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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

Dieser Beitrag behandelt die Entwicklung und Bedeutung von Lichtkonzepten im Arbeitsumfeld, insbesondere die Entstehung des Begriffs „Allgemeinbeleuchtung“ und dessen historische Wurzeln. Es wird erläutert, wie sich die Beleuchtung von lokalen Lichtquellen zu einer gleichmäßigen Grundbeleuchtung wandelte, und welche Rolle technische Fortschritte sowie gesetzliche Regelungen dabei spielten. Darüber hinaus werden verschiedene Arten der Beleuchtung, wie Allgemeinbeleuchtung und Platzbeleuchtung, beschrieben und deren jeweilige Funktionen für Sicherheit und Arbeitsaufgaben im Raum herausgestellt.

Zur Entstehung und zum Alter des Phantoms

Ich weiß nicht genau, wann dieses Phantom entstanden ist. Vermutungen kann ich aber anstellen. Die krasseste Version dieses Spruchs war “Gleiches Licht für alle Volksgenossen”, formuliert von der Deutschen Arbeitsfront. Gemeint war er als Fortschritt, jeder Arbeitsplatz möge der Arbeitsaufgabe entsprechend beleuchtet werden. Wenn die Arbeitsplätze in einem Raum für gleiche Aufgaben benutzt werden, dann sind sie alle gleich zu beleuchten.

Die Idee fand u.a. als Allgemeinbeleuchtung Verwendung und wurde mit der Revision von DIN 5035-1 1972 zur bevorzugten Art der Beleuchtung. Aber das Wort Allgemeinbeleuchtung wurde viel früher verwendet, vermutlich als Übersetzung von “general lighting”. Während sich der Begriff „Allgemeinbeleuchtung“ wahrscheinlich ganz natürlich entwickelte, als sich die Lichtquellen von lokalen Flammen zu weit verbreiteten elektrischen Lampen verlagerten, wurde er zu Beginn des 20. Jahrhunderts (genauer gesagt in den 1910er und 1920er Jahren) mit der Professionalisierung der Lichttechnik zu einem offiziellen Fachbegriff.

Der Begriff wurde geprägt, um eine bestimmte Lichtart – das Umgebungslicht – von der fokussierteren „lokalen“ oder „Arbeitsbeleuchtung“ (task lighting) zu unterscheiden, die die Menschheitsgeschichte jahrhundertelang dominiert hatte. Diese Dominanz beruhte nicht auf einer Überlegenheit von Task Lighting, sondern auf einem Mangel an anderweitigen Möglichkeiten der Beleuchtung. Man hatte keine andere Wahl.

Vor 1900 (die „lokale” Ära): Vor der Verbreitung der Elektrizität war Licht teuer und gefährlich (Kerzen, Öllampen, Gas). Man beleuchtete nur das, was man gerade betrachtete. Es gab kein Konzept der „Allgemeinbeleuchtung”, da man keinen Brennstoff verschwendete, um eine leere Ecke oder eine Decke zu beleuchten. Wie im Kapitel Epochen der Kunst der Lichtmacher dargelegt wurde, war die Lichterzeugung auch mit einer Zerstörung dessen verbunden, was man sichtbar machen wollte.

Die 1910er Jahre (der technische Wandel): Nach der Gründung der Illuminating Engineering Society (IES) im Jahr 1906 begannen Ingenieure, Licht als „System” zu betrachten. Sie suchten nach einer Möglichkeit, die gleichmäßige „Grundbeleuchtung” zu beschreiben, die es Menschen ermöglichte, sich sicher in einem Raum zu bewegen. In diesem Sinne benutzte die deutsche Arbeitsstättenverordnung von 1975 den Begriff “Allgemeinbeleuchtung”: “Die Stärke der Allgemeinbeleuchtung muss mindestens 15 Lux betragen (ArbStättV. § 7 Beleuchtung, Absatz (3)) In diesen Jahren hat die IES auch den Auftrag bekommen, Licht i.S. des Arbeitsschutzes als Teil eines Gesetzes festzulegen. (s. Osterhaus 1993[1], kommentiert hier)

Arten der Beleuchtung

Aus der oben skizzierten Sicht kann man die Beleuchtung eines Raums prinzipiell in drei Gruppen einteilen:

Allgemeinbeleuchtung: Dient als Grundbeleuchtung zur sicheren Bewegung im Raum und kann auch für bestimmte Arbeitsaufgaben ausreichen. Ziel ist eine gleichmäßige Helligkeit im gesamten Raum. Mittel können Deckenleuchten, Einbaustrahler oder große Kronleuchter sein.

Platzbeleuchtung (Arbeitslicht / Task Lighting): Dient der Beleuchtung von Sehaufgaben, die man erledigen muss. Ziel ist konzentriertes Licht für spezifizierte Tätigkeiten. Mittel können Schreibtischlampen, Leselampen oder Unterbauleuchten in der Küche sein.

Akzentbeleuchtung (Stimmungslicht): Dient zum Hervorheben von Architektur oder Objekten (Bilder, Pflanzen). Mittel können Spotlights, LED-Streifen oder Wandfluter sein.

Diese Gruppierung wurde in den Normen zur Beleuchtung unterschiedlich gehandhabt. Nach DIN 5035 vom Jahre 1953 existierten zwei Konzepte, eine Allgemeinbeleuchtung - mit einer geringen Beleuchtungsstärke - und die “Platzbeleuchtung mit zusätzlicher Allgemeinbeleuchtung”.[2] Die DIN 5035:1953 sollte sicherstellen, dass die in der Zeit des Wirtschaftswunders erstellten Gebäude nicht nur irgendwie beleuchtet waren, sondern so, dass die Menschen dort effizient und gesundheitsschonend arbeiten konnten.

In der Ausgabe von 1963 sind bereits wesentliche Änderungen feststellbar. Insbesondere wird hier verlangt, dass die Arbeitsplätze entweder mit Allgemeinbeleuchtung oder mit einer Arbeitsplatzbeleuchtung ausgestattet werden, bei der die Allgemeinbeleuchtung mindestens 20% der Beleuchtungsstärke, bei besonderen Aufgaben 10%, erbringen sollte.

Mit der Revision von 1972 wurde die Allgemeinbeleuchtung zum bevorzugten Konzept, nachdem die Beleuchtungstechnik in der Lage fühlte, die geforderten Beleuchtungsstärken mit einer einzigen Komponente zu erbringen. Sie wurde zunächst für Arbeitsräume verlangt, bei denen die Arbeitsplätze nicht fest vorgegeben sind: “Allgemeinbeleuchtung ist in Arbeitsräumen mit nicht festgelegten Arbeitsplätzen notwendig, wenn an allen Arbeitsstellen gleich gute Sehverhältnisse geschaffen werden sollen.” Gegen diese Logik kann man nicht argumentieren, denn sie folgt unmittelbar aus der Aufgabe der Beleuchtung, die so definiert wurde: „In Arbeitsräumen muß die Beleuchtung ein müheloses Erkennen der Sehobjekte ermöglichen.“

Die Revision von DIN 5035 von 1979, die die letzte vor der Abschaffung in 2001 war, machte die Allgemeinbeleuchtung zum Standard: „In der Regel ist eine Allgemeinbeleuchtung von Räumen vorzusehen. Sie soll an allen Stellen im Raum etwa gleich gute Sehbedingungen schaffen und den Raum zur Wirkung bringen.”

Wer die Normen und die damit von allen Fachleuten unbemerkt erfolgten Änderungen der Grundbegriffe nicht mit akademischer Akribie liest, so z.B. die mit der Durchsetzung der Arbeitsstättenverordnung beauftragte Gewerbeaufsicht, muss nunmehr glauben, dass man in jeder Arbeitsstätte an jeder Ecke  etwa gleich gute Sehbedingungen schaffen müsse.

Exakt in die Falle tappte die größte deutsche Berufsgenossenschaft. Nach ihrer Meinung gehört eine gleichmäßige Beleuchtung mit 500 lx (allgemeine Büroräume) und 1000 lx (Großraumbüros) zur gesunden Umgebung . Und das auf Jahr und Tag, immer und überall. Diese Denke ist 1:1 in die ASR A3.4 geflossen, nach der man die erforderliche Beleuchtungsstärke nach diesem Bild misst:

So wird die Beleuchtungsstärke in diesem Raum durch Mitteln der Werte auf den linken 16 Punkten und den rechten 20 Punkten ermittelt. Auf dem linken Arbeitsplatz befindet sich die Hälfte der 16 Punkte hinter den Benutzern. Was mag die Beleuchtung an diesen Stellen wohl für das Sehen an diesem Arbeitsplatz bedeuten?

Auf der rechten Seite muss man die Beleuchtung auf der Bewegungsfläche des Stuhls messen. Ein Messpunkt befindet sich auf dem Stuhl selbst, auf dem während der Arbeitszeit jemand sitzt. Dieser Punkt dürfte für die Sehaufgabe irrelevant sein. Auf dem Arbeitstisch muss die Beleuchtung auch beim Bildschirm gemessen werden, wo Licht bestenfalls stört. Zudem wird noch rechts vom Benutzer auf der letzten Ecke des Tisches gemessen. Die Expertin der BG begründete diese Forderung damit, dass man sitzend eine Akte in die Hand nehmen könnte, daher die Forderung der Lichtmessung auf der Bewegungsfläche. Der Ordner könnte auch am Ende des Tisches stehen, wo man den Rücken lesen können soll.

(Anm.: Die Auslassung der sonstigen Flächen bei der Lichtmessung wird weiter unten erklärt.)

Wie diese Beschreibung zeigt, wurde aus einem einst schlüssigen Konzept (Grundbeleuchtung + Arbeitsbeleuchtung) ein Mischmasch, was die betrieblichen Fachleute zum Wahnsinn treiben könnte. Dies geschieht im Allgemeinen nicht, sondern erst, wenn es vor Gericht geht. Die Verfahren können sich gegen Lichtplaner richten (falsches Konzept) oder gegen die Arbeitgeber (falsche Beleuchtung). Die Gerichte, die solche Fälle zu entscheiden haben, sind nicht zu beneiden.

Denn die sog. Allgemeinbeleuchtung konnte nie an allen Stellen etwa gleich gute Sehbedingungen schaffen. Um das festzustellen, brauchte es keine Experten, sondern ein Blick in die Normen selbst genügte. Sie gaben genau an, an welcher Stelle im Raum der Arbeitsplatz zu platzieren war. In neueren Normen ist es nicht mehr so klar angegeben wie einst. Aber Gnade Gott, wenn man gegen die nicht mehr beschriebenen Regeln verstößt. Die Benutzer fühlen sich derart unwohl, dass sie diverse Maßnahmen ergreifen, um die Lichtsituation erträglicher zu machen. Was diese sein können, hat der amerikanische Professor Alan Hedge in betrieblicher Praxis untersucht.[3] Er verglich die Situation an Arbeitsplätzen, an denen das Konzept der Allgemeinbeleuchtung funktionierte (mit Indirektbeleuchtung), mit denen, wo das Konzept nur auf dem Papier stand (Direktbeleuchtung). Diese Unterscheidung ist nach einer BAuA-Studie von Bodman und Eberbach gut begründet, die nachgewiesen haben, dass eine Allgemeinbeleuchtung nur mit einer Indirektbeleuchtung realisiert werden kann[4].

Von den Benutzern getroffene Maßnahmen zur Verbesserung der visuellen Umgebungsbedingungen	Indirekt- beleuchtung	Direkt-beleuchtung
Lampen entfernt, um weniger Licht zu erhalten	15%	66%
Lampen entfernt, um Reflexblendung auf Bildschirmen zu reduzieren	12%	55%
Computer umgestellt, um Reflexblendung auf Bildschirmen zu reduzieren	34%	72%
Arbeitstisch umgestellt, um weniger Licht zu erhalten	10%	24%
Beleuchtung meistens abgeschaltet, um Reflexblendung auf Bildschirmen zu reduzieren	10%	39%

Neuere Begriffe in der Regelwerken

Die letzte Version von DIN 5035:1979 kannte drei Arten der Beleuchtung, neben der besagten Allgemeinbeleuchtung eine Arbeitsplatzorientierte Allgemeinbeleuchtung  sowie eine Einzelplatzbeleuchtung, die man nur in Verbindung mit einer Allgemeinbeleuchtung betreiben durfte. Die Definitionen dieser Beleuchtungsarten sowie die meisten grundsätzlichen Anforderungen wie Blendfreiheit u.Ä. waren im Teil 1 der Norm enthalten, darunter auch die seit 1935 geführten Gütekriterien.

Auf Antrag vom DIN wurde von der europäischen Normungsorganisation CEN eine völlig neue Beleuchtungsnorm mit Gültigkeit in ganz Europa geschaffen. Diese baute auf DIN 5035-2 auf, die Richtwerte für Arbeitsstätten in Deutschland vorgab. Als die Norm EN 12464-1 im Jahr 2002 erschien, musste die deutsche Norm zurückgezogen werden. Bei solchen Vorgängen wird immer der neue Regelungsgegenstand mit dem alten verglichen und eine Restnorm herausgegeben, wenn der neue Regelungsgegenstand den alten nicht vollständig ersetzt. Der Sekretär des zuständigen Normenausschusses hielt die gesamte Norm DIN 5035 (Teile 1 und 2) für ein Äquivalent der neuen Norm und zog damit neben den Gütekriterien auch die Beleuchtungsarten aus dem Verkehr.

Zwar war mir die Allgemeinbeleuchtung sehr verhasst als bevorzugtes Konzept, aber es ist nach wie vor erforderlich immer dann, wenn die Arbeit in einem Raum etwa gleich ist. Da in der EN 12464-1 das Konzept nicht mehr vorhanden war, haben der Lichtplaner Prof. Kramer und ich neue Begriffe ausgedacht. Diese sollten möglichst nichts mit der alten Nomenklatur zu tun haben, weil die Begriffe im Laufe der Jahrzehnte verschliffen waren. So entstanden die Begriffe “raumbezogene” Beleuchtung und “arbeitsbereichsbezogene” Beleuchtung, die der Arbeitsschutz gerne übernommen hat. Nur der Dritte im Bunde, die “arbeitsplatzbezogene” Beleuchtung, fand keinen Gefallen.

Das Letztere ist dem Umstand geschuldet, dass die deutsche Beleuchtungstechnik eine Beleuchtung ablehnt, die keinen Bezug zu der Umwelt eines Arbeitsplatzes hat.

So berücksichtigt eine Beleuchtung gemäß ArbStättV von Deutschland entweder die gesamte Fläche eines Arbeitsraums oder Teile davon, für die die jeweiligen Anforderungen gelten. Diese beziehen sich auf den Arbeitsplatz oder auf Teilflächen davon. Die Flächen zwischen den Teilen, der Umgebungsbereich, werden in das Beleuchtungskonzept einbezogen. Die nachfolgende Prinzipskizze erklärt das Konzept.

((Apl = Bereich des Arbeitsplatzes, TF = Teilfläche, UB = Umgebungsbereich)

Zu beachten bei diesem Bild ist die relative Größe von Teilflächen, die einen Bruchteil des Arbeitsplatzes einnehmen können.

Schwächen der Konzepte

Gleiche Beleuchtungsstärke für alle

Die Lichtplanung entspricht in der Regel nicht der grundsätzlichen Vorgehensweise in der Ergonomie. Diese versucht im Grundsatz der Unterschiedlichkeit der Benutzer Rechnung zu tragen. Hierbei werden Benutzer vom 5. Perzentil, weiblich (theoretisch die kleinste Person), bis zum 95. Perzentil, männlich (theoretisch die größte Person) bei der Dimensionierung von Maschinen oder Arbeitsplätzen berücksichtigt.

Die Berücksichtigung kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen. So dimensioniert man z.B. die Arbeitsmöbel derart, dass die gesamte Population dort unbeschwert sitzen kann und keine Zwangshaltungen einnehmen muss. Ist dies nicht möglich, z.B. bei der Dimensionierung von Parkbänken oder öffentlichen Treppen, wird die am schlimmsten Betroffene Gruppe bevorzugt. So werden Treppen im öffentlichen Raum mit kleineren Treppenstufen ausgebildet.

Neuere Konzepte gehen viel weiter. So versucht das Konzept der Barrierefreiheit bzw. Accessibility, jeden einzelnen Benutzer zu berücksichtigen. Öffentliche Treppen, die nach diesem Konzept gebaut sind, haben immer eine Ergänzung ohne Stufen. So können auch Rollstuhlfahrer oder Personen mit Rollatoren hochkommen. So nebenbei hilft die Einrichtung auf den Lieferdiensten oder Rollschuhfahrern.

Dieses Konzept habe ich in der von mir beeinflussten Normung weiterentwickelt zum Konzept des FIT wie Anpassung. Danach hat jedes Individuum ein Recht darauf, dass die von ihm zu benutzenden Arbeitsmittel seinen persönlichen Eigenschaften anpassbar sind. Das Konzept wurde zuerst in DIN EN ISO 9241-5:1998 beschrieben. Seit 2024 ist es der oberste Grundsatz für die Gestaltung der Büromöbel in Nordamerika.

Da ein solches Konzept nie lückenlos in die Praxis integriert werden kann, gehören auch Methoden zum Erkennen des nicht berücksichtigten Teils der Benutzer dazu, damit man je nach Schwere des dadurch verursachten Problems Ersatzmaßnahmen planen kann. Um beim Beispiel der öffentlichen Treppe zu bleiben: Die Züge der Deutschen Bahn können nicht gebaut werden wie die der U-Bahn, bei der der Bahnsteig und der Zutritt gleich hoch sind. Die Bahn setzt dafür fahrbare Rampen ein, bei den Straßenbahnen mit gleichen Problemen werden die Haltestellen höher gebaut.

Ein analoges Vorgehen ist der Lichttechnik nicht fremd. So hat man bereits vor etwa sieben Jahrzehnten die individuell bevorzugte Beleuchtungsstärke ermittelt. Das Ergebnis sieht man in diesem Bild

Welche Konsequenzen wurden aus solchen Erkenntnissen gezogen? Ich kenne nur Aussagen wie “Subjektiv bevorzugte Beleuchtungsstärken liegen weit über den realen in den Arbeitsräumen”. Manche sagen, man müsse 2000 lx anstreben, weil dieser Wert von den meisten bevorzugt wird. Was wird dann aus denen, die 200 lx bevorzugten oder 10000 lx?

Auch eine solche Frage ist der Lichttechnik nicht fremd. Das untere Bild zeigt, dass ca. 70% eine Beleuchtungsstärke von 1000 lx für richtig finden würden. Da gäbe es immer noch ca. 15%, denen es zu dunkel scheint, und weiter 15 %, für die es zu hell ist.

Solche Ergebnisse sind bei jeder Untersuchung über persönliche Präferenzen zu erwarten. Im Prinzip kann man bei einer physikalischen Größe mit jeweils 15% an den Enden der Verteilung rechnen. Man kann das Alter dieser Erkenntnis an dem Stil der Grafik erkennen.

Aus den ca. 60 Jahren zwischen der abgebildeten Erkenntnis und  heute ist mir nur bekannt, dass man das Alter der Benutzer und den unterschiedlichen Lichtbedarf thematisiert hat. Ansonsten normte man die Beleuchtung von Arbeitsstätten nach diesem Grundsatz, den die meisten überlesen haben: “Die Zuordnung eines bestimmten Wertes der Nennbeleuchtungsstärke zu einer Sehaufgabe bezieht sich auf normalsichtige Personen.” Nach über 50 Jahren liest man in DIN EN 12464-1: „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.” Abgesehen davon, dass weder Sehkomfort noch Sehleistung brauchbar definiert sind, ist mir nicht bekannt, was ein  normales Sehvermögen ist. Man hat beim  Verfassen der Norm halt nur die Kritik an „normalsichtigen Personen“ vermeiden wollen.

In einer Welt, in der die Accessibility als Grundsatz über den sonstigen Gesetzen steht und in einer UN-Konvention codifiziert ist (UN-Behindertenrechtskonvention (UN-BRK), auf Englisch: Convention on the Rights of Persons with Disabilities (CRPD)), ist die oben angegebene Einschränkung in einer europäischen Norm nicht rechtmäßig.

Lichtsoße statt gute Sehverhältnisse

Die Kritik an der Vorstellung “Gleiches Licht für alle” lässt sich in die 1970er Jahre zurückverfolgen, in denen sie zum Standard erklärt worden war. Sie wurde am klarsten ausgerechnet von dem Wissenschaftler, Erwin Hartmann, formuliert, der ansonsten als Ratgeber der Industrie sehr geschätzt war.[5]

“(1) Das allgemeine Beleuchtungsniveau muß sich nach den höchsten Sehanforderungen richten, das bedeutet, daß auch dort ein hohes Beleuchtungsniveau herrscht, wo das von der Sehaufgabe her vielleicht gar nicht erforderlich ist.

(2) Die Lichtrichtung, d.h. das Verhältnis von gerichteter zu diffuser Beleuchtung … ist durch die Installation für jeden Arbeitsplatz gleichmäßig vorgegeben, und sie kann notwendigerweise nur dann optimal sein, wenn an jedem Arbeitsplatz im wesentlichen die gleiche Tätigkeit verrichtet wird. (Anm. d.V.: Dazu müssen alle Arbeitsplätze auch gleich ausgerichtet sein.)

(3) Wird der Raum im Interesse eines hohen Beleuchtungswirkungsgrades noch einheitlich hell möbliert und ausgestattet, führt die Allgemeinbeleuchtung nur allzu häufig zu einer Kontrastverarmung, die mit dem Schlagwort ‘Lichtsoße’ recht treffend gekennzeichnet ist. Gerade dieser letzte Punkt stellt sehr häufig die Ursache für Klagen über die Sehverhältnisse am Arbeitsplatz und die Beleuchtung dar, obwohl der Lichttechniker guten Gewissens nachweisen kann, daß sowohl das Beleuchtungsniveau, wie auch die Gleichmäßigkeit, die Blendarmut, die Lichtfarbe usw. den Empfehlungen der DIN-Blätter entspricht.”

Art der Festlegung der erforderlichen Beleuchtungsstärke

Seit 1913, als die erste Tabelle mit den Anforderungen an die Beleuchtung im New Yorker Work Law verankert wurde, hat sich im Vorgehen wenig geändert. Man listet die für relevant gehaltenen Tätigkeiten auf und gibt dazu die für erforderlich gehaltenen Beleuchtungsstärken an. Diese gelten dann für alle, die dort der angegebenen Tätigkeit nachgehen.

Wie bestimmt man aber, was erforderlich ist. Dazu erklärt die Norm, wie es zu der Festlegung gekommen ist: “„Die Werte gelten für übliche Sehbedingungen und berücksichtigen die folgenden Faktoren:

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

 

Man legt also einen Wert wie “CAD-Arbeitsplätze: Ē_m,u 1000 lx“ normativ fest für Menschen mit normalem Sehvermögen nach Sehkomfort und Wohlbefinden unter Berücksichtigung der visuellen Ergonomie und des Beitrags zur Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit für übliche Sehbedingungen. In diesem Satz werden die Begriffe kursiv geschrieben, wenn sie nirgendwo definiert oder schlüssig erklärt worden sind.

Die in DIN EN 12464-1 als eine Grundlage angeführte visuelle Ergonomie wurde im Zuge der Entstehung dieser Norm aus der einst existierenden Norm ISO 8995 absichtlich entfernt. ISO 8995:1989 hieß: „Principles of visual ergonomics — The lighting of indoor work systems”. Sie wurde von der CIE überarbeitet und heißt seit 2002 nur noch “Lighting of work places” und enthält die Ausführungen zur visuellen Ergonomie nicht mehr.

Nichts dagegen, dass erfahrene Fachleute Psychophysiologie, Sehaufgaben und Betriebssicherheit gegen Wirtschaftlichkeit aufrechnen, um eine Lösung zu finden, damit der Benutzer mit einer gewissen Sehleistung arbeiten kann. Im vorgegebenen Beispiel kann dies aber garantiert nicht sein. Denn die Sehleistung an einem CAD-Arbeitsplatz wird mit 100-prozentiger Sicherheit durch die Beleuchtung gesteigert. Ebenso sicher ist, dass diese durch jegliches Fremdlicht auf dem Bildschirm gestört wird.

Die Norm 12464-1 enthält eine Reihe von Anforderungen, die geeignet sind, die Betriebssicherheit sogar zu mindern. So werden technische Produktionsanlagen mithilfe von Warten gesteuert, die seit Jahrzehnten mit Farbbildschirmen bestückt sind. Solche Stellen waren überhaupt die ersten, die vor über 50 Jahren mit Rechnern ausgestattet wurden. Man muss mächtige Klimmzüge anstellen, um solche Räume mit einer Grundbeleuchtung zu versehen, die eine sichere Bewegung gewährleistet. Der Rest an Beleuchtung ist überflüssig.

Während die Autoren der Beleuchtungsnormen mit 61 Tabellen auf 42 Seiten eine methodische Vorgehensweise bei der Bestimmung der Eigenschaften der Beleuchtung vortäuschen, beschreibt der Autor der ersten Version von EN 12464-1, Prof. Peter Boyce, wie es tatsächlich zugeht. Bereits der Titel seines Beitrags spricht Bände: „Von einer Bestimmung von Beleuchtungsstärken nach Sehleistung – und andere Märchen“. (Weiter zu lesen im Kapitel Es war einmal … - Drei Ingenieure und das Märchen von der Sehleistung)

Peter Boyce hat in einer Betrachtung der Festlegung von Beleuchtungsstärken in den Normen der USA (IES) festgestellt, dass nicht etwa das Sehen die angegebenen Werte bestimmte, sondern eher die wirtschaftliche Lage. So wurde für die Sehaufgabe Lesen in 1947 500 lx gefordert. Dieser Wert kletterte 1959 bei gutem wirtschaftlichem Umfeld auf 2000 lx. In 1981 war die Anforderung infolge der Energiekrise in den 1970er Jahren auf 500-750-1000 lx geschrumpft. Die Differenz zwischen 500 lx und 2000 lx ist in der physiologischen Wirkung nicht so gewaltig groß wie bei den Kosten (mindestens das Vierfache) oder beim Energieverbrauch (etwa das Vierfache bei gleicher Technik).

Boyce war mit solchen Ausführungen in 1993 einige Jahrzehnte zu spät mit der Feststellung, dass man nur vortäuscht, Anforderungen für die Beleuchtung der Arbeitsstätten auf der Basis einer Sehleistung festzulegen. Runde 20 Jahre zuvor hatte Prof. Dietert Fischer begründet, warum man dies nicht können soll. Die Begründung von 1971 ist sogar schlüssig.

Da man unfähig ist, zu bestimmen, welcher Sehaufgabe die Beleuchtung dienen soll, wäre eine Festlegung auf der Basis der Sehleistung willkürlich. Man berechnet also Ergebnisse subjektiver Bewertungen zusammen, um die schönen Tabellen zu füllen. Fischer rechnete für seine Theorie tatsächlich solche Kurven wie hier zusammen:

Die in dem Bild zusammengetragenen Kurven entsprechen alle einer Normalverteilung. Diese gibt es in den Originalstudien nicht. Die von Fischer zitierten Studien haben nämlich mit drei oder fünf Beleuchtungsstärken gearbeitet. Fischer postulierte daraus die dargestellten Einzelkurven, um aus allen die dick eingetragene Kurve zu zeichnen.

Wenn man nach dieser Methode weiterfahren würde, müsste die später unter Mitarbeit von Fischer entstandene Norm 2000 lx fordern. Sie forderte aber nur 300 – 500 lx.

Und diesen Bereich hatte Fischers Vorgänger in dem Philips-Labor, Bodmann, auf der Basis einer anders gearteten Studie in demselben Labor abgeleitet.[6]  Bodmann hatte die Abhängigkeit der Lesbarkeit von Bürodokumenten von der Beleuchtungsstärke untersucht und festgestellt, dass diese über 50 lx kaum ansteigt. Er zog aber den Schluss, dass Arbeitsräume mit 50 lx keine richtige Umgebung für Menschen sein könnten. So empfahl er ein Niveau von 400 lx, um eine helle Umgebung zu gewährleisten.

Bodmanns Festlegung scheint willkürlich. Man kann sich aber eines Besseren belehren lassen, wenn man einen Büroraum mit einer 120 cm langen Lampe beleuchtet, sodass am Ende 50 lx über den Raum gemessen werden. Die Beleuchtung besteht in diesem Falle eher aus Blendung, weil die Lampe ja nur an einer Stelle sein kann.

Bemerkenswerterweise wurden weder der Ansatz von Bodmann noch die Argumentation von Fischer später diskutiert. Eine Gesellschaft, die nach Objektivität strebt, kann solche Ansätze nicht ernst nehmen. Auch die Märchen, die laut Peter Boyce die Lichtingenieure erzählen, sind bedingt durch den Glauben, man könne Technik nur auf der Basis von Fakten formen. Das ist ein fundamentaler Irrtum.

Wie man Opfer irrtümlicher Annahmen werden kann, lässt sich sogar besser anhand des Versagens einer ansonsten sehr erfolgreichen Disziplin, der technischen Akustik, demonstrieren. Diese hat es geschafft, aus einst buchstäblich ohrenbetäubenden Bürogeräten, Drucker, flüsterleise Technik zu formen (Pegeldifferenz ca. 40 dB(A) = 0,1 Promille der ursprünglichen Schallenergie). In dem Zeitraum, in dem dies bewerkstelligt wurde, zwischen den 1970ern und 2000, blieben die Beschwerden über Lärm aber immer an der Spitze der Probleme der Beschäftigten. Die technische Akustik versucht immer noch, dieser Erscheinung mit technischen Mitteln zu Leibe zu rücken. Es ist aber offiziell dokumentiert, dass der Erfolg begrenzt bleiben wird: „Lärmwirkung im Büro – Anspruch und Realität - … Abschließend muss erwähnt werden, dass nur zirka 30 % bis 40 % der Belästigungswirkung aus Lärm durch technisch-akustische Faktoren erklärbar sind. Der überwiegende Anteil geht auf sogenannte Moderatoren der Belästigung zurück.“ (VDI 2569:2019)[7]

In Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne habe ich großen Raum der Legendenbildung und Märchenerzählung gewidmet, damit das Spannungsfeld zwischen einer reinen Ingenieurskunst und Gestaltung klarer wird: Legendenbildung und Märchenerzählung – Ungewöhnliche Aktivitäten für Ingenieure.

Entmündigung des Benutzers und des Planers

Das normative Festlegen praktisch aller relevanten Eigenschaften der Beleuchtung greift sogar in die Gestaltungsfreiheit des Architekten, dessen Beruf nicht ohne Grund einen gewissen Schutz genießt. Hierbei beginnt der Konflikt bereits in der Bezeichnung der Aktivität. Der Lichttechniker spricht von Beleuchtung, der Architekt von Belichtung. Wenn man den Architekten als den Hauptverantwortlichen für die Gestaltung des gebauten Umwelts ansieht, müsste diesem die Freiheit zustehen, auch die künstliche Beleuchtung weitgehend zu bestimmen, u.a. weil dieser nach wie vor die erste Rolle bei der Gestaltung des Tageslichts spielt. Kunstlicht und Tageslicht gemeinsam optimieren kann nur der Architekt.

Theoretisch gesehen, hieße das, dass sich die Lichttechnik an die Architektur anpassen müsste. Das passiert tatsächlich, wenn bei einem Projekt ein qualifizierter Lichtplaner beteiligt ist, der als Dolmetscher zwischen der Technik und der Architektur effektiv fungiert. Leider gibt es sowohl zu wenig Lichtplaner als auch zu wenig Lichttechniker. So wird man am Baustellenschild eines üblichen Projektes, an dem die wichtigsten Akteure angegeben werden, sehr selten einen Lichtplaner finden.

Den Mangel an qualifizierten Gestaltern sollen deswegen die Normen kompensieren, die praktisch alle relevanten Eigenschaften der Beleuchtung vorgeben. Damit ist sogar der Auftraggeber entmündigt, weil die Beleuchtung ein Bauprodukt ist. Wo der Auftraggeber bzw. der Arbeitgeber kaum Gestaltungsspielräume genießt, hat der einzelne Benutzer nichts zu bestimmen.

Dieser Zustand sollte bei den sog, Intelligent Buildings, deren Lebensfunktionen durch Computer der Haustechnik bestimmt und gesteuert werden sollten, zur Perfektion getrieben werden. Bezeichnend war das Fehlen von Lichtschaltern, denn die Technik kannte, was der Mensch braucht, und hat alles eingestellt oder geregelt. Wenn man diesen Anspruch einer oben dargestellten Kurve der bevorzugten Beleuchtungsstärken zwischen 20 lx und 20.000 lx gegenüberstellt, wird klar, was für ein Wahnsinn da betrieben wurde. Es ist einsam geworden um die einstigen „Intelligent Buildings“, weil es intelligenter ist, der Einzelperson einen gewissen Spielraum zu verschaffen. Heute werden solche als intelligente Gebäude gehalten, die nachhaltig gebaut werden und viel Tageslicht zulassen (s. Beitrag Wer sorgt für ein gesundes Licht im Büro?)

Bei der Beleuchtung durfte man aber lange Einflussmöglichkeiten für den Nutzer geben, weil der Einzelne nicht wissen würde, was für ihn gut ist. Aber die Norm wusste es. Allerdings nicht für alle Lebenslagen. Denn die Normung klammerte erstens den Bereich privaten Wohnens komplett aus und erklärte sich für unzuständig: „Die Gestaltung der Beleuchtung lässt sich nicht in Richtlinien festlegen.“ Auch bestimmte Arbeitsbereiche wurden ausgeklammert: . „In den stimmungsbetonten Räumen spielen gestalterische Gesichtspunkte und solche der Behaglichkeit eine Rolle.“, so die Norm DIN 5035 in Abschnitt 3.5. Im Gegensatz dazu heißt es „In Arbeitsräumen muß die Beleuchtung ein müheloses Erkennen der Sehobjekte ermöglichen.“

Die scharfe Trennung zwischen den Arbeitsräumen mit einer einzigen funktionellen Anforderung und dem Wohnbereich, für den es weder Hinweise noch Regeln gab, war vermutlich der größte Fehler, den die lichttechnische Industrie sich geleistet hat. Denn auch in Arbeitsräumen möchten die Menschen behaglich „wohnen“. Und im Wohnbereich benötigt man funktionelle Beleuchtung, nur keine Industrieleuchten aus Blech. Man kann sehr wohl Leitsätze für alle Aufenthaltsräume für Menschen aufstellen, egal, was sie darin tun. Das muss man sogar realisieren, weil neue Bürokonzepte ein wohnliches Design (resimercial Design) oder alternativ Collegiate Design vorsehen. Die dritte Alternative wäre Hotelification, ein Konzept, das Anleihen bei Profis macht, die von Hospitality leben. Bei solchen Konzepten haben sog. Industrieleuchten keine Chance.

Wenn man sich die Wünsche von Menschen anschaut, für die New Work eine Normalität ist, fällt als Erstes ein: keine Deckenleuchten mit einem sterilen "Neonröhren-Look". Was das im Einzelnen bedeutet, habe ich in einem getrennten Beitrag erläutert: Licht für New Work. Man vergleiche die dort beschriebenen Licht- und Raumkonzepte mit seiner eigenen Umgebung.

Zukunftsaussichten

Es ist unschwer zu ahnen, was ich mir als zukünftige Beleuchtung wünsche. Wenn man diese in wenigen Punkten zusammenfassen sollte, würde ich Folgendes nennen:

• Harmonie zwischen Tageslicht und Kunstlicht
• Individualisierbare flexible Beleuchtung
• Verschwinden der Grenzen zwischen Arbeitsbeleuchtung und Wohnraumbeleuchtung
• Viel indirektes Licht statt hoher Beleuchtungsstärke
• Orientierung im Raum und in der Zeit

 

Ob die Kollegen aus den Produktionsbetrieben solche Beleuchtungen je erleben werden, kann ich nicht garantieren. Aber in Büros habe ich solche Ziele häufig realisieren können. Das Fehlen von Lichtplanern ist erkannt worden, die heute sogar bessere Konzepte realisieren können. So wird es in der Zukunft besser werden.

Leute, die dies glauben, haben durch die Corona-Krise einen mächtigen Verbündeten bekommen: die Immobilienkrise. Denn Bürohäuser vermieten sich nicht mehr wie geschnitten Brot und Menschen müssen heute überzeugt werden, mehr Stunden und Tage im Büro zu verbringen. Beides führt dazu, das Büro wohnlicher zu gestalten, was nicht überraschenderweise bei der Beleuchtung anfängt.

Das Phantom “Gleiches Licht für alle” wird allerdings nicht so schnell Geschichte werden. Dafür hat es sich sehr zählebig erwiesen. Zudem gibt es genügend Anwendungsgebiete, bei denen man gar nicht anders kann als für alle gleich zu realisieren. Man muss aber neu deuten, was gleich bedeutet.

[1] Werner Osterhaus  Office Lighting: A Review of 80 Years of Standards and Recommendations, IEEE Proceedings, 1993, Toronto

[2] DIN 5035:1953 Beleuchtung mit künstlichem Licht – Leitsätze

[3] Hedge, A.; Sims, W.R.; Becker, F.R.: Cornell University - Lighting the Computerized Office, 1990, abgerufen hier am 03.02.2024

[4] (Bodmann, H.W.; Eberbach, K.; Leszczynska, H., Lichttechnische und ergonomische Gütekriterien der Einzelplatzbeleuchtung im Büro, Wirtschaftsverlag NW, Bremerhaven, 1995, Forschungsbericht BAuA)

[5] Hartmann, E. Optimale Beleuchtung am Arbeitsplatz. Kiehl Verlag Ludwigshafen 1977

[6] Bodmann, H.W.: Beleuchtungsniveaus und Sehtätigkeit, Int. Licht Rundschau, 1962, S. 4; Bodmann, H.W.: Kriterien für optimale Beleuchtungsniveaus, Lichttechnik, 15. Jahrg. Nr. 1/ 1963, S. 24-26

[7] VDI 2569 Schallschutz und akustische Gestaltung in Büros  Sound protection and acoustical design in offices, DIN/VDI-Normenausschuss Akustik, Lärmminderung und Schwingungstechnik (NALS)

Dieses Phantom ist vermutlich länger mit uns als die Lichttechnik selbst. Bereits Thomas Edison wollte die Gesellschaft grundlegend verändern, indem er die Abhängigkeit vom natürlichen Sonnenlauf beendete. Bevor Edison die Glühbirne kommerziell nutzbar machte, war künstliches Licht entweder schwach und flackernd (Kerzen, Öllampen) oder aggressiv, stinkend und gefährlich (Gaslicht). (s. dazu das Kapitel Epochen der Kunst der Lichtmacher). Edison sprach oft davon, dass Elektrizität die Nacht in den Tag verwandeln würde. Sein Ziel war es, ein System zu schaffen, das so einfach zu bedienen ist wie das Öffnen eines Vorhangs. Wie das Kapitel zeigt, wurde in Licht 4.0 das Ziel weit hinter sich gelassen. Nicht nur die Menschen leben unabhängig vom Verlauf des Tages, sondern die Gesellschaft hört jetzt auf den Namen 24/7.

Obwohl Edison das Tageslicht in Sachen Verfügbarkeit erfolgreich nachbildete, gab es ein Problem mit der Qualität: Die Farbtemperatur stimmte nicht ebenso wie das Spektrum. Dies wollte Matthew Luckiesh vor genau einem Jahrhundert beseitigen. Er postulierte, der Mensch brauche das Tageslicht, weil nur dieses die Farben zur Geltung bringen könne, wie sie in der Natur vorherrschten. Und dieses Licht sollte nicht so unzuverlässig sein wie in der Natur, sondern jederzeit und in bester Qualität verfügbar sein. Somit war die elektrische Sonne der natürlichen weit überlegen. Man musste sie nur noch in die Wohnungen und Arbeitsstätten bringen.

Dem Irrtum  auf der Spur

Die beiden großen Männer der Lichtgeschichte unterlagen einem Irrtum, der bis heute  noch vorherrscht: Bei gleicher physikalischer Qualität erleben Menschen Licht in der Natur wie in den Innenräumen gleichermaßen. Ob dies überhaupt stimmt, können wir experimentell nicht feststellen. Denn zumindest eine physikalische Eigenschaft des Tageslichts werden wir nie nachbilden können, die Quantität des Lichts. Während Menschen in der Natur Beleuchtungsstärken von 100.000 lx ohne große Probleme überleben, ist es fraglich, ob sie in Räumen mit 10.000 lx nur wenige Minuten aushalten. In der Praxis reden wir von einer Quantität in der Größenordnung von einem Prozent der natürlichen Beleuchtung. Allein energetische Bedingungen grenzten das künstliche Licht derart ein, dass die heutigen Beleuchtungsstärken in Innenräumen sich kaum von denen unterscheiden, die in den 1930ern gefordert wurden.

Wenn man die Natur nachahmen will, muss man vorher lernen, was denn nachzuahmen ist. So gibt es nicht das Tageslicht, sondern das direkte Sonnenlicht mit dem Himmelslicht, modifiziert durch die Wolken und durch den Wasserdampf in der Luft. Deren Verhältnis zueinander ändert sich an jedem Ort der Erde im Verlauf des Tages, aber nicht überall gleich. In offenen Landschaften würde sich dazu immer die Wärme wie die UV-Strahlung hinzugesellen. Im Regenwald, ob tropisch oder valdivianisch, erreicht einen fast immer ein grünliches Licht, weil die Sonne fast nie in die Tiefen eindringen kann. Die Vielfalt der natürlichen Umgebungen ist viel zu groß, um sie nachzuahmen. Die Festlegungen für Tageslicht, z.B. die Normlichtarten D50, D65, D75 wurden nicht getroffen, um Räume danach zu beleuchten, sondern um standardisierte, berechenbare Sehbedingungen für farbige Objekte zu definieren. Nicht einmal die Dynamik des Tageslichts in der Quantität lässt sich einigermaßen nachbilden.

So blieben die Bemühungen der Technik weitgehend auf das Spektrum beschränkt. Ein Mittel, das Spektrum zu charakterisieren, besteht in der Angabe der Farbtemperatur (CCT, häufig auch als Lichtfarbe angegeben). Zu diesem Mittel greifen große Teile der Industrie. So arbeiten die Fotografie und das Druckwesen mit einer Farbtemperatur von 5000 K. Dazu gehört die fiktive Normlichtart D50. Das Fernsehen, das mit der Fotografie verwandt und verschwägert ist, arbeitet lieber mit D65 (6504 K), weil dies oft als Referenzpunkt für Monitore und Displays im Hintergrund verwendet wird, da dies der Standard für die Farbwiedergabe auf Endgeräten darstellt. Die Monitore der Grafiker, auf denen fast alle Bilder verarbeitet werden, die professionell entstehen, sind auf 9300 K eingestellt. Das japanische Fernsehen benutzt gar 11.300 K als Referenz, weil ein "kühleres", bläuliches Weiß von den Zuschauern oft als "reiner" und "heller" wahrgenommen wird als das im Westen bevorzugte, eher gelbliche D65-Weiß.

Wenn man einen deutschen Büroraum tatsächlich mit D65 beleuchtet, wird niemand was von Gelblich sprechen, sondern eher von Blau oder Grau. Der Lichtplaner muss ein echter Künstler sein, um bei dieser Lichtfarbe überhaupt jemanden in die Räume zu locken, weil sie eher wie eine Lagerhalle wirken. Selbst eine wahrlich „gelbliche“  Beleuchtung mit 4000 K wird als zu kalt erlebt. Die meisten Menschen werden eher „warmweiß“ mit einer Farbtemperatur unter 3300 K bevorzugen. Wenn man ein Foto von so beleuchteten Räumen macht, weiß man gleich, wie gelblich dieses Licht ist.

Die Lichttechniker haben sich getraut, Beleuchtungsnormen zu schreiben, die europaweit (EN 12464-1:2021) oder gar global (ISO/CIE 8995:2025) gelten sollen. Sie haben sich aber nach 90 Jahren Normung nicht getraut, die Lichtfarbe festzulegen. In beiden jüngsten Normen steht dazu dasselbe: „Die Wahl der Lichtfarbe ist eine Frage der Psychologie, der Ästhetik und des, was als natürlich angesehen wird. Die Auswahl hängt von der Beleuchtungsstärke, den Farben des Raums und der Möbel, dem Umgebungsklima und der Anwendung ab. In warmen Klimazonen wird im Allgemeinen eine kühlere Lichtfarbe bevorzugt, wohingegen in kaltem Klima eine wärmere Lichtfarbe bevorzugt wird.“

Wenn man die obige Begründung glaubt, hängt die Auswahl der richtigen  Lichtfarbe von der Beleuchtungsstärke ab. Diese liegt in Innenräumen nachweisbar bei einem Prozent der Werte in der Natur. Demnach wäre es ein Wunder, wenn die Menschen die Lichtfarbe in der erbauten Umwelt in der gleichen Weise wie in der Natur erleben würden. Es fragt sich zudem, in welcher Natur?

Tatsächlich gab es einen Fachmann, der behauptete, man müsse die Lichtfarbe in Abhängigkeit von der herrschenden Beleuchtungsstärke wählen. Arie Andries Kruithof stellte in den 1940er Jahren fest, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen der Farbtemperatur und der Beleuchtungsstärke (Lux) gibt, damit wir Licht als „angenehm“ empfinden. Demnach empfinden wir warmes Licht (niedrige Farbtemperatur) bei niedriger Helligkeit als gemütlich. (Beispiel: Kerzenschein, gedimmte Stehlampe.) Kaltes Licht (hohe Farbtemperatur wie D65) empfinden wir nur dann als angenehm, wenn es sehr hell ist.

Arie Andries Kruithof arbeitete bei Philips, genauer gesagt war er in dem Philips Natuurkundig Laboratorium (kurz: NatLab) in Eindhoven, Niederlande, tätig. Dort führte er in den 1930er und 1940er Jahren seine bahnbrechenden Forschungen zur Lichtwahrnehmung durch. Das NatLab war damals eines der weltweit führenden Forschungszentren für Elektrotechnik und Physik. Kruithof untersuchte dort im Auftrag des Lichtkonzerns, wie Menschen auf die damals neue Technologie der Leuchtstofflampen reagierten. Seine Nachfolger fanden die Forschung indes nicht so bahnbrechend. Prof. Dietert Fischer hat bei einer LiTG-Tagung eine Diskussion über die Kruithof-Kurve mit der Bemerkung abgebrochen: „Diese Kurve stammt aus unseren Laboren. Ich bitte Sie, die Diskussion hier und für immer zu beenden. Da steckt nichts dahinter.“

Die Erklärung „In warmen Klimazonen wird im Allgemeinen eine kühlere Lichtfarbe bevorzugt, wohingegen in kaltem Klima eine wärmere Lichtfarbe bevorzugt wird“ ist in der Lichttechnik seit mindestens 60 Jahren in exakt der vorliegenden Form bekannt. Sie gehörte zum Lehrprogramm für Studenten der Lichttechnik. Das hielt aber einen sehr einflussreichen Lichttechniker nicht davon ab, Folgendes über das Tageslicht zu behaupten: „Bei seitlicher Befensterung können gehobene Ansprüche an die Beleuchtung, wie sie in der künstlichen Beleuchtung gestellt werden, nicht befriedigt werden“ (H.J. Hentschel, Karlsruhe, 1971). Er sollte später die Leuchtenentwicklung des Marktführers in Deutschland leiten und den zuständigen  Normenausschuss von 1971 bis 1995 führen. In einem Fernsehinterview von 1989 sagte er Folgendes:

Wörtlich: … in Innenräumen kann das Tageslicht nach Quantität und Qualität, d.h. auch in Richtung und Abschirmung, besser durch künstliches Licht nachgebildet werden. Von Farbe redete Hentschel wohl lieber deswegen nicht, weil schon damals längst bekannt war, dass etwas mit der bevorzugten Lichtfarbe nicht stimmen könnte.

Wäre diese Behauptung, man kann das Tageslicht in Innenräumen besser künstlich nachbilden, die Überzeugung einer Person, könnte man getrost zur Tagesordnung übergehen. Die Vorstellung gehört aber eher zur DNA der Welt der künstlichen Beleuchtung. Spätestens mit dem Werk von Luckiesh wurde diese Vorstellung zementiert. Wie das Video zeigt, sogar sehr nachhaltig.

Falsche Vorbilder – Die Sonne und der Himmel

Das Kapitel mit diesem Titel erklärt, warum diese Vorbilder zwar aus der Natur stammen, aber dennoch vermutlich falsch sind. Für den Menschen können natürliche Umgebungen zwar die ideale Umgebung bedeuten. Das können aber nur solche Umgebungen sein, die evolutionstheoretisch die ursprüngliche Umgebung des Menschen sein müssten. Welche diese am wahrscheinlichsten wäre, lässt sich an der Empfindlichkeitskurve des Auges bestimmen. Diese weist ihr Maximum genau dort auf, wo die Pflanzenblätter am meisten Licht reflektieren. Die V(λ)-Kurve ist die Umkehrung der „Chlorophyll-Kurve“, grünes Licht (um 550 nm) wird von Pflanzen kaum absorbiert, sondern reflektiert oder durchgelassen. Deshalb erscheinen uns Blätter grün. Die Evolution hat das menschliche Auge (und das vieler Tiere) so optimiert, dass es dort am empfindlichsten ist, wo die meiste Information in der natürlichen Umgebung verfügbar ist.

Es liegt daher nahe, anzunehmen, dass das „natürliche“ Spektrum des Lichts nicht das des direkten Sonnenlichts ist, und auch nicht das Blau des Himmels. Es wird vom Grün der Flora bestimmt. Hingegen ist das „Tageslicht“ der CIE mit D65 etwa das Licht an einem Juni-Nachmittag in Wien, wo die Zentrale der CIE  sitzt, das mittägliche Nordlicht.

Der Beginn des Spektrums der sichtbaren Strahlung, der Bereich unter 500 nm, enthält die energiereichste Strahlung, die das Auge zum Sehen am schlechtesten verwertet. Dafür sind die Zellen, die das Signal für die innere Uhr herstellen, ipRGCs = intrinsisch photosensitive retinale Ganglienzellen, in diesem Bereich am empfindlichsten. Das kann mit der ursprünglichen Funktion des Melatonin in der Evolutionsgeschichte zusammenhängen, als die Sonnenstrahlung noch eine tödliche Gefahr für jegliches Leben bedeutete.

Bemerkenswerterweise legt man den biologischen Wirkungen des künstlichen Lichts, die neuerdings nicht-visuelle Wirkungen genannt werden, das Tageslichtspektrum D65 zugrunde. So wird dieses Phantom uns noch lange begleiten. Hierfür spricht auch, mit welchen Bildern ein Beratungsinstitut, das ein Marketingskonzept für ein „gesundes“ künstliches Licht generiert hat (HCL), sein Konzept präsentiert.

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Anm.: Da ich die Gleichsetzung von nicht-visuellen Wirkungen des Lichts mit den sog. melanopischen Wirkungen strikt ablehne, habe ich den internationalen Standard ISO/TR 9241-610:2022 Ergonomics of human-system interaction. Impact of light and lighting on users of interactive systems beantragt und geschrieben. Danach übt das Licht über das Auge, die Haut und die Psyche ein großes Spektrum an Wirkungen aus. Diese Wirkungen sind zu einem erheblichen Teil seit den 1940er Jahren durch die Arbeiten von Hollwich, einem deutschen Augenmediziner, bekannt. Sie wurden in den 1980er Jahren durch den schwedischen Psychologen Rikard Küller zusammenfassend betrachtet, der sie NIF (non-image forming) nannte.

Eine Betrachtung solcher Wirkungen ist nur sinnvoll und zulässig, wenn man das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Wellen im optischen Bereich betrachtet. Die Lichttechnik besteht darauf, die Betrachtung auf Licht zu beschränken, das ins Auge eintritt und einen Bezug zum Melatoninspiegel aufweist. Die betrachteten Wirkungen beziehen sich auf die Tagesrhythmik des Menschen ohne Einbeziehung längerer biologischer Rhythmen. Dieses Vorgehen halte ich bedenklich, weil niemand die Hintergründe dieser Rhythmen genau kennt. Sie werden von dem Molekül Melatonin gesteuert, das älter ist als alles heute bekannte Leben auf der Erde.

Diesbezügliche Information findet sich in den Beiträgen

Portrait: Melatonin – Archaisch und lebenswichtig
Lichtwirkungen – Vom Augenblick bis ewig

 

In Licht 1/26 berichtet Dr. Alexander Wunsch von einem besonderen “Revival”, der Rückkehr der Glühlampe im LED-Kleid. Es handelt sich um die COB-LEDs (Chip-on-Board). In dem Artikel werden sie als “Glühlampen-LED” bezeichnet. Diese zeichnen sich durch weniger Blau im Spektrum aus als die üblichen LED. Sie erzeugen zusätzlich Nah-IR, auf die es im dem Artikel besonders ankommt.

Wunsch hatte lange, aber vergeblich, gegen das Glühlampenverbot gekämpft. Auch das Ergonomic-Institut war heftig an dem Kampf beteiligt. Es ging nicht um die Aufbewahrung des Erbes von Edison, sondern um das Spektrum, das weder die damals favorisierte Energiesparlampe alias Kompaktleuchtstofflampe noch die LEDs bieten konnte.

Den Inhalt will ich, wie immer bei ähnlichen Artikeln, nicht kommentieren, weil man ihn zusammenhängend lesen muss. Jeder Kommentar kann in die Irre führen. Am Ende dieses Beitrags sind die Überschriften angeführt, die eine Idee von dem Inhalt geben.

Der Beitrag behandelt alle medizinischen Aspekte, die mit der optischen Strahlung zusammenhängen, und präsentiert 12+1 medizinisch-physiologische Gründe für den gesundheitsfördernden Einsatz von Glühlampen-ähnlichem Licht. Dabei sind die visuellen Aspekte nur ein Teil. Hingegen berücksichtigt die Definition des Lichts durch die CIE, die seit 1924 aufrechterhalten wird, nur den aktiven Sehvorgang, also die visuellen Aspekte. Eine Kritik daran findet sich in zahlreichen Beiträgen in meinen Blogs (z.B. hier und da und dort). Auf der Basis dieser Definition wird der sog. Lichtstrom berechnet, der die Basis des Handels mit Lichtprodukten bildet. Seit jeher war die Effizienz der Umwandlung von Energie in den Lichtstrom ein Maß für jede Lichtquelle, die Lichtausbeute.

Daran ist nichts auszusetzen. Ganz im Gegenteil, die Lichttechnik ist dafür zu loben, dass sie die Energieeffizienz zum Maßstab allen Handelns gemacht hat, lange bevor der Begriff populär wurde. Allerdings gilt das nur für die beabsichtigte Wirkung: Helligskeitsempfindung, präzise gesagt Hellempfindung bei Tage. Gleich mit der Entdeckung einer anderen wichtigen Wirkung, der Beeinflussung des circadianen Rhythmus durch Licht, begann man mit einer weiteren Effizienzberechnung. So gibt es seit 2018 zu lichttechnischen Größen eine melanopische. Wer von Leuchtdichte oder Beleuchtungsstärke spricht, muss dazu angeben, ob er die visuelle oder die melanopische meint.

Wie man auch rechnet, bleibt die Infrarotstrahlung auf der Strecke, weil sie zum aktiven Sehen nicht beiträgt. Leuchtmittel, die auch IR erzeugen, werden daher als wenige effizient eingestuft. Diese Denke bleibt nicht auf Leuchtmittel beschränkt. Alle angeblich energieeffizienten Verglasungen, Low E genannt,   schneiden Infrarot ab, allerdings unterschiedlich. Es gibt eben nicht ein Low-E-Glas, sondern deren zwei. Die als Sonnenschutzgläser eingesetzten Spezies halten nahes Infrarot ab, egal ob Sommer oder Winter.

Erzeugt eine LED Infrarot, wird ihre Lichtausbeute kleiner. Laut Wunsch ist ihr Nutzen aber größer, weil der Körper aus verschiedenen Gründen diese Strahlung benötigt. Selbst das Auge benötigt sie – allerdings zum Erholen vom Sehen und nicht zum Sehen.

Übrigens, die LED ist nicht nur eine Technologie, die Licht aus Halbleitern erzeugt statt aus brennenden Materialien oder erwärmten Metallen oder Gasen. Sie hat eine Eigenschaft, die frühere Techniken nicht erreichen konnten: Ein gewünschtes Spektrum statt des Typischen für den Lichterzeugungsprozess zu erzeugen, ist nicht unbedingt mit Energieverlusten verbunden. So musste man über 90% der Energie vernichten, wenn man “Tageslicht” aus dem Licht einer Glühlampe filtern wollte. Wenn man dies mit Leuchtstofflampen erzeugen wollte, war der Verlust zwar nicht derart immens. Aber eine Beleuchtung mit dem sog. Vollspektrumlicht zu erzeugen, kostete immerhin bis 60% mehr Energie bei der gleichen Beleuchtungsstärke. Das gilt für die LED nicht mehr. (zum Artikel)

Website von Alexander Wunsch: DIE KRAFT DES LICHTS

Das unterschätzte Potenzial der “Glühlampen-LEDs”

Evolutionsbiologisches Referenzspektrum

Geringer HEVL-Anteil
Opthalmologische Aspekte
Dermatologische Aspekte
Überexposition in Innenräumen
Vorteil glühlampenähnlicher LEDs
Balance statt Eliminierung

Wiederherstellung von Nahinfrarot

Physiologische Relevanz
Biologische Implikationen

Verbesserte photobiologische Sicherheit
Hormonelle Neutralität
Individuelle Verträglichkeit

Risiken blaunangereicherten Lichts
Klinische Implikationen

Alterbedingte Verträglichkeit
Schärferes Sehen
Hervorragende Farbwiedergabe
Flimmwerfreie Lichtabgabe
Psycho-emotionale Vorteile
Wahre Kosteneffizienz

Fazit

12+1 regulatorische Perspektive

Dieses Phantom ist seit mehr als 110 Jahren mit uns. Obwohl man sich in Deutschland seit mindestens 1935 darum bemüht, sind die US-amerikanischen Regeln deutlich älter. In 1913 wurde die US-amerikanische lichttechnische Gesellschaft aufgerufen, die Beleuchtungsparagraphen des Arbeitsgesetzes von New York (Labor Law)  zu formulieren.[1] Der Anlass war die Feststellung, dass bei schlechter beleuchteten Arbeitsstätten es mehr Unfälle gab.

Die Frage ist, ob man heute noch eine Regelung von Seiten des Arbeitsschutzes oder des Staates benötigt. Denn die Bemühungen von Arbeitsschützern in den 1990er Jahren, den Nachweis zu führen, dass eine bessere Beleuchtung Unfälle vermindere, endeten nicht mit Erfolg. Als in den 1990er Jahren eine CIE-Kommission feststellen wollte, in welchen Ländern es Vorschriften zu Beleuchtung und Arbeitssicherheit gibt und, vor allem, worauf diese beruhten, war das Ergebnis nicht positiv.[2] Zwar antworteten 14 Länder, sie hätten nationale Vorschriften. Niemand wollte aber angeben, auf welchen wissenschaftlichen Erkenntnissen diese beruhten. (s. dazu Warum denn so umständlich?)

Hinter meiner Frage steckt die Erfahrung, dass sich manche Regeln des Arbeitsschutzes aufgrund anderweitiger  Entwicklungen erübrigt haben. So war z.B. die Qualität von Bildschirmen einst ein großes Problem. Ihre Nutzung auch. In vielen Ländern gab es Bemühungen, beides gesetzlich zu regeln. Bei uns in Deutschland hat man den Weg über die Normung gewählt und dazu noch Sicherheitsregeln der Berufsgenossenschaften erlassen. Die Normen wurden später international weiterentwickelt, aber die Technik war schneller. So kann man in jedem Elektronikmarkt viel bessere Geräte kaufen als in den geltenden Normen gefordert. Wenn man ein Gerät kaufen würde, das lediglich die geltenden Normen erfüllt, würde man gleich bei der Lieferung zurückschicken, weil es kaputt zu sein scheint.

Hingegen sind die Nutzungsbedingungen immer noch so problematisch, dass wir dazu Vorschriften in der Arbeitsstättenverordnung haben, die in einer recht neuen ASR A6 Bildschirmarbeit konkretisiert werden. Gehören die Regeln für Beleuchtung in die Kategorie nicht mehr gebraucht bzw. kann wegfallen? Oder müssen wir sie eher besser pflegen und verschärfen?

Natur der vorhandenen Regelwerke

Wenn man einen deutschen Beschäftigten vor einer „Gefahr“ schützen will, die etwas mit der Beleuchtung zu tun hat oder haben könnte, muss man feststellen, worauf diese zu beziehen ist. Man kann sie zum einen die visuelle Umgebung nennen, wenn sie etwas mit dem Sehen zu tun haben, andererseits kann z.B. die Feuergefahr eine bestimmte Beleuchtung bedingen.

Die letztere Gefahr existiert unabhängig von der visuellen Umgebung und bedingt, dass man in Arbeitsstätten entsprechende Maßnahmen trifft. Diese fasst man unter dem Begriff Notbeleuchtung zusammen. DIN EN 1838 definiert eine Sicherheitsbeleuchtung als Teil der Notbeleuchtung. Weder die Notbeleuchtung noch die Sicherheitsbeleuchtung werden im Gesetz (ArbStättV) primär unter Beleuchtung aufgeführt. Das war nicht immer so. In der ArbStättV von 1975 war eine Sicherheitsbeleuchtung nicht einmal vorgeschrieben, sondern nur dann gefordert, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt waren: „Sind auf Grund der Tätigkeit der Arbeitnehmer, der vorhandenen Betriebseinrichtungen … bei Ausfall der Allgemeinbeleuchtung Unfallgefahren zu befürchten …“ Was vor 50 Jahren bedingt gefordert wurde, ist heute eine eigneständige Anforderung. Nicht nur diese Entwicklung zeigt, dass die Regeln zur Notbeleuchtung weiter entwickelt wurden. Daher können sie nicht obsolet geworden sein, sondern eher in der Bedeutung gestiegen.

Eine andere Situation könnte es mit der visuellen Umgebung vorliegen, denn diese hat sich seit 1913 gewaltig geändert. Damals galten ein paar Lux bereits als Allgemeinbeleuchtung, heute genügen sie nicht einmal als Notbeleuchtung. Regelungen zur visuellen Umgebung finden sich heute u.a. in

1. den Landesbauordnungen (z.B. Tageslichtquotient, Fenstergrößen u.Ä.)
2. der ArbStättV (Anhang § 3: Sichtverbindung, künstliche Beleuchtung zu Sicherheit und dem Schutz der Gesundheit der Beschäftigten u. Ä.)
3. ASR A3.4 (Konkretisierung der Anforderungen aus § 3)

Allen ist gemeinsam, dass sie die visuelle Umgebung nicht so komplett behandeln, wie es dazu eignen würde, dass ein Beschäftigter bei der Arbeit unbeeinträchtigt bliebe. So geben die LBO die Größe der erforderlichen Fenster zwar vor, können aber nicht verhindern, dass man einen Baum vor das Gebäude pflanzt, der das Licht wegnimmt. ASR A3.4 beschreibt akribisch die Sichtverbindung, sagt aber nichts zu einer dunklen Möblierung der Räume, die aus der schönen Aussicht eine Blendung macht, die einem die Sichtverbindung vergällt. Es wird lediglich angeführt: „Helle Wände und Decken unterstützen die Nutzung des Tageslichts.“

Insbesondere zur Blendung enthalten die Regelwerke nur ungenügende Vorgaben wie: „Störende Blendung oder Reflexionen sind zu minimieren.“ Wenn man bedenkt, dass die Lichtwissenschaft nach 100 Jahren Lichttechnische Gesellschaft weniger über Blendung wusste als zuvor, scheint dies wenig. (Die Probleme mit der Blendung und deren Validierung sind in den Kapiteln Blendung – Was ich schon immer wusste und nie nachfragen wollte  sowie Was ist mit unserem Wissen über Blendung?  zu lesen.) Viel mehr darf ein Staat aber nicht in gesetzliche Vorschriften schreiben, ohne Regelungen zu schaffen, die sehr bald obsolet werden.

Noch weniger darf der Staat den Architekten und Büroplanern vorgeben, wie sie sich die Möblierung und Einrichtung von Arbeitsstätten vorzustellen haben. Die Regelsetzer vertrauen darauf, dass sie umfassende Anforderungen wie „Die Beleuchtung darf keine Unfallgefahren erzeugen.“ aufstellen, um die Betriebe weiter auf das Instrument der Gefährdungsbeurteilung zu verweisen. Dieses ist nämlich aus der Einsicht geboren, dass ein Betrieb seine Probleme besser kennt als ein externer Gesetzgeber. Dazu gehört auch die Einsicht, dass eine physikalische Gegebenheit (z.B. Blendung, Lärm) nicht überall die gleiche Wirkung entfaltet. Ergo: Man analysiert ein manifestes Problem und sucht nach realistischen Lösungen. Das Instrument hierzu heißt eben Gefährdungsbeurteilung und ist in der ArbStättV gesetzlich geregelt.

Anm.: Die Gesamtheit der staatlichen Vorschriften und Regeln zur (künstlichen) Beleuchtung ist wesentlich umfangreicher:

• Europäische Gesetzgebung (bspw. die EU-Ökoverordnung 2019/2020 gilt für Produkte und hat daher indirekte Auswirkungen im Bereich der Beleuchtung (s. 4.2.11); die Richtlinie 89/654/EWG über Mindestvorschriften für Sicherheit und Gesundheitsschutz in Arbeitsstätten)
• Sozialgesetzbücher, Arbeitsschutzgesetz
• Arbeitsstättenverordnung (Verordnung über Arbeitsstätten (ArbStättV)
• Verordnung zur arbeitsmedizinischen Vorsorge (ArbMedVV)
• Technische Regeln für Arbeitsstätten ASR A3.4, A2.3, A1.2

 

Wo die Vorgaben nicht ausreichen

Betriebe, die das Konzept des Arbeitsschutzes in dem oben erklärten Sinne umsetzen wollen, stehen sehr bald vor einem Dilemma oder vor mehreren. So wird ein Betrieb, dessen Mitarbeitende sich laut Gefährdungsbeurteilung zu 60 % geblendet fühlen, von seinem Lichtplaner hören, z.B. dass dieser sich an die geltenden Normen gehalten hat, die für Büros Leuchten mit R_UGL= 19 für blendfrei halten.

Was bedeutet aber R_UGL= 19? Wer hat das festgelegt? Ich habe als Normer einige Jahre gebraucht, um die Bedeutung dieses Wertes herauszufinden. Ganz sicher bin ich aber immer noch nicht: Die einzige durch drei Professoren der Lichttechnik akzeptierte Zahl besagt, dass die auch in Deutschland gültige Norm DIN EN 12464-1 für Büros einen Wert von 19 vorgibt, der einem VCP von 65% entspricht. D.h. 65% der Probanden erachten die von einer Beleuchtung erzeugte Blendung für „gerade zulässig“. Der Rest von 35% also nicht.

Eine solche Vorgabe ist nach dem europäischen Arbeitsschutzrecht schlicht unzulässig. Der deutsche Gesetzgeber verweist also einen Betrieb mittelbar auf eine Quelle, die unzulässigerweise einen Grenzwert vorgibt, der für den Arbeitsschutz relevant ist.

Lichttechnische Normen selbst dürfen solche Grenzen ziehen. Sie müssen es sogar tun, weil sich ihre Leuchtensysteme für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind. So kann jedes technische Produkt eine Anforderung zu einem unterschiedlichen Grad erfüllen. Der Anwender sucht daraus die geeignete Kategorie aus. Ist das Produkt relevant für den Schutz der Sicherheit und Gesundheit, gibt der Gesetzgeber die zulässige Kategorie an. Was nicht geht, ist, dass ein Regelwerk vorgibt: „Die Beleuchtungsanlagen sind so auszuwählen und anzuordnen, dass dadurch die Sicherheit und die Gesundheit der Beschäftigten nicht gefährdet werden.“ und die Ziehung der Grenze dem Werk eines Ausschusses anvertraut, in dem keine Lichtplaner sitzen und Arbeitsschützer kaum zu Wort kommen.

Schlimmer kommt es, wenn die Gefährdungsbeurteilung ergibt, dass die Beschwerden der Mitarbeiter darauf schließen ließen, dass die Beleuchtung ihren circadianen Rhythmus durcheinanderbringe. Daher fühlten sie sich schlapp und lustlos. Ein solches Ergebnis ist nicht einmal unwahrscheinlich, denn ein von den wichtigsten Chronobiologen verfasstes Memorandum bescheinigt allen vorhandenen Beleuchtungen, dass sie circadiane Rhythmen nicht unterstützen.[3] Diese müssten tagsüber viel heller sein, abends um den Faktor 25 dunkler. Seit mehr als 10 Jahren verfolgt die CIE eben dieses Ziel, das richtige Licht zur rechten Zeit (Dokumente download CIE2015 CIE2019 CIE2024 ).

Nicht nur Quellen in Englisch würden das Ergebnis verstärken, sondern auch mehrere Veröffentlichungen des Arbeitsschutzes, u.a.:

• DGUV Information 215-210 (2016) „Natürliche und künstliche Beleuchtung von Arbeitsstätten“
• DGUV Information 215-211 (2022) „Tageslicht am Arbeitsplatz und Sichtverbindung nach außen“
• DGUV Information 215-220 (2018) „Nichtvisuelle Wirkungen von Licht auf den Menschen“
• DGUV Information 215-410 (2019) „Bildschirm- und Büroarbeitsplätze – Leitfaden für die Gestaltung“
• DGUV Information 215-442 (2020) „Beleuchtung im Büro“
• DGUV Information 215-444 (2022) „Sonnenschutz im Büro“

Dazu kann man praktisch unendlich viele Literaturstellen finden, die eine Beleuchtung preisen, die den biologischen Funktionen des Menschen besser entsprechen soll. Was macht ein Betrieb mit solchen Feststellungen?

Übersicht aller Regelwerke, die von der Beleuchtung für Arbeitsstätten handeln

Die Kommission Arbeitsschutz und Normung hat ein Gutachten in Auftrag gegeben, das alle Regelwerke vergleicht, die für die Beleuchtung von deutschen Arbeitsplätzen wirksam werden können. Leider ist dabei der Beitrag der Landesbauordnungen vergessen worden, die sich mittelbar oder unmittelbar auf die Beleuchtungssituation auswirken.

Verglichen wurden inhaltlich DIN EN 12464-1: 2021 und das staatliche Regelwerk sowie die Veröffentlichungen von DGUV. Neben vielen Abweichungen, die der Gutachter nicht für kritisch hält, gibt es eine Reihe deutlicher Abweichungen, insbesondere bei Tageslicht und Flimmern. Während die Beleuchtungsnorm Tageslicht alternativ zu Kunstlicht bei der Einhaltung der vorgegebenen Beleuchtungsstärke  zulässt, konkretisiert das staatliche Regelwerk das ausreichende Tageslicht.

Arbeitsschutzregeln

Zielstellung                                                                  deutliche Abweichung
Arbeitsplatz – Bereich der Sehaufgabe       deutliche Abweichung
Umgebungsbereiche                                             deutliche Abweichung
Flimmern und stroboskopische Effekte      deutliche Abweichung
Tageslicht                                                                    potenziell kritische Abw.
Schatten und gerichtetes Licht                       deutliche Abweichung
Betrieb und Wartung                                            deutliche Abweichung

DGUV-Infos

Zielstellung                                                               deutliche Abweichung
Definitionen                                                             deutliche Abweichung
Tageslicht                                                                 potenziell kritische Abw.
Wartung und Instandhaltung                         deutliche Abweichung

Das gesamte Gutachten habe ich angehängt (download hier). Wer sich den Inhalt anschauen will, sollte sich nicht davon blenden lassen, dass es viele Übereinstimmungen zwischen der ASR A3.4 und der Norm DIN EN 12464-1:2021 gibt. In manchen Punkten handelt es sich um Festlegungen, die ich für sehr problematisch halte. Dazu gehört ausgerechnet die Messung der Beleuchtung in einem Modellraum, den es in der Praxis nicht geben kann. Die ASR erklärt auf dessen Bild, wie man die Beleuchtungsstärke in einem Raum misst, wobei rund die Hälfte der Messpunkte sich hinter oder seitlich von dem Benutzer befinden. Einer befindet sich sogar auf dem Stuhl, auf dem dieser sitzt.

Quintessenz

Über 110 Jahre Regelungen von Beleuchtung i.S. des Arbeitsschutzes haben nicht gereicht, um eine konsistente Fassung der anwendbaren Regeln hervorzubringen. Besonders hervorzuheben ist, dass ein Sachverhalt wie Flimmern, der seit 1935 ein Gütekriterium in der Normung von Beleuchtung darstellt, im Jahre 2026 unterschiedlich behandelt wird.

Das Gutachten weist auch nicht deutlich genug darauf hin, dass Normen, die für Arbeitsstätten gemacht werden, sich nicht an die Begriffe aus dem Arbeitsstättenrecht halten. So ist zwar „nur“ der Begriff „Bereich der Sehaufgabe“ in den Regelwerken unterschiedlich. Da aber alle Anforderungen genau darauf beziehen, kann man bei unterschiedlichem Verständnis zu ganz anderen Ergebnissen in der Gesamtheit  kommen.

Dieser künstliche Begriff „Bereich der Sehaufgabe“ wurde einst von dem Staat so festgelegt, dass der Bereich mit dem realen Punkt auf dem Schreibtisch bzw. an der Maschine übereinstimmte, wo das Arbeitsgut lag. Wenn heute Arbeitsstätten spekulativ hergestellt werden für einen fiktiven Mieter und für eine wirtschaftliche Nutzungsdauer von 60 Jahren – wie genau vermag ein Planer den „Bereich der Sehaufgabe“ auf den rechten Fleck platzieren?

[1] Wemer K. E. Osterhaus Office Lighting: A Review of 80 Years of Standards and Recommendations, Proceedings of the 1993 IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, October 2-8, 1993 in Toronto, Ontario, Canada.

[2] CIE 103-1993 Technical Reports, Research Notes and Reporters' Reports 103/2 Industrial Lighting and Safety at Work: The task of TC 3-05 "Industrial Lighting and Safety at Work

[3] Brown, et al Recommendations for healthy daytime, evening, and night-time indoor light exposure, 2021

 

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.

Kurzfassung

Mehr Licht führt nicht automatisch zu einem helleren Raum oder besserem Sehen. Entscheidend ist weniger die gemessene Beleuchtungsstärke (Lux) auf der Arbeitsebene als die Verteilung und Richtung des Lichts: Ungünstige Leuchtdichteverhältnisse zwischen Sehaufgabe, näherer Umgebung und Raumflächen können trotz höherer Luxwerte zu Blendung oder sogar zu einem „dunkleren“ Helligkeitseindruck führen (Faustregel 10:3:1). Die einst als modern angesehene, stark auf die Arbeitsebene gerichtete Beleuchtung kann Wände und Decke unterbelichten und damit die Raumwirkung verschlechtern. Beispiele aus Innenräumen und der Natur zeigen, dass vertikale Flächen und reflektierendes Licht das Helligkeitserleben prägen; folgerichtig berücksichtigen neuere Normen auch Wand- und Deckenbeleuchtung und legen nahe, stärker mit Leuchtdichten statt nur mit Beleuchtungsstärken zu planen.

Viel Licht bedeutet mehr Helligkeit

Diese Vorstellung dürfte mehrere Jahrhunderte alt sein. Sie ist jedenfalls älter als die Lichttechnik. Was unsere Vorfahren aus Erfahrung wussten, setzt sich heute fort in dem Bestreben, immer mehr Beleuchtungsstärke in der Innenraumbeleuchtung zu fordern und zu installieren. Viele Menschen fühlen sich in so beleuchteten Räumen “geblendet”, was man aber leicht widerlegen kann. Ich habe erlebt, dass die gleichen Menschen, die aus mäßig beleuchteten Räumen mit etwa 200 lx in Räume zogen, die mit über 2000 lx beleuchtet waren, keinerlei Beschwerden hatten. Diese Beleuchtung war versehentlich so installiert worden. Der Arbeitgeber wollte die Beleuchtung reduzieren lassen, weil damals eine Norm besagte, in Räumen mit Bildschirmarbeit müsse die Beleuchtungsstärke zwischen 300 lx und 500 lx liegen. Die Nutzer der Räume waren aber zufrieden. So blieb die Beleuchtung, wie sie war.

An anderer Stelle fanden andere Nutzer aber bereits 300 lx “zu hell”. Ich staunte nicht schlecht, als ich Räume, die mit 80 lx beleuchtet waren, auf einen Schlag auf etwa 700 lx bringen wollte. Die Nutzer empfanden die neue Beleuchtung als “zu dunkel”. Wer solche Beurteilungen nur in Berichten liest, meint bestimmt, irgendetwas stimme da nicht. Ich habe die Räume aber selber eingerichtet und vermessen. Zu Beginn waren 80 lx installiert, die Beleuchtung wurde neu geplant und erzeugte nunmehr 700 lx, beide gemessen nach DIN 5035-6 mit frisch kalibrierten Messwerkzeugen. Zu dunkel bei 10-facher Beleuchtungsstärke?

Das ist kein Wunder, sondern sogar physikalisch erklärbar. Zudem steckt der Effekt hinter einer Faustformel, die man als Lichttechniker früh im Studium lernt. Sie lautet 10:3:1 und bedeutet ausgeschrieben: Die Leuchtdichte im engeren Gesichtsfeld (Sehaufgabe) darf nicht viel höher sein als etwa das Dreifache der Umgebung. Die weitere Umgebung darf nicht viel dunkler sein als ein Zehntel der Leuchtdichte im Zentrum.

Wie kann ein Raum mit der zehnfachen Beleuchtungsstärke dunkler erscheinen als ein wirklich dunkler Raum? Auch dies ist nicht etwa verwunderlich, sondern mit konventionallem Wissen aus der Lichttechnik klar erkennbar: Wenn das Verhältnis der Leuchtdichten der Raumflächen verändert wird, werden die helleren Flächen zur Blendung, die Dunkleren treten weiter zurück.

Alles Wissen aus den 1960ern! Warum erlebt man aber solche Probleme auch heute noch? Die Antwort ist schlicht und einfach wie fundamental: Die Wertung einer Beleuchtung nach der Beleuchtungsstärke in der sog. Arbeitsebene.

Diese wurde zwar in Deutschland mit DIN 5035 im Jahr 1935 eingeführt. Man definierte eine fiktive horizontale Ebene – meist in 0,75 m oder 0,85 m Höhe (Tischhöhe) – als Referenzfläche. Es gelang aber erst mit der Beleuchtungsnorm DIN 5035-7:10-9 Innenraumbeleuchtung mit künstlichem Licht; Beleuchtung von Arbeitsstätten mit Bildschirmgeräten und/oder Arbeitsplätzen mit bildschirmunterstützter Tätigkeit, das Licht weitgehend auf die Arbeitsebene zu lenken. Zuvor erzeugten die Beleuchtungen – unbeabsichtigt bzw. unbewertet – mehr Licht auf die Wände gerichtet. Viele Leuchten erzeugten auch Licht an der Decke. Nunmehr waren die Leuchten in die Decke eingebaut und richteten ihr Licht fast nur auf die Arbeitsebene. Zweck erreicht – Ziel weit verfehlt.

In der Praxis sah das etwa so wie das erste Bild unten aus. Wie die früheren Leuchten das Licht verteilten, zeigt das Bild darunter.

Die von mir veränderte Beleuchtung hing einst in den Räumen des Langen Eugen, die der Architekt Egon Eiermann  als eine Art Lounge geplant hatte. Sie war von dem Lichtplaner Hans T. von Malotki diesem Ziel entsprechend mit Glühlampen realisiert worden. Hans T. von Malotki hatte die Branche vor allem durch die enge Verknüpfung von Architektur und Lichtdesign geprägt. Er verstand Licht nicht nur als technisches Mittel zur Helligkeit, sondern als gestalterisches Element, das Räume definiert. In solche Räume sollten nunmehr Industrieleuchten installiert werden, deren einziger Zweck darin bestand, die Tischebene zu beleuchten, ohne die darauf stehenden Bildschirme zu stören.

Das Ergebnis war also wirklich kein Wunder. Gilt aber die Vorstellung, dass mehr Licht nicht immer mehr Helligkeit bedeutet, generell? Ich würde sogar weitergehen und behaupten, dass die Vorstellung nur in einem Fall immer stimmt: in der Ulbrichtschen Kugel. Diese ist eine Messeinrichtung, deren Wände so weiß sind, wie es nur möglich ist. Wenn man darin eine Lampe anbringt und hoch- und runtersteuert, geht die Leuchtdichte parallel hoch und runter. Wer in der Mitte sitzt, sieht auch die Helligkeit in dem gleichen Maße sich ändern.

Nicht so in der Natur. Dort erlebt man die höchsten Beleuchtungsstärken auf dem Äquator auf dem freien Meer zu den Tag-und-Nacht-Gleichen (20./21. März und 22./23. September). Wenn auch die See ruhig ist, erlebt man die Tage mit den höchsten Beleuchtungsstärken überhaupt. Sieht man alles hell? Ich habe die Seychellen einen Monat lang im März/April in einem Boot ohne Sonnensegel erlebt. Die See sah gleißend aus. Ob die Welt auch wirklich hell war? Wir kamen uns eher benebelt vor.

Kontrastprogramm auf dem 70. Breitengrad kurz vor dem Nordkap Anfang November. Ich kam aus dem trüben Berlin und erwartete sehr dunkle Tage, weil die arktische Nacht unmittelbar bevorstand. Am Nordkap beginnt die Polarnacht jedes Jahr am 20. November. Wider Erwarten erlebte ich sonnige Tage, die auch noch farbenfroh waren. Die Ursache des Helligkeitserlebnisses ist etwa dieselbe wie bei den Büros im Langen Eugen: Lichtrichtung.

Mit einem Gerät gemessen, gab es in Berlin mehr als doppelt so viel Licht wie am Nordkap. Bei uns fällt das Licht aber viel steiler. Hoch im Norden trifft das flach einfallende Sonnenlicht eher die Bäume in ihrem Herbstkleid als den Boden. Für das Helligkeitserlebnis ist maßgeblich die Leuchtdichte der vertikalen Flächen und Objekte im Verhältnis zu ihrer Umgebung und nicht die Menge des Lichts, die man misst.

Die Erkenntnis ist nicht nur “erhellend” für ein Naturerlebnis, sondern auch für profanere Dinge wie Büroräume. So kann man in großflächig verglasten Räumen mehrere tausend Lux an Beleuchtungsstärke messen. Wenn dieses Licht aber keine Wände erreicht, die es zurückreflektieren, sieht es in den Räumen dunkel aus.

Was mit Lichtrichtung gemeint sein kann, hat vor langer Zeit eine BAuA-Studie aus dem Jahr 1986 vorgeführt. [1] Schmidt-Clausen und Hartge haben den Lichtbedarf an Arbeitsplätzen mit kritischen Sehaufgaben untersucht und festgestellt, dass man die gleiche Verbesserung der Sichtbarkeit einer Arbeitsaufgabe wie bei einer Erhöhung der Beleuchtungsstärke um den Faktor 10 mit einer der Arbeit angepassten Lichtrichtung erreichen kann.

Das Phantom “Mehr Licht = mehr Helligkeit = besser Sehen” beherrscht unser Denken trotz besseren Wissens, auch weil die Bedeutung der räumlichen Lichtverteilung in Vergessenheit geraten ist. In fast allen Sitzungen, an denen ich teilnahm, wurde die Beleuchtungsstärke diskutiert ohne ihre Richtung. Aber das Licht ist bekannt dafür, dass es immer geradeaus fliegt und nur dann eine Wirkung entfaltet, wenn es auf Materie trifft.

Die neueren Beleuchtungsnormen wie DIN EN 12464-1:2021 enthalten folgerichtig Anforderungen an die Beleuchtungsstärke in Wandrichtung und in Richtung der Decke. Ob diese Anforderungen zu einer Verbesserung führen, hängt davon ab, ob die Planer den Sinn dieser Anforderungen verstehen. Dies würde jedem leichter fallen, wenn man von der Beleuchtungsstärkeplanung Abstand nimmt und mit Leuchtdichten arbeitet.

Licht ohne seine Richtung betrachten, ist nur dann sinnvoll, wenn man solche Umgebungen beleuchten will. Allerdings habe ich meine Zweifel, ob das Beleuchten solcher unsinnigen Umgebungen überhaupt Sinn macht.

[1] Schmidt-Clausen, H.-J.; Hartge, J.E., Einflüsse gerichteter und diffuser Arbeitsplatzbeleuchtung auf die Erkennbarkeit, Bundesanst. f. Arbeitsschutz, Dortmund, 1986

Die Lichtbiologie und Chronobiologie beschäftigen sich mit den Wirkungen des Lichts auf das Leben. Die Lichtbiologie tut es seit etwa 200 Jahren, die Chronobiologie erst seit den 1950er Jahren.

Etwas länger beschäftigt sich der Bauer mit Lichtwirkungen, so etwa seit 20.000 Jahren. Was er sät und erntet, wächst und gedeiht unter Licht. Heute ernten Leute in vertikalen Gärten oder künstlich beleuchteten Feldern, ohne sich Bauern zu nennen. Landwirtschaft bleibt trotzdem Ernten des Lichts.

Das kürzeste Lichtereignis, das wir wahrnehmen, ist ein Blitz. Dieser muss eine Länge von etwa einer Millisekunde haben, damit wir es sehen. Das Gehirn macht rund 5 ms daraus.

Um auf einen solchen Reiz zu reagieren, brauchen wir ca. 250 ms. Dauert das Licht länger an, gewöhnt sich das Auge langsam daran. Die Anpassung an die Helligkeit, die Adaptation, ist nach etwa einer Minute abgeschlossen. Die Anpassung an die vorherrschende Farbe, die Farbumstimmung, dauert etwas länger. Sie ist nach etwa 10 Minuten vorbei.

Wenn chemische Vorgänge im Spiel sind, muss man mit längeren Zeiten rechnen. So braucht das Auge für eine vollständige Anpassung an die Lichtlosigkeit etwa 30 Minuten. Der Ausguck auf Segelschiffen brauchte einst so lange, bis seine Augen volle Sehkraft erreichten. Das Auge braucht diese Zeit, um den Sehpurpur wieder zu regenerieren.

Auch die Wirkung auf die Haut braucht ihre Zeit. Unter der tropischen Sonne ist ein bleicher Mitteleuropäer nach etwa 10 Minuten „gar“. Er hat einen Sonnenbrand. Etwas länger braucht die Haut, Vitamin D herzustellen.

Die in der Wissenschaft bekanntesten Wirkungen dauern etwa einen Tag. Deswegen heißen sie circadian wie etwa einen Tag lang. Sie werden aber nicht durch Licht erzeugt, es gibt sie auch im Dunkeln. Das Licht der Sonne synchronisiert diese auf exakt 24 Stunden. Allerdings glaubt man, dass sie durch den Wechsel zwischen Licht und Dunkel entstanden sein müssen.

Ob die circadianen Wirkungen doch nicht Lichtwirkungen sind? Möglich ist es, denn sie hängen mit einem der ältesten Moleküle zusammen, dem Melatonin. Dessen Alter liegt in der gleichen Größenordnung wie das des Sonnensystems, in Milliarden von Jahren. Das Sonnensystem wird derzeit auf 4,56 Milliarden Jahre geschätzt, das Melatonin auf „nur“ 2,5 bis 3 Milliarden Jahre.

So hat sich das Melatonin in alle möglichen Lebensvorgänge eingeschleust. In  der Tiefsee (unterhalb von 1.000 Metern, der Abyssopelagial-Zone) gibt es zwar kein Sonnenlicht. Dennoch besitzen viele Tiefsee-Organismen circadiane Rhythmen (innere Uhren). In der Tiefsee (und den Schichten darüber) findet jeden Tag die Diel Vertical Migration (DVM) statt. Milliarden von Tonnen an Biomasse (Zooplankton, kleine Fische, Garnelen) steigen bei Sonnenuntergang aus der Tiefe (bis zu 1.000 m) an die Oberfläche, um zu fressen, und sinken bei Sonnenaufgang wieder ab. Wenn man vom pulsierenden Leben spricht, sollte man immer an diesen Vorgang denken. Melatonin wirkt wie das Zeitgedächtnis des Lebens.

Die nächstlängere Wirkung des Lichts ist das Zeitgedächtnis des Körpers für Vitamin D. Dieses verbleibt im Blut mehrere Wochen, im Fettgewebe bleibt es gar für Monate gespeichert.

Ob die unerwünschten Wirkungen des Lichts auf die Haut, die Verbrennung, nach der Heilung „vergessen“ werden, ist umstritten. Die sichtbaren Wirkungen sind meist nach Tagen abgeklungen. Zur Entwicklung von Hautkrebs, wenn überhaupt, braucht es länger. Die Dermatologen sind der Meinung, dass die Haut ein Gedächtnis für Lichtwirkungen hat.

Die nächstlängere Wirkung ist zwar gut bekannt, aber schlechter erforscht, die circannuale Wirkung. Sie dauert etwa ein Jahr, daher der Name. Sie wird durch das Sonnenlicht auf ein Jahr synchronisiert. circannuale Rhythmen (von lat. circa = ungefähr und annus = Jahr) die biologischen Anpassungen an die Jahreszeiten.

Melatonin ist dabei der entscheidende chemische Kalender des Körpers, sein Langzeitgedächtnis.

Das Gehirn (genauer die Zirbeldrüse) misst nicht die Helligkeit des Tages, sondern die Dauer der Dunkelheit.

• Im Winter: Die Nächte sind lang, also schüttet der Körper über einen längeren Zeitraum Melatonin aus.
• Im Sommer: Die Nächte sind kurz, das Melatonin-Zeitfenster schrumpft.

Diese unterschiedliche „Dauer des Melatonin-Signals“ ist für den Körper die Information, in welcher Jahreszeit er sich befindet. Das ist besonders bei Tieren extrem ausgeprägt, betrifft uns Menschen aber auch.

Die Wirkung des Gedächtnisses auf Pflanzen und Tiere ist derart mächtig, dass eine Anpassung an äußere Umstände nicht erfolgt. So leben Hirsche, die man aus dem Norden nach Neuseeland gebracht hat, nach ihrem ursprünglichen Jahresrhythmus, die Mistkäfer in Australien auch, die man aus Asien importieren musste. In Australien gibt es zwar viel Mist, aber die Mistkäfer haben gefehlt. Jetzt sind sie da, leben aber in der falschen Jahreszeit.

Besser bekannt ist der Weihnachtsstern, der den Rhythmus aus der Heimat in Südamerika beibehält. Dort findet zwar Weihnachten zur gleichen Zeit wie bei uns statt, aber mitten im Sommer.

Die zeitlich längste periodische Wirkung ist der Blütezyklus des Bambus. Dieser gilt als biologisches Rätsel. Wenn eine Bambusart blüht, tun dies alle Pflanzen dieser Art weltweit zur gleichen Zeit, egal wo sie sich befinden. Ein Ableger eines Bambus aus China, der vor 50 Jahren nach Europa gebracht wurde, wird im selben Jahr blühen wie die Mutterpflanze in Asien. Alle Ableger einer Bambusart blühen nach einer Periode von 80 bis 120 Jahren gleichzeitig überall auf der Welt. Dieser Akt ist so erschöpfend, dass alle danach absterben.

Auch in Bambus wurde Melatonin (Phytomelatonin) nachgewiesen. Es spielt eine Rolle bei der Stressbewältigung der Pflanze und könnte an der Signalübertragung beteiligt sein, die den Übergang vom vegetativen Wachstum (Blätter und Halme) zum reproduktiven Wachstum (Blüten) einleitet.

Das Knacken der „Bambus-Uhr“ ist für Botaniker so etwas wie der Heilige Gral. Die Pflanze scheint die wechselnden Jahreszeiten abzuzählen, wobei man berücksichtigen muss, dass diese nicht überall gleich ausgeprägt sind. Der Bambus wächst von den Tropen bis in die Höhenlagen der Anden auf vielen Gebieten. Auch in Europa gab es ihn vor der Eiszeit als einheimische Art.

Melatonin scheint auch eine Rolle in längeren Perioden des Lebens zu spielen, so im Leben des Grönlandhais, der mit 150 Jahren geschlechtsreif wird.

Obwohl wir glauben, recht gut über Melatonin Bescheid zu wissen, bleiben viele Rätsel zu lösen:

• Vom Bakterium zum Menschen: Wie genau gelangte das Melatonin von den Ur-Zellen in unser Gehirn?
• Antioxidative Kraft: Warum ist Melatonin als Zellschutz chemisch so effektiv (vielleicht sogar besser als Vitamin C)?
• Licht und Schatten: Wie hat die Evolution den Rhythmus "Licht aus = Melatonin an" so fest im Erbgut verankert?

Eine Antwort könnte sein: In der frühen Erdgeschichte gab es noch keine schützende Ozonschicht. Die UV-Strahlung der Sonne war so intensiv, dass sie die DNA der ersten Einzeller sofort zerstört hätte. Daraus folgte:

1. Die Nacht-Strategie: Die ersten Lebewesen verlegten ihre empfindlichsten Prozesse (wie die Zellteilung) in die Nacht. Melatonin entstand dabei als ein chemischer "Bodyguard" (Antioxidans), um Zellschäden zu reparieren.
2. Die Kopplung: Da Licht Zerstörung bedeutete und Dunkelheit Sicherheit, „lernten“ die Zellen, die Produktion dieses Schutzstoffes an die Abwesenheit von Licht zu koppeln. Wer diesen Rhythmus im Erbgut hatte, überlebte und gab ihn weiter.

Unsere angelernte Reaktion: Hell ist gut, Dunkel ist eher gefährlich, gehört also nicht zu dem  Erfahrungsschatz der Natur.

Um zu verstehen, warum der circadiane Rhythmus so extrem fest sitzt, kann uns eine der  folgenden vier Spuren viel erklären:

1. Der chemische Pfad (Tryptophan & Serotonin): Wie wird aus einer Aminosäure eigentlich das "Schlaf-Signal" und warum braucht dieser Prozess Lichtpausen?
2. Das Paradoxon: Warum wirkt Melatonin bei tagaktiven Wesen als „Schlaf-Signal“ und bei nachtaktiven Wesen als „Weck-Signal“?
3. Die Rolle der "Blau-Rezeptoren": Warum reagiert unser Erbgut heute so empfindlich auf Bildschirme, obwohl unsere Vorfahren kein Handy hatten?
4. Der evolutionäre Vorteil: Warum war es für unsere Vorfahren lebensgefährlich, wenn dieser Rhythmus nicht perfekt funktioniert hat?

Wir müssen dann die Beziehung(en) zwischen den circadianen und den circannualen Rhythmen verstehen lernen.

Wäre das Auge eine Kamera …

Eine Fotokamera sieht im Aufbau dem Auge sehr ähnlich. Vorne hängt eine Linse, die das Licht von außen bricht und ein Bild hinten auf eine Wand wirft. Diese war einst ein Film, jetzt ist es ein lichtempfindlicher Chip. Beim Auge hängt dort die Netzhaut. In beiden Fällen steht die Welt auf dem Bild auf dem Kopf.

Wenn man die Kamera um 90° dreht und das Bild erneut aufzeichnet, ist dieses ebenfalls um 90° gedreht. Legt sich ein  Mensch hin, so dass sein Auge sich um 90° dreht, steht dessen Bild aber immer noch auf dem Kopf. Tut man dasselbe mit einem Modell des Auges, geschieht dasselbe mit dessen Bild. Allerdings sieht ein lebender Mensch die Welt nie auf dem Kopf stehen. Spätestens da greift das Gehirn ein und rückt die Welt zurecht. Wir sehen alles aufrecht, selbst wenn wir liegen. Unser Bild von der Welt wird nicht vom Auge bestimmt.

Das ist nicht der einzige Griff des Gehirns in die Bilder, die das Auge einfängt. Vielmehr ist unsere Wahrnehmung stark manipuliert, und wir wissen nicht, wie weit die Manipulation reicht. Praktisch alle Zaubertricks nutzen solche Manipulationen aus. Es bleibt aber nicht beim Zaubern. Lebenswichtige Dinge wie Tiefensehen beruhen auf der Manipulation durch das Gehirn und nicht etwa, wie fälschlicherweise geglaubt, auf den Unterschieden der Bilder, die die beiden Augen liefern. Man sieht auf ganz platten Displays Tiefe, die nicht da ist. Man kann nicht einmal absichtlich kein 3D sehen.

Das Gehirn rückt nicht nur zurecht, was die – miserable – Optik des Auges produziert. Es glättet auch die Auswirkungen der Bewegungen auf die Bilder. Diese Bewegungen entstehen z.B. durch das Gehen oder das Sprechen. Beim Gehen sendet jeder Schritt Erschütterungen durch den Körper bis in den Kopf. Ohne Korrektur würde die Welt so aussehen wie ein verwackeltes Handy-Video eines rennenden Amateurs. Dieses Phänomen heißt Oszillopsie. Die Korrektur erfolgt durch das Gleichgewichtsorgan im inneren Ohr. Dieser Reflex - vestibulookuläre Reflex (VOR) - ist einer der schnellsten im menschlichen Körper. Er sorgt dafür, dass das Bild auf der Netzhaut (die Fovea centralis) stabil bleibt, obwohl der "Kameraturm" wackelt.

Die Augen zittern beim Sprechen unmerklich aus mechanischen Gründen. Diese Erschütterungen sind aber winzig gegenüber den Erschütterungen in Fahrzeugen wie bei einem Auto oder in einem Zug. Wenn solche Erschütterungen nicht ein gewisses Maß überschreiten, glättet das Gehirn auch diese Bilder.

Es gibt aber auch Bewegungen, die das Auge selber generiert, um überhaupt sehen zu können. Diese heißen allgemein Nystagmus. Eine besondere Form davon wird z.B. zum Lesen benötigt, Sakkaden. Diese sind unbewusst stattfindende schnelle Bewegungen des Auges. Diese können durch das nicht-explizite Wissen gesteuert sein wie beim Anblick eines Bildes. Sie können aber antrainiert sein wie beim Lesen. In beiden Fällen dauern sie nur Millisekunden. In diesem Zeitraum blendet das Gehirn die visuelle Verarbeitung kurzzeitig fast aus - sakkadische Suppression.

Alle diese Korrekturfunktionen des Gehirns kommen an ihre Grenzen, wenn die Bewegungen zu groß sind oder das Gesehene nicht physikalisch stabil existiert. Das ist z.B. der Fall, wenn die Beleuchtung zeitlichen Schwankungen unterliegt (“Flimmern”) oder das Bild nur virtuell existiert (Bildschirme).

Aha-Effekt zur Olympiade 1972

 

Die Olympischen Spiele 1972 in München waren die ersten, bei denen sich das Fernsehen mit dem Wunsch nach viel Licht durchsetzte. So betrug die Beleuchtungsstärke im Stadion fast 4.000 lx. Solche Werte werden nur selten irgendwo erreicht. Zum Lichterzeugen wurden 556 Scheinwerfer mit 3,5 kW Leistung installiert. Eine gewaltige Leistung!

In diesem taghellen Stadion haben manche Sportreporter schwarze Bilder geschossen. Wieso das geschehen konnte, lässt sich an dem obigen Bild gut erklären. Das Licht auf der Spielfläche stammt aus räumlich verteilten Scheinwerfern, deren Licht im Rhythmus der Netzfrequenz pulsiert. Um dies auszugleichen, wurden die 556 Scheinwerfer im Olympiastadion auf die drei Phasen des Stromnetzes verteilt. So ergänzen sich die Lichtströme gegenseitig, und das Gesamtfeld bleibt für das Auge konstant hell. Für übliche Kameras war es auch gleichbleibend hell. Nur nicht für die schnellen Kameras der Sportjournalisten. Um den Effekt an jedem Ort des Stadions auszuschalten, hätte man jeweils drei Scheinwerfer, die an den drei Phasen des Drehstroms hingen, auf eine Stelle richten müssen.Aber auch 556 Scheinwerfer können nicht das Spielfeld und den Luftraum darüber mit überlappendem Licht bestrahlen.

So haben die schnellen Kameras zuweilen eine schwarze Phase einer Scheinwerferbatterie erwischt. Als Folge davon blieb der Film unbelichtet. Deutlicher erkennt man den Effekt bei schlechter beleuchteten Stadien, bei denen sich das Licht einzelner Masten nicht stark überlappt. Ein hochfliegender Ball sieht aus, als wenn er sich sprunghaft bewegt. Viel früher verschwand sogar der Ball, der an sich gut beleuchtet war, aus den Augen, weil er zeitweilig keinen Kontrast zu seiner Umgebung hatte. Deswegen wurde der Fussball mit schwarzen Flecken erfunden, der später ikonisch wurde.

Heutige Flutlichtanlagen sind gegen solche Probleme gewappnet. In dem Nachfolger des Olympia-Stadions, der Allianz-Arena, können auch schnelleste Kameras (1000 Bilder/s) keine Dunkelphase erwischen, weil es keine mehr gibt.

Nicht so hingegen Lampen, die privat gekauft werden, oder die Straßenbeleuchtung, die gedimmt wird. Bei denen können die LED-Leuchtmittel nicht nur im Takt des Wechselstroms pulsieren, sondern auch problemlos den Verzerrungen des Stroms mit höherer Frequenz folgen.

Warum LED problematischer sind als frühere Lichtquellen

Frühere elektrische Lichtquellen erzeugten Licht entweder durch Erhitzen eines Festkörpers (Glühlampe) oder durch eine Gasentladung (z.B. Leuchtstofflampe). Sie wurden i.d.R. mit Wechselspannung von 50 Hz oder 60 Hz betrieben, die zwischen 0%  und 100% wechselt. Der Takt der Energiezufuhr ist das Doppelte der Spannung, also 100 Hz bzw. 120 Hz. Die Trägheit bestimmt das Flimmerverhalten. Daher war das Licht von Glühlampen zeitlich am stabilsten. Gasentladungen konnten dem Energiefluss schneller folgen, daher war ihr Flimmern eher bemerkbar.

Die LEDs sind sehr schnelle elektronische Elemente. Sie folgen dem Energiefluss praktisch trägheitslos. Während eine konventionelle Lampe Licht entsprechend der linken Kurve produziert, die immer über Null steht, geht der Lichtstrom einer LED durch Null.

Nur bei Betrieb mit Gleichspannung bleibt der Lichtstrom zeitlich konstant. (Anm. Man spricht von Konstantstrom-Betrieb, weil wichtige Eigenschaften der LED vom Strom bestimmt werden.

Flimmern oder Stroboskopeffekt

Im alltäglichen Leben blickt der Mensch auf Monitore, die allesamt ein virtuelles Bild präsentieren, das sind Handys, Laptops, Tablets oder Bürobildschirme. Die Betrachtung erfolgt häufig in fahrenden Fahrzeugen oder bei Bewegungen wie Gehen. Die meisten Beleuchtungen sind mittlerweile auch auf LED umgestellt.

Auf solche Verhältnisse kann das Gehirn nicht mehr ausgleichend reagieren. So kann es zu sichtbaren Störungen kommen, die aber merklich sind und irgendwann abgestellt werden. Oder man meidet solche Orte.

Problematischer sind Einflüsse, die keine direkt erkennbaren Folgen haben. So werden z.B. Computerbildschirme statisch geprüft, und wer davor sitzt und bei der Arbeit nur kleine Augenbewegungen wie bei Lesen benötigt, kann problemlos arbeiten. Hingegen werden andere, die oft hin und her gucken müssen, gestört.

Auch beim Gehen in der Nacht können die Lichter stören, die bei ruhigem Auge keine Probleme bereiten. Besonders bei gedimmter Straßenbeleuchtung kann man gestört werden, wenn die hier benutzten Treiber mit der Pulsweitenmodulation arbeiten.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen Flimmern und Stroboskop-Effekt zeigt die Tabelle.

 

Merkmal	Flimmern	Stroboskopeffekt
Wahrnehmung	Helligkeitsschwankung des ganzen Bildes.	Zerhackte Darstellung von Bewegung.
Hauptursache	Instabile Stromversorgung oder niedrige Bildwiederholrate.	Pulsweitenmodulation (PWM) zur Helligkeitsregelung.
Größtes Risiko	Langfristige Erschöpfung und neurologische Belastung.	Akute Irritation und Präzisionsverlust bei der Arbeit.

Wie stellt man fest, ob ein Effekt vorliegt?

Für die Beschäftigten in Betrieben empfiehlt ein Bericht der Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM) von 2023 (abrufbar hier) folgende Anhaltspunkte zu prüfen. Folgende Aussagen der Beschäftigten können der Hinweis auf Lichtflimmern sein:

• Wahrnehmbares Flimmern der Leuchte
• Wahrnehmbares Flimmern in der Peripherie des Sehbereiches, d.h. im äußeren Sehbereich, neben der Blickrichtung
• Mehrfachbilder bei bewegtem Blick oder bewegten Objekten
• Irritationen beim Erkennen von bewegten Objekten
• Aussagen, die auf Phantombilder oder Perlschnur-Erscheinungen bei kleinen leuchtenden Punkten hinweisen
• Ablenkung durch Lichtquellen oder beleuchtete Objekte
• Sehbeschwerden, insbesondere beim Lesen, verschwommenes Sehen
• Augenrötung, Augenbrennen, vermehrter Tränenfluss, „Sandkorn im Auge“
• Lidzucken
• erhöhte Blendempfindlichkeit
• Kopfschmerzen
• Unwohlsein
• vermehrtes Auftreten von Migräne
• bei Beleuchtung ausschließlich mit Tageslicht treten die genannten Probleme nicht auf

Der letzte Punkt sollte wörtlich genommen werden. Präzise gesagt: Die Erscheinungen treten bei gleichen Personen während des Tages an Orten nicht auf, wo Tageslicht dominiert.

In dem Bericht wird erklärt, wie man mit einfachen Mitteln feststellt, ob die Beleuchtung als Ursache in Frage kommt.

Das linke Bild zeigt einen unbewegten Stift, der bei schnellen Bewegungen wie rechts aussieht. Empfehlungen von anderen, diesen Test mit einem Smartphone durchzuführen, soll man besser nicht folgen, weil die Kamera des Geräts selbst ähnliche Bilder produzieren kann.

In dem Bericht wird auch gezeigt, wie sich die zeitliche Instabilität auf die Erscheinung von Leuchten auswirken kann:

Links sieht man die Leuchte mit nicht willkürlich bewegtem Auge, rechts die Geisterbilder, die durch die Bewegung erzeugt werden.

Bei dem Verdacht auf Lichtflimmern, sollte daher eine der verwendeten Leuchten abgenommen und in einem dafür spezialisierten Messlabor unter definierten Messbedingungen untersucht werden. Wenn das nicht möglich ist, muss die Situation vor Ort von einem Experten beurteilt werden. Die Gutachterliste der LiTG e. V. (https://www.litg.de/Service/LiTG‐Gutachterliste.html) verweist auf geeignete Experten mit dem Spezialgebiet „Messen von Lichtflimmern“.

Weitere Hilfen zeigt eine DGUV-Publikation von 2025: „Wenn der Schein trügt – Gefahren durch Lichtflimmern”. Die wesentliche Aussage lautet: „Bei Leuchtstofflampen lässt sich durch eine Drei-Phasen-Schaltung und elektronische Vorschaltgeräte Abhilfe schaffen. Bei LEDs gestaltet sich die Abhilfe nicht so einfach. An kritischen Arbeitsplätzen (siehe Kurzcheck unter 3.1) darf nur mit Konstantstromdimmung gearbeitet werden. Im Zweifelsfall müssen Verantwortliche die Leuchten auswechseln oder auswechseln lassen....Wenn diese Symptome nur bei künstlicher Beleuchtung und nicht bei Tageslicht auftreten, ist dies ein Hinweis darauf, dass sie durch die Betriebsweise der künstlichen Beleuchtung ausgelöst werden. Für Unternehmerinnen und Unternehmer heißt das: Sie müssen auf gutes Licht und dabei auch auf Flimmerfreiheit achten.“

DGUV empfiehlt: „Für die Praxis ist es sinnvoll, darauf zu achten, dass Beleuchtungsanlagen mit Konstantstrom oder mit einer Pulsrate über 1.000 Hz (Pulse pro Sekunde) betrieben werden. Dies gilt auch für LED-Leuchten, wenn sie dimmbar sind oder wenn intelligente Gebäudetechnik für Dimmung sorgen kann.  Am höchsten sind die Ansprüche an die Flimmerfreiheit, wenn die Arbeit dynamische Sehaufgaben beinhaltet oder Beschäftigte durch flimmernde Leuchten beeinträchtigt werden. Hier sollte auf PWM am besten komplett verzichtet werden.“

 Zum Selbststudium

Die Literatursuche mit den Suchbegriffen  “flicker” und “LED” ergibt für 2025 allein 6.000 wissenschaftliche Artikel. In den 10 Jahren zuvor waren 19.100 Artikel erschienen. D.h., die Publikationen haben in letzter Zeit stark zugenommen.

Wenn man die Suche um das Wort “health” erweitert, findet man 4.960 Artikel, die seit dem Beginn von 2025 erschienen sind.

Wer sich gerne selbst informieren möchte, kann folgende Quellen benutzen, die ich für zuverlässig halte.

DGUV-Publikation FBVW-203:  Wenn der Schein trügt –  Gefahren durch Lichtflimmern, 2025

BG-ETEM:  Prävention von negativen gesundheitlichen Auswirkungen bei Lichtflimmern durch LEDs, Schierz, Vandahl, Hubalek, 2023

LiTG: Störungen und gesundheitliche Beeinträchtigung durch das Flimmerverhalten künstlicher Lichtquellen, Schierz, 2022