”. Mittlerweile hatte man die “nichtvisuellen Effekte“ gegen “Integrative Lighting“ ausgetauscht, dessen Bedeutung wie folgt definiert wurde: “lighting integrating both visual and non-visual effects, and producing physiological and/or psychological benefits upon humans “ (in ISO/TR 21783). Auf Deutsch ist das ein Beleuchtungskonzept, das nicht nur dafür sorgt, dass man gut sehen soll, sondern auch die biologische und psychologische Wirkung von Licht auf den Menschen berücksichtigen will. Integrative Lighting sollte nicht mit "Integrierende Planung" verwechselt werden. Integrierende Planung bedeutet, dass nicht nur die visuellen, nichtvisuellen und emotionalen Wirkungen von Licht berücksichtigt werden, sondern auch die bauliche Lage und Nutzungen des Objektes, die wesentlichen Einfluss auf den Tageslichtanteil und damit auch auf die Planung der Beleuchtung haben.

Dies bedeutet aber, dass die bisher geplanten und ausgeführten Beleuchtungen dies nicht tun. Diese Interpretation ist nicht meine Vorstellung, sie folgt aus den Geltungsbereichen der Normen.

Was hat sich seit dem Jahr 2001 tatsächlich geändert?

Im Grunde genommen, unterscheiden sich die neueren Normen, EN 12464-1:2021 oder ISO/CIE 8995:2025 nicht grundsätzlich von ihren Vorgängern aus den Jahren 2011 bzw. 2002. Hat ein Autor wie Leffingwell im Jahre 1931 eine Tabelle aufgestellt, auf der z.B. für „Bookkeeping and accounting“ (typische Büroarbeit) 30 fc (= 323 lx) gefordert wird, findet man in den beiden Normen rund das Hundertfache an Tabellen, bei denen primär eine Beleuchtungsstärke von etwa in der gleichen Höhe gefordert wird. Daneben werden weitere Werte angegeben, z.B. für die zylindrische Beleuchtungsstärke an Wänden oder Decken, die nichts mit den Erkenntnissen der Chronobiologie zu tun haben, sondern mit dem visuellen Komfort. Kein Mensch außer wenigen Lichttechnikern weiß, was eine zylindrische Beleuchtungsstärke sein soll. Dass irgendjemand deren Wirkung auf die Gesundheit und Psyche von Arbeitnehmern untersucht haben könnte, ist so wahrscheinlich wie die Existenz von Einhörnern.

Das ist so verwunderlich nicht, weil sich die lichttechnische Industrie, die sich einst vehement für die Berücksichtigung der nichtvisuellen Wirkungen einsetzte, leise davon verabschiedet hat. Sie propagierte diesbezügliche Bemühungen als ein Konzept namens HCL (human centric lighting), das eine Beratungsfirma ihr empfohlen hatte. Dieses Konzept wurde geräuschlos begraben. Ein vor 20 Jahren groß angelegtes Projekt, PLACAR = Plasma LAmpen für CirCAdiane Rhythmen, das vom Forschungsministerium gefördert wurde, verschwand gar relativ spurlos. (zum Kapitel PLACAR)

Stattdessen gab sich die CIE damit zufrieden, einen ISO-Technical Report, ISO/TR 21783 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects, zu veröffentlichen, der keinerlei Anforderungen enthält. Die Wahl der Form dieses Reports, TR = informativ per se, zeigt, dass nicht die Absicht bestanden hat, Anforderungen an die Beleuchtung zu stellen, die sich nach den chronobiologischen Erkenntnissen richten. Das Format erlaubt nicht einmal Empfehlungen.

Die deutschen Normer haben allerdings das einst gesetzte Ziel nicht aus den Augen verloren. Sie erarbeiteten die Norm DIN/TS 67600, die die Anwendung der chronobiologischen Erkenntnisse in der Beleuchtung regelt. Sie mussten sich allerdings damit zufriedengeben, dass ihre Information nachrangig bleibt.

Allzu verwunderlich ist der Zustand angesichts der letzten Ausgabe des CIE-Memorandums „CIE Statement on Non-Visual Effects of Light - RECOMMENDING PROPER LIGHT AT THE PROPER TIME“ nicht. Denn man muss nicht einmal zwischen den Zeilen lesen können, um die Kehrtwende zu erkennen: Die neuen Empfehlungen lassen sich auch so lesen, dass die Erkenntnisse schwer Anwendung finden können. Insbesondere u.a.

• Zweifel daran, ob die für den Tag erforderliche minimale vertikale Beleuchtungsstärke 250 lx M-EDI sich mit der Energieeffizienz vereinbar sind, und ob man diese ohne Blendung und Verlust an Sichtbarkeit (auf Bildschirmen) realisieren kann,
• Zweifel daran, ob eine über den Tag gleichmäßig verteilte Bestrahlung erreicht werden kann, sowie ob das überhaupt dem Konzept passt. Denn die gleichbleibende Beleuchtung war zuvor als eine Ursache für die Störung der circadianen Rhythmik identifiziert worden.
• Zweifel daran, ob in den Abendstunden eine Beleuchtungsstärke von 10 M-EDI ausreichen würde, um den Sehanforderungen zu genügen.

 

Die wichtigsten Zweifel betreffen aber die Natur der Normen und Vorschriften zur Beleuchtung. Die CIE hebt hervor, dass diese für Räume oder Raumteile gelten, aber nicht für Individuen. Die Mitarbeitende kann man in der Arbeitswelt wohl kaum in Räume verweisen und innerhalb dieser Räume so platzieren, dass sie optimal bestrahlt werden.

Das Papier, das im August 2024 veröffentlicht wurde, verweist auf die Revision der Norm ISO/CIE 8995-1:2002, die seit 2025 vorliegt. Eine Änderung ist dabei aber nicht zu verzeichnen. Diese wird auch so bald nicht kommen. Denn die Empfehlungen der Chronobiologie beruhen auf dem Licht, das ins Auge fällt, wie das Bild zeigt:

Der günstig für eine melanopische Wirkung angezeigte Bereich lässt sich recht schlecht mit Leuchten bedienen, die an der Decke angebracht sind. Alle bislang geplanten und gebauten Beleuchtungen hatten das Ziel, die Sehobjekte zu beleuchten und nicht den Nutzer. Das Licht, das direkt ins Auge fällt, galt immer als Blendung bzw. als ein Beitrag zur Blendung. Die künstliche Beleuchtung von Arbeitsstätten fällt immer von der Decke nach unten. Die Beleuchtung durch das Tageslicht fällt zwar vornehmlich vertikal ein, aber genau deswegen werden die Arbeitsplätze so angeordnet, dass der Lichteinfall ins Auge am geringsten ist.

Die im obigen Bild eingezeichnete Ausrichtung des Auges entspricht nicht der Arbeitshaltung. Diese ist in allen Abbildungen in der Lichttechnik, die z.B. die Blendung darstellen, weit nach unten geneigt. In der Ergonomie ist ein Gesamtneigungenwinkel für das Auge von 35° zur Horizontalen genormt (DIN EN 9241-5:1998). Bei der Revision der gleichen Norm im Jahr 2024 änderte sich der Winkel nicht. Das bedeutet, dass bei einer korrekten Kopfhaltung am Arbeitsplatz das künstliche Licht nur geringfügig wirksam werden kann. Nur das Licht, das in dem Bereich zwischen der Horizontalen und 10º darüber einfällt, trifft den melanopisch günstigen Bereich im Auge. Nicht alle alles Licht von den Fenstern gehört dazu. Und nichts von der Beleuchtung an der Decke.

Die in dem Bild gezeigte Anordnung der Arbeitsplätze gilt nicht nur in Deutschland, sondern in vielen Ländern, deren Büros vornehmlich mit Tageslicht beleuchtet werden, als eine Art „Optimum“ zwischen der Tagesbeleuchtung und der Sichtverbindung auf der positiven Seite und der Blendung durch den Himmel und die Sonne auf der negativen. Auch die Beleuchtung mit dem künstlichen Licht folgt dieser Anordnung, indem man zwei Leuchtenreihen vom Fenster in das Rauminnere anordnet.

Wer also die Beleuchtung von Arbeitsstätten nach den neuen Erkenntnissen der Chronobiologie regeln will, muss nicht nur die künstliche Beleuchtung neu ordnen. Man müsste den Sinn der Beleuchtung überhaupt neu bestimmen.

Dies ist tatsächlich geschehen. So wurden die seit immer bestehende Zielsetzung der Beleuchtung sowie deren Definition geändert. Vermutlich seit der Erfindung der ersten Öllampe vor rund 17.000 Jahren diente die künstliche Beleuchtung dem Sehen. Die Definition der CIE entsprach genau dieser Verwendung: Von 1938 bis zum Jahr 2018 hieß es: „Beleuchtung – Anwendung von Licht, um Sehobjekte und Umgebungen des Menschen sichtbar zu machen.“ Seit 2018 ist Beleuchtung nur noch „Anwendung von Licht auf eine Szene, Objekte oder deren Umgebung“. Der Zweck der Anwendung wird nicht mehr angegeben.

Gründe für die Verschiebung der Revision von ISO 9241-6

Zu der Norm und den Gründen der (Nicht-)Revision

Wie schon oben erwähnt, dient diese Norm der Einordnung der Bedeutung und Ausführung der physikalischen Faktoren wie Beleuchtung, Klimatisierung, Lärm u.ä. für die Computerbenutzer. Die Norm verzichtet auf eigene Anforderungen, wie sie in den einzelnen (Branchen)Normen zu den behandelten Sachverhalten gestellt werden. Diese sind aus der Sicht des jeweiligen Gewerkes gestellt worden und stehen nicht selten mit denen der anderen Gewerke überkreuz. Will ein Planer bei der Besiedlung einer Arbeitsumgebung das Ganze i.S. der Nutzer optimieren, wäre seine Aufgabe praktisch unlösbar. Das ist aber der Auftrag von Büroplanern oder Designern für den Innenraum, und nicht die Erfüllung jeder Norm, die als auf einen Raum anwendbar erklärt worden ist.

Bei Anwendung von ISO 9241-6 können Lösungen, die im Einzelfall von bestimmten Anforderungen einer Branchennorm, z.B. aus den Bereichen Licht oder Akustik, abweichen, in ihrer Wirkung abgeschätzt und begründet werden. Ein solches Vorgehen ist nicht etwa ein Freibrief, um wohlüberlegte Regeln ignorieren zu dürfen. Es ist in der Architektur seit langem üblich und seit der Einführung der Gefährdungsbeurteilung im Arbeitsschutz am 21. August 1996 im neuen Arbeitsschutzgesetz methodisch angesagt.

Nach dem Prinzip der Gefährdungsbeurteilung wird nicht die Gesamtheit aller anwendbaren Normen und Regeln geprüft, indem man Checklisten abarbeitet, sondern die Wirkung einzelner Faktoren auf die Beschäftigten ermittelt. Die Prüfung ist auch keine einmalige Gelegenheit, um die Einhaltung aller Vorschriften formal abzuprüfen, sondern eine wiederkehrende mit dem Zweck, die Belastungen zu ermitteln und abzubauen.

Auch wenn die Einführung der Gefährdungsbeurteilung fast 30 Jahre her ist, haben selbst professionelle Organisationen ihren Sinn nur schlecht verstanden. Diejenigen, die Normen und sonstige Regeln schreiben, haben sie auch nicht verinnerlicht.

Zu dem Standard ISO/TR 9241-610

Erläuterung der Bedeutung nichtvisueller Wirkungen von Licht und Beleuchtung

Die Norm ISO 9241-6:1998 wurde entwickelt, um Leitlinien für die Arbeitsumgebung einschließlich der Beleuchtung zur Unterstützung des Sehvermögens zu geben. Seit der Entdeckung eines dritten Sensors im menschlichen Auge im Jahr 2001 haben umfangreiche Forschungen gezeigt, dass die Lichtexposition des Auges nicht nur die visuelle Wahrnehmung unterstützt, sondern auch viele Aspekte der menschlichen Physiologie und des Verhaltens beeinflusst, darunter circadiane Rhythmen, Wachsamkeit und Schlaf, Stimmung, neuroendokrine und kognitive Funktionen.

Benutzer interaktiver Systeme, die meist mindestens eine visuelle Anzeige alias Monitor enthalten, sind sowohl vom Licht, das ihre Arbeitsgeräte erzeugen, als auch von der Beleuchtung als Umweltfaktor betroffen. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse belegen, dass die Lichtexposition durch Arbeitsgeräte ein ähnliches Ausmaß erreichen kann wie die Umgebungsbeleuchtung (Brown et al., 2020). Solche Expositionen galten nie als Gefahr, weil die Intensitäten der Strahlungsquellen relativ gering sind. Dies gilt weiterhin für ihre Funktion, die das Sehen unterstützt.

Seit der Veröffentlichung des Internationalen Beleuchtungsvokabulars der CIE im Jahr 1938 wird Beleuchtung als die Verwendung von Licht zur Sichtbarmachung von Gegenständen definiert. In der 1987 veröffentlichten 4. Auflage lautete die Definition „Anwendung von Licht auf Szenen, Objekte oder deren Umgebung, damit diese gesehen werden können” (CIE, 1987). Die Rolle der Beleuchtung wurde in den letzten zwei Jahrzehnten vor dem Hintergrund wissenschaftlicher Erkenntnisse gründlich überdacht, sodass die international anerkannte Definition in der letzten Fassung geändert werden musste (CIE, 2019). Die Definition lautet nun „Anwendung von Licht auf eine Szene, Objekte oder deren Umgebung“ (e ilv 17-559). Diese historisch einmalige Änderung der Aufgabe der Beleuchtung wurde nicht einmal in Fachkreisen diskutiert oder kommuniziert.

Der nun fehlende Teil der Definition „… damit sie gesehen werden können“ wurde aufgrund der neuen, zusätzlichen Rolle des Lichts gestrichen. Sowohl Wissenschaftler als auch Praktiker fordern, dass bei der Gestaltung der Beleuchtung gesundheitliche Auswirkungen berücksichtigt werden. Derzeit ist „Licht und Gesundheit“ zu einem Slogan geworden, der auf das neue Ziel hinweist. Dies kann als Berücksichtigung und Unterstützung der menschlichen circadianen Rhythmen charakterisiert werden, die von der circadianen Uhr gesteuert werden. Obwohl solche Rhythmen seit Jahrzehnten untersucht werden, wurde die Entdeckung der molekularen Mechanismen, die sie steuern, 2017 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet. Die Illustration des Nobelpreiskomitees kann auch als kurze Beschreibung für dieses Dokument dienen: „Diese Uhr [zirkadiane Uhr] hilft bei der Regulierung von Schlafmustern, Fressverhalten, Hormonausschüttung, Blutdruck und Körpertemperatur.

Ein großer Teil unserer Gene wird von dieser Uhr reguliert.“

Bild: Die circadiane Uhr (auch als circadianer Oszillator bekannt) und ihre Auswirkungen auf unsere Physiologie (aus der Presseerklärung des Nobelpreiskomitees, übersetzt)

Zur Geschichte der Nobelpreise für Medizin oder Physiologie und Licht

Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Nobelpreis für Medizin 1903 an Niels Ryberg Finsen für seinen Beitrag zur Behandlung von Krankheiten mit optischer Strahlung verliehen wurde. Die neue Rolle des Lichts wurde nicht nur von Wissenschaftlern, sondern auch von verschiedenen Institutionen berücksichtigt, die sich mit Ergonomie, Arbeitsorganisation, Sicherheit und Gesundheit befassen. Aufgrund der Vielzahl relevanter Quellen wurde dieses Dokument auf der Grundlage von Dokumenten erstellt, die die veröffentlichten Ergebnisse von Expertenbewertungen der Literatur mit einer guten allgemeinen Übereinstimmung darstellen, obwohl sie mit einem Zeitunterschied von mehr als einem Jahrzehnt veröffentlicht wurden.

Der Standard ISO/TR 9241-610 „Auswirkungen von Licht und Beleuchtung auf Nutzer interaktiver Systeme“ bietet Anwendern interaktiver Systeme, also allen Computerbenutzern, eine Zusammenfassung des aktuellen Wissensstands zu ergonomischen Überlegungen hinsichtlich des Einflusses künstlicher (elektrischer) und natürlicher Beleuchtung von Umgebungen auf den Menschen, abgesehen vom Sehvermögen, mit dem Schwerpunkt auf nichtvisuellen Wirkungen.

Das Dokument kann darüber hinaus als Leitfaden für die Spezifizierung von Nutzungsumgebungen unter Berücksichtigung nicht-visueller Auswirkungen der Beleuchtung, auch als nicht-bildgebende Funktionen (NIF) bezeichnet, verwendet werden. Die therapeutische Nutzung von Licht und optischer Strahlung ist nicht Bestandteil dieses Dokuments.

Warum die Norm ISO 9241-6 dennoch nicht revidiert werden kann

Vielfalt an nichtvisuellen Wirkungen nicht adressiert

In der Vergangenheit wurde eine Vielfalt an nichtvisuellen Wirkungen des Lichts nachgewiesen, die sich nicht auf die Beleuchtung am Arbeitsplatz beschränken. Diese sind u.a.

• die Hormonausschüttung verändern, wobei Melatonin das wichtigste Hormon ist, das viele physiologische Prozesse auslöst;
• die „biologische“ Zeit des Menschen durch Beeinflussung des Tagesrhythmus einstellen und zurücksetzen;
• wichtige Parameter des menschlichen Körpers wie die Körperkerntemperatur beeinflussen;
• den thermischen Komfort durch Beeinflussung der Hauttemperatur beeinflussen;
• die Gehirnaktivität über das für das Sehen übliche Maß hinaus beeinflussen;
• die Herzaktivität beeinflussen;
• den Geschmackssinn verändern;
• die Stimmung und Erregung beeinflussen;
• langfristige biologische Auswirkungen wie die Entstehung oder Hemmung bestimmter Krebsarten oder das Körperwachstum von Kindern verursachen oder auslösen.

 

Die meisten dieser Wirkungen wurden unter Laborbedingungen untersucht. In der Lichttechnik herrscht die Meinung, dass dies Lichtwirkungen seien. Allerdings ist Licht in Bezug auf nichtvisuelle Wirkungen falsch definiert. Es umfasst nur den Bereich der sichtbaren Strahlungen, während eine Expertenkommission der IES (Illuminating Engineering Society) im Jahr 2008 wie im Jahr 2018 bestimmt hat, dass für die Betrachtung der nichtvisuellen Wirkungen das gesamte optische Spektrum berücksichtigt werden muss. (Figueiro, M. G., Brainard, G. C., Lockley, S. W., Revell, V. L., & White, R. (2008). IES TM-18-08 Light and Human Health: An Overview of the Impact of Optical Radiation on Visual, Circadian, Neuroendocrine, and Neurobehavioral Responses. Illuminating Engineering Society of America)

Dieser Aspekt ist fundamental. Denn die CIE-Definition von Licht als sichtbare Strahlung wird nur von ihr und in Teilen der Lichttechnik geteilt. Die IES schrieb schon 1947, dass die CIE-Definition nur für die Zwecke der Beleuchtungstechnik für Menschen zum Sehen gilt. (The Lighting Handbook, Illuminating Engineering Society of North America, Ausgabe 1947, The Standard Lighting Guide.) Das Konzept der CIE beruht zwar auf „Tageslicht“, aber dieses ist nicht etwa das, was Menschen und Tiere draußen erleben, sondern eine Standardstrahlung mit der Farbtemperatur 6504 K (D65), die dem Himmel über Wien im Juni entspricht, allerdings ohne die Anteile von UV und IR. Das Normlicht selbst schließt aber die Strahlung von 300 nm bis 830 nm ein. Eine Lampe, die als „D65“ verkauft wird, muss aber nicht notwendigerweise UV enthalten. Jemand, der ein solches Licht, „Tageslicht“, für seine Studien benutzt, muss nur den Bereich von 380 nm bis 780 nm berücksichtigen. Selbst wenn er das nicht weiß, werden seine lichttechnischen Messgeräte nur diesen Bereich messen. Es ist zumindest verwirrend, dass das "Licht" gemäß CIE nicht alles enthält, was die CIE als Normlichtart definiert.

Da Versuche mit realen Lampen gefahren werden und nicht mit theoretischen Normlichtarten, darf man davon ausgehen, dass die Erkenntnisse auf sichtbarem Licht beruhen. Eine große Vielfalt von biologischen Prozessen wird jedoch von den Strahlungsanteilen UV und IR beeinflusst, was man an den therapeutischen Methoden mit diesen Strahlungen sehen kann. Es ist daher nicht sinnvoll, sich auf Licht als Ursache zu beschränken, sofern dies nicht nachgewiesen wurde.

Ein solcher Nachweis wäre zu schwer zu erbringen, weil das natürliche Licht in seinem Tagesrhythmus wiederkehrende Rhythmen auch für diese Strahlungen einschließt. D.h., ein klarer Sonnentag beginnt morgens mit einer “blauen Stunde“, die bei Sonnenaufgang in Gold-Gelb bis Orange übergeht. Dies wird begleitet von einer Zunahme der Beleuchtungsstärke. Die Morgensonne entspricht der Lichtfarbe Neutralweiß, sie wird mittags recht weiß. Bei Sonnenhöchststand erreicht sowohl das Licht als auch die UV-Strahlung das Maximum. Das Licht wird am Nachmittag gelblicher. Und abends sieht man eben das Abendrot. Etwa 60 % bis 75 % der gesamten täglichen UV-Dosis fallen in die Zeit von zwei Stunden vor bis zwei Stunden nach dem Sonnenhöchststand. Den absoluten Peak erreicht die Strahlung am „astronomischen Mittag“ (meist gegen 13:00 Uhr Sommerzeit), wenn der Weg der Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre am kürzesten ist. Die Temperaturentwicklung der Luft folgt derjenigen der Strahlung mit etwa 3 Stunden Verzögerung.

Vielfalt an „Tageslichtern“

Das folgende Bild zeigt diverse „Tageslichter“, wovon D65 der übliche Standard ist. Tageslicht in der Fotografie und im Druckwesen ist D50. Autolacke werden mit D55 geprüft, was dem Tageslicht mit Sonnenlicht näherkommt. Die US-amerikanische Industrie benutzt auch gerne D75, um Stoffe mit höherem Blauanteil zu prüfen.

Solche Fakten waren bei keiner Untersuchung der circadianen Wirkung von Licht und Beleuchtung ein Thema gewesen. Die Forschenden wären froh gewesen, hätten sie überhaupt das Licht korrekt messen können, denn die Wellenlänge der wirksamen Strahlung liegt in dem Bereich, wo die Lichtmessgeräte ihre größten Fehler haben. Zudem ist die Bestimmung des Lichts, das in das Auge eintritt, eine Kunst für sich.

Andere biologische Rhythmen nicht berücksichtigt

Circadiane Rhythmen sind nicht die einzigen biologischen Rhythmen. Sie sind zudem nicht unabhängig von den anderen. Sie stehen in engem Zusammenhang mit den jährlich wiederkehrenden Rhythmen, den circannualen. Der circannuale Rhythmus (ca. 365 Tage) steuert langfristige Prozesse wie den Winterschlaf, den Vogelzug oder die Fortpflanzung. Damit ein Organismus weiß, in welcher Jahreszeit er sich befindet, muss er die Tageslänge (Photoperiode) messen.

So kann eine Optimierung des circadianen Rhythmus, wie er von den Chronobiologen empfohlen wurde, dem Körper die immerwährend gleiche Jahreszeit vortäuschen. Ob dies beim Menschen der Fall ist, wurde im Rahmen der Studien zu Licht und circadianem Rhythmus nicht thematisiert. Hierzu wären viel längere Untersuchungszeiträume erforderlich, was die Möglichkeiten der Forschenden stark einschränkt.

Der Körper besitzt ein circadianes Fenster der Lichtempfindlichkeit (meist etwa 12 Stunden nach Sonnenaufgang). Fällt das Tageslicht in dieses Fenster (lange Tage im Sommer), werden hormonelle Prozesse für den „Sommermodus“ ausgelöst. Bleibt es in diesem Fenster dunkel (kurze Tage im Winter), schaltet der Körper auf den „Wintermodus“ um. Hierbei spielt das Melatonin eine Vermittlerrolle. Melatonin wird nur nachts ausgeschüttet (das „Hormon der Dunkelheit“). Da die Nächte im Winter länger sind als im Sommer, ist auch das Melatonin-Signal im Winter zeitlich länger ausgedehnt. Das Gehirn (speziell die Hypophyse) „liest“ die Dauer des Melatonin-Signals aus und erfährt so, ob es gerade Winter oder Sommer ist.

Die Folgen dieser Prozesse kennt jeder, selbst wenn er unter fast künstlichen Bedingungen lebt. Die vom Menschen besiedelten Gebiete der Erde reichen vom Äquator bis tief in die Polargebiete. Die Länge der hellen Stunden am Tag variiert derart stark, dass ein über das Jahr gleichbleibendes Regime für die Beleuchtung kaum Sinn machen kann.

Aus diesen Gründen kann der derzeitige Zustand des Wissens der Beziehungen zwischen Beleuchtung und Körperrhythmen nicht hinreichen, um ein circadian wirksames Licht für alle zur Norm zu erklären. Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Erkenntnisse individuell bzw. kontrolliert umgesetzt werden können.

Soziale Zeitgeber nicht berücksichtigt

Die physikalischen Zeitgeber sind die dominanten Faktoren, wobei der wichtigste Faktor "Licht" ist, allerdings definiert i.S. der Medizin. Der Tagesrhythmus des Menschen wird aber auch von einer Reihe sozialer Faktoren mitbestimmt, deren Rolle in keiner Untersuchung berücksichtig worden ist, obwohl der Begriff etwa so alt ist wie die Chronobiologie. Er wurde von Aschoff geprägt, der zu den Vätern der Disziplin gehört.

Dass sich solche Faktoren mächtig auswirken können, zeigt das sog. Mittagstief, auch Suppenkoma genannt. Es gehört zu den Schwankungen der Leistungsfähigkeit bei der Arbeit, die etwa in den 1920ern bekannt wurden. Der Tagesverlauf der wichtigsten von der Chronobiologie untersuchten Körperfunktion, der der Körperkerntemperatur, kennt kein Mittagstief. Es ist Folge der Ernährungsgewohnheiten.

Soziale Zeitgeber müssten bei den chronobiologischen Studien zumindest als Nebenwirkungen mituntersucht worden sein. Bei Maßnahmen, die die Beleuchtung von Arbeitsstätten mit der circadianen Rhythmik begründet werden, müssten sie berücksichtigt werden. Es sei denn, man weiß nach, dass ihre Wirkungen marginal sind. Ein solcher Nachweis wurde nicht einmal versucht.

Expositionsgeschichte (Memory Effekt des Körpers)

Die behaupteten wie auch die nachgewiesenen Wirkungen einer circadianen Beleuchtung beruhen wesentlich auf dem Gedächtnis des Körpers, das etwa 24 Stunden wirksam ist. D.h., ein momentanes Lichtereignis kann physiologisch Stunden später zur Wirkung kommen. Das ist z.B. ein Grund dafür, dass man viel Licht am frühen Morgen empfiehlt.

Diese Erkenntnis bedeutet in der Praxis, dass sich ein Lichtereignis während der Arbeitsszeit in dem Zeitraum danach auswirken kann und umgekehrt. Lichtplaner für Arbeitsstätten können aber nur für die Beleuchtung für die Arbeitszeit sorgen. Für die restliche Zeit gibt es keinen Lichtplaner. Arbeitgeber, die für die Beleuchtung am Arbeitsplatz verantwortlich sind, fühlen sich nicht für die Zeit danach verantwortlich und haben auch keine Handhabe dazu.

Es ist fraglich, ob es überhaupt statthaft ist, dass der Arbeitgeber eine “integrative“ Beleuchtung planen darf, also eine Beleuchtung, die nicht nur dafür sorgt, dass man gut sehen soll, sondern auch biologisch und psychologisch vorteilhaftes Licht schaffen will. Im Prinzip werden physikalische Umgebungsbedingungen so gestaltet, dass negative Wirkungen vermieden werden. So wird die Innenraumluft ggf. bereinigt, wenn Kontaminationen vorliegen, ansonsten soll sie der Außenluft entsprechen. Die Luft mit Düften zu versehen, damit sich die Beschäftigten wohlfühlen, gehört nicht dazu. Dafür sprechen auch die früheren Erfahrungen mit „Musik am Arbeitsplatz“. Diese wurde einst von der Firma Muzak angeboten und war in Hotels, in Supermärkten u.ä. üblich. Die Arbeitgeber wurden dem Verdacht ausgesetzt, ihre Mitarbeitenden zu manipulieren. Übrigens, dasselbe wurde von dem "integrativen" Licht behauptet, nur unter einem anderen Namen: Lichtdoping.

Der Memory-Effekt bedeutet zudem, dass die Einwirkung des Lichts, so man sie vorsieht, nicht ständig vorhanden sein muss. Das bedeutet u.a., dass man nicht alle Aufenthaltsbereiche mit „gesundem“ Licht ausstatten muss, sondern dafür sorgt, dass der circadiane Rhythmus normal bleibt. Anders als in dem Papier von Brown et al. gefordert, geht auch die CIE davon aus, dass circadiane Wirkungen eine bestimmte Exposition zu Licht mit einer bestimmten Dosis bedingen und keine ständige Bestrahlung.

Rolle der Bildschirme

Die Studien zu Licht und circadiane Rhythmik thematisieren selten die Rolle der Bildschirme. Deren Licht ist zwar nicht so intensiv wie das der Raumbeleuchtung, aber es enthält wesentlich mehr Blau. So hat man bei Studien „blau-angereichertes“ Licht mit 5000 K benutzt, während Bildschirme standardmäßig mit 9300 K betrieben werden. Zudem befinden sie sich bei der Arbeit fast immer im Zentrum des Arbeitsplatzes. Ihre Wirkung ist also relativ größer als die der Beleuchtungskörper, die man nie direkt anschauen muss.

Die Bildschirme spielen auch bei der Verteilung des circadian wirksamen Lichts (vertikal) eine Rolle. Sie schatten es teilweise ab. An vielen modernen Arbeitsplätzen wie dem hier abgebildeten bilden sie eine Wand vor dem Benutzer.

Wenn sie nicht so hoch angebracht sind, gibt es in den Räumen noch andere Hindernisse, so z.B. Schallschirme. Im nächsten Bild ist ein nicht unüblicher Raum abgebildet, der selbst am Tage eher nächtlich aussieht, obwohl er voll befenstert ist. Hier sorgen energieoptimierte Fenster in Tateinheit mit schalloptimierten Innenteilungen dafür, dass weder das Tageslicht noch das künstliche Licht ihre Wirkung entfalten können.

Praktisch entscheidend ist aber der Konflikt mit der Funktionalität der Bildschirme, die vom Licht in der vertikalen Ebene immer mehr oder weniger stark beeinträchtigt wird. Normen zu Bildschirmen behandeln diese bestenfalls für das Licht in der horizontalen Ebene, dahingehend, dass man es so anordnen kann, dass es die Bildschirme wenig stört. Zudem berücksichtigt keine Norm die Beeinträchtigung von Farben.

Für einen großen Teil der Arbeitswelt befindet sich die Sehaufgabe auf einem Bildschirm oder auf vielen. Diese brauchen keine Beleuchtung, weil sie selber leuchten. Ihre Funktion wird durch eine Beleuchtung mehr oder weniger stark gestört. In manchen Räumen braucht man Beleuchtung nur für Wartung und Reinigung.

Individuelle Unterschiede

Es ist bekannt, dass circadiane Rhythmen individuell sehr unterschiedlich sind. Diese Unterschiede betreffen u.a.

• Die Person: Menschen können als Chronotyp zu Eulen (Spätaufsteher) bis Lerchen (Frühaufsteher) gehören, als Normaltyp gilt die Taube (in anderer Namensgebung der Bär).
• Das Alter: Circadiane Rhythmen sind stark altersabhängig. Die meisten wechseln ihren Chronotypen im Laufe ihres Lebens.
• Die Lichtabhängigkeit: Das menschliche Auge altert ständig, wobei sich mehrere Funktionen ändern, so auch die Transparenz der Augenmedien, die Lichtempfindlichkeit generell, Vergilben der Augenmedien usw.
• Die interne Körperzeit: Für die circadiane Rhythmik ist die persönliche Körperzeit maßgeblich, für die Arbeitszeiten die soziale Zeit. Die Differenz zwischen den beiden nennt man den sozialen Jetlag. Dieser ist i.d.R. individuell unterschiedlich. (Mehr zum sozialen Jetlag hier.)

Wenn man eine Arbeitsstätte beleuchten will, muss bei jedem üblichen Arbeitsplatz mit Personen von 16 Jahren bis 67 Jahren gerechnet werden und mit allen Chronotypen. In Klassenräumen muss immer mit Personen unterschiedlichen Alters gerechnet werden. Wenn man eine positive Wirkung für eine bestimmte Gruppe erzielen will, können andere negativ beeinflusst werden.

Aussichten

Zumindest für Deutschland und für den deutschen Arbeitsschutz wird sich in den kommenden Jahren nur wenig hinsichtlich der Berücksichtigung der Erkenntnisse zu Licht und circadiane Rhythmik ändern. Der wesentliche Grund hierfür ist erfreulich: Ist ein Arbeitsraum nach deutschen Gesetzen gebaut und eingerichtet, hat dieser eine Sichtverbindung nach außen (ArbStättV). Ist dieser nach einer der Landesbauordnungen korrekt gestaltet, so ist ein Mindestniveau an Tageslicht gewährleistet.

Nach der Meinung des zuständigen Ausschusses (ASTA = Ausschuss für Arbeitsstätten) ist somit bezüglich der Tagesrhythmik hinreichend gesorgt. (ASTA Stellungnahme download) Das betrifft aber nicht das Licht in der Nacht. Nachdem diesbezügliche Projekte entweder versagt haben (PLACAR) oder kaum erfolgreich waren (Versuche der Berufsgenossenschaften mit Licht ohne Blauanteile), ist wenig Bewegung auf diesem Gebiet. Der Grund hierfür ist nicht etwa ein Ignorieren der Problematik. Er besteht insbesondere in der Verbreitung von Schichtarbeit in der Nacht, die sich immer weiter verbreitet. Auch im Bereich des Privatlebens stehen Lebensgewohnheiten großer Bevölkerungskreise einem “gesunden“ Lichtregime entgegen.

Wir haben somit kein Erkenntnisproblem, sondern ein Umsetzungsproblem. Leider ist das Letztere von fundamentaler Natur und das Bewusstsein für einen bestimmten Umgang mit Licht ist schwach ausgeprägt.

Hilfe zur Selbsthilfe

Dass bestimmte Erkenntnisse nicht für alle umgesetzt werden können, weil Menschen unterschiedlich sind, soll nicht heißen, dass individuelle Umsetzungen keine Aussicht haben. Im Falle des Lichts leiden viele darunter, dass die Arbeit immer mehr an den Computer übergegangen ist, sodass die Augen stärker in Anspruch genommen werden. Dass Licht im Arbeitsbereich häufig als Stressfaktor und als eine Beeinträchtigung der Gesundheit empfunden wird, ist seit den 1960er-Jahren bekannt und wurde vor drei Jahrzehnten in dem Forschungsbericht „Licht und Gesundheit“ nachgewiesen. (download Forschungsbericht) Aus diesen Gründen erwarte ich, dass es hinreichend viele Anwender für meine Empfehlungen gibt, die ich in den Standard ISO/TR 9241-610 geschmuggelt habe. Das sind die einzigen Empfehlungen, die in einem offiziellen Standard veröffentlicht werden konnten, weil sie die Regularien unterlaufen haben. Es wird zu jeder Erkenntnis ein entsprechend geeignetes Verhalten angeben: „Beispiele für nützliche Verhaltensweisen von Nutzern oder vorteilhafte Bedingungen für die physische Umgebung“