Ein Jahrhundert Light and Health von Luckiesh und Pacini

Wer kein Geschicht' hat,
der auch kein Gesicht hat.

Botho Strauß

Zum Thema

In diesem Jahr feiert ein epochemachendes Buch sein Centennium alias seine Hundertjahrfeier. Und niemand feiert mit. Nicht einmal Leute, die auf Professuren sitzen, die ihre Existenz Licht und Gesundheit verdanken. In den drei Ausgaben des Buchs Human Factors in Lighting von Peter Boyce findet man zwar den Namen Luckiesh, aber keine Spuren von seinem Buch Light and Health, obwohl dem gleichen Thema unter dem gleichen Titel ein ganzes Kapitel gewidmet ist. Selbst John N. Ott, der mit dem Buch „Health and Light“ (1973, über 3 Millionen verkaufte Exemplare) viel Furore gemacht hat, nennt ihn nicht.

Die Veranstaltung, die 2026 die BAuA veranstaltet, Licht und Gesundheit (mehr hier), hat ihren Namen nicht diesem Buch zu verdanken. Den Titel „Licht und Gesundheit“ haben meine Frau und ich gefunden. Beide haben Lichttechnik studiert, aber nie etwas von dem Buch gehört gehabt. Es hat aber mehrere Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts geprägt. Gemeint ist das Buch Light And Health - A Discussion Of Light and Other Radiations In Relation To Life and Health von Matthew Luckiesh und A.J. Pacini. Es hat es nicht verdient, in den Annalen der Geschichte zu verschwinden.

Erbschaft von Luckiesh und Pacini

Künstliches Habitat für Menschen

Zunächst die wichtigste Erbschaft des Buches: Der Glaube, dass man mit dem künstlichen Licht in Innenräumen ein gesundes Habitat für Menschen schaffen kann. Sogar meine Technische Universität, die einst das humanistische Studium für Techniker zur Pflicht gemacht hatte, um später den Fachbereich Umwelttechnik zu gründen, vermittelte uns denselben Glauben.

Zwar fehlte dem Konzept von Luckiesh noch die künstliche Belüftung, aber sie war längst erfunden. So träumten Ende der 1920er viele von unterirdischen Städten, die von den Launen der Natur unabhängig wären. Luckiesh und Pacini repräsentierten die Idee des Scientific Management – die Idee, dass man den Menschen wie eine Maschine durch physische Parameter (Licht, Temperatur) optimieren kann. Ein technokratischer Ansatz, der unendlich vielen Menschen ihre Leiden verschlimmert hat. Das In den 1970ern aufgekommene Sick Building Syndrome geht auf diesen Ansatz zurück.

Das Ganze wurzelt tief im Ingenieurs-Ethos. Im frühen 20. Jahrhundert entstand die Überzeugung, dass Ingenieure aufgrund ihrer Sachkenntnis besser zur Steuerung der Gesellschaft geeignet seien als Politiker oder Unternehmer. Heute zeigt sich dieser Ansatz oft in der Einsetzung von „Expertenregierungen“ in Krisenzeiten oder in der wachsenden Rolle von Algorithmen und Datenanalysen in der Verwaltung. Es lohnt sich, zu den Wurzeln dieser Denke zurückzukehren, um unsere heutige Welt zu verstehen. Das künstliche Licht stellt sich aus der Sicht des Buches Genesis 2.0 - Die Schöpfung der elektrischen Sonne als einer der wichtigsten Autoren der Industriegeschichte dar und ist daher ein hervorragendes Beispiel zum Lernen.

Die Besonderheit der Erbschaft

Die Besonderheit Erbschaft von Luckiesh und Pacini verdankt man den beruflichen Hintergründen der beiden Autoren: Luckiesh war Physiker und Direktor des Lighting Research Laboratory (1924–1949) von General Electric. Pacini war Vieles: Wissenschaftler und Biochemiker, Röntgenologe und Mediziner. Er war ein Pionier in der Erforschung von Vitaminen, insbesondere von Vitamin E. Pacini war ein Experte für die medizinische Anwendung von UV-Strahlen (Aktinotherapie). So kann man ihr Erbe auch so bezeichnen: Licht dient nicht nur dazu, dass wir etwas sehen können, sondern es beeinflusst den gesamten menschlichen Organismus – psychisch wie physisch. Auf diese Formel sollte die CIE und die technisch orientierte Lichttechnik erst rund 100 Jahre später kommen.

Das stimmt nicht ganz. Denn ihre im Jahre 2022 offiziell gewordene Erkenntnis, dass man bei den Wirkungen des Lichts auf den Menschen auch gesundheitliche Wirkungen einbeziehen müsse, geht von sichtbarem Licht allein aus, hingegen haben Luckiesh und Pacini bereits im Jahre 1926 in dem Titel ihres Buches alle Strahlungen eingeschlossen. So waren sie vor einem Jahrhundert der CIE voraus, die Licht als sichtbare Strahlung definiert und die gesundheitlichen Wirkungen der optischen Strahlung außerhalb des sichtbaren Bereichs zwar nicht ignoriert, aber der Photobiologie zuschreibt.

Das Konzept des “integrative” lighting wurde mit ISO/CIE TR 21783 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects im Jahr 2022 eingeführt und definiert: “lighting integrating both visual and non-visual effects, and producing physiological and/or psychological benefits upon humans” Es berücksichtigt nur ein “Licht”, also auch ein Tageslicht, das nie ein Mensch erleben kann. Luckiesh und Pacini sahen die Sache 100 Jahre zuvor ganzheitlich und ganzheitlicher.

Zu den Autoren Luckiesh und Pacini

Die Autoren von Light and Health gehörten zu den geistigen Vätern der Hawthorne Experimente (hier), die in einem großen Trauma für alle Geisteswissenschaften endeten, dem Hawthorne Effekt. Luckiesh befürwortete die Experimente, weil er den Nachweis erreichen wollte, dass besseres Licht auch zu einer besseren Leistung führte. Der Nachweis misslang.

Dieses unerwartete Ergebnis führte andererseits zu der Human Relations Bewegung, weil mit diesen Experimenten – wenn auch unbeabsichtigt und unfreiwillig – nachgewiesen wurde, dass Arbeitsbeziehungen eine größere Rolle spielen können als die physikalische Umwelt.

Das Letztere ist indes bis heute umstritten. Viele Menschen sind unfähig, zu begreifen, dass zwischenmenschliche Beziehungen offensichtlich wirksame Faktoren wie Licht in ihren Wirkungen übertreffen können. Den Streit will ich nicht kommentieren, da er seit fast einem Jahrhundert geführt wird. Ein Kommentar mehr wird vermutlich nicht viel ändern. Wichtiger sind die heute noch spürbaren Folgen für die Lichttechnik. Sie musste über die ganzen Jahrzehnte Wege finden, um ihre wichtigste Größe, die Beleuchtungsstärke, zu ihrer vermeintlichen Wertschätzung zu führen. Kann es sein, dass ein fundamentaler Effekt, die Stärke Beleuchtung der Sehaufgabe, keine Rolle bei der Arbeitsleistung spielt? Dass die erst im Jahr 2021 definierte Lichtqualität keinen Bezug zur Beleuchtungsstärke zeigt, hat immerhin der heutige Vorsitzende der LiTG in einer wissenschaftlichen Publikation bestätigt (Lichtqualität – Ein Prozess statt einer Kennzahl, download)

Naturgemäß kann es nicht sein, dass physikalische Bedingungen wie Licht bei der Arbeitsleistung keine Rolle spielen. Das Problem liegt nur im experimentellen Nachweis. Den Hawthorne Effekt kann man aber auch heute ganz leicht nachweisen. Wenn man in einem Betrieb die Arbeitsleistung bestimmter Menschen oder Gruppen feststellen will, z.B. durch die Menge und Qualität der erzeugten Produkte, werden viele unsichtbare Geister das Ansinnen versuchen zu vereiteln. Das müssen nicht einmal die beteiligten Arbeitnehmer sein. Auch deren Chefs, Betriebsleiter, Personalvertreter u.ä. haben was dagegen, dass die Arbeitsleistung durch Dritte erfasst wird. Wohlgemerkt, es sind nicht nur die Arbeiter, die verhindern wollen, dass man ihre Leistung misst, sondern potenziell alle Angehörigen eines Betriebs, das nicht autonom ist.

Unerwartete Folgen der Hawthorne-Studies für die Lichttechnik

Aufgrund des Fehlen eines methodischen Nachweises, dass eine gute Beleuchtung die Arbeitsleistung verbessert, hat sich in der Branche etwas eingebürgert, was ich „Legendenbildung und Märchenerzählung – Ungewöhnliche Aktivitäten für Ingenieure“ (hier) bezeichnet habe. Einige Beiträge in diesem Blog wie „Die längste Märchenstunde“ (hier) beziehen sich darauf. In Deutschland mischte einst sogar der Staat mit. Dieser wollte in den 1930ern die Leistung des deutschen Arbeiters mit besserem Licht steigern (hier). Zu diesem Behuf wurde der damalige Vorgänger der LiTG, Deutsche Lichttechnische Gesellschaft (DLTG), unter staatliche Kontrolle gestellt und eine Behörde mit dem Titel Schönheit der Arbeit gegründet. Nach dem Krieg wurde die LiTG zwar „befreit“, aber die staatlichen Eingriffe in die Beleuchtung endeten damit nicht. Die Berufsgenossenschaften betreiben bis heute eine, teils fragwürdige, Politik, meist auf der Basis der Vorgaben aus der Industrie, die eine sehr erfolgreiche Lobbyarbeit betreibt. Die Gewerbeaufsicht kann die Inbetriebnahme eines Gebäudes untersagen, wenn sie eine Abweichung der Beleuchtung von den Normen feststellt. So geschehen mit einem Gebäude mit 150,000 m2 Mietfläche in Frankfurt. Nicht etwa weil die Beleuchtung schlecht wäre. Sie war von einem renommierten Lichtdesigner für dieses Objekt als hochwertige Beleuchtung geschaffen worden.

Licht , das fensterlose Bauten ermöglichte

Während in Deutschland auch andere Kräfte wirksam waren, die die Architektur daran hinderten, dem von Luckiesh und Mitdenkern vorgezeichneten Weg folgend, weitgehend künstliche Arbeitsumgebungen wie auch Schulen zu schaffen, verlief die Geschichte in den USA anders. Dort war der Drang, sich mit Technik von der Natur unabhängig zu machen, viel erfolgreicher, weil man in den USA in großen Gebieten ohne Klimatisierung kaum arbeiten kann. Zudem würde ein starker Tageslichteinfluss mit einer Zufuhr von Wärme verbunden sein, die man wieder mühsam aus den Räumen entfernen muss. So war es etwa 1965 so weit, Wissenschaftler stellten in Frage, ob man Fenster überhaupt brauche. Dass man das Tageslicht hinsichtlich seiner gesundheitlichen Wirkungen nicht nur erfolgreich elektrisch nachbilden, sondern sogar stets übertreffen kann, wollte ja Luckiesh nachgewiesen haben.

Das Thema Bauen ohne Fenster wurde nicht etwa unverbindlich auf Tagungen u.ä. diskutiert. Es war das Thema eines großen Forschungsprojektes unter der Leitung eines Architekturprofessors. Das School Environments Research Project der Universität Michigan, Chicago, ermunterte den Professor für Architektur C. T. Larson dazu, den Einfluss fensterloser Klassenräume für Grundschüler zu untersuchen. Das Projekt von Larson war eine groß angelegte Studie, an der 30 Forscher teilnahmen, davon 24 Professoren für Architektur, Ingenieurwissenschaften, Medizin, Meteorologie, Kindermedizin, Umweltmedizin, Psychologie, Pädagogik, Lernpsychologie et. al. Zu den Beratern gehörten u.a. ein Anthropologe, ein Informationsspezialist und diverse Schuldirektoren. (C. Theodore Larson, The effect of windowless classrooms on elementary school children, University of Michigan, Ann Arbor: University of Michigan, Architectural Research Laboratory, 1965).

Am Ende erreichte die „Message“ die deutsche Arbeitsmedizin. Ein Sonderkongress mit dem Thema “Der fensterlose Arbeitsraum” führte zu dieser fatalen Schlussfolgerung: „Menschen in fensterlosen Fabrikationsräumen haben - sofern diese in arbeitshygienischer Sicht optimal gestaltet sind - keine gesundheitsschädigenden Einflüsse zu befürchten.“. Man stelle sich vor, ein Kongress von Medizinern bezeichnet das Licht der Sonne für nicht relevant für die Hygiene! Dabei war es einer ihrer großen vor rund 150 Jahren, der die hygienische Wirkung von Licht besonders hervorgehoben hatte. Im August 1890 hatte Robert Koch in seinem berühmten Vortrag „Ueber bakteriologische Forschung“ die Beziehung zwischen Hygiene und Licht thematisiert War der überhaupt Arbeitsmediziner? Eigentlich nicht, er war Mikrobiologe, Hygieniker und Forscher. Robert Koch begründete die moderne Bakteriologie und Mikrobiologie, indem er spezifische Krankheitserreger wie den der Tuberkulose identifizierte und mit seinen Postulaten die wissenschaftliche Basis für die Infektionsforschung und Hygiene schuf. 75 Jahre danach erzählen seine Nachfahren, die seine Lehre in der Arbeitswelt anwenden sollen, die Sonne für den Arbeitnehmer entbehrlich.

Das vorläufig letzte Ereignis in Deutschland war eine Sondertagung der LiTG in Karlsruhe in 1971 „Auge-Licht-Arbeit“. Dort ging der spätere Vorsitzende des Normenausschusses (künstliche) Beleuchtung, H.-J. Hentschel, sogar noch weiter: „Hohe Ansprüche an die Beleuchtung, wie sie in der künstlichen Beleuchtung gestellt werden, können nicht befriedigt werden.“ Da war Luckiesh gerade 4 Jahre tot.

Licht und Gesundheit, die zweite …

Der Kongress von 1971 war der Hintergrund der Studie „Licht und Gesundheit“, die 1990 die Bedeutung des Tageslichts in der Beleuchtung von Büros für die Gesundheit des Menschen nachwies. Beabsichtigt war das keineswegs, weil ich als Techniker keinen Unterschied zwischen einer elektrischen Beleuchtung einer Sehaufgabe und einer Tageslichtbeleuchtung derselben zu erkennen vermochte. Vermutlich gibt es auch keinen Unterschied, so man es schafft, alle physikalischen Bedingungen ähnlich zu gestalten. Dem stehen aber zwei Fakten entgegen: Man kann keine künstliche Beleuchtung schaffen, die alle relevanten physikalischen Eigenschaften einer Tageslichtbeleuchtung nachbildet. Viel wichtiger ist aber der zweite Unterschied: Die Beleuchtung der Sehaufgabe ist nicht die wichtigste Aufgabe der Beleuchtung einer Arbeitsstätte.

Um dieses zu verstehen, hätte ich keine großen Studien anstellen müssen, es hatte Prof. Bodmann im Jahre 1960 ermittelt, als ich noch ein kleiner Gymnasiast war. Er hatte ermittelt, dass eine Beleuchtung mit 50 lx für fast alle Büroaufgaben vollkommen ausreiche, dass der Mensch aber eine helle Umgebung brauche. Deswegen hat er über 400 lx empfohlen. (Bodmann, H.W.: Beleuchtungsniveaus und Sehtätigkeit, Int. Licht Rundschau, 1962, S. 4; Bodmann, H.W.: Kriterien für optimale Beleuchtungsniveaus, Lichttechnik, 15. Jahrg. Nr. 1/ 1963, S. 24-26). Somit waren optimale Beleuchtungsniveaus, zumindest für die Büroarbeit, nach der Raumhelligkeit zu bestimmen und nicht nach der Sehaufgabe.

Es gibt noch einen dritten Punkt, der wichtig ist: die Dynamik des natürlichen Lichts. Lange Zeit kam niemand auf die Idee, dass etwas wirklich Alltägliches, der ständige Wechsel des Tageslichts und, dazu überlagert, dessen wetterbedingten Änderungen eine entscheidende Rolle spielen würden. Zwar kannte man bereits im 18. Jahrhundert, Dunkelkammerexperiment mit der Mimose von Jean Jacques d’Ortous de Mairan, dass die Pflanze einen eigenen, inneren Taktgeber besitzen müsse. Auch Charles Darwin (1880) wusste von der Erblichkeit der biologischen Rhythmen. Aber erst 1959 prägte der deutsch-amerikanische Chronobiologe Franz Halberg den Begriff „circadian“. Er gilt als einer der Gründerväter der modernen Chronobiologie. In der Lichttechnik ist das „dynamische“, also veränderliche Licht, erst seit den 1990er Jahren ein Begriff. Philips war eines der ersten Unternehmen, das „Dynamic Lighting“ als feststehenden Marketing- und Fachbegriff für Bürolösungen einführte. Die hierzu führenden Arbeiten wurden in den 1980ern in Philipslabor durchgeführt.

Vermutlich der erste Autor, der sich gegen konstantes Licht stellte, war der Ophthalmologe Weston. Auf die Idee, dass das Wechselhafte des natürlichen Sonnenlichts ein Qualitätsmerkmal sein könnte, vielleicht sogar das entscheidende, war für viele Jahrzehnte weder Luckiesh noch irgend ein Ingenieur gekommen. Nur der Augenmediziner Weston hat in einem der wichtigsten Artikel der Lichttechnikgeschichte darauf hingewiesen: "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 modernen 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." (Weston, 1954, Weston, H.C.: Visual Fatigue, Illuminating Engineering, Vol 49(2), S. 63-76).

Luckiesh` Konflikt mit der heutigen Lichttechnik

Luckiesh würde in einem entscheidenden Punkt mit der heutigen Lichttechnik in Konflikt stehen: Für ihn gehörte die UV-Strahlung zum Licht. Deswegen gehörte diese zur Beleuchtung der Innenräume. Luckiesh, vielmehr Pacini, hatte den damaligen Glauben an den heilenden Strahlen der Sonne entweder mitverursacht oder übernommen. Great God Tan, der Gott der gebräunten Haut, ist bis heute unvergessen. Millionen Menschen legen sich zum Bräunen in die Sonne und schlagen die Warnungen der Hautärzte in den Wind. Luckiesh Firma baute spezifische Lampen, die das Gefühl von einem sonnenbeschienenen Strand in die Wohnzimmer trugen. Leider bereits physikalisch unvollkommen. So eine Zimmerdecke gibt doch keinen guten Himmel ab. Dennoch bleibt der Verdienst, die Rolle des UV in den Vordergrund gespielt zu haben, auch wenn man heute in Innenräumen keine UV-Strahlung erzeugen möchte.

 

Luckiesh und die Vollspektrumlampe

Luckiesh' Lehre kann man bei den Gläubigen der Vollspektrumlampe wiederfinden. Der wichtigste Protagonist dieser Lampe wollte nicht nur ein sonnenlichtähnliches sichtbares Spektrum, sondern auch UV-A und etwas UV-B mit der von ihm erfundenen Lampe erzeugen. Ein gesundes Lichtspektrum muss laut Ott zwingend UV-A- und UV-B-Anteile enthalten, da diese über die Augen und die Haut das endokrine System (Drüsen und Hormone) stimulieren. Ott stand mit der gesamten Branche auf dem Kriegsfuß, weil die nach seinen Ansichten gebaute Lampe 60% mehr Strom für die gleiche Beleuchtungsstärke brauchte. Bei den Studien zu Licht und Gesundheit hat mein Institut die Beleuchtung mit Vollspektrumlampen nicht untersucht. Hierfür gab es zwei Gründe. Der praktische Grund war, dass es relative wenige Installationen gab. Um generalisierbare Wirkungen festzustellen, brauchte ich aber große Probandenzahlen. Die größeren Hindernisse lagen allerdings woanders: Wer Vollspektrumlampen installiert, glaubt an deren Wirkung. So kann es sein, dass eine festgestellte Wirkung ein Placebo-Effekt ist. Es kann auch sei, dass die Benutzer diese Lampen brauchen, warum auch immer.

Ich habe meine Interpretation der Literatur zu Vollspektrumlampen zwei Mal ausführlich dokumentiert. Das erste Mal in 2001 auf der Basis der Arbeit von Veitch, J. A.; McColl, S. L. „A Critical examination of perceptual and cognitive effects attributed to full-spectrum fluorescent lighting “ (download und mehr Artikel hier ), das zweite Mal in 2010, nachdem eine große Welle von Forschung zu Licht und Gesundheit von der Entdeckung eines neuen Empfängers im Auge ausgelöst hatte: Vollspektrumlicht – Eine kritische Würdigung der Literatur, download hier). Kurz danach in 2011 ist der Forschungsbericht „Stand von Wissenschaft und Technik bei neuen Beleuchtungstechnologien am Arbeitsplatz“ (Çakir G., Çakir A., Kramer H., Schierz C. & Wunsch A. (2011)) im Auftrag der BAuA entstanden, der alle Wirkungen von Licht auf den Menschen analysierte.

Vermutlich würden wissenschaftliche Experimente viele Wirkungen von Vollspektrumlicht bestätigen, also von Lampen, deren Spektrum den Vorstellungen von Luckiesh und Pacini entsprachen. Hingegen versuchte die Lichttechnik, z.B. die LiTG, nachzuweisen, dass das Spektrum keine Rolle spielte, sofern die Lichtfarbe stimmte: „Ein Zusammenhang biologischer Funktionen mit der spektralen Zusammensetzung des Lichtes ist aber bei gleicher Hellempfindung und Lichtfarbe nach heutigen Erkenntnissen nicht gegeben.” (in Stellungnahme zur Frage der Verträglichkeit des Leuchtstofflampenlichtes”, Technisch-wissenschaftlicher Ausschuss der LiTG, E. Hartmann und W. Müller-Limmroth, Juli, 1981). Wenn heute zu allen lichttechnischen Größen jeweils eine angegeben wird, die die physiologische Wirkungen beschreibt, also zur Beleuchtungsstärke E eine melanopische Emel, bzw. Ev. kann man ruhig von einem späten Triumpf von Luckiesh und Pacini sprechen.

Die Lampen, die einst die „heilenden Strahlen“ der Sonne in die Wohnungen tragen sollten, gibt es nicht mehr, auch die Nachfolger, die Höhensonne) ist aus den Wohnungen verschwunden. Aber man geht immer noch in Solarien, die die Namen der Antiken Heilstätten tragen auch wenn sich de Strahlenschutzexperten die Haare raufen. Gebräunte Haut ist gesund, ein Erbe der 1920er Jahre.

Wo wir noch liefern müssen - Farbwiedergabe

Ein wichtiges Ziel von Luckiesh bleibt auch im 21. Jahrhundert unerreicht, die natürliche Farbwiedergabe des Tageslichts. Luckiesh postulierte, der Mensch bräuchte diese als Lebensgrundlage. Die Sonne könne sie nur zeitweilig erzeugen, seine elektrische Sonne aber zuverlässig und immer wenn gewünscht. Beim Sehen sei es nicht nur wichtig, dass man Objekte sehe, man müsse auch Farben sehen, z.B. um beim Obstkauf die richtigen Früchte auszusuchen. Da sich das menschliche Sehen unter dem Licht der Sonne entwickelt habe, könne ein Mensch ohne Tageslicht Farben nicht korrekt unterscheiden. So leitete Luckiesh einen Bedarf für sein künstliches Tageslicht ab, für ihn Qualität und nicht mehr nur Quantität.

Ein Jahrhundert später sind wir von diesem Anspruch weiter entfernt als jemals zuvor. Der Grund ist nicht eine fehlende Erkenntnis über die Farbwiedergabe. Diese ist vorhanden. Genauso real existierend ist ein Erbstück, der Farbwiedergabeindex nach dem „Test-Farben-Verfahren“ von 1965. Der allgemeine Farbwiedergabeindex (CRI oder Ra) wurde erstmals im Jahr 1965 von der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) offiziell empfohlen und genormt. Die Methode wurde 1974 überarbeitet. Ob eine Verbesserung erzielt wurde, entzieht sich meiner Kenntnis. Aber ich habe noch im Ohr den Kommentar meines Doktorvaters dazu: „Ihr habt die Testfarben so lange hin und her geschoben, bis die Dreibandenlampe einen Index von 80 erreichen konnte.“ Nicht nur das. Zu den Merkwürdigkeiten des Farbwiedergabeindex gehört eine Skala, die krummer nicht hätte sein können. Der Index hört bei 100 auf, so dass selbst Fachleute irregeführt werden und denken, die Zahl sei Prozent. Nichts dergleichen ist wahr. Die Zahl 100 wird vergeben, wenn eine Lampe alle Farben richtig wiedergibt. Das sind aber nicht alle vorhandenen Farben, sondern acht Testfarben, sämtlich ungesättigte Pastelltöne. Warum gerade die? Siehe oben die Meinung meines Doktorvaters. Die Skala hat kein unteres Ende, weil eine Lampe das Erkennen von Farben auch verhunzen kann. Der Index kann also auch negativ werden.

Erst lustig wird es mit den Bezeichnungen der Skala des Farbwiedergabeindex. Diese geht so : 1A – 1B – 2A – 2B – 3 – 4. Diese krumme Bezeichnungsweise ist der Bemühung geschuldet, die sog. Dreibandenlampe nicht drittklassig erscheinen zu lassen. Die reichlich ungewöhnliche Skala wird in der Norm DIN EN 12464-1 noch etwa befremdlicher dargestellt, weil die Zahlen Schulnoten ähneln, aber keine sind. So bedeuten 3 und 4 „mangelhaft“, 2A und 2B „mittel“. 1A ist „ausgezeichnet“, bedeutet aber zwei sehr unterschiedliche Farbstufen (Ra = 100 und Ra ≥ 90).

Kurzum: Bei Luckiesh stand vor 100 Jahren fest, dass zum Sehen des Menschen eine natürliche Wiedergabe von Farben dazu gehört. Die Lichttechnik hat diese so definiert, dass eine nach ihren Maßstäben „exzellente“ Lampe nicht eine einzige gesättigte Farbe wiedergeben muss. Der arbeitende Mensch bekommt bestenfalls nur Ra = 80 zugebilligt, was das auch immer zu bedeuten hat.

Wenn das Erkennen von Farben für das menschliche Wohlbefinden bedeutsam ist, ist diese Festlegung sogar illegal. Festlegungen, die für Befinden und Gesundheit wichtig sind, darf nur der Staat treffen.

Luckiesh bleibendes Erbe

Luckieshs bleibendes Erbe ist die Erkenntnis, dass das Auge lediglich das Werkzeug ist, aber der ganze Mensch sieht. Er machte deutlich, dass eine gute Beleuchtung eine Investition in die menschliche Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden ist, nicht bloß eine Stromrechnung.

Luckiesh revolutionierte die Lichttechnik, indem er den Fokus von der rein physikalischen Messung (wie viel Licht ist im Raum?) auf die biologische und psychologische Wirkung (wie beeinflusst dieses Licht den Menschen?) verschob.

Er war ein Pionier des „Dual Purpose Lighting“: Beleuchtung sollte gleichzeitig die Sicht verbessern und die Gesundheit fördern (z. B. durch die Integration von UV-Anteilen zur Vitamin-D-Synthese).

 

 

Visueller Komfort – Realisieren mit Normen der Lichttechnik oder ganzheitlich?

Wer das Ziel nicht kennt,
wird den Weg nicht finden!

Laotse

Zum Umgang mit der Realisierung von undefinierten Zielen

Die Normung der Beleuchtung soll insbesondere diesem Ziel, dem visuellen Komfort, dienen, heißt es im Geltungsbereich von z.B. DIN EN 12464-1. In meinem Blog habe ich dargelegt, dass niemand weiß, was visueller Komfort sein soll, weil der Begriff nicht definiert ist (hier). Dennoch gibt es eine Quelle, die beschreibt, wie man eine Beleuchtung plant, die dem visuellen Komfort dient.

Wie geht so etwas, einem undefinierten Ziel dienen? Bedeutet es, dass man auf eine Reise geht, deren Ziel man nicht kennt? So schlimm ist es nicht, wenn man es fachmännisch betreibt, denn es ist eigentlich nichts Neues. Die Architektur macht es seit über 2000 Jahren. Ihr besonderes Merkmal gegenüber Ingenieurswissenschaften beruht auf einem Prinzip von Vitruv, Venustas, das in direkter Übersetzung Schönheit bedeutet. Man übersetzt es auch als Schönheit und Anmut.

Dieses Prinzip steht allerdings nicht allein da, sondern zusammen mit den Prinzipien Firmitas (Festigkeit/Stabilität) und Utilitas (Nützlichkeit/ Zweckmäßigkeit) bildet das sog. Vitruvianische Trias. Die letzten beiden gelten auch für ein Ingenieurwerk, das allerdings vollendet wäre, auch ohne Schönheit. Kein Ingenieur muss nach Schönheit streben. Der Architekt muss aber mehr liefern als nur Festigkeit und Nützlichkeit. Das Besondere an Vitruvs Lehre ist das Gleichgewicht. Ein Gebäude, das zwar schön (Venustas), aber nicht stabil (Firmitas) ist, stürzt ein. Ein Gebäude, das stabil und nützlich, aber hässlich ist, wird von der Gesellschaft oft nicht wertgeschätzt.

Zum Vorgehen des DGNB zur ganzheitlichen Gestaltung von Gebäuden

Die Methode

Die Methode, die ich erläutern will, stammt von der Architektur und vom Bauwesen. Sie wurde vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) gemeinsam mit dem Verein DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen) ab 2007 entwickelt. Ihr Ziel: Ein deutsches System zu entwickeln, das "Nachhaltigkeit" ganzheitlich definiert – nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch und soziokulturell. DGNB e.V. ist mit über 3.000 Mitgliedern (Stand Ende 2024/Anfang 2025) das größte Netzwerk für nachhaltiges Bauen in Europa.

Im Bauwesen gehört der Umgang mit undefinierten Sachverhalten auch ansonsten seit Jahrhunderten zum alltäglichen Instrumentarium. Der Begriff "Stand der Baukunst" ist ein historischer Rechtsbegriff, dessen Wurzeln bis ins 18. Jahrhundert zurückreichen.

Der Stand der Baukunst fand bereits im preußischen "Allgemeinen Landrecht" des 18. Jahrhunderts Erwähnung und etablierte sich im Laufe der Zeit als der Maßstab für eine ordnungsgemäße Bauausführung.

Unterschied zur technischen Normung

Die technische Normung, aus der auch die Beleuchtungsnormen stammen, wird von spezialisierten Ausschüssen betrieben, die häufig einem Fachgebiet angehören, z.B. Lichttechnik, Technische Akustik, Materialkunde. Diese haben nicht den Normungsauftrag, einen Sachverhalt von irgendeinem anderen als ihrem vorgegebenen Sachgebiet mitzunormen. So hat der NABau (DIN-Normenausschuss Bauwesen) das Mandat (Arbeitsgebiet) für fast alle baurelevanten Normen in Deutschland. Allerdings ist dieser in 24 Fachbereiche mit 300 Untergremien und Ausschüssen unterteilt. Obwohl es vermutlich kein einziges Bauwerk ohne Beleuchtung gibt, erstellt NABau keine Beleuchtungsnormen. Er hat seine Normen über viele Jahrzehnte auch nicht mit den lichttechnischen Normen koordiniert. Dennoch entstand in diesem Sachgebiet die 11-teilige Norm DIN/X 18599 (Anm.: X steht je nach Teil für V = Vornorm oder TS = Technische Spezifikation) „Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung – Teil …“. Diese Norm wurde als eine Grundlage für das GEG (besser bekannt als Heizungsgesetz) vom Staat in Auftrag gegeben. Kurz gesagt: 300 Arbeitsausschüsse, die sich mit dem Bau beschäftigen, aber keine Zuständigkeit für Beleuchtung.

Etwas schlimmer sieht es aus mit der Klimatisierung. Da mischt ein Verein, der gar keine Normen machen darf, kräftig mit, der VDI (Verein Deutsche Ingenieure). Dessen Normen heißen Regeln und werden ggf. von DIN übernommen, so z.B. DIN 1946 Raumlufttechnik, die aus VDI-Lüftungsregeln hervorgegangen ist. Manche gelten auch als VDI-Regel als eine Art Norm (so z.B. VDI 6022 Hygieneanforderungen). Diese gilt als Bibel für Anlagenbetreiber. Sie gibt vor, wie Anlagen geplant und gewartet werden müssen, damit sie nicht zu „Keimschleudern“ werden (z. B. Legionellenprüfung). Bei Gebäudeakustik ist der Anteil von VDI sogar noch wichtiger.

Kurz gesagt: Wer sich für den visuellen Komfort bei einer Arbeitsstätte interessiert, findet in den lichttechnischen Normen nichts, außer dass er als Ziel genannt wird. Er kann diesen aber nicht isoliert angehen, weil visueller Komfort nicht nur von der Beleuchtung bestimmt wird, und zudem in der Praxis ganz sicher mit dem akustischen Komfort kollidiert. Und nicht nur damit. Ergo braucht es ein Konzept von Komfort mit allen Facetten und nicht nur visuellen Komfort.

Messbarkeit - Unverzichtbarer Bestandteil der technischen Normung

Nach den Regularien der ISO, wonach der größte Teil der neuen Normung entsteht, muss jede Anforderung mit einer Messmethode verifizierbar gemacht werden.

Dies ist aus technischer Sicht sicherlich sehr wichtig. So wird jemand, der einen 150 kW Motor kauft, sicherlich wissen wollen, wie diese Leistung bestimmt wird. Bei Produktnormen ist das Prinzip unverzichtbar. Allerdings ist dann vollkommen aussichtslos, in einer Norm Eigenschaften zu fordern, die selbstverständlich sind. So lebt die Modewelt von Textilien, die hautschmeichlerisch sind. Eine Messmethode dafür zu entwickeln, dauert aber Jahre. So lange kann keine Norm warten. Viel schlimmer sieht es mit der Lesbarkeit aus, die man eigentlich von jedem Bildschirm erwartet. Eine Anforderung wie "Die Schrift auf dem Bildschirm muss lesbar sein" aufzustellen, ist praktisch nicht möglich.  Wie soll dann etwa Komfort messbar werden oder gar visueller Komfort?

Ganzheitliche Sicht auf den visuellen Komfort

Eine solche Sicht wurde in dem DGNB-System realisiert. Das System bewertet die Qualität eines Gebäudes gleichwertig nach drei Hauptdimensionen:

  • Ökologische Qualität: Umweltschonung, Ressourceneinsatz und Ökobilanz des Gebäudes (z. B. CO₂-Ausstoß über den gesamten Lebenszyklus).
  • Ökonomische Qualität: Langfristige Wirtschaftlichkeit, insbesondere die Lebenszykluskosten (Bau + Betrieb + Rückbau) und die Wertstabilität.
  • Soziokulturelle & funktionale Qualität: Der Mensch im Mittelpunkt – (visueller) Komfort, Gesundheit, Barrierefreiheit und Sicherheit (z. B. Raumluftqualität und Akustik).

 

In keiner Dimension und keinem Kriterium muss ein Gebäude feste Vorgaben erfüllen. Es wird nach einem umfangreichen Kriterienkatalog bewertet, bei dem es ab 80% aller Wertungen mit Platin ausgezeichnet wird. Aber auch 35% sind möglich. Wer sich dennoch für einen bestimmten Aspekt, eben visuellen Komfort, interessiert, kann hier eine hohe Wertung anstreben.

Worin liegt der Unterschied zu der Anwendung einer technischen Norm? Dieser muss zuerst den relevanten Begriff definieren, wie man immer zu Beginn einer Norm tun muss. Bei diesem Beispiel: Visueller Komfort ist … Er wird erreicht durch eine Beleuchtungsstärke von 500 lx an einem Büroarbeitsplatz. (Sinngemäß laufen die Normen auf solche Feststellungen hinaus.)

Was für ein Unterschied besteht, wenn man solche Festlegungen vermeidet? Im Allgemeinen besteht dieser an der Flexibilität. Wenn eine technische Norm besagt, visueller Komfort sei als … definiert, und darauf basierend 500 lx für den Arbeitsplatz einer Sekretärin festlegt, bleibt dies erhalten, bis die Norm geändert wird. Zudem gilt die Aussage absolut, selbst das Erreichen eines visuellen Komforts anderen Interessen des Nutzers diametral entgegen steht. So kann man viel Tageslicht vorsehen und dies mit den Verhältnissen in der Natur begründen. Wenn man aber im Innenraum auch nur 10% der Beleuchtungsstärke in der Natur erreicht, kann man dort wegen der Hitze kaum noch sitzen. Der Versuch, die Hitze aus dem Raum zu befördern, wird zumindest mit einem kräftigen Luftzug enden. Zuweilen kommt auch Lärm hinzu. Schlimmer noch: Wer sehr viel Tageslicht in den Raum lassen will, braucht viel Glas. In Gebäuden, die so gebaut sind, gi9bt es zwar viel Licht, aber ein Gefühl der Helligkeit stellt sich nicht ein.

Eine Revision einer Norm ist zwar alle fünf Jahre möglich, aber die Erfahrung zeigt, dass es sehr lange dauern kann, bis es geändert wird. So waren die 500 lx bereits in den 1920ern im Gespräch, in DIN 5035 von 1972 standen sie in der Norm, in 1990 wiederholte DIN 5035-2 sie, in 2001 wurde sie in EN 12464-1 übernommen, 2011 blieben sie uns erhalten, um in 2025 in ISO/CEN 8995-1 zu stehen. Hingegen kann ein Stand der Baukunst ständig neu ausgelegt werden, wenn es sich nicht gerade um fundamentale Gestaltung geht wie, dass das Dach eines Hauses oben sein muss und der Keller unten.

Eleganter kann man eine Flexibilität auch in einer Norm mit Kategorien erreichen. Diese bedeuten für die Realisierung einer wichtigen Eigenschaft eine Einführung von Stufen. So kann man die Beleuchtungsstärke, um bei dem Beispiel zu bleiben, in vier Stufen realisieren – so etwa 125 lx – 250 lx – 500 lx – 1000 lx. Die Norm besagt zunächst, dass die Beleuchtungsstärke eine zu beachtende Größe ist. Danach führt sie die Kategorien ein und erklärt, wann welche zu wählen ist. Weiterhin kann die Norm andere wichtige Eigenschaften hierzu in Relation setzen, damit ein Planer einen Handlungsspielraum hat.

Ein solches Stufenkonzept war in der Lichttechnik bereits in den 1930ern üblich. Auch der bis zu seiner Aushöhlung einzige ISO-Standard zur Beleuchtung ISO 8995 „Principles of visual ergonomics — The lighting of indoor work systems ("Grundlagen der visuellen Ergonomie und Beleuchtung von Arbeitssystemen in Innenräumen“) . Diese hatte für jeden Arbeitsraum drei Stufen für die Beleuchtungsstärke. Die Norm wurde von dem deutschen Normenausschuss genau deswegen abgelehnt. Man wollte keine Wahlmöglichkeit für den Planer, sondern „knackige“ Zahlen, an die sich jeder halten muss.

Im Jahr 2001 wurde die Norm „überarbeitet“, wobei von dem ursprünglichen Inhalt nichts mehr übriggeblieben ist. Selbst der Titel wurde geändert und hieß nunmehr: Beleuchtung von Arbeitsplätzen - Teil 1: Innenräumen. Nunmehr standen fast die gleichen Werte wie einst in DIN 5035-2 in einer ISO-Norm, die nunmehr weltweit gelten sollte. Dafür waren alle Inhalte, die die visuelle Ergonomie behandelten, einfach weggestrichen worden. Etwa ein Vierteljahrhundert später, kehrten die Stufen wieder zurück. Sie haben seit 2025 eine andere Begründung. Man muss – bzw. kann die Beleuchtungsstärke um eine oder zwei Astufen erhöhen, wenn bestimmte Kontextmodifikatoren vorliegen, z.B. wenn die Sehaufgabe sehr lange dauert oder ein Fehler zu großen Schäden führen kann.

Warum sind technische Normen anders?

Was keine Beleuchtungsnorm behandelt oder überhaupt berücksichtigt, ist der „Komfort“, den ein Gebäude bietet, also akustisch, thermisch, visuell, lüftungstechnisch .., und die Wertigkeit des visuellen Komforts gegenüber den anderen. Warum ist das so wichtig?

Der einfache, aber nicht so einfach zu erkennende Grund liegt in der Erstellung der Normen. Sie werden von Fachleuten erstellt, also von Menschen, die einem Fachgebiet angehören. So etwas scheint logisch, ist es aber nicht. Denn Lichtfachleute denken an Licht, Akustiker an Akustik, Klimatechniker an Klima. Unsere Normen werden nicht durch Fachleute für eine menschengerechte Architektur erarbeitet, sondern von Ingenieuren für Licht, Akustik, Klimatechnik etc. So stellen Akustiker Büros voller Schallschirme, die die lichttechnische Planung auf den Kopf stellen. Wenn diese falsch stehen, kann auch die Klimatechnik nicht funktionieren. Ein Raum mit reichlich großen Fenstern verwandelt sich plötzlich in einen grauen Raum mit wenige Tageslicht, wenn die Schallschirme senkrecht zu den Fenstern stehen.

Jedes Gewerk denkt an sich. Wer sagt aber, was in einer bestimmten Arbeitssituation wichtig ist? Und welche Wertigkeit es gegenüber anderen Faktoren hat, die man vernachlässigen muss? Ist ein Faktor in allen Gebäuden gleichermaßen relevant? Im Auftrag für eine Norm steht nicht, dass die Autoren sich solche Fragen stellen müssen. Wenn sie es denn tun, sorgen Dutzende andere Kollegen dafür, dass man es nicht wieder wagt.

Konflikt der technischen Normen mit den Prinzipien der Normung

Im Prinzip widerspricht das Vorgehen sogar den Prinzipien der Normung, die einen Konsens unter allen Betroffenen vorsehen. Was ist, wenn der Akustiker von der Existenz einer lichttechnischen Norm erst dann erfährt, wenn er Probleme beim Kunden bekommt?

So exotisch, wie sie sich anhört, ist die Sache nicht. So wirkt sich z.B. die Beleuchtung auf die Bildschirme aus. Dies kannte der zuständige Ausschuss für die Normung von Bildschirmen. So legte seinen Normen die Stufen der Beleuchtung zugrunde, die ihm bekannt waren. Allerdings als Maximalwerte. In der entsprechenden Beleuchtungsnorm stand dieselbe Zahl, aber als Minimalwert. Als ich den Normern für Bildschirme diese Diskrepanz erklärte, wollten diese die Norm sehen, die ich heranzog. Sie wurde ihnen nicht zur Verfügung gestellt, auch nicht auf Anfrage. Ich musste zwischen den beiden Ausschüssen die Kommunikation herstellen (Liaison-officer), durfte aber meine Exemplare der Normen nicht weitergeben. So gibt es heute eine Norm für Bildschirme (ISO 9241-307), die auf Stufen der Beleuchtungsstärke im Einsatzraum beruht, die aber falsch berücksichtigt worden ist. Diese Norm wird in der neuesten Beleuchtungsnorm (ISO/CIE 8995-1) zitiert, damit man die Eigenschaften der Bildschirme berücksichtigen kann. Dort steht aber nichts, was der Lichtplaner nutzen kann.

Zum Konzept des DGNB

Der Kriterienkatalog

Die Themenfelder sind in 6 Teile gegliedert, die alle Aspekte umfassen, die für ein Gebäude relevant sind.

Themenfeld Fokus / Beispiel-Kriterien
Ökologische Qualität

Ökobilanz des Gebäudes, Risiken für die lokale Umwelt, verantwortungsbewusste Ressourcengewinnung.

Ökonomische Qualität

Lebenszykluskosten (LCC), Wertstabilität, Umnutzungsfähigkeit.

Soziokulturelle & funktionale Qualität

Thermischer, visueller und akustischer Komfort, Barrierefreiheit, Sicherheit.

Technische Qualität

Schallschutz, Brandschutz, Reinigungsfreundlichkeit der Gebäudehülle.

Prozessqualität

Qualität der Projektvorbereitung, Dokumentation, Bauqualitätssicherung.

Standortqualität Verkehrsanbindung, Umfeldmerkmale (nur bei Quartieren stark gewichtet).

Der visuelle Komfort als Teil von “Soziokulturelle & funktionale Qualität”

Dieser Bereich bewertet, wie gut das Gebäude die Bedürfnisse der Menschen nach Wohlbefinden erfüllt.

  • Thermischer Komfort: Ist es im Winter warm genug und im Sommer angenehm kühl?
  • Innenraumluftqualität: Ist die Luft schadstoffarm und frisch (CO₂-Konzentration)?
  • Akustischer Komfort: Sind die Räume gegen Lärm geschützt und haben sie eine gute Raumakustik?
  • Visueller Komfort: Gibt es genug Tageslicht und einen guten Blick nach draußen?
  • Einflussnahme des Nutzers: Können Nutzer Fenster öffnen oder Licht und Temperatur selbst regeln? (Dies steigert nachweislich die Zufriedenheit).

Im aktuellen DGNB-System für Neubauten wird die soziokulturelle und funktionale Qualität in der Regel mit 22,5 % bis 25 % am Gesamtergebnis gewichtet – sie ist also genauso wichtig wie die ökologische oder ökonomische Qualität.

Der visuelle Komfort - Steckbrief SOC1.4

Zu Unterschieden in der Systematik

Das DGNB-System legt großen Wert auf das Wohlbefinden der Nutzer. Der visuelle Komfort ist dabei ein zentraler Bestandteil des Kriteriums „Soziokulturelle und funktionale Qualität“ (Steckbrief SOC1.4). Ziel ist es, eine Umgebung zu schaffen, die durch ausreichend Tageslicht, gute Sichtverbindungen nach außen und eine blendfreie Kunstlichtplanung die Leistungsfähigkeit und Gesundheit der Menschen fördert.

Bereits dieses Ziel unterscheidet das DGNB-System fundamental von der technischen Normung. Diese wurde in Deutschland seit 1935 getrennt nach Tageslicht (DIN 5034) und Kunstlicht (DIN 5035) betrieben. Auch im Jahre 2025 hat sich wenige daran gehindert, wenn man davon absieht, dass die in DIN EN 12464-1 (Nachfolger von DIN 5035) geforderten Beleuchtungsstärken allein von Kunstlicht oder natürlichem Licht oder von beiden erbracht werden dürfen. Wie man das anstellen soll, ist allerdings niemandem klar. Auch denen nicht, die diese Phrase in die Norm geschrieben haben.

Das DGNB-System kennt eine solche Unterscheidung nicht. Sie war auch nie sinnvoll gewesen, wenn man die Natur des Lichts in deutschen Arbeits- und Wohnräumen vor die Augen hält. Natürliches Licht kann in diesen Räumen im Winter nur wenige Stunden am Tag vorhanden sein, also wird man immer eine künstliche Beleuchtung vorsehen müssen. Auch 1935 war dies nicht anders. Es war nur teurer, eine ausreichende künstliche Beleuchtung zu realisieren. Das künstliche Licht allein gab es in Wohnräumen wohl sehr selten. Für die Wohnräume gelten die Landesbauordnungen, die allesamt eine Tageslichtversorgung spezifizieren. In Arbeitsräumen darf es, von berechtigten Ausnahmen abgesehen, spätestens seit 1975 nicht mehr sein, weil die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) eine Sichtverbindung nach außen für alle Arbeitsräume vorschreibt.

Kakophonie statt sinnvolle Regelung

Der Umgang mit Licht in der deutschen  Gesetzgebungslandschaft und in den sonstigen Regelwerken ist derart kompliziert, dass selbst Leute, die sich jahrzehntelang in der Normung bemüht haben, keinen Durchblick mehr haben. Einen Teil der Kakophonie habe ich in Genesis 2.0 - Schöpfung der elektrischen Sonne (hier) versucht zu erklären. Die ganze Geschichte zieht sich aber über mehrere deutsche Staaten hinweg. Sie hatte zunächst was mit dem Lichthunger der Menschen zu tun gehabt. Die entsprechenden Regelungen findet man bei den Städtebauern oder bei den Landesbauordnungen. Die letzteren regeln Licht in Gebäuden meist in Bezug auf Tageslicht.

Die ersten Normen zu Beleuchtung entstanden 1934 und 1935 - sinnigerweise getrennt für Tageslicht und Kunstlicht. Dann kam der Staat und manipulierte sogar die Lichttechnische Gesellschaft. Als der das Zeitliche gesegnet hatte, übernahmen die Arbeitsschützer seine Rolle. Jede Berufsgenossenschaft, die auf sich hielt, hatte eine Sicherheitsregel zur Beleuchtung, meist abgeschrieben bei Fördergemeinschaft Gutes Licht (FGL), einer Lobbyorganisation der elektrotechnischen Industrie. Leider komplett für Kunstlicht, weil Tageslicht für deutsche Arbeitsschützer keine Beleuchtung war. Auch der Arbeitsminister machte mit seiner ArbStättV in Licht, aber nur für Kunstlicht. Dessen zuständige Referent hatte etwas zu oft in die Broschüren der Gütegemeinschaft geguckt, wie die Gewerkschaften übrigens, die sogar ein Buch dazu schrieben. Später wollte ein Ergonomieausschuss auch noch eine Norm zu Beleuchtung produzieren (DIN 66234-7). Das tat sie, aber weil es so schön war, hat die lichttechnische Industrie eine Parallelnorm veröffentlicht (DIN 5035-7). Das ließ den Berufsgenossen keine Ruhe, sie produzierten eine BGR 131, zu der anfangs die Industrie nichts sagen durfte. Am Ende schrieb sie kräftig mit. Da dies so schön gelaufen war, machte der Arbeitsminister eine ASR 3.4 daraus, eine Arbeitsstättenrichtlinie.

Die Industrie war auch fleißig und schaffte, dass aus einer deutschen Norm eine europäische (EN 12464) und eine globale (ISO/CIE 8995) wurde. Da die EU sich nicht verstecken wollte, schrieb ihre ArbStättV Tageslicht vor (Richtlinie 89/654/EWG). Und DIN 5034 für Tageslicht hat mittlerweile einen europäischen Nachfolger. Aber nicht ganz. Es gibt immer irgendwelche Reste, die man nicht zurückziehen kann.

Zu den fünf Hauptsäulen des DGNB-Konzepts für visuellen Komfort

Verfügbarkeit von Tageslicht

Tageslicht ist der wichtigste Faktor für den circadianen Rhythmus (Biorhythmus). Die DGNB bewertet hierbei:

  • Tageslichtquotient: Wie viel Licht gelangt im Verhältnis zum Außenlicht in den Raum?
  • Dauer der Belichtung: Wie viele Stunden am Tag ist eine ausreichende Beleuchtungsstärke (z. B. 300 Lux) allein durch Tageslicht vorhanden?

Sichtverbindung nach außen

Menschen benötigen den visuellen Kontakt zur Umwelt, um sich räumlich und zeitlich (Wetter, Tageszeit) zu orientieren.

  • Bewertet wird die Qualität des Ausblicks (Breite und Höhe der Fensterflächen).
  • Ein hoher Anteil an Arbeitsplätzen mit direktem Blickkontakt nach draußen erzielt mehr Punkte.

Blendfreiheit (Tages- und Kunstlicht)

Licht darf nicht blenden, da dies zu Ermüdung und Kopfschmerzen führt.

  • Sonnenschutz: Effektive Systeme, die direkte Sonneneinstrahlung abschirmen, aber dennoch Licht hereinlassen (z. B. Lamellen mit Lichtlenkfunktion).
  • Leuchtenqualität: Vermeidung von Direktblendung durch Lampen oder Reflexionen auf Bildschirmen.

Lichtverteilung und Farbwiedergabe

Die Qualität des künstlichen Lichts muss das Tageslicht sinnvoll ergänzen. Dazu gehören u.a. der Farbwiedergabeindex (derzeit Ra) und Gleichmäßigkeit über den Raum. Große Helligkeitsunterschiede im Raum sollten vermieden werden, um die Augen zu entlasten.

Einflussnahme des Nutzers

Ein wesentlicher Aspekt der DGNB-Philosophie ist die individuelle Einflussnahme. • Nutzer sollten den Sonnenschutz und die Beleuchtung an ihrem Platz individuell regeln können (z. B. Dimmen oder manuelles Hochfahren der Jalousie).

Zur Einflussnahme des Nutzers

Dieser Aspekt weist auf einen fundamentalen Unterschied in der Denke hin. Während die Normung jegliche Flexibilität der Beleuchtung fürchtete, wie der Teufel das Weihwasser, und die Behörden (Arbeitsschutz, Berufsgenossenschaften), die auf deren Basis arbeiteten, sogar die Inbetriebnahme von Tischleuchten verhindern wollten, hat unsere Studie „Licht und Gesundheit“ nachgewiesen, dass selbst eine Tischleuchte fragwürdiger Qualität zusätzlich zu einer Allgemeinbeleuchtung die Akzeptanz erheblich erhöht, statt Gesundheitsbeschwerden zu verursachen, wie postuliert. (download hier)

Die Einflussnahme des Nutzers habe ich in die internationale Norm DIN EN ISO 9241-6 Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten - Teil 6: Leitsätze für die Arbeitsumgebung als Grundsatz eingearbeitet: “Umweltdesign sollte eine angemessene Kontrolle der Menschen über ihre Umweltbedingungen beinhalten.” Dieses folgt der Erkenntnis der Arbeitspsychologie, dass der Mensch eine gewisse effektive Kontrolle über seine Arbeitsumgebung benötigt. Sie gilt für alle Umweltfaktoren. Unterschiedlich sind allerdings die Chancen, das Prinzip technisch zu realisieren.

Wertigkeit der Faktoren

Um eine ausreichende und störungsfreie Versorgung mit Tages- und Kunstlicht sicherzustellen, wird der visuelle Komfort nutzungsspezifisch anhand von sieben Indikatoren bewertet. Die Tageslichtverfügbarkeit im Gesamtgebäude und an den ständigen Arbeitsplätzen wird über Indikator 1 und 2 beurteilt. Vorhandene direkte Sichtbeziehungen nach außen werden über Indikator 3 honoriert. Indikator 4 bewertet das vorliegende Sonnen-/ Blendschutzsystem. Die Kunstlichtbedingungen, der Farbwiedergabeindex des Tageslichts sowie die Dauer der Besonnung werden in den Indikatoren 5 bis 7 beurteilt. Im Kriterium können 100 Punkte erreicht werden.

Die Gesamtpunktzahl von 100 Punkten setzt sich aus verschiedenen Indikatoren zusammen. Die genaue Punkteverteilung variiert je nach Gebäudetyp (z. B. Büro vs. Logistik), folgt aber meist diesem Schema:

Die Gesamtpunktzahl von 100 Punkten setzt sich aus verschiedenen Indikatoren zusammen. Die genaue Punkteverteilung variiert je nach Gebäudetyp (z. B. Büro vs. Logistik), folgt aber meist diesem Schema:

Nr. Indikator Beschreibung Punkte (ca.)
1 Tageslichtverfügbarkeit Tageslichtquotient (DF) im Gesamtgebäude (Simulation oder Berechnung). bis zu 30 BP
2 Sichtverbindung nach außen Qualität und Vorhandensein des Ausblicks in die Umgebung. bis zu 20 BP
3 Blendfreiheit (Tageslicht) Schutz vor Blendung bei gleichzeitigem Erhalt des Tageslichts. bis zu 20 BP
4 Kunstlicht Qualität der Beleuchtungsstärke, Farbwiedergabe (Ra > 80/90). bis zu 15 BP
5 Tageslichtautonomie Dauer der Besonnung (nach DIN EN 17037). bis zu 15 BP
6 Farbechtheit Natürlichkeit der Farbwiedergabe durch Verglasung. (Zusatz/Bonus)

Zusammenfassende Bewertung

Das DGNB-System bewertet den visuellen Komfort als wichtigen Faktor für das Wohlbefinden und die Gesundheit der Nutzer in Gebäuden. Ziel ist es, durch Tageslicht, Sichtverbindungen und blendfreie natürliche und künstliche Beleuchtung eine leistungsfördernde Umgebung zu schaffen.

  • Tageslichtverfügbarkeit: Tageslicht beeinflusst den circadianen Rhythmus. Bewertet werden Tageslichtquotient und die Dauer der ausreichenden Belichtung durch Tageslicht, z. B. mindestens 300 Lux.
  • Sichtverbindung nach außen: Visueller Kontakt zur Umwelt ist wichtig für Orientierung. Die Qualität des Ausblicks wird anhand der Fenstergröße und dem Anteil der Arbeitsplätze mit Außenblick bewertet.
  • Blendfreiheit: Blendung durch Tages- und Kunstlicht wird vermieden, um Ermüdung und Kopfschmerzen vorzubeugen. Dazu zählen effektive Sonnenschutzsysteme und blendfreie Leuchten.
  • Lichtqualität und Nutzersteuerung: Künstliches Licht soll Tageslicht ergänzen mit hohem Farbwiedergabeindex und gleichmäßiger Verteilung. Nutzer können Sonnenschutz und Beleuchtung individuell steuern, z. B. dimmen oder Jalousien bedienen.

 

Gebäude mit hohem visuellen Komfort zeigen zufriedene Nutzer, geringere Krankheitsraten und niedrigeren Energieverbrauch durch reduzierte Kunstlichtnutzung. Bewertet wird dies in Qualitätsstufen von Basis bis Exzellent.  Die Bewertung ist eine Gesamtbewertung aller Faktoren eingebettet, so dass ein Planer eine Präferenz bestimmter faktoren anderen gegenüber vorsehen kann.

Man kann die Methode sowohl für die Bewertung von vorhandenen Gebäuden als auch für Neuplanungen einsetzen.

Sozialer Jetlag – Begriffserklärung – Folgen – Abhilfe – Quellen

Damit das Licht so hell scheint,
muss die Dunkelheit vorhanden sein.

Francis Bacon

Sozialer Jetlag - Wichtiges

Zum Begriff Sozialer Jetlag

Sozialer Jetlag bezeichnet eine Malaise, unter der viele Menschen leiden, ohne sie bewusst zu erleben. Sie ist eine Zivilisationskrankheit, deren Wurzeln in der Technik liegen, präzise gesagt, in der Eisenbahntechnik. Diese zwang die Aufgabe der örtlichen Zeitbestimmung, wonach an jedem Ort die Sonne um 12 Uhr mittags immer den höchsten Stand erreichte. Die Eisenbahn führte dazu, dass jedes Land eine Zeit bekam, um später zu Zeitzonen zusammenzuwachsen. So reicht MEZ, sprich Mitteleuropäische Zeitzone, von Bulgarien bis zum Westen von Spanien. Die MEZ (UTC+1) orientiert sich am 15. Längengrad Ost. Dieser verläuft fast exakt durch die Stadt Görlitz an der deutsch-polnischen Grenze. Spanien liegt geografisch weit im Westen (Vigo liegt auf 8,6º West), in Galicien (Westspanien) steht die Sonne im Winter erst gegen 13:40 Uhr am höchsten. Während der Sommerzeit (MESZ) verschiebt sich das Ganze sogar auf ca. 14:40 Uhr. Gehen alle Kinder von Bulgarien bis Spanien um 9:00 Uhr in die Schule, die die soziale Zeit für sie und ihre Eltern um diesen Betrag verschoben.

In China liegt die Sache schlimmer. Das Land müsste, von seiner Ausdehnung her gesehen, fünf Zeitzonen haben. Aber politisch wurde eine festgelegt. Das ist die Peking-Zeit. Im äußersten Westen Chinas, in Kashgar, geht die Sonne im Winter erst gegen 11:00 Uhr vormittags auf. Deswegen behelfen sich die Menschen mit einer Verschiebung des Schulbeginns.

Der Begriff sozialer Jetlag ist ein Kunstwort, das auf dem Begriff Jetlag aufbaut. Dieser entsteht, wenn ein Mensch schnell mehrere Zeitzonen überfliegt. Der Soziale Jetlag beschreibt die Diskrepanz zwischen dem natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus eines Menschen (der inneren biologischen Uhr bzw. dem Chronotyp) und den sozialen Zeitvorgaben (der sozialen Uhr) des Alltags, wie zum Beispiel Arbeitsbeginn, Schulzeiten oder Verabredungen.

Zum Begriff Chronotyp und zu Folgewirkungen des Chronotypen

Der Begriff Chronotyp (von griechisch chronos = Zeit) beschreibt die genetisch festgelegte Ausrichtung der inneren biologischen Uhr eines Menschen. Er bestimmt, zu welchen Tageszeiten ein Mensch sein körperliches und geistiges Leistungsmaximum hat und wann er natürlicherweise müde wird. Vereinfacht gesagt: Der Chronotyp legt fest, ob jemand ein Frühaufsteher oder ein Langschläfer ist.

Das Wort Chronotype (aus dem Griechischen chronos = Zeit und typos = Prägung/Form) tauchte erstmals Mitte der 1970er Jahre in der Fachliteratur auf. In Deutschland und international wurde der Begriff vor allem durch Till Roenneberg: populär gemacht. Der Professor für Chronobiologie an der LMU München hat das Feld in den letzten Jahrzehnten entscheidend geprägt. Er entwickelte den Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ), der das Schlafverhalten an Arbeits- und Freitagen exakt berechnet. Roenneberg war es auch, der den Begriff des sozialen Jetlags prägte.

Rhythmus der Ausschüttung von Schlaf-Wach-Hormonen

Gesteuert wird dieser Rhythmus durch den suprachiasmatischen Nukleus (SCN), ein winziges Areal im Gehirn (Hypothalamus). Dieser steuert die Ausschüttung von Hormonen wie:

  • Melatonin: Das Hormon, das uns müde macht.
  • Cortisol: Das "Stresshormon", das uns morgens wach macht und Energie bereitstellt.

Bei verschiedenen Chronotypen werden diese Hormone zu unterschiedlichen Zeiten ausgeschüttet.

Man unterteilt die Menschen meist in die Metaphern aus der Vogelwelt:

1. Die Lerchen (Frühtypen): Sie wachen von selbst früh auf und sind sofort leistungsfähig. Sie werden am frühen Abend müde. Und sie haben ihr Leistungshoch am Vormittag.

2. Die Eulen (Spättypen): Sie kommen morgens schwer aus dem Bett ("Morgenmuffel"). Sie werden erst spät abends müde. Sie haben ihr Leistungshoch am späten Nachmittag oder Abend.

3. Die Tauben (Normaltypen): Diese bilden die Mehrheit der Bevölkerung (ca. 60–70 %). Sie liegen dazwischen und können sich meist gut an die üblichen Arbeitszeiten von 08:00 bis 17:00 Uhr anpassen. Es ist daher kein Wunder, dass auch bei einer 24/7 Arbeitsgesellschaft der “normale” Arbeitstag “9to5” heißt, mit einer “Gleitzeit” von ± 1 Stunde an beiden Enden nach persönliche Präferenz.

Der Chronotyp ist zu etwa 50 % genetisch bedingt. Man kann ihn nicht durch "Willenskraft" dauerhaft ändern. Eine Eule wird durch Disziplin zwar früher aufstehen können, aber biologisch im Inneren eine Eule bleiben (und unter Schlafmangel leiden).

Der Chronotyp verändert sich im Laufe des Lebens.

  • Kleinkinder sind fast immer Lerchen.
  • Jugendliche werden in der Pubertät extrem zu Eulen (biologisch bedingt!).
  • Ältere Menschen wandeln sich meist wieder zu Lerchen.

 

Der "Soziale Jetlag" entsteht genau hier: Wenn der genetische Chronotyp (z.B. Eule) nicht zu dem sozialen Zeitplan (z.B. Arbeitsbeginn 07:00 Uhr) passt.

Was tun mit dem Wissen zum Chronotypen und sozialem Jetlag?

Jede Person kann den möglichen persönlichen Einfluss des sozialen Jetlags durch die sozialen Faktoren abschätzen, die auf sie einwirken. Gehe ich spät ins Bett? Wache ich früher auf, dass ich noch verschlafen zur Arbeit gehe? Durch diese Abschätzung kann man den störenden Wirkungen entgegen arbeiten. Nicht immer sehr erfolgreich, aber immerhin.

Man kann den eigenen Chronotypen selbst mit wissenschaftlichen Methoden ermitteln oder mit einer Selbstanalyse:

Die wissenschaftlichen Goldstandards (Online-Tests)

Es gibt zwei international anerkannte Fragebögen, die man kostenlos im Internet findet:

  • MCTQ (Munich ChronoType Questionnaire): Entwickelt von Prof. Till Roenneberg. Er ist der präziseste Test, da er den Unterschied zwischen den persönlichen Schlafzeiten an Arbeitstagen und an freien Tagen berechnet. Er ermittelt den sogenannten „Midpoint of Sleep“ (die Mitte des Schlafs).
  • MEQ (Morningness-Eveningness Questionnaire): Dies ist der klassische Test von Horne und Östberg. Er fragt eher nach den persönlichen Vorlieben (Wann würdest du aufstehen, wenn du völlig frei entscheiden könntest?).

Die „Urlaubs-Methode“ (Selbstanalyse)

Wenn man keinen Test machen möchte, kann man den eigenen Typ in der zweiten Woche eines Urlaubs bestimmen (wenn der „Schlafschuld-Druck“ der Arbeitswoche abgebaut ist):

1. Kein Wecker: Erst ins Bett gehen, wenn man wirklich müde ist.
2. Kein künstliches Licht: Verzicht abends auf helles Licht und Bildschirme.
3. Beobachtung: Nach einigen Tagen wird sich ein Muster einstellen. Notieren, wann man natürlich einschläft und wann man von selbst (erholt) aufwacht.

Die Berechnung (Midpoint of Sleep): Addieren der Stunden des Schlafs und durch zwei teilen. Beispiel: Man schläft von 00:00 bis 08:00 Uhr. Die Schlafmitte ist 04:00 Uhr.

• Vor 03:00 Uhr: Du bist eher eine Lerche.
• Zwischen 03:00 und 05:00 Uhr: Du bist ein Normaltyp (Taube).
• Nach 05:00 Uhr: Du bist eine Eule.

Wenn man den eigenen Typ kennt, kann man das persönliche „Zeitfenster der optimalen Leistung“ finden. Eulen sollten schwierige Aufgaben niemals vor 10:00 Uhr morgens planen, Lerchen sollten solche besser nicht abends erledigen wollen.

Zum Verständnis der Faktoren, die Jetlag verursachen

Zunächst zu den Faktoren, die den Jetlag verursachen. Der wichtigste hiervon ist selbst nicht beeinflussbar, weil er durch die hohe Politik entsteht. Diese hat im 19. Jahrhundert de örtliche Zeit abgeschafft, wonach an jedem Ort es mittags um Zwölf war, wenn die Sonne am höchsten über dem Horizont stand. Da der Verlauf des Sonnentages die körperlichen Hormone bestimmt, folgt der natürliche Schlaf-Wach-Rhythmus eines Menschen weitgehend diesem. Wie man seit vielen Jahren weiß, bestimmt der Sonnentag den Ausstoss von Melatonin im Blut. Dieses wird auch „Schlafhormon“ genannt und existiert als Molekül seit über zwei Milliarden Jahren. Selbst Tiere in der Tiefsee folgen dem Tagesrhythmus, obwohl sie kaum Licht sehen. Die innere Uhr der Lebewesen arbeitet an sich autonom mit einer Periode von etwa 24 Stunden. In einer gesunden Umgebung zwingt das Sonnenlicht diese auf exakt 24 h. Deswegen nennt man das Licht einen Zeitgeber. Es ist allerdings nur der Hauptzeitgeber. Die einzelnen Organe, Magen, Leber, Darm, haben eigene Zeitgeber.

Das soziale Leben enthält Faktoren, die mit dem Hauptzeitgeber in Konflikt stehen. So z.B. Nacht- und Schichtarbeit, Nahrungsaufnahme, soziale Aktivitäten wie Fernsehen.

Physikalische Zeitgeber (Die Stärksten)

Diese sind die primären und wirksamsten Faktoren, die direkt auf den Nucleus suprachiasmaticus (SCN) im Gehirn einwirken, die zentrale Schaltstelle der inneren Uhr.

Licht und Dunkelheit (Der Wichtigste):

  • Helles Licht (insbesondere blaues Licht) am Morgen ist der stärkste Zeitgeber. Es unterdrückt die Produktion des Schlafhormons Melatonin und signalisiert dem Körper "Tag" und "Wachsein".
  • Dunkelheit (am Abend und in der Nacht) signalisiert dem Körper "Nacht" und fördert die Melatonin-Ausschüttung.

Temperatur:

  • Die Umgebungstemperatur kann ebenfalls eine Rolle spielen, ist aber weniger dominant als Licht.

Magnetfeld/Geophysikalische Signale:

  • Für viele Tiere sind auch subtilere Umweltfaktoren relevant, für den Menschen spielen sie in der Regel keine große Rolle.

Diese Faktoren wirken indirekt, oft über das Verhalten und die Hormonzyklen, auf die Synchronisation der inneren Uhr ein. Sie sind besonders wichtig, wenn der Licht-Zeitgeber fehlt oder schwach ist (z. B. bei Schichtarbeit).

Essenszeiten: Die erste Kalorienaufnahme des Tages setzt die peripheren Uhren in den Organen (wie Leber, Magen, Bauchspeicheldrüse) zurück. Eine regelmäßige Mahlzeitenroutine ist daher ein wichtiger Zeitgeber für den Stoffwechsel.

Soziale Interaktionen: Feste Termine, wie Arbeitsbeginn, Schulzeiten, Treffen oder der Wecker, stellen eine soziale Verpflichtung dar, die den Schlaf-Wach-Rhythmus synchronisiert (dies führt bei einer Diskrepanz zum sogenannten Sozialen Jetlag).

Körperliche Aktivität: Regelmäßige Bewegung zu einer festen Tageszeit kann die innere Uhr beeinflussen und als Zeitgeber dienen.

Wecker: Der Wecker ist ein künstlicher, sozialer Zeitgeber, der den Schlaf-Wach-Rhythmus erzwingt, oft entgegen dem natürlichen Rhythmus.

Rolle des künstlichen Lichts

Das künstliche Licht wurde in seiner langen Geschichte immer für zwei Zwecke benutzt (mehr hier):

  • Sehen in der Zeit, in der kein natürliches Licht zur Verfügung steht
  • Sehen in Umgebungen, in die kein natürliches Licht kommen kann.

Die erste Anwendung heißt auch, die Nacht zum Tage machen. So ermöglichte das wirtschaftlich verfügbare künstliche Licht die 24/7 Arbeitsgesellschaft. So können z.B. die Belegschaften einer globalen Firma an allen Stellen der Welt gleichzeitig arbeiten, wenn nötig. Wenn die Arbeitenden gezwungen sind, zu jeder Tageszeit ähnliche Leistungen zu erbringen, führt dies ebenso zum Sozialen Jetlag.

Während gleichzeitiges Arbeiten rund um die Welt bei vielen Firmen nicht nötig ist, tagen internationale Gremien tatsächlich zur gleichen Zeit um die Welt via Internet. Dieselbe Technologie nutzen aber Firmen wie die Lufthansa, um dieselbe Dienstleistung 24/7 anzubieten, wobei die Arbeitenden immer zur Tageszeit tätig sind.

Die zweite Anwendung ermöglicht ausreichendes Licht, um die Sehaufgaben zu erfüllen, die verschiedene Arbeitsaufgaben bedingen. Da aber Licht nicht nur zum Sehen dient, sondern auch die Körperfunktionen steuert, kommt es zum Sozialen Jetlag, wenn z.B. der Arbeitsraum bei Tage vom Tageslicht abgeschnitten ist bzw. wenn die Arbeit nachts erfolgt.

Symptome bei sozialem Jetlag

Die Betroffenen leiden unter folgenden Symptomen

  • Chronische Müdigkeit unter der Woche
  • Stimmungsschwankungen und erhöhte Reizbarkeit
  • Konzentrationsschwierigkeiten
  • Langfristig höheres Risiko für Übergewicht, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Betroffene Chronotypen

Nicht alle Menschen sind gleichermaßen betroffen. Vom sogenannten sozialen Jetlag sind vor allem Menschen betroffen, deren innerer biologischer Rhythmus nicht mit den gesellschaftlichen Erwartungen (Schule, Arbeit, soziale Verpflichtungen) übereinstimmt. Am stärksten trifft es den Chronotypen der "Eulen". Das ist die Bezeichnung für Spättypen. Eulen werden abends erst spät müde und erreichen ihre volle Leistungsfähigkeit oft erst in den späten Abendstunden. Da sie spät ins Bett gehen, müssten sie eigentlich länger schlafen, um ihr Schlafbedürfnis zu decken. Der Wecker klingelt für die Arbeit oder Schule oft zu einer Zeit, in der sich die Eule biologisch gesehen noch in der tiefsten Nacht befindet.

Unter der Woche sammeln Eulen ein massives Schlafdefizit an. Am Wochenende schlafen sie dann oft bis mittags, um dies nachzuholen. Diese starke Verschiebung der Schlafenszeiten zwischen Werktagen und freien Tagen ist etwa die Definition des sozialen Jetlags.

Jugendliche aller Chronotypen sind sog. temporäre Eulen. Während der Pubertät verschiebt sich der Chronotyp bei fast allen Jugendlichen nach hinten. Sie werden biologisch gesehen fast alle zu "Eulen". Da der Schulbeginn (oft 08:00 Uhr) darauf keine Rücksicht nimmt, leben fast alle Teenager in einem permanenten sozialen Jetlag. Forscher vergleichen einen Schulbeginn um 08:00 Uhr für einen Teenager oft mit einem Arbeitsbeginn um 04:00 Uhr morgens für einen Erwachsenen.

Viel weniger betroffen sind Frühtypen, sog. Lerchen. Lerchen werden früh müde und sind morgens sofort wach. Da unsere Gesellschaft (die "08:15-Struktur") auf Frühaufsteher zugeschnitten ist, deckt sich ihr natürlicher Rhythmus fast perfekt mit den sozialen Anforderungen. Sie gehen früh ins Bett und stehen früh auf – sowohl unter der Woche als auch am Wochenende. Ihr Schlafrhythmus bleibt stabil.

In Ländern oder Regionen, die ihrer Sonnenzeit "voraus" sind (wie Westspanien oder der Westen Chinas), verstärkt sich der soziale Jetlag für Eulen extrem. Wenn die Sonne erst um 09:30 Uhr aufgeht, der Körper aber um 07:00 Uhr für die Arbeit geweckt wird, fehlt das morgendliche Blaulicht der Sonne, das den Körper wach macht und den Rhythmus synchronisiert. Eulen leiden in diesen Regionen also noch stärker, da ihr Körper "denkt", es sei noch tiefste Nacht.

Rolle des Chronotyps bei der Berufswahl

Die "Lerchen" (Frühtypen) leiden unter Nachtarbeit gesundheitlich am stärksten. Sie haben eine innere Uhr, die sehr starr auf den Tag fixiert ist. Die Leiden der Lerchen kann man wie folgt zusammenfassen:

  • Schlafprobleme am Tag: Wenn eine Lerche nach der Nachtschicht morgens nach Hause kommt, schaltet ihr Körper pünktlich zum Sonnenaufgang auf "Wachmodus". Lerchen können den Schlaf am Tag kaum nachholen; sie schlafen oft nur 2 bis 4 Stunden und wachen dann völlig erschöpft auf, weil ihr biologischer Rhythmus sie dazu zwingt.
  • Herz-Kreislauf-Belastung: Da sie gegen ihren extrem starken inneren Rhythmus anarbeiten, ist der Stresspegel (Cortisol) deutlich höher als bei anderen Typen.
  • Geringere Flexibilität: Die Forschung zeigt, dass die innere Uhr von Lerchen am wenigsten "verstellbar" ist.

Die "Eulen" (Spättypen) vertragen Nachtarbeit paradoxerweise besser, aber gesund ist sie auch für sie nicht. Ihre Vorteile liegen:

  • Besserer Tagschlaf: Da Eulen ohnehin dazu neigen, lange auszuschlafen, fällt es ihrem Körper leichter, nach einer Nachtschicht am Vormittag tief und ausreichend lang zu schlafen.
  • Leistungsfähigkeit: Ihr biologisches Hoch liegt ohnehin am späten Abend, was die Konzentration während der Schicht stabilisiert.
  • Aber: Wenn Eulen von der Nachtschicht wieder in den Tagdienst wechseln müssen, leiden sie massiv unter dem oben beschriebenen sozialen Jetlag.

Eulen sollten bestimmte Berufsgruppen vermeiden, so etwa:

Klassisches Handwerk und Baugewerbe: In vielen Handwerksbetrieben ist ein Arbeitsbeginn zwischen 06:00 und 07:00 Uhr Standard. ulen befinden sich zu dieser Zeit oft noch in ihrer tiefsten Schlafphase.

Bildungswesen (Schule und Kita): Der deutsche Schulalltag ist extrem auf „Lerchen“ (Frühaufsteher) zugeschnitten. Lehrer müssen oft schon vor 08:00 Uhr hochkonzentriert vor einer Klasse stehen. Auch in Kitas beginnt der Dienst für die Frühschicht oft sehr zeitig.

Logistik und Lieferdienste: Viele Prozesse in der Logistik sind so getaktet, dass Waren am frühen Morgen ausgeliefert werden. Wer im Nahverkehr Pakete oder Lebensmittel zustellt, muss meist sehr früh beladen und losfahren.

Medizinische Berufe (Frühschicht-Zwang): Zwar gibt es hier Nachtschichten (die Eulen liegen), aber der klassische Schichtdienst ist oft brutal. Der Wechsel von der Nacht- in die Frühschicht (Beginn oft 06:00 Uhr) zerstört den Schlafrhythmus einer Eule komplett. Die Fehlerrate steigt, was in der Medizin gefährlich sein kann.

Eulen blühen in Berufen auf, die Gleitzeit, Ergebnisorientierung statt Präsenzpflicht oder Spätschichten bieten.

Lerchen sollten bestimmte Berufsgruppen vermeiden, so etwa:

Klassisches Nacht- und Spätleben: Berufe, die erst dann richtig beginnen, wenn die Lerche müde wird (meist ab 21:00 Uhr), sind physisch und psychisch belastend, so auch Barkeeper, Servicekräfte in Abendrestaurants oder Club-Personal, Musiker oder Bühnentechniker, Nachtportiers oder Mitarbeiter im Nacht-Zimmerservice

Dauerhafte Spätschichten: Viele Industrie- oder Logistikbetriebe bieten feste Spätschichten an (z. B. von 14:00 bis 22:00 Uhr oder 16:00 bis 00:00 Uhr).

Berufe mit unregelmäßiger Rufbereitschaft in der Nacht: Obwohl Lerchen morgens fit sind, ist ein plötzliches Aufwachen mitten in der Nacht für diesen Typus oft schwieriger zu verkraften als für "Eulen": Administratoren für Notfall-Einsätze bei Serverausfällen in der Nacht, Wachdienste, die spezifisch für die Überwachung in den späten Nachtstunden zuständig sind.

Kreativberufe mit "Nachteulen-Kultur":  Werbeagenturen & Design-Studios, Software-Entwicklung: In Teams, die stark auf nächtliches Programmieren setzen, verlieren Lerchen den Anschluss an die Kommunikation.

Funk und Fernsehen: Lerchen in der TV-Branche konfrontiert mit diversen spezifischen Problemen, so z.B. mit der Prime-Time-Kultur. Das Fernsehen ist ein Abendmedium. Viele Sendungen werden live am Abend ausgestrahlt oder erst spät aufgezeichnet, um Gäste und Publikum zu empfangen. Extrem lange Produktionstage stellen ebenfalls ein Problem dar: Drehtage bei Film- und Serienproduktionen dauern oft 12 bis 14 Stunden. Ein weiteres Problem stellen unregelmäßige Schichtwechsel (News & Studio) dar.

Strategien gegen die Auswirkungen des Jetlag

Gegen den sozialen Jetlag zu kämpfen bedeutet im Kern, die Schere zwischen der inneren biologischen Uhr und der äußeren sozialen Zeit (Arbeits- oder Schulbeginn) so weit wie möglich zu schließen.

Hier sind die effektivsten Strategien, unterteilt in biologische und organisatorische Maßnahmen:

Licht als Taktgeber nutzen (Das Wichtigste)

Licht ist das stärkste Signal für das Gehirn, um die innere Uhr zu stellen.

  • Morgens: Viel blaues Licht. Wenn man als "Eule" früh raus muss, braucht man sofort helles Licht (am besten Tageslicht oder eine Tageslichtlampe mit mindestens 10.000 Lux). Das stoppt die Melatoninproduktion und hilft dem Körper, den Rhythmus nach vorne zu verschieben.
  • Abends: Licht fasten. Man sollte zwei Stunden vor dem Schlafengehen das Licht dimmen, Blaulichtfilter an Handy und PC nutzen (machen die Betriebssysteme). Blaues Licht am Abend täuscht dem Gehirn "Tag" vor und verschiebt die Müdigkeit noch weiter nach hinten. (Anm.: Die Chronobiologen empfehlen abends nur sehr wenig Licht und nach 22:00 Uhr möglichst gar keines. Das Einhalten ist leider sehr schwierig. Was man dennoch machen kann steht hier)

Konstanz am Wochenende (Die größte Falle)

Der soziale Jetlag entsteht vor allem durch den massiven Wechsel der Schlafzeiten zwischen Woche und Wochenende.

  • Nicht zu lange ausschlafen: Auch wenn es schwerfällt: Man versuche am Wochenende nicht mehr als 1 bis 1,5 Stunden länger zu schlafen als unter der Woche.
  • Mittagsschlaf statt Ausschlafen: Wenn man am Wochenende Schlaf nachholen muss, sollte man lieber einen kurzen Mittagsschlaf (maximal 20–30 Minuten) am frühen Nachmittag halten, anstatt bis mittags im Bett zu liegen. So bleibt der Rhythmus für den Montagabend stabil.

Die Ernährung anpassen

Die Ernährungsgewohnheiten sind sogar in der Lage, natürliche Rhythmen zu übertreffen. So gibt es das sog. Mittagstief, das jeder Büromensch kennt, bei natürlich lebenden Menschen nicht. Auch Menschen in modernen Umgebungen zeigen im Verluf ihrer Körperkerntemperatur keine Spur von einem Mittagstief. So kommt der Anpassung der Ernährung eine große Bedeutung zu.

  • Frühstücken bei Tageslicht: Das Essen zu festen Zeiten ist ein sekundärer Taktgeber. Ein proteinreiches Frühstück bei hellem Licht signalisiert dem Körper: "Der Tag hat begonnen".
  • Spätes Essen vermeiden: Schwere Mahlzeiten spät am Abend halten die Körperkerntemperatur hoch und verhindern, dass man rechtzeitig in den Tiefschlaf findet.

Bewegung zur richtigen Zeit

  • Sport am Vormittag: Körperliche Aktivität im Freien am Morgen hilft, die innere Uhr nach vorne zu stellen.
  • Kein Power-Workout am späten Abend: Sport spät am Abend wirkt aufputschend und macht jemanden noch mehr zur "Nachteule".

Organisatorische Anpassungen (Falls möglich)

Da der soziale Jetlag oft ein strukturelles Problem ist, helfen manchmal nur äußere Änderungen:

  • Gleitzeit nutzen: Schon 30 bis 60 Minuten späterer Arbeitsbeginn können für eine Eule den sozialen Jetlag massiv reduzieren.
  • Homeoffice: Der Wegfall des Arbeitswegs ermöglicht es, länger zu schlafen, was besonders den späten Chronotypen hilft, näher an ihrem biologischen Rhythmus zu bleiben.

"Camping-Effekt" (Reset)

Studien zeigen, dass ein paar Tage ohne künstliches Licht (z. B. beim Camping) die innere Uhr extrem schnell mit dem Sonnenverlauf synchronisieren. Wer unter extremem sozialen Jetlag leidet, kann versuchen, im Urlaub konsequent auf künstliche Lichtquellen nach Sonnenuntergang zu verzichten, um den Rhythmus zu "resetten".

Kurztipp für den Alltag: Wenn man morgens im Dunkeln aufsteht, hilft ein Lichtwecker, der den Sonnenaufgang simuliert. Er bereitet das Gehirn schon vor dem eigentlichen Weckton auf das Wachsein vor und mildert den "Aufwachschock" für Eulen ab.

Warum Nachtarbeit generell ein Gesundheitsrisiko ist

Grundsätzliches

Unabhängig vom Typ kämpft der Körper bei Nachtarbeit gegen fundamentale biologische Prozesse an:

  1. Melatonin-Störung: Das Schlafhormon Melatonin wird nur bei Dunkelheit ausgeschüttet. Licht während der Nachtschicht unterdrückt die Produktion, was als krebserregend (Kategorie 2A der WHO) eingestuft wird.
  2. Stoffwechsel-Chaos: Nachts ist die Verdauung auf Sparflamme. Wer nachts isst, riskiert eher Übergewicht und Typ-2-Diabetes, da der Körper Glukose nachts schlechter verarbeitet.
  3. Soziale Isolation: Da der Mensch ein soziales Wesen ist, führt die Entkopplung vom Rhythmus der Familie und Freunde oft zu psychischen Belastungen.

Die effektivsten Strategien bei der Nacht- und Schichtarbeit

Um die negativen Folgen von Nacht- und Schichtarbeit abzumildern, versuchen Schlafforscher und Arbeitsmediziner, die innere Uhr künstlich zu überlisten. Das Ziel ist es, den Körper so zu täuschen, dass er nachts "denkt", es sei Tag, und tagsüber eine tiefe Ruhephase findet.

Strategisches Licht-Management (Der wichtigste Hebel)

Licht ist der stärkste Taktgeber für unsere innere Uhr.

  • Während der Nachtschicht: Nutze sehr helles, blaustichiges Licht (Kaltweiß). Es unterdrückt das Schlafhormon Melatonin und hält einen wach und konzentriert. (Vorsicht: Mangel an Melatonin in der Nacht steht im Verdacht, Krebs zu fördern.)
  • Auf dem Heimweg: Das ist der kritische Punkt. Wenn man morgens in das natürliche Sonnenlicht tritt, denkt das Gehirn: "Aufstehen!". Dagegen hilft eine stark getönte Sonnenbrille, um das Blaupause-Licht zu blockieren.
  • Zuhause: Das Schlafzimmer absolut verdunkeln (Blackout-Vorhänge). Selbst kleine Lichtstrahlen können die Schlafqualität massiv verschlechtern.

Anm.: Zu diesen Methoden gehören auch bedenkliche Massnahmen. Sie mildern die direkten Folgen der Nachtarbeit. Sie können aber auch Schaden anrichten.

Die Ernährung: "Nahrungs-Jetlag" vermeiden

Nachts fährt die Bauchspeicheldrüse die Insulinproduktion herunter, und der Darm wird träge.

  • Keine schweren Mahlzeiten: Zwischen 01:00 und 05:00 Uhr solltest man keine großen, kohlenhydratreichen Mahlzeiten zu sich nehmen. Das führt zu massiven Blutzuckerschwankungen und dem typischen "Loch".
  • Eiweißreiche Snacks: Nüsse, Quark oder ein wenig Geflügel halten den Spiegel stabil, ohne den Darm zu überlasten.
  • Koffein-Timing: Kaffee trinken eher zu Beginn der Schicht. Mindestens 4 bis 6 Stunden vor Schichtende solltest man kein Koffein mehr nehmen, damit es den anschließenden Tagschlaf nicht stört.

Anm.: Diese Maßnahmen gelten nicht nur für Nachtarbeiter. Auch freiwillige Nachteulen profitieren davon.

Der "Anchor Sleep" (Ankerschlaf)

Um den Körper nicht völlig zu verwirren, hilft Konstanz:

  • Man sollte versuchen, auch an freien Tagen ein gewisses Zeitfenster (z. B. von 04:00 bis 08:00 Uhr) immer schlafend zu verbringen. Dieser "Ankerschlaf" hilft der inneren Uhr, einen Bezugspunkt zu behalten.
  • Vorschlafen: Ein kurzes Nickerchen (20–30 Min.) unmittelbar vor der ersten Nachtschicht einer Serie kann das Defizit am ersten Morgen deutlich verringern.

Wichtige Wissensquellen zum Sozialen Jetlag

Hier eine Zusammenfassung aus meiner Sicht, dominiert von der Art von Till Roenneberg, den ich gut kenne und zudem auch seine Schule und mehrere “Schülerinnen”. Die wichtigsten Schlüsselquellen und Studien, sortiert nach ihrer Bedeutung:

Die „Geburtsstunde“ des Begriffs Sozialer Jetlag

Wittmann, M., Dinich, J., Merrow, M., & Roenneberg, T. (2006): Social Jetlag: Misalignment of Biological and Social Time. In: Chronobiology International.
o Inhalt: Dies ist das fundamentale Paper, in dem der Begriff offiziell geprägt und das Ausmaß des Problems erstmals in einer großen Stichprobe beschrieben wurde.

Gesundheitliche Auswirkungen & Übergewicht

  • Roenneberg, T., Allebrandt, K. V., Merrow, M., & Vetter, C. (2012): Social Jetlag and Obesity. In: Current Biology.:  Diese vielzitierte Studie belegt den Zusammenhang zwischen sozialem Jetlag und einem erhöhten Body-Mass-Index (BMI). Sie zeigt, dass das Leben gegen die innere Uhr den Stoffwechsel massiv stört.
  • Roenneberg, T. (2023): How can social jetlag affect health? In: Nature Reviews Endocrinology. : Eine aktuelle Übersichtsarbeit, die erklärt, wie die Diskrepanz zwischen lokaler Zeit und circadianer Uhr das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes erhöht.

Der Einfluss des Sonnenlichts

Roenneberg, T., Kumar, C. J., & Merrow, M. (2007): The Human Circadian Clock Entrains to Sun Time. In: Current Biology.: Diese Studie beweist, dass sich unsere innere Uhr trotz künstlichem Licht immer noch stark am Sonnenstand orientiert. Sie erklärt auch, warum der soziale Jetlag im Westen einer Zeitzone stärker ausgeprägt ist als im Osten.

Standardwerk (Buch für Laien und Experten)

Till Roenneberg: Wie wir ticken: Die Bedeutung der Chronobiologie für unser Leben. (DuMont Buchverlag).: Wenn man ein gut lesbares Buch sucht, das die gesamte Forschung (von Chronotypen bis zum sozialen Jetlag) zusammenfasst, ist dies das Standardwerk im deutschsprachigen Raum.

Methodik zur Bestimmung (MCTQ)

Roenneberg, T., Wirz-Justice, A., & Merrow, M. (2003): Life between Clocks: Daily Temporal Patterns of Human Chronotypes. In: Journal of Biological Rhythms.: Einführung des Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ), der heute weltweit genutzt wird, um den sozialen Jetlag zu messen.

MCTQ Download z.B. hier;

 

 

 

 

Die längste Märchenstunde

Was wir im Überfluss haben,
wissen wir selten zu schätzen..

Lilli U. Kreßner

In dem Kapitel „ Das Phoebus-Kartell – Gerücht - Legende – Realität“ berichte ich von einem Märchen, das nicht allzu modern ist, weil es seit 100 Jahren erzählt wird. Die Erzähler sind häufig Professoren für Lichttechnik oder allgemeine Elektrotechnik. Dieses Märchen wird allerdings weit übertroffen durch eines, das die gesamte Elektrotechnikbranche erzählt. Einer der Größten des Sachgebiets, Prof. Peter Boyce, hat es im Jahr 1995 vor dem Kongress der größten lichttechnischen Gesellschaft der Welt, IESNA = Illuminating Engineering Society of Northern America präsentiert. Sein Vortrag trug den Titel „Illuminance Selection Based on Visual Performance—and other Fairy Stories“ (Von einer Bestimmung von Beleuchtungsstärken nach Sehleistung – und andere Märchen hier)

Der Artikel verwendet die Metapher „Märchen“ (Fairy Tales), um die hartnäckige, aber wissenschaftlich nicht belegte Überzeugung innerhalb der Lichttechnikbranche zu beschreiben, dass es eine einzige optimale Lichtstärke (Beleuchtungsstärke) gibt, mit der die Sehleistung für alle Menschen und Aufgaben maximiert werden kann. Die ausführliche Fassung des Themas ist im Kapitel „Legendenbildung und Märchenerzählung – Ungewöhnliche Aktivitäten für Ingenieure” dargelegt.  (hier)

Die weniger ausführliche Fassung heißt: 30 Jahre später erzählt die Lichttechnik dieselbe Mär. Diesmal allerdings gebremst durch die Gesetzgebung zum Arbeitsschutz in zwei unterschiedlicher Lesart in Englisch und Deutsch. Das ist erforderlich, weil man in Deutschland die Gesetze ernst nimmt und nicht zulässt, dass Normen nur das regeln, was sie regeln dürfen. Darüber wacht eine vom Arbeitsminister eingesetzte Kommission, die KAN (Kommission Arbeitsschutz und Normung). Sie lässt nicht zu, dass private Normungsorganisationen darüber befinden, wie man die Arbeitnehmerschaft schützt.

Gleich geblieben ist der Anspruch, mit vorgeschriebenen Beleuchtungsstärken etwas für den arbeitenden Menschen zu erreichen. Dieses „etwas“ war über Jahrzehnte vornehmlich Arbeitssicherheit und etwas visueller Komfort, so jedenfalls nach der Behauptung der lichttechnischen Industrie. Seit 1990 darf aber in der EU niemand außer dem Staat Festlegungen treffen, die den Arbeitsschutz berühren. Was man in Deutschland darf, haben die Sozialpartner auf dieser Basis geregelt (Gemeinsame Deutsche Arbeitsschutzstrategie, Website hier). So darf eine Beleuchtungsnorm nicht behaupten, sie diene dem Arbeitsschutz.

Was macht die Norm denn, wenn sie nichts mit der Gesundheit zu tun haben darf? Sie dient dem Sehkomfort und der Sehleistung: "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."

Weiß jemand, was Sehkomfort ist? Leider können das nicht einmal Experten bejahen. Jeder hat zwar eine Vorstellung davon, aber niemand weiß, was er sein soll. Denn Sehkomfort ist schlicht und einfach undefiniert, obwohl sich die Lichttechnik viel Mühe macht, alle relevanten Begriffe schriftlich und in vielen Sprachen festzulegen. Nicht nur die Lichttechnik, sondern die gesamte Elektrotechnik zeichnet sich dadurch aus, dass sie ihre Begriffe genormt hat und das seit 1938 gepflegt bis heute (electropedia EIV 22,000 Begriffe und e-ilv, konzentriert auf 1347 Kernbegriffe der Licht- und Beleuchtungstechnik.). Aber Lichtkomfort kommt darin nicht vor.

Bleibt Sehleistung. Sie ist definiert. Allerdings so, dass niemand etwas davon ableiten kann: „Leistung des visuellen Systems, wie sie beispielsweise durch die Geschwindigkeit und der Genauigkeit gemessen wird, mit welcher eine Sehaufgabe gelöst wird." (CIE Internationales Wörterbuch der Lichttechnik, Begriff 845-09-04). Noch klarer wird die Misere bei dieser Definition: „Sehleistung - Leistung des visuellen Systems" (DIN EN 12665)

Wie leitet man aus zwei nicht definierten Zielen Anforderungen ab, die ein Lichtplaner in Technik gießen soll? Zu den Beleuchtungsstärken, die dieser realisieren soll, sagt die Norm dies aus:

„Die Werte gelten für übliche Sehbedingungen und berücksichtigen die folgenden Faktoren:

psychophysiologische Aspekte wie Sehkomfort und Wohlbefinden;
— Anforderungen an Sehaufgaben;
— visuelle Ergonomie;
— praktische Erfahrung;
— Beitrag zur Betriebssicherheit;
— Wirtschaftlichkeit.“

Das hört sich zunächst sehr seriös an. Wenn man sich aber die einzelnen Faktoren anschaut, wird sich jeder Mensch als gebildeter Laie fragen, wie man denn Sehkomfort, einen undefinierten Begriff, mit Wohlbefinden, einem wichtigen, für Außenstehende aber recht nebulösen Gemütszustand, zusammen betrachtet und unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit zu einem Wert umwandelt.

Ein Kapitel für sich ist die visuelle Ergonomie. Davon ist in dem gesamten Normenwerk seit 1935 nie die Rede gewesen. Auch die Ergonomen wissen nichts darüber. Bekannt ist nur der Seufzer eines ehemaligen LiTG-Vorsitzenden: "Ohne die Ergonomen haben wir ganz gut leben können."

Wie oben dargestellt, ist in der Realität nicht einmal die Zielgröße objektiv fassbar. Diese Aktion wird dann für die gesamte Wirtschaft mit allen Facetten berücksichtigt und in Tabellen mit 11 Spalten gegossen. Und zwar in 61 Tabellen, die 42 Seiten füllen. Die in diesem Abschnitt besprochenen Beleuchtungsstärken bilden dabei nur eine der 11 Spalten.

An dieser Stelle sei an den Titel des Papiers von Boyce zurück erinnert: „Von einer Bestimmung von Beleuchtungsstärken nach Sehleistung – und andere Märchen“. Es handelt nämlich von der Entstehung der hier angeführten Regelwerke, die die Beleuchtung unserer Arbeitswelt festlegen.

Jetzt zu dem Jahrhundert als Länge der Märchenstunde: Die erste Tabelle mit Beleuchtungsstärken hatte ein gewisser Leffingwell 1925 publiziert. Er hatte aber zur Vorsicht geraten: „Es ist wissenschaftlich schwierig, das Problem der Bestimmung der Beleuchtungsstärke zu lösen, weil das Auge scheint für sehr unterschiedliche Intensitäten adaptierbar zu sein. Man kann bei 0,05 foot candle [0,5 lx] ebenso lesen wie bei 2,000 foot candle [etwa 20.000 lx].“ Deswegen war seine Liste mit den Tätigkeiten und den dazugehörigen Beleuchtungsstärken sehr kurz. Wie kommt man 100 Jahre später daraus auf 42 Seiten?

Es mag sein, dass die Branche bestimmte Erfahrungen gemacht hat, aus denen man eben größere Tabellen ableiten kann als 1925. Sie müsste aber gerade dann davon absehen, diesen Wust an Anforderungen zu normen. Denn ihre oberste Fachorganisation, die LiTG, seit einem Jahr Deutsche Gesellschaft für LichtTechnik und LichtGestaltung e. V., vertreibt eine Broschüre mit dem Titel „Lichtqualität - ein Prozess statt einer Kennzahl” (die LiTG-Seite mit der Vorstellung der Broschüre hier), die von zwei dominierenden Ansätzen ausgeht, und zwar nur von diesen:

  • Lichtqualität ergibt sich aus der Summe von Faktoren, die eine Lichtlösung beschreiben und in keinem Zusammenhang zur Beleuchtungsstärke stehen (Stein, Reynolds und McGuiness, 1986).“
  • Lichtqualität ist Teil eines ganzheitlichen Ansatzes, dem dann entsprochen ist, wenn die Anforderungen individueller Nutzer erfüllt sind (Veitch, Newsham, 1995, 1998, 2006, 2010).“

Vielleicht ist hilfreich, dass man zwei wichtige Personen anführt: Der Autor der LiTG-Broschüre ist derzeit Vorsitzender der LiTG. Die Autorin des zweiten Ansatzes, Jennifer Veitch, ist Präsidentin der CIE.

(mehr zu Lichtqualität und der besagten Broschüre in healthylight.de:

Lichtqualität reloaded - https://healthylight.de/lichtqualitaet-reloaded/
Lichtqualität tut not - https://healthylight.de/lichtqualitaet-tut-not/
CIE definiert Lichtqualität - Was verstehen die Leute unter Qualität? https://healthylight.de/hurra-es-gibt-lichtqualitaet-2-2/
Hurra! Es gibt Lichtqualität! - https://healthylight.de/hurra-es-gibt-lichtqualitaet/
Der lange Weg zur Lichtqualität - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet/
Der lange Weg zur Lichtqualität II - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-2/
Der lange Weg zur Lichtqualität III - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-iii/
Der lange Weg zur Lichtqualität IV - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-iv/
Der lange Weg zur Lichtqualität V - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-v/)

Der Glanz ohne Gloria – Wie wir unter dem Glanz von gestern und heute leiden

Was wir im Überfluss haben,
wissen wir selten zu schätzen..

Lilli U. Kreßner

In dem Beitrag Glanzleiche - Oder vom Elend des Physikers beim Umgang mit Empfindungen wird der Glanz als eine janusköpfige Erscheinung dargestellt, sehr positiv hier, sehr negativ dort. Nicht immer kann man handeln wie Fotografen oder Innenarchitekten, die Glanzlichter setzen, um Gesichter oder Räume schöner scheinen zu lassen. Es gibt einen Glanz, den nie jemand haben wollte, den Glanz der Bildschirme. Diesen gab es bereits beim ersten Monitor, der freilich noch nicht so hieß. Ihn gibt es in vielen Variationen jetzt milliardenfach.

Meine erste Bekanntschaft mit dem Glanz von Bildschirmen machte ich 1970 als Mitarbeiter von Siemens. Die Kollegen aus dem Bereich IT – damals noch respektlos EDV genannt – fragten bei mir nach, wie man einen Bildschirm entspiegeln könne. Die Methoden waren in der Physik bestens bekannt, in der Optik noch besser. Aber deren Linsen waren klein und im Objektivgehäuse gut geschützt. Ein Bildschirm im Büro war was anderes. Siemens wollte Bildschirme ohne Probleme bieten.

Die Macher der EDV, die amerikanischen Firmen, wollten das Problem nicht kennen. Die Haltung fiel ihnen leicht, weil etwa 60% amerikanischer Büros keine Fenster haben. Ihnen kamen 1974 schwedische Forscher entgegen, die für eine Verdunkelung der Büros empfahlen (Hultgren, V. , Knave, B. : Disc. glare and disturbance from lightning reflections. Applied Ergonomics, 1974, S. 1-8). Ab 1975 war ich offiziell mit dem Problem befasst als Auftragnehmer des Arbeitsministeriums. Das Ergebnis wurde sehr bekannt (Anpassung von Bildschirmarbeitsplätzen an die physische und psychische Funktionsweise des Menschen, Çakir, u.a. 1978, BMAS) und wurde in acht DIN-Normen zur Bildschirmarbeit verarbeitet. Später folgten rund 80 weitere rund um die Bildschirmarbeit. (mehr hier)

Kurz gesagt, habe ich empfohlen, den Bildschirmen die optischen Eigenschaften von Papier zu geben, angefangen bei dem hellen Hintergrund. Ihre Oberflächen sollten ebenso mattiert werden. So sollten sie unabhängig von der Umgebung werden. Allerdings waren gute optische Behandlungen schon immer sehr teuer. So bezahlte die Industrie nur Peanuts, weil sie ganze Bildschirmröhren für 10 DM kaufte. Also war die Entspiegelung die zweitrangige Maßnahme, aber ebenso unerlässlich. Niemand wollte in die Qualität der Bildschirme investieren.Kurz gesagt, habe ich empfohlen, den Bildschirmen die optischen Eigenschaften von Papier zu geben, angefangen bei dem hellen Hintergrund. Ihre Oberflächen sollten ebenso mattiert werden. So sollten sie unabhängig von der Umgebung werden. Allerdings waren gute optische Behandlungen schon immer sehr teuer. So bezahlte die Industrie nur Peanuts, weil sie ganze Bildschirmröhren für 10 DM kaufte. Also war die Entspiegelung die zweitrangige Maßnahme, aber ebenso unerlässlich. Niemand wollte in die Qualität der Bildschirme investieren.

Was an den Bildschirmen sonst ändern sollte, war ihre Handhabung. Diese sollte ebenso wie die eines Blattes Papier sein, leicht beweglich, überall lesbar. Allerdings schien dies damals angesichts des Gewichts der Bildschirme (bis zu 40 kg) eher unwahrscheinlich. So konnte man die gewünschten Eigenschaften nur nach einem langen Plan entwickeln. Daher enthielten die ersten Vorschriften (Sicherheitsregeln für Bildschirm-Arbeitsplätze im Bürobereich, VBG 1980), an denen ich maßgeblich mitwirkte, eine großzügige Übergangsperiode von fünf Jahren.

Die fünf Jahre waren 1985 um, heute sind wir 40 Jahre weiter. Bildschirme kann man mittlerweile tatsächlich so dünn wie Papier bauen (OLED-Technologie), sie sind alle hell im Hintergrund und manche so klein, dass man sie in die Hand nehmen kann. Gerade diese haben allen anderen den Rang abgelaufen. Es gibt mehr Mobilfunkanschlüsse als Menschen, und alle diese werden über einen Monitor bedient, der jetzt allgemein Display heißt. Andere Bildschirme sind groß wie einst Leinwände. In Las Vegas hat man sogar eine ganze Straße überdacht, um sie als Monitor zu benutzen. In Autos werden Monitore ins Cockpit eingebaut, die die Größe von Fernsehern von einst haben.

Wie sieht es mit ihrem Glanz aus? Sind sie unabhängig von der Umgebung geworden? Und so leicht handhabbar wie Papier? Jeder, der in einem Straßencafé versucht, einen Stadtplan auf seinem Smartphone zu lesen, wird traurig den Kopf schütteln. Menschen im Büro werden die Frage bejahen, aber nur, wenn sie senkrecht auf ihren Monitor gucken können. Ein Monitor, den man seitlich betrachten muss, hat entweder kein Bild oder er spiegelt wie seine 50 Jahre älteren Vorgänger. Am schlimmsten ergeht es Menschen, die qualitativ hochwertige Bilder (HDR) bearbeiten. Ihre Bildschirme geben den Dynamikumfang nur in der Dunkelheit voll wieder.

(Anm.: Dynamik beschreibt den Umfang der Wiedergabe, beispielsweise den Lautstärkebereich eines Schallereignisses oder Audiosignals. Bei Bildern ist sie as Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten darstellbaren Tonwert (Helligkeitswert) in einer Szene oder in einem erfassten Bild. Ist eine Umgebung laut, so kann ein Gerät nur das hörbar machen, was lauter ist. Bei Monitoren ist sie das Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten darstellbaren Tonwert (Helligkeitswert) in einer Szene oder in einem erfassten Bild.)

Man beachte bei diesem Foto die Erscheinung des Displays, das für den Benutzer davor nahezu glanzfrei ist, und des Papiers.

Wer im Alltag in allen Lebenslagen mit Monitoren umgehen muss, erleidet – meist völlig unbemerkt – diverse Unbill. Das Wichtigste davon ist die eingeschränkte Körperhaltung. Diese hatte ich bereits 1975 festgestellt und die Folgen mit Feldstudien ermittelt: Je nach Intensität der Arbeit am Bildschirm hatten die Benutzer bis zu 85 % Rückenbeschwerden, und je nach Alter besuchten sie bis zu 50% einen Orthopäden auf. Bezeichnend für die Probleme war dieses Bild, das 1976 entstand.

Die beiden Personen sind in der Größe fast einen halben Meter unterschiedlich, sie halten aber etwa den gleichen Abstand zu ihrem Monitor. Was das Bild nicht zeigt, ist das Verhalten der Menschen im Falle einer Störung des Sehens. Dieses konnte ich mit Videoaufnahmen erfassen. Sie versuchen, die bestmögliche Situation einzunehmen, in der der Glanz am wenigsten stört.

Dieses Verhalten kann man mittlerweile jeden Tag in öffentlichem Raum beobachten. Für die unten gezeigte Haltung sind drei Ursachen maßgeblich:

  • Die Schrift ist zu klein (daher die kurze Sehentfernung).
  • Das Display muss senkrecht betrachtet werden, weil es sonst spiegelt.
  • Das Display muss senkrecht betrachtet werden, weil das Bild stark an Kontrast verliert.

Medizinische Studien zeigen, dass in bestimmten Ländern praktisch der gesamte Nachwuchs in der Gefahr ist, kurzsichtig zu werden. Dies habe ich in einem gesonderten Beitrag thematisiert (Zurück in die Höhle Dank iPhone reloaded)

Während man ein kleines Display noch in der Hand unterschiedlich halten kann, ist man beim Büro nicht so frei. Daher kommt es auf die möglichst günstige Aufstellung des Monitors an. Die richtige Aufstellung wurde in der Norm DIN EN ISO 9241-5 bereits im letzten Jahrhundert beschrieben. Diese sieht so aus:

Leider verfolgt uns das Erbe der Vergangenheit fast über 50 Jahre. Damals wollten wir hoch aufgestellte Bildschirme vermeiden und deswegen vorgegeben, dass die oberste Kante des Bildschirms unter Augenhöhe sein muss. Das Bild, das diese Vorstellung illustrieren sollte, erschien ohne den Erklärungstext, dass dies die maximal zulässige Höhe sei. Die Erklärung war paar Seiten untergebracht:

Obgleich zur Erzielung einer entspannten Kopfhaltung die Blicklinie um etwa 35° aus der Waagerechten abgesenkt werden sollte und eine zu dieser Blickrichtung annähernd senkrechte Bildschirmneigung anzustreben wäre, ist eine derartige Anordnung der bislang überwiegend verwendeten Bildschirme bei gleichzeitiger Vermeidung von störenden Reflexionen und Spiegelungen nicht immer möglich. Bei diesen Gegebenheiten kann eine optimale Reflexionsminderung vielfach nur durch eine lotrechte oder hierzu leicht geneigte Bildschirmanordnung erzielt werden. Die oberste verwendbare Zeile auf dem Bildschirm soll jedoch nicht oberhalb der waagerechten Blicklinie liegen.

Die richtige, später in DIN EN ISO 9241-5 genormte, Haltung wurde in diesem Dokument ohne Bildschirm dargestellt, weil dies die damaligen Bildschirme wegen ihrer Größe nicht zuließen. Diese Haltung sah so aus:

So entstand ein weltweit verbreiteter Irrtum, der Bildschirm müsse mit der obersten Zeile in Augenhöhe stehen. Diesen kann man selbst in Wikipedia finden. Dieses Bild aus dem Jahr 1976 wird in 2025 von der Betriebsärztin der HU Berlin als Beispiel eines ergonomisch gestalteten Bildschirm-Arbeitsplatzes empfohlen. Wikipedia hat vor einem Jahr ein etwa 30 Jahre altes Bild eines Bildschirmarbeitsplatzes neu zeichnen lassen. Jetzt sieht es so aus

Unter diesem Bild steht als Erstes: Die Bildschirmoberkante befindet sich auf Augenhöhe und hat mindestens 50 cm Abstand.

Ende gut, alles gut? Trotz eines unerwartet hohen Fortschritts in der Technik sind die Bildschirme (Displays oder Monitore) nicht dem Papier ähnlich geworden. Maßnahmen, die einst gedacht waren, um dem Glanz auszuweichen, haben fast 50 Jahre überlebt, obwohl sie nicht einmal mehr Sinn machen. Da wir heute nicht nur beruflich mit ihnen umgehen, sondern in allen Lebenslagen rund um die Uhr, verursachen sie enorme gesundheitliche Probleme.

 

 

Der blauere Planet

Was wir im Überfluss haben,
wissen wir selten zu schätzen..

Lilli U. Kreßner

Licht in der Nacht (ALAN)

Die Lichtverschmutzung in der Nacht ist recht gut bekannt. Ob sie in ihrem wahren Ausmaß auch bekannt und bewusst wird? Die Antwort ist ein klares Nein. Sie lässt sich mit rein technischen Mitteln belegen. Nicht so leicht zu belegen sind leider die Folgen für die menschliche Gesundheit und für Fauna und Flora. Und das liegt an der –angeblichen – Definition des Lichts, die es so nicht geben darf. Sie ist aber Realität und führt dazu, dass die Wirkungen gravierend unterschätzt werden. Diese betreffen nicht nur das Sehen, sondern auch die elementaren Lebensvorgänge auf der Welt.

Die verhängnisvolle Entwicklung begann 1924, als der Weltverband der lichttechnischen Gesellschaften CIE die V(λ)-Kurve normte. Diese sollte das Licht messbar machen. Es war aber bereits messbar durch physikalische Geräte, die die Intensität der Strahlung maßen. Solche Geräte können aber nicht bewerten, wie das Licht den Menschen beeinflusst. Dessen Einflüsse - neben Sehen - können vom Erzeugen eines Strahlungsschadens (UV-C-Strahlung) bis zu einem Wärmegefühl (IR-Strahlung) reichen.

Neben diesen direkten Wirkungen gibt es umfangreiche biologische Wirkungen, deren Ausmaß man z.B. an medizinischen Heilmethoden erkennen kann, die mit Licht arbeiten. Was heilen kann, kann aber auch schädigen. Es kommt insbesondere auf die Dosis an. Kategorien wie “nützlich” oder “schädlich” kennt die Natur nicht. Aber ohne jeden Zweifel findet jeder Mensch eine Wirkung von Licht positiv: Helligkeit. Der Mensch ist ein Lichtwesen und profitiert von der Helligkeit. Genau deswegen sollte der Maßstab für Licht die Hellempfindung sein. Die V(λ)-Kurve sollte die Empfindung des menschlichen Auges für die Helligkeit nachbilden. So ganz schafft sie es nicht, weil die Helligkeit nicht nur von dem Objekt abhängt, das man betrachtet. Was die Kurve abbildet, ist die Hellempfindung. Besser gesagt, die spektrale Abhängigkeit der Helligkeitswirkung.

Diese Kurve, die sog. V(λ) - Kurve ignoriert die roten und blauen Teile des Lichts und lässt zudem die gesundheitlich wichtigsten Teile (Ultraviolett – UV – wie Infrarot - IR) vollkommen außer Acht. Daher scheinen die blauen und roten Teile unwichtig, UV + IR werden erst gar nicht gemessen.

Nichts gegen klare Verhältnisse. Es ist legitim und auch sinnvoll, wenn eine Wissenschaft ihr Anwendungsgebiet einschränkt. Die Lichttechnik ist aber nicht eine Wissenschaft, sondern auch eine Technik. Zudem beschäftigt sie sich mit einem Produkt, das meiner Meinung nach einer der wichtigsten Autoren der Industriegeschichte ist. So wirkte sich die Behauptung der CIE, sie habe Licht definiert, z.T. verheerend aus und tut es heute noch. Denn sie hat nicht Licht definiert, sondern ihre Betrachtungen auf einen bestimmten Bereich der Strahlung beschränkt, auf den das Auge mit einer Hellempfindung reagiert.

Übrigens, diese Behauptung teilen nicht alle Lichttechniker. Die US-amerikanische IES erklärte richtigerweise, die V(λ)-Kurve definiere Licht für die Zwecke der Beleuchtungstechnik. Dies muss man sogar weiter einschränken auf die Beleuchtungstechnik mit dem Fokus auf den Menschen. Denn man beleuchtet auch Pflanzen und Tiere, die das Licht ganz anders “sehen”. Das “Sehen” der Pflanzen, die Wirkungskurve für die Photosynthese, die die Basis allen Lebens bildet, entspricht einer “umgekehrten” V(λ)-Kurve.

Dies sieht man u.a. daran, dass die meisten Pflanzenblätter grün aussehen, weil sie das grüne Licht reflektieren. Dafür sind sie an den beiden Enden der V(λ)-Kurve am empfindlichsten. Deswegen sieht das optimale Licht für die Photosynthese ganz anders aus.

In welchem Maße man sich dabei irrt, zeigt das Bild über den Vergleich der Kurven für Licht für den Menschen (CIE-Version) und für die Pflanzen. Hierbei ist zu beachten, dass die Letztere links nicht bei 400 nm aufhört, sondern weitergeht. Aber bereits der Vergleich der roten Linie (Lichtempfindlichkeit für die Photosynthese) und der gelben macht deutlich, wie unterschiedlich Pflanzen und Menschen "sehen". Der Vergleich zeigt aber nicht den wahren Umfang, weil die Lichtmessgeräte bei 450 nm ihre größten Fehler haben.

Welche Wirkungen entfaltet ALAN auf Menschen, Fauna und Flora?

ALAN ist der Fachbegriff für die Betrachtung von Lichtwirkungen in der Nacht, die es in der Natur nicht gegeben hat. Es ist ein Akronym aus Artificial Light at Night. ALAN ist ein weit verzweigtes Forschungsgebiet. In Google Scholar findet man ca. 2 Millionen wissenschaftliche Artikel dazu. Die Auswirkungen betreffen den Menschen direkt und indirekt über die Beeinflussung der Flora.

Auswirkungen auf den Menschen

Die einfacheren Auswirkungen betreffen Schlaf und Gesundheit:

  • Schlafstörungen: Die Exposition gegenüber künstlichem Licht, insbesondere blauem Licht (wie es in vielen modernen LEDs enthalten ist), unterdrückt die Produktion des Schlafhormons Melatonin. Dies kann den Schlaf-Wach-Rhythmus stören.
  • Gesundheit: Chronische Störungen des zirkadianen Rhythmus werden mit erhöhten Risiken für bestimmte Krankheiten in Verbindung gebracht.

Diese Krankheiten sind nicht ohne, weil diverse Krebserkrankungen dazugehören. Es gibt eine wachsende wissenschaftliche Diskussion über einen möglichen Zusammenhang zwischen ALAN und einem erhöhten Krebsrisiko beim Menschen. Epidemiologische Studien, insbesondere zu den Auswirkungen von Schichtarbeit (die eine extreme Form der Lichtexposition bei Nacht darstellt), haben den Fokus auf hormonabhängige Krebsarten gelegt:

  • Brustkrebs (bei Frauen): Dies ist die am besten untersuchte Krebsart in diesem Kontext. Meta-Analysen deuten darauf hin, dass Frauen in Gebieten mit der höchsten nächtlichen ALAN-Exposition ein leicht erhöhtes Risiko aufweisen können.
  • Prostatakrebs (bei Männern): Auch hier wurden in einigen Studien Korrelationen mit nächtlicher Lichtexposition gefunden.
  • Kolorektales Karzinom (Darmkrebs): Es gibt auch Hinweise auf einen Zusammenhang mit Störungen des zirkadianen Rhythmus und Nachtschichtarbeit.

Eine Studie, die weltweit alle annehmbaren Wirkungen von LAN (Light at Night) ausgewertet hat, kam zu diesem Schluss: "“Artificial light at night is significantly correlated for all forms of cancer as well as lung, breast, colorectal, and prostate cancers individually.” In Deutsch, künstliche Beleuchtung in der Nacht ist signifikant korreliert mit allen Arten von Krebs, im Einzelnen mit Lungen-, Brust-, Dickdarm- und Prostata-Krebs." (Quelle: Al-Naggar, R. A., & Anil, S. (2016). Artificial Light at Night and Cancer: Global Study. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention: APJCP). Seitdem sind runde 50.000 wissenschaftliche Artikel hinzugekommen. (abzurufen hier)

Wenn ein Thema derart relevant ist, müssten die Instrumente zur Feststellung und Überwachung des Verursachers umso präziser sein. Dass sie es nicht sind, liegt an der V(λ)-Kurve. So schrieb der Berliner Tagesspiegel im September 2022: “Die Umstellung von Straßenlampen auf LEDs in vielen Ländern Europas hat das Farbspektrum der nächtlichen Beleuchtung verändert – mit möglichen Folgen für Mensch und Tier. Das schreiben britische Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Science Advances“.

Sie hatten anhand von Fotos, die von der Internationalen Raumstation ISS aus aufgenommen wurden, festgestellt, dass durch LEDs insbesondere der Anteil der Emissionen im blauen Bereich des Spektrums zugenommen hat. Deutschland ist von diesem Effekt ebenfalls bereits betroffen, …"

Weiterhin schreiben die Forscher, was eigentlich alle wissen müssten: "Der Grund dafür liegt in den üblichen Satellitensensoren, die für die Messung der künstlichen Beleuchtung eingesetzt werden und die nur die Intensität des Lichts, aber nicht dessen Farbe registrieren.” Das betrifft, wie oben dargestellt, das blaue und rote Ende des Spektrums, das für die Pflanzen wichtig ist, und führt zu einer gravierenden Unterschätzung der unten dargestellten Wirkungen.

Auswirkungen auf die Flora

Die Hauptauswirkungen des Lichts in der Nacht beziehen sich auf die Störung des natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus der Pflanzen, der deren Lebenszyklen steuert:

  • Verlängerte Vegetationsperiode: In städtischen Gebieten, wo die Lichtverschmutzung am stärksten ist, beginnen Bäume und andere Pflanzen im Frühjahr oft früher mit dem Knospen und Blühen und werfen ihre Blätter im Herbst später ab.
  • Verkürzung des Winters, sozusagen künstlich.
  • Die verlängerte Aktivität kann den Energie- und Wasserhaushalt belasten und die Pflanzen anfälliger für Frostschäden machen (wenn sie ihre Winterhärte verlieren, weil sie die kürzeren Tage nicht wahrnehmen).
  • Gestörte Blüte und Fruchtbarkeit: Nächtliches Kunstlicht kann die Blüte von Pflanzen hemmen oder den Zeitpunkt verfrühen. Wenn die Blüte verfrüht eintritt, fehlen möglicherweise noch die notwendigen Insekten für die Bestäubung.
  • Indirekte Auswirkungen durch Insektensterben: Viele Pflanzen sind auf nachtaktive Bestäuber angewiesen. Künstliches Licht lockt diese Insekten an oder stört ihr Verhalten massiv, was zu ihrem Tod oder einer Beeinträchtigung ihrer Fortpflanzung führt. Der Rückgang dieser Bestäuber (Teil des allgemeinen Insektensterbens) wirkt sich negativ auf die Reproduktionsfähigkeit und die gesamte Ökologie der betroffenen Pflanzenarten aus.
  • Einfluss auf Photosynthese und CO2-Bilanz: Obwohl Pflanzen nachts keine Photosynthese betreiben, führt die Störung des natürlichen Zyklus dazu, dass sie in der Nacht möglicherweise mehr ausstoßen. Einige Studien deuten darauf hin, dass die Lichtverschmutzung dadurch die Bilanz von Pflanzen und indirekt das Weltklima beeinflussen kann.

Was insbesondere die Lichtart LED betrifft:

Besonders Lichtquellen mit einem hohen Blauanteil (kaltweißes Licht) sind problematisch, da dieses Spektrum von Insekten besonders gut wahrgenommen wird. Das energiereiche, kurzwellige blaue Licht streut in der Atmosphäre (an Luftmolekülen, Staub und Wassertröpfchen) viel stärker als das langwelligere, gelbliche Licht älterer Lampentypen (wie Natriumdampflampen). Diese stärkere Streuung führt zu einer intensiveren Aufhellung des Nachthimmels, dem sogenannten Skyglow (Lichtglocke), der über den Städten weithin sichtbar ist und die Sicht auf die Sterne stark reduziert.

Dann kommt noch etwas, was die größte Besonderheit der LED betrifft: die Effizienz. Mehr Licht, weil es billig ist – Die Sache hat sogar einen wissenschaftlichen Namen, Rebound-Effekt. Noch eine weitere Besonderheit der LED macht die Sache schlimmer: die leichte Steuerbarkeit. Man kann LED mit billigsten Mitteln in der Farbe und in der Intensität steuern – und das sehr schnell.

Vor über einem Jahrhundert erfreute sich der Menschen Seele an den Lunaparks dieser Welt. So genannt, weil man unter dem Mondschein mehr Licht hatte als das des Mondes. Mittlerweile sind die Städte der Welt zu Jahrmärkten mutiert. Wer die von mir beispielsweise angeführten städtischen Bilder uns lieber ersparen will, sollte sich an die Regeln der International Dark-Sky Association IDA halten. (hier)

Die Verhunzung der Nacht habe ich in den folgenden Beiträgen kommentiert:

 

 

Die einzige zertifizierbare Beleuchtung

Damit das Licht so hell scheint,
muss die Dunkelheit vorhanden sein.

Francis Bacon

Kann man eine zertifizierte Beleuchtung kaufen? Also eine, die die erforderlichen Eigenschaften hat, die man auch prüfen kann? Wenn die Beleuchtung von Arbeitsplätzen so wichtig ist, dass man Normen in einer Länge von über 100 Seiten schreibt, müsste es eine einfache Möglichkeit geben, diese geprüft zu kaufen.

Wenn ein Produkt für die Sicherheit und Gesundheit der Menschen bedeutsam ist, gibt es meistens ein Prüfverfahren dafür. Das bekannteste Beispiel ist das Auto. Sowohl Teile davon (z.B. die Beleuchtung) als auch das gesamte Produkt werden auf Sicherheit geprüft. Warum geht es nicht mit der Beleuchtung der Arbeitsplätze?

Darauf gibt es eine einfache Antwort: Die Beleuchtung für die Arbeitsplätze hat keinen Hersteller. Komponenten der Beleuchtung, die einen Hersteller haben, so Leuchten und Lampen, werden seit bald einem Jahrhundert auf Sicherheit oder Gebrauchstauglichkeit geprüft. Das Ergebnis sagt aber nichts darüber aus, ob die Beleuchtung wirksam oder sicher ist. Der Hersteller einer Beleuchtung ist der Lichtplaner. Aber niemand weiß, was oder wer dieser ist.

Seit längerem gibt es Bemühungen, den „Lichtplaner“ zu etablieren. Zur Ausbildung als Lichtplaner (oder Lighting Designer) gibt es in Deutschland und im deutschsprachigen Raum verschiedene Wege an unterschiedlichen Institutionen. Diese reichen von akademischen Studiengängen bis hin zu spezialisierten Weiterbildungen. Allerdings kann man den so verliehenen Titeln kein einheitliches Berufsbild abgewinnen. So gibt es Spezialisierungen in Lichtgestaltung oder Lighting Design (z.B. Hochschule Wismar, HAWK Hildesheim, TH Ostwestfalen-Lippe/Detmolder Schule, TU München).

  • Berufsbegleitender Master of Arts "Architectural Lighting and Design Management" an der Hochschule Wismar (WINGS-Fernstudium).
  • DIAL: Bietet Kurse zum "Fachplaner Licht" und Schulungen für Planungssoftware wie DIALux an.
  • TRILUX Akademie: Bietet Seminare und Webinare zu Lichtplanung und Lichtlösungen.

Der Begriff Lichtplaner ist viel älter als alle diese Ausbildungsangebote und sagt trotzdem nicht viel über das Produkt aus, das dieser abgibt.

Verantwortlich hierfür ist die unübersichtliche Ausgangslage über das Ziel der Gestaltung, was man daran erkennt, dass die Lichtqualität erst 2021 überhaupt ins Vokabular der Lichttechnik gekommen ist. Die einzige mir bekannte Abhandlung zur Lichqualität (LICHTQUALITÄT – EIN PROZESS STATT EINER KENNZAHL hier zum download) ist elendig lang (114 Seiten) und wirkt bereits mit ihrem Titel abschreckend: … Ein Prozess …

Wie soll ein normaler Mensch wissen, ob die Beleuchtung seines kleinen Unternehmens oder Homeoffices angemessen ist? Das kann man aus der obigen Broschüre der LiTG ableiten. Es dauert nur …

Die Abhilfe existiert seit 1994 als Norm. Diese hat mein Institut gegen den Willen der lichttechnischen Industrie mit der Hilfe einer Berufsgenossenschaft durchgesetzt: DIN 5035-8 Beleuchtung mit künstlichem Licht - Teil 8: Arbeitsplatzleuchten - Anforderungen, Empfehlungen und Prüfung. Sie beschreibt Arbeitsplatzleuchten, die nach der eigenen Definition “Leuchte für die Arbeitsplatzbeleuchtung” ist. Die Norm geht mit der jetzigen Überarbeitung in die dritte Runde bzw. ins vierte Jahrzehnt.

Das Besondere an dieser Norm ist die genaue Festlegung aller Gebrauchstauglichkeitsmerkmale der Arbeitsplatzbeleuchtung, also Usability. D.h., wenn man eine Arbeitplatzbeleuchtung kauft, weiß man, was man hat.

Die Gebrauchstauglichkeitsmerkmale einer Arbeitsplatzleuchte sind:

  •  lichttechnische Merkmale;
  •  Einstellmöglichkeiten;
  •  akustische Merkmale;
  •  mechanische Merkmale;
  •  thermische Merkmale.

All diese Merkmale muss der Hersteller dokumentieren. Dazu gehören auch die richtige Nutzung und Einstellung der Leuchte. So kann der Anwender ein Produkt kaufen, anstelle sich um einen Prozess zu kümmern.

Niemand wird zu Unmöglichem verpflichtet – Über den (Un)Sinn einer globalen Beleuchtungsnorm

Damit das Licht so hell scheint,
muss die Dunkelheit vorhanden sein.

Francis Bacon

In einem der besten Bücher für Philosophie, Der kleine Prinz, fragt der Protagonist den Herrscher eines Planeten, warum er der Sonne morgens befiehlt, aufzugehen und abends unterzugehen. Der König sagt: Könige befehlen nur das, was man einhalten kann. Richtig. Wir müssen von jedem fordern, was er leisten kann", sagte der König, "Autorität beruht in erster Linie auf der Vernunft."

Des Königs Weisheit steht eigentlich als fundamentaler Grundsatz über jedem deutschen Gesetz: Ad impossibilia nemo tenetur (Zu Unmöglichem kann keiner gezwungen werden.) Eigentlich müssten alle Normer diesem Grundsatz folgen, auch wenn sie kein Recht setzen. Meistens ist es ohnehin irrelevant, weil eine Norm einer Anerkennung bedarf, um eine „anerkannte“ Regel der Technik zu werden.

Leider sind diese Zeiten vorbei, seit fast alle Normen international erstellt werden. Wer soll wo feststellen, ob die Allgemeinheit eine Norm annimmt? Bei Beleuchtungsnormen wurde dies einst durch eine internationale Zusammenarbeit erreicht. Normen, die eine globale Wirkung entfalten sollten, wurden von der CIE erstellt. Davon die wohl wichtigste, die V(λ)-Kurve, wurde 1924 präsentiert und blieb bis heute. Regeln, die lokal bedeutsam sind, so etwa Beleuchtungsstärken in Arbeitsstätten, wurden in nationalen Normen festgelegt und häufig angepasst. Heute beträgt die Periode fünf Jahre. So gab es Normen wie DIN 5035 nur national. Das machte Sinn, weil Beleuchtung Teil der Architektur ist, und Architektur international zu normen, wäre eine Schnapsidee, auf die man noch nicht gekommen ist. (Das besorgen internationale Architekten auf eigene Faust.)

Die Normungsorganisationen haben sich auf eine Internationalisierung eingeschworen, wogegen nichts einzuwenden ist, außer es macht keinen Sinn, etwas international zu regeln. DIN erklärte im Jahr 2001 folgendes Ziel: „Die Wirtschaft und der Staat brauchen zur Stärkung des freien Welthandels harmonisierte Normen. Die internationale Normung hat daher Vorrang vor der europäischen und diese wiederum vor der nationalen ….“ (“Grundlagen der Normungsarbeit des DIN”, DIN-Normenheft 10; 7. Auflage, Beuth-Verlag, Berlin, 2001). Dieses Ziel war bereits mehr als ein Jahrzehnt schon Richtschnur gewesen. Das DIN hatte sich schon in den 1980er Jahren an einem der größten Normungsprojekte aller Zeiten beteiligt, die den Europäischen Binnenmarkt mit einheitlichen Normen versorgt und damit die technische Grundlage eines einheitlichen Marktes geschaffen haben. Was mit 28 Staaten erfolgreich verlief, sollte auch global möglich sein?

Aber Normen haben nicht immer die gleichen Ziele und den gleichen Charakter. So legen sog. „Schraubennormen“ haargenau fest, welche Eigenschaften eine bestimmte Schraube aufweisen muss. Tatsächlich war die allererste DIN-Norm eine über Kegelstifte, konische Verbindungselemente, die Maschinenteile zusammenhalten. Die Normung war unter anderem durch die Notwendigkeit der Vereinheitlichung in der Waffenproduktion während des Ersten Weltkriegs motiviert, um die Austauschbarkeit von Einzelteilen zu gewährleisten.

Solche Normen richten sich an Fachleute, z.B. Ingenieure, die ein Studium absolviert haben, bei dem sie den Einsatz eines Kegelstifts gelernt haben. Sie sagen allerdings nichts darüber aus, ob der Ingenieur mit diesem Teil einen Kinderwagen oder ein AKW bestückt. In der Lichttechnik gehören zu Normen ähnlicher Zielsetzung beispielsweise DIN EN 60529 (IP-Schutzarten), die den Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser regelt. Sie informiert den Lichtplaner über die Schutzklasse, damit dieser die Eignung einer Leuchte für den vorgesehenen Zweck ( = Qualität) beurteilen kann. Die Norm ist also für den geschulten Anwender geschrieben worden. Ob sie lokal (nur Deutschland) oder EU-weit (nur ein bestimmter Bereich) oder global gilt, ist unerheblich. Wasser ist überall auf der Erde Wasser, und Sand ist immer Sand.

Gilt dieser Gesichtspunkt auch für Beleuchtungsnormen? Daran hatte ein Kenner der lichttechnischen Literatur, Prof. Gall, mächtige Zweifel. Sein Papier aus dem Jahr 2003 ist immer noch lesenswert (Download hier). Solche Normen richten sich insbesondere an zwei Anwendergruppen. Die Ersteren sind diejenigen, die für eine normgerechte Beleuchtung verantwortlich sind. Die anderen sind die, die eine solche Beleuchtung realisieren sollen. Ich nenne die Lichtdesigner, auch wenn die wenigsten Beleuchtungsanlagen jemals einen Lichtdesigner gesehen haben. Ein Autor, der sehr lange die lichttechnische Normung beherrscht hat, Prof. Hentschel, erklärt den Adressaten wie folgt: „Es ist nicht die Aufgabe dieser Norm, Rezepte für die Lösung einzelner Beleuchtungsprobleme zu geben. Sie enthält deshalb Regeln, die vom Beleuchtungsingenieur auf den individuellen Fall richtig angewandt zu einer guten Beleuchtung führen. Dazu wird auch die Erfahrung mit für den Erfolg ausschlaggebend sein. In diesem Sinne enthalten die Leitsätze nicht nur Interpretationen wissenschaftlicher Grundlagen, sondern auch praktisch erprobte, für gut befundene und allgemein gültige Erfahrungsgrundsätze.” (Hentschel “Innenraumbeleuchtung mit künstlichem Licht”, Lichttechnik (1962) 5, S. 253 -257)

Anm.: Entgegen guter Normungs-Praxis wird in den lichttechnischen Normen meistens keine Zielgruppe angegeben. Zudem ist Lichtdesigner bzw. Lichtplaner kein normierter Begriff. In Deutschland verlangen die Berufsgenossenschaften, dass Beleuchtungen von Sachkundigen bzw. Fachkundigen erstellt werden. Ein Sachkundiger in der Beleuchtungstechnik ist eine Person, die aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung und praktischen Erfahrung über die notwendigen Kenntnisse verfügt, um Beleuchtungsanlagen, insbesondere an Arbeitsstätten, zu beurteilen, messen und zu prüfen.

Demnach braucht es zur Anwendung globaler lichttechnischer Normen Beleuchtungsingenieure mit praktischer Erfahrung. Gibt es diese? Nicht einmal in Deutschland gibt es genug Lichtingenieure, um die Beleuchtung von 45 Millionen Arbeitsplätzen zu planen. Wie schaut es mit der praktischen Erfahrung aus? Wer immer eine Beleuchtung plant, müsste erst einmal die richtige Lichtfarbe wählen. Was sagt aber die globale Norm dazu aus: „Die Wahl der Lichtfarbe ist eine Frage der Psychologie, der Ästhetik und des, was als natürlich angesehen wird. Die Auswahl hängt von der Beleuchtungsstärke, den Farben des Raums und der Möbel, dem Umgebungsklima und der Anwendung ab. In warmen Klimazonen wird im Allgemeinen eine kühlere Lichtfarbe bevorzugt, wohingegen in kaltem Klima eine wärmere Lichtfarbe bevorzugt wird." Deswegen kann die Norm eines der wichtigsten Merkmale der Beleuchtung nicht einmal ansatzweise vorgeben. Was stellt der Lichtingenieur mit Psychologie, Ästhetik, Raumfarben, Möbeln und Raumklima an?

Was bedeutet dieser Satz: „In warmen Klimazonen wird im Allgemeinen eine kühlere Lichtfarbe bevorzugt, wohingegen in kaltem Klima eine wärmere Lichtfarbe bevorzugt wird.“? Dieser Spruch stammt noch aus der Zeit, als die Menschen in warmen Klimazonen dort blieben, die in den kalten Ländern auch dort blieben, wo sie immer waren. In der EU dürfen aber Menschen aus den Tropen, der Karibik, Französisch-Guayana, Reunion, Nordfinnland oder Schweden sich ihren Arbeitsplatz frei aussuchen. Was macht der Lichtingenieur mit dem Spruch in der Praxis?

Der wird allerdings noch viel größere Probleme mit etwas anderem haben. Denn die Norm beruht auf Beleuchtungsstärken und sagt aus: „Die Beleuchtung kann durch Tageslicht, künstliche Beleuchtung oder eine Kombination aus beidem erfolgen.“ Das ist leicht dahergesagt. Denn in Arbeitsstätten kommt das Licht - global - von der Decke. Das Tageslicht fällt je nach geographischer Höhe aus ganz anderen Richtungen ein. So sehen z.B. die höchsten Grade aus, die die Sonne erreicht. Die in der südlichen Hemisphäre stehen auf der anderen Seite, im Norden. (Bilder Paulina Villalobos)

Was dies für den Lichteinfall in den Raum bedeutet, zeigt das nächste Bild. Sehr dumm, wenn die Beleuchtung nicht allein dazu dient, den Aktenordner in der Mitte eines Schreibtisches zu beleuchten. Denn alle Anforderungen, von denen hier die Rede ist, haben ihren Ursprung in einem Papier (DIN 5035-2 von 1990), bei dem es um die Beleuchtung von Schreibtischen ging, die man vor dem Benutzer in der Mitte messen sollte.

Die Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Beleuchtungsstärke unter Berücksichtigung des Tageslichts sind schon in Deutschland immens (Ausdehnung ca. 800 km in der Nord-Süd-Richtung), in den Grenzen des Geltungsgebiets der Norm ziemlich unmöglich. Wie soll man einen Arbeitsraum in der Arktis mit einem auf dem Äquator vergleichen? Und das ist bei der Aufstellung einer globalen Beleuchtungsnorm erst die halbe Miete. Denn mittlerweile haben Mediziner herausgefunden, dass die so bestimmte Beleuchtung die Gesundheit der Menschen gefährdet: "Der Lichteinfall ins Auge übt wichtige Einflüsse auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden aus, indem er die Tagesrhythmen [der Hormone] und den Schlaf ebenso wie kognitive und neuroendokrine Funktionen verändert. Vorhandene Beleuchtungen genügen diesbezüglichen Anforderungen nicht. (Original hier)

Will man den Forderungen der Medizin folgen, bedeutet das den Abschied von der Basis aller Beleuchtungsnormen, die mehr oder weniger auf der Horizontalbeleuchtungsstärke beruht haben, die zu jeder Tageszeit gleich bleibt. Die „melanopische“ Wirkung dieser ist immer exakt Null: Wenn Licht von der Decke nach unten geht, dringt es nicht ins Auge ein und kann daher keine "melanopische" Wirkung auslösen. Wer eine melanopische Wirkung auslösen will, schickt das Licht einfach waagrecht. So einfach ist das allerdings nicht, wenn die Leuchten an der Decke sitzen.  Also brauchen wir einen Richtungswechsel. Dazu braucht es den Wechsel in der Zeit, denn melanopische Wirkungen sollen tagsüber verstärkt werden, abends und nachts aber unterbleiben.

Der Ausschuss, der die Norm ISO/CIE 8995 erarbeitet hat, hatte sich folgendes vorgenommen (mehr hier):

  • Neues Wissen über die gesundheitliche Wirkung des Lichts einarbeiten.
  • Altes Wissen, das nachweislich zu einer Gefährdung der Gesundheit geführt haben soll, beibehalten.
  • Tagsüber die Beleuchtung um ein Vielfaches erhöhen.
  • Nachts den Menschen das Arbeiten ermöglichen, obwohl das Licht dann ihre Gesundheit gefährdet.

Nichts dergleichen ist passiert. Stattdessen hat er für jeden Arbeitsplatztyp 8 Anforderungen gestellt und dies über 62 Tabellen auf ebenso vielen Seiten. Über manchen Begriff wird selbst jemand stolpern, der sich bestens in der lichttechnischen Nomenklatur auskennt, so z.B. Wartungswert der mittleren zylindrischen Beleuchtungsstärke. Wenn man diese an der Decke der Abfertigungshalle eines Flughafens realisieren soll, wie die Norm es vorgibt, dürften fast alle Lichtingenieure ihre Schwierigkeiten damit haben. Aber viel schlimmer ist das fast komplette Ignorieren der Tatsache, dass etwa die Hälfte der Arbeitsplätze mit Computern bestückt sind.

Wenn man solche Seltsamkeiten noch toleriert, werden gewissenhafte Planer eher über hehre Ziele stolpern wie dieses im Geltungsbereich der Norm: „Recommendations are given for good lighting to fulfil the needs of integrative lighting“ (Es werden Empfehlungen für eine gute Beleuchtung gegeben, um den Anforderungen einer integrativen Beleuchtung gerecht zu werden. d. Autor). Was mag das wohl sein? Es ist die "integrierte" Beleuchtungsplanung (integrative lighting) und bedeutet, dass man bei der Planung der (künstlichen) Beleuchtung neben ihrer Wirkung zum Sehen auch die gesundheitlichen Folgen berücksichtigen muss. Erstens tut die Norm das nicht. Zweitens müsste der Lichtingenieur bestimmte Qualifikationen besitzen, die er nicht hat. Denn dort, wo diese Beleuchtung definiert wird (ISO/TR 21783), steht dies zu lesen: „Wichtig: Die positiven Wirkungen der integrativen Beleuchtung können nur erreicht werden, wenn sie von qualifizierten Planern entworfen und sachgerecht betrieben werden. Ebenso wichtig ist die korrekte Bedienung des Beleuchtungssystems durch die Beteiligten." Es heißt weiterhin: „Zu diesem Zwecke wäre es ideal, wenn der Lichtplaner in einem multidisziplinären Team mitwirken würde, in dem Experten für Sicherheit und Gesundheit, Psychologen und andere mitwirken würden.

Ich lasse Psychologen und andere mal weg und berücksichtige die Mediziner, die in einem Memorandum das gesunde Licht (hier) definiert haben: hohe Beleuchtungsstärken zwischen 06:00 Uhr und 19:00 Uhr, stark reduzierte Beleuchtungsstärken zwischen 19:00 Uhr und 22:00 Uhr und möglichst kein Licht zwischen 22:00 Uhr und 06:00 Uhr morgens. Und die CIE, die diese Norm publiziert hat, hat in ihre Programme geschrieben: Das richtige Licht zur rechten Zeit. (CIE Position Statement on Non-Visual Effects of Light: Recommending Proper Light at the Proper Time: hier 2015 und da 2019 und dort 2024).

Niemand wird zu Unmöglichem verpflichtet - Wenn man dieses Prinzip auf CIE/ISO 8995-1 anwendet, kann man jeden Lichtplaner weltweit davon freisprechen, die Norm anwenden zu müssen.

Mehr zu der Norm ISO/CIE 8995-1:2025 hier oder da. Einen längeren Kommentar gibt es in Healthylight.de. 

Zwielicht – Wie eine krude Theorie die Praxis bestimmte

Damit das Licht so hell scheint,
muss die Dunkelheit vorhanden sein.

Francis Bacon

Die Theorie

Licht mit unterschiedlichen Farben wird im Auge unterschiedlich gebrochen (chromatische Aberration). Daher wird es, wenn es auf Weiß eingestellt ist, bei Rot weitsichtiger und bei Blau kurzsichtiger.

Lichtquellen mit unterschiedlicher Lichtfarbe (Leuchtstofflampe, Glühlampe, Tageslicht) führen zu Augenbeschwerden, wenn nicht eine davon dominiert. Es herrscht Zwielicht.

Ursprung der Theorie

Der genaue Ursprung lässt sich nicht mehr lokalisieren. Die Theorie wird in einem Buch vom Sehphysiologen Prof. Hartmann beschrieben (Optimale Beleuchtung am Arbeitsplatz) Vermutlich stammt die Idee von Hartmanns Lehrer Prof. Herbert Schober.

Hartmann beschreibt die Theorie ausführlich mit einem ganzen Kapitel: „… In ähnlicher Weise sprechen wir auch vom Zwielicht, wenn ein Arbeitsplatz deutlich erkennbar Licht verschiedener Lichtfarbe von zwei oder mehr örtlich getrennten Lichtquellen erhält. …“ Daraus leitet er auch eine Empfehlung ab: „Im übrigen ist es wohl selbstverständlich, daß in ein und demselben Raum keine Lichtquellen unterschiedlicher Lichtfarbe oder Farbwiedergabe verwendet werden dürfen.

Auswirkungen

Da Hartmann als Nachfolger des Sehphysiologen Schober in seine Fußstapfen getreten war, und weiterhin auch viele Dinge schriebt, die der lichttechnischen Industrie gefielen, folgten seinen Empfehlungen wahre Taten:

  • Verbannung von Tischleuchten aus dem Büro: Die sog. Tischlampen müssen relativ klein sein. Da es keine kleinen Leuchtstofflampen gab, mussten die Tischlampen weg, weil die Industrie die Leuchtstofflampen bevorzugte.
  • Tageslichtlampen“ als bevorzugte Lichtfarbe: Da die meisten Büros in Deutschland Fenster haben, wurden die Lampen bevorzugt, die dem Tageslicht ähnlich aussahen. Allerdings mochte kein Büromensch die Lichtfarbe „Tageslichtweiß“ (Farbtemperatur über 5000 K). So blieb man bei „neutralweiß“, eine Lichtfarbe, die die meisten Menschen mit kalt verbinden.
  • Fensterlose Räume: Viele Anhänger der fensterlosen Räume führten die Zwielicht-Theorie an, um Arbeitsräume ohne Tageslicht und natürliche Belüftung zu propagieren. Hartmann gab denen den Segen im gleichen Buch: "Es gibt wenige Probleme im Zusammenhang mit Kunstlicht, die so umstritten sind, wie der fensterlose Arbeitsraum. Dabei wird in aller Regel mehr emotionell als sachlich argumentiert. Die Licht- und Beleuchtungstechnik kann heute jede vernünftige spektrale Zusammensetzung des Lichtes realisieren … und die Klimatechnik bietet heute so hervorragende Lösungen an, daß es - zumindest aus physiologisch-optischer Sicht - keine Bedenken gegen fensterlose Arbeitsräume gibt."

Experimenteller Nachweis?

Da der Nachweis der Theorie bestenfalls in den Büchern von Hartmann zu finden war, versuchte ich die Wirkung experimentell nachzuweisen. Wenn die Annahme stimmt, dass das Fehlen einer dominanten Beleuchtung bei zwei unterschiedlichen Quellen Probleme verursacht, muss diese Wirkung im Laufe des Tages in Abhängigkeit von der Entfernung eines Arbeitsplatzes vom Fenster unterschiedlich auftreten. Dazu habe ich in Großraumbüros die Arbeitsplätze nummeriert, den Standort in einen Belegungsplan eingetragen. Die Mitarbeitenden wurden zu verschiedenen Tageszeiten (= andere Raumzonen mit Zwielicht). zu ihrem Befinden, Augenbeschwerden und sonstigen Beschwerden befragt.

Das Ergebnis war eindeutig. In bestimmten Bereichen der Räume beschwerten sich die Leute signifikant stärker als in anderen. Und das in allen Fällen. Dummerweise hatte das Ergebnis nichts mit Licht zu tun. Wir deckten auf, dass in den Büros manche Stränge der Klimaanlage abgeschaltet waren, ohne dass dies jahrelang aufgefallen war. Dafür blies sie in den anderen Bereichen stärker und verursachte so mehr Augenbeschwerden. In einem Fall hatte sich die Isolierung des Gebäudes verkrümelt. Das Haus musste komplett saniert werden. Von Zwielicht war keine Spur. Da fielen mir die übigen Worte von Hartmann in demselben Buch zu Kunstlicht und Kunstklima ein.

Wenn überhaupt, kann man mit solche Studien eher feststellen, dass die Mitarbeitenden mit ihrer Umgebung am zufriedensten sind, wenn sie direkt am Fenster sitzen. Das gilt selbst dann, wenn die Arbeitsplätze nicht einmal einen vernünftigen Sonnenschutz haben. Nicht nur Augenbeschwerden, sondern auch andere gesundheitliche Beschwerden folgen dem gleichen Muster.

Das letzte Wort hatte der selige Hajo Richter, seinerzeit der Vorstand der LiTG, gesprochen: "Glauben Sie mir, es gibt kein Zwielicht in Innenräumen.“ Ich denke, sein Wort gilt.

Ob diese Lampe in diesem Raum jemanden je gestört hätte?

(Für Freunde des Themas habe ich diese Blogbeiträge geschrieben:

Zwielicht zu Twilight
Was aus Zwielicht wurde

Für den Fall, dass man KI fragt, bekommt man solche Antworten
Beleuchtungstheorie a la KI

 

Ausreißer – Wie die Wissenschaft wertvolle Entdeckungen verschenkt

Damit das Licht so hell scheint,
muss die Dunkelheit vorhanden sein.

Francis Bacon

In jeder Wissenschaft, die mit Zahlen umgeht, gibt es eine methodische Vorgehensweise, die eigentlich gut begründet ist: Weicht eine Beobachtung stark von dem Rest der Beobachtungen ab, lässt man diese unberücksichtigt. Leider führt das zuweilen dazu, dass man eine Entdeckung verschläft. Ich möchte an einem Beispiel dies deutlich machen.

Ein Versuch, durchgeführt von Robert A. Millikan (und Harvey Fletcher) im frühen 20. Jahrhundert, gehört zu einem fundamentalen Experiment der modernen Physik, bei dem man die Elementarladung ermitteln wollte. Dabei wurden immer ganzzahlige Vielfache der Elementarladung festgestellt. Millikan konnte so nachweisen, dass die elektrische Ladung immer als ganzzahliges Vielfaches eines kleinsten Betrags, der Elementarladung, auftritt. Dieses Ergebnis lieferte den entscheidenden Beweis für die Existenz des Elektrons als ein Teilchen mit dieser festen Ladungsmenge und legte eine wichtige Grundlage für das Verständnis der atomaren Struktur.

In Millikans Tagebüchern wurden seltene Sichtungen von einem Drittel dieser Elementarladung notiert. Diese können Quarks gewesen sein. Deren Entdeckung blieb späteren Generationen vorbehalten. So blieb eine fundamentale Erkenntnis unerkannt, weil die Forschenden die Beobachtungen für einen Fehler gehalten hatten.

Im Allgemeinen entfernt man einen Eintrag komplett aus einem Datensatz, wenn dieser fehlerhaft zu sein scheint. Wenn man knapp 1000 Leute für eine repräsentative Studie befragt, sind drei weggelassene statistisch gesehen irrelevant. Was aber, wenn die relevante Information nicht die berücksichtigten 997 gegeben haben, sondern die weggelassenen drei? In einem Experiment von mir war nur ein Einziger weggelassen worden.

Im Jahr 1972 sollte ich die Auffälligkeit der Warnkleidung für Straßenarbeiter untersuchen. Der Auftraggeber hatte uns 10 Jacken geliefert, wovon eine die damals übliche „Öljacke“, auch Ostfriesennerz genannt, war.  Zu meinen 10 Probanden gehörte auch mein Hiwi, der „Rot-Grün-blind“ war. Seine Bewertungen sollten aber unberücksichtigt bleiben.

Am Ende des Experiments zeigte sich, dass die favorisierte Jacke mit dem Feuerwehrrot von allen neun Probanden als am auffälligsten erkannt wurde. Bei allen Durchgängen wählte die Person mit der Rot-Grün-Schwäche die unauffälligste gelbe Jacke. Hingegen war für diese das Feuerwehrrot am unauffälligsten.

Ergebnis: Da ca. 8 % der autofahrenden Männer von dieser Schwäche betroffen sein können, reicht eine einzige Farbe nicht aus, um eine für alle auffällige Kleidung zu erstellen. Seit dieser Zeit sind die Schutzwesten bunter geworden. Hätte ich die eine Person weggelassen, hätte die Erkenntnis noch länger warten müssen.

Der vermutlich tragischste Opfer eines Ausreißers ist Prof. Rüssel Foster von der Universität Oxford geworden. Foster hatte im menschlichen Auge eine relativ kleine Zahl von Zellen mit einem abweichenden Verhalten entdeckt. Da er nicht glaubte, dass nach 200 Jahren Forschung am Auge noch etwas Wichtiges entdeckt werden könnte, überließ er die Entdeckung des Jahrhunderts der photosensitiven retinalen Ganglienzellen (pRGCs), die dritte Klasse von Photorezeptoren in der Netzhaut von Säugetieren (einschließlich des Menschen), die keine Stäbchen oder Zapfen sind. anderen. Nichts hat die Erforschung des Lichts seit einem Jahrhundert so beflügelt wie diese Entdeckung.