Blaues Licht am Morgen sorgt für gute Schulerfolge – Warum wir keinen Nachweis dafür erbringen werden können

Blaues Licht am Morgen sorgt für gute Schulerfolge - Warum wir keinen Nachweis dafür erbringen werden können, kurzgefasst

In diesem Beitrag begründe ich, warum dynamische Beleuchtung trotz weitreichender Versprechen bislang keinen überzeugenden Nachweis für bessere schulische Leistungen erbracht hat. Im Mittelpunkt steht eine Hamburger Schulstudie, deren öffentlich verbreitete Ergebnisse eine höhere Lesegeschwindigkeit, weniger Fehler und deutlich geringere motorische Unruhe nahelegen. Der Beitrag kritisiert nicht grundsätzlich die mögliche Wirkung von Licht, sondern die Aussagekraft dieser Untersuchung und ihre Vermarktung.

Ein zentraler Einwand betrifft den unklar definierten Forschungsgegenstand. Unter „dynamischem Licht“ werden unterschiedliche Konzepte verstanden; im untersuchten Fall konnten Lehrkräfte vorgegebene Lichtprogramme umschalten. Die tatsächlichen Beleuchtungsbedingungen sind jedoch unzureichend dokumentiert. Insbesondere das Tageslicht durch große Fenster, die Sitzpositionen der Kinder und mögliche Unterschiede in der Blendung erschwerten es, beobachtete Veränderungen eindeutig der künstlichen Beleuchtung zuzuordnen. Einzelne Messungen in der Raummitte könnten die räumlichen und zeitlichen Unterschiede der Lichtexposition nicht ausreichend erfassen.

Weitere Kritik richtet sich gegen die Methodik und die Interpretation der Leistungstests. Der Beitrag bemängelt fehlende ausdrücklich formulierte Hypothesen sowie eine Vermischung von Methodenbeschreibung und Ergebnissen. Beim wiederholten d2-Test müssten Übungseffekte, tätigkeitsbedingte Aktivierung und tageszeitliche Schwankungen berücksichtigt werden. Verbesserte Testergebnisse dürften deshalb nicht vorschnell als spezifischer Lichteffekt oder als Beleg für bessere Schulerfolge gelten.

Auch die Stichprobe wirft Fragen auf. Kinder, Jugendliche und Erwachsene unterschieden sich hinsichtlich ihrer biologischen Rhythmen und Lichtempfindlichkeit. Die Übertragbarkeit zwischen diesen Gruppen sei daher begründungsbedürftig. Zusätzlich problematisiert der Beitrag den Ausschluss einer Schule, widersprüchliche Teilnehmerzahlen und nachträglich veränderte Ergebnispräsentationen, die exakt gleichgeblieben sind, obwohl ein Drittel der Stichprobe entfernt werden musste. Schließlich sehe ich keine transparente Offenlegung des Auftragsverhältnisses und möglicher Interessenkonflikte mit dem Beleuchtungshersteller.

Die Quintessenz lautet: Biologische Lichtwirkungen verdienen ernsthafte Forschung. Belastbare Aussagen über schulische Vorteile erfordern jedoch klar definierte Interventionen, nachvollziehbare Vergleichsbedingungen, geeignete Messverfahren und transparente Berichte. Werbeversprechen können diese Anforderungen nicht ersetzen. Meine Kritik richtet sich damit gegen unzureichende Belege, nicht gegen das Potenzial einer wissenschaftlich fundierten Beleuchtung.

Blaues Licht am Morgen sorgt für gute Schulerfolge - Warum wir keinen Nachweis erbringen werden können

Gründe – Gründe – Gründe …

Mit diesem Beitrag will ich ergründen, warum das „dynamische“ Licht relativ erfolglos geblieben ist, obwohl vieles schon vor 40 Jahren für dessen Vorteile sprach. In diesem Beitrag betrachte ich eine häufig angeführte Untersuchung, die viele der Gründe dafür erklären hilft, warum das Konzept seine Ziele nicht erreichen konnte. Wenn man keine besseren Arbeiten wie die kommentierte vorzuweisen hat, wird es auch dabei bleiben.

Ein Konzept wie dynamisches Licht kann noch so gut sein, es wird keinen Erfolg haben,

• … wenn die treibende Kraft aus dem Marketing kommt, können eingängige Werbeversprechen die wissenschaftlichen Einschränkungen überlagern.
• … wenn nicht eindeutig definiert ist, was „dynamisches Licht“ bedeutet, bleibt unklar, welche Wirkung überhaupt nachgewiesen werden soll.
• … wenn die Beleuchtungsverhältnisse und die Vergleichsbedingungen unzureichend dokumentiert sind, lässt sich die Untersuchung nicht zuverlässig nachprüfen.
• … wenn Tageslicht, Sitzposition und Blendung nicht ausreichend berücksichtigt werden, lässt sich der Einfluss der untersuchten Beleuchtung nicht von anderen Einflüssen trennen.
• … wenn klare Hypothesen fehlen und Methoden und Ergebnisse vermischt werden, wird die Bewertung der behaupteten Wirkungen erschwert.
• … wenn Übungs- und Aktivierungseffekte bei den Leistungstests nicht ausreichend abgegrenzt werden, können Verbesserungen vorschnell dem Licht zugeschrieben werden.
• … wenn die Zusammensetzung und die Veränderungen der Stichprobe sowie die daraus abgeleiteten Ergebnisse nicht nachvollziehbar dargestellt werden, bleiben Zweifel an ihrer Aussagekraft und Übertragbarkeit.
• … wenn Auftragsverhältnisse und mögliche Interessenkonflikte nicht transparent offengelegt werden, bleibt die Einordnung der Forschung unvollständig.

Im Anfang war: Blau macht schlau …

Ein Slogan machte zu Beginn der Nullerjahre die Runde: Blau macht schlau in der Bedeutung von „Mit biologisch wirksamem Licht erweitern wir die Fähigkeiten des Menschen“. Die Entstehung dieses Spruchs geht direkt auf die Untersuchungen rund um das biologisch wirksame Licht zurück. (Anm.: Der Begriff biologisch wirksam wurde zur Zeit dieser Studie häufig verwendet. Später wurde beanstandet, dass alles Licht biologisch wirksam sei. Daher änderte sich der Sprachgebrauch zu nicht-visuelle bzw. nichtvisuelle Wirkungen.  Die Lichttechnik konzentriert sich auf das okulare Licht, das aus sichtbarer Strahlung besteht. Da die Photobiologie aber das gesamte Spektrum des optischen Bereichs betrachtet, halten viele Experten dies nicht hinreichend. aher bleibe ich hier bei biologisch wirksam.)

Den letzten Anlass dazu hatte eine Studie aus Hamburg (Studie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf - UKE) mit Grundschulkindern gegeben, die bereits bei kurzzeitiger Bestrahlung mit entsprechendem Licht folgende Leistungsänderungen gezeigt haben sollen:

• Steigerung der Lesegeschwindigkeit um 35 %: Die Schüler konnten Texte deutlich schneller erfassen und verarbeiten.
• Senkung der Fehlerrate um 45 %: Bei Konzentrationstests und Aufgaben machte die Klasse fast die Hälfte weniger Fehler als unter normaler Beleuchtung.
• Rückgang motorischer Unruhe um 76 %: Das Licht wirkte extrem stark gegen Zappeligkeit und Hyperaktivität. Die Schüler saßen deutlich ruhiger und fokussierter an ihren Plätzen.

Die Angelegenheit war wohl derart wichtig, dass die Studie unter Konzernmeldungen des Philips-Konzerns erschien: „Presse - Royal Philips - Besseres Licht – bessere Noten? Philips und die Uniklinik Hamburg präsentieren Schulstudie mit erstaunlichen Ergebnissen - 18.06.09 14:11” Es folgte ein langer Bericht mit dem Datum 19.11.2008. (abrufbar hier)

Die Studie wurde 2007 durchgeführt mit einer Beleuchtung von Philips mit dem Markennamen „Personal Light“. Diese replizierte z.T. eine Studie von John Ott aus dem Jahr 1973 in Sarasota, Florida. Ott wollte wissen, ob das „falsche“ Licht auch das Verhalten von Kindern beeinflusst. Er stattete eine fensterlose Grundschule in Florida für ein Experiment aus:
Die Klassenräume waren mit damals üblichen, kaltweißen Leuchtstofflampen beleuchtet. Ott installierte dort versteckte Zeitraffer-Kameras. Die Aufnahmen zeigten Kinder, die extrem unruhig waren, „wilde Sau“ spielten, unkonzentriert waren und die Wände hochgingen. In einigen Klassen ließ er die Lampen gegen von ihm entwickelte Vollspektrum-Lampen austauschen (die das natürliche Sonnenlicht inklusive des UV-Anteils imitieren sollten). Zudem schirmte er die elektromagnetische Strahlung der Fassungen ab. Dann änderten die Schüler ihr Verhalten.

Das Ergebnis laut Ott: Innerhalb weniger Tage änderte sich das Verhalten der Kinder unter dem Vollspektrumlicht dramatisch. Sie wurden „schlagartig“ ruhiger, aufmerksamer, die Lernstörungen gingen zurück und ihre schulischen Leistungen verbesserten sich massiv. Ott bewies damit als Erster im Alltag, dass Standard-Bürolicht Hyperaktivität triggern kann. (Quelle: Health and Light, John N. Ott, Pocket Books – New York, 1973, S. 116). Allerdings bedeutete im Falle Ott „schlagartig“ eher eine langsame Verhaltensänderung der Kinder: „Innerhalb einer Woche nach der Installation der neuen Beleuchtung zeichnete sich eine deutliche Verbesserung im Verhalten der Kinder ab.“ Auch wenn Ott zur Überzeichnung der von ihm erzielten Effekte neigte, blieb er hinsichtlich der Verhaltensänderung sehr moderat in seinen Darstellungen.

Hingegen sprach der Leiter der Forschungsarbeit in Hamburg von einem Effekt wie beim Trinken einer Tasse Espresso (wortwörtlicher Nachweis über eine ARD-Sendung vorhanden). Das Licht würde etwa mit der gleichen Geschwindigkeit wirken. Die Sendung, in der Effekt thematisiert wurde, hieß bezeichnenderweise „Die große Show der Naturwunder“. Der Forschungsleiter präsentierte dem staunenden Publikum ein Naturwunder, erzeugt an Schulkindern mithilfe einer speziellen Beleuchtung.

Der Spruch „Blau macht schlau“ wurde schlagartig populär, als das deutsche Wissensmagazin P.M. Magazin (Ausgabe 01/2013) das Thema Lichtwirkung groß coverte. Die dpa und die Tagespresse übernahmen den eingängigen Reim „Blau macht schlau“, um die aktivierende Wirkung von künstlichem Blaulicht auf das menschliche Gehirn zusammenzufassen.

Man kann bis heute (Internet über solche Sprüche stolpern: Konzentration auf Knopfdruck (aus licht.de, 2016)

Im Laufe der Jahre dichteten diverse Autoren Sprüche, die immer krasser wurden, beispielsweise:

„Licht, das mitdenkt: Dynamische Beleuchtung für wache Köpfe und besseres Lernen.“
„Die Zukunft des Lernens ist hell. Dynamisches Licht für maximale Aufmerksamkeit im Klassenzimmer.“
„Der Sonne nachempfunden. Unser dynamisches Licht bringt den natürlichen Biorhythmus in die Schule.“
„Mehr als nur hell: Licht, das Bildung fördert.“

Eine große lichttechnische Firma machte gar ein richtig großes Ding daraus, dessen Größe man an einem Spruch ermessen kann: FLEXIBLE LIGHTING SOLUTIONS DYNAMIC LEARNING SPACES. Der Leitspruch der Broschüre hieß: CREATING LIGHT CREATES CONCENTRATION. (hier)

Der Initiator des Projekts kreierte gar ein Label: „SchoolVision – intelligentes Licht für die Schulbeleuchtung“ (Flyer hier und da )

Die Beleuchtung des Hamburger Experiments und ihre Geheimnisse

Das Experiment in Hamburg wurde mit einer Beleuchtung mit der Bezeichnung Personal Light durchgeführt. Diese Beleuchtung erlaubt es, die Lichtfarbe (Farbtemperatur) in weiten Grenzen bis zu 17.000 K zu ändern. Dasselbe gilt für die Beleuchtungsstärke, die man entsprechend der persönlichen Präferenz variieren kann.

Ein solches Produkt lässt sich heute nicht mehr identifizieren. Bei Google kann man zwar Hinweise darauf finden, dass sie existiert hat. Aber man bekommt, wenn man auf die Fundstelle klickt, diese Nachricht: Asset not found.

Die Beleuchtung hat zweifelsohne existiert. Und sie wird dem medizinischen Bereich der Firma Philips zugeordnet. Man kann heute nur noch „Personal Wireless Lighting“ finden, eine Bezeichnung, die vor allem für das smarte Beleuchtungssystem Philips Hue verwendet wird. Das zeigt auch meine Suche:

Dass es sich nicht um ein Phantom gehandelt hat, sieht man an der Präsentation, die am 8.12.2008 von der Website der Uni Hamburg heruntergeladen wurde:

Solche Beleuchtungseinrichtungen wurden häufig unter der Bezeichnung dynamisches Licht untersucht. Das Ziel war eine Anpassung der Beleuchtung im Innenraum an den Verlauf des Tageslichts. Allerdings sagt eine jüngst von mir analysierte Übersichtsarbeit zu dynamischem Licht, dass die meisten Forschenden nicht angeben, was sie unter dieser Bezeichnung verstehen (s. Was kann man mit dynamischem Licht erreichen?). Daher haben die Autoren der Übersichtsstudie geschrieben, was sie selbst als dynamisches Licht verstehen: „Dynamische Beleuchtung ist eine Beleuchtung, bei der Farbtemperatur und Beleuchtungsstärke im Laufe des Tages gemäß einem voreingestellten Protokoll variieren, mit dem Ziel, den natürlichen Rhythmus der Wachsamkeit der Mitarbeiter zu unterstützen oder sogar zu verstärken“.

Tatsächlich sollte das „Personal Light“ recht genau das sein. Bei der Hamburger Studie konnten die Lehrer aber die Programme beliebig umschalten. Daher ist nicht klar, was die Bezeichnung „Personal“ in dem Namen rechtfertigt. Wer heute nach „Personal Light“ von Philips sucht, findet etwa: „Ein Personal Light (oft auch als Leselampe, Buchleuchte oder Schreibtischlampe bezeichnet) ist eine kompakte, tragbare Lichtquelle, die speziell dafür entwickelt wurde, einen kleinen, privaten Bereich auszuleuchten, ohne das gesamte Zimmer zu erhellen.“

So etwas wurde von DIN als „Arbeitsplatzleuchte“ in DIN 5035-8 in 1995 genormt. Üblich war es seit etwa einem Jahrhundert. Es wurde aber von der lichttechnischen Industrie stets bekämpft, weil es nicht ihrem Konzept passte; sie erklärte die Allgemeinbeleuchtung (für alle) zum Standard. Das „Personal-Light“ von Philips wird auch nicht für Arbeitsplätze angeboten.

Eine Suche in der Dissertation von Wessolowski (Quelle hier), die auf dieser Studie beruht, ergab keine Fundstelle für eine Definition dessen, was denn dynamisches Licht sein soll. Diese Dissertation kommt erstaunlicherweise komplett ohne Definitionen aus. Noch erstaunlicher: Wessolowski schreibt „Dynamisches Licht“ 151-mal mit einem großen D am Anfang, also darf man erwarten, dass es sich um einen (Eigen-)Namen handelt.

In der Zusammenfassung der Dissertation taucht das Wort unvermittelt auf: „Studien zur Wirkung von Licht in der Arbeitswelt zeigen Leistungssteigerungen und die Zunahme prosozialer Verhaltensweisen. Diese Wirkung legt es nahe, den Einsatz moderner Beleuchtungsanlagen als Optimierungsmöglichkeit der Hintergrundbedingungen von Schulunterricht zu überprüfen. Dynamisches Licht verfügt über sieben Lichtprogramme mit unterschiedlicher Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur, die speziell für unterschiedliche Unterrichtssituationen abgestimmt sind.“

In der Dissertation taucht auch das „Personal Light“ nicht auf, obwohl die Bezeichnung „dynamisches Licht“ eher unspezifisch ist (s. Was kann man mit dynamischem Licht erreichen?). Die benutzte künstliche Beleuchtung war nicht irgendein „dynamisches“ Licht, sondern eine Leuchte mit spezifischen Programmen, die Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur miteinander gekoppelt variierten. In der Presseinformation des UKE sieht man eine abgehängte Leuchte, die wegen ihrer indirekten Abstrahlung so montiert wird. Dieser Lichtanteil ist in keinem der uns bekannten Fotos aus dieser Studie zu sehen. Somit bleibt auch nach dem Studieren der Dissertation im Dunkeln, was für eine künstliche Beleuchtung verwendet wurde.

Auch der Auftraggeber der Studie bleibt im Dunkeln, obwohl in der Presseerklärung vom 19.11.2008 eindeutig steht: „Ob Licht auch gezielt eingesetzt werden kann, um das Lernverhalten von Schülern im Unterricht zu beeinflussen, war die Fragestellung einer neuen Studie, die Prof. Dr. Michael Schulte-Markwort, Direktor der Klinik für Kinder- und Jugendpsychosomatik der Universitätsklinik Hamburg-Eppendorf, im Auftrag von Philips durchgeführt hat und die heute auf einem Symposium in Köln der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.“ (Anm.: Die Veranstaltung hieß: Licht und Lebensfreude.) Zu dieser Veranstaltung existierte mindestens ein Pressebericht, der nicht nur den Auftrag bestätigt, sondern den Forschungsleiter Prof. Schulte-Markworth im Bild zeigt, der die Ergebnisse der Studie präsentiert und kommentiert. (Studie: Besseres Lernen durch besseres Licht)

Erst nach vielen Mühen konnte ich einwandfrei feststellen, dass die Beleuchtung mit einer Leuchte Modell Savio realisiert wurde: „Die eingesetzte Leuchte Savio von Philips ist mit zwei Leuchtstofflampen der Farbtemperatur 17.000 Kelvin und einer Leuchtstofflampe mit warmweißer, glühlampenähnlicher Lichtfarbe (2.700 Kelvin) ausgestattet.”

Schon erstaunlich, dass seine Beleuchtung, die bei Schülern das Lesen um 35 % beschleunigt und ihre Fehler um 45% senkt, so schwer aufzufinden ist. Vor allem, wenn man bedenkt, dass sie einen Rückgang motorischer Unruhe um 76 % bewirkt. Sie müsste sich bei Kitabetreibern wie warme Semmeln verkaufen lassen.

Die letztere Wirkung wurde wenige Jahre später als ein Hauptargument für eine Art Revolution in der Beleuchtung herangezogen: HCL wie Human Centric Lighting sollte insbesondere mit diesem Argument beworben werden:

(Die Folie stammt aus einem Konzept, das das Beratungsunternehmen Kearney im Auftrag des Zentralverbandes der elektrotechnischen Industrie – ZVEI – als Marketinginstrument für HCL erstellt hat.)

Genau diese Wirkung hatte Ott 1973 untersucht und die Ergebnisse in seinem Buch berichtet. Neu ist lediglich das vorgegebene Programm für die Beleuchtung, das sich am Verlauf des Tageslichts orientiert. Nachbilden kann man ihn in Innenräumen allerdings nur unvollkommen, weil wir erstens keine hohen Beleuchtungsstärken erzeugen können, und zweitens keine geringen Beleuchtungsstärken gegen Abend gebrauchen können, ohne die Arbeit einzustellen.

Gucken wir uns die tatsächlichen Untersuchungsräume an, muss man gewisse Zweifel an der Simulation des Tageslichts anmelden. Während Ott seine Lampen in fensterlosen Klassenzimmern installierte, sahen die Untersuchungsräume bei der Hamburger Studie so aus:

(Das Bild wurde von der Fernsehsendung geschnitten, bei der der Forschungsleiter persönlich auftrat. Er muss die Aufnahmen und die Sendung autorisiert haben. In der Konzernmeldung vom 19.11.2008 sieht man nur Klassenräume ohne Fenster.)

Es sind also Räume mit raumhohen Fenstern, deren Licht sich immer dynamisch auswirkt durch den Wechsel des Tageslichts. Das dynamische künstliche Licht sollte diese Dynamik nachahmen. Wenn man das Tageslicht durch die künstliche Beleuchtung ergänzt oder unterstützt, ist es kühn zu behaupten, die Wirkung ginge auf das Konto von Personal Light. In welchem Maße das Licht gemischt wurde, lässt sich anhand weiterer Bilder klären.

Dass die Beleuchtung der Räume zur Zeit der Untersuchungen so ausgesehen hat, wurde nirgendwo in der Literatur und Berichterstattung angeführt. Wessolowski selbst zeigt sie in seiner Dissertation folgendermaßen:

Diese beiden Bilder finden sich in der Konzernmeldung von 2008 in Hochformat, aus denen man das oben links angedeutete Fenster nicht erkennen kann. Sie erschienen auch in dem Pressebericht (hier) zur Veranstaltung "Licht und Lebensfreude", allerdings ohne die Spur von den Fenstern, die im obigen Bild links zu erahnen sind.

Die Beleuchtung beschreibt Wessolowski wie folgt:

“Dynamisches Licht wurde für diese Untersuchung an drei Schulen, in drei Klassen installiert. Zusätzlich standen drei weitere Kontrollklassen mit herkömmlicher Beleuchtung für die Untersuchung zur Verfügung. Bei der Beleuchtung in den Interventionsklassen handelte es sich um eine speziell für diese Untersuchung abgewandelte Version von Dynamischem Licht: Die Lehrerinnen und Lehrer wählten eines der sieben fest eingestellten Lichtprogramme für die gesamte Beleuchtung im Klassenzimmer aus (siehe Abbildung 1).”

(Anm.: Die Angabe von drei Schulen in der Dissertation ist wohl versehentlich erfolgt. Die Untersuchung, auf der die Dissertation basiert, wurde zwar an drei Schulen ausgeführt. Eine dieser Schulen schied aber nach einer Anhörung aus. Dadurch reduzierte sich die Anzahl der Probanden von ursprünglich 166 auf 116. Hierzu siehe weiter unten Die Probanden und ihre Zahl)

Auch nach einer langwierigen Recherche bleibt ein Rätsel um die Beleuchtungsbedingungen. Die „experimentelle“ (künstliche) Beleuchtung in den Schulen sollte wohl „dynamisches“ Licht sein, was das immer sein soll. Deutsche Schüler darf man aber nicht in ausschließlich künstlich beleuchteten Räumen unterrichten. Nach DIN 5034 muss in der Raummitte mindestens 0,9% des Wertes im Freien erreicht werden. In einem Hamburger Klassenzimmer bedeutet das etwa 40 lx im Dezember, etwa 200 lx bei wolkigem Wetter im Juni, und bis zu 500 lx bei Sonnenschein. Bei sonnigem Wetter im Winter kann der Wert noch höher sein, weil die Sonne tiefer steht. An einem üblichen Novembertag in Hamburg erreicht die Beleuchtungsstärke in der Raumtiefe keine 50 lx. Dafür liegt die „Farbtemperatur“ umso höher: An einem trüben, bedeckten Novembertag in Hamburg bewegt sich die korrelierte Farbtemperatur (CCT) typischerweise im Bereich von 6.500 K bis 7.500 K.

Zu den Vergleichsräumen steht nur zu lesen: “Zusätzlich standen drei weitere Kontrollklassen mit herkömmlicher Beleuchtung für die Untersuchung zur Verfügung.“ Was eine herkömmliche Beleuchtung sein soll, hat mir noch nie jemand erklärt. Aber als deutsche Klassenzimmer müssen sie Tageslicht gehabt haben. Die Versuchsräume hatten aber alle eine herkömmliche Einrichtung: Fenster. Je nach Größe beherrschen diese die Beleuchtung eines Raums in ihrer Nähe praktisch vollkommen, in der Raumtiefe weniger stark je nach Entfernung des Arbeitsplatzes vom nächsten Fenster. Hierbei besteht keine ergründbare Relation zwischen der Lichtmenge (Beleuchtungsstärke) und der Farbtemperatur, wie es oben gezeigt wurde.

Fenster scheinen in dieser Arbeit keine Rolle gespielt zu haben. Das Wort „Fenster“ kommt in der Dissertation 9-mal vor, jedoch nie in Verbindung mit den Untersuchungsräumen, sondern mit der Laborstudie, die der Validierung der Ergebnisse dienen sollte. Dort waren sie aber verbarrikadiert, damit das Tageslicht nicht die Versuchsbedingungen stört. Offenbar war dem Versuchsleiter bewusst, dass das Tageslicht die Versuchsbedingungen erheblich manipulieren kann. Denn das Wort Tageslicht wird nicht nur 39-mal angeführt, sondern auch in den Versuchsbedingungen erwähnt: „Von einer Verdunkelung der Klassen vom natürlichen Tageslicht wurde abgesehen, um in diesen Feldtest unter praxisnahen Bedingungen zu testen.“ Wenn man einen Test testet, sollte man etwas Ahnung von der Physik haben.

Obwohl die Beschreibung der Versuchsumgebung eher fragmentarisch erfolgt, kann man aus den Angaben einen weiteren Effekt ermitteln, der die Ergebnisse beeinflusst haben kann: Herkömmliche Beleuchtungen sind mit Leuchtstofflampen bestückt, die Leuchtdichten bis zu 40.000 cd/m² aufweisen. Diese sind mit Rastern gegen seitlichen Einblick geschützt. Sie strahlen aber nach unten mit voller Helligkeit. Hingegen ist die in dem Versuch benutzte Leuchte Savio gegen jeden Einblick in die Lampen mit einer Abdeckung versehen, die die Leuchtdichte massiv verringert und die leuchtende Fläche vergrößert. Dadurch verringert sich die direkte Blendwirkung drastisch, und mögliche Reflexionen auf den Tischen werden ebenfalls stark reduziert.

Allein dies stellt einen mächtigen Einflussfaktor dar, der sich zugunsten der Experimentalbeleuchtung auswirkt.

Zusammenfassend wird festgestellt, dass die Beleuchtungsverhältnisse nirgendwo so dokumentiert sind, dass irgendjemand diese Studie nachprüfen kann. Wenn sich „dynamisches“ Licht auf das Verhalten der untersuchten Kinder ausgewirkt haben soll, kann der Haupteffekt durch das Tageslicht verursacht worden sein. Selbst wenn die Hauptwirkung von der Experimentalbeleuchtung ausgegangen sein soll, ist ein mächtiger Störfaktor in der Dissertation nicht einmal erwähnt worden.

Methoden – Methoden – Methoden …

Ein weiterer Grund für meine Annahme, dass wir keinen Nachweis dafür bringen werden, was dynamisches Licht mit einem Blauanteil am Morgen so alles bewirkt, ist die Methodik der betrachteten Studie.

Jeder wissenschaftliche Artikel ähnelt anderen in seiner Grundstruktur, die man unter dem Kürzel IMRAD kennt. Für die Grundstruktur wissenschaftlicher Artikel ist das weltweit etablierte Akronym IMRAD (bzw. IMRAD-Struktur) der Industriestandard.

Es steht für die vier (bzw. fünf) Hauptabschnitte eines empirischen Forschungsartikels:

• I – Introduction (Einleitung): Was wurde erforscht und warum? (Forschungsfrage, Hypothese)
• M – Methods (Methodik): Wie wurde vorgegangen? (Stichprobe, Datenerhebung, Analyse)
• R – Results (Ergebnisse): Was wurde herausgefunden? (Daten, Statistiken, Fakten)
• A D – Discussion (Diskussion): Was bedeuten die Ergebnisse? (Einordnung, Interpretation, Limitationen)

 

In der Einleitung folgt am Ende, nach der Darstellung der Forschungsfrage(n), die Hypothese, bzw, in den meisten Artikeln die Hypothesen. An diesen kann man die Bedeutung des Forschungsgegenstandes erkennen. Nach der Darstellung des Untersuchungsdesigns und vor der Diskussion der Ergebnisse wird nüchtern und faktenbasiert berichtet, ob die Daten die Hypothese stützen oder nicht (gefolgt von den statistischen Kennwerten). In der empirischen Forschung wird extrem präzise formuliert. Es gilt: Es wird nie etwas „bewiesen“ (proven). Wissenschaft liefert Evidenz, keine absolute Wahrheit. Stattdessen findet man Formulierungen wie „Hypothese 1 konnte empirisch gestützt werden.“ Oder „Hypothese 2 wurde nicht bestätigt.“

In der besprochenen Dissertation wird keine einzige Hypothese aufgestellt. Vielmehr wird unter „1.5 Fragestellung und Hypothesen“ wie folgt berichtet:

„Um das primäre Ziel dieser Studie zu erreichen, die Gewinnung wissenschaftlich gesicherter Erkenntnisse zur Wirkung von Dynamischem Licht auf das Erleben und Verhalten im Schulunterricht, sind folgende Fragestellungen zu prüfen:

Inwieweit führt Dynamisches Licht zu einer Verbesserung folgender primärer Zielgrößen im Schulunterricht:

1. Aufmerksamkeit/Konzentration: Steigt kurzfristig die Konzentrationsleistung in Leistungstests an? Eine Selbsteinschätzung der Aufmerksamkeit/Konzentration wurde letztendlich nicht vorgenommen (siehe 2.3.1.1, S. 68).
2. Hyperaktivität: Sind die Schüler bei Einzelarbeiten ruhiger? Schätzen sich die Schüler im Schuljahresverlauf selbst ruhiger ein?
3. Aggression: Sind die Schüler bei einem Wettkampf in Arbeitsgruppen weniger aggressiv? Beziehungsweise zeigen sie mehr prosoziale oder empathische Verhaltensweisen? Schätzen sich die Schüler im Schuljahresverlauf selbst weniger aggressiv ein?“

Es folgen noch „Verbesserungen sekundärer Zielgrößen“ (Klassenklima im Schuljahresverlauf und Verbesserung des allgemeinen Wohlbefindens (physische und psychische Gesundheit)). Weiterhin werden noch einige “Prozessvariablen” (insgesamt 6) ins Feld geführt.

Ähnlich klar geht es in dem Abschnitt „Ergebnisse“ weiter. So sind die ersten Ergebnisse die Beschreibung der Stichproben. Hier findet sich z.T. die Beschreibung der Teilnehmenden, die unter diese Überschrift, aber in den Abschnitt Versuchsbeschreibung gehört. Den größten Platz nimmt aber die Darstellung der Ergebnisse in einer großen Tabelle, die mit Sicherheit in den Abschnitt Ergebnisse gehört.

Da keine Hypothesen aufgestellt wurden, werden sie auch nicht behandelt.

M- Methods wird recht ausführlich dargestellt. Auf den 60 Seiten der Darstellung (= 26 % des Texts) finden sich neben der tatsächlichen Methodendarstellung viele Teile der Ergebnisse. Trotz der Länge der Darstellung der Methodik kann man nicht feststellen, welche Lichtsituation während der Versuche herrschte. Denn der Autor gibt an:

„Das Ziel Dynamischen Lichts ist es, die Dynamik des natürlichen Tageslichts in Arbeitsräume zu bringen, um die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der arbeitenden Menschen positiv zu beeinflussen. Dynamisches Licht wird als Ergänzung zum natürlichen Tageslicht verstanden, das in den meisten Fällen in Gebäuden in diesen Breitengraden nicht genügt, um eine ausreichende biologische Wirkung zu erzielen (vgl. 1.3.2, S. 16 & 1.3.3.1, S. 19).”

Diese Erklärung in der Beschreibung des Hauptmerkmals der Beleuchtung, deren Meriten die Arbeit feststellen will, ändert nichts Geringeres als den Forschungsgegenstand. Wenn dynamisches Licht i.S. des Autors eine Ergänzung zum natürlichen Tageslicht bedeutet, hat er erstens dieses untersucht. Und zweitens war seine Laborstudie sinnlos, weil diese unter Ausschluss vom Tageslicht durchgeführt wurde.

Die korrekte Forschungsfrage wäre gewesen: Kann eine veränderliche künstliche Beleuchtung von Klassenräumen die Dynamik des Tageslichts wirksam unterstützen?

Im weiteren Text gibt es eine weitere Erklärung, die den Forschungsgegenstand noch weiter verändert: „Zur Abschätzung der Übereinstimmung der Werte mit den verwendeten Lichtprogrammen wurde eine punktuelle Messung in der Mitte des Klassenraumes kurz vor der Durchführung der Testmodul vorgenommen.“

Die künstliche Beleuchtung allein war in der Nacht gemessen worden. Was mag die Messung der Beleuchtungsstärke während des Tages in einem Raum mit der folgenden Erscheinung und raumhohen Fenstern wohl aussagen können?

In der Arbeit selbst wird nur ein Beispielraum angegeben. Dieser kann tatsächlich den realen Klassenräumen entsprochen haben. Beispielraum

Dieser Beispielraum ist garantiert anders als mancher Raum auf den Fotos, der drei Lichtbänder hat. Räume mit drei Lichtbändern sind viel tiefer als solche mit zwei. In solchen Räumen unterscheiden sich die Lichtverhältnisse zwischen den Fensterplätzen und solchen im Rauminnern viel stärker. Wenn man etwa sieben Jahre braucht, um aus einer Studie eine Dissertation zu machen, kann man durchaus die sechs Klassenzimmer einzeln dokumentieren, in denen die Versuche stattgefunden haben.

Was besagt eine in der Raummitte gemessene Beleuchtungsstärke über die Beleuchtung dieses Raums bei Tage und über die „Dynamik“ der Beleuchtungsstärke und der Farbtemperatur? Wenn ein Kind 7 m vom Fenster entfernt sitzt oder gar 9 m, dominiert die meiste Zeit des Jahres das künstliche Licht. Bei der ersten Reihe am Fenster gilt das umgekehrte Verhältnis. Dort braucht man kein Kunstlicht für den größten Teil des Jahres. Auch die höchste Beleuchtungsstärke der „Dynamischen Beleuchtung“ (1060 lx) wird vom Tageslicht über einen großen Teil der Tage über mehrere Stunden des Tages überboten.

Da die Forschenden postuliert haben, dass die positive Wirkung des „Dynamischen Lichts“ auf die Veränderung der Lichtfarbe (ähnlichste Farbtemperatur) zurückginge, müsste man die Farbtemperatur an den einzelnen Tischen bestimmen. Und diese muss in dem abgebildeten Raum zwischen dem Fenster und der Raumtiefe nicht nur sehr unterschiedlich sein. Sie wird sich im Tagesverlauf (Schulzeit 08:00 Uhr bis 13:20 Uhr) ändern. Die Änderung wird über den ganzen Untersuchungszeitraum bedingt durch die Jahreszeit und das Wetter unkontrolliert anders ausfallen. Die Wörter „Wetter“ und „Jahreszeit“ finden sich in der Dissertation nicht.

Wenn es Teil der Dynamik der Experimentalbeleuchtung sein soll, die Beleuchtungsstärke der (künstlichen) Beleuchtung zu variieren (im Versuch zwischen 275 lx und 1060 lx erfolgt), ist die resultierende Farbtemperatur ein Ergebnis der jeweiligen Mischung von Tageslicht, das nicht gemessen wurde, und dem künstlichen Licht.

Die Wechsel in der künstlichen Beleuchtung wurden bei den Versuchen wohl so häufig vorgenommen, dass die Lehrer einen entsprechenden Schalter benutzen wollten. Diese wurde im Fernsehen wie folgt abgebildet:

Wie oft die Änderungen vermutlich vorgenommen wurden, geht aus einem Bild hervor, das in die wissenschaftliche Literatur eingegangen ist. Es erschien auch in einem Normenentwurf für biologische Lichtwirkungen

Dieses Bild zeigt die jeweiligen Beleuchtungsstärken und Farbtemperaturen. Die man während des Tages umschalten kann, um die Kinder nach Wunsch des Lehrpersonals zu beeinflussen. Es stimmen aber weder die einen noch die anderen Werte.

Eine Arbeit, bei der der Hauptwirkungsfaktor derart ungenau beschrieben wird, hätte anderswo kaum eine Chance, überhaupt angenommen zu werden. Es ist schon kühn, bei einer Beleuchtungsstärke von 300 lx (Standard, Beruhigen) in einem Raum mit hohen Fenstern von Dynamik zu sprechen. Die Studie war kein kontrolliertes Experiment, wie vom Autor behauptet. Die wichtigste Einflussgröße muss sich unkontrolliert verändert haben. In der Standardsituation (300 lx, künstlich) kann an einzelnen Arbeitstischen ein Mehrfaches davon durch das Tageslicht erzeugt worden sein, oder zuweilen nur ein Bruchteil. (Anm.: Manche Termine fanden Ende Oktober statt, andere im April/Mai.)

Messung der Aufmerksamkeit/Konzentration

Die spektakulärsten Ergebnisse dieser Studie wurden mit einem psychologischen Test gewonnen, der nach Angabe seines Autors Rolf Brickenkamp (offiziell als Aufmerksamkeits-Belastungs-Test konzipiert) primär die Aufmerksamkeit und Konzentration – genauer gesagt die Konzentrationsfähigkeit unter Zeitdruck.

Nach dem theoretischen Konzept des Autors erfasst der Test dabei nicht ein isoliertes einzelnes Merkmal, sondern eine Kombination aus verschiedenen psychologischen und visuellen Leistungsaspekten, die sich in zwei Hauptdimensionen unterteilen lassen:

• Arbeitstempo (Geschwindigkeit): Die quantitative Leistung, also wie viele Zielobjekte (Buchstabe „d“ mit insgesamt zwei Strichen) in der vorgegebenen Zeit bearbeitet werden können.
• Sorgfalt (Genauigkeit): Die qualitative Leistung, gemessen an der Fehlerfreiheit (Vermeidung von Auslassungsfehlern bei übersehenen Zielobjekten und von Verwechslungsfehlern bei fälschlicherweise markierten Reizen).

 

Der zentrale Gesamtwert des Tests – die Konzentrationsleistung (KL) – führt diese beiden Komponenten zusammen. Brickenkamp definiert Konzentration in diesem Kontext als eine dauerhafte, zielgerichtete und fehlerresistente Aufmerksamkeitszuwendung bei visuellen Unterscheidungsaufgaben unter starkem Zeitdruck. (Alle Angaben hogrefe Consulting hier)

Die Erstellung des Tests ging auf eine konkrete Anfrage des TÜV Rheinland (Medizinisch-Psychologisches Institut) zurück. Der TÜV benötigte ein genaues, zeitökonomisches Instrument für die fahrpsychologische Diagnostik, um die Aufmerksamkeits- und Konzentrationsleistung von Kraftfahrern (insbesondere im Rahmen der MPU, vulgo „Idiotentest“) unter Zeitdruck zuverlässig zu bewerten.

Der Test entwickelte sich rasch vom spezifischen Eignungstest für den Straßenverkehr zu einem der weltweit am weitesten verbreiteten Standardverfahren der klinischen, eignungsdiagnostischen und pädagogischen Psychologie. Es misst aber immer noch ein persönliches Merkmal, das eigentlich von der Umgebung unabhängig sein sollte.

In der besagten Studie in Hamburg, wie auch an anderer Stelle, wurde der d2-Test zur Messung der Wirkung einer physikalischen Umgebung auf den Menschen eingesetzt. Dies hat zumindest eine negative Wirkung: Da die Probanden den Test zweimal durchlaufen, verfälschen Lerneffekte das Ergebnis erheblich. In der Hamburger Studie wurde dieser Effekt korrekt ermittelt durch einen Vergleich mit der Kontrollgruppe. Diese hatte eine Leistungssteigerung von 17% ohne Lichteinwirkung, bei den Probanden mit dynamischem Licht betrug sie 45%. Dies wird in den Medienberichten oft unterschlagen. Die Studie gibt das Ergebnis korrekt wieder. In sonstigen Quellen liest man hingegen, dass die Leistung um 5% gestiegen wäre.

Was weder in dieser noch in einer anderen Studie thematisiert wird, ist eine Aktivierung der Probanden, die durch die Tätigkeit entsteht. Diese Aktivierung ist bei Schulstudien besonders bedeutsam, weil Kinder und Jugendliche nach chronobiologischen Erkenntnissen zu früh in die Schule gehen. D.h., sie brauchen morgens eine Aktivierung, wie man das auch dem obigen Bild entnehmen kann.

Menschen durchlaufen nach dem Aufwachen einen Zeitraum mit verminderter Aktivierung. Der Übergang vom Schlaf zum vollständigen Wachzustand ist ein physiologischer Prozess, der zeitverzögert abläuft. Die vollständige biologische Aktivierung wird maßgeblich durch innere Uhren und hormonelle Steuerung kaskadenartig angestoßen. Innerhalb der ersten 30 bis 45 Minuten nach dem Aufwachen kommt es zum sogenannten Cortisol Awakening Response (CAR) – einem natürlichen Anstieg des Stresshormons Cortisol um etwa 50 bis 100 %, der den Organismus gezielt für die täglichen Anforderungen mobilisiert.

Besonders ausgeprägt ist die Verzögerung, wenn man entgegen dem eigenen zirkadianen Rhythmus (Chronotyp) aufwacht oder mitten aus einer Tiefschlafphase gerissen wird. Diese Phase ist für Kinder, Jugendliche und Erwachsene unterschiedlich lang und unterschiedlich ausgeprägt.

Wir hatten den d2-Test an rund 500 Arbeitsplätzen für zwei Zwecke eingesetzt:

1. Ermittlung einer persönlichen Fähigkeit (als Einzeltest)
2. Ermittlung einer Arbeitsbeanspruchung (zu Beginn und zum Ende des Arbeitstages)

Nicht nur der d2-Test, sondern mehrere Tests, die eine ähnliche Leistung messen sollten, ergaben nach 8 Stunden Arbeit eine Verringerung der Fehlerrate und eine Erhöhung der Leistung. Die Probanden waren also am Ende eines Arbeitstages leistungsfähiger. Da wir die Arbeit an allen Arbeitsplätzen überwacht und analysiert haben, sind Irrtümer ausgeschlossen, die durch eine Untätigkeit während der Arbeitszeit entstehen können. (Detaillierte Angaben in Schmude, L.v. Untersuchung zur Beanspruchung bei mental-kreativ betonter Bildschirmarbeit in Nachrichtenagenturen, Diss, TU Berlin, 1980).

Theoretisch zu erwarten waren ein deutlicher Leistungsverlust und eine gesteigerte Fehlerhäufigkeit infolge mentaler wie körperlicher Ermüdung. Stattdessen wurde eine Verbesserung in der Größenordnung von 25 – 30% erzielt, und das selbst bei äußerst beanspruchenden Tätigkeiten wie Dateneingabe im Akkord.

Bei der betrachteten Untersuchung war eine Verfälschung der Ergebnisse in der gleichen Größenordnung möglich.

Vermutlich durch äußere Faktoren bedingt, wurde die Feldstudie mit Kindern am Vormittag durchgeführt, die Laborstudie mit Erwachsenen am Nachmittag (zwischen 16 und 18 Uhr). Wer eine Konzentrationsleistung messen und dies mit der circadianen Wirkung von Licht begründen will, sollte zumindest erwähnen, dass diese tageszeitlichen Schwankungen unterliegt und zudem von der aktuellen Situation des Menschen überlagert wird.

Auch wenn der d2-Test als Standard für viele Studien gilt, scheinen die anfangs erwähnten Ergebnisse übertrieben, zumal die Testbedingungen vermutlich viel von der „Dynamik“ der Beleuchtung weggebildet haben:

• Steigerung der Lesegeschwindigkeit um 35 %: Die Schüler konnten Texte deutlich schneller erfassen und verarbeiten
• Senkung der Fehlerrate um 45 %: Bei Konzentrationstests und Aufgaben machte die Klasse fast die Hälfte weniger Fehler als unter normaler Beleuchtung.

Last not least: Eine der zwei Schulen, die an der Studie teilgenommen haben, hatte nur 8-jährige Schüler. Der d2-Test ist für diese nicht anwendbar. Und in ihrem circadianen Verhalten unterschieden sich Kinder grundsätzlich von Jugendlichen. Wie unten gezeigt wird.

Die Probanden und ihr Alter

Eine der größten Schwachstellen der betrachteten Studie sind die Probanden. In der Feldstudie nahmen zwei Schulen mit Kindern im Alter von 8 und 16 Jahren teil. Die Laborstudie, die wohl zum Validieren dienen sollte, wurde mit Erwachsenen mit einem Durchschnittsalter von 29 Jahren durchgeführt.

Eine beachtliche Spanne angesichts des Effekts der untersucht werden sollte: Auswirkungen künstlicher Beleuchtung auf den circadianen Rhythmus. Die Chronobiologie würde die erste Gruppe zu Kindern zählen, deren Rhythmen anders verlaufen als bei Erwachsenen: 8-Jährige sind biologisch überwiegend Lerchen (Morgentypen). Die physiologische Umstellung hin zum späten Nachttypen („Eule“) setzt erst mit Beginn der Pubertät ein.

Das prägendste Merkmal mit 16 Jahren ist hingegen die sogenannte zirkadiane Phasenverzögerung (Chrono-Typus „Eule“). Das Schlafhormon Melatonin wird im Gehirn (Zirbeldrüse) bei Jugendlichen im Schnitt 1,5 bis 2 Stunden später ausgeschüttet als bei Kindern oder Erwachsenen.

Bei den Erwachsenen verschieben sich die Rhythmen ab dem Alter von etwa 20 Jahren allmählich wieder zurück zu früheren Schlaf- und Wachzeiten, wobei sich die individuelle Neigung stabilisiert.

Die Probanden dieser Studie befanden sich in drei unterschiedlichen Altersstufen, die sich nicht nur in ihren circadianen Rhythmen unterschieden. Auch die Wirkung der „Dynamik“ durch hohe Farbtemperaturen (sprich blaues Licht) ist unterschiedlich. Daher werden biologisch wirksame Lichtgrößen („melanopische“ Größen) nach einem CIE-Standard (CIE S 026:2018) altersabhängig bestimmt. Dabei nehmen sich Menschen unter 25 Jahren derart aus, dass man keine melanopische Beleuchtungsstärke für sie berechnen kann.

Denn Kinder und Jugendliche besitzen eine extrem klare Augenlinse, die kaum altersbedingte Gelbfärbungen aufweist. Der kurzwellige Blaulichtanteil des Lichts wird im Vergleich zum 32-jährigen Standardbeobachter (geschweige denn zu Senioren) nahezu ungehindert und in höherem Maße an die Retina weitergeleitet.

Das bedeutet, dass Kinder und Jugendliche bei exakt derselben Beleuchtungsstärke (und demselben Spektrum) eine höhere effektive melanopische Dosis auf der Netzhaut empfangen als der Normbeobachter. Sie sind biologisch gesehen lichtsensitiver.

Aufgrund dieser Fakten kann man die Probanden-Stichprobe eigentlich für die untersuchte Fragestellung ungeeignet verwerfen.

Die Probanden und ihre Zahl

In der Dissertation, die etwa 7 Jahre nach der Durchführung der Versuche verfasst wurde, wird die Zahl der Probanden der Feldstudie mit 116 angegeben. Es sollen Schüler aus zwei Schulen gewesen sein.

Es heißt aber: “Dynamisches Licht wurde für diese Untersuchung an drei Schulen, in drei Klassen installiert. Zusätzlich standen drei weitere Kontrollklassen mit herkömmlicher Beleuchtung für die Untersuchung zur Verfügung.“ Und weiterhin; „Kooperationspartner waren die Schule in der Alten Forst, das Emilie-Wüstenfeld-Gymnasium, die Schule am Eichtalpark und die Behörde für Schule & Berufsbildung der Freien und Hansestadt Hamburg.“

So fehlt eine dieser Schulen im weiteren Verlauf der Studie. Dieses wird in der Dissertation etwas verklausuliert erklärt: „Zu Beginn des Projektes bestand die Stichprobe des Feldversuchs aus insgesamt 166 Schülern und 18 Lehrern (siehe Tabelle 8). Die Stichprobengröße wurde durch eine Mindestfallzahlbestimmung bei einer Testpower von 80 % bei einer zweiseitigen Hypothesenprüfung mit einer Irrtumswahrscheinlichkeit von insgesamt 5 % für kleine und mittlere Effekte auch dann als ausreichend betrachtet, wenn eine Schule die Teilnahme während der Studie abbrechen sollte (vgl. Faul et al., 2009; Bortz & Döhring, 2002).“

An anderer Stelle findet sich eine andere Erklärung für das Verschwinden eines Drittels der Probanden: „Im Emilie-Wüstenfeld-Gymnasium konnten mehrheitlich keine Testtermine (für die Testmodule) sichergestellt werden, die den definierten Anforderungen entsprachen (vgl. 2.6.1.2, S. 96). Deshalb mussten sämtliche Daten beider Klassen des Emilie-Wüstenfeld-Gymnasiums vollständig aus allen Auswertungen ausgeschlossen werden, um vergleichbare Untersuchungsbedingungen zu wahren.“

In der Realität kam es zu dem Ausfall dieser Schule durch eine Anhörung, die das Ergonomic Institut gemeinsam mit der Firma Lichtdesign, Köln, erwirkt hat. Diese fand am 12.05.2009 in Hamburg statt. Hierbei hat sich eine der drei beteiligten Schulen von der Studie distanziert.

Daraufhin wurde diese Schule aus der Studie entfernt. Daher ging die Zahl der Probanden (Schüler) von 166 auf 110 zurück. So weit, so gut. Was danach folgte, lässt sich mit wissenschaftlichen Gepflogenheiten nicht mehr in Einklang bringen, wie der nächste Abschnitt zeigt.

Es waren also keine methodischen Gründe, die zum Ausschluss einer Schule geführt haben. Das Emilie-Wüstenfeld-Gymnasium hat sich eher aus dem Grunde von der Studie distanziert, weil ihre Unterrichtspläne für die durchgeführten Untersuchungen ungeeignet waren.

Wunder der Statistik

Nach der Veranstaltung am 12.05.2009 wurde die Ergebnisdarstellung des Projekts für die Presse seitens der Universitätsklinik Eppendorf ersetzt. Die neue Präsentation sah wie die alte aus. Es wurden lediglich die Probandenzahlen ausgetauscht. Einige Beispiele sind unten aufgeführt:

Die angewendete Methodik scheint so viel „Power“ besessen zu haben, dass man mit 166 Schülern und 18 Lehrern im Alter von 8, 12 und 16 Jahren haargenau die gleichen Ergebnisse errechnet hat wie mit 116 Schülern und 11 Lehrern, obwohl die mittlere Altersgruppe gefehlt hat, die rund ein Drittel der Stichprobe ausmachte.

Dazu schreibt der Autor in seiner Dissertation:

„Doch sowohl die ersichtliche Generalisierbarkeit der Effekte zwischen den unterschiedlichen Altersstufen und Schulformen, als auch die Ergebnisse der Ergänzungsstudie an Erwachsenen im Labor und die Prä-Messwerte innerhalb der jeweiligen Norm sprechen für die Repräsentativität der Stichprobe für alle bundesdeutschen Schüler.“

Interessenkonflikte?

Bei allen akademischen Artikeln müssen die Autoren angeben, ob und ggf. welche Interessenkonflikte bezüglich des behandelten Themas behauptet werden können. Die Deklaration von Interessenkonflikten (engl. Conflict of Interest, CoI, oder Competing Interests) folgt in wissenschaftlichen Publikationen einem standardisierten Schema. Sie wird in der Regel am Ende des Manuskripts vor dem Literaturverzeichnis eingegeben sowie im Einreichungsportal des Verlags abgefragt.

Als Interessenkonflikt gelten finanzielle, persönliche oder institutionelle Beziehungen, die das wissenschaftliche Urteil oder die Objektivität der Arbeit beeinflussen könnten (auch wenn sie es tatsächlich nicht getan haben).

Auch wenn kein Interessenkonflikt vorliegt, gibt man eine Erklärung ab: "Die Autorinnen und Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt besteht."

Da die Welt des Lichts relativ klein ist, ist es wahrscheinlich, dass Autoren häufig mindestens persönliche Beziehungen zu kommerziellen Anbietern haben. Daher können gewissenhafte Erklärungen von Interessenkonflikten sehr lang sein. So besteht ein Grundsatzpapier (hier) aus drei Seiten solcher Erklärungen, die etwa 30% des Umfangs ausmachen. (Details unter Konflikte von Autoren mit Interessen)

Die hier behandelte Arbeit beruht gemäß einer Konzernnachricht einer Firma auf einem Projekt, das im Auftrag dieser ausgeführt worden ist. In der Anhörung vom 12. Mai 2009 wurde dies vom Projektleiter strikt verneint. Es habe keinen Auftrag gegeben, erklärte dieser öffentlich.

In der Dissertation steht unter „Erklärung“ nichts davon. Nur unter Danksagungen wird der Kontakt erwähnt: „N.N. von Philips Lighting danke ich für die Unterstützung bei Fragen zur Technik, zum Hintergrundwissen zur Wirkung von Licht und zum who-is-who der Lichtforscher.“ (N.N. steht im Original in Klartext).

N.N. ist dabei nicht irgendeine Person, sondern ein Autor, der in der Dissertation 13-mal zitiert wird mit einer Publikation, deren Autoren neben N.N. noch der Leiter des weltweiten Kompetenzzentrums für Lichtanwendungen (LiDAC – Lighting Design and Application Centre) bei Philips Lighting in Eindhoven und dessen engster wissenschaftlicher Partner waren. Das Thema dieser Publikation war visuelle und biologische Effekte der Beleuchtung.

Philips Lighting hatte das Thema dieser Dissertation, Wirkung der dynamischen Beleuchtung auf den Menschen, viel früher als die gesamte Branche bereits in den 1980er Jahren aufgegriffen und mit eigener Forschung verfolgt. Mir waren Forschende aus dem Haus Philips, die zu grundsätzlichen Aspekten des Lichts geforscht haben, länger persönlich bekannt, so z.B. Prof. Hans-Walter Bodmann, Dr. Söllner oder Prof. Dietert Fischer.

So hätte ich ein besonderes Interesse daran, einen Auftrag dieser Firma zu erwähnen, wenn ich auf einem Forschungsfeld arbeiten würde, das diese maßgeblich bestimmt hat. Warum man gerade bei diesem Vorhaben die Beziehungen verschweigt, ist mir ein Rätsel.

Quintessenz

Die in diesem Beitrag betrachtete Arbeit hat meinen Glauben an die akademische Forschung nicht gerade stärken können. Dennoch habe ich dieser Arbeit in dem Kapitel des Buches Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne keinen großen Raum in dem Kapitel gegeben, das die Kapriolen der Forschung analysiert: Die Methode Wissenschaft, mit der man Wissenschaft verhindert). Denn erstens haben andere Studien die Lichtwelt nachhaltiger erschüttert (Hawthorne-Studie. Leistung, Leistung über Alles! Eine kleine Geschichte aus Hawthorne Works). Und zweitens betreffen die beschriebenen Fakten alle Wissenschaften.

Dass ich die besagte Untersuchung dennoch ausführlich analysiere, liegt an ihrer Bedeutung für die relevanteste Entwicklung in der Geschichte der künstlichen Beleuchtung: Die Erkenntnis, dass Licht alle Lebensfunktionen beeinflusst und steuert.

Diese wurde zwar vor über 80 Jahren von Hollwich behauptet und nachgewiesen. Wir brauchen aber viel Zeit, um dies zu begreifen. Was wir nicht brauchen können, sind falsche Zeugnisse.