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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

Ein Vorwort

Zur nachfolgenden Diskussion gehört die Historie des Begriffs Flimmern, der mit der Einführung der Leuchtstofflampe in den 1930ern begonnen und nach dem Verbot aller Lampen dieser Art in der EU noch an Bedeutung gewonnen hat. (Begriff, Messmethoden, Historie, Grenzwerte u.a. hier). Vor rund 10 Jahren wurde ein offizielles Prüfzeichen propagiert, das die US-amerikanische Prüforganisation UL vergab. Ich hatte mich seinerzeit darüber lustig gemacht (Ein neues Gütezeichen, das nie einer gebraucht hat! Bis heute!) Die Sache hat sich aber per 2026 noch nicht erledigt.

Das Problem wurde nicht etwa gelöst, obwohl es ernst genommen werden musste. Es wurde so lange geleugnet, bis mit dem elektronischen Vorschaltgerät (EVG) eine radikale Lösung anstand. Diese erhöht die Flimmerfrequenz jenseits von 20 kHz, bei der jeglicher negativer Effekt unterbunden wird. Dennoch hat ausgerechnet die Autoindustrie verhindert, dass das EVG zwingend vorgeschrieben wurde, obwohl sie von einer Wirkung auf die Sicherheit betroffen sein konnte: Stroboskopeffekt. Diese betrifft bewegte Maschinenteile, die man ggf. still stehend sieht.

Das Argument der Autoindustrie war wirtschaftlicher Art. Sie hätte ihre Produktion unterbrechen müssen, um die Vorschaltgeräte auszutauschen, weil die EVG eine nominale Lebensdauer von 50.000 h hatten. Ebenso aus wirtschaftlichen Gründen verzögerte sich die Einführung der EVG in Bürobauten. Diese hätten die Investoren bezahlen müssen, während der spätere Mieter eines Gebäudes die Früchte erntet.

Die heutige Diskussion wird ebenso von wirtschaftlichen Argumenten geprägt. Die Lösung, eine flimmerfreie LED-Beleuchtung, ist machbar. Sie ist aber nicht die kostengünstigste.

Da mir das Thema sehr am Herzen liegt, wurde in Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne das Flimmern unter “Ignorieren – Die Patentlösung “ behandelt. Es handelt sich um ein Problem, das etwa seit 1908 bekannt ist. Es sind seit der Drucklegung des Buches mehrere wichtige Informationen angefallen.

TLA  - Das unbekannte Wesen?

Wie im Vorwort erwähnt, geht die Diskussion um Flimmern auf die 1930er Jahre zurück. Damals war die Leuchtstofflampe aber weder dominierend, noch das größte Problem. Dieses bildeten eher die Schwankungen des Lichts infolge Stromschwankungen oder Luftbewegungen, die das Gaslicht trafen. Auch das Pendeln von Leuchten soll ein Problem gewesen sein. Daher gehörte die “Ruhe der Beleuchtung” zu den sieben Gütemerkmalen, die 1935 in der Norm DIN 5035 genormt wurden. Die Beleuchtung musste ruhig sein, um Augenermüdungen und andere die Wahrnehmbarkeit beeinträchtigende Folgen zu vermeiden.

TLA = zeitliche Lichtartefakte war also von Anbeginn ein Begriff. Die Norm von 1935 sagte aber: “Für Beleuchtungszwecke reicht die im allgemeinen übliche Periodenzahl von 50 Hz aus.” Bei 50 Hz schwankt das Licht mit 100 Hz. Diese Frequenz wurde als hinreichend angesehen, weil das Auge – angeblich – nur bis 47 Hz auflösen konnte. Jedes Licht mit einer höheren Frequenz würde vom menschlichen Auge aus “ruhig” angesehen werden. Hier ein Bild von Manfred von Ardenne, der sich mit dem Problem bereits in den 1930ern beschäftigt hatte, als er das Fernsehen „erfand“:

Solche Bilder geisterten auch durch ergonomische Bücher und Abhandlungen, als man die Einführung der Computer ausgiebig diskutierte. Die Normung für Bildschirme hat die Grenze der Unsichtbarkeit des Flimmerns dann auf 71 Hz festgelegt. Das reichte für Bildschirme mit einem dunklen Hintergrund. Als dann helle Bildschirme eingeführt wurden, konnten auch die Älteren sehen, wie sie deutlich flimmerten.

Der Schlüssel zum Verständnis für solche Diskrepanzen liegt in der Methode der Bestimmung begraben. Die Frequenz FVF hängt von der Größe des leuchtenden Objekts ab. Die Werte unter 50 Hz wurden mit kleinen Testlampen ermittelt. Größere Bildschirme nehmen einen erheblichen Teil des Gesichtsfeldes ein. Ihre Flimmerfrequenz muss weiter erhöht werden.

Bei Manfred von Ardenne war zudem maßgeblich, dass der Fernseher direkt angeschaut wird. Die Flimmerempfindung ist aber bei peripheren Objekten ungleich stärker, weil der Mensch bei seitlich gesehenen Objekten sehr viel empfindlicher ist. Das ist praktisch bei allen Lichtquellen der Fall, die man für Beleuchtungszwecke einsetzt. Sie werden möglichst weit weg in den Rand des Gesichtsfeldes verbannt, damit sie nicht blenden.

Wie kam es aber, dass Menschen angaben, sie würden Leuchtstofflampen flimmern sehen, wenn 100 Hz schon 1935 hinreichend hoch gewesen sei? Die Antwort liegt auch an der Methode der Bestimmung von FVF mit ruhiggestelltem Auge. Die Prüfung moderner Bildschirme erfolgt auch unter dieser Prämisse. Bei der Arbeit springt das Auge aber ständig hin und her. Zudem bewegen sich die Augen ständig und völlig unwillkürlich mit einer sehr hohen Winkelgeschwindigkeit.

Kurz gesagt: TLA ist ein altbekanntes Phänomen. Neue Leuchtmittel wie LED haben deren Bedeutung erhöht. Dies verdeutlicht eine Illustration des Potentials künstlicher Lichtquellen zum Flimmern, wenn keine Gegenmaßnahmen getroffen werden. (Bild uPowertek, übersetzt)

Definitionen

Definitionen/Begrifflichkeiten im Zusammenhang mit TLA werden nicht immer einheitlich verwendet. TLM: Temporal Light Modulation ist die Schwankung der Lichtmenge oder der spektralen Verteilung des Lichts in Bezug auf die Zeit. Sie ist die physikalische/technische zeitliche Veränderung des Lichts ohne einen Bezug zur Wahrnehmung.

TLA = Temporal Light Artefacts bedeutet den Einfluss auf die menschliche Wahrnehmung, induziert durch einen Lichtreiz, dessen Intensität oder spektrale Verteilung mit der Zeit für einen menschlichen Beobachter in einer bestimmten Umgebung variiert.

Flimmern/Flicker = Wahrnehmung einer visuellen Unstetigkeit, die durch einen Lichtreiz hervorgerufen wird, dessen Leuchtdichte oder spektrale Verteilung mit der Zeit schwankt, für einen statischen Beobachter in einer statischen Umgebung.

Stroboskopeffekt = Veränderung der Bewegungswahrnehmung, die durch einen Lichtreiz hervorgerufen wird, dessen Leuchtdichte oder spektrale Verteilung mit der Zeit schwankt, für einen statischen Beobachter in einer nicht statischen Umgebung.

Geisterbilder (Phantom-Array-Effekt) = Änderung der wahrgenommenen Form oder der räumlichen Position von Objekten, die durch einen Lichtreiz hervorgerufen wird, dessen Leuchtdichte oder spektrale Verteilung mit der Zeit schwankt, für einen nicht statischen Beobachter in einer statischen Umgebung.

Der Phantom-Array-Effekt ist ein visueller Effekt, den ein menschlicher Beobachter wahrnimmt, wenn er schnelle Augenbewegungen über eine Lichtquelle ausführt, die eine zeitliche Lichtmodulation bei Frequenzen zwischen etwa hundert Hz und einigen kHz aufweist: In Richtung der Augensakkade wird eine Reihe von mehreren Scheinbildern der Lichtquelle gesehen. (Christophe Martinsons et al. 2025)

Was bewirkt TLA?

Bei Stroboskopeffekten bestehen Risiken vor allem darin, Bewegungen, z.B. von rotierenden Maschinen, falsch wahrzunehmen. So kann die Bewegung langsamer wahrgenommen werden, als sie ist. Die Objekte können auch als unbewegt erkannt werden.

Bei bestimmten Menschen, z.B. bei Vorliegen einer photosensitiven Epilepsie, ist das Risiko für die Auslösung eines epileptischen Anfalls gegeben. Bei einer geringeren Empfindlichkeit können Effekte wie Unbehagen oder Kopfschmerzen entstehen. Unter Photosensibilität, auch Photosensitivität, versteht man in der Neurologie die besondere Reaktionsbereitschaft des Gehirns, auf regelmäßig wechselnde Hell-Dunkel-Kontraste, z. B. beim Fernsehen, bei Videospielen, Flackerlicht in der Disko, Licht-Schatten-Wechsel beim Durchfahren einer Allee o. ä., mit einer zunehmend synchronisierten Entladung von Nervenzellverbänden bis hin zum epileptischen Anfall zu reagieren.

Die Störwirkung ist bei Objekten, die nicht im Fokus der Augen stehen, ungleich höher. Dieser Effekt wurde bereits in den 1930ern wissenschaftlich erforscht (z.B. Hecht, S., & Shlaer, S. (1936): "Intermittent stimulation by light. V. The relation between intensity and critical frequency for different parts of the retina." Originaltext hier, Download hier). So war es bereits in der ersten Beleuchtungsnorm falsch gewesen, zu behaupten, für Beleuchtungszwecke würden 100 Hz reichen. Da aus dieser Arbeit bereits bekannt war, dass rötlicheres Licht bei sonst gleichen Bedingungen weniger stört als blaues, hätte man bereits damals Leuchtstofflampen anders behandeln müssen als Glühlampen oder Gaslicht.

Allgemein bei Flimmern können Kopfschmerzen/Migräne, Augenschmerzen/Ermüdung der Augen, „Unbehagen“ entstehen. Das Ausmaß der Beschwerden in der Bevölkerung ist unklar, da TLA als möglicher Auslöser von unspezifischen Symptomen wie Kopfschmerzen oder Augenermüdung gegebenenfalls gar nicht in Betracht gezogen wird. Diese können im Prinzip auch durch andere Faktoren ausgelöst werden. So kann eine Muskelanspannung durch Stress zum ständigen Kopfschmerz oder gar zu Migräne führen. Für Kopfschmerz reicht ein zu hoher Bildschirm, weil dadurch die Nackenmuskulatur angestrengt wird.

In welchem Ausmaß solche Probleme vorkommen können, haben Wilkins[1] et al. gezeigt. In einem hohen Bürogebäude konnte man etwa die Hälfte der Kopfschmerzen durch nicht flimmerndes Licht beseitigen.

In einer unveröffentlichten Studie des Ergonomic Instituts haben sich 35% von 1400 Bildschirmbenutzern über Flimmern beschwert, wenn sie Aufgaben mit häufigen Blickbewegungen über Bildschirmbereiche ausführten. Der Effekt war bei Personen, die nur Texte am Bildschirm lasen, nicht feststellbar. Bei der gleichen Frage hatten 10% der Befragten bejaht, als die Bildschirme deutlich sichtbar flimmerten. Demnach kann der Effekt bei LED größer sein als früher. Die Beschwerde über Flimmern betraf nicht das Flimmern des Bildes, sondern die Wirkung des schnellen Blickwechsels.

Welche Quellen verursachen Probleme

Bei Flimmern fällt zunächst die Beleuchtung des Arbeitsraums ein. Dass diese Störungen verursachen können, ist wie oben gezeigt schon lange bekannt.

Neu hinzugekommen ist der Computerbildschirm, der mit einer LED-Hintergrundbeleuchtung arbeitet. LED kommt immer in Betracht, weil bei allen Schaltungen außer bei einer Gleichstromspeisung das Licht kurzzeitig vollständig erlischt. LEDs sind sehr schnelle Schaltelemente, die in der sonstigen Technik wegen eben dieser Eigenschaft eingesetzt werden. Bei Beleuchtung hingegen ist die schnelle Schaltbarkeit meist unerwünscht.

Moderne Monitore, die auf OLED-Technik basieren, haben keine Hintergrundbeleuchtung . Sie können dennoch eine Störung durch TLM verursachen.

Auch Wechselwirkungen zwischen den genannten Problemquellen kommen in Betracht. So kann eine „flimmernde“ Beleuchtung die Flimmerwirkung eines Monitors verstärken.

Phantom-Array-Effect alias Phantombilder werden im  Bereich des Straßenverkehrs diskutiert.

Das Bild oben erklärt die Erscheinung mit den unwillkürlichen Augenbewegungen. Das Gehirn ist zwar in der Lage, die durch diese erzeugten Unschärfen weitgehend auszugleichen, aber nicht die zeitlich veränderlichen Bilder der LED-Leuchten. Die im linken Bild gezeigten Sakkaden erfolgen mit einer Geschwindigkeit bis 600°/s!

Der große Missetäter, die Pulsweitenmodulation

LED-Lichtquellen können mit unterschiedlichen technischen Mitteln gesteuert werden. Die weitaus beliebteste Methode nennt sich Pulsweitenmodulation, bei der der Stromfluss unterschiedlich lange unterbrochen wird. Es ist eine Technik, um ein analog wirkendes Signal (wie die Helligkeit einer LED oder die Geschwindigkeit eines Motors) mit einem digitalen System (das nur "An" oder "Aus" kennt) zu simulieren.

Die Technik wird wie folgt skizziert:

Während ein solcher Takt bei einer Glühlampe kaum störend bemerkbar bleiben wird, kann er bei LED störend wirken. Wenn die PWM-Frequenz zu niedrig ist (oft unter 200 Hz), nimmt das menschliche Auge oder zumindest das Gehirn die Unterbrechungen wahr. Erhöht man diese auf über 2 kHz, ist die Störung meist beseitigt.

Man kann die Dimmung auch über die Stromstärke bewerkstelligen. Dabei ändert sich aber möglicherweise die Lichtfarbe sichtbar. Wenn man mehrere LEDs in einer Parallelschaltung hat, reagieren sie aufgrund von Fertigungstoleranzen nie exakt gleich auf Stromänderungen.

Lösungen

Monitoren

Die Monitorhersteller lösen das Flicker-Problem meist auf hybride Weise:

Die meisten modernen "Flicker-Free"-Monitore nutzen eine Kombination aus beiden Welten:

• Hohe Helligkeit (ca. 30% bis 100%): Hier arbeitet der Monitor mit Gleichstrom (DC-Dimming). Da die Stromstärke hoch genug bleibt, gibt es kaum Farbverschiebungen und kein Flimmern.
• Niedrige Helligkeit (unter 30%): Sobald der Strom so niedrig wird, dass die LEDs instabil werden oder die Farben kippen, schaltet der Monitor auf hochfrequentes PWM um.

Premium-Hersteller setzen stattdessen auf extrem hohe Frequenzen im Kilohertz-Bereich (z. B. 20.000 Hz oder mehr). Die Nachteile der Gleichstromsteuerung (Farbdrift) werden vermieden, da die LED in ihren "An"-Phasen immer mit dem optimalen Nennstrom betrieben wird.

Um die Farbverschiebung bei reiner Gleichstromsteuerung zu korrigieren, nutzen High-End-Grafikmonitore (z. B. für Bildbearbeitung) interne Korrekturtabellen (DC-Dimming mit Lookup-Tables (LUT))

LED-Beleuchtungen für Räume

Während man bei der üblichen Beleuchtung das Problem Flimmern fast vergessen hatte, kam es mit LED zurück. Eine Flimmerfreiheit ist zwar technisch realisierbar, aber der europäische Gesetzgeber begnügt sich mit Vorgaben zu einer Flimmerarmut. Hierzu sind zwei Werte maßgeblich: P_stLM (st = Kurzzeit, LM = Lichtflimmer-Messmethode, Short-term Light Flickerstipulance) und SVM ( (Stroboscopic Visibility Measure).

P_st LM bewertet Lichtinstabilitäten im Bereich von 0,3 Hz bis 80 Hz. Der Wert wird auf einer relativen Skala gemessen. Der Referenzwert ist 1,0:

P_st LM ≤ 1,0 Das Flimmern wird von 50 % der Menschen gerade noch nicht wahrgenommen. Dies gilt als akzeptabel.

P_st LM > 1,0 Das Flimmern ist deutlich sichtbar und wird meist als störend empfunden.

Nach der EU-Ökodesign-Richtlinie dürfen LED-Leuchtmittel im Volllastbetrieb einen Pst LM von 1,0 nicht überschreiten, um auf dem Markt zugelassen zu werden. Dieser Wert wurde 2021 eingeführt und 2024 zur festen Pflicht für die Marktzulassung.

SVM ist ein Maß für die Sichtbarkeit des stroboskopischen Effekts bei Wellenformen der Lichtausgabe. Es wird aus der Wellenform der Lichtabstrahlung nach einer festgelegten Formel berechnet.

SVM = 1,0: Dies ist die Sichtbarkeitsschwelle. Ein durchschnittlicher Beobachter hat hier eine Wahrscheinlichkeit von 50 %, den Effekt zu erkennen.

SVM < 1,0: Der Effekt ist für die meisten Menschen unsichtbar. Die EU-Verordnung (Stand 2024) schreibt SVM ≤ 0,4 vor, damit das Licht für fast alle Menschen als ruhig erscheint.

Bei SVM (= Stroboskop-Effekt) gab es eine Übergangsphase mit einem lockereren Grenzwert von SVM ≤ 0,9. Der Grenzwert wurde im September 2024 deutlich verschärft auf SVM ≤ 0,4. Die Senkung auf 0,4 stellt sicher, dass der Stroboskop-Effekt für den Großteil der Bevölkerung unter die Wahrnehmungsschwelle fällt.

Der Spezialist Peter Erwin hat sehr lange für die Festlegungen in der Ökodesignrichtlinie gekämpft. Er benutzt ein anderes Maß, das er CFD-Verfahren (Compact Flicker Degree, auf Deutsch Kompaktflimmergrad) nennt. Auf seiner Website sind Testergebnisse von 1200 Messungen dokumentiert (hier).

Seine Wertungen sind stärker gegliedert als die meisten verfügbaren Skalen (grün = wahrnehmbar von ≤ 1% der Bevölkerung bis rot = von mehr als 75% der Bevölkerung wahrnehmbar). Seine bis 2023 durchgeführten Messungen haben in 682 von 1200 Fällen zum Urteil “Fail” = Das Flimmern liegt außerhalb des Bereichs für ein 'low flicker'. geführt. D.h. bei einer Prüfung durch die amerikanische Prüfgesellschaft UL würde mehr als die Hälfte der von Peter geprüften Produkte durchfallen. Eine Messung nach IEEE 1789 Recommende d Practice 1 würden gar 842 der 1200 Produkte unter die Wertung „risky“ fallen.

KfZ Beleuchtung und Flimmern

Dieses Thema ist ein großer Bereich für sich. Um dessen Bedeutung zu verstehen, sollte man sich die folgenden Zahlen ansehen, die sich aus Suchen in Google Scholar mit den Suchbegriffen “flicker” und “headlights”ergeben:
Seit 2025                  629 Artikel
2023 – 2024        1.290 Artikel
2021 – 2022        1.360 Artikel
2019 – 2020        1.420 Artikel

Es sind also allein seit 2019 4.700 wissenschaftliche Artikel dazu erschienen. Die Quintessenz einer neueren Übersichtsstudie lässt es ratsam erscheinen, vorerst keine Aussagen zu machen: “ Flicker ist seit über einem Jahrhundert ein wichtiger Aspekt bei der Beleuchtungstechnik. Präzisere Begriffe sind temporäre Lichtmodulation (TLM) als Reiz und Reaktionen auf TLM als unerwünschte visuelle, kognitive oder physiologische Folgen. Mit der Weiterentwicklung der Beleuchtungstechnik entstanden verschiedene Formen von TLM und damit auch Reaktionen darauf. Heute können einige LED-Systeme – einschließlich LED, Treiber und Steuerung – zu TLM führen, die schwerwiegende unerwünschte Auswirkungen haben, während andere LED-Systeme überhaupt keine unerwünschten Auswirkungen haben. LED-Systeme können ein viel breiteres Spektrum an Lichtwellenformen liefern als herkömmliche Beleuchtungssysteme, wobei einige eine sehr hohe Modulationstiefe aufweisen.” ( Miller et al, 2023 Flicker: A review of temporal light modulation stimulus, responses, and measures, https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/14771535211069482).

Ausdrücklich gesagt: LED-Beleuchtungen ohne Störungen durch Flimmern sind möglich. Man weiß auch, wie man dies erreicht.

[1] A.J. Wilkins, I. Nimmo‐Smith, A.I. Slater, and L. Bedocs, Fluorescent lighting, headaches and eyestrain, Lighting Research and Technology, vol. 21, no. 1, p.11, 1989.

Zu den Lichttagen

Am 26. und  27. September 2022 fanden die WEIMARER LICHTTAGE statt. Der Veranstaltung war eine lange Liste mit steilen Thesen vorausgeschickt worden. Diese hatte ich vor der Veranstaltung kommentiert. Heute habe ich mir die Liste wieder vorgenommen und meine Kommentare von damals überprüft. Nachfolgend die aktualisierten Kommentare zu den Thesen unter Berücksichtigung des Geschehens in den drei Jahren bis heute.

Die aktuelle Meinungsbildung zum Licht spiegelt nicht den Stand der Wissenschaft wider.

Eigentlich hat die Meinungsbildung zum Licht nie den Stand der Wissenschaft widergespiegelt. Dazu gibt es zu viele Wissenschaften, die sich mit Licht beschäftigen. Der Lauteste gewinnt. Das ist derzeit die Lichttechnik. Sie hat Licht 1924 definiert (!) und behauptet seitdem, die Physik liege falsch mit ihrer Vorstellung vom Licht. Geht’s eine Nummer kleiner? Übrigens, die Bibel kam ohne eine Definition aus.

Tageslicht ist das bessere Licht.

Wofür? Zwar versucht die Lichttechnik seit 100 Jahren den mittleren Sommertag im Haus zu erzeugen und die Nacht zum Tage zu machen. Damit hat sie aber nur wenig Glück gehabt. Für Arbeitsstätten muss das Tageslicht bevorzugt werden, so sie zur Verfügung steht. Allerdings kann man „Tageslichtautonomie“ in Arbeitsstätten übers Jahr gesehen nicht einmal für 8 Stunden realisieren. Die Gesellschaft will z.T. 24/7 also jeden Tag rund um die Uhr.

Integrierte Planung geht nur mit Lichtplanung.

Integrierte Planung der gebauten Umwelt war einst tatsächlich nur mit Lichtplanung möglich. Sie wurde eben so praktiziert. Die Menschen haben aber dann vergessen, dass Licht den Raum macht. So stellten sie die Beleuchtung ans Ende der Bauplanung und überließen sie die Planung des Lichts eher dem Zufall. Nur etwa 5% großer Bauvorhaben erleben einen Lichtplaner. Der Rest hängt von den Künsten eines Elektroplaners ab.

Der These habe ich nichts hinzuzufügen, außer dass der Begriff einen Konkurrenten hat, integrative Planung. Dieser Begriff entstand zur gleichen Zeit wie “integrierte” Lichtplanung. Keine glückliche Entwicklung!

Lichtplanung der Zukunft ist Grundlage für andere Planungen.

Hoffentlich. In der gesamten Architekturgeschichte war dies weitgehend der Fall, weil die Möglichkeit fehlte, genügend Licht für alle Lebenslagen zu erzeugen. Zudem war künstliches Licht immer mit Wärme, Rauch und Gestank verbunden. Dadurch wurde die Bauplanung von Belichtung und Belüftung dominiert. Zwar können wir heute Licht praktisch ohne all die unangenehmen Nebenwirkungen erstellen. Den menschlichen Bedürfnissen, die mit Licht verbunden sind, kann man aber nur ungenügend Rechnung tragen.

DIN-Normen sind kein Maß für Planungen.

Eigentlich wollen sie das sein. U. a. weil der Arbeitsschutz mit einer großen Keule droht, wenn man von den Beleuchtungsnormen (einst DIN 5035, seit 2003 DIN EN 12464-1) abweicht. Seit 1988 (DIN 5035-7) habe ich in der Praxis allerdings keine Beleuchtung gefunden, die die Normen erfüllt hätte. Der Planer muss so tun, als hätte er die Normen verstanden, und er verlässt sich darauf, dass kein Auftraggeber klagt. Sollte einer klagen, findet er kaum einen Gutachter, der so nachmessen kann, dass sein Gutachten recht bekommt.

Berufsbilder Lichtplaner und Lichtdesigner beinhalten Expertenwissen.

Was denn sonst? Es fragt sich nur, welches Expertenwissen. Und welche Berufsbilder sind gemeint? Die sind doch erst im Entstehen. Die meisten Leute werden nicht einmal einen Unterschied zwischen einem Lichtplaner und einem Lichtdesigner erklären können. Manchmal haben sie sogar recht damit, weil es sich um eine und dieselbe Person handelt.

Die Planung von Licht ist unabhängig von Energieeffizienz.

Die steilste These im ganzen Katalog. Solange es künstliche Beleuchtung gibt, spielt die Energieeffizienz eine zentrale Rolle, sie hört nur auf einen anderen Namen: Lichtausbeute. Man versucht, möglichst viel Licht aus möglichst weniger Energie zu produzieren. Und dies nicht nur zum Energiesparen. Alle Energie, die bei der Lichterzeugung anfällt, macht sich als Wärme störend bemerkbar. Bei der neuesten Technologie, LED wie Licht aus Halbleitern, kann sie auch die Lebensdauer der Technik brutal verkürzen.

HCL ist integrative Lichtplanung.

HCL = human centric lighting ist nur dann integrative Lichtplanung, wenn man darunter versteht, dass neben Sehwirkungen auch gesundheitliche Wirkungen in die Planung der künstlichen Beleuchtung einbezogen werden. Das ist kein Fakt, sondern nur der Definition der integrativen Lichtplanung geschuldet.

Lichttechnik ist überlebt.

Kann sein. Auf jeden Fall ist viel lichttechnisches Wissen durch den Übergang zur LED-Technologie obsolet geworden. Vieles ist aber einfach vergessen worden, weil die neuen Macher es gar nicht kennen. Bezeichnend für die Schnarchphase, in der sich viele Institutionen befinden, ist die Neudefinition des Farbwiedergabeindex. Der alte war, wenn man den Gerüchten glauben will, dadurch entstanden, dass man die Testfarben so lange hin und her geschoben hatte, bis die Dreibandenlampe akzeptabel schien. Die Neue will noch anerkannt werden.

Lichtforschung muss neu gedacht werden.

Gibt es die - die Lichtforschung? Ich denke, viele Disziplinen forschen auf Teilgebieten, für die sich die Lichttechnik zuständig erklärt. Derzeit dominieren die Chronobiologen. Das sind meistens Mediziner, aber keine Lichttechniker und auch keine Allgemeinmediziner. Dennoch fühlten sich die Lichttechniker dazu berufen, den Stand der Wissenschaft auf diesem Gebiet zu definieren - das ist ISO/TR 21783. Sie wehren sich mit Händen und Füßen dagegen, dass sich andere damit beschäftigen. Ein Novum, dass Angehörige eines Fachgebiets den Stand der Wissenschaft auf einem anderen Fachgebiet definieren. Was Beleuchtung oder Leuchtmittelentwicklung angeht, ist die sog. Lichtforschung sehr schwach auf der Brust. Die Musik spielt sich anderswo ab.

Die LiTG ist ein Verein ohne große Aktivitäten.

Die LiTG war tatsächlich über Jahrzehnte paralysiert, weil das Zusammenwirken von universitärer Forschung und der Praxis nicht mehr funktionierte wie einst. Schuld daran war eine Seite, ich hasse es zu sagen, welche diese war. "Wissenschaftliches" versuchte der TWA (Technisch-Wissenschaftlicher Ausschuss) mit eigenen Schriften zu bewerkstelligen. Doch die Firmenvertreter paralysierten sich gegenseitig. Der TWA versuchte, die Berichte in großer Runde zu verfassen. Dabei dachte jeder Firmenvertreter bei jedem Satz daran, ob der den Interessen seiner Firma dienlich wäre. So dauerte es ein Jahrzehnt oder mehr, bis ein gestutztes Papier das Licht der Welt erblicken konnte.

Die Lichtindustrie ist »zwischen Blech und LED-Bausatz« gefangen.

Deutlicher kann man den Zustand kaum darstellen. "Blech", das waren die Leuchten, in die man Lampen einbaute, damit sie leuchteten. Mancher LED-Bausatz verweigert jede Zusammenarbeit und leuchtet so vor sich hin. Sprich: LED braucht keine Leuchte. So wurde sogar ein langjähriger Pfeiler des lichttechnischen Wissens - die Unterscheidung zwischen Leuchte und Lampe - in Rente geschickt. Das Formen von Licht geschieht nur noch selten in der Leuchtenentwicklung. LED ist halt eine neue Technologie und nicht ein einfacher Wechsel von einer Lampentechnik zur anderen.

Das Licht der Zukunft ist gesteuert.

Das ist zunächst ein Wunsch von Technokraten. Weil sich LED gut steuern lassen, muss man sie nicht immer steuern. Eine Steuerung muss einen Sinn für die Benutzer und Betreiber ergeben.

Wann werden Licht-Normen entbehrlich?

Vermutlich nie. Oder es ist längst so weit. Die letzte Version von EN 12464-1:2021 verstehen die eigenen Autoren nicht. Schlimmer noch kann es werden, wenn Lichtplaner versuchen, sie zu verstehen. Die Norm versucht, jegliche kreative Lücke zu stopfen, in der ein Lichtplaner tätig werden kann. Kein Wunder, wenn Planungsnormen für die Beleuchtung von Gremien geschrieben werden, aus denen man die Lichtplaner vergrault hat.

Ich denke, diese ist die letzte Ausgabe einer Beleuchtungsnorm auf der Basis von Beleuchtungsstärken.

Nichtvisuelle Effekte in der Nacht sind geklärt – der Kuchen ist gegessen.

Ich denke, wir fangen gerade an zu verstehen, was diese Effekte sind. Bislang hat man erst Einigkeit darüber, die Effekte mit einem Bindestrich zu schreiben: nicht-visuelle Effekte. Und dass ein enormes Entwicklungspotential grandios vergeigt worden ist. Mehr hier.

Der treffende Kommentar zu dieser These steht in CIE Research Strategy  (DOI: 10.25039/vudfg44z(). Zu den Zukunftsthemen gehört u.a. „Integrative lighting for people“.

Am Tag brauchen gesunde Menschen Belichtungszeiten von 2-3 Stunden.

Oder eher 2 1/2? Bereits die Herrscher im Altertum wussten, dass der Lichtentzug den Menschen krank macht. Deswegen ließen sie manche Menschen in dunklen Verliesen verrotten. In der modernen Zeit versuchte die amerikanische Justiz Schwerverbrecher durch Lichtentzug zu zähmen. Das Schicksal von Al Capone in der lichtlosen Zelle von Alcatraz berührte aber viele, so dass Alcatraz geschlossen wurde. Andererseits war zu viel Licht eine besonders perfide Hinrichtungsmethode. Wie lange ein Mensch belichtet werden muss, damit er gesund aufwächst und bleibt, entzieht sich meiner Kenntnis.

Lichtplanungen sollten von 1.000 bis 1.500 lx horizontal und von 600 bis 800 lx vertikal am Auge ausgehen.

Schon diese Angaben zeigen, wie fragwürdig das Konzept ist. 1.000 lx oder 1.500 lx am Auge horizontal? Da die menschlichen Augen meistens etwa senkrecht stehen, haben sie nichts von dem Licht, das an denen vorbei fliegt. Der Lichtplaner müsste die ergonomische Blickrichtung in seine Berechnung aufnehmen. Diese ist genormt zu 35° gegenüber der Horizontalen geneigt. Bei stehender Haltung beträgt der Winkel 30°. So gerechnet kommt kein einziger Lichtstrahl direkt von der Leuchte ins Auge.

Tageslicht reicht mit viel Aufenthalt im Außenbereich aus.

Hier ist wohl die circadiane Wirkung gemeint. Ich denke, bereits relativ wenige Aufenthalte im Freien zur richtigen Zeit reichen aus. Aber die Wirkungen von Tageslicht auf circadiane Wirkungen zu verkürzen, könnte allerdings eine der dümmsten Ideen sein, denen man folgen kann.

Dynamisches Kunstlicht bringt keine messbaren Vorteile.

Sagt wer? Ich kenne viele, die das Gegenteil behaupten. Es ist wahr, dass man die Wirkungen nicht mit dem Zollstock messen kann. Dass keine Vorteile vorhanden sind, würde ich erst dann glauben, wenn man den theoretischen Hintergrund widerlegen kann.

Licht ist Lebensmittel.

Und mehr. Es ist jedenfalls wichtiger als Wasser oder Luft, ohne die man bekanntlich nicht leben kann. Diese sind für Lebensprozesse unentbehrlich, sie steuern aber nicht die Lebensprozesse. Licht tut es.

Man könnte hinzufügen, dass Licht Medizin ist, was ebenso zutrifft. Die Frage ist, was der Lichtplaner aus dieser Erkenntnis machen kann.