Human Factors in Lighting – alias Ergonomie der Beleuchtung

Wenn man von den Dingen keine Ahnung hat,
gründet man am besten einen Ausschuss
und erlässt eine Verordnung.
Anonymus

Licht und Ergonomie, kurzgefasst

Der vorliegende Beitrag untersucht das Verhältnis von Beleuchtung und Ergonomie unter historischer, fachsystematischer und normativer Perspektive. Er zeigt, dass Beleuchtung trotz ihrer grundlegenden Bedeutung für Arbeit, Gesundheit, Sehleistung und Wohlbefinden in der Ergonomie bislang nur randständig behandelt wurde. Auf der Grundlage von Fachliteratur, Normungsgeschichte und begrifflicher Analyse wird herausgearbeitet, dass die Lichttechnik überwiegend technisch-funktional argumentiert, während zentrale ergonomische Kategorien wie Nutzerorientierung, Accessibility, Architekturbezug und differenzierte Anforderungen menschlicher Arbeit unzureichend berücksichtigt bleiben. Die Analyse von Peter Boyces Human Factors in Lighting verdeutlicht exemplarisch die terminologischen und konzeptionellen Divergenzen zwischen Lichttechnik und Ergonomie. Insgesamt plädiert der Text für eine integrierte, menschenzentrierte und barrierefreie Beleuchtungsplanung, die Tageslicht, Kunstlicht sowie die Heterogenität menschlicher Voraussetzungen gleichermaßen einbezieht.

Human Factors in Lighting – alias Ergonomie der Beleuchtung

Das Buch Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne beschreibt unter anderem die Entwicklung der künstlichen Beleuchtung seit der Eiszeit. Über lange Zeit war Beleuchtung vor allem Handwerk; erst in den vergangenen hundert Jahren wurde sie systematisch wissenschaftlich untersucht – mit den im Buch geschilderten Erfolgen, Folgen und Fehlentwicklungen. Aus beruflichen Gründen richte ich den Blick dabei auf die Arbeitswelt: als Lichttechniker mit Interesse an der Beleuchtung selbst und als Ergonom mit Interesse an der Arbeit des Menschen. Diese beiden Begriffe, Arbeit und Beleuchtung, stehen in der Arbeitswelt in enger Beziehung zueinander. So bestimmte einst die Verfügbarkeit von (Tages)Licht den Tagesrhythmus der gesamten Industriegesellschaft. Aber auch nachdem das künstliche Licht ausgereicht hatte, um fast alle Sehaufgaben hinreichend zu unterstützen, bestimmt der Takt der Sonne den Gang des Lebens, auch wenn wir nicht mehr von ihr abhängig sind. Bis auf sehr wenige Ausnahmen ist unser Arbeitsleben von der natürlichen oder von der künstlichen Beleuchtung abhängig. Wie wir mühsam lernen mussten, hängt unsere Arbeitswelt zu einem erheblichen Teil von einem Zusammenspiel der beiden. So wäre zu erwarten, dass sich die Wissenschaft, die sich mit der Arbeit befasst, die Ergonomie, vornehmlich mit Licht und Beleuchtung befasst.

Ergonomie ist keine eng abgegrenzte Einzelwissenschaft. Sie bündelt vielmehr Erkenntnisse verschiedener Disziplinen, wenn konkrete Probleme analysiert oder gelöst werden sollen. Ein klassisches Beispiel ist Alphonse Chapanis, ein Psychologe, der im Zweiten Weltkrieg das Cockpit des B-17-Bombers menschengerechter gestaltete. Er erkannte, dass selbst hervorragend ausgebildete Piloten kurz vor der Landung abstürzten, weil sie die nahezu identischen Hebel für Fahrwerk und Landeklappen verwechselten. Seine Lösung war das Shape Coding: Hebel mit fühlbar unterschiedlichen Formen, etwa als Rad oder Keil. Chapanis‘ Vorstellungen kamen Jahrzehnte später auf den Tisch, als das Kernkraftwerk Three Mile Island havarierte. Eine von Präsident Carter eingesetzte Kommission fand als primäre Ursache des Unfalls ergonomische Gestaltungsmängel heraus.  In dem Bericht der Kommission (Kemeny-Report) nimmt das einst für die militärische Luftfahrt entwickelte Wissen einen breiten Raum ein.

Ebenso prägend wie Chapanis war Lillian Moller Gilbreth, eine der Wegbereiterinnen der Ergonomie. Sie war nicht nur eine der ersten weiblichen Werksingenieurinnen und Organisationspsychologinnen, sondern übertrug Prinzipien der Arbeitsoptimierung auf Bereiche, die zuvor kaum beachtet wurden: Haushalt und Familienorganisation. Auf sie gehen unter anderem der Tretmülleimer, die Fußpedal-Öffnung für Kühlschränke und die Ablagefächer in Kühlschranktüren zurück.

Die Zahl der Menschen, die mit ergonomischen Methoden weit über ihr ursprüngliches Fachgebiet hinaus Erkenntnisse gewonnen haben, ist groß. Mindestens ebenso lang ist die Liste derer, die mit ihrem Fachwissen wesentliche Beiträge zur Gestaltung menschlicher Arbeit geleistet haben. Dazu zählen auch Lichtingenieure. Ihr Wirken hat entscheidend dazu beigetragen, die 24/7-Gesellschaft möglich zu machen – eine Gesellschaft, die nie schläft. Wie Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne zeigt, ist künstliches Licht einer der wichtigsten Treiber der Industriegeschichte – mit allen ihren Fortschritten und Schattenseiten.

Wegen dieser fachgebietübergreifenden Bedeutung galten die Regeln für die Beleuchtung, also die ersten Beleuchtungsnormen, als eine Grundnorm, die in allen Bereichen der Wirtschaft galt.

Schattenseiten und offene Fragen

Zu den dunklen Seiten des Lichts zählen Themen, die ich unter Im Zenit und weiter behandle – darunter die globale Lichtverschmutzung. Noch umfangreicher sind jedoch die gesundheitlichen Belastungen, die inzwischen dazu geführt haben, dass Licht und Gesundheit nicht nur ein Buchtitel, sondern ein Dauerthema auf Tagungen sowie in Institutionen und Professuren ist. Führende Chronobiologen forderten 2021 in einem Memorandum sogar eine grundlegende Änderung der Beleuchtungspraxis. Mehr dazu etwa hier: Irren ist menschlich – Künstliches Licht wird gesund – Irgendwann.

Wie wahrscheinlich ist dieses „Irgendwann“? Anders gefragt: Wer hat die besten Voraussetzungen, um künstliches Licht am Arbeitsplatz tatsächlich menschengerecht zu gestalten?

Ergonomen, wer denn sonst?

Wenn in einem Projekt ergonomisches Wissen gefragt ist, sollten Ergonominnen und Ergonomie-Experten eigentlich besonders gut geeignet sein, die relevanten Probleme zu lösen. Umso auffälliger ist ihre tatsächliche Abwesenheit: Im deutschen DIN-Expertenforum, in dem zwischen 2007 und 2022 die einschlägigen Themen zur circadianen Beleuchtung von Stakeholdern diskutiert wurden, war kein Ergonom vertreten. Auch unter den eingeladenen Vortragenden fand sich niemand aus diesem Bereich.

Angesichts des veröffentlichten ergonomischen Wissens zu Licht und Beleuchtung überrascht das kaum. Fast alle Handbücher der Ergonomie enthalten keinen eigenständigen Beitrag zur Beleuchtung. Dasselbe gilt für die Proceedings der Kongresse der IEA (International Ergonomics Association): Sie können bis zu 2000 Beiträge umfassen, ohne dass jemand systematisch über die Beziehung zwischen menschlicher Arbeit und künstlichem Licht berichtet. Es bleibt bemerkenswert, dass eine Disziplin die menschliche Arbeit untersucht, ohne ernsthaft über das Licht nachzudenken.

Experten für Human Factors in der Beleuchtung?

Während die Ergonomie beim Thema Licht weitgehend durch Abwesenheit auffällt, gab es in der Lichttechnik einzelne profilierte Experten, die sich früh mit diesen Fragen befassten. Einer von ihnen war R. G. Hopkinson. Gemeinsam mit John B. Collins veröffentlichte er 1970 das Buch The Ergonomics of Lighting.

Hopkinson trat früh für eine integrierte Lichtplanung ein, die Tages- und Kunstlicht zusammendenkt (Permanent Supplementary Artificial Lighting – PSALI). Trotz seiner fachlichen Autorität setzte sich dieses Konzept hierzulande lange nicht durch. Erst in den letzten Jahren wird die gemeinsame Betrachtung von Tages- und Kunstlicht wieder stärker diskutiert, etwa im Zusammenhang mit den Ideen zum circadianen Licht Weimarer Lichttagen – nachbelichtet.

Fast zeitgleich brachte die CIE den Begriff der integrativen Lichtplanung ins Spiel. Gemeint ist dabei nicht die Verbindung von Tages- und Kunstlicht, sondern die gemeinsame Betrachtung visueller und gesundheitlicher Wirkungen. Die Nähe der Begriffe – integriert und integrativ – wirkt verwirrend; sachlich beschreiben sie indes unterschiedliche Ansätze. Diese dürfen aber nicht unterschiedlich sein, denn bereits die erste Norm für die künstliche Beleuchtung, DIN 5035, Jahrgang 1935, enthielt in ihren Grundsätzen die Gesundheit: „Die künstliche Beleuchtung von Innenräumen muß den Forderungen der Gesundheit und Schönheit entsprechen …“ Es war also vor 90 Jahren bewusst gewesen, dass man künstliches Licht nicht nur aus funktionaler Sicht sehen darf, sondern ebenso unter ästhetischen und gesundheitlichen Gesichtspunkten.

Von Hopkinson blieb vor allem sein Beitrag zum UGR-Konzept (Unified Glare Rating) im Gedächtnis. Mehr dazu hier: Blendung – Was ich schon immer wusste und nie nachfragen wollte. Nur zwei Jahre nach dem Erscheinen seines Buches zur Ergonomie der Beleuchtung verabschiedete sich der zuständige deutsche Normenausschuss jedoch vom Tageslicht: Künstliche Allgemeinbeleuchtung wurde zur Norm – die Sonne blieb außen vor.

Zur nachfolgenden Generation britischer Lichttechniker gehört Peter Boyce. Sein Buch Human Factors in Lighting zählt zu den interessantesten Werken der Fachliteratur. Es erschien erstmals 1981 und wurde seither zweimal überarbeitet. Boyce verbrachte den Großteil seiner Laufbahn in der Beleuchtungsforschung: von 1966 bis 1990 am Forschungszentrum des Electricity Council in Capenhurst, England, und von 1990 bis 2004 als Leiter des Bereichs Human Factors am Lighting Research Center des Rensselaer Polytechnic Institute in New York.

Seine Forschungsschwerpunkte umfassten unter anderem visuelle Ermüdung, den Einfluss des Alters auf die Sehleistung, Sehprobleme bei der Arbeit am Bildschirm, Farbunterscheidung, Not- und Sicherheitsbeleuchtung, Sehkomfort, circadiane Effekte, Sicherheitswahrnehmung und Beleuchtung beim Autofahren. Von 2008 bis 2020 war Boyce zudem Chefredakteur der Fachzeitschrift Lighting Research and Technology, dem führenden internationalen Peer-Review-Journal der Branche. Für Lichtplaner, Forschende, Ergonomen und Ingenieure ist diese Zeitschrift eine zentrale Referenz des wissenschaftlich gesicherten Stands der Technik.

Gerade deshalb ist Boyces Buch so relevant: Mangels eigener Aktivitäten der Ergonomie könnte es die Lücke zwischen Lichttechnik und Arbeitswelt schließen. Das liegt nahe, weil der Autor über viele Jahre eine der renommiertesten Forschungsgruppen für Human Factors in der Lichttechnik leitete.

Etwa diesem Ruf entsprechend darf man das Buch sehen. Wie ich bereits mehrfach angeführt habe, gibt es im Bereich Ergonomie kaum Interesse an Themen aus der Beleuchtung, obwohl sich die Ergonomie so definiert: „Ergonomie (oder Human Factors) ist die wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Verständnis von Interaktionen zwischen Menschen und anderen Elementen eines Systems befasst, und der Berufszweig, der Theorie, Prinzipien, Daten und Methoden zur Gestaltung anwendet, um das menschliche Wohlbefinden und die Leistung des Gesamtsystems zu optimieren.“ (IEA International Ergonomics Association) Sie verfolgt zwei Kernziele:

  1. Optimierung des menschlichen Wohlbefindens (Gesundheit, Sicherheit, Komfort und Lebensqualität).
  2. Optimierung der Leistung des Gesamtsystems (Effizienz, Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Fehlerfreiheit).

Da die Ergonomie keine klassische Disziplin ist wie z.B. Physik oder Chemie, bündelt sie Wissen aus vielen Disziplinen oder sie erzeugt diese interdisziplinär, so entstand z.B. aus Computertechnik und Psychologie das Konzept Usability in der Ergonomie. Etwas weitergehend wurde User Experience (UX) aus Computertechnik, Psychologie und Architektur (Vitruvsche Grundsätze) entwickelt.

Um die Inhalte der dritten Ausgabe von Human Factors in Lighting zu überblicken, genügte mir ein Blick ins Inhaltsverzeichnis nicht. Ein Inhaltsverzeichnis zeigt vor allem die Ordnung, die ein Autor seinem Stoff gibt. Für einen anderen Zugang nutzte ich daher Data Mining: die Auswertung der Häufigkeit wichtiger Fachbegriffe, ihres Fehlens und ihrer typischen Kombinationen – etwa, ob Ermüdung häufig zusammen mit Blendung erscheint.

Welche Begriffe kommen in dem Buch Human Factors in Lighting mit 611 Seiten Text und 55 Seiten Literaturverzeichnis (ca. 1250 Literaturstellen) am häufigsten vor? „Lighting“ (= Beleuchtung) ist das häufigste Wort.[1] Wenig überraschend, denn das Buch handelt von Beleuchtungstechnik. Aber bereits das dritthäufigste Wort im Buch ließ mich zweifeln, denn der Begriff Leuchtdichte, der in dem Buch 1034 Mal auftaucht (1,55-mal pro Seite), ist außerhalb der Lichttechnik niemandem ein Begriff. Selbst notorisch neugierige Leser ergonomischer Literatur können sich kaum einen Reim darauf machen, wenn das Wort fast 2-mal auf jeder Seite auftaucht. Da Boyce keine Anstalten macht, den Begriff zu erklären oder gar zu definieren, wird der geneigte Leser zwar häufig über den stolpern, allzu schlau werden kann er aber nicht. (Anm.: Da der Begriff Leuchtdichte eine enorme Bedeutung hat, habe ich ihn in dem Buch ausführlich kommentiert: Ein unmöglicher Umgang mit der wichtigsten Größe – Leuchtdichte).

Lichttechnischer Begriff und Häufigkeit Ergonomischer Begriff und Häufigkeit
Wort Gesamt Pro Seite Wort Gesamt Pro Seite
Beleuchtung 3988 6,99 Ermüdung 27 0,04
Beleuchtungsstärke 1234 1,95 Lesbarkeit 10 0,02
Leuchtdichte 1034 1,55 User 39 0,06
Lampe 1036 1,55 User Experience 0 0,00
Leuchte 698 1,05 Architektur 6 0,01
Blendung 589 0,88 Human Factors 3 0,00
Sehleistung 183 0,28 Ergonomie 1 0,00

Die Beleuchtungsstärke (fast 2 Erscheinungen auf jeder Seite) ist nur bei den Lichtnormen häufiger auf jeder Seite zu sehen. Wenn die Ergonomen dahintergucken wollen, was der Begriff in der Praxis bedeutet, kriegen sie graue Haare, weil kaum ein Fachbegriff derart häufig in irreführender Weise eingesetzt wird. Oder der Autor behandelt gerade diesen Aspekt und erklärt dem Leser, was die Beleuchtungsstärke im Labor bedeutet, was sie in den Normen bedeuten soll und was ein Lichtdesigner daraus macht. Boyce tut es nicht. Er muss davon ausgehen, dass jeder Leser seines Buches weiß, was die Beleuchtungsstärke ist. Dabei kann man bei genauem Hinsehen feststellen, dass kaum eine Größe mehr Verwirrung verursacht als die Beleuchtungsstärke (s. z.B. Beleuchtungsstärke – Grundgröße oder Irreführung? ).

Nun zu den Begriffen, die nicht so häufig auftauchen, wie man es erwartet hätte. Da überraschen die Wörter „Human Factors“ (3-mal) und Ergonomie (1-mal). Sie sind laut IEA etwa Synonyme, die laut Titel der Hauptgegenstand des Buches sind. Man muss sie unter den 1.659.095 Anschlägen des Buchs (die Gesamtzahl im Urtext der Bibel ist ca. 1.740.000 Buchstaben) sehr lange suchen. Und wenn man sie denn findet, fehlt der Kontext: Das Kürzel IEA kommt in dem Buch nur als International Energy Agency vor, während die internationale Organisation, die sich mit der Ergonomie befasst, vollends fehlt. Dafür wird die CIE, der Internationale Verband der Lichttechnischen Gesellschaften, 438-mal angeführt. Auch IESNA (alias IES = Illuminating Engineering Society) wird zu häufig erwähnt.

Wo bleiben die Begriffe, wegen denen man Beleuchtungsnormen schreibt: „Dieses Dokument legt Beleuchtungsanforderungen für Menschen an Arbeitsplätzen in Innenräumen fest, die den Anforderungen an den Sehkomfort und die Sehleistung von Personen mit normalem oder auf normalkorrigiertem Sehvermögen entsprechen.“ (Geltungsbereich von DIN EN 12464-1). Sehkomfort scheint durch Blendung ersetzt zu werden. Aber die Sehleistung (181-mal präsent) scheint unwichtig, Gesundheit wird kaum erwähnt, obwohl ein ganzes Kapitel zu Licht und Gesundheit gewidmet ist. Ermüdung liegt ganz außen vor (27-mal). Sehkomfort scheint voll durch Blendung ersetzt zu werden, was zwar den lichttechnischen Gepflogenheiten entspricht, aber nicht den ergonomischen.

Die Themen, zu denen ich über Jahrzehnte Forschung treiben musste, um bessere Bedingungen für die Arbeitenden zu normen, so auch Lesbarkeit von Bildschirmen (10-mal) oder Glanz auf Sehobjekten (14-mal) kommen in dem Buch so gut wie nicht vor.

Von fundamentaler Bedeutung für die Ergonomie der Beleuchtung ist die Anpassung an die Architektur. Denn Architektur ohne Beleuchtung ist ebenso wenig denkbar wie eine Beleuchtung, die keinen Bezug zu der Architektur hat. Die Architektur wird in dem Buch nur 6-mal erwähnt.

Bleibt noch zu erwähnen, dass der Begriff Benutzer (bzw. User) aus der Ergonomie vollständig fehlt. Was dieser von der Beleuchtung hält (Akzeptanz), scheint nebensächlich. User Experience, ein modernes Zauberwort für die Erfahrungen mit der Umwelt und Technik, das sich aus den Vitruvschen Prinzipien der Architektur ableitet, wird nicht einmal angedeutet.

Die Wortwolke der meistbenutzten Begriffe in diesem Buch sieht nicht überraschenderweise wie folgt aus:

Peter Boyce behandelt in seinem Buch viele Aspekte, die zum Bereich Ergonomie gehören. Das von ihm benutzte Vokabular unterscheidet sich aber sehr stark von dem ergonomischen Wortschatz. Dies hat mit Sicherheit dazu beigetragen, dass eine Verständigung zwischen den beiden Disziplinen ausgeblieben ist. Während dies die Praktiker, die sich mit der Arbeit beschäftigen, nicht direkt berührt, stellt das inkompatible Vokabular zwischen dem Bereich der Arbeitsorganisation, dem Arbeitsschutz und der Beleuchtungstechnik ein großes Hindernis dar. Das gilt selbst für grundlegende Begriffe wie  task (= Arbeitsaufgabe) oder Arbeitsplatz. So werden die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten (DIN EN 12464-1) nicht an den Begriff „Arbeitsplatz“ gebunden, wie er in der Arbeitsstättenverordnung definiert ist, sondern für einen „Bereich der Sehaufgabe oder Tätigkeit”. Was der „Bereich der Sehaufgabe“ ist, wird niemand in dieser Norm erklärt bekommen. Der Begriff sollte aber in einer der angegebenen Quellen definiert sein: „Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach EN 12665, EN 17037 und die folgenden Begriffe.“ In EN 12665:2024, wo er hingehört hätte, ist er nicht zu finden. Dafür wird in EN 12464-1 der „Bereich der Tätigkeit” definiert, er ist „Bereich, der eine oder mehrere Sehaufgaben enthält“.

Der Tod einer Norm zur visuellen Ergonomie

Wäre die Angelegenheit der Beziehungen zwischen Beleuchtung und Ergonomie auf ein mangelndes Verständnis eines Autors beschränkt oder auf ein Buch, das offensichtlich nicht seinem Titel gerecht wird, könnte man hoffen, dass andere es besser machen. Der Autor Peter Boyce hat aber mehr bewirkt. Er ist verantwortlich dafür, dass aus einer Norm zur visuellen Ergonomie (ISO 8995 Principles of visual ergonomics — The lighting of indoor work systems ((Prinzipien der visuellen Ergonomie — Die Beleuchtung von Innenräumen/-arbeitssystemen)) eine Beleuchtungsnorm wie jede andere entstanden ist (ISO/CIE 8995-1 Light and lighting — Lighting of work places).

Die Fassung von ISO 8995 von 1989 unterschied sich in ihrer Herangehensweise grundlegend von rein technischen, installationsorientierten Dokumenten jener Zeit. Sie stellte den arbeitenden Menschen und dessen Sehkomfort in den Mittelpunkt:

  • Abkehr von reiner Quantität: Statt nur starre “Lux-Zahlen” (Beleuchtungsstärken) vorzugeben, definierte die Norm erstmals die physikalischen Parameter, die die visuelle Leistungsfähigkeit (Visual Performance) direkt beeinflussen.
  • Drei-Säulen-Modell des Sehkomforts: Sie legte fest, dass ein akzeptables visuelles Umfeld ein ausgewogenes Verhältnis aus drei Faktoren erfordert:
    1. Visueller Komfort: Das Wohlbefinden der Beschäftigten (Vermeidung von Müdigkeit und Kopfschmerzen).
    2. Visuelle Leistung: Die Fähigkeit, Sehaufgaben auch unter Zeitdruck oder bei geringem Kontrast schnell und fehlerfrei auszuführen.
    3. Sicherheit: Das rechtzeitige Erkennen von Gefahren im Raum.

Ihre Prinzipien zeigt das folgende Bild:

Peter Boyce schrieb diese Norm im Alleingang um und machte daraus eine Ansammlung großer Tabellen mit Werten für Beleuchtungsstärken für Hunderte Arbeitsplatztypen nach der Vorlage der DIN 5035-2. Er übersah dabei, dass die Norm DIN 5035 auch einen Teil 1 hatte, der die Gütekriterien der Beleuchtung seit 1935 gepflegt hatte. Das Ergebnis, ISO/CIE 8995-1:2001, erschien im Jahr 2001 und wurde nirgendwo angewendet. Der zuständige Ergonomie-Ausschuss (ISO/TC 159/SC 5 Ergonomics of the physical environment) distanzierte sich von dem Vorhaben. Daher wurde die Norm nur noch als CIE S 008/E vermarktet. Auch im Jahr 2026 gehört die Norm ISO 8995-1 nicht zu den Normen von ISO/TC 159/SC 5. Seine Beschäftigung mit Licht und Beleuchtung wurde 2001 beendet.

Nach rund 20 Jahren entschied sich die CIE für eine Revision der Norm, die nunmehr als globale Beleuchtungsnorm ISO/CIE 8995-1:2025 Light and Lighting – Lighting of workplaces  vorliegt. Wer diese Norm benutzen soll, ist nicht klar. Klar ist hingegen: In Deutschland (DIN), Österreich (ÖNORM), der Schweiz (SN) und den anderen 30+ Ländern des Europäischen Komitees für Normung (CEN) wird die ISO 8995-1 nicht als nationale Norm ausgegeben. In den USA und Kanada werden ISO-Normen im Alltag seltener direkt angewendet. Dort greift die Praxis primär auf die Standards und Empfehlungen der IES (Illuminating Engineering Society) zurück. So haben Vertreter von bestimmten Industriestaaten eine Norm für die Beleuchtung von Arbeitsplätzen in unbeteiligten Ländern produziert, die keine Ahnung von ihrem Glück haben.

Über den Sinn bzw. den Unsinn globaler Beleuchtungsnormen habe ich mich klar positioniert (s. z.B. Globale Normen für Licht – Gnadenlos global. Vor einer Standardisierung der Beleuchtung über Länder- und Kulturgrenzen hinweg hatte ein guter Freund, der ehemalige Präsident der LiTG, Prof. Gall gewarnt. Nicht etwa leise, sondern vor der größten Versammlung von Fachleuten in Europa. Er kannte sich nicht nur auf dem Fachgebiet sehr gut aus, sondern auch in der gesamten Geschichte des Fachs. So hat er mit Zitaten von früheren Kollegen wie Lax, 1928, Arndt, 1938, Köhler 1952, Hentschel, 1975, Kramer 1998, belegt, warum es Sinn macht. am Althergebrachten zu bleiben, was gar nicht alt klingt. Normen und Richtlinien zur Lichttechnik zu internationalisieren macht Sinn, dasselbe mit Regeln zu Beleuchtung zu betreiben, ist eher Wahnsinn. Als feiner Mensch hat Gall dies nicht so brutal ausgedrückt, aber ziemlich deutlich gesagt. Deswegen hänge ich sein Papier aus dem Jahr 2003 an: “Chancen und Risiken internationaler Vereinheitlichung von Beleuchtungsnormen”. Aufruf hier.

Warum Gall und ich die Regelung der Beleuchtung von lokaler Bedeutung halten, lässt sich damit erklären, dass man das Tageslicht und das Kunstlicht gemeinsam betrachten sollte (integrierte Beleuchtungsplanung). Die DIN EN 12464-1 lädt dazu ausdrücklich ein: „Die Beleuchtung kann durch Tageslicht, künstliche Beleuchtung oder eine Kombination aus beidem erfolgen.“ (DIN EN 12464-1:2021, Anwendungsbereich). Wenn das kein Lippenbekenntnis ist, müssten Lichtplaner auf aller Welt in der Lage sein, Tageslichtverhältnisse vom hohen Norden (Nordnorwegen, über 2 Monate Nacht, vornehmlicher Tageslichteinfall fast horizontal) bis zu den Tropen angemessen zu berücksichtigen.  Wie die Erfahrung lehrt, ist das allein in Deutschland schwierig. In Flensburg steht die Sonne zur Sonnenwende knapp 1,5 Stunden länger über dem Horizont als in München (ca. 17 Stunden und 20 Minuten im Vergleich zu gut 16 Stunden). Mittags im Sommer steht die Sonne in München rund 6 Grad höher am Himmel als in Flensburg. Das Licht ist dadurch intensiver, direkter und die solare Einstrahlung (Globalstrahlung) ist höher.

Barrierefreiheit – Die große Unbekannte

Die Ergonomie musste sich von der großen Politik ein Thema aufdrücken lassen, deren Ursprünge nicht in der Technik oder der Wissenschaft liegen: Barrierefreiheit bzw. Zugänglichkeit. Da die deutschen Begriffe häufig missverstanden werden, benutze ich lieber den amerikanischen Begriff Accessibility.

Die Idee stammt aus der Bürgerrechtsbewegung und entstand aus dem Bestreben, alle öffentlichen Gebäude zugänglich für alle zu machen. Nach relativ kurzer Zeit wurde die Idee auf alle Lebensbereiche ausgedehnt, die für ein Individuum relevant sind, so auch auf öffentliche Kommunikationssysteme, Software, Telefonzellen u.ä. Der Erfinder des WWW, Tim Berners Lee, wendet die Idee auf das Internet an und strebt an, dass jedes Individuum ungeachtet seiner Herkunft und Klasse in die Lage gebracht werden müsse, zu kommunizieren, d.h. zu lesen und zu veröffentlichen. Tim Berners Lee lässt es nicht beim Denken bewenden. Er gründete 1994 das World Wide Web Consortium (kurz W3C), das die Politik des Internets bis heute fest in der Hand hält.

Die Ergonomie nimmt den Auftrag Accessibility seit mindestens einem Vierteljahrhundert sehr ernst. Weder Arbeitsplätze noch Arbeitsmittel noch Software dürfen genormt werden, ohne dass Aspekte der Accessibility berücksichtigt werden. Dabei geht die Ergonomie viel weiter als die Gesetzgebung, die als Adressaten nur die Behinderten im gesetzlichen Sinne kennt. In der Ergonomie hingegen sollen alle berücksichtigt werden, die permanent oder zeitweilig nicht alle ihre Sinne, Fähigkeiten und Fertigkeiten einsetzen können. So wird z.B. ein Chirurg, der in seinen Händen ein Skalpell hält, ähnlich behandelt wie einer, der keine Hände hat, wenn es um die Bedienung einer Software geht. Im Vordergrund steht das Individuum und nicht der „normale“ Mensch unter „üblichen“ Bedingungen. Hingegen gelten die Festlegungen in lichttechnischen Normen für normalsichtige Menschen und übliche Sehbedingungen, was das auch immer heißen mag.

Wie die Vorstellung der Accessibility Technik ändern kann, kann man am Beispiel der Dimensionierung der Arbeitsplätze sehen. Nachdem die Dimensionierung lange Zeit für den „durchschnittlichen“ Benutzer vorgenommen wurde, führte die Ergonomie vor Jahrzehnten das Prinzip ein, dass 90% der Benutzer berücksichtigt werden müssen. In traditionellen Normen (wie Teilen der DIN EN ISO 7250 oder älteren ergonomischen Leitfäden) wurden Arbeitsplätze meist für die Spanne vom 5. Perzentil der Frauen bis zum 95. Perzentil der Männer ausgelegt. Damit deckte man formal 90 % der Gesamtpopulation ab. So wollte man sichern, dass jeder an jedes Element herankommt und niemand sich stößt, oder stecken bleibt.

Was mit den zu kleinen Frauen und den zu großen Männern geschah, war ihnen überlassen. Wenn der Betrachtungsgegenstand der Arbeitstisch war, hatten die zu kleinen Frauen den Bodenkontakt verloren, die zu großen Männer mussten sich unter den Tisch klemmen, so gut es ging. Am schlimmsten war es, wenn mehrere Maße nicht stimmten. So waren einst die Bürotische oben zu niedrig für große Menschen, ihr Beinraum endete in Kniehöhe. Wenn darauf ein Computer stand, dessen Bildschirm zu niedrig angebracht war und die Tastatur zu hoch, wurde die Arbeit zu einer wahren Herausforderung.

Die Situation ist nicht fiktiv ausgedacht, sondern am gleichen Arbeitsplatz fotografiert worden. Die Frau auf der linken Bildhälfte war ca. 1,65 m hoch, der Mann ihr gegenüber über 1,85 m.

Da die beiden Personen nicht einmal extrem unterschiedlich waren, muss ein Konzept, das (fast) alle denkbaren Menschen abdeckt, radikal ausfallen. Von dieser Vorstellung ausgehend, habe ich die Anforderungen an die Dimensionierung von Arbeitsplätzen und Arbeitsmitteln in einer Norm generalisiert. Das Konzept heißt Fit auf Englisch und liest sich so:

Der Begriff Anpassung (Fit)  bezieht sich darauf, inwieweit Möbel und Ausstattungsgegenstände (z. B. Arbeitsstühle, Arbeitsflächen, Bildschirme, Eingabegeräte) den individuellen Bedürfnissen der Nutzer gerecht werden. 

Eine gute Anpassung ist für die vorgesehene Nutzergruppe erforderlich, einschließlich Nutzern, die sich Arbeitsplätze teilen, und Nutzern mit besonderen Bedürfnissen.”

Nutzer mit besonderen Bedürfnissen sind behinderte Menschen. Durch deren Mitberücksichtigung werden Designer verpflichtet, für alle Menschen zu gestalten. Da es allerdings häufig nicht möglich sein wird, das Prinzip uneingeschränkt umzusetzen, wird in einer getrennten Norm dargestellt, wie man erkennen kann, welcher Prozentsatz der Menschen nicht berücksichtigt werden kann. Für diese muss man Ersatzmaßnahmen realisieren.

Das Prinzip wurde zuletzt in der Norm DIN EN ISO 9241-500:2018 Ergonomische Grundsätze zur Gestaltung und Beurteilung der Benutzungsumgebung festgelegt. Es wurde von den nordamerikanischen Möbelherstellern als einziger Grundsatz für ihre Büromöbelnormen übernommen. Die erste Normung des Prinzips war im Jahr 1998 erfolgt.

Die allgemeine Regel für alle ergonomischen Gestaltungen hört auf den Namen Design for All . Design for All (Design für alle) ist ein gestalterisches Konzept, dessen Ziel es ist, Produkte, Dienstleistungen, Gebäude und Umgebungen so zu entwerfen, dass sie von möglichst allen Menschen ohne zusätzliche Anpassung oder Barrieren genutzt werden können.

Es ist eng verwandt mit Begriffen wie Universal Design (universelles Design) oder inklusives Design und ist ein zentraler Baustein der Barrierefreiheit.

Ein ähnliches Konzept fehlt in der Lichttechnik vollständig, obwohl in dieser Disziplin sehr früh festgestellt wurde, dass der Bedarf der Individuen enorm unterschiedlich ist. Das älteste Dokument, das mir vorliegt, stammt aus den 1960er Jahren:

Es zeigt, dass eine relative Mehrheit etwa 1000 lx als richtig bewertet. Aber die Präferenzen reichen von 100 lx bis 10.000 lx. Welchen Wert man davon auch auswählt, wird nach diesem Bild eine mehr oder weniger große Gruppe die gewählte Beleuchtungsstärke für zu dunkel oder zu hell halten.

Mit ähnlichen Daten arbeitet man auch heute z.B. bei der Klimatisierung von Gebäuden. Aber anders als die Klimatechnik, hat die Lichttechnik aus der Praxis der letzten Jahrzehnte nicht gelernt. So hieß es 1979 “Die Zuordnung eines bestimmten Wertes der Nennbeleuchtungsstärke zu einer Sehaufgabe bezieht sich auf normalsichtige Personen.“ (DIN 5035-1:1979 4.1. Nennbeleuchtungsstärke). Dabei hatte im Juli 1953 in der gleichen Norm gestanden: „Mit zunehmendem Lebensalter nimmt die Sehleistung ab, so daß höhere Beleuchtungsstärken notwendig sein können.“ Weitere 10 Jahre später sagt die gleiche Norm dazu: „Bei steigendem Lebensalter nimmt die Sehleistung ab. Für ältere Menschen sind deshalb höhere Beleuchtungsstärken bis zum doppelten Betrag der angeführten Werte erforderlich.“ (DIN 5035, Entwurf Juni 1962, Grundlagen der Beleuchtung mit künstlichem Licht). Die heute gültige Beleuchtungsnorm (DIN EN 12464-1:2020) grenzt ihren Anwendungsbereich fast wortgleich ein: “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.” Allerdings gelten die Anforderungen nur beschränkt: „Die Werte gelten für übliche Sehbedingungen.“

Die in jeder Ausgabe der Norm DIN 5035-1 enthaltene Bemerkung über ältere Menschen beweist nur eins: Die Beleuchtungsnorm war nur für jüngere Menschen gemacht. Die musste nicht nur jung sein, sondern auch normalsichtig, was das auch immer bedeuten mag. Es war ja nicht nur so, dass die Norm Beleuchtungsstärke für jüngere Arbeitnehmer empfahl, sondern auch die benutzte Größe, die Beleuchtungsstärke, war einst mit jüngeren Probanden bestimmt worden.

Wenn man für deutsche Arbeitnehmer eine Norm für die Beleuchtung des Arbeitsplatzes macht, müssen alle zwischen 14 (Azubi) und 67 Jahren (angehender Rentner) konzeptionell berücksichtigt werden. Eine Differenzierung sollte erst dann erfolgen, wenn spezifische Anforderungen vorliegen. Eine Norm für junge normalsichtige Personen zu schreiben, ist im Zeitalter von Accessibility schlicht unzulässig.

Dass das Vorgehen in der Lichttechnik über Jahrzehnte falsch gewesen ist, beweist die neue Festlegung der „melanopischen“ Beleuchtungsstärke, die altersabhängig ist. Der Grund für die Änderung liegt nicht in der Berücksichtigung von circadianen Effekten, er war schon immer vorhanden.

Genauso falsch war die Festlegung der Anforderungen an die Beleuchtung nach einer fiktiven „Sehaufgabe“ in Arbeitsbereichen, deren Größe von einer kleinen Zelle bis hin zu Fußballfeldern reichen kann. Dass die Individuen, die in solchen Bereichen arbeiten, sehr unterschiedliche Bedürfnisse haben, was das Sehen angeht, war ja hinlänglich lange bekannt, wie ich durch die Texte der Normen aus vielen Jahrzehnten belegt habe.

Ergonomie der Beleuchtung – Ein Fazit

Zusammenfassend kann ich ein sehr negatives Fazit ziehen:

  • Fachleute, die sich mit der Gestaltung von Arbeit und Arbeitsstätten befassen, die Belastung der Beschäftigten untersuchen bzw. beurteilen, sind nicht im Geringsten an Beleuchtung interessiert.
  • In einem fundamental wichtigen Buch eines der renommiertesten Lichttechniker, das vorgibt, sich mit Human Factors, also Ergonomie, zu befassen, lassen sich keine Spuren ergonomischen Wissens nachweisen.
  • Lichttechniker normen Beleuchtung global für alle Arbeitsstätten, obwohl ihre Normen aus dem eigenen Land große Probleme aufwerfen.
  • Der Lichttechnik fehlt der Begriff Accessibility vollständig, obwohl dies zu den Menschenrechten zählt: Barrierefreiheit (Accessibility) ist im Rahmen der Vereinten Nationen kein bloßer Fürsorgedienst, sondern ein völkerrechtlich verbrieftes Menschenrecht. Sie bildet das grundlegende Fundament der UN-Behindertenrechtskonvention (UN-BRK), um Menschen mit Behinderungen eine unabhängige Lebensführung und gleichberechtigte Teilhabe in der Gesellschaft zu garantieren.

Wer dennoch globale lichttechnische Normen veröffentlicht, sollte sich keine Illusionen über die Erfolgschancen machen.  

[1] Die angegebenen Zahlen wurden zuletzt mit Voyant Tools  ermittelt. Da PDFs häufig Satzfehler enthalten (es fehlen häufig Leerstellen oder nicht vorgesehene Leerstellen tauchen mitten in einem Wort auf, können sich die Zahlen merklich unterscheiden, wenn man andere Tools benutzt.

 

 

Der längste Kampf des deutschen Angestellten – Ein Plätzchen an der Sonne

Wer im Sturm nicht umkehrt,
dem gehört am Ende der Horizont.

Anonymus

Kampf um ein Plätzchen an der Sonne, kurzgefasst

Der Beitrag zeichnet die Geschichte eines leisen, über Jahrzehnte geführten Kampfes nach: den Kampf um den Platz am Fenster im Büro. Was zunächst wie eine Frage der Bequemlichkeit oder Gewohnheit erscheint, erweist sich bei näherer Betrachtung als Ausdruck grundlegender menschlicher Bedürfnisse. Fenster sind weit mehr als bauliche Elemente oder Lichtquellen – sie verbinden den Menschen mit der Außenwelt, geben Orientierung im Tagesverlauf und verhindern das Gefühl des Eingeschlossenseins.

Anhand persönlicher Erfahrungen, wissenschaftlicher Studien und rechtlicher Entwicklungen zeige ich, dass Beschäftigte intuitiv jene Arbeitsplätze bevorzugen, die ihnen Nähe zum Tageslicht und zur Außenwelt bieten. Bemerkenswert ist dabei, dass diese Präferenz selbst dann bestehen bleibt, wenn objektive Nachteile wie Blendung oder ungünstige physikalische Bedingungen auftreten. Die Ursache liegt offenbar in tiefergehenden psychischen und physiologischen Wirkungen des Tageslichts, insbesondere in seinem Einfluss auf Wohlbefinden, Ermüdung und die innere Uhr des Menschen.

Gleichzeitig beschreibt der Beitrag die wiederkehrenden Versuche von Technik, Architektur und Arbeitsorganisation, den Menschen vom Fenster zu entkoppeln – sei es durch fensterferne Bildschirmarbeitsplätze, Großraumbüros oder flexible, aber eher entmenschlichte Raumkonzepte. Diese Ansätze scheitern langfristig an der Realität menschlicher Bedürfnisse.

So wird der „stille Kampf“ um den Fensterplatz zu einem Sinnbild für eine grundlegende Erkenntnis: Gute Arbeitsbedingungen lassen sich nicht allein technisch oder ökonomisch definieren. Die Sichtverbindung nach außen ist kein Luxus, sondern ein zentraler Bestandteil menschengerechter Arbeit – und letztlich ein Schlüssel zu Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Würde im Arbeitsalltag.

Wer mit einem Raumkonzept dagegen handeln will, muss mächtige Vorteile bieten, damit seine Rechnung aufgeht. Bislang hat es allerdings nicht geklappt. So waren fensterlose Gebäude, sogar unterirdisch, Ende der 1920er Jahre für realistisch gehalten worden. In den 2020er Jahren haben Neubauten nicht einmal eine Fensterbrüstung.
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Der längste Kampf des deutschen Angestellten – Ein Plätzchen an der Sonne

Prolog

Im Jahr 1969 wurde ich, wie jeder andere Student der Lichttechnik auch, an einem Tag von Professor Helwig gebeten, für meine Abschlussprüfung Platz zu nehmen. Wie immer stand er vor einem Tisch, der am Fenster seines Arbeitszimmers platziert war, und sagte: “Nehmen Sie bitte lichttechnisch günstig Platz.”  Da ich das Prozedere von anderen Kommilitonen kannte, gehorchte ich scheinbar und setzte mich auf der rechten Tischseite nieder. Die Augen des Professors wurden schmaler, und er wollte etwas unwirsch einwerfen. Da sagte der Beisitzer lächelnd: “Herr Professor, der Kandidat ist Linkshänder.” Die Welt war wieder in Ordnung.

Oder auch nicht. Denn wenn zwei Personen arbeitsmäßig günstig zusammensitzen, also die Tische Kopf-an-Kopf, dann sitzt einer lichttechnisch falsch. Aber das kennt man, wenn man seine Jahre in einem Büro verbracht hat.

Ob man glaubt oder nicht, die Sitzordnung gilt heute noch. Wenn zwei Angestellte gebeten werden, sich in einem Doppelzimmer einen Arbeitsplatz auszusuchen, nimmt der erste den linken Tisch von der Tür aus gesehen, auch wenn die Richtung des Tageslichts nicht mehr so wichtig ist wie einst, als man alles mit der Hand schrieb.

Der rechte Tisch ist immer weniger begehrt als der linke. Als es noch drei Tische gab, von denen der dritte quer zu den beiden anderen stand, war dieser immer dem Underdog der drei vorbehalten. In den letzten Jahren dieser Zeiten wollte niemand mehr dort sitzen. Deswegen platzierte man den Azubi dort. Dieser hatte zwar die beste Aussicht, genoss diese aber nie, weil sie mit einer mehr oder weniger starken Blendung verbunden war.

In modernen Büros ist dieser Tisch fast immer verschwunden. In unzähligen Bürohäusern in Deutschland, in Dänemark oder in den Niederlanden werden die Bürotische wie hier angeordnet.

Welche Rolle spielt das Fenster in einem Büro?

Hoher Besuch in Deutschland – Ein Gast von der Building Research Station

Während die Lichttechnik wie die Architektur Ende der 1960er Jahre noch fleißig an der Idee fensterloser Räume arbeitete, haben einige versucht, die Rolle des Fensters zu ermitteln, um sie aufzuwerten. Hierzu gehörte die britische Building Research Station (ursprünglich Building Research Board, heute BRE = Building Research Establishment ). Von dort kam kein geringerer als Jimmy Longmore zu uns, die rechte Hand des R.G. Hopkinson, der sich der nachhaltigen Gestaltung von Bauten gewidmet hatte. Die Rolle der beiden kann man in voller Länge in einer Festschrift zum 60. Jahrestag von The Bartlett Institute for Environmental Design and Engineering (IEDE) lesen (hier Jimmy Longmore pdf). Insbesondere Hopkinson wollte Licht, Architektur und Human Factors (Ergonomie) in der Gebäudegestaltung integrieren. Das humane Gebäude sozusagen.

Von BRE stammt z.B. BREEAM  (Building Research Establishment Environmental Assessment Method). BREEAM wurde entwickelt, um die Umweltleistung von Gebäuden zu bewerten und zu verbessern, und gilt weithin als das weltweit älteste System seiner Art.

Als Jimmy Longmore bei uns weilte, standen in Berlin drei Projekte im Vordergrund. Das zunächst Wichtigste war die Erforschung des Konzepts STEB alias Ständige Tageslichtergänzungbeleuchtung, wie man viel später erkannte. Daraus ist zum einen eine Dissertation geworden (Die ständige  Tageslichtergänzungsbeleuchtung - Eine experimentelle Untersuchung ihrer psychophysiologischen Grundlagen).  Zum anderen haben der Doktorand, Geord Roessler, und der Doktorvater, Prof. Jürgen Krochmann, es geschafft, die Bedeutung des Fensters in eine gesetzliche Bestimmung zu bringen.

Die besagte Bestimmung ist die Vorschrift 7.1 in der Arbeitsstättenverordnung von 1975. Sie steht unter Beleuchtung an erster Stelle:

„§ 7 Beleuchtung

  • Arbeits-, Pausen-, Bereitschafts-, Liege- und Sanitätsräume müssen eine Sichtverbindung nach außen haben.“

Welche Bedeutung diese Vorschrift hat, stellte z.B. das BVerwG am 31.01.1997 fest: Das Gericht stellte klar, dass der Blick nach draußen kein ästhetischer Luxus ist, sondern eine elementare gesundheitliche Notwendigkeit. Die Sichtverbindung erfüllt demnach zwei Zwecke:

Gegen die Zerstörung des Gefühls des Eingeschlossenseins: Die Sichtverbindung verhindert psychische Belastungen, die durch das visuelle Isolieren von der Umwelt entstehen (Klausur-Effekt).

Orientierung in Raum und Zeit: Der Beschäftigte muss die Möglichkeit haben, das Tagesgeschehen, die Witterung, den Wechsel von Tag und Nacht sowie die Umgebung optisch mitzuvollziehen.

Das BVerwG stellte also klar, dass eine Sichtverbindung nach außen ein grundlegendes psychologisches Bedürfnis von Arbeitnehmern (Vermeiden des Gefühls der Eingeschlossenheit = Klausureffekt) erfüllt. Eine wichtige Rolle des Fensters war damit juristisch quasi endgültig festgeschrieben, auch wenn nicht alle Stakeholder daran hielten, darunter ein Arbeitsminister von Bundeskanzler Schröder. Das ist eine andere Geschichte, die weiter unten erzählt wird.

Warum sollen Gebäude bestimmte Abstände zueinander halten?

Das zweite damals anhängige Projekt behandelte die Frage nach den Mindestabstandsflächen zwischen Gebäuden. Der exakte Titel der Veröffentlichung (erschienen 1976/1978) lautet: „Forderungen an Abstandsflächen und Fenster im Hinblick auf Kommunikation und Privatheit“ (H. Klingenberg / M. Seidl)  Das Projekt von Klingenberg und Seidl war bahnbrechend, weil es die rein technischen Berechnungsmodelle um sozialpsychologische und ergonomische Kriterien erweiterte. Sie untersuchten Abstandsflächen und Fensterabstände konsequent aus der Nutzerspektive. Dabei galt das Fenster als Schnittstelle für „Kommunikation“: Der Mensch hat nach Ansicht der Forschenden ein natürliches Bedürfnis nach visueller Teilhabe an der Außenwelt (Sichtverbindung, Wahrnehmung von Wetter, Straßenleben und Umwelt). Sind Gebäude zu nah oder barriereartig voreinander platziert, wird diese Kommunikationsachse zur Umwelt psychologisch blockiert. Nicht ohne Grund haben sich solche Gebäudekomplexe nach wenigen Jahren zu sozialen Brennpunkten entwickelt.

Das Interessante an diesem Projekt war, dass die Probanden die Bedeutung des Fensters für die Kommunikation nicht offen akzeptieren wollten. Nach ihrer Meinung würden insbesondere bei der Arbeit nur faule Zeitgenossen „die ganze Zeit aus dem Fenster gucken.“ Die Forschenden mussten einen Trick verwenden, um die wahre Meinung zu ermitteln. Dazu haben sie die Probanden die Bedeutung des Fensters einmal aus der Sicht eines fleißigen Mitarbeiters beurteilen lassen, der seine Arbeitszeit ständig  mit Arbeit verbringt. Im Kontrast dazu urteilte man das Fenster aus der Sicht eines Hallodri, der nichts Besseres zu tun hat, als ständig die Gegend zu betrachten.

Durch diese beiden Arbeiten wurde nachgewiesen, dass die Rolle des Fensters, wie sie auch in der Arbeitsstättenverordnung anerkannt wurde, durch keine andere physikalische Einrichtung übernommen werden kann. Diese Rolle des Fensters bildet bis heute einen wichtigen Gegenstand in der Lichtforschung und auch im Gesundheitswesen. (Mehr siehe Wunden, die Licht heilt und Wunden, die Licht heilt – zusammengefasst. Wenn manche Leute euphorisch meinen, Licht sei Medizin, kann man nur ergänzen, Medizin ohne Nebenwirkungen.

Hoher Besuch aus dem Norden

Dieser Besuch kam aus Flensburg, der nördlichsten Stadt Deutschlands. Dort waren in den 1970ern zwei besondere Institutionen zu Hause, Versandhaus Beate Uhse und die Verkehrssünderkartei alias Fahreignungsregister in Amtshochdeutsch. Die wurde vom Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) in Flensburg geführt. Da beide zu den zuallererst computerisierten Institutionen Deutschlands gehörten, hatten wir dort die Arbeitsplätze untersucht und einige wichtige Empfehlungen gegeben. Der alleinige Grund des hohen Besuchs hatte aber nichts mit dem Computer zu tun, sondern mit den Fenstern. In den Ecken des Großraumbüros gab es damals keine Möglichkeit, die Reflexionen des Tageslichts auf dem Bildschirm zu vermeiden, es sei denn, man macht die Ecken lichtdicht. Genau das hatten wir empfohlen.

Die Delegation umfasste 10 Personen, zu denen ein Vertreter der Amtsleitung, zwei Personalräte, der Organisator und auch der Architekt angehörten. Die Besucher drucksten herum, weil sie ihre wahre Meinung nicht klar ausdrücken wollten: So ein Mist, was Sie da empfehlen! Der Vertreter der Amtsleitung drückte sich lieber so aus: „Bei uns beginnt ein neuer Mitarbeiter die Karriere genau in der Mitte des Großraumbüros. In den ersten Jahren bewegt sich sein Arbeitsplatz in die Richtung der nächsten Fensterfront. Wenn er dort angekommen ist, hat er erst die halbe Strecke hinter sich. Jetzt geht es weiter in die Ecke. Da, wo Sie das Licht wegnehmen wollen.“

Die Reise hat sich für alle Beteiligten  gelohnt. Ich war dabei, eine Norm zu formulieren, die die Empfehlung mit den lichtdichten Eckfenstern für alle festzimmern sollte. Stattdessen habe ich lieber Dinge genormt, die die Bildschirme vom Licht unabhängiger machen sollten. Dies ist zwar bis heute nicht vollständig gelungen. Aber ich konnte immerhin meine Büroarbeit unter der Sonne der Ägäis beim Segeln mit einem iPad erledigen. Kein kleiner Erfolg, wenn man bedenkt, dass in den 1970ern Arbeitsmediziner alle Computerräume verdunkeln wollten.

Ein Computerpionier wundert sich – seine Mitarbeitenden auch

Da die Bestimmungen von Normen zur Bildschirmarbeit nicht nur Erfahrungen wie oben entsprechend festgelegt wurden, sondern auch den Interessen der „Wirtschaft“ entsprechen sollten, drückten die Computerhersteller durch, dass man Bildschirme mit Stellwänden schützen sollte. Außerdem könnte man sie doch irgendwo anders aufstellen, wo es kein Tageslicht gibt. So kamen fiktive Anordnungen wie unten in das Regelwerk. So etwa dieses Bild der Firma Nixdorf, das eine „optimale“ Anordnung von Arbeitsplätzen in einem Büro vorgeben sollte. Niemand sah etwas Optimales an dieser Anordnung außer dem Computerhersteller, der damit den Weg zeigen wollte, wie man seine Geräte in Tageslichträumen benutzt – weit weg vom Tageslicht. Die ersten zwei Reihen waren mit Schreibtischen besetzt, die aus meiner Sicht aber über kurz oder lang Geschichte werden würden.

Nicht viel anders sah der Vorschlag einer anderen Computerfirma aus. Da diese auch noch Leuchten baute, die einen geringeren Abstand zueinander haben mussten, sind die nach hinten verbannten Computerarbeitsplätze auch noch verkleinert worden.

Das so hübsch aussehende obere Bild zeigt die Folgen einer Schmalspurdenke, sobald man sich ein paar Gedanken macht.  Da der Abstand zwischen zwei Leuchtenreihen etwa 2,40 m bis 3,00 m misst, werden Arbeitsplätze mit Bildschirm in mindestens 7 m bis 9,5 m vom Fenster angeordnet. Solche Büros sind aber recht selten. Die gab es eigentlich nur in Großraumbüros, die aber in ihrer Glanzzeit nur etwa 5% aller Büroarbeitsplätze aufnahmen.

Realistischer sind Raumtiefen unter 7 m. Genau solche Räume waren für das Projekt SUPRENUM (Superrechner für numerische Anwendungen, 1985 - 1990) von Prof. Wolfgang Giloi vorgesehen. Suprenum-1 war für kurze Zeit sogar das leistungsfähigste massiv parallele Rechnersystem der Welt. (mehr unter SUPRENUM) Aber auch der wurde von Menschen entwickelt, die Probleme mit ihren Bildschirmen hatten. So ließ sich der Arbeitgeber von zwei Professoren für Lichttechnik aus Berlin beraten. Diese hatten das oben abgebildete Büro im Hinterkopf und passten die Sache der Raumtiefe von 6,5 m an. So sollten etwa 2 m vom Fenster entfernt eine Reihe Stellwände aufgestellt werden, weil es bei SUPRENUM keine Arbeitsplätze ohne Bildschirm gab. Die Arbeitsplätze sollten hinter diesen Stellwänden aufgestellt werden. Die ersten zwei Meter eines Raums vollkommen frei?

Obwohl die drei Professoren miteinander gut bekannt waren, weil sie aus der gleichen Fakultät stammten, wollte Herr Giloi die Lösung nicht akzeptieren. Sie kam ihm irgendwie komisch vor. So wandte sich sein Betriebsrat an uns. Bei einem Lokaltermin erklärte ich allen Beteiligten den Sachverhalt und auch meine Erfahrung, die ich mir selber nicht genau erklären konnte: Fast alle Menschen bauten ihren Arbeitsplatz bei maximal 2 m vom Fenster auf, wenn es physikalisch möglich war. Das war auch bei Arbeitsräumen der Fall, die keinen Sonnenschutz hatten. Und sie leisteten nicht weniger als andere, die gut lichtgeschützt arbeiteten. Vor allem: Sie beklagten weniger Probleme als andere. Allerdings waren die Probleme auch ohne Messgerät erfassbar: Die Bildschirme hatten kaum Kontrast und waren voller Spiegelungen.

Ich konnte damals keine wissenschaftlich belegten Erkenntnisse allgemeiner Art vorweisen. Aber wenige Jahre später hat diese unser Projekt Licht und Gesundheit geliefert. Unabhängig von der gestellten Frage, ob ein Mitarbeitender sich über Wärme, Lärm oder Licht beklagt oder über allgemeines Unwohlsein, und auch unabhängig von der Art der Arbeit, Schreibtischarbeit, Schreibarbeit oder Bildschirmarbeit, ergab sich etwa der gleiche Verlauf von Beschwerden in Abhängigkeit von der Entfernung des Arbeitsplatzes vom nächsten Fenster.

Bei diesem Projekt wurde eine repräsentative Stichprobe von 1000 deutschen Büromitarbeitenden nach ihren Arbeitsumständen (Raumgröße, Beleuchtung, Arbeitsweise u.ä.) befragt. Sie sollten zudem beurteilen, welche Arbeitsbedingungen sie regelmäßig beeinträchtigen (Lärm, räumliche Verhältnisse, zu warme oder zu kühle Temperaturen, zu viel oder zu wenig Tageslicht etc.) (Fragebogen download hier)

Entscheidend für die Belastung der Mitarbeitenden war die Entfernung ihres Arbeitsplatzes vom nächsten Fenster, wie das folgende Bild beispielhaft zeigt. (1 = gar nicht, 2= kaum, 3= mäßig 4 = stark)

Die räumlichen Verhältnisse wirken sich demnach immer negativer aus, je weiter der Arbeitsplatz vom nächsten Fenster entfernt steht. Dies gilt erstaunlicherweise auch dann, wenn die physikalischen Fakten dem entgegenstehen. So müssten die nahe am Fenster sitzenden Personen durch kühle Temperaturen (Winter) wie auch durch zu warme Temperaturen (Sommer) stärker gestört werden als die Personen, die weiter weg vom Fenster arbeiten. Das Gegenteil ist aber der Fall. Auch die Akustik müsste schlechter beurteilt werden, weil es näher am Fenster mehr Außenlärm gibt. Auch die Quellen im Büro müssten stärker stören, weil die Fenster schallhart sind, was man mit akustischen Messungen belegen kann.

Die Frage nach der Störung durch zu kühle Temperaturen wird wie folgt beantwortet:

Dies widerspricht dem tatsächlichen Temperaturgefälle in den meisten Räumen. Aber die Bewertung zu hoher Temperaturen ist erst recht widersprüchlich:

Die Bewertung ist praktisch unabhängig von der Raumtiefe, während man in der Praxis sogar erstaunlich hohe Temperaturen am Fenster messen konnte, weil damals rund ein Viertel der Arbeitsplätze keinen Sonnenschutz hatten.

Ein entscheidendes Indiz war die Bewertung von Tageslicht, zu viel oder zu wenig. Die Bewertung von Störungen durch zu wenig Tageslicht fällt etwa erwartungsgemäß aus.

Hingegen wäre zu erwarten, dass man direkt am Fenster zu viel Tageslicht eher zu beklagen hätte. Das ist aber nicht der Fall. Zudem liegen die Bewertungen zwischen „gar nicht“ und „kaum“

Es ist denkbar, dass Menschen widrige Umstände gerne ertragen, wenn sie darin auch Positives sehen. Das wohl schlagkräftigste Argument ist die Arbeit. Sie belastet, sie macht krank oder gar tot, dennoch ist keine Arbeit schlimmer als eine stark belastende Arbeit. Allerdings lassen sich Belastungsfolgen nicht vermeiden. So müsste die Sehbelastung am Fenster geringer ausfallen als in der Raumtiefe, weil die Aussicht auch mit einer Blendung verbunden ist. In den Beurteilungen war dies aber nicht zu erkennen.

Wenn man durch widrige Sehverhältnisse dennoch keine Sehbeschwerden bekommen will, können sich diese in der Ermüdung niederschlagen. Und hier kam die große Überraschung:

Unabhängig von der Arbeit empfinden die Mitarbeitenden die gleiche geringste Ermüdung am Fenster. Das war die Antwort auf die Frage von Prof. Giloi gewesen. Wenn man sich die Daten genauer anguckt, kann man weitere Aussagen treffen. So unterschieden sich die Bewertungen der Mitarbeitenden mit und ohne Bildschirm am Fenster kaum, aber in der Raumtiefe. So nehmen bei den Computerarbeitern die Sehbeschwerden mit der Entfernung vom Fenster nicht ab, sondern zu. Und das stärker als bei den Mitarbeitenden ohne Bildschirm.

Insgesamt spielte ein Zuviel an Tageslicht bei dem Projekt Licht und Gesundheit die geringste Rolle von allen abgefragten Umweltbedingungen.

Allerdings muss man sich eine besondere Erklärung ausdenken, wieso sich Menschen durch Umweltbedingungen dort am wenigsten gestört fühlen, wo diese physikalisch gemessen am ungünstigsten sind. Diese haben wir im Jahr 1990 auf die möglichen Auswirkungen des Tageslichts auf die circadiane Rhythmik der Mitarbeitenden geschoben, weil alle anderen Erklärungen nicht halfen.

So postulierten wir, dass die unerwarteten Bewertungen nicht durch physikalische Umstände erklärt werden können, sondern eher durch eine Stärkung des Menschen durch bessere circadiane Rhythmik in der Nähe von Fenstern: „Als zweifelsfrei nachgewiesen und anerkannt kann man jedoch die Erkenntnisse über die Steuerung des menschlichen Organismus durch das Tageslicht bezeichnen.“[1] Diese Erkenntnis stand nicht nur in der ersten Ausgabe des Forschungsberichts „Licht und Gesundheit“ von 1990, sondern als Hypothese in dem Antrag zu einem gleichnamigen Forschungsprojekt des Bundesministers für Arbeit und Sozialordnung in 1978.

Wahrnehmung der Probleme mit den Bildschirmen in der Praxis

Die Jahre zwischen 1974 und 1990 waren geprägt von Diskussionen über die Computerisierung. Es gab weltweit Tausende von Studien zu Augenbelastungen in Ländern von Norwegen bis Neuseeland. In Deutschland hat sich selbst das Bundesarbeitsministerium um das Thema gekümmert. Unsere Studie Anpassung von Bildschirmarbeitsplätzen an die physische und psychische Funktionsweise des Menschen[2] verkaufte sich wie Belletristik. Ein darauf aufbauendes Buch wurde international zum Bestseller und wurde in vier Sprachen übersetzt.[3] Bei den Gewerkschaften gehörte das Thema zu den Highlights.

Welche Spuren mag das alles in der Praxis hinterlassen haben? Würden die Argumente mit den Sehbedingungen in der Praxis ins Gewicht fallen, müsste man feststellen können, dass Bildschirmarbeitsplätze möglichst weit entfernt von Fenstern aufgestellt werden. Ein Blick auf die Verteilung der deutschen Büroarbeitsplätze in der Entfernung vom Fenster zeigt, dass dies keinerlei Bedeutung gehabt hat.

Eine Kurve zeigt die Verteilung der Arbeitsplätze mit Bildschirm in Bezug auf das Fenster, die andere gilt für Schreibtische. Nirgendwo sind Unterschiede feststellbar. Dieses Bild zeigt aber auch etwas noch Überraschenderes: Etwa 70% der Büroarbeitsplätze befanden sich zum Zeitpunkt der Befragung in  etwa 2 m Entfernung vom nächsten Fenster.

Ein Bürohaus wird unvermietbar

Dass die Bedeutung der Kommunikation mit der Außenwelt recht schnell in der Praxis angekommen war, habe ich durch einen Prozess gelernt, bei dem ich Anfang 1990 zum Gutachter berufen wurde. Es ging um die Klage eines Unternehmerehepaars gegen einen Architekten, der für dieses ein Bürohaus in Stuttgart bauen sollte. Wegen der Aussagen in Licht und Gesundheit wäre meine Einschätzung entscheidend gewesen, weil die juristischen Mittel ausgeschöpft waren. Die Bauherren hatten zum Abschluss der Arbeiten am Rohbau Immobilienmakler eingeladen, die das Gebäude vermieten sollten. Diese hatten nach einem kurzen Blick in den Rohbau gesagt, dieses Gebäude ließe sich nicht vermieten.

Der Grund war die Höhe der Fensterbrüstung, die nach Meinung der Makler zu hoch war. Der Architekt legte aber ein Gutachten von einem Institut für Arbeitssicherheit vor, wonach eine sichere Brüstung so hoch sein müsste, wie der Architekt sie geplant hatte. Für Arbeitsstätten schreibt eine Arbeitsstättenregel (heute ASR 2.1, in 1990 ASR 12/1-3 Schutz gegen Absturz und herabfallende Gegenstände) bei einer Absturzhöhe bis 12 Meter ist meist eine Umwehrung von 100 cm vor. Über 12 Meter sind es 110 cm. Auch 1990 galt: „Die Umwehrungen müssen mindestens 1,00 m hoch sein. Bei einer Absturzhöhe von mehr als 12 m muss die Höhe der Umwehrung mindestens 1,10 m betragen.“

War die Klage also gegenstandslos? Ich suchte nach vergleichbaren Klagen gegen Architekten und fand heraus, dass solche Klagen nicht existierten. Wenn zum Thema Fensterbrüstung eine Klage eingereicht worden war, dann meist von der Gewerbeaufsicht wegen zu niedriger Brüstungshöhe, aber nie umgekehrt. Wie kann es sein, dass der Staat beim Arbeitsschutz von einer Brüstung von 1,10 m ausgeht und Immobilienmakler ein Haus mit einer sicheren Gestaltung für unvermietbar halten?

Die Antwort gibt meine Vorstellung von einem stillen langen Kampf um ein Plätzchen an der Sonne. Man kann sie auch verstehen, wenn man sich alte Gebäudefassaden aus den 1960ern mit den späteren vergleicht: Fensterbrüstungen sind verzichtbar. Es bedarf aber bestimmter Verfahren in der Glasherstellung. Der echte Verzicht auf die klassische Fensterbrüstung im Wohnungs- und Verwaltungsbau begann in den 1920er Jahren. Architekten der Moderne und des Bauhauses (wie Le Corbusier, Ludwig Mies van der Rohe oder Walter Gropius) revolutionierten die Konstruktion von Gebäuden. Anstatt dass die Außenwand das gesamte Gewicht des Hauses tragen musste, übernahm nun ein Skelett aus Stahl oder Stahlbeton die Traglast. Die Fassade wurde zur "Vorhangfassade" (Curtain Wall). Sie war nur noch eine raumabschließende Hülle. Da die Wand unter dem Fenster keine statische Funktion mehr hatte, konnte die Brüstung komplett entfallen. Obwohl die Architektur der Moderne die Brüstung theoretisch schon in den 1920er Jahren abgeschafft hatte, blieb das bodentiefe Fenster im normalen Wohnungsbau lange Zeit die Ausnahme. Das hatte rein praktische Gründe: Die Scheiben waren extrem teuer, optisch oft noch leicht verzerrt und energetisch eine Katastrophe (Einfachverglasung führte zu enormem Wärmeverlust und Zugluft). Seit den 1990er und 2000er Jahren erlauben es moderne Mehrscheiben-Isolierverglasungen (Wärmeschutzglas), Häuser mit riesigen Glasflächen ohne Brüstung zu bauen, ohne dass die Räume im Winter auskühlen oder im Sommer überhitzen.

Man muss nur noch die Wirkung der fehlenden Brüstung als Absturzsicherung ersetzen, z.B. durch Sicherheitsglas.

Die Entwicklung war Mitte der 1990er-Jahre so weit gediehen, dass ein Haus mit einer „klassischen“ Brüstung als Büro nicht mehr vermietbar geworden war.

Weg mit der Sichtverbindung – Ein Minister dereguliert den Arbeitsschutz

Die Vorschrift bezüglich der Sichtverbindung fiel im Jahr 2004 der Deregulierung des Arbeitsschutzes zum Opfer. Der damalige Wirtschaftsminister Wolfgang Clement, der sich als „Super-Minister“ auch das Ressort Arbeitsministerium, angeeignet hatte, wollte die Arbeitsstättenverordnung „deregulieren“, was nach der damaligen Auffassung eine Modernisierung bedeutete. Die Aktion war Teil der damaligen "Initiative Bürokratieabbau" der rot-grünen Bundesregierung (unter dem Stichwort Moderne Staatstätigkeit und Verwaltung). Das Ziel war es, das starre, detailverliebte Ordnungsrecht der alten ArbStättV von 1975 zu zertrümmern und durch ein flexibles, europarechtlich harmonisiertes System zu ersetzen. Die ArbStättV 2004 hat diese konkreten Zahlen fast vollständig gestrichen. Standen genaue Maße und Verbote direkt im Gesetzestext, wurden nur noch abstrakte Schutzziele formuliert. Im Gesetz stand plötzlich nur noch, dass Arbeitsräume „eine ausreichende Grundfläche und eine ausreichende lichte Höhe“ aufweisen müssen oder dass Fenster „sicher zu öffnen“ sein müssen. Wie der Arbeitgeber das anstellt, blieb ihm überlassen.[4]

Ein solches Vorgehen ist immer zu begrüßen, wenn es mehrere Lösungen zu einem Problem geben kann, die man aus betrieblicher Sicht unterschiedlich bewerten kann. So musste z.B. die Bewegungsfläche am Arbeitsplatz früher mindestens 1,5 m² messen und an keiner Stelle weniger als 1 m breit sein. In der Version von 2004 heißt es:
(1) Die freie unverstellte Fläche am Arbeitsplatz muss so bemessen sein, dass sich die Beschäftigten bei ihrer Tätigkeit ungehindert bewegen können.

(2) Ist dies nicht möglich, muss den Beschäftigten in der Nähe des Arbeitsplatzes eine andere ausreichend große Bewegungsfläche zur Verfügung stehen.

Das hört sich nach einer großen Freiheit für Betriebe an, war aber nicht, weil die einst im Gesetz vorgeschriebenen Größen ein Minimum waren. Hätte ein Betrieb die neue Vorschrift sinngemäß gelesen und sich die neuen „Maße“ der Mitarbeitenden angeschaut, hätte man die Bewegungsfläche vergrößern müssen, weil die Menschen in Deutschland zwischen 1975 und 2004 sowohl in der Höhe als auch in der Breite „gewachsen“ sind.

Völlig versagt hat das Konzept bezüglich der Sichtverbindung, bei der es, wie oben dargestellt, an Alternativen mangelt. Dennoch verschwand sie aus der ArbStättV. Allerdings nicht ohne Spuren: Die Überschrift lautete 2004: 3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung.

Noch bevor die ArbStättV in Kraft trat, begannen die Arbeitsschützer (Technische Aufsichtsbeamte von Berufsgenossenschaften, Mitarbeitende von Gewerbeaufsichten) damit, gegen den Wegfall der Vorschrift zu arbeiten. Nach gängiger Meinung hätte dies ohnehin keine Bedeutung, weil die Erkenntnis eine gesicherte arbeitswissenschaftliche Erkenntnis sei. Solches Wissen muss nicht in einer Vorschrift stecken und ist relevant per Gesetz (Betriebsverfassungsgesetz). Zudem gibt es noch den Begriff Stand der Baukunst, dessen Wurzeln in die Gründungszeit Preußens reichen. Selbst wenn eine relevante Erkenntnis nirgendwo fixiert vorliegt, gilt der Stand der Baukunst.

Am Ende schafften es die Anhänger der Sichtverbindung nach außen, dass erstens die Vorschrift wieder in die ArbStättV kam (2016) und zweitens die zuständige Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.4 revidiert und umbenannt wurde. Ich war glücklich darüber, in dem zuständigen Ausschuss mitzuarbeiten.

Über die Ausschussarbeit darf ich verständlicherweise nicht berichten, aber über die späteren Ereignisse, die öffentlich geworden sind. Die Arbeitgeber haben ihre Vertreter, die das Konzept mitgetragen hatten, abgelehnt, um die Wiedereinführung der Sichtverbindung zu blockieren. Die Blockade hätte sich allerdings zu einem Rohrkrepierer entwickelt, denn die Vorschrift war schon gültig, nur die ASR nicht, die zahlreiche Ausnahmen von der Vorschrift rechtfertigte. Die Aussicht, solche Ausnahmen vor ordentlichen Gerichten diskutieren lassen zu müssen, schien nicht gerade aussichtsreich.

Was die ASR A3.4 anders macht als ihre Vorgänger, ist, dass sie die gesamte Erfahrung seit 1975 in einem klaren Grundsatz ausdrückt: „(1) Die Sichtverbindung nach außen ermöglicht den visuellen Kontakt zur Umwelt. Sie unterstützt die positiven Wirkungen des Tageslichts am Arbeitsplatz und dient der Erhaltung der physischen und psychischen Gesundheit. Die Verbindung zur Außenwelt durch eine Sicht in die Umgebung ermöglicht das Erleben des Tagesablaufs und der Witterung und vermindert das Gefühl, im Raum eingeschlossen zu sein.”

Zudem enthält die ASR Ausgleichsmaßnahmen bei einer unzureichenden Sichtverbindung, statt diese zu akzeptieren, wenn sie unabwendbar ist. D.h., wenn eine Sichtverbindung nicht realisiert werden kann, muss der Arbeitgeber die negativen Folgen minimieren. Zur Minderung der negativen Folgen des Fehlens der Sichtverbindung können folgende Maßnahmen dienen. Beispielhafte Aufzählung in Abhängigkeit der Tätigkeit:

  1. Begrenzung des Aufenthalts in dem betroffenen Raum,
  2. Aufgabenwechsel mit Aufgaben in Arbeitsräumen mit Sichtverbindung nach außen oder im Freien,
  3. Tageslicht (z. B. durch Oberlichter, wenn Fenster nicht möglich sind),
  4. regelmäßige Erholungszeiten in Räumen mit Sichtverbindung nach außen oder im Freien,
  5. Kantinen mit Sichtverbindung nach außen, oder
  6. Pausengestaltung in Räumen mit Sichtverbindung ins Freie oder im Freien.

Dieser Teil des von mir erläuterten Kampfes dauerte von 2004 bis Mai 2023. In diesem Zeitraum sind mir fast nur Fachleute begegnet, die sich positiv um die Sichtverbindung kümmerten. Die einzigen, die etwas dagegen zu haben schienen, waren anonyme Funktionäre der Arbeitgeberschaft, jedoch keine Arbeitgeber selbst.

Was ist mit Tageslicht?

Neben der Sichtverbindung spielen die Fenster eine Rolle bei der Versorgung mit Tageslicht. Allerdings nicht allzu perfekt. Denn in Innenräumen kann man nur maximal 10% der draußen herrschenden Beleuchtungsstärke realisieren, ohne dass die Räume aus thermischen Gründen unbewohnbar werden. Die in der ArbStättV festgeschriebene Vorschrift von ausreichendem Tageslicht wird erreicht, wenn am Arbeitsplatz ein Tageslichtquotient größer als 2 %, bei Dachoberlichtern größer als 4 % erreicht wird.

Wenn eine Arbeit eine Beleuchtungsstärke[5] von 100 lx erfordert, muss es draußen 5000 lx herrschen. An einem üblichen Novembertag in Hamburg wird dieser Wert etwa 4 bis 5 Stunden zu Beginn des Monats erreicht. Gegen Ende November kann man die Werte für etwa 2 Stunden erreichen. An vielen Tagen überhaupt nicht.

Man kann nicht von der Hand weisen, dass Fenster eine wichtige Rolle in der Tageslichtversorgung hatten, die im Zeitalter der Leuchtstofflampe eigentlich nicht mehr relevant sein soll. Der führende Sehphysiologe der Zeit, Prof. Schober[6] hatte im Jahr 1961 geschrieben: „Erst die Einführung der Leuchtstofflampen hat es ermöglicht, zwei alte Wünsche der Technik zu erfüllen, nämlich die Arbeit in fensterlosen und genau klimatisierten Räumen auf der einen Seite und die von der Tageszeit unabhängige kontinuierliche Maschinenarbeit auf der anderen Seite.“

Die Frage hier war allerdings nicht so eindeutig zu beantworten, ob diese Rolle zu 100% von der künstlichen Beleuchtung übernommen werden kann. Die besagte Rolle spielen die Fenster seit Jahrtausenden. So wurden einst Burgen mit Erkern gebaut, damit der Buchhalter möglichst lange Licht hatte. Und die Bürohäuser des 19. Jahrhunderts hatten über 6 Meter hohe Räume, damit das Tageslicht möglichst weit hineinkommt. Das Tageslicht hatte also immer auch eine funktionelle Rolle als Beleuchtung gespielt. Ob ihm weitere Rollen zukamen, musste man nicht diskutieren.

Genau die beiden Aspekte, Geschosshöhen und Abstandsflächen, sind entscheidend für den Städtebau. Deswegen hörte die Architektur gerne von den Vorstellungen eines Matthew Luckiesh, der zwar das gesunde Licht des Tages pries, aber nur um zu behaupten, dass sein Licht es noch besser könne. (Mehr unter Auftritt Matthew Luckiesh – Von der Überlegenheit der elektrischen Sonne). In den USA war man bereits 1930 der Meinung, man könne auf Fenster verzichten und besser mit Licht und Luft versorgte unterirdische Siedlungen bauen. In Deutschland hatten allerdings führende Architekten und Sozialreformer zum einen für Vorschriften gesorgt, die eine Tageslichtversorgung sicherstellten (Landesbauordnungen) und andererseits auch Häuser, Siedlungen oder Schrebergärten gebaut, die auf Tageslicht beruhten. (mehr unter Meanwhile in Old Germany …)

Während die Technikgläubigen fensterlose Hochhäuser oder gar Schulen bauten, ging die aus London stammende Gartenstadtidee wie ein Lauffeuer um die Welt. Somit war die Frage des Tageslichts für die Städtebauer beantwortet. Für Nicht-Wohngebäude allerdings nicht. Denn es schien wirtschaftlich zu sein, wenn man möglichst viele Menschen auf möglichst kleinem Raum einpferchte. Ein ikonisches Bild aus einem alten Film von King Vidor zeigt die eine Seite der Lösung: All die Menschen, die man im Bild sieht, arbeiten an gleichen Tischen an derselben Arbeit. Die zweite Seite kann man in anderen Filmen erleben, bei denen ein erfolgreicher Mensch aus einem solchen Raum aufsteigt. Er bekommt ein Büro mit einem Fenster (so z.B. in Das Appartement)

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Das Missverhältnis, das in diesen Bildern offensichtlich wird, ließ die Facility Manager nicht kalt. So entstand die sog. Plastiketage nach Tom DeMarco[7], die „gerechte“ Lösung. In vielen modernen Bürohäusern der USA besteht die gesamte Fensterfront des Hauses aus einem Gang. Die Arbeitsplätze sind in sog. Cubicles untergebracht, die nach oben hin offen sind. So sieht man keinen Kollegen, bekommt aber den Lärm von allen mit.

Gerechtigkeit ist also, wenn niemand mehr das Tageslicht wahrnehmen kann. Die deutschen Architekten hatten keine Chance, diese Idee auch nur zu probieren. Bei uns wurde stattdessen ein „soziales“ System eingeführt, das das Gegenteil von dem oben abgebildeten Massenbüro in einer Bürolandschaft bewirken sollte. Das deutsche Großraumbüro war ein Sozialexperiment, mit dem man die Hierarchie in der Bürowelt abbauen wollte. Dummerweise war „man“ ein Büromöbelhersteller[8] und kein Architekt. (Mehr zur Historie hier.)

Was die Architektur aus der Idee gemacht hat, zeigt ein Diagramm aus dem Buch des damals erfolgreichsten Bürohausarchitekts[9], das rund zwei Jahrzehnte als Lehrbuch für Architekten kursierte:

Einzelzimmer für Kreative, Großraumbüro für repetitive Arbeit. Indes wollten die Insassen von diesen Räumen kaum den sozialen Aspekt anerkennen, was man angesichts solcher Bilder wie unten sehr gut verstehen kann:

Solche Gebäude mussten, dank einer Sondergenehmigung, keine Fenster haben. Wenn sie doch welche hatten, kann man deren Wirkung nach dem unteren Bild abschätzen:

Das Bild zeigt den Rohbau eines Mittelstufenzentrums, das den deutschen Schulbau revolutionieren sollte. Die Berliner Schulen erlebten den Kampf um das Tageslicht, den die Angestellten still und leise führten, in voller Lautstärke. Eltern und Kinder protestierten öffentlich. Viele der Schulgebäude mussten noch vor dem Bezug entkernt werden. (Mehr hier)

Die in diesem Abschnitt dargestellten Raumformen haben nie Akzeptanz gefunden außer bei bestimmten Architekten. So hat eine vom Bundesminister für Arbeit und Sozialordnung beauftragte Studie zur Humanisierung des Großraumbüros mit einem fatalen Statement geendet: „Großraumbüros sind nicht humanisierbar.“ Das ist das Ergebnis einer Studie vom TÜV Rheinland, die 1981 für einen vorläufigen Baustopp für solche Räume sorgte. (mehr zu der Studie und zu ihren Folgen  unter Gleiches Licht für Alle – Ein unglückliches Erbe der 1930er Jahre)

Das vernichtende Urteil „nicht humanisierbar“ für das Großraumbüro allgemein wurde vom TÜV Rheinland als Ergebnis einer Studie gefällt, die eigentlich Wege zu deren Humanisierung aufzeigen sollte. Die Studie, bei der ich mit Prof. Albert Armbruster als Gutachter tätig war, hatte zunächst in nur einem Gebäude stattgefunden. Die Gutachter verlangten, dass die Forschenden mehr Gebäude untersuchen sollten, um ihre Befunde generalisieren zu dürfen. Diesem Wunsch wurde entsprochen. Das Ergebnis nach weiteren untersuchten 6 Gebäuden war aber kaum unterschiedlich, weil sie alle ein Konzept befolgt hatten, das von dem der Erfinder abwich.

In der Folge stellte die Staatsekretärin Anke Fuchs vom Bundesministerium für Arbeit und Sozialordnung die Studie in einer Pressekonferenz vor. Das Echo konnte schlimmer nicht sein. So schrieb der Spiegel am 13.12.1981: „Großraumbüros müßten, weil krank machend und inhuman, abgeschafft werden“, forderte Staatssekretärin Anke Fuchs. Doch die Untersuchung, auf die sich die Politikerin stützt, ist von zweifelhaftem Wert.“ Und dieser zweifelhafte Wert bezog sich auf solche Erfahrungen: „Die Untersuchung, angefertigt von Wissenschaftlern des TÜV Rheinland e.V., habe erwiesen, daß Arbeit in Großraumbüros krank mache“, so Anke Fuchs auf einer Pressekonferenz Anfang Dezember. Angestellte in solchen Büros litten häufiger unter Schlafstörungen, Kopfschmerzen und Verdauungsbeschwerden. Besonders nachteilig sei, der Untersuchung zufolge, der »Mangel an Privatheit« in Großraumbüros sowie das Unvermögen, an den Arbeitsbedingungen wie Klima, Akustik oder Beleuchtung etwas ändern zu können.”

Nicht nur die Zeitschrift Der Spiegel erging sich in TÜV-Bashing. Eine beanstandete Aussage wurde besonders hervorgehoben: „Sämtliche Erhebungen über Gesundheitsschädigungen und psychisches Unbehagen beruhen allein auf subjektiven Aussagen.“ Dummerweise kann man auch heute psychisches Unbehagen nicht mit objektiven Methoden messen, weil die einfach nicht gibt. Und Gesundheitsschädigungen hatten die Forscher nicht untersucht, sondern angegeben, mit einem Gesundheitsfragebogen gearbeitet zu haben.

Das ist nicht nur korrekt und legitim, sondern auch üblich. Die Firma Quickborner Team, die Erfinder des Großraumbüros, formierte ihre Kunden, die solche gebaut hatten, zum Protest. Ein großer Kongress mit vielen Betroffenen folgte. Allerdings war keiner der Betroffenen ein Bewohner eines Großraumbüros. Vielmehr trafen sich dort Architekten, Bürobetreiber oder Planer. Dennoch – der Spiegel-Artikel las sich, trotz der harten Kritik an der Methodik der Studie, wie ein Menetekel an. Die heftig kritisierte Studie führte mit zum Untergang der Vorstellung, mit dem Großraumbüro ein humanes Konzept gefunden zu haben. Heute wird jeder, der ein Großraumbüro plant oder betreibt, den Begriff meiden wie der Teufel das Weihwasser. Solche Gebilde heißen heute z.B. open space oder ähnlich.

Zwischen 1981 und 2026 sind Tausende von wissenschaftlichen Studien zu Büroraumformen erstellt worden. Fast immer enden solche Studien negativ für diese Büroform. Eine der jüngsten Studien kommentiert der Berliner Tagesspiegel vom 22 Mai 2026 wie folgt: „Schick, aber unproduktiv - Neue Hirnforschung belegt, was viele Beschäftigte längst geahnt haben: Offene Büroflächen kosten mentale Kraft.” David John, der nach eigenen Angaben regelmäßig Feedback von Büroangestellten sammelt, bringt es auf den Punkt: „Die meisten sagen mir, dass sie lieber von zu Hause arbeiten, weil sie sich dort produktiver fühlen.“

Es geht aber nicht nur um Meinungen oder Präferenzen der Menschen, sondern insbesondere um physiologische Fakten: “Das Ergebnis, veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Buildings“, war eindeutig: In der Kabine sank die Gehirnaktivität im Frontalbereich – also dort, wo Konzentration und Aufmerksamkeit gesteuert werden – im Verlauf der Arbeit kontinuierlich ab. Das Gehirn arbeitete sich gleichsam warm und wurde effizienter.

Im Großraumbüro hingegen verlief es umgekehrt: Die Hirnaktivität stieg stetig an, das mentale Engagement nahm zu, ebenso wie die messbare Erregung. Kurz gesagt: Das Gehirn musste immer mehr Energie aufwenden, um das gleiche Leistungsniveau aufrechtzuerhalten.” (mehr zu dieser Studie hier)

Die letztere Feststellung, dass das Gehirn immer mehr Energie aufwenden muss, um das gleiche Leistungsniveau aufrechtzuerhalten, war unsere Schlussfolgerung, als die oben dargestellten Verläufe der Belastungen in zunehmender Entfernung vom Fenster ermittelt wurden. Da die von einem geforderte Leistung nicht etwa davon abhängt, wo einem der Arbeitsgeber einen Platz im Büro gibt, sind diejenigen höher belastet, bei denen der Körper gegen die circadianen Rhythmen arbeiten muss. So gesehen haben die Mitarbeitenden intuitiv nach günstigeren Räumen gesucht, in denen die Leistungserbringung für sie am wenigsten Stress bedeutete.

Epilog

Der in diesem Beitrag erläuterte stille Kampf um den Fensterplatz macht deutlich, dass Bürogestaltung stets ein Spannungsfeld zwischen persönlichen Präferenzen und mehreren vitalen Interessen eröffnet. Diese Interessen reichen weit über wirtschaftliche Überlegungen hinaus, auch wenn gerade diese in der Praxis häufig in den Vordergrund gestellt werden.

Theoretisch ergibt ein großer quadratischer Saal ohne störende Einbauten die flexibelste Raumnutzung. Man kann ihn beliebig unterteilen, gleich oder unterschiedlich möblieren und vor allem an wechselnde Teamgrößen anpassen. Ebenso theoretisch lässt sich die gesamte Einrichtung binnen Stunden umstellen. Für größere Teams, die von häufigen persönlichen Interaktionen leben, sind solche Raumformen nahezu ideal.

Doch aus dieser theoretischen Stärke folgt noch keine gute Praxis. Wenn man in solchen Räumen nach jahrzehntelanger Nutzung die Stellwände bewegen will, sieht man nicht selten die ursprüngliche Farbe des Teppichbodens. Der Raum ist flexibel, die Nutzer viel weniger.

Aber auch das Gegenstück, Arbeitsplätze, die ausschließlich in Fensternähe liegen, ergibt hingegen keine sinnvolle Struktur, sie fördern kein Teambuilding. Sind sie zudem in Einzelräumen untergebracht, leidet nachweislich nicht nur die persönliche Produktivität, sondern vor allem insbesondere die Teambildung.

Wie problematisch die Umsetzung theoretisch günstiger Konzepte werden kann, zeigt der Blick in die USA. Anstatt die Flexibilität großer quadratischer Bürosäle produktiv zu nutzen, entstanden dort jene Karnickelställe, die sich in zahllosen Comics verewigt haben: Cubicle-Farmen.

Der Protagonist dieser theoretisch flexiblen Einrichtungen, der Erfinder des Action Office, Robert Propst, wurde darüber sogar weniger glücklich als die Insassen der Cubicle-Farmen. Während die deutsche Bürolandschaft zu einem Sparkonzept wurde, bei dem man so viele Routinearbeiter wie möglich in den gleichen Raum stopfen konnte, traf es das Open Plan Office noch schlimmer. Das Action Office verglich dessen Erfinder in seiner Wirkung mit der Atombombe; mildere Beurteiler sprechen von Käfighaltung. Dabei hatte Propst neueste Managementtheorien und soziologische Befunde aufgenommen und sein Konzept „action office“ genannt, weil darin ständig alles in Bewegung sein sollte: sowohl der Mensch als auch seine Gedanken. Am Ende wurde das bewegliche Büro unbeweglicher als Gebäude mit festen Wänden.

Als ein Rettungsanker soll das Open Space helfen. Es ist wieder ein großer Raum, den man nicht mit gleichartigen Arbeitsplätzen ausfüllt wie anno Tobak. Er soll nicht Großraumbüro genannt werden, weil der Begriff verbrannt ist. Man versucht es mit unterschiedlich ausgestatteten Inseln, die für unterschiedliche Tätigkeiten genutzt werden sollen. Von Arbeit bis Party. Wenn Open Space als Coworking-Space genutzt werden soll, kann es sogar Co-Living-Space heißen.

Was man auch immer gestaltet, das Streben nach dem Fensterplatz wird wahrscheinlich über Erfolg oder Pleite mitentscheiden. Die Sichtverbindung nach außen, deren psychische Wirkungen sogar durch hohe Gerichte anerkannt wurden, wurde durch die Anerkennung ihrer physiologischen Wirkung, der circadianen Synchronisierung der Körperrhythmen, noch einmal aufgewertet.

___________

[1] Çakir, A.  Licht und Gesundheit – Eine Untersuchung zum Stand der Beleuchtungstechnik in deutschen Büros, Ergonomic, Berlin, 1990

[2] Çakir, A.; Reuter; H.-J.; V. Schmude, L.; Armbruster, A., Anpassung von Bildschirmarbeitsplätzen an die physische und psychische Funktionsweise des Menschen, Der Bundesminister für Arbeit und Sozialordnung, Bonn, 1978

[3] Çakir, A.; Hart, D.J.; Stewart, T.F.M., The VDT Manual, IFRA, Darmstadt, 1979

[4] Dieser Umstand rührt nicht von einer Beliebigkeit her, die alles dem Arbeitgeber überlässt. Die Grundlage ist das Konzept des gesamten Gesetzes, das auf einer Verbetrieblichung beruht.

[5] Der Wert von 100 lx scheint gering, weil die Beleuchtungsnormen meist mindestens 500 lx fordern. Solche Werte sind meist illusorisch und nicht durch die Sehaufgabe bedingt.

[6] Schober, H.: Licht und Beleuchtung, in: Baader, W.; Lehmann, G. (Hrsg.): Handbuch der gesamtem Arbeitsmedizin, Band I, Arbeitsphysiologie, Berlin, München, Wien, 1961, S. 446

[7] DeMarco, T.; Lister, T., (1987). Peopleware: Productive Projects and Teams. New York: Dorset House, 1987, Deutscher Titel Wien wartet auf dich

[8] Die Idee der deutschen Bürolandschaft haben Eberhard und Wolfgang Schnelle, zwei Möbelfabrikanten. Entwickelt.

[9] Sieverts, E. : Bürohaus- und Verwaltungsbau, Verlag W. Kohlhammer GmbH, Stuttgart, Berlin, Köln, Mainz, 1980

 

Beleuchtung für die Gesundheit: Zeit, Ihr Leben zu erhellen?

Die Zeit mag den Stein schleifen,
aber ein wahrer Gedanke bricht nicht.

Anonymus

Beleuchtung für die Gesundheit: Zeit, Ihr Leben zu erhellen?, kurzgefasst

Dieser Beitrag ist eine kurze Zusammenfassung eines wichtigen Vortrags von Jennifer Veitch, der derzeitigen Präsidentin der CIE, zu Licht und Gesundheit. Sie fasste das im Jahr 2008 vorhandene Wissen über Licht und Gesundheit zusammen und ordnete es unter fünf Grundsätze der CIE ein. Diese Grundsätze wurden in dem CIE Report 158:2004 „Ocular Lighting Effects on Human Physiology and Behaviour“ unter ihrer Leitung erarbeitet. Dieser Report untersucht die nicht-visuellen biologischen und verhaltensbezogenen Wirkungen von Licht auf den Menschen, einschließlich der Einflüsse auf die zirkadiane Rhythmik und Hormonspiegel. Die Publikation dient als wissenschaftliche Grundlage für die Planung gesundheitsfördernder Innenraumbeleuchtung und behandelt Anwendungen für Schlafprobleme oder Schichtarbeit. (mehr zu dem Bericht hier).

Beleuchtung für die Gesundheit: Zeit, Ihr Leben zu erhellen?

Kurzgefasst durch die Autorin

Eine gute Beleuchtung bringt die Bedürfnisse des Menschen, wirtschaftliche und ökologische Aspekte sowie architektonische Gestaltung in Einklang. Eine gute Beleuchtung sorgt für die erforderliche Sehleistung, bestimmt aber auch die räumliche Wirkung, sorgt für Sicherheit und trägt zur Gesundheit und zum Wohlbefinden des Menschen bei. Unsere tägliche Exposition gegenüber Licht und Dunkelheit beeinflusst die zirkadianen Rhythmen der Hormonausschüttung, der Körperfunktionen und der Aktivität. Dieses neue Grundlagenwissen führt unter anderem zu Lichttherapien bei Schlafstörungen und saisonalen Stimmungsstörungen sowie zu Methoden zur Linderung von Problemen im Zusammenhang mit Schichtarbeit und Jetlag. Einige Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine Erhöhung der täglichen Lichtexposition das Wohlbefinden sogar bei gesunden Menschen verbessern könnte, die tagsüber aktiv sind. Dieser Vortrag fasst diese Forschungsergebnisse zusammen, erläutert ihre Grenzen und zeigt auf, auf welche Aspekte Fachleute in den kommenden Jahren achten sollten, während diese spannende neue Forschung unser Verständnis erweitert.

Gesamtvortrag zum Download

Grundsätze vom CIE Report 158:2004

CIE-Grundsatz 1: Die tägliche Lichtexposition der Menschen in westlichen Ländern könnte zu gering sein.

CIE-Grundsatz 2: Gesundes Licht ist untrennbar mit gesunder Dunkelheit verbunden.

CIE-Grundsatz 3: Licht, das biologische Wirkungen hervorruft, sollte in den Bereichen des Spektrums besonders stark vertreten sein, für die das nichtvisuelle System am empfindlichsten ist.

CIE-Grundsatz 4: Bei der Bestimmung der Lichtdosis ist vor allem das Licht zu berücksichtigen, das das Auge erreicht – sowohl direkt von der Lichtquelle als auch durch Reflexion an umgebenden Oberflächen

CIE-Grundsatz 5: Der Zeitpunkt der Lichtexposition beeinflusst die Wirkung der Dosis.

Anmerkungen 2026

Die Grundsätze werden in einem CIE Report dargelegt, in dessen Titel der Begriff „ocular light“ steht, also das Licht, das ins Auge eintritt. Die Lichttechnik ist dabei geblieben und will die nicht-visuellen Wirkungen auf dieses Licht, und zwar in der Definition der CIE, beschränken. Diesem Zweck dient der ISO/CIE Technical Report ISO/CIE TR 21783: 2022 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects. Ein ergonomischer Standard der ISO/TR 9241-610:2022 Ergonomics of human-system interaction - Part 610: Impact of light and lighting on users of interactive systems spricht dagegen. Die Argumentation bedient sich zum einen einem IES-Report zu dem Thema (IES TM-18-08 Light and Human Health: An Overview of the Impact of Optical Radiation on Visual, Circadian, Neuroendocrine, and Neurobehavioral Responses) und dem Nachfolger davon mit dem gleichen Titel, der 10 Jahre später erschien (IES TM-18-18). Zum anderen wird argumentiert, dass die Beschränkung auf das okulare Licht nur dann zulässig wäre, wenn nachgewiesen wird, dass alle Wirkungen über die Haut vernachlässigbar wären.

IES TM-18-08 und IES TM-18-18 gehen beide davon aus, dass das von der CIE definierte Licht nicht ausreiche, um nicht-visuelle Wirkungen hinreichend zu beschreiben. Man müsse die gesamte optische Strahlung berücksichtigen.[1]

CIE-Grundsatz 1 scheint nicht mehr nur für die „westlichen“ Länder zu gelten. In meinen Beiträgen Zurück in die Höhle Dank iPhone & Co? und Zurück in die Höhle Dank iPhone reloaded wird dargelegt, dass die Jugend in ostasiatischen Ländern sogar physiologische Schäden (Myopisierung) zu erleiden scheint.

CIE-Grundsatz 2 hat sogar an Bedeutung gewonnen, was eigentlich nicht sein dürfte, weil die Bedeutung der Dunkelheit schon in der Bibel an den Anfang gestellt wurde, und zwar in dieser Reihenfolge: Erst kommt der Tag, danach die Nacht: „Und Gott sprach: Es werde Licht! Und es ward Licht. Und Gott sah, dass das Licht gut war. Da schied Gott das Licht von der Finsternis und nannte das Licht Tag und die Finsternis Nacht.“ (hier)

CIE-Grundsatz 3 präferiert das bläuliche Licht. Die Beiträge Blau macht schlau und Blau macht schlau erklären, was daraus geworden ist. Im Jahre 2008 war die Wissenschaft der Meinung, dass der neu entdeckte Empfänger im Auge, der im Blauen empfindlich ist, die nicht-visuelle Wirkung auf das circadiane System eigenständig bestimme. Der in 2018 erschienene Standard CIE S 026 CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light geht davon aus, dass alle Empfänger im Auge berücksichtigt werden müssen. Dieser Grundsatz wurde somit 2018 revidiert.

CIE Grundsatz 4 ist nach wie vor uneingeschränkt gültig.

CIE-Grundsatz 5: Der Zeitpunkt der Lichtexposition beeinflusst die Wirkung der Dosis; das entspricht einer echten Zeitenwende in der Betrachtung von Lichteinwirkungen. Denn für das Sehen bedeutet 1 lx Licht dasselbe rund um den Tag und das ganze Jahr über. Bei den nicht-visuellen Wirkungen hingegen kann die Bedeutung je nach Expositionszeit zwischen positiv und negativ schwanken oder gar unmessbar sein.

Diese Vorstellung ist nach wie vor gültig. Zu ihr kommt noch etwas hinzu, was in der Wissenschaft recht einmalig ist: die Individualisierung der Zeit. Wahrer relevanter Zeitpunkt der Exposition ist nicht die politische Zeit (Uhrzeit, MEZ oder UTC), er ist auch nicht die physikalische Zeit (Sonnenzeit), sondern die individuelle Zeit.

Welche Bedeutung ein solches Umdenken haben kann, erkennt man z.B. an der Chronopharmakologie, die die Wirkung von Medikamenten maximieren will, indem sie zu dem günstigsten Zeitpunkt für das jeweilige Individuum verabreicht werden. Ein entsprechendes Projekt habe ich unter Fundamente der Circadianen Medizin dargestellt.

Fazit

Dieser Beitrag zeigt auf, was sich auf dem Gebiet Licht und Gesundheit zwischen 2008 und heute geändert hat. Angesichts der intensiven Forschungsaktivitäten in diesem Zeitraum zeigen sich die Grundsätze erstaunlich stabil geblieben.

[1] Licht gemäß CIE ist optische Strahlung, die eine Sehempfindung hervorruft. Es umfasst die Wellenlängen von 380 nm bis 780 nm. Die IES war nie mit dieser Definition einverstanden. Nach ihrer Darstellung galt diese Definition nur für die Zwecke der Beleuchtung zum Sehen.

 

Wenn Licht krank macht: Zur langen Suche nach Ursache und Wirkung

Wer das Licht der Wahrheit sehen will,
muss erst durch den Tunnel
der Ungewissheit kriechen.

Anonymus

Wenn Licht krank macht: Zur langen Suche nach Ursache und Wirkung, kurzgefasst

Der Beitrag analysiert die komplexen und bislang nur unvollständig geklärten Zusammenhänge zwischen Lichtexposition und menschlicher Gesundheit mit besonderem Fokus auf potenzielle Beziehungen zur Krebsentstehung. Ausgehend von der Feststellung, dass bereits grundlegende Lichtwirkungen – wie die Sehleistung – wissenschaftlich schwer eindeutig zu fassen sind, wird gezeigt, dass sich diese Schwierigkeit bei der Untersuchung langfristiger gesundheitlicher Effekte erheblich verstärkt. Auf Basis arbeitswissenschaftlicher, photobiologischer und medizinischer Ansätze wird ein Wirkmodell vorgestellt, das primäre (direkte), sekundäre (mittelbar vermittelte) und tertiäre (langfristige) Lichtwirkungen unterscheidet. Historische und experimentelle Befunde zur kanzerogenen Wirkung ultravioletter Strahlung werden ebenso diskutiert wie neuere Erkenntnisse zu hormonellen Veränderungen, circadianen Störungen und Licht in der Nacht. Diese indirekten Wirkpfade, etwa über Melatonin und Cortisolregulation, werden als zentral für das Verständnis möglicher Zusammenhänge zwischen Licht und bestimmten Krebserkrankungen herausgearbeitet. Der Beitrag verdeutlicht, dass Licht nur selten als unmittelbarer Krankheitsauslöser wirkt, sondern überwiegend Bestandteil komplexer biologischer Wirkungsketten ist. Abschließend wird betont, dass die Erforschung von Lichtwirkungen auf die Gesundheit zwingend interdisziplinäre Ansätze erfordert und einfache Ursache Wirkungs Modelle der Problematik nicht gerecht werden.

Wenn Licht krank macht: Zur langen Suche nach Ursache und Wirkung

Viele Menschen können nicht glauben, dass es so schwer ist, eine bestimmte Wirkung von Licht zu ermitteln. Dabei fängt die Schwierigkeit bereits bei dem üblichen Zweck an, den man mit einer Lichtanwendung gemeinhin verfolgt, Sehen. Vermutlich haben Menschen künstliches Licht – hier gemeint die Öllampe – erfunden, um Sehleistung zu erzeugen. Das war vor mehr als 17.000 Jahren. Das Feuer war schon länger bekannt. Daher können die Menschen, die die Öllampe geformt haben, damit nur bezweckt haben, das Feuer dorthin zu tragen, wo man etwas sehen wollte. Wie erklärt man dann, dass die Sehleistung heute so unbrauchbar definiert ist, dass man mit der Definition kaum etwas anfangen kann? (s. Es war einmal … - Drei Ingenieure und das Märchen von der Sehleistung).

Wenn diese scheinbar so triviale Aufgabe schwer fällt, wie mühsam muss es erst werden, wenn man nach Wirkungen aus ist, an die man zuletzt an Licht denkt, so z.B. eine Beziehung zwischen Licht und Darmkrebs? Tatsächlich hatten die Menschen selbst bei Rachitis Probleme damit gehabt, zu glauben, dass das Licht auf der Haut etwas damit zu tun haben könnte, dass den Menschen die Knochen erweichen, die das Licht kaum erreichen kann.

Als die Tagungsreihe „Licht und Gesundheit“ im Jahr 1997 an der TU Berlin konzipiert wurde, sollte ich einen Vortrag zu meinen Arbeiten halten. Stattdessen lieferte ich einen Beitrag mit dem Titel „Licht als Stressor oder Stimulans - Psychophysiologische Wirkungen der Beleuchtung auf den arbeitenden Menschen“ (Download hier). Ich hatte mittlerweile ein Vierteljahrhundert über die Wirkungen des Lichts auf den Menschen geforscht, etwa 1.000 Menschen in Fußballstadien befragt, 4.500 Arbeitsplätze studiert. Aber ich konnte mich immer noch nicht entscheiden, ob Licht „gut“ ist (Stimulans) oder eher „schlecht“ (Stressor).

Was mir insbesondere fehlte, war ein Modell für “Licht und Gesundheit”. Eine Beschreibung der Auswirkungen von Licht auf die Gesundheit des arbeitenden Menschen setzt voraus, dass man eine modellhafte Vorstellung von den Wirkungsmechanismen entwickelt. Diese nennt sich im Arbeitsschutz Einwirkungsdefinition. Bevor man einen Umweltfaktor, der als „unangenehm“ erlebt wird, auch als einen Faktor der Beeinträchtigung der Gesundheit bezeichnen kann, ist die Festlegung der Einwirkungsdefinition erforderlich. Der betrachtete Faktor muss eine nachvollziehbare Einwirkung auf den Organismus ausüben, damit sich dieser überhaupt verändert. Aber nicht jede feststellbare Veränderung eines Organismus wird gleichsam als eine Beeinträchtigung der Gesundheit bezeichnet, da jede Information aus der Umwelt eine Veränderung hervorruft. So verändert z.B. ein Warnsignal die Hirnströme, ohne dass man dies als Beeinträchtigung der Gesundheit ansieht.

Richtig schwierig wird die Sache, wenn man nicht nach einer „Beeinträchtigung“ der Gesundheit sucht, sondern nach einer manifesten Erkrankung, als deren Verursacher man Licht nachweisen will. Die größte Schwierigkeit dürfte dabei sein, dass nur Mediziner relevante gesundheitliche Daten erheben dürfen. Sie sind auch die Einzigen, die Diagnosen stellen können und dürfen. Beiden Problemen kann man begegnen, indem ein Mediziner die Projektleitung übernimmt oder wenigstens sich maßgeblich beteiligt. Dann bleibt aber immer noch das Problem, dass Licht in der Medizin etwas anderes ist als in der Lichttechnik. Viele Heilmethoden in der Medizin nutzen Wirkungen von Strahlungen, die für die Lichttechnik kein Licht sind. Für den Lichttechniker gehört das alles zu „Photobiologie“.

Die Geschichte der Photobiologie reicht hinter unsere Zeitrechnung zurück. Schon in der Antike beobachteten Menschen den Einfluss des Lichts auf das Leben. Der Begriff "Photobiologie" existierte zwar noch nicht, aber die Konzepte waren da: Die Nutzung von Sonnenlicht zu Heilzwecken (Heliotherapie) war bei den Griechen und Römern bekannt. Die "moderne" Photobiologie ist etwa 120 bis 150 Jahre alt. In dieser Zeit wurden die Mechanismen dahinter entschlüsselt, z.B.: Downes und Blunt bewiesen 1877, dass ultraviolettes (UV) Licht Bakterien abtöten kann. Niels Finsen erhielt 1903 den Nobelpreis für die Behandlung von Hautkrankheiten mit konzentrierter Lichtstrahlung (Lichttherapie). Die Photobiologie ist als eigenständige, organisierte Fachdisziplin etwa 70 bis 80 Jahre alt. 1954 wurde das Comité International de Photobiologie (heute die International Union of Photobiology) gegründet.

Will man mit einer Studie ursächliche Beziehungen zwischen Licht und ihren Wirkungen aufdecken, muss man neben direkten Wirkungen wie Blendung („primäre“ Wirkung“) auch „sekundäre“ Wirkungen wie die Ausschüttung von Hormonen wie Cortisol  erfassen. Ist das Licht vermutlich erst über den Umweg von hormonellen Veränderungen  (z.B. Beeinflussung der Arbeitsleistung infolge circadianer Rhythmusstörungen) beteiligt, spricht man von „tertiären“ Wirkungen.

Zusammenfassung der Wirkungen

Primäre Wirkungen (momentan eintretende Wirkungen)

Das sind durch Strahlungseinfluss unmittelbar entstehende Wirkungen, wozu insbesondere die Sehvorgänge zählen. Die darüber hinausgehenden primären Wirkungen (z.B. Hautpigmentierung) beschreibt die Photobiologie. Bei den primären Wirkungen kann man eindeutige Ursache-Wirkungs-Beziehungen finden und diese mit geeigneten technischen Einrichtungen messbar machen. Aus diesem Grunde lassen sich Techniken und Maßnahmen entwickeln, die primäre Wirkungen gezielt erzeugen, beispielsweise Ausleuchtung von Arbeitsobjekten zum besseren Erkennen oder Bestrahlung von Haut, um eine Bräunung zu erreichen.

Sekundäre Wirkungen (nach längerer Dauer eintretende Wirkungen)

Diese Wirkungen werden mittelbar verursacht, so z.B. die Aktivierung des Körpers infolge einer hellen Umgebung oder die Steigerung der Leistungsfähigkeit durch eine als angenehm empfundene Beleuchtung. Bei diesen Wirkungen lassen sich Ursache-Wirkungs-Beziehungen nicht einfach herstellen bzw. messen. Man weiß beispielsweise, dass eine Beleuchtung mit geringer Blendwirkung nicht nur durch ihre primäre Wirkung (bessere Sehleistung) die Belastung des Menschen mindert, sondern auch durch Minderung der subjektiven Ermüdung. Die letztere Wirkung entzieht sich aber in der Regel einer genauen Ermittlung. Zu den wichtigsten sekundären Wirkungen können Einflüsse auf die Hormonausschüttung gezählt werden, die vom Licht erzeugt werden.

Tertiäre Wirkungen (langfristig eintretende Wirkungen)

Diese Wirkungen werden durch Vorgänge beeinflusst bzw. ausgelöst, die mit den primären und sekundären Wirkungen der Strahlung zusammenhängen. Zu solchen Wirkungen gehören Einflüsse auf das Immunsystem oder Beeinflussung bestimmter Krebserkrankungen, deren Entstehung und Verlauf in einer noch nicht bekannten Weise mit Licht zusammenhängen. Eine Ermittlung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen ist bei diesen Einflüssen naturgemäß noch schwieriger als bei den primären und sekundären Wirkungen.

Eines der langlebigsten Probleme der Lichtforschung besteht in dem Bemühen, eine Beziehung zwischen Lichtexpositionen und Krebsentstehung zu finden.

Licht als Stimulans oder Stressor – und was das mit Krebs zu tun hat

Die Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen der „Beleuchtung“ und der Gefahr einer Krebsentstehung blickt auf eine lange Geschichte zurück. Eigentlich war der zuerst vermutete Verursacher gar keine Beleuchtung, sondern die Sonne selbst. Der deutsche Hautarzt Paul Gerson Unna untersuchte Seeleute in Hamburg und stellte fest, dass diejenigen, die jahrelang der Witterung und der Sonne ausgesetzt waren, eine spezifische Form der Hautalterung und schließlich bösartige Veränderungen entwickelten (1894). Unna eröffnete 1884 eine private Hautklinik in Hamburg-Eimsbüttel, die er Dermatologicum nannte und in der er sich ganz auf sein Spezialgebiet konzentrieren konnte. Sein in diesem Jahr veröffentlichtes Buch Histopathologie der Hautkrankheiten fasste das gesamte damalige Wissen zu Hautkrankheiten zusammen und machte ihn zu einem der führenden Dermatologen seiner Zeit.

Unna arbeitete eng mit dem Apotheker Paul Beiersdorf und seinem Nachfolger zusammen. Aus dieser Zusammenarbeit ist später Nivea entstanden, die erste Hautcreme der Welt. Deren Rezeptur ist bis heute nahezu unverändert geblieben.

Unna prägte den Begriff "Seemannshaut" (Cutis nautica). Er vermutete bereits damals, dass das Sonnenlicht nicht nur die Haut altern lässt, sondern direkt für die Tumorentstehung verantwortlich ist. Obwohl Unna die klinische Beobachtung machte, fehlte der experimentelle Beweis. Diesen lieferte der Brite George Milner Findlay. Findlay setzte Mäuse künstlicher UV-Strahlung aus und konnte so zum ersten Mal in einer kontrollierten Umgebung Hautkrebs induzieren. Damit war bewiesen, dass es kein Zufall war, sondern dass die physikalische Strahlung des Lichts biologische Schäden verursacht, die zu Krebs führen.

Noch war es nicht genau bekannt, was von der Strahlung der Verursacher war. Im Prinzip kann jede Energiezufuhr Zellen schädigen und Mutationen verursachen, darunter auch solche, die man Tumor nennt. Der argentinische Forschende Angel Roffo untersuchte in den 1930ern die Wirkung verschiedener Lichtspektren. Er konnte zeigen, dass nicht das sichtbare Licht, sondern der ultraviolette Bereich (UV) die krebserzeugende Wirkung hat. Er bewies zudem, dass Glas (das UV-B filtert) vor dieser Wirkung schützt, was die Gefahr weiter auf die unsichtbaren UV-Strahlen eingrenzte.

Wie im Kapitel Licht und Gesundheit – Untrennbar aber diskutierbar … beschrieben, war ein großer Teil der Menschheit auf dem anderen Trip. Man sah in UV die heilenden Strahlen der Sonne, die himmlische Medizin. Die einen versuchten, mit speziellen Gläsern (z.B. Vita-Glass) die UV-Strahlen in die Räume zu holen. Selbst Züge und Reisebusse sollten “UV-durchlässig” und damit gesund werden. General Electric hat gar Lampen entwickelt, die die Beleuchtung in den Räumen “gesund” machen sollten, indem sie UV erzeugen. Sie wurden in Räumen installiert, die man in dunklen Stadtvierteln bewohnte. Schulen und Kitas wurden für "gesundes" Licht, sprich viel UV, umgestaltet.

Im Grunde genommen waren die Zielkonflikte, die ich in den Beiträgen Wirkung von UV auf Mortalität und Zu Tode geschützt? Warum UV-Exposition neu bewertet werden muss behandele, programmiert. Dass sie bis heute in einer Form weiterbestehen, ist kein Wunder. Denn Schaden oder Nutzen ist im Allgemeinen eine Sache der Dosis, man kann mit Giften heilen und mit Heilmitteln vergiften. Wie die Dosis bei UV zusammenkommt, ist nicht einmal allen Dermatologen bekannt. Sie argumentieren mit der Gefahr des Hautkrebses. Die gefährlichere Form davon, der schwarze Hautkrebs, wird hauptsächlich durch erlittene Sonnenbrände in der Kindheit verursacht. Mir ist nicht gelungen, eine statistische Unterscheidung zwischen dieser Ursache und den restlichen Ursachen dieser Krebsart aufzufinden. Es besteht eine seltene Einigkeit in dieser Frage, man redet von 5 Sonnenbränden oder einem Sonnenbrand und gibt die Erhöhung der Wahrscheinlichkeit einer Erkrankung an (1 schwerer Sonnenbrand (Kindheit) ca. 2-faches Risiko, 5+ Sonnenbrände (Kindheit/Jugend) ca. 3,5 bis 5-faches Risiko). Sonnenbrände werden primär von der UV-B-Strahlung ausgelöst.

Die weniger gefährliche Art, der weiße Hautkrebs, scheint hingegen durch eine lebenslange Kumulation von UV-A-Strahlungsexpositionen verursacht zu werden. Eine entsprechende Dosis kann man an ganz unverdächtiger Stelle bekommen, so z.B. durch Autofahren. Klimatisierte und gut gegen Lärm abgedichtete Autos geben einem das Gefühl, gegen alles Mögliche geschützt zu sein. Gegen UV-A schützt kein Glas und keine Klimaanlage.

Es waren also zwei recht unterschiedliche Einwirkungsmechanismen für die Krebsentstehung durch Licht im Gespräch: kumulative Wirkung von Einzelereignissen (Sonnenbrände, UV-B) und kumulative Wirkung einer Strahlexposition über lange Zeiten (Haut vergisst nicht!, UV-A). Mit Fritz Hollwich, einem renommierten deutschen Professor für Augenheilkunde, kam ein anderer Wirkungsmechanismus ins Gespräch. Hollwich argumentierte nicht, dass Leuchtstofflampen direkt wie UV-Strahlung Mutationen in der Haut auslösen. Seine Theorie war komplexer und basierte auf der Endokrinologie (Hormonlehre): Er behauptete, dass das Spektrum von herkömmlichen Leuchtstofflampen, das oft starke Peaks in bestimmten Farben hat und andere Wellenlängen ausspart, den menschlichen Hormonhaushalt massiv störe. Er zeigte auf, dass die Bestrahlung mit künstlichem Licht zu einem unnatürlichen Anstieg von Stresshormonen wie Cortisol und ACTH führe.

Hollwichs Studien wurden von der Lichttechnik heftig zurückgewiesen. So hat die Erwiderung seiner Thesen durch Münchner Professoren eine gewisse Tradition (Schober, H., 1950, Schober, H. 1954, Schober, H. 1971, Hartmann, E.; Müller-Limmroth, W. 1981)[1]. Insbesondere fehlte eine glaubhafte Einwirkungsdefinition. Allerdings lag Hollwich mit der Endokrinologie nicht weit von der wahren Wirkungsweise entfernt. Die moderne Forschung (seit den 2000ern) konzentriert sich eher auf den Zeitpunkt der Lichtexposition (Störung des Biorhythmus/Melatonin durch Licht in der Nacht), was tatsächlich als „wahrscheinlich krebserregend“ (Gruppe 2A der IARC) eingestuft wird – allerdings geht es hier um Schichtarbeit, nicht um das Spektrum der Lampe an sich. Aber auch die Wirksamkeit des Spektrums wurde nicht zuletzt durch den Standard der CIE S 026:2018 “CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light” anerkannt: Die Berechnung der melanopischen Wirksamkeit des Lichts hängt eindeutig vom Spektrum ab. Vielmehr beruht sie auf dem Spektrum.

Die in dem letzten Teil behandelte Wirkungsweise weicht von der üblichen Vorstellung über die Einwirkung physikalischer Faktoren erheblich ab. Licht ist nicht primär verantwortlich für die fragliche Wirkung, sondern nur über seinen Einfluss auf Körperhormone. Man könnte sie sekundär oder tertiär nennen. Oder der Wirkungspfad sitzt noch tiefer, weil an dem Vorgang Melatonin beteiligt ist, dessen Alter in der gleichen Größenordnung liegt wie das Alter der Erde.(s. Beitrag Portrait: Melatonin – Archaisch und lebenswichtig)

Einen weitaus umfangreicheren Ansatz verfolgen US-amerikanische Epidemiologen bei der Erforschung der möglichen Ursachen von Brustkrebs. Sie haben festgestellt, dass bestimmte biologische Funktionen in Abhängigkeit von der Entfernung des Aufenthaltsortes vom Äquator anders verlaufen. So z.B. der Blutdruck.

Diese Feststellung widerspricht der allgemeinen Vorstellung, dass die Lebensbedingungen am Äquator am problematischsten sind und in den gemäßigten Breiten geünder sind. Auch die Kurve der Überlebenschancen von Frauen nach einer Brustoperation verläuft ähnlich.

Michael Holick, von dem diese Bilder stammen, führt die Wirkung auf Lichteinflüsse zurück. Allerdings fehlt auch hier eine Einwirkungsdefinition außer einer Erklärung mit den Vitamin-D-Werten (s. Beitrag Wirkung von UV auf Mortalität) Damit wäre der Wirkungspfad noch verschlungener als der über die Beeinflussung der Hormone: Menschen bleiben länger als früher in Innenräumen ➪ Es fehlt an UV-Strahlung ➪ Mangel an UV-Strahlung verursacht diverse Wirkungen ➪ Künstliches Licht erhöht Brustkrebsrisiko.

Fazit

Lichtwirkungen auf den Menschen zu untersuchen, scheint auf den ersten Blick nicht allzu kompliziert zu sein. In Wirklichkeit sind mehrere Disziplinen wie Medizin. Chronobiologie, Photobiologie et al. sind seit Jahrzehnten oder noch länger damit befasst, solche Wirkungen überhaupt zu verstehen. Fiat lux – Es werde Licht oder Lux vita est  - Licht ist Leben, sind uralte Sprüche, deren tieferer Sinn ist, dass das Leben so tief mit dem Licht verwoben ist, dass jede Erforschung eine Herausforderung bedeutet.

[1]  Schober, H.: Die angeblichen Sehstörungen bei Beleuchtung durch Entladungslampen, Lichttechnik 2, 1950, S. 103; Schober, H.: Die angeblichen Sehstörungen bei Beleuchtung durch Entladungslampen, Lichttechnik 6, 1954, Schober, H.: Gutachtliche Denkschrift zur Verträglichkeit des Leuchtstofflampenlichts, LiTG Karlsruhe, 2. Auflage, 1971 S. 215-218; Hartmann, E.; Müller-Limmroth, W.: Stellungnahme zur Frage der Verträglichkeit des Leuchtstofflampenlichtes, LiTG, Karlsruhe, 1981

 

Ist LED-Beleuchtung effizienter als die Glühlampenbeleuchtung? Eine physiologische Betrachtung

Zahlen sind hervorragende Diener,
aber miserable Wegweiser
Anonymus

Kurzfassung

LED‑Beleuchtung gilt als energieeffizient, weil sie fast ausschließlich Licht im sichtbaren Bereich erzeugt – üblicherweise zwischen 380 und 650 nm. Glühlampen und Sonnenlicht hingegen strahlen über ein viel breiteres Spektrum (300–2500 nm), das auch UV‑ und vor allem Infrarotanteile umfasst.

Eine aktuelle Studie von Barrett & Jeffery (2026) zeigt, dass diese Spektralverengung bei LEDs negative Auswirkungen auf die Mitochondrien und damit auf Stoffwechsel, Alterung und visuelle Leistungsfähigkeit haben kann. Insbesondere kurze Wellenlängen (420–450 nm), die bei LEDs dominieren, unterdrücken die mitochondriale Atmung, während längere Wellenlängen (670–900 nm) diese verbessern.

Insgesamt argumentiert dieser Beitrag, dass die Beurteilung von Lichtquellen nicht nur auf ihrer Lichtausbeute in Lumen/Watt basieren sollte: Die gesundheitlichen und visuellen Auswirkungen des Spektrums sind mindestens ebenso entscheidend.

Was ist die visuelle Effizienz?

Die Effizienz von Lichtquellen wird sinnvollerweise daran gemessen, welchen Gegenwert man für die Energie erhält, die man in die Lampe steckt. Die Größe, die man hierzu heranzieht, ist üblicherweise die Lichtausbeute in Lumen/Watt. Lumen ist die Einheit des Lichtstroms, den ein Leuchtmittel erzeugt. Dieser gilt als die erwünschte Nutzwirkung.

Die Rechnung geht dann ohne Einschränkung auf, wenn das so berechnete Licht für die erzeugte Sehleistung allein maßgeblich ist. Man nimmt im Allgemeinen an, das sei der Fall, weil der Lichtstrom auf der Basis der Definition von Licht nach CIE (V(λ)-Kurve) erfolgt, die alle Strahlung berücksichtigt, die eine Sehempfindung hervorruft. Die hier besprochene Beziehung ist die Grundlage für den Handel mit Licht und Lichtprodukten.

Während die Glühlampe als sehr ineffizient galt und deswegen von der EU verboten wurde, wurde die LED-Technologie insbesondere wegen der Energieeffizienz gefördert. Der Unterschied ist immens. Während die Allgebrauchsglühlampe etwa bei 15 lm/W lag, erreichen weiße LEDs mittlerweile Werte bei 140 lm/W.

Die wahre Rechnung wäre, wenn man die durch die Beleuchtung erzeugte Sehleistung dem Energieverbrauch gegenüberstellen würde. Dies ist allein deswegen nicht möglich, weil es keine vernünftige Definition von Sehleistung gibt. (mehr dazu z.B. hier Vom Elend, ein Lichtplaner in Deutschland zu sein oder da Halbe oder doppelte Beleuchtungsstärke bei Tageslicht?) Welche Definition man auch heranziehen mag, eine der wichtigsten Leistungen des Auges, Farben zu erkennen, gehört nicht zur Sehleistung.

Woher kommt der Effizienzunterschied zwischen Leuchtmitteln

Da ein Leuchtmittel weder Energie erzeugen noch vernichten kann, strahlt es alle Energie, die man in sie hineinsteckt, wieder ab. Dies kann bei Stralungsquellen, die zur Lichterzeugung verwendet werden, in drei Bereichen erfolgen: Wellenlänge < 380 nm (UV) , 380 nm – 780 nm (Licht) und über 780 nm (IR). Der gesamte Bereich wird optische Strahlung genannt, weil man sie mit optischen Instrumenten messen kann.

LEDs kann man so bauen, dass ihre gesamte Strahlung als Licht erzeugt wird. Daher die große Effizienz. Die allergrößte Effizienz würde eine LED erreichen, die alles Licht bei 555 nm abstrahlt. Allerdings kann man mit diesem Licht keine Beleuchtung betreiben. Deswegen erfolgt die Effizienzbetrachtung nur für weißes Licht.

Schwachstelle der Betrachtungsweise

Die Schwachstelle dieser allgemein üblichen Betrachtungsweise sehen Forschende darin, dass die Hellempfindung nicht den gesamten Sehvorgang erfasst. Sie gehen davon aus, dass sich das menschliche Leben unter einer Strahlung mit Wellenlängen von 300 nm bis 2500 nm entwickelt hat. Hingegen würden die LED-Beleuchtungen sich auf den Bereich von 380 bis 650 nm beschränken. Daher wäre die Lichtausbeute nur scheinbar hoch.

In Nature wurde in Januar eine Studie von E. M. Barrett und G. Jeffrey veröffentlicht, die nachweist, dass die LED-Beleuchtung mit diesem schmalen Frequenzband die Sehleistung gegenüber Sonnenlicht verschlechtert.

Barrett, E.M., Jeffery, G. LED lighting (350-650nm) undermines human visual performance unless supplemented by wider spectra (400-1500nm+) like daylight. Sci Rep 16, 3061 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35389-6

Ergebnis der Nature-Studie)

Nachfolgend die Kurzfassung der Autoren übersetzt durch deepl (Absätze von mir eingefügt, um das Lesen zu erleichtern.. Die benutzten Daten können bei Glenn Jefffrey mit einer Begründung abgerufen werden: g.jeffery@ucl.ac.uk

Das Leben hat sich unter breitspektralem Sonnenlicht entwickelt, das von Ultraviolett bis Infrarot (300–2500 nm) reicht. Dieses spektral ausgewogene Licht hat die Physiologie und den Stoffwechsel des Lebens geprägt. In der modernen Beleuchtung dominieren jedoch seit kurzem Leuchtdioden mit eingeschränktem Spektrum (350–650 nm).

Das Fehlen längerer Wellenlängen bei LEDs und die Dominanz kurzer Wellenlängen wirken sich auf die Physiologie aus und beeinträchtigen die normale mitochondriale Atmung, die den Stoffwechsel, Krankheiten und den Alterungsprozess reguliert. Mitochondrien sind lichtempfindlich.

Das in LEDs vorherrschende Licht im Bereich von 420–450 nm unterdrückt die Atmung, während tiefes Rot/Infrarot (670–900 nm) die Atmung bei Alterungsprozessen und einigen Krankheiten, einschließlich der Blutzuckerregulation, steigert. Hier ergänzen wir LED-Licht zwei Wochen lang durch Breitbandlicht (400–1500 nm+) und testen die Farbkontrastempfindlichkeit. Wir zeigen eine signifikante Verbesserung dieses Messwerts, die auch nach dem Wegfall der zusätzlichen Beleuchtung noch 2 Monate anhält.

Mitochondrien kommunizieren im gesamten Körper und haben systemische Auswirkungen nach regionaler Lichtexposition. Dies beinhaltet wahrscheinlich veränderte Muster der Serum-Zytokin-Expression, was die Möglichkeit weiterer negativer Auswirkungen von LEDs auf die menschliche Gesundheit nahelegt, insbesondere bei älteren Menschen oder in klinischen Umgebungen, in denen Personen geschwächt sind. Eine Änderung der Beleuchtung in diesen Umgebungen könnte ein äußerst kostengünstiger Weg zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit sein.

Diskussion durch die Autoren (nicht editiert)

Wir zeigen, dass sich die Sehleistung von Personen, die unter Standard-LED-Beleuchtung arbeiten, durch die Einwirkung von Glühlampenlicht, dessen Spektrum dem Tageslicht ähnelt und eine umfangreiche Infrarotkomponente aufweist, deutlich verbessert. Diese Daten stimmen mit der Hypothese überein, dass LED-Beleuchtung die Sehleistung des Menschen beeinträchtigt. Dieses Ergebnis steht im Einklang mit Laborversuchen, bei denen bestimmte von LEDs erzeugte Rot-/Infrarot-Wellenlängenbereiche genutzt wurden, um die Sehfunktion bei Tieren und Menschen auf konservative Weise zu verbessern. Es gibt jedoch drei entscheidende Unterschiede zu diesen früheren Studien. Erstens haben wir lediglich die Umgebungsbeleuchtung in einer Arbeitsumgebung mit Bewegungsfreiheit verändert. Zweitens haben wir signifikante, ausgewogene Verbesserungen sowohl im Protan- als auch im Tritan-Bereich erzielt. Zuvor führte die Exposition gegenüber einem begrenzten experimentellen 670-nm-Licht zu Verbesserungen, die stark zugunsten der Tritan-Funktion verzerrt waren. Daher führt die Exposition gegenüber Vollspektrum-Beleuchtung zu einem ausgewogenen Muster der Verbesserung der Sehleistung. Drittens haben wir gezeigt, dass Verbesserungen der Sehfunktion nach der Exposition gegenüber Glühlampenlicht bis zu 6 Wochen und möglicherweise darüber hinaus anhalten, während die Vorteile von rotem Licht mit eingeschränktem Spektrum aus einer einzelnen LED auf etwa 5 Tage begrenzt waren. Diese drei Merkmale verändern die Art und Weise, wie langwelliges Licht zur Verbesserung der menschlichen Physiologie eingesetzt werden kann, indem es in normalen Umgebungen mit anhaltenden, ausgewogenen Effekten bereitgestellt wird. Diese Ergebnisse sind neuartig und könnten Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben.

Die Evolution des Lebens auf der Erde erstreckt sich über 4 Milliarden Jahre, die des Menschen über etwa 4 bis 5 Millionen Jahre seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren der Primaten. All dies fand unter Sonnenlicht statt, dessen Spektralbereich etwa 300 bis 2500 nm+ umfasst, wobei innerhalb dieses Bereichs stets ein Gleichgewicht zwischen kurzen und längeren Wellenlängen herrschte. Die Nutzung des Feuers durch den Menschen vor 1–2 Millionen Jahren ergänzte das Sonnenlicht, als dieser Afrika verließ, da dessen Spektrum ähnlich ist und einen hohen Infrarotanteil aufweist. Ebenso wies die bis etwa zum Jahr 2000 verbreitete Edison-Glühfadenlampe ein dem Sonnenlicht ähnliches Spektrum auf. Um 2010 herum setzte sich jedoch die LED-Beleuchtung mit ihrem stark eingeschränkten Spektrum (350–650 nm) und ihren energiesparenden Eigenschaften durch, was zu einem Verlust an Infrarotlicht in der bebauten Umwelt führte.

Die Physiologie von Lebewesen ist in einem über die Arten hinweg hochkonservierten Muster an das natürliche Umgebungslicht angepasst. Licht beeinflusst die Mitochondrienfunktion, die ein zentraler Regulator des Stoffwechsels und des Alterungsprozesses bei Tieren ist. Wenn sich das Gleichgewicht zwischen kurzen und langen Wellenlängen verschiebt, hat dies Auswirkungen auf die Mitochondrien. Bei vorherrschender Exposition gegenüber kürzeren Wellenlängen, wie bei LED-Beleuchtung, nimmt die Mitochondrienfunktion ab. Die Proteine der Mitochondrienkomplexe werden abgebaut, und die ATP-Produktion ist verringert. Mit einem verringerten Glukosebedarf der Mitochondrien kommt es zu einer Gewichtszunahme und zu Störungen der Serumzytokine. Folglich besteht, im Einklang mit der mitochondrialen Theorie des Alterns, eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für das Altern und den Tod von Zellen bzw. Organismen. Es wird vermutet, dass dies teilweise darauf zurückzuführen ist, dass Licht im Bereich von 420–450 nm, das bei LEDs vorherrscht, von Porphyrin absorbiert wird und die daraus resultierende Produktion von Sauerstoffsingulett-Radikalen Entzündungen fördert.

Umgekehrt wird die Exposition gegenüber längeren Wellenlängen mit einem erhöhten mitochondrialen Membranpotenzial und einer erhöhten Konzentration von Proteinen der mitochondrialen Komplexe in Verbindung gebracht, deren Gehalt mit zunehmendem Alter und bei Erkrankungen abnimmt. Dies wiederum geht mit einem erhöhten ATP-Spiegel, einer verminderten Entzündungsreaktion und einer verlängerten durchschnittlichen Lebenserwartung einher. Die experimentelle Anwendung längerer Wellenlängen in solchen Situationen wird gemeinhin als Photobiomodulation bezeichnet.

Die Netzhaut weist den höchsten Stoffwechsel im Körper sowie eine hohe Mitochondrienkonzentration auf. Der Stoffwechsel der Netzhaut nimmt mit zunehmendem Alter ab, was jedoch bei verschiedenen Spezies durch langwelliges Licht teilweise ausgeglichen werden kann. Beim Menschen verbessert eine einzige 3-minütige Bestrahlung mit 670 nm das Farbsehen innerhalb von 3 Stunden, wobei dieser Effekt fast eine Woche lang anhält. Was die Autoren dieser Studie jedoch nicht berücksichtigten, war, dass dies in einer Population geschah, die hauptsächlich unter LED-Belechtung arbeitete und lebte, was ihre Ausgangswerte möglicherweise verfälscht hat. Hier haben wir keinen Versuch unternommen, die Lichtexposition oder die Bewegungen der Probanden zu kontrollieren, wie es bei Laborversuchen der Fall wäre. Vielmehr war es unser Ziel, breitbandiges Langwellenlicht in eine Arbeitsumgebung einzubringen, um die menschliche Leistungsfähigkeit durch mitochondriale Manipulation in einem translationalen Schritt zu verbessern.

Es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass die Einwirkung längerer Wellenlängen systemische Auswirkungen hat. Durieux et al. stellten im Zusammenhang mit Experimenten an C.elegans fest: „Wir haben festgestellt, dass eine Störung der Mitochondrien in einem Gewebe vom mitochondrialen Stressreaktionsweg in einem entfernten Gewebe wahrgenommen und darauf reagiert wird.“ Bei Mäusen zeigen sich signifikante, deutliche Veränderungen der Serumzytokin-Expression bei Expositionen sowohl gegenüber kurzwelligem als auch langwelligem Licht. In ähnlicher Weise senkt die Exposition der Körperoberfläche (mit Ausnahme der Augen) gegenüber langwelligem Licht den Blutzuckerspiegel beim Menschen signifikant und erhöht den Sauerstoffverbrauch. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass eine mitochondriale Hochregulation den Kohlenhydratbedarf erhöht, um die gesteigerte ATP-Produktion zu unterstützen. Weitere systemische Auswirkungen lassen sich bei experimentell induziertem Parkinson bei Primaten beobachten und sind dort deutlich erkennbar. Licht, das durch Implantate gezielt auf die Substantia nigra gerichtet wird, ist wirksam bei der Linderung der Symptome, aber ebenso wirksam ist Licht, das auf distale Stellen gerichtet wird.

Einzelne 3-minütige Bestrahlungen bei 670 nm bleiben etwa 5 Tage lang wirksam. Wir zeigen jedoch, dass sie bei einem breiteren Spektrum 6 Wochen lang wirksam bleiben, obwohl wir das Ende der Wirkung nicht feststellen konnten. An dieser Stelle lohnt es sich, mögliche Wirkmechanismen zu betrachten, die nach wie vor umstritten sind. Historisch gesehen wurde angenommen, dass Verbesserungen durch rotes Licht auf die Lichtabsorption durch Cytochrom C in der Atmungskette zurückzuführen sind. Positive Effekte werden jedoch in vitro auch in Abwesenheit dieses Cytochroms festgestellt. Folglich wurde vermutet, dass längere Wellenlängen die Viskosität des Wassers um die rotierenden ATP-Pumpen herum verringern, wodurch der Rotor an Geschwindigkeit zunehmen kann. Dies kann die anhaltenden Auswirkungen der Lichtexposition nicht erklären, da dieser Effekt relativ vorübergehend sein müsste, da die Viskosität nach Entzug des Lichts rasch ansteigen würde. Ein wesentliches Merkmal der Absorption von Licht mit langer Wellenlänge ist jedoch die erhöhte Proteinsynthese in der Atmungskette. Diese Proteine unterliegen im Laufe des Tages Schwankungen, und Komplex IV wird nach Bestrahlung mit rotem Licht hochreguliert. Während rotes Licht also zunächst die Drehzahl der Rotorpumpen erhöhen mag, folgt darauf rasch eine Steigerung der Proteinsynthese, die zu einer höheren Kapazität der Atmungskette führen könnte. Die Lebensdauer dieser Proteine könnte dann die Dauer der Wirkung bestimmen.

Bei der mitochondrialen Proteinsynthese werden lediglich dreizehn Polypeptide gebildet. Dieser Prozess verlangsamt sich wahrscheinlich mit zunehmendem Alter und trägt vermutlich zum altersbedingten Rückgang der Mitochondrienfunktion bei. Entscheidend ist jedoch, dass wir weder die Geschwindigkeit der mitochondrialen Proteinsynthese noch die Lebensdauer dieser Proteine noch das Tempo ihres Abbaus kennen. Wir vermuten, dass dies entscheidende Faktoren für die Dauer der Auswirkungen von Lichteinwirkung sein könnten.

LED-Beleuchtung hat eindeutig das Potenzial, die Sehleistung zu beeinträchtigen, wahrscheinlich durch eine verminderte mitochondriale Funktion. Da sich gezeigt hat, dass lichtinduzierte Veränderungen der mitochondrialen Leistungsfähigkeit systemische Auswirkungen haben, könnten die hier aufgezeigten Auswirkungen von LEDs weitreichender sein als ursprünglich angenommen. Angesichts der weit verbreiteten Nutzung von LEDs könnte dies ein wichtiges Thema für die öffentliche Gesundheit und klinische Umgebungen darstellen, wo eine Anpassung der Beleuchtungsmuster unter Berücksichtigung dieses Aspekts zu bedeutenden positiven Ergebnissen führen kann.

Angesichts unserer Ergebnisse stellt sich die Frage, welche Lösungen zur Verbesserung der Gesundheit im Hinblick auf die Beleuchtung in der bebauten Umwelt gefunden werden können. Glühlampen, die, wie wir hier zeigen, einen deutlich positiveren Einfluss haben als herkömmliche LEDs, werden aus Gründen der Energieeffizienz weltweit aus dem Verkehr gezogen, wobei der Fokus ausschließlich auf dem erzeugten sichtbaren Licht liegt.

Eine Lösung könnte in der Entwicklung von Beleuchtungskörpern mit mehreren LEDs längerer Wellenlänge liegen, um einen größeren Bereich des nahen Infrarots abzudecken. Unsere Versuche in dieser Hinsicht waren jedoch nur begrenzt erfolgreich. Mehrere eng beieinander liegende Spektralpeaks erzeugen keine gleichmäßige Spektralstrahlung, wie sie bei Glühlampen und Sonnenlicht zu finden ist, was für die Funktionsverbesserung problematisch ist und bislang noch keine Ergebnisse gebracht hat. Dies könnte möglicherweise durch eine größere Anzahl von Spektralpeaks mit engerem Abstand überwunden werden. Dies wirft jedoch eine Reihe anderer Probleme hinsichtlich der Kosten und des erhöhten Energieverbrauchs auf, wodurch diese Lösung im Hinblick auf die ökologische Nachhaltigkeit nicht besser ist als die Beibehaltung von Glühlampen.

Entscheidend bei diesem Thema ist die Frage, wie viel Infrarotstrahlung erforderlich ist, um eine verbesserte Funktion aufrechtzuerhalten. Infrarotstrahlung wird in der bebauten Umgebung von relativ wenigen Materialien absorbiert, und aktuellen Studien zufolge muss der Umgebung nur relativ wenig hinzugefügt werden, um eine Wirkung zu erzielen. Eine praktikable Option besteht jedoch darin, eine Glühlampe bei einer niedrigeren Temperatur zu betreiben, was sowohl zu Energieeinsparungen als auch zu einer längeren Lebensdauer des Geräts führt und zudem das spektrale Leistungsmaximum in Richtung längerer Wellenlängen verschiebt.

Wird dies mit einer Halogenlampe durchgeführt, bei der es sich um eine Art Glühlampe mit Wolframfaden handelt, hält der Faden länger, da sich verdampftes Wolfram wieder auf dem Faden ablagert, anstatt das Lampenglas zu schwärzen. Daher ist die Verwendung einer Halogenlampe bei niedrigerer Spannung eine realistische Alternative in Bezug auf Gesundheit und Energieverbrauch.

Anm.: Halogenlampen funktionieren bei niedrigen Temperaturen nicht. Aber auch eine normale Glühlampe kann bei halber Betriebsspannung praktisch unendlich leben.

Links und Literatur

Die Studie ist in vollem Umfang online erhältlich. Für Interessierte füge ich einen Download-Link bei.

Die Autoren zitieren 29 Studien. Hiervon scheinen mir einige besonders interessant:

Jeffery, G. et al. Longer wavelengths in sunlight pass through the human body and have a systemic impact which improves vision. Sci. Rep. 2025 July;15(1);24435. https://doi.org/10.1038/s41598-025-09785-3

Begum, R. et al. Near-infrared light increases ATP, extends lifespan and improves mobility in aged Drosophila melanogaster. Biol.Lett. ;11(3):20150073. (2015). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25788488/ PMID: 25788488.

Powner, M. B. & Jeffery, G. Light stimulation of mitochondria reduces blood glucose levels. J.Biophotonics. ;17(5):e202300521. (2024). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38378043/. PMID: 38378043.

Shore-Lorenti, C. et al. Shining the light on Sunshine: a systematic review of the influence of sun exposure on type 2 diabetes mellitus-related outcomes. Clin. Endocrinol. ;81(6):799–811. (2014). https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25066830/ PMID: 25066830.

Sivapathasuntharam, C., Sivaprasad, S., Hogg, C. & Jeffery, G. Aging retinal function is improved by near infrared light (670 nm) that is associated with corrected mitochondrial decline. Neurbiol. Aging 2017 Apr:52:66–70. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28129566/ PMID: 28129566.

Erinnerung an die Zukunft von einst

Das in diesem Artikel in Nature vor zwei Monaten veröffentlichte Argument war im Zuge der Diskussion eines Glühlampenverbots zu Beginn des Jahrhunderts mehrfach vorgebracht worden. Der Grundstein zum Verbot wurde mit der Verabschiedung der ersten Ökodesign-Richtlinie (2005/32/EG) im Juli 2005 gelegt. Diese Richtlinie schuf den Rahmen, um Mindestanforderungen an die Energieeffizienz von Produkten festzulegen. Damals wurde die Glühbirne noch nicht namentlich verboten, aber sie rückte als ineffizienter "Energiefresser" (da rechnerisch bis 95 % der Energie in Wärme statt Licht umgewandelt werden) ins Visier der Experten.

Der wichtigste Protagonist in Deutschland war Alexander Wunsch, der die Argumentation mit dem evolutionsbegleitenden Spektrum jüngst in Licht 1/26 präzisiert hat. Der Beitrag ist hier abrufbar:  Rückkehr der verbotenen Lampe. Wunsch führte in einem Beitrag von 2009 die Rolle des Infrarotanteils für die Funktion der Mitochondrien an: “Der Nahinfrarot-Anteil der Glühlampe stärkt die Funktion der Mitochondrien (Zellkraftwerke).“  Auch das Argument mit besserem Sehen wurde vorgebracht: „Durch die niedrigen Blauanteile erleichtert das Licht der Glühlampe den Sehvorgang, Kontrast und Sehschärfe werden um bis zu 50% erhöht.”

Sein damaliges Fazit lautete: “Aus ganzheitsmedizinischer Sicht käme das Verbot der Verwendung von Glühlampen einer staatlich verordneten KÖRPERVERLETZUNG gleich, solange kein gleichwertiges Leuchtmittel zur Verfügung steht!” (abrufbar unter Creative Commons Lizenz hier

Phantome, die unser Wissen beherrschen VI

Wo das Licht am hellsten ist,
ist der Schatten am tiefsten.

J.W.v. Goethe

In dieser Reihe beschreibe und kommentiere ich Wissen, das man gerne als “überkommen” bezeichnet. Das negative Urteil stimmt aber nicht immer. Ähnlich häufig darf man das Wissen überliefert oder tradiert bezeichnen. Dieses Urteil fällt eher neutral aus. Manchmal handelt es sich dabei um Grundwissen, das man besser nicht in Frage stellt.

Sonnenlicht ist gesund

Der Beitrag beschreibt das „Phantom“, die bis heute verbreitete Vorstellung, dass Sonnenlicht grundsätzlich gesund sei. Diese Idee entstand im Zuge der Industriellen Revolution, als Städte im Dunkel von Smog lagen und Menschen das Bedürfnis nach Licht hatten. Lichttechniker nutzten dies für künstliches „Tageslicht“, während Reformbewegungen wie die Progressiven versuchten, natürliche Helligkeit in Städte und Wohngebiete zu bringen. Dadurch wandelte sich weltweit das Schönheitsideal: Gebräunte Haut wurde zum Zeichen von Wohlstand.

Heute besteht ein Spannungsfeld zwischen den Vorteilen und Gefahren der Sonne. UV-Strahlung ist lebenswichtig für die Vitamin‑D‑Produktion, kann aber gleichzeitig schädlich wirken und Haut- sowie Augenerkrankungen auslösen. Besonders im Sommer führt übermäßige Sonnenexposition zu akuten Belastungen wie Sonnenbrand, Hitzeerschöpfung oder Sonnenstich. Arbeitgeber müssen Beschäftigte vor UV-Strahlen schützen.

Zur Geschichte des Phantoms

Dieses Phantom ist vermutlich so alt wie die Geschichte der menschlichen Zivilisation. In vielen alten Religionen galt die Sonne sogar als Gottheit. Seine heutige Ausprägung verdanken wir der Industriellen Revolution, die die Zentren der wichtigsten Industriestaaten derart in Finsternis hüllte, dass man den Tag kaum von der Nacht unterscheiden konnte. Dadurch setzte eine Pilgerfahrt zur Sonne ein bzw. eine Flucht aus den Industriezentren. Wer nicht verreisen konnte, wollte wenigstens die heilenden Strahlen der Sonne ins Haus holen. Selbst Reisebusse und Bahnzüge wurden mit UV-durchlässigen Fenstern ausgestattet, damit der Mensch den Segen der Natur empfangen konnte. Man erfand komplexe Lampen, die die heilenden Strahlen der Sonne gleich in der Wohnung produzieren sollten.

Den Beginn der Entstehung des Sonnenwahns erzählt das Kapitel Krankheiten der Finsternis – Geschichten aus New York und Chicago. Bei diesen Ereignissen spielten zwei Gruppen eine besondere Rolle. Zum einen waren es die Lichttechniker, die geschickt die historische Strömung für ihr Geschäft nutzten. Wenn Sonnenlicht gesund ist, aber leider nicht immer und nicht überall verfügbar ist, dann  erzeugen wir es eben elektrisch. Und wir machen es besser als die Natur. Deswegen wimmelt es in der Geschichte von Lichttechnik nur so von Tageslichtlampen. Licht mit einer Farbe, die einem das Blut in den Adern gefrieren lässt, heißt auch noch tageslichtweiß. Das gesamte Buch Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne dient eigentlich der Erklärung dieses Narrativs der Techniker.

Eine andere Gruppe, die Progressiven, wollten das Licht der Natur in die Siedlungen und Häuser der Menschen holen. Ihrem Bestreben verdanken wir z.B. die Gartenstädte dieser Welt. In dem Buch werden die Bemühungen der US-amerikanischen Progressiven dargelegt, die nicht wenig von deren Kollegen und Weggefährten aus Deutschland profitierten. Was in Deutschland in dieser Richtung passierte, erzählt das Kapitel Meanwhile in Old Germany …

All dies führte zu einer Änderung des Schönheitsideals weltweit. Hat einst der Adel die blasse Haut stolz getragen, um zu demonstrieren, dass er nicht arbeiten muss wie die armen Bauern, deren Haut die Sonne gerbt, wurde die gebräunte Haut zum Symbol der neuen Reichen, des gehobenen Bürgertums. Die neue Hautfarbe signalisierte, dass man nicht zu den armen Schichten gehörte, die den Sonnentag bei der Arbeit verbringen und den Rest ihres Lebens in lichtarmen Behausungen. Tan wurde nicht etwa in den Adelsstand erhoben, sondern gleich zu den Gottheiten gezählt: Great God Tan!

Vor und in den 1920ern kehrte sich diese Vorstellung aufgrund der hier dargestellten Vorgänge ins Gegenteil um. Was einst nobel und edel aussah, sah jetzt eher wie ein Opfer der Schwindsucht aus. Irgendwie erinnert das Ganze an Effi Briest, eine junge Adlige vom Land, die in Berlin an einer „diffusen“ Krankheit stirbt, die ihr Arzt Dr. Rummschüttel als Schwindsucht bezeichnet. Ein halbes Jahrhundert vor Fontanes Protagonistin war „Die Kameliendame“ von Alexandre Dumas d. J. aus der Welt geschieden, einer anderen Welt in Paris, aber an derselben Malaise.

Nicht nur Effie Briest und die Kameliendame verblassten ohne Sonne. Auch das indigene Mädchen Wildflower siechte dahin, bis eine Krähe sie rettete, indem sie ein Loch in den Himmel pickte. Die himmlische Medizin („The Great Sky Medicine“) verhinderte das Welken der armen Wildblume. Der Spruch der Autorin Elisabeth Jenkins zum Abschluss der Geschichte der Wildflower liest sich beinah herzzerreißend: „Jedes kleine Mädchen, das dahinsiecht und verblasst, wie es die Wildblume tat, kann gesund und glücklich gemacht werden durch die Große Himmlische Medizin, die große, warme und wundervolle Sonne.“

Auf zur Sonne? Brüder, zur Sonne, zur Freiheit – Die deutsche Version des russischen Lieds wurde etwa zur gleichen Zeit gesungen, als die Wildflower-Story erschien.

Ist das Sonnenlicht etwa nicht gesund?

Ein Jahrhundert danach, in unserer Zeit, besteht immer noch dieselbe Vorstellung, die sich damals entwickelt hat. Allerdings herrscht heute ein gnadenloser Kampf zwischen denen, die die Vorteile der UV-Strahlung hervorheben, und jenen, die immer wieder mit dem kommenden Frühling beginnend vor den Gefahren der Sonne warnen. Man hat nämlich in der Zwischenzeit gelernt, dass die UV-Strahlung ein „Agens“ ist, was so viel bedeutet wie ein Krankheiten hervorrufender Faktor.[i]

Eigentlich ist ein Agens „eine treibende Kraft“ oder „einwirkendes Prinzip“. Woraus sich die Rolle der UV-Strahlung bestens erklärt: Zu Urzeiten verhinderte sie die Entwicklung des Lebens überhaupt, weshalb es sich deswegen im Wasser entfalten musste. Später war sie durch Erzeugung von Mutationen an der Evolution beteiligt. Für den Menschen ist sie aufgrund der Vitamin-D-Produktion lebenswichtig. Ebenso kann sie für Organismen schädlich bis tödlich sein und wird seit Langem zur Desinfektion und Entkeimung eingesetzt. Zu Beginn der Evolution war die UV-Strahlung der Sonne tödlich, bis sich die Ozonschicht in der Atmosphäre ausbildete. Eine Schicht aus tödlichem Gas, die dem Leben auf der Erde die Freiheit zur Entfaltung schenkte.

Das Melatonin, von dem in diesen Tagen viel die Rede ist, ist vermutlich in diesen Urzeiten entstanden, die etwa 3 Milliarden Jahre zurückliegen. Es ist das Langzeitgedächtnis des Lebens, das in jenen Zeiten das Signal gab, sich vor der Sonne zu verstecken. Dass es beim heutigen Menschen das Startsignal für die Ruhezeit gibt, ist kein Paradox. Lebewesen beginnen mit der Melatoninproduktion am Ende des Tages. Die tagaktiven Wesen leiten daraus ab, dass sie sich auf die Ruhe vorbereiten sollen, die nachtaktiven verstehen das Gegenteil. So fehlt dem Menschen heute scheinbar die Warnung vor dem Licht. Der Mensch als Lichtwesen (homo diurnus) strebt nach dem Hellen. Und das Helle kommt von der Sonne.

Allerdings hat die Evolution des Menschen nicht in offenen Wüstenlandschaften oder Prärien stattgefunden, wo er große Teile des Tages der Sonne ausgesetzt war. Die Empfindlichkeitskurve des menschlichen Auges, die genau bei den Wellenlängen am höchsten ist, bei denen die Pflanzen das meiste Licht abweisen oder durchlassen, lässt vermuten, dass der Mensch unter dem Blätterdach von Bäumen entstanden sein muss. In solchen Umgebungen herrschen keine 100.000 lx Beleuchtungsstärke. Man ist auch nicht ungefiltertem UV-Licht ausgesetzt, außer durch den natürlichen Filter der Atmosphäre.

Wenn man gesund mit den Bedingungen der Evolution in Harmonie versteht, kann man daraus nur ableiten, dass das Sonnenlicht bei geringen Intensitäten mit Sicherheit gesund ist. Und ohne Dauerbestrahlung.

Heute empfängt die Mittelmeerregion jährlich etwa 360 bis 440 Millionen internationale Gäste, meist aus nördlicheren Ländern. Das entspricht rund einem Drittel aller Touristen weltweit. Great God Tan heißt, sich in die Sonne zu knallen, um möglichst schnell die “gesunde” Bräune zu erwerben. Was sich viele dabei unabsichtlich erwerben, bezeichnen Dermatologen als Acne aestivalis, a.k.a. Mallorca-Akne. Die Sonne ist auch an der Salzwasser-Dermatitis beteiligt. Wenn Salzwasser auf der Haut trocknet, können die Salzkristalle wie kleine Brenngläser wirken und die Haut reizen oder austrocknen.

Eine Erkrankung, mit der Dermatologen einem häufig Angst machen, Hautkrebs, lasse ich lieber weg. Hierzu gibt es erstens genügend Warnungen. Und zweitens, stehen bestimmte Hautschäden auch ohne Krebsentstehung auf dem Plan. UVB-Strahlen verursachen den Sonnenbrand und direkte DNA-Schäden. UVA-Strahlen dringen tiefer ein, sorgen für Hautalterung und bilden freie Radikale, die indirekt Krebs fördern.

Das Sonnenlicht belastet den Körper allein durch den sichtbaren Anteil von etwa 45% der Gesamtenergie. Wenn man unbeschattet in der Sonne steht, kommt etwa dieselbe Energiemenge (48%) hinzu. Bei den Temperaturen, die in der Ferienzeit in Mittelmeerländern herrschen, stellt die direkte Bestrahlung allein eine große Belastung dar. Auswirkungen von einer solchen Belastung können sein:

  • Flüssigkeitsmangel (auch ohne Durstgefühl)
  • Unwohlsein (Hitzeerschöpfung)
  • Sonnenstich
  • Hitzekollaps bis zum lebensbedrohlichen Hitzschlag.

 

Arbeitgeber müssen ihre nicht freiwillig in der Sonne weilenden Mitarbeitenden vor Strahlung schützen. Das gilt selbst für die Verglasung von Fahrzeugen. Seit 2019 ist heller Hautkrebs als Berufskrankheit anerkannt. Was das Sonnenlicht sonst an Sachäden verursachen kann, wird in der DGUV-I 203-085 “Arbeiten unter der Sonne” wie folgt aufgelistet:

Unmittelbar auftretende Schäden sind beispielsweise:

  • Sonnenbrand (Rötung bis zur Blasenbildung)
  • Allergien, die durch Sonne mitausgelöst oder verstärkt werden, phototoxische und photoallergische Reaktionen (Photodermatosen)
  • Augenschäden wie Binde- und Hornhautentzündung

 

Chronische Schäden (Spätfolgen) können sein:

  • Hautkrebs einschließlich Frühstadien, z. B. aktinische Keratosen
  • Linsentrübung des Auges (Grauer Star)
  • Vorzeitige Hautalterung (u. a. übermäßige Faltenbildung, Altersflecken)

Das Sonnenlicht ist die ursprüngliche Quelle allen Lebens. Wie diese Darstellungen zeigen, kann es jedoch auch als Gefahr angesehen werden. Die Natur ist weder gut noch böse.

Mittelbare Schäden durch Schutzmaßnahmen

Immer zu dieser Jahreszeit erscheinen in der ganzen Presse Artikel mit Warnungen vor den Gefahren der Sonne, die meist von der einschlägigen Industrie  „gesponsert“ werden. Häufig werden sie von besorgten Dermatologen verfasst oder stammen aus Berufsverbänden wie der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft. Sie kulminieren in Empfehlungen, wie man sich im Sommer täglich mehrmals mit einem Lichtschutzfaktor 50 schützen müsse. Es drohe sonst Hautkrebsgefahr.

Andere Leute halten solche Warnungen für eine Aufforderung zum Selbstmord in Raten, weil man damit die Axt an eine vitale Funktion der Haut legt: an die Vitamin-D-Produktion. Diese Substanz ist kein Vitamin, sondern ein Hormon. Dessen Produktion erfolgt in der Haut unter dem Einfluss der UV-Strahlung. Vitamine kann der Körper nicht selbst produzieren. Man muss sie einnehmen. Vitamin D kann man auch durch die Nahrung aufnehmen. Das ist aber nicht sehr effizient.

Das Vitamin D steuert biochemische Reaktionen im gesunden Körper. Es unterstützt den Aufbau von Knochen und Muskulatur, stärkt das Immunsystem, hat eine Schutzfunktion für die Nervenzellen des Gehirns und des Herz-Kreislauf-Systems, senkt den Blutdruck und schützt auch vor Krebserkrankungen. Die Aufnahme von Vitamin D erfolgt zu 90 Prozent über die Sonne, nämlich mithilfe der UV-B-Strahlung, zu 10 Prozent über die Ernährung. Lebensmittel, die besonders viel Vitamin D enthalten, sind beispielsweise Seefische wie Lachs oder Makrele. Man müsste aber schon sehr viel Fisch essen, um Ihren Vitamin-D-Haushalt aufrechtzuerhalten. Besser ist es, viel Sonne zu tanken.

Eine Langzeitfolge des Vitamin-D-Mangels ist Osteoporose. Hierdurch werden die Knochen porös und brüchig. Schon einfache Stürze können dann zu schweren Brüchen führen (besonders Oberschenkelhals oder Wirbelkörper). Ein Oberschenkelhalsbruch in hohem Alter bedeutet meist ein Todesurteil. Vitamin D wirkt nicht nur auf den Knochen selbst, sondern ist auch entscheidend für die Muskelfunktion. Ein Mangel führt zu Muskelschwäche und Gangunsicherheit. Schwache Muskeln können den Körper schlechter stabilisieren ➩ das Sturzrisiko steigt  ➩ die bereits geschwächten Knochen brechen schneller.

Vitamin D  spielt eine entscheidende Rolle bei den Reizübertragungen der Nervenzellen:

Schutz der Myelinschicht (die Isolierung): Nervenleitungen funktionieren wie elektrische Kabel. Damit der Impuls schnell und ohne Verluste ans Ziel kommt, sind sie mit einer Isolierschicht umhüllt, dem Myelin. Vitamin D regt die Produktion von Proteinen an, die für die Bildung und Reparatur dieser Myelinschicht verantwortlich sind. Eine beschädigte Myelinschicht führt dazu, dass Nervensignale langsamer oder fehlerhaft übertragen werden.

Kalzium-Haushalt in der Nervenzelle: Damit eine Nervenzelle einen Impuls abfeuern kann, müssen Ionen (vor allem Kalzium) durch die Zellmembran fließen. Vitamin D reguliert die Kalziumkanäle in den Neuronen. Ist zu wenig Vitamin D vorhanden, gerät das elektrische Gleichgewicht der Zelle durcheinander. Dies kann sich in Missempfindungen wie Kribbeln („Ameisenlaufen“), Taubheitsgefühlen oder Muskelzucken äußern.

Produktion von Neurotransmittern: Vitamin D beeinflusst Enzyme, die für die Herstellung wichtiger Botenstoffe zuständig sind, darunter Dopamin & Serotonin (Stimmung und Signalübertragung im Gehirn) und Acetylcholin, der Hauptbotenstoff für die Steuerung von Muskelbewegungen.

Nervenschutz (Neuroprotektion): Vitamin D wirkt antioxidativ und entzündungshemmend im Nervengewebe. Es hilft dabei, Neurotrophine zu bilden – das sind körpereigene Lockstoffe, die Nervenzellen beim Überleben helfen und das Wachstum neuer Nervenverbindungen fördern.

Rezeptoren für Vitamin D finden sich fast im gesamten Gehirn, besonders in Regionen, die für die Planung von Bewegungen und die Gedächtnisbildung zuständig sind (wie der Hippocampus).

Die lange Aufzählung der Funktionen von Vitamin D sollte verständlich machen, wovor man in jedem Frühling gewarnt wird. Man kann sogar solche Statements lesen: “Tatsächlich zeigen die vorherrschenden Studien, dass Menschen, die täglich Sonnenschutzmittel verwenden, ihren Vitamin-D-Spiegel aufrechterhalten können.” Dumm nur, dass man in Mitteleuropa im Winter auch ohne Sonnenschutzmittel seinen Vitamin-D-Spiegel nicht halten kann.

Das Thema ist höchst umstritten, seit die Vorstellung entstanden ist, dass UV-Licht für das Leben wichtig ist. So wurde auch das Buch von Luckiesh und Pacini Light and Health bereits bei Erscheinen 1926 heftig kritisiert, und zwar von keinem Geringeren als Emery R. Hayhurst, der als Pionier auf dem Gebiet der Arbeitsmedizin (Industrial Hygiene) gilt.

Der Rezensent stellt, wie hier erkennbar, in Frage, ob UV überhaupt so wichtig für ein gesundes Leben sei, wenn die Inder im Schnitt 25 Jahre alt werden, während der Durchschnittsamerikaner 55 wird. Ergo? Wenn es nach dem Rezensenten ginge, sollte man die Quintessenz des Buches gar nicht zur Kenntnis nehmen. Rayhurst fand das Buch dennoch höchst interessant, weil darin die Entstehung des Menschen mit der Sonnenstrahlung erklärt wurde: “Die Sonnenstrahlung war ein wichtiger Umweltfaktor in der Evolution des Lebens, die schließlich in dem Menschen gipfelte. Offenbar sind Strahlungen bestimmter Wellenlängen für die Gesundheit biologischer Wesen, einschließlich des Menschen, ebenso wichtig wie Sauerstoff.” [1]

Es blieb meist nicht bei dezenter Kritik. Dem großen Protagonisten Michael Holick wurde infolge eines solchen Streits auch seine Professur in der Dermatologie entzogen. Dieser war Professor an der Boston University in der Dermatologie-Abteilung. Holick veröffentlichte das Buch „The UV Advantage“, in dem er „maßvolles Sonnenbaden“ (ca. 5 bis 15 Minuten mehrmals pro Woche ohne Sonnenschutz) empfahl, um die Vitamin-D-Produktion anzuregen. In der Welt der Dermatologie, die konsequente Sonnenvermeidung zur Vorbeugung von Hautkrebs predigt, galt dies als „Häresie“. Die damalige Leiterin der Dermatologie, Dr. Barbara Gilchrest, warf ihm vor, die öffentliche Gesundheit zu gefährden, und verglich seine Empfehlungen sogar damit, das Rauchen zur Entspannung zu bewerben. Holick musste die Dermatologie verlassen.

Seit dem Eklat um Michael Holick im Jahr 2004 hat sich die wissenschaftliche Sicht auf Vitamin D dennoch massiv gewandelt. Man hat erkannt, dass er mit der Bedeutung des "Sonnenvitamins" recht hatte. die Debatte um die richtige Dosierung und den Sonnenschutz bleibt jedoch bis heute ein Drahtseilakt.

Fazit

Dieses Phantom, das wir den Umweltfolgen der Industriellen Revolution verdanken, wird uns wohl sehr lange begleiten. Das liegt an dem “Täter”, der Sonne, der wir alles Leben verdanken. In Maßen genossen, gibt es nichts Besseres als ihr Licht für Leib und Seele. Sie kann aber auch schädlich bis zerstörerisch werden.

Zu dem Thema hat sich 1926 der Pionier der Arbeitsmedizin gemeldet, als das Buch Light and Health eines Lichttechnikers erschien. Im Jahre 2026 haben 5 der 17 Beiträge des Symposiums Licht und Gesundheit sich vornehmlich mit UV beschäftigt. Auf den 84 Seiten der Dokumentation der Veranstaltung erscheint “UV” 96-mal.

[1] Emery R. Hayhurst, Rezension in The American Journal of Public Health, S. 635, 1926

[i] Zum Begriff agens siehe Begriffsbestimmung hier . Ein Agens kann eine wirksame Substanz sein, aber auch negativ beladen. Die neutrale Auffassung entspricht eher der Rolle von Stoffen und Strahlung in der Natur. Luft und Wasser, beide unerlässlich für Leben, können u.U. einen schnellen Tod verursachen. UV kann Zellen angreifen und Mutationen bewirken, Und Mutationen sind nach der Vererbungslehre Grundstein für die Entwicklung der Natur.

Über den Wolken muss das Licht unendlich sein

Wissenschaftliche Durchbrüche
bestehen oft darin, dass man alte Weisheiten
endlich in Tabellenform gepresst hat.

Anonymus

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Vor 5 Jahren überraschte die internationale Elite der Chronobiologen die Lichtwelt mit einer Erklärung[1]. Damit niemand auf die Idee kam, dass sie heimlich anderweitigen Interessen dient, haben alle ihre möglichen Interessenkonflikte dargelegt. Und zwar derart ausführlich, dass die Erklärung länger war als der Inhalt des Papiers. Diese sehr auffällige Erklärung habe ich damals in voller Schönheit kommentiert, z.B. Konflikte von Autoren mit Interessen.

Der Inhalt war eine Erklärung, wie man die Beleuchtung in Innenräumen gestaltet, damit der Mensch im Innenraum in Harmonie mit seinem circadianen Rhythmus leben kann. Die Pundits haben angegeben, tagsüber müsse im Innenraum eine melanopische Beleuchtungsstärke von 250 lx MEDI herrschen. Die jetzt existierenden Beleuchtungen wären dazu nicht in der Lage. (s. hierzu Minimale melanopische Beleuchtungsstärke für Jedermann ). Was die Damen und Herren für erforderlich halten, macht die Skizze deutlich

In diesem Beitrag geht es um die melanopische Beleuchtungsstärke am Tage. Um die Körperrhythmen gesund und munter zu halten, muss zwischen 06:00 morgens und 19:00 abends eine mel-EDI von 250 lx überschritten werden. (Anm.: mel-EDI wird auch mal MEDI oder mEDI geschrieben. Um die Normung der Schreibweise kümmern wir uns, wenn wir mit dem Rest fertig sind.)

Diese Beleuchtungsstärke unterscheidet sich von ihrer berühmteren Cousine durch mehrere Eigenschaften:

  • Sie ist vertikal, d.h. es zählt nur das horizontal fliegende Licht.
  • Sie ist abhängig von der Lichtfarbe bzw. vom Spektrum.
  • Sie ist vom Alter des Betrachters abhängig.

 

Man kann mel-EDI aus der in der Planung angegebenen Horizontalbeleuchtungsstärke überschlägig als ein Drittel des Planungswertes berechnen, also etwa 33%.Dazu kommt ein Abschlag, wenn das Spektrum vom Tageslicht D65 abweicht. Für „normale“ Leuchtstofflampen mit der Lichtfarbe neutralweiß beträgt der Abschlag rund 50 %. Somit hätten wir bei 500 lx Planungswert eine mel-EDI von 82,5 lx für einen 32-jährigen Beobachter. Bei einem angehenden Rentner muss der Wert noch halbiert werden. Der 65-jährige Beobachter erhält bei gleicher Lampe nämlich nur noch ca. 40 % der biologischen Dosis eines jungen Menschen.

Um die gewünschte Wirkung zu erzielen, muss die Beleuchtung also mindestens um den Faktor 3 erhöht werden. Rechnerisch müsste sie etwa bei dem 6-fachen Wert liegen. Das ist mit künstlichem Licht schlecht machbar. Helfen tut das Tageslicht. Da es durch die Fenster horizontal einfällt, fällt der Faktor 0,33 erst einmal weg. Dann hat es auch noch das gewünschte Spektrum, wenn nicht besser. Also müssten wir die aus medizinischer Sicht erforderliche melanopisch wirksame Beleuchtung in Innenräumen mit Tageslicht lässig erreichen können.

Genau dies untersucht eine Gruppe Forschender in dem EU-Projekt MeLiDos (Metrology for wearable light loggers and op­tical radiation dosimeters).[2] Sie erheben hochaufgelöste persönliche Lichtexpositionsdaten unter Alltagsbedingungen an neun Standorten zwischen dem Äquator und Skandinavien (Schweden, Niederlande, Deutschland, Spanien, Türkei, Costa Rica und Ghana). Deren Sensoren messen die melanopische Bestrahlungsstärke direkt auf Augenhöhe, was wesentlich genauer ist als eine statische Berechnung am Schreibtisch.

In einem Beitrag zum 13. Symposium Licht und Gesundheit 2026, mit dem Titel “Wie viel Licht erreicht uns wirklich? Erkenntnisse aus der Dortmunder MeLiDos-Studie”, stellten Kai Broszio, Johannes Zauner und Manuel Spitschan vor, wie die melanopische Beleuchtungswirkung am Standort Dortmund aussieht.

Es wurden drei Größen betrachtet:

  • melanopische Beleuchtungsstärken (mel-EDI, lx)
  • Time-Above-Threshold-Metriken (TAT, Werte über 500 lx und 1000 lx in h/d)
  • zeitliche Lage der Lichtexposition (mittlerer Zeitpunkt der Exposition oberhalb 250 lx).

 

Die Anforderung der Chronobiologen hieße >TAT250 von 06:00 bis 19:00 Uhr.

Der Beitrag stellt die Messperiode Sommer-Herbst dar, wo die theoretisch mögliche Photoperiode in Dortmund ca. 10,5–16,5 h beträgt.

Das Ergebnis fällt sehr ernüchternd aus.

Melanopische Beleuchtungsstärken (mel-EDI)
Tageszeit 08:00–18:00 ca. 90 lx – 130 lx
Mittagsfenster 11:00–14:00 ca. 120 lx – 180 lx
Abend 18:00–22:00 ca. 5 lx – 15 lx

Der Grenzwert von 250 lx wurde 0,8 h – 1,4 h/Tag (Median) überschritten. Melanopische Beleuchtungsstärken von über 1000 lx sahen die Probanden 0,2 h/Tag. An den meisten Arbeitstagen wurden 1000 lx nie überschritten.

Die zeitliche Verteilung ergab ein weiteres ernüchterndes Ergebnis. Die Exposition oberhalb 250 lx war stark auf die Mittagsstunden konzentriert und weist eine geringe zeitliche Breite auf. Frühmorgendliche hohe Lichtreize, die für eine biologische Wirkung besonders wirksam wären, traten selten auf.

Das Ergebnis werten die Autoren wie folgt:

Die Dortmunder Daten belegen exemplarisch ein urbanes Lichtparadox: Trotz langer Sommertage bleibt die persönliche melanopische Tageslichtexposition niedrig, während abendliche Lichtquellen präsent sind. Die resultierende Lichtprofil – „dim days, bright evenings“ – gilt als Risikofaktor für circadiane Instabilität, Schlafverkürzung und langfristige Gesundheitsfolgen (Lunn et al. 2017; Blume et al. 2019; Haus und Smolensky 2013; Abbott et al. 2020).

Die Ergebnisse zeigen ferner, dass Photoperiode allein kein verlässlicher Prädiktor für individuelle Lichtdosen ist. Entscheidend sind verhaltens- und umgebungsbedingte Faktoren, insbesondere Arbeitsorganisation und Innenraumaufenthalte.“

Warum war dieses Ergebnis zu erwarten?

Frühere Messungen

Im Rahmen des PLACAR-Projektes hatte Dr. Dieter Kunz von der Charité ähnliche Dosismessungen an Berliner Studierenden vorgenommen. Zwar waren die Messmethoden bei Weitem nicht so verfeinert wie heute. Aber Kunz’ Ergebnisse waren schockierend genug: junge Studenten, die ihre hellichten Tage im Dunkeln verbringen. Das Schlagwort biologische Nacht machte schon damals die Runde.

Bei dem damaligen Vortrag wurde das Ergebnis auch mit dem Verhalten der Probanden begründet. Niemand hält die Studenten davon ab, erhebliche Teile des Tages draußen zu verbringen. Ihre Situation ist nicht vergleichbar mit der der Arbeitnehmer, deren Arbeitsstunden nicht zufällig mit dem hellen Tag zusammenfallen. Wenn sie Schicht arbeiten, verbringen sie einen Teil des Tages mit Schlafen.

Wenn sich Studierende mit mehr Freiheiten als Arbeitnehmer auch an hellichten Tagen ihre Zeit lieber in dunklen Umgebungen verbringen, warum sollte es mit der Bevölkerung von Dortmund anders sein. Einen möglichen Grund kann man dem unteren Bild entnehmen, das jüngere Menschen an einem wunderbaren Sonnentag mittags bei ihrer Lieblingsbeschäftigung zeigt.

 

Physik der Beleuchtung

In meinen Blogs wird häufig dargestellt, dass die Beleuchtung in Arbeitsstätten anders “organisiert” ist als in Wohnräumen. Der Tageslichteinfall an einen Arbeitsplatz findet – wenn überhaupt – seitlich aus einer Richtung statt. Die Arbeitsplätze sind parallel zu dieser angeordnet, weil das Tageslicht sonst blendet. Ein Mensch, der im Freien sitzt oder steht, wird sich bei moderaten Lichtverhältnissen von 10.000 lx bis 20.000 lx selten geblendet fühlen. Anders, wenn er durch relativ dunkle Wände eingegrenzt wird. Aus diesem Grund sind die Arbeitsplätze im Prinzip etwa so angeordnet wie in diesem Bild dargestellt.

Wenn man die Beleuchtungsstärke in Richtung des Auges der in diesen Räumen sitzend arbeitenden Personen misst, wird man bei weniger als der Hälfte des Lichts aus der Fensterrichtung landen. Woher soll bei den abgebildeten Arbeitsplätzen eine mel-EDI von 250 lx in Richtung des Auges kommen?

Wenn bei deutschen Büroräumen von Tageslicht die Rede ist, kann man davon ausgehen, dass sie nach DIN 5034-1 gebaut worden sind. Diese verlangte, dass etwa in Raummitte ein Tageslichtquotient (Verhältnis der Beleuchtungsstärke außen und innen) von 0,9 % herrschen möge. Das ist bei Außenbeleuchtungsstärken von 10.000 bis 20.000 lx gerade mal 90 lx bis 180 lx. Die mickrigen Werte kommen aus dem Licht aus allen Einfallsrichtungen zusammen. Da das Licht aus der Fensterseite dominiert, in die die Mitarbeitenden nicht gucken, liegt der wahre Wert weit darunter.

Mit dem Anteil der künstlichen Beleuchtung sieht es auch nicht besser aus. In Arbeitsstätten fällt das Licht meist von der Decke und wurde immer auf Horizontalbeleuchtungsstärke getrimmt. Eine vertikale Komponente entsteht rechnerisch durch eine aus physiologischer Sicht  fragwürdige Aufspaltung in zwei Komponenten[3] oder durch die innere Reflexion. Diese wird in modernen Büros durch große Bildschirme oder Akustikpaneele am Arbeitsplatz erheblich behindert.

Wie die Helligkeitsverteilung in einem Gesamtraum aussehen müsste, wurde in einem Bild der lichttechnischen Industrie (licht.de) skizziert. Wie man  sie sich vor rund 30 Jahren vorstellte, war es genau umgekehrt.

Das linke Bild zeigt das einstige Ideal, das jetzt millionenfach die Bürohäuser besiedelt, das rechte die physiologisch günstigste Verteilung. Wenn man hier aber etwa eine Angleichung an den Himmel der Natur erkennen will, der irrt. Wie im Kapitel Falsche Vorbilder – Die Sonne und der Himmel dargelegt, ist der Himmel eher ein schlechtes Vorbild, wenn man ihn  nicht so hell machen kann wie in der Natur. Leuchtende Decken, die unten auf den Tischen Beleuchtungsstärken um 500 lx erzeugen, sehen immer grau aus. Ein blauer Himmel weist typischerweise Werte zwischen 2.000 cd/m2 und 10.000 cd/m2 auf (je nach Winkel zur Sonne). Ein trüber Berliner Wintertag hat eine recht gleichmäßige Leuchtdichte von etwa 1.000 cd/m² bis 2.000 cd/m². Solche Werte werden in Innenräumen schlecht erreicht.

Wer tagsüber einen Himmel erlebt, der auf der Erde etwa 5000 lx erzeugt, denkt nicht an einen schönen Tag, sondern an ein nahendes Gewitter. Wenn der Himmel nur 500 lx erzeugen kann, bricht das Gewitter über einem zusammen.

So könnte man statt einer “physiologisch-anregenden” Beleuchtung eine realisieren, die wegen ihres grauen Aussehens für eine einschläfernde Atmosphäre sorgt.

Das schlimmste Hindernis ist aber das Konzept der künstlichen Beleuchtung selber. Man beleuchtete Umgebungen seit Menschengedenken, damit sie sichtbar werden. Es kam also stets auf das reflektierte Licht an. Bis zum Jahr 2011 war Beleuchtung auch technisch so definiert. Eine Umdefinition einer fundamentalen Funktion der Beleuchtung, die nicht einmal die Fachleute bemerkt haben, ändert nichts an der Physik. Und diese Funktion bestand seit der Erfindung der künstlichen Beleuchtung in der Eiszeit.

Hingegen wurde das Licht, das das Auge trifft, ohne es der Beleuchtung eines Gegenstandes zu dienen, als Blendung bezeichnet. Der Beleuchtungstechniker versucht in der Regel, die Blendung zu minimieren, während die “Nutzwirkung”, die Beleuchtung der Arbeitsebene, maximiert wird.

In einem Büro wird jede Erhöhung einer Vertikalbeleuchtungsstärke dazu führen, dass die Leuchten direkt blenden und indirekt über die Reflexion auf den Bildschirmen.  Beide Effekte werden geringer, wenn die Leuchtdichten der Störquellen niedrig sind. Diese wurden aber bei Lichtplanungen entweder gar nicht oder nur teilweise indirekt berücksichtigt.[4] (Eine Abhandlung über die Bedeutung der Leuchtdichte findet sich in dem Kapitel Ein unmöglicher Umgang mit der wichtigsten Größe – Leuchtdichte) Die meisten heute existierenden Beleuchtungen sind ohne jegliche Berücksichtigung der realen Leuchtdichte unter der Leuchte geplant und erstellt worden. Dem Lichtplaner stehen für seine Arbeit Lichtstärkewerte zur Verfügung. Für Blendungen aller Art, psychologische Blendung, Reflexblendung, Kontrastblendung, sind aber Leuchtdichten maßgeblich. Daher ist es angemessen, wenn man die Erhöhung der Vertikalbeleuchtungsstärke mit der Blendung assoziiert.

Ausrichtung der Augen

Die Ausrichtung der Augen bei der Arbeit ist hinderlich für das Erreichen höherer biologisch wirksamer Beleuchtungsstärken. Zwar arbeiten viele Forschende mit der “vertikalen” Beleuchtungsstärke, aber der Mensch kann sie nicht sehen. Das folgende Bild zeigt, wie man sich die melanopisch wirksame Beleuchtung vorstellt.

Nach diesem Bild hat die Größe, nach der man seit Jahrzehnten geplant hat, Lichteinfall 90°, also die Horizontalbeleuchtungsstärke, keine Wirkung. Wenn man das Auge in die wahre Arbeitsposition dreht, bleibt nur noch ein kleiner Schlitz von 10° übrig, aus dem das melanopisch wirksame Licht ins Auge fallen kann. Nach ergonomischen Erkenntnissen liegt nämlich die Blickrichtung 35° unter der Horizontalen.

Hier habe ich bewusst ein altes Bild genommen, um auf das Alter dieser Erkenntnis hinzuweisen. Es sitzen aber nicht alle so vorbildlich wie die hier idealisiert abgebildete Dame. Viele Menschen sahen, als dieses Bild entstand, bei der Arbeit so aus wie links im unteren Bild, das 1976 aufgenommen wurde. Rechts sieht man ein Bild aus einer Broschüre einer Krankenkasse, die ich gestern bekam. Wer so guckt, auf den wird die Vertikalbeleuchtungsstärke keine melanopische Wirkung ausüben können.

Eine Arbeit, unter deren Autoren auch Kai Broszio war, hatte im Jahr 2017 festgestellt, dass übliche Bürobeleuchtungen nicht allzu viel Licht i.S. einer melanopischen Wirkung erzeugen können.[5] Diese Arbeit wurde in Kann die Bürobeleuchtung eine circadiane Wirkung entfalten kommentiert. Warum das so ist, kann man einfach aus der Physik ableiten. Warum es schlimmer aussieht als aus der Physik erwartbar, kann man an der Sitzhaltung ablesen.

Fazit

Leider scheint es so, dass die Dortmunder trotz Tageslichts nicht einmal in die Nähe der 250 lx mel-EDI kommen. Wie sind die Chronobiologen aber auf 250 lx gefolgt von 10 lx am Abend und 0 lx in der Nacht überhaupt gekommen? Wie ich in dem Beitrag Gnadenlos global darstellte, müsste man die Spanier wohl das halbe Jahr in abgedunkelte Räume stecken, weil draußen zu viel Licht ist. Wer kann sich einem solchen Schlaf-/Wach-Rhythmus unterwerfen? Wie realistisch ist dieser Rhythmus z.B. für Dortmund mit echten vier Jahreszeiten?

Das Konzept hat gleich fünf fundamentale Schönheitsfehler;

  • Der vorgegebene Tag existiert in unseren Breitengraden bestenfalls ein paar Mal im Frühling und im Herbst
  • Ein erheblicher Teil der Arbeitskräfte leistet Nacht- und Schichtarbeit, ein noch größerer Teil verbringt den Abend vor dem Fernseher, im Theater, bei Freunden oder in Lokalen.
  • In Deutschland bereiten sich allenfalls Kleinkinder ab 19:00 Uhr auf den Schlaf vor.
  • Die Bildschirme, die man gerne abends benutzt (Fernseher, Computer, Tablets), produzieren fast genauso viel Licht wie die Beleuchtung am Tage.
  • Man muss die vorhandene Beleuchtung tagsüber um ein Mehrfaches erhöhen.

 

Gerüchte sagen, die Vorstellungen kommen nicht von ungefähr. Sie sind wohl auf der ISS ermittelt worden. Tatsächlich wurde das Papier der Chronobiologen zum ersten Mal von einem amerikanischen Professor präsentiert, der seit 1987 für die NASA forscht. Seine Schäfchen sind keine Normalbürger in deutschen Fabriken und Büros, sondern Astronauten, die man fit machen will für die lange Reise zum Mars. Diese sind keine Normalbürger oder Arbeitnehmer, sondern menschliche Versuchskaninchen, die ständig unter gesundheitlicher Kontrolle stehen. Auf der ISS gibt es keine Jahreszeiten und der Tag ist etwa 1,5 Stunden lang. Man kann ihn künstlich auf 24 h trimmen, indem man Teile verdunkelt.

Bei solchen Menschen und ihren Arbeitsverhältnissen kann man den propagierten Tagesrhythmus lässig einhalten. Auch die 250 lx mel-EDI. Über den Wolken gibt es viel Licht. Man muss eigentlich nur für Abdunkelung sorgen. Was empfehlen die Forschenden den Dortmundern, die nur geringe Chancen für einen Aufenthalt auf der ISS haben?

Ich zitiere wörtlich:

"Tageslicht als Gesundheitsressource

  • Erhöhung von TAT250 lx durch gezielte Außenaufenthalte
  • Tageslichtorientierte Arbeitsplatz- und Pausenkonzepte"

Wer also eine Beleuchtung erleben möchte, die ihn mit der Außenwelt in Harmonie halten soll, kann dies nur im Außenraum erreichen. Warum man Tageslichtorientierte Arbeitsplatz- und Pausenkonzepte braucht, hatten wir mit unserer Forschungsarbeit zu Licht und Gesundheit nachgewiesen. (Endbericht von 1998 download). Zuvor hatte das Tageslicht als Beleuchtung im deutschen Arbeitsschutz schlicht nicht existiert.

Ich müsste diesen Beitrag meinen Lehrern widmen, die meine Schulkameraden und mich in den 1950ern in jeder Pause gnadenlos auf den Hof jagten, außer bei heftigem Regen. Vermutlich hatten sie die Weisheit von ihren Lehrern geerbt.

Wer die wahren Quellen finden will, liegt hier richtig: Meanwhile in Old Germany …

[1] Timothy M. Brown, George C. Brainard, Christian Cajochen, Charles A. Czeisler, John P. Hanifin, Steven W. Lockley, Robert J. Lucas, Mirjam Münch, John B. O’Hagan, Stuart N. Peirson, Luke L. A. Price, Till Roenneberg, Luc J.M. Schlangen, Debra J. Skene, Manuel Spitschan, Céline Vetter, Phyllis C. Zee, Kenneth P. Wright Jr Recommendations for healthy daytime, evening, and night-time indoor light exposure

[2] MeLiDos ist ein EURAMET-Projekt und wird kofinanziert durch Horizon EU, Projekt Nummer: 22NRM05

[3] Die Berechnung einer vertikalen und einer horizontalen Komponente aus einer Lichtrichtung geht nur auf bei diffus reflektierenden Oberflächen wie beim Büropapier. Sowohl für die Modellierungswirkung des Lichteinfalls als auch für die nicht-visuelle Wirkung ist die tatsächliche Einfallsrichtung maßgeblich.

[4] Die Daten von Leuchten, mit denen ein Lichtplaner arbeitet, enthalten keine Leuchtdichten. Diese fließen in die Berechnung der Blendung ein. Allerdings sind die hierzu benutzten Daten keine Messwerte, sondern nur mit Hilfe der Lichtstärke errechnete „mittlere“ Leuchtdichten.

[5] Kai Broszio, Mathias Niedling, Martine Knoop und Stephan Völker: Nicht-visuelle Beleuchtung: Reichen integrale Messgrößen aus?, Lux Junior 2017, Dörnfeld

 

Auswirkungen dynamischer Arbeitsplatzbeleuchtung auf chronischen Stress bei Schichtarbeitern: Eine longitudinale Interventionsstudie

Wissenschaft ist die Kunst,
sich von einem Irrtum zum nächsten zu irren,
bis man Heureka sagen darf.
Anonymus

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Der kommentierte Beitrag ist die Kurzfassung eines Vortrags beim 13. Symposium Licht und Gesundheit der BAuA gemeinsam mit der TU Berlin. Die Autoren sind Sophie Schümann, Robert Herold, Katarzyna Burek, Dirk Pallapies, Thomas Brüning, Thomas Behrens, Volker Harth, Sylvia Rabstein, vom Zentralinstitut für Arbeitsmedizin und Maritime Medizin (ZfAM), Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), Hamburg, und Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA), Bochum. Zu diesem Projekt gibt es eine vollständige Beschreibung auf der DGUV-Homepage (Project No. FF-FP 0444). Mehr zum Hintergrund dieser Studie hier zum Download.

Zielsetzung

Das Ziel dieser Arbeit ist der Nachweis von behaupteten biologischen Wirkungen  von dynamischer Beleuchtung statt einer statisch gleichbleibenden. Dieser Nachweis sollte bei der Schichtarbeit erbracht werden, die allgemein als Stressfaktor gilt, weil sie die circadiane Rhythmik des Menschen durcheinanderbringt. Da die Arbeit auch die sozialen Beziehungen des Menschen durcheinanderwirft, wäre ein solcher Nachweis enorm bedeutsam.

Schichtarbeit und atypische Arbeitszeiten stören den Tagesrhythmus und können zu erhöhtem chronischem Stress führen. Da Licht ein wichtiger Regulator des Tagesrhythmus ist, können gezielte Maßnahmen zur Beleuchtung am Arbeitsplatz dazu beitragen, solche negativen Auswirkungen zu mildern. Diese Studie untersuchte, ob dynamische Beleuchtung am Arbeitsplatz den langfristigen physiologischen Stress beeinflusst, gemessen anhand der Cortisolkonzentration im Haar (HCC) als Biomarker für chronischen Stress bei Schichtarbeitern.

Methoden

Die gewählte Methode wird in der Praxis selten angewandt, weil sie aufwendig ist. Dies betrifft insbesondere den Zeitaufwand. Es wurde eine nicht randomisierte komparative Längsschnittstudie unter Schichtarbeitern eines deutschen Herstellers durchgeführt. Zwei Montagehallen wurden mit unterschiedlichen dynamischen Beleuchtungsszenarien ausgestattet: eine im Zwei-Schicht-System (Früh- und Spätschicht) mit erhöhter melanopischer Tageslichtäquivalentbeleuchtungsstärke (MEDI) am Morgen und reduzierter MEDI am Abend, und eine weitere im Drei-Schicht-System (Früh-, Spät- und Nachtschicht) mit dynamischer Nachtbeleuchtung, die die MEDI in der ersten Hälfte der Nachtschicht erhöhte und in der zweiten Hälfte reduzierte. Die Teilnehmer der Vergleichsgruppe wurden aus verschiedenen Abteilungen des Unternehmens rekrutiert, in denen keine Beleuchtungsänderungen vorgenommen wurden.

Nach der Basisuntersuchung T0 (10/2021–11/2021) wurde die Beleuchtung im Dezember 2021 umgestellt. Im Vergleich zur Ausgangssituation wurde in der Montagehalle 1 die melanopische Tageslichtäquivalenz (MEDI) morgens durch Variation der Lichtfarbe und des Lichtstroms dynamisch erhöht und gegen Abend wieder gesenkt. In der Montagehalle 2 wurde die Beleuchtung in der ersten Hälfte der Nachtschicht dynamisch erhöht und ab der Mitte der Nachtschicht wieder reduziert. Für die Analyse der kurzfristigen Auswirkungen wurden die Basis-T0-Messungen mit den ersten Folge-T1-Messungen (01/2022-02/2022) verglichen. Die längerfristigen Auswirkungen wurden mit weiteren Feldphasen ein Jahr nach T0 und T1 (T2: 11/2022, T3: 01/2023) untersucht.

Nach T1 wurden weitere Teilnehmer für die Vergleichsgruppe rekrutiert. Aus allen Teilnehmern der Vergleichsgruppe wurde eine randomisierte Untergruppe gebildet, um die Wirkung individueller Beleuchtungsempfehlungen in der Freizeit zu untersuchen, wobei T2 als Ausgangsbasis und T3 als Follow-up dienten. Die Empfehlungen wurden nach T2 und in T3 individuell über Studienhandys und andere Methoden kommuniziert. Die gesundheitlichen Endpunkte wurden sowohl anhand objektiver Messungen (Aktigraphie, Hormonspiegel in Speichel und Haaren, psychomotorische Wachsamkeit in der Mitte der Schicht) als auch anhand subjektiver Messungen (Schläfrigkeit, individuelle Wahrnehmung der Beleuchtung) bewertet. Darüber hinaus wurden photometrische Messungen am Arbeitsplatz sowie individuelle Lichtmessungen durchgeführt. Die statistischen Analysen umfassten die Verwendung von Algorithmen zur Ableitung der Endpunkte, multiple Imputationsmethoden und deskriptive Analysen. Je nach Endpunkt umfasste die orientierende Modellierung gemischte Modelle unter Berücksichtigung der wiederholten Messungen pro Person und der Anpassung für wichtige Störfaktoren.

Als Stressmarker wurde die Konzentration von Kortisol im Haar (HCC) als potenzieller biologischer Marker für chronischen Stress untersucht. HCC wurde bei anderen Untersuchungen als geeigneter Marker eingestuft, z.B. hier1M. Heming, P. Angerer, UM Nater, N. Skoluda, J. Weber : Selbstberichteter Stress und Haarkortisol bei Medizinstudierenden in Deutschland – eine Querschnittsstudie, https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11248595/

Insgesamt wurden zwischen November 2021 und Februar 2023 173 Haarproben von 47 Teilnehmern an vier Messpunkten gesammelt. Der HCC-Wert wurde mittels Immunoassay bestimmt. Lineare gemischte Modelle (LMMs) der logarithmisch transformierten HCC-Werte wurden verwendet, um die Auswirkungen der dynamischen Beleuchtung und der Zeit zu bewerten, wobei Geschlecht, Alter, Body-Mass-Index, vorherrschendes Schichtsystem, Führungsposition und Arbeitsanforderungen berücksichtigt wurden.

Ergebnisse

Eine dynamische Beleuchtung am Arbeitsplatz veränderte zwar die melanopische Lichtexposition wirksam, führte jedoch nicht zu messbaren Veränderungen des langfristigen physiologischen Stresses bei Schichtarbeitern. Der allgemeine Rückgang des HCC könnte kontextuelle Einflüsse widerspiegeln, wie beispielsweise die Lockerung der Pandemie-Beschränkungen und damit verbundene Stressfaktoren.

Bewertung

Die Forschenden scheinen nach der eigenen Bewertung nicht sehr glücklich mit dem Ergebnis zu sein: "Die ersten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Interventionen keine negativen Einflüsse auf die Gesundheit haben. In Teilaspekten gibt es Hinweise auf eine positive Wirkung. " Das muss man allerdings an der Schwere der Aufgabe messen, die da Schichtarbeit heißt. Man sollte das Endergebnis lesen, wie es ist: Es ist nicht gelungen, den Nachweis zu führen, dass eine dynamische Beleuchtung die Folgen der Nachtarbeit ausgleichen kann.

 

 

Wie kommt das Grauen in deutsche Büros?

Gedeckte Farben im Büro sind wichtig –
falls die Arbeit stockt,
kann man sich wenigstens
harmonisch langweilen..

Anonymus

Historisches

Ein Artikel von mir mit diesem Titel erschien in Mensch und Büro, einem ehemaligen Lifestyle-Magazin für das gehobene Büro zu Beginn der 1990er-Jahre. Danach durfte ich in gewissen Abständen ähnliche Artikel schreiben, die die Farblosigkeit von Büros thematisierten. Sie beruhten auf zahlreichen Betriebsstudien und Recherchen, die ich anstellte, weil ich nicht glauben wollte, dass das Grau systematische Ursachen hatte.

Die untersuchten Ursachen reichten in die 1950er-Jahre zurück, als das Bürowesen und die Beleuchtungstechnik neu geordnet wurden. Die DIN 4549 wurde erstmals im März 1954 herausgegeben. Sie trug den Titel "Schreibtische für Büro und Verwaltung" und legte die Grundlagen für das, was wir heute als Standard-Büromöbel kennen. Sie diente dem Zweck, die Maße (Höhe, Breite, Tiefe) zu vereinheitlichen, um Schreibtische mit genormten Schubladenelementen und Aktenordnern (DIN 476/ISO 216) kompatibel zu machen. Dies sollte sich erst wieder 1982 grundsätzlich ändern. Der Anlass war die Computerisierung der Bürowelt.

Auch die Beleuchtungstechnik wurde 1953 mit DIN 5035 Innenraumbeleuchtung mit künstlichem Licht neu geordnet. Auch hierzu folgte die relevante Änderung mit DIN 5035-7 im Jahr 1988. Zum grauen Look verhalf ebenso eine Technik, die schwer mit Normen regelbar ist: die Informatik. Diese beherrschte mit Beginn in den 1960ern zunehmend die Szene: Fernschreiber, Computerterminals, Drucker, Kopierer, PCs…

Der Vierte im Bunde war ein Werkstoff: Beton. Nicht als Material der Skelette, die später die Büros aufnahmen, sondern das Gesicht des Brutalismus, béton brut. Die Epoche des Brutalismus ist eine der markantesten und zugleich umstrittensten Phasen der modernen Architektur. Sie entwickelte sich ab den 1950er Jahren und prägte das Stadtbild weltweit bis in die Mitte der 1970er Jahre. Beton hat diverse gute Eigenschaften, aber eine schlechte: Er sieht immer grau aus, zementgrau, silbergrau oder anthrazit. Bei der Farbgebung spielt sogar die Herstellung eine Rolle, die Verschalung der Form verewigt sich durch den Beitrag des Schalöls zur Farbe der Fassade.

Exakt in diesem Zeitraum (Mitte der 1970er) wurden die Computer in den Büros sichtbar, und zwar in den Großraumbüros, die die prominentesten Artefakte des Brutalismus waren. Dahinter steckte eine gewisse Systematik, die man später nur schwer verstehen konnte. Die damaligen Benutzer der Computer kamen in den Genuss des zweifelhaften Vergnügens, die Großraumbüros zu besiedeln, weil man glaubte, Menschen mit repetitiven Tätigkeiten könne man in solche Räume stecken, während Personen mit höheren Aufgaben Einzel- oder Doppelzimmer geniessen durften.

Die damaligen Büros waren aus einem anderen Grund kompakt gebaut, den man heute sehr gerne vergisst: Die maximale Entfernung zwischen einem Computer und einem Terminal, an dem der Mensch sitzt, durfte maximal 30 m sein. Die Terminals wurden mit einem Koaxialkabel mit dem Computer verbunden, das nahtlos sein musste. Kompakt heißt auch, ohne viel Tageslicht. Der Ersatz, das Kunstlicht, konnte Farben nur schlecht wiedergeben, weil Lampen mit sehr guter Farbwiedergabe sehr viel mehr Strom brauchten.

Beitrag der Entwicklungen zum Grauen

Wenn ein solcher Beitrag in einem Lichtblog erscheint, liegt die Annahme nahe, dass Licht die Hauptrolle spielen würde. Das ist aber falsch, weil eine Eigenschaft der Beleuchtung zwischen 1953 und 2026 keinerlei grundsätzliche Änderungen erfahren hat: Alles Licht, das für allgemeine Beleuchtungszwecke dient, ist (mehr oder weniger) weiß. Zwar wird ein Farbfachmann Weiß immer als eine Graustufe sehen. Dem ist es aber nicht so. Denn man sieht kein Licht, sondern nur dessen Reflexion. So wird eine Fläche mit roten Pigmenten bei weißem Licht eben rot aussehen. Die Lichtqualität bestimmt, wie rot man sie sieht. Es sei denn, Rot fehlt in dem Spektrum wie z.B. tief im Wasser, dann sieht alles Rote schwarz aus. Entscheidend sind also die Reflexionseigenschaften der Möbel, der Geräte und der Wände im Innenraum.

Die Einführung der Computer war da sehr wirksam für die Farbgebung. Dies fing mit einem Forschungsvorhaben an, das ich mit drei Kollegen ausführte.[1] Der Auftraggeber der Studie war der Bundesminister für Arbeit und sorgte dafür, dass die Ergebnisse in die Praxis einflossen. Noch wirksamer war der Wunsch der deutschen Arbeitgeber, die Diskussion über die gesundheitliche Belastung der Computerarbeit zu kontrollieren. Diese bewirkten die Erarbeitung einer Sicherheitsregel für Bildschirmarbeitsplätze.[2] Am mächtigsten wirkte ein Urteil des Bundesarbeitsgerichts vom 6. Dezember 1983.

Das sogenannte Nikolaus-Urteil des Bundesarbeitsgerichts (BAG) vom 6. Dezember 1983 (Az. 1 ABR 43/81) ist ein Meilenstein der deutschen Arbeitsrechtsgeschichte. Es markiert den Zeitpunkt, an dem der Betriebsrat nach Meinung vieler eine echte Mitspracherechte bei der Einführung moderner Computertechnik erhielt. Die Gewerkschaften sahen in dem Urteil aber eine Katastrophe, weil das Urteil eine Gesundheitsgefährdung nur dann sah, wenn die Gestaltung des Arbeitsplatzes von den Sicherheitregeln abwich. Also musste alles nach diesen Regeln gestaltet werden, um ein Mitbestimmungsrecht des Betriebsrats auszuschließen. Nunmehr hatte der Betriebsrat allerdings das Recht, alle Änderungen im Büro prüfen zu lassen, ob sie denn den Sicherheitsregeln genügten. Ein Pyrrhussieg, wie er im Buche steht.

In den Regeln stand die Erläuterung dazu: “Bildschirm-Arbeitsplätze im Bürobereich sind Arbeitsplätze mit Einrichtungen, die grundsätzlich den Festlegungen der "Sicherheitsregeln für Büro-Arbeitsplätze" (ZH 1/535) entsprechen müssen. ... Unfall- und Gesundheitsgefahren können nach dem derzeitigen Erkenntnisstand vermieden werden, wenn die Arbeitsmittel am Bildschirm-Arbeitsplatz und die Arbeitsplatzumgebung den Festlegungen dieser Sicherheitsregeln entsprechen.“

Wie das Grauen seinen Lauf nahm

Damit war eine lichttechnische Größe im Arbeitsrecht angekommen: Reflexionsgrad.  Zwar stand in den Sicherheitsregeln nichts von Grau, aber dies: „Die farbliehe Gestaltung muss einem Reflexionswert zwischen 15 und 75 % entsprechen. Empfohlen werden mittlere Werte zwischen 20 und 50%.“

Das Grauen folgte erst später durch die Interpretation, insbesondere bei der IBM. Diese Firma verfolgt stets das Prinzip, in keinem Land der Erde gegen die örtlichen Gesetze zu verstoßen. Dazu gehören auch die Normen des Landes. IBM wollte erstens in Deutschland sichergehen, und zweitens in allen Ländern, die dem Beispiel Deutschlands folgen könnten. So gab man den Designern Order, alle Geräteoberflächen mit einem Reflexionsgrad von 0,45 zu versehen. Tatsächlich konnte ich fast immer und überall an IBM-Geräten 0,43 messen, was in der Messunsicherheit liegt. In der Welt der Farben und Architektur gilt dieser Wert als mittlere Helligkeit. Er liegt fast exakt im Zentrum der Skala zwischen Schwarz (0) und Weiß ( 1 bzw. 100%).[3]

In dem besagten Bereich liegen die Farben „Betongrau“ oder „Steingrau“, aber auch viele Salbeigreens, Terracotta-Nuancen oder kräftige Beigetöne. Die Presse nannte die neue “Standardfarbe” verächtlich Computerschmuddelgrau, während die amerikanischen Hersteller von Humbug-Gray sprachen. Humbug war abgeleitet von Hamburg, dem Sitz der Berufsgenossenschaft, die die Sicherheitsregeln erlassen hatte.

Ein weiterer Großkonzern, die Siemens AG, hatte diesbezügliche Anweisungen an die Designer aus einem ähnlichen Grund erlassen. Sie hatte festgestellt, dass ihre Fernschreiber in ca. 200 Ländern eingesetzt wurden, in denen jeweils andere Vorstellungen von Farben und Farbgebungen herrschten. Um nirgendwo anzuecken, sollten die Geräte unbunt sein. Damit sie trotzdem ein Gesicht hatten, sollte Kontrast hinein. Daher waren die Siemens-Geräte Schwarz/Grau oder Grau/Schwarz gewesen. Als dann die Sache mit den Sicherheitsregeln kam, wurden sie Beige, aber nicht so kräftig, damit sie nicht auffielen.

Ein weiterer Konzern, genau gesagt der Besitzer des Konzerns, hatte es mit der Unauffälligkeit. Heinz Nixdorf befahl seinen Designern, nur graue und kleine Geräte zu bauen, weil er meinte, die Menschen würden Computer nicht mit offenen Armen empfangen. Hersteller wie HP, Dell oder Canon folgten später willig dem Trend, denn wenn man nur eine Gehäusefarbe produziert, sinken die Logistik- und Lagerkosten drastisch.

Die ganze Sache erwischte die Hersteller von Büromöbeln auf dem falschen Fuss. Diese wollten das alte Eichehell ihrer Tische mit Farben aufpeppen und so einen Kontrast zu den Sichtbetonflächen der Büros setzen. Die Büros waren daher gegen Ende der 1960er Jahre sehr bunt geworden. Nunmehr kam die Kehrtwende, die durch die Erfahrungen der Büroplaner beschleunigt wurde. Wenn man ein gutes Farbkonzept realisiert hat, kann man später davon nicht ein wenig abweichen. Entweder bleibt man dem Konzept treu oder man macht alles neu. Das Letztere ist jedem Kaufmann zuwider, aber auch jedem Menschen, der rational denkt.

Sehr hilfreich erwies sich dabei die (Wieder-)Entdeckung von Melamin als Tischoberfläche. Als Resopal hatte es den Nierentischchen der 1950er Jahre gedient und die Küchen gepflastert. Jetzt waren die Büros dran. Und zwar passend zum Computerschmuddelgrau und fast mit dem gleichen Reflexionsgrad. Ein grauer Drucker passt zu einem grauen Laptop von einem völlig anderen Hersteller. Grau „beißt“ sich mit nichts.

Die einzigen Hersteller, die mit Farben experimentierten, waren die Bürostuhlhersteller. Leider sieht es niemand, wenn alle Stühle besetzt sind.

Für alle sollte später eine Anforderung der DIN 5035-7:1988 gelten: Größere Flächen, die sich im Bildschirm spiegeln könnten, wozu alle Wände gehören, müssen einen Reflexionsgrad zwischen 0,3 und 0,5 haben. Ich weiß nicht, ob jemand schon einmal einen Raum mit Wänden mit einem Reflexionsgrad von 0,3 gesehen hat? So etwas gibt es z.B. in Etablissements, wo man vieles besser nicht sieht, oder in Mahagoni-getäfelten Kabinetts, wo man sich zum Zigarrenrauchen zurückzieht. Mit dieser Norm wurde alles, was sich in einem Bildschirm reflektieren könnte, zum Problem erklärt. Dazu gehörte selbst die helle Oberbekleidung. Zum Glück hat die Norm nicht versucht, Bekleidungsvorschriften am Bildschirm zu etablieren. Bei wortgetreuer Anwendung war die Norm aber geeignet, jeden Arbeitsraum zu einem Ort des Grauens zu gestalten. Die naheliegende Lösung, die bereits in den besagten Sicherheitsregeln schon 1980 eingearbeitet worden war, Bildschirme optisch zu entspiegeln und mit einem hellen Hintergrund zu versehen, war für die lichttechnische Industrie zu effizient.

Des Grauens Ende?

Manchem designorientierten Hersteller geht das Ganze gehörig auf den Senkel. Zwar hatten skandinavische Hersteller bereits in den 1950ern auf Farbe gesetzt (Facit aus Schweden). Die Farben waren aber sehr dezent, z.B. helles Lindgrün. Einen gewaltigen Paukenschlag setzte es 1998: Der erste iMac – offiziell der iMac G3 – war der Befreiungsschlag für Apple und markierte 1998 das Ende der „grau-beigen Ära“, über die ich gerade bei den Bürogeräten schrieb. Die erste Ausgabe erschien in Bondi Blue (einem blau-grünen Transparent-Look), benannt nach dem Wasser am Bondi Beach in Australien. Es folgten fünf weitere Farbkonzepte, die Apple flavor nannte, also Geschmacksrichtung, Strawberry, Blueberry, Grape, Lime und Tangerine – ein direkter Angriff auf das triste Einheitsgrau der IT-Welt. Der direkte farbliche Partner des Bondi Blue kam 2000 mit dem MacOS X auch auf die Bildschirme: Aqua. Es war die radikale Abkehr vom grauen, flachen „Fenster-Design“ der 90er Jahre und ein Meilenstein des Skeuomorphismus (Design, das reale Materialien nachahmt).

Der iMac rettete Apple vor dem fast sicheren Bankrott. Die Geräte waren fast so bunt wie das damalige Apple-Logo. Dies war wohl das ikonischste Logo, entworfen von Rob Janoff. Es sollte den Apple II bewerben, der als einer der ersten Computer Farben auf dem Monitor darstellen konnte. Die Farben waren (von oben nach unten) Grün, Gelb, Orange, Rot, Violett, Blau.

Damit war aber bald Schluss, auch mit den Flavors von Apple. Die Farbkonzepte zu beliefern hatte sich zu einem logistischen Alptraum entwickelt. Das konnte sich nicht einmal die Firma Apple leisten, die sich von einer Pleitefirma (1988) zum wertvollsten Unternehmen der Welt gemausert hat. Das Produkt, das nicht nur Apple veränderte, das iPhone, kam mit einem gebürsterten Metall-Look (Skeuomorphismus). Hat der einstige Pionier des Computers mit dem Regenbogen  Menschlichkeit, Benutzerfreundlichkeit, Farbgrafik-Pionierarbeit ausdrücken wollen, will er seitdem Präzision, Hochwertigkeit, zeitlose Eleganz ausstrahlen.

Bleibt am Ende doch alles Grau?

Unermesslich grau, damit man seine Ruhe hat?

Im neuen Jahrhundert hat sich eine an sich erfreuliche Folge der Computerisierung zu einer Pest entwickelt: Moderne Büros sind unheimlich leise geworden, weil die lärmenden Maschinen fehlen. Das hat sich zwar bereits in den 1970ern angekündigt. Aber man dachte damals, das Problem beträfe nur wenige. Tatsächlich gab es in vielen Büros noch “Lärmquellen” wie raschelndes Papier oder Tastaturen, die angeblich mit Pieptönen besser funktionierten. Hier und da hantierte jemand noch mit einem Locher, der zum Inventar des Beamtendreikamps gehörte. Auch die weiteren Gerätschaften, die diesem Arsenal zugezählt werden, Bumser und Heftordner, haben die Szene verlassen.

Sie sind alle einem neuen “Werkzeug” gewichen, der menschlichen Stimme. Diese ist praktisch die einzige Lärmquelle, die übriggeblieben ist. Dummerweise ist sie auch das Werkzeug, mit dem man arbeitet. Anders als alle anderen Lärmquellen, die uns stören, greift die menschliche Sprache direkt in den Arbeitsablauf ein. Alle Menschen, die denken, schreiben, lesen oder tippen, werden von der inneren Stimme geleitet, die sehr störempfindlich ist.

So werden immer mehr Büros mit Schallpaneelen ausgestattet. Obwohl diese eigentlich jede Farbe haben können, greift das vollkommen ungeschriebene Gesetz, das hinter diesem Beitrag steckt: Grau beißt sich mit nichts! Ergo sehen immer häufiger Büros aus wie in diesem Bild

Die Farben dieses Bildes geben noch nicht alles wieder, was die bessere Akustik uns kostet. Wie in dem Beitrag Beleuchtungsstärke(n) dargestellt, ist die Vertikalbeleuchtungsstärke (bzw. alternativ die zylindrische) verantwortlich für die visuelle Kommunikation zwischen den Menschen in einem Raum. Diese Beleuchtungsstärken entstehen weitgehend durch Reflexionen  an den Wänden und auf den Möbeln. Sie können  in dem abgebildeten Raum gar nicht entstehen.

Selbst wenn es diese Beleuchtungsstärken physikalisch gäbe, würde man den Kollegen oder die Kollegin nur seitlich sehen, weil die Paneele nicht nur grau, sondern auch noch intransparent sind. Man blickt, wenn überhaupt, in Gesichter, auf die ein fahles graues Licht fällt, das von den Akustikschirmen reflektiert wird.

Die Akustikpaneele machen nicht nur die Arbeit des Lichtplaners zunichte. Sie verhindern auch die Ausbreitung des Tageslichts. Wenn man sie ungünstig anbringt, stören sie auch die Luftzirkulation.

Warum keine farbigen Schallschirme?

Man kann Schallschirme nicht nur in jeder Farbe kaufen, sondern sogar mit Gemälden darauf. Aber auch für sie gilt, woran selbst Apple gescheitert ist, Logistik. So kann man farbige Akustikpaneele nur auf Bestellung produzieren. Was man nicht kann, ist auch den bunten Büromöbeln zum Verhängnis geworden: Man kann die Farben später nicht mehr ändern. Entweder bleibt man seinem Farbkonzept treu oder macht alles neu. Allzu eng darf man mit dem Farbkonzept auch nicht sehen, denn die Struktur der Oberfläche von Schallschirmen kann man nicht frei wählen. Diese wird durch die erwünschte Funktion vorgegeben.

Bei diesen Objekten muss man noch dazu auf ihre Funktionalität achten. Schallschirme, die vor der Sprache schützen sollen, wirken nur, wenn sie vor der sprechenden Person platziert werden. Wer möchte die nächsten 10 oder 20 Jahre auf dasselbe Bild gucken?

Es gehört zwar nicht in ein Büro. Aber man kann sich ein Bild daraus machen, was passiert, wenn man der lieben Akustik zuliebe sichtbare Flächen anders formt, als man in freier Wahl tun würde. Dieses Bild stammt aus der Elphi in Hamburg. Die Wände und manche Deckenteile verdanken ihre Form der Akustik. Für mich eine erhebliche Einschränkung der Formgebung.

Bürodesign heute

Das Grau der 1990er ist heute passé. Der moderne Büroplaner greift zu Greige. Greige? Das ist Grau und Beige zusammen. Die 1980er sind wohl noch nicht ganz vorbei. Wer herausstechen will, nimmt sogar Weiß. Allerdings kann man bei Bürokonzepten wie Recimercial Design nicht auf Weiß setzen, Cremeweiß & Buttergelb oder Salbeigrün & Waldgrün sind in. Auch die ursprünglichen Resopaloberflächen strahlen heute in Eiche & Nussbaum, so auch zuweilen in Echtholz.

Neo-Mint gefällig, ein sehr helles, fast futuristisches Grün, das Frische und Technologie verbindet. Oder ein sanftes Koralle? Soll Optimismus in Team-Bereiche bringen, ohne die Augen zu überfordern. Möglicherweise nicht in alle Team-Bereiche.

Wenn es einem allzu bunt wird, ist zwar das alte Grauen weg, aber manchem Innenarchitekten graut es aus anderen Gründen.

[1] Cakir, A. et al Untersuchungen zur Anpassung von Bildschirmarbeitsplätzen an die physische und psychische Funktionsweise des Menschen, BMAS, Bonn, 1978

[2] ZH1/618 „Sicherheitsregeln für Bildschirmarbeitsplätze im Bürobereich“, VBG, Hamburg, 1980

[3] Die Angaben von Reflexionsgraden in der Lichttechnik entsprechen nicht der Helligkeitswirkung

Beleuchtungsstärke(n)

Wer nur eine Saite kennt,
sollte besser nicht behaupten,
er beherrsche das Instrument.

Anonymus

Zusammenfassung

Beleuchtungsstärke ist mehr als nur der oft genannte Wert von 500 lx ohne Richtungsangabe – je nach Anwendung gibt es verschiedene Arten, wie die horizontal, vertikal, halbräumlich, raumbezogen, halb-zylindrisch und zylindrisch gemessene Beleuchtungsstärke. Die Art, wie die Messung hängt vom jeweiligen Einsatzgebiet ab: Im Büro zählt meist die Horizontalbeleuchtungsstärke, für Pflanzen oder spezielle Sehaufgaben werden andere Messungen benötigt. Moderne Normen fordern oft zylindrische Werte, besonders bei visueller Kommunikation. Lichtmessgeräte unterscheiden sich je nach Sensor und Bewertung des Lichtspektrums, weshalb nicht jeder Wert in Lux vergleichbar ist. Die korrekte Beleuchtungsstärkeangabe richtet sich immer nach der Aufgabe und dem richtigen Licht für den jeweiligen Zweck.

Beleuchtungsstärken - Welche hätten Sie denn gerne?

Wer viel über Licht und Beleuchtung liest, kann sich nicht des Gefühls erwehren, dass es nur eine Beleuchtungsstärke gäbe und diese die Stärke von exakt 500 lx hätte. Dieser Wert mag gut sein für den Büromenschen, aber auch für seine Zimmerpflanzen? Ein gewisser Jürgen Hermannsdörfer, seines Zeichens Vorstand des Fachverbands Raumbegrünung und Hydrokultur in Berlin, hat einen ikonischen Satz losgelassen, der die Frage beantwortet.

Ihm pflichteten damals sogar leibhaftige Professoren bei. Indes, solche Herren meinen, wenn sie von 500 lx reden, zumindest in einer Hinsicht etwas völlig anderes als Leute, die vom Büro reden. Sie könnten zwar alle von 500 lx sprechen, aber in mehr als einer Hinsicht etwas anderes meinen.

Das liegt an der “Beleuchtungsstärke”, die sie für ihre Tätigkeit brauchen. Dass andere alles Mögliche verstehen, liegt daran, dass nur Fachleute wissen, was gemeint ist. Reden und schreiben diese Leute aber selten. Daher dieser Beitrag.

Wenn ein Fachkundiger, z.B. ein Architekt, nach dem Begriff Beleuchtungsstärke sucht, wird er im Angebot von BauNetz, wo notwendiges Fachwissen für ihn zusammengetragen ist, nur eine Beleuchtungsstärke finden. Dort steht zu lesen:

Die wichtigste Einheit aus einer Reihe von Begriffen zur Lichtplanung ist die Beleuchtungsstärke. Alle gesetzlichen Vorschriften, z.B. über die Beleuchtung von Arbeitsplätzen oder anderen Aufenthaltsorten, beziehen sich im Wesentlichen auf sie. Die Beleuchtungsstärke ist der Quotient aus dem auf eine Fläche auftreffenden Lichtstrom (lm) und der beleuchteten Fläche.”

Diese Beleuchtungsstärke hat zwar eine Quantität, aber ihr fehlt die Richtung. Diese muss man dazu denken. Und sie steht einsam in der Landschaft. Der Architekt darf sich beschweren, denn er wird fehlgeleitet. Es gibt mehrere Beleuchtungsstärken, die der Architekt intuitiv kennt.

Beleuchtungstärke, zum Ersten

Die meistgenannte Beleuchtungsstärke wird in einer Ebene gemessen, so auch diejenige, die das BauNetz Wissen kennt. Diese Ebene kann sich beliebig im Raum befinden und schneidet diesen in zwei Teile. Die eine ist die Seite, aus der das Licht einfällt. Es wird nur in diese Richtung reflektiert und kann nur aus dieser Seite gesehen werden. Fast alle Planungen erfolgen für eine horizontale Ebene, die fiktiv seit 1913 in 0,85 m Höhe liegt. Weil diese Ebene horizontal liegt, heißt die dort gemessene Beleuchtungsstärke Horizontalbeleuchtungsstärke und nicht etwa horizontale Beleuchtungsstärke, wie man häufig lesen kann. Die Ebene nennt sich Arbeitshöhe. Bei der ersten gesetzlichen Festlegung der Beleuchtung von Arbeitsstätten wurde diese Größe allein vorgeschrieben.[1]

Dass diese Größe einst eingeführt wurde, verdanken wir den Schreibtischen, die die Blätter aufnehmen, auf denen der Büromensch liest. Die Ausrichtung ist nicht etwa optimal fürs Lesen, wie man alten Schultischen entnehmen kann, die geneigte Oberflächen hatten wie die Lesepulte im Mittelalter. Leider sind die alten Pulte  sehr unpraktisch, da alles Richtung Erde rollt, wenn man es loslässt. Daher bürgerte sich der horizontale Tisch ein und mit dem die Horizontalbeleuchtungsstärke. Würde man an einem Bürotisch nur lesen, wären beide Unsinn. Aber man benutzt das gute Ding für viele andere Zwecke, z.B. zum Aufstellen von Kaffeetassen, die in keinem Büro fehlen dürfen. Blumenvasen oder Bildschirme stehen auch dort.

Für manche Sehaufgaben, so etwa zum Lesen von Buchrücken in Regalen oder den Warenetiketten in Hochregalen, ist die Horizontalbeleuchtungsstärke sehr unpraktisch. Deswegen gibt es die Vertikalbeleuchtungsstärke, die auch in einer Ebene gemessen wird. Diese steht vertikal, deswegen muss das Licht parallel zur Decke fliegen, um sie zu erzeugen. Früher war sie nur wegen der Zeichentische und Bücherregale wichtig,. Seit der Lichttechniker den Mediziner gibt, dient diese Beleuchtungsstärke als die Messlatte für das gesunde Licht. Die sogenannte melanopische Wirkung wird vertikal gemessen. Da sie aber nicht den ganzen Tag gebraucht wird - melanopisch soll Licht tagsüber wirken und sich abends möglichst zurückziehen - ähnelt ihre Bedeutung eher Yin und Yang als eine physikalische Größe.

Beleuchtungstärke, zum Zwoten

Bestimmte Berufe können mit den beiden Beleuchtungsstärken kaum was anfangen, weil diese räumlich nach einer Cosinusfunktion bewertet werden. Diese Funktion habe ich in einem Bild visualisiert, das deutlich macht, dass das schräg einfallende Licht weniger stark bewertet wird. Wer eine Tafel ablichten will, kann mit dieser Beleuchtungsstärke etwas anfangen, aber nicht alle. Diese brauchen zwar Licht aus einem Halbraum, aber kein cos-bewertetes.

Die einfachste Lösung ist eine halbräumlich unbewertete (halbsphärische) Beleuchtungsstärke die symbolisiert so aussieht

Beleuchtungstärke, zum Dritten

Während die halbräumliche Beleuchtungsstärke davon ausgeht, dass der Lichteinfall und die Beobachtung aus derselben Hälfte des Raums erfolgen, brauchen manche nur ein Maß für das einfallende Licht, egal  wo es herkommt. Diese Beleuchtungstärke heißt Raumbeleuchtungsstärke, weil sie den gesamten Raum erfasst. Der Messkopf für diese Beleuchtungsstärke sieht aus wie eine Leuchtkugel, die alles Licht auf den Sensor lenkt, egal woher es einfällt. Diese Größe brauchen z.B. die Meteorologen oder Spinatzüchter, die mit Blättern zu tun haben, deren Ausrichtung man schlecht normieren kann.

Beleuchtungstärke, zum Vierten

Eine besondere Art der Beleuchtungsstärke nennt sich halb-zylindrisch. Bei der Messung wird alles Licht aus einem Halbraum bewertet auf den Mantel eines fiktiven Zylinders. Das Bild macht deutlich, wofür man diese Größe braucht. Sie ist eine Zusammenrechnung der Vertikalbeleuchtungsstärken.

Beleuchtungstärke, zum Fünften

Wenn man das obige Bild durch eine weitere Hälfte ergänzt, erhält man eine zylindrische Beleuchtungsstärke. Diese wird in neueren Beleuchtungsnormen gefordert, wenn es insbesondere auf menschliche Gesichter ankommt. Wer allerdings im Lexikon von licht.de danach sucht, wird nicht fündig. Man findet dort die halbzylindrische mit einem ähnlichen Bild wie oben. Die Messung erfolgt mit einem durchscheinenden optischen Zylinder, der das Licht aus allen vertikalen Einfalssrichtungen einsammelt.

Die zylindrische Beleuchtungsstärke erschien auf der Bühne des Arbeitsschutzes mit BGI 856 Beleuchtung im Büro – Hilfen für die Planung der künstlichen Beleuchtung in Büroräumen in 2003. Dort war als Hilfe für die Planung angegeben, dass die zylindrische Beleuchtungsstärke visueller Kommunikation dient.

Mittlerweile ist das Papier als DGUV-Info 215-442 in Juli 2020 erschienen. Dort ist die zylindrische Beleuchtungsstärke nicht mehr für die visuelle Kommunikation erforderlich. Es reicht die vertikale. Aber die zylindrische Beleuchtungsstärke wird immer noch genannt.

Die neuesten Normen (ISO/CIE 8995-1: 2025 und EN 12464-1:2021) geben zu jedem Arbeitsplatz einen erforderlichen Wert für die zylindrische Beleuchtungsstärke an. Die muss also sehr bedeutsam sein. Warum dies das BauNetz Wissen nicht mitgekriegt hat, verstehe ich nicht. Etwas pikanter klingt. Dass auch das Lichtlexikon von licht.de nur die halbzylindrische kennt, obwohl ansonsten die zylindrische Beleuchtungsstärke in den Beiträgen von licht.de häufig vorkommt. Vorsichtshalber füge ich einen Screenshot vom 4. März 2026 bei, der den dargelegten Umstand dokumentieren soll.

Die zylindrische Beleuchtungsstärke benutzt man immer dann, wenn man nicht weiß, aus welcher Richtung das Licht einfällt und aus welcher Richtung das beleuchtete Objekt gesehen werden soll. Es steht nur fest, dass der Blick horizontal erfolgt. Ob die Rechnung aufgeht, habe ich so meine Sorgen. Man stelle sich vor, ein Gesicht werde in Richtung des vorgegebenen Zylinders gesehen. Der vordere rote Pfeil zeigt die Richtung eines Lichteinfalls, der die Sichtbarkeit verbessert. Aber Ez wächst auch durch das Licht aus den anderen beiden Richtungen, die die anderen roten Pfeile anzeigen. Eigentlich müsste man das Licht aus diesen Richtungen Gegenlicht nennen. Die Rechnung kann also nur aufgehen, wenn man die Quellen dieser Lichter vor dem Auge versteckt. So etwas schaffen Bühnenbeleuchter spielend. In Büros und Arbeitsstätten befinden sich Leuchtkörper, Sehobjekte und die Betrachter in demselben Raum.

Man versuche sein Glück mit diesem Raum, der aus derselben DGUV-Info stammt. Wo müssen die Lichtquellen sitzen, damit sie auf die beiden Insassen des Raums so treffen wie in dem Bild für Ez gezeichnet. Das dürfte schwer werden, denn hinter jedem Insassen steht ein grauer Schrank, der nicht gerade viel Licht auf das Gesicht des Gegenübers wirft. Ein Lichteinfall aus der Türrichtung ist recht unwahrscheinlich. So wird jemand, der hier zylindrische Beleuchtungsstärke misst, nur das Tageslicht messen. Dafür ist die Größe wohl nicht gedacht. Wenn die Zeit kommt, zu der die künstliche Beleuchtung ihre Pracht entfaltet, schlucken die Fenster Licht, statt etwas abzustrahlen.

Unterschiede nur in der räumlichen Bewertung?

Der anfangs angeführte Vorstand des Fachverbands Raumbegrünung und Hydrokultur in Berlin mit seiner Forderung nach 500 lx wird in seinem Betrieb, wo er Blumen züchtet, kaum tatsächlich mit Luxwerten hantieren können, wenn er sich das dort benötigte Licht genauer ansieht. Ein Luxmeter alias Beleuchtungsstärkemesser misst richtig, wenn er das Spektrum des Lichts nach der V(λ)-Kurve bewertet. Die Pflanzen sehen aber nach der Umkehrung dieser Kurve, wie jeder Aquarianer kennt. Daher sieht eine Beleuchtung für Pflanzenwachstum anders aus.

Das Bild erzählt aber nur die Hälfte der Story, die Hälfte über Wachstum. Wenn die  Pflanze blühen soll, kommt es eher auf rötlicheres Licht an. In der vorherrschenden Farbe des Lichts ist eine Nachricht für die Pflanze verborgen.

Welches Spektrum bei welcher Lebensphase richtig ist, hat ein gewisser Keith J. McCree ermittelt. Deswegen heißen die Kurven McCree-Kurven. Bei professionellen Anwendungen misst man das Licht mit anders bewertenden Sensoren. Der Laie muss halt eine Lampe nehmen, die allem etwas dient.

Anpassungen an besondere Spektren sind auch bei anderen Aufgaben als bei der Pflanzenzucht sinnvoll. So wird die Bestrahlung mit blauem Licht bei der Gelbsucht von Neugeborenen als Heilmittel benutzt. Deren “Luxmeter” sind auf das Absorptionspektrum von Bilirubin eingestellt.

Jenseits 500 lx

Der Beitrag zeigt, dass Geräte mit einer Anzeige, die als Lux tituliert wird, und mit einem Messkopf für Licht bestückt sind, nicht immer dasselbe anzeigen. Manchen sieht man das auch an, weil der Messkopf anders ausschaut. Andere sehen gleich aus, messen aber unterschiedlich gefiltertes Licht. Lux darf man den Messwert nur nennen, wenn es sich um eine der fünf Beleuchtungsstärken handelt, die hier skizziert werden.

[1] Code of lighting factories, mills and other workplaces. Transactions of the Illuminating Engineering Society, Vol. 10, pp. 605-641, 1915

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