Ausgewogene Leuchtdichteverteilung als Gestaltungsziel

Dieses Phantom ist eigentlich gar keins. Als Gestaltungsziel ist es sogar in Feng Shui zu verorten. Es besagt eigentlich, dass große Flächen in der Umgebung eines Menschen nicht allzu große Helligkeitsunterschiede aufweisen sollen. Feng Shui erzählt etwas von schrillen Farbunterschieden. Damit kann die Lichttechnik aber nicht dienen, sie ist die Lehre von Graustufen, daher bleibt sie bei den Leuchtdichteunterschieden.

Licht gilt im Feng Shui als eine der stärksten Formen von Qi (Lebensenergie). Während helles Licht Vitalität bringt, wirkt Blendung wie „pfeilschnelles Qi“ (Sha Qi) – es ist aggressiv, anstrengend und bringt das energetische Gleichgewicht aus der Fassung. Feng Shui strebt nach Sheng Qi – einer sanft fließenden, nährenden Energie. Blendung hingegen erzeugt Stress und „energetische Disharmonie“.

Das älteste Zeugnis, das die Bedeutung des Gestaltungsziels beweist, habe ich bei Leffingwell gefunden. Er begründet in seinem Buch von 1917  Scientific Office Management, warum Tische nicht zu dunkel sein dürfen.[1] Sie blenden dann. So gelten auch heute große Unterschiede der Leuchtdichten im Gesichtsfeld als eine Ursache der Blendung. Man kann nachweisen, dass sogar moderate Leuchtdichteunterschiede heftige physiologische Reaktionen auslösen können. Dies zeigt das Video, das die Pupille eines Menschen zeigt, die auf kleine Leuchtdichteunterschiede von 1:3 blitzartig reagiert. Die geeignete Reaktion des Auges auf Leuchtdichteunterschiede wird Adaptation genannt. Sie beginnt mit einem schnellen Lidschlussreflex. Diesem folgt unmittelbar (200 ms später) der Pupillenreflex. Später kommt die langsamere chemische  Anpassung der Sensoren im Auge.

Wo liegt das Problem? Ich nenne es Science Faction in Anlehnung an den Begriff Science-Fiction. Die Autoren der Science Fiction Literatur nehmen denkbare Vorstellungen wie eine Reise zum Mond und machen eine Story daraus, so ein gewisser Jules Verne. Beim Science Faction nimmt man eine wahre Begebenheit, um diese dem eigenen Zweck entsprechend zu verwursten. Es ist ein Wortspiel und bezeichnet einen eigentlich schlimmen Vorgang: Man führt eine oder mehrere unumstößliche Fakten an, z.B. dass es heller wird, je mehr Licht in einem Raum ist. Oder dass ein Versuch ergeben hätte, dass Sekretärinnen in hellen Büros besser tippen als in der Dunkelheit. Diese Fakten müssen keineswegs konstruiert oder erfunden sein. Sie sind allesamt wahr. Zudem kann man sie nicht widerlegen oder auch nur in Zweifel ziehen. Denn sie sind plausibel. Danach nimmt man diese wahren und plausiblen Fakten und mischt sie mit noch mehr Plausibilität. So etwa, dass man bei gutem Licht weniger ermüde, weil man dieselbe Arbeitsmenge mit sehr viel weniger Aufwand schaffen würde. Danach kann man einen Schritt weitergehen und erklären, dass gutes Licht gesund sei, weil man durch eine geringere Ermüdung weniger an den Folgen der Arbeit leiden muss. Und schon hat man den Nachweis, dass man durch mehr Beleuchtungsstärke mehr leistet und weniger ermüdet. Denn gutes Licht bedeutet immer mehr Beleuchtungsstärke, jedenfalls so wie die Lichttechnik mangels sinnvoller Qualitätsvorstellungen seit Jahrzehnten suggeriert.Das hier betrachtete Gestaltungsziel ist allgemein anerkannt. Zu einem Phantom wird es erst durch leichtfertigen Gebrauch bzw. durch Missbrauch.

Folgen nicht ausgewogener Leuchtdichten

In der Regel wird behauptet, dass man ermüdet, wenn man unausgewogenen Leuchtdichteverhältnissen ausgesetzt wird. Das ist die gängige Behauptung in der Lichttechnik. Dagegen kann man schlecht argumentieren. Soll man etwa behaupten, man könne nicht ermüden, wenn man geblendet wird? Die Blendung ist unangenehm, das Arbeiten unter Blendung erhöht sogar den Stress durch die Arbeit zusätzlich. Ergo?

Dumm ist nur, dass man Ermüdung nicht messen kann. Auch eine Ermüdung des direkt betroffenen Organs, des Auges, ist ebenso wenig messbar. Ergo bleibt man bei der Behauptung und wendet die Regel auf alle Situationen an.

Bei Belastungen, deren Folgen empirisch nachweisbar sind, geht man hingegen anders vor. So weiß man z.B., dass schwere körperliche Arbeit ermüdet. Diese ist chemisch in den Muskeln nachweisbar. Ein Maß für die Schwere einer körperlichen Arbeit ist die Herzschlagfrequenz. So begrenzt man die durch die Arbeit bedingte Erhöhung des Pulses derart, dass ein Mensch diese Arbeit theoretisch bis zur Rente durchhält.

Nicht so bei Leuchtdichteverhältnissen. Man wendet die Regel gnadenlos überall an. Beispiele folgen unten. Sie reichen bis in wahrlich komische Situationen.

Eine besondere Art der Argumentation, eine spezifische Formulierung, erfolgt beim deutschen Arbeitsschutz. Diese ist dem Umstand geschuldet, dass der Arbeitgeber für den „Schaden“ verantwortlich ist, der durch die Arbeit für den Beschäftigten entsteht. Dieser war einst auf Unfälle beschränkt, deren Ursachen und Folgen man ganz gut ermitteln kann. Seit langem geht es aber auch um andere Belastungen, wozu auch die besagten Leuchtdichteverhältnisse gehören. So gesehen ist eine Belastung, die zu einer Berufskrankheit führt, ein 30 Jahre währender Unfall.

Blendung gilt als psychische Belastung, ergo muss der Arbeitsschutz dazu etwas sagen und etwas dagegen tun. Das geschieht immer in Begleitung einer Floskel, die Ansprüche an den Arbeitgeber ausschließt. So spricht man nicht davon, dass eine Belastung der Gesundheit schade, sondern von einer vorzeitigen Ermüdung durch diese Belastung. Das will heißen, die Ermüdung kommt wie das Amen in der Kirche, allerdings früher, wenn Blendung vorliegt. Wenn eine Berufsgenossenschaft also die Blendung als Gesundheitsgefahr bekämpfen will, wird beschrieben, wie man eine vorzeitige Ermüdung verhindern kann. So z.B. dadurch, dass man ausgewogene Leuchtdichteverhältnisse fordert.

Bezüglich Ermüdung gilt das oben Gesagte, man kann sie nicht messen. Was denn die vorzeitige Ermüdung sein soll, wissen nicht einmal alle Fachleute im Arbeitsschutz. Die Floskel haben nämlich die Juristen erfunden.

Wann ermüdet das Auge bei unausgewogenen Leuchtdichteverhältnissen?

Diese Frage lässt sich anhand des oben gezeigten Videos gut behandeln. Die Augenärzte, denen ich von dem Video erzählt hatte, sprachen davon, dass das Auge einen Wechsel der Helligkeiten brauche. Tatsächlich lässt sich das sogar nachweisen. Eine gleichmäßig helle Umgebung ist nicht nur langweilig, sie kann in Extremfällen zu einer Ohnmacht der betroffenen Person führen. Es ist eine Frage des zeitlichen Ablaufs und der Länge der Belastung, ob die Wirkung positiv oder negativ ausfällt. Oder gar nicht feststellbar ist.

Wenn das Auge langsam über den Raum schweift, führen die in dem Video aufgenommenen Leuchtdichteunterschiede zu einer angenehmen Empfindung. Bei der aufgenommenen Tätigkeit richteten sich die Augen aber im Takte von 0,8 Sekunden insgesamt 33.000 Mal am Tag auf unterschiedlich helle Flächen. Die Betroffenen beschwerten sich zu 85% über ihre Augenbelastung. Menschen, die gleich lang vor dem Bildschirm saßen, aber nur darauf schauten, ohne die Augen übermäßig zu bewegen, hatten viel weniger Beschwerden.

Aber auch bei der hochbelasteten Personengruppe konnte man keine Ermüdung der Augen messen. Es ist auch niemandem sonst gelungen, eine Augenermüdung zu messen. Daher gelten Augenbeschwerden wie „müde“ Augen, Augenbrennen etc. als Indikatoren einer Augenermüdung. Hierzu zählt auch der Kopfschmerz. Dieser ist aber noch weniger spezifisch als müde Augen. Daher redet man lieber von asthenopischen Beschwerden, die durch ungünstige Sehbedingungen ausgelöst oder verstärkt werden.

Beispiel: Anwendung des Gestaltungsprinzips stört das Sehen

Ein LiTG-Schrift zur Sportstättenbeleuchtung empfahl, die Tribünen etwa gleich hell wie das Spielfeld zu beleuchten, weil die Leuchtdichteunterschiede ansonsten zur Ermüdung der Fußballspieler infolge häufiger Umadaptationen führen.[2] Dies käme auch dem Fernsehen entgegen, weil man die Tribünen zeigen kann, ohne an der Kamera etwas zu ändern.

Von den von uns befragten 270 Spielern der ersten Bundesliga wollte aber kein einziger etwas von der Tribünenbeleuchtung wissen. Die Erklärung kann man sofort verstehen, wenn man sich auf das Spielfeld begibt. Hohe Bälle fliegen mit über 100 km/h durch ein inhomogenes Lichtfeld. Die Tribünen gleichen bei der üblichen Kleidung der Zuschauer einem Flickenteppich in der Erscheinung. Bei Regen sehen sie noch heller und bunter aus. Der an sich schlecht beleuchtete und bis zu 200 km/h schnelle Ball ist dann insbesondere für den Torwart vor dem Hintergrund der Tribüne schlecht sichtbar. Er verschwindet sogar mehrfach während eines Fluges und taucht ein paar Meter weiter wieder auf.

Beispiel: Verbannung von Arbeitsplatzleuchten aus dem Bildschirmarbeitsplatz

Als die Computer in Büros häufiger benutzt wurden, beschwerten sich die Nutzer immer häufiger über Augenbelastungen. Da die Bildschirme seinerzeit eher schwarz waren als weiß, wurden die Leuchtdichteverhältnisse am Arbeitsplatz thematisiert. Die in 1980 erlassenen Sicherheitsregeln für Bildschirmarbeitsplätze (ZH1/618[3]) haben aus diesem Grund von der Benutzung von Arbeitsplatzleuchten abgeraten. Wörtlich hieß es darin:

„4.10.2 Einzelplatzbeleuchtung (Verwendung von Tischleuchten) an Bildschirm- Arbeitsplätzen ist im allgemeinen zu vermeiden.
Einzelplatzbeleuchtung führt durch den damit verbundenen ständigen Wechsel zwischen Hell- und Dunkel-Adaptation, durch unausgewogene Leuchtdichteverteilung im Arbeitsbereich und gegebenenfalls größere Wärmebelastung am Arbeitsplatz zu erhöhten Belastungen der Beschäftigten.”

Dazu muss man berücksichtigen, dass die Leuchtdichten der damaligen Bildschirme und ihrer Umgebung  ein Verhältnis von 1:11 bis über 1:100 aufwiesen. Eine Tischleuchte würde daran kaum etwas ändern.

Beispiel: Verbot der Nutzung von Tischleuchten ohne Allgemeinbeleuchtung bei Tage

Die bizarrste Anwendung der Regel war der Zwang, das Einschalten von Arbeitsplatzleuchten ohne die gleichzeitige Benutzung der Allgemeinbeleuchtung zu verhindern. Hersteller von Arbeitsplatzleuchten wurden von einer Berufsgenossenschaft gezwungen, ihre Leuchten mit der Allgemeinbeleuchtung zu koppeln. Sie konnten daher nur gleichzeitig betrieben werden. Wollte ein Beschäftigter eine Tischlampe einschalten, musste die Beleuchtung des gesamten Raums eingeschaltet werden.

Solch eine Anforderung schien nachts sogar Sinn zu machen, weil die Tischleuchten nur einen begrenzten Raum beleuchteten. Aber tagsüber? Was soll eine Leuchte, die gerade mal 500 lx auf einer kleinen Fläche erzeugt, gegenüber dem Tageslicht anrichten?

Des Rätsels Lösung lag nicht in der Physik, sondern in der Mechanik des deutschen Arbeitsschutzes. Der staatliche Arbeitsschutz hat in seinem Gesetz (Arbeitsstättenverordnung) nur die künstliche Beleuchtung geregelt, weil die Tagesbeleuchtung Sache der Länder war (Landesbauordnungen). Somit existierte für den Hüter des Gesetzes, die besagte Berufsgenossenschaft, tagsüber keine Beleuchtung ohne die künstliche Allgemeinbeleuchtung. Daher rechnete sie eine unausgewogene Leuchtdichteverteilung für den Fall aus, dass jemand einfach eine Tischleuchte anmacht. Zwar kann und darf jeder Mensch überall so viele Leuchten anbringen, wie er will. Bei der Arbeit muss er aber geschützt werden.

Die hier dargestellte Komik war kaum jemandem bekannt. Ich bin beim Studium der Kommentare zur ArbStättV von Opfermann/Streit darauf gestoßen. [4]

Fun fact: Heute würde man das Benutzen von Tischleuchten nachts sogar empfehlen, weil man weiß, dass sie die beste Beleuchtung darstellen, um dem Melatoninpegel im Blut nicht zu schaden.

Wie eine Technik ihre Reputation verlor

Die in diesem Beitrag angeführten Beispiele sind nicht die einzigen, die anderen Disziplinen aufgefallen sind. Kein Architekt und kein Innenarchitekt wird je auf die Idee kommen, die gesamte Umgebung eines Arbeitsplatzes mit der gleichen Helligkeit zu überziehen. Es dürfte schwerfallen, einen Praktiker zu finden, der alle Arbeitsplätze eines Raums heller beleuchtet, wenn nur ein einziger Arbeitsplatz mehr Licht benötigt.

Ein bekannter Architekt, Meinhard von Gerkan, der viel von einer Kooperation mit Lichttechnikern gehalten hatte, gab am Ende enttäuscht auf: „Für sie [Licht-Ingenieure, zumeist Elektrotechniker] gab und gibt es überwiegend nur zwei Kriterien: Die Ausbeute der Lichtmenge gemessen in Lichtstärke und den Aufwand im Verbrauch gemessen in elektrischer Energie. Wir hatten sehr schnell gelernt, dass die Beschränkung auf diese beiden Parameter für die Gestaltung der Architektur und die Erzeugung von Raumstimmung die kurzsichtigsten, um nicht zu sagen unsinnigsten Messgrößen darstellen.“[5] Von Gerkans Beitrag trug immerhin den Titel: Die Gestaltkraft des Lichts in der Architektur. Er hatte den Glauben an Licht nicht verloren, sondern nur an die Technik.

Dieses Phantom wird uns noch lange nicht verlassen. Denn sinnvoll angewendet, besitzt die besagte Regel eine fundamentale Bedeutung. Man muss sie nur dann anwenden, wenn sie Sinn macht und keinem wichtigeren Gestaltungsziel im Wege steht.

 

[1] Leffingwell, W.H.: Scientific Office Management, A.W. Shaw Company, 1917

[2] S. Çakir, A., Sehen beim Sport, Internationaler Arbeitskreis Sport- und Freizeiteinrichtungen e.V., Köln, 1979

[3] Berufsgenossenschaftliche Vorschrift für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit, ZH1/618 Sicherheitsregeln für Bildschirm-Arbeitsplätze im Bürobereich, VBG, Hamburg Oktober 1980

[4] Streit / Opfermann † / Tannenhauer / Pernack / Pangert / Gémesi (Hrsg.) Arbeitsstätten

[5] Meinhard von Gerkan: „Die Gestaltkraft des Lichts in der Architektur“, in: Flagge, I. (Hrsg.): Jahrbuch Licht und Architektur 2000, Müller, Köln, 2000