Wunden, die Licht heilt

Licht ist weit mehr als die Abwesenheit von Dunkelheit:
Es ist Hoffnung, Rhythmus und Heilung.
Anonymus

Wirkungen, die in Sprichwörter eingeflossen sind

Wenn die Rede vom gesunden Licht ist, denken viele an Beleuchtung. Das ist aber nur eine Folge der veröffentlichten Meinung, die die Hersteller dominieren. Lux vita est – Der Slogan der seit 1998 stattfindenden Tagung Licht und Gesundheit (L&G) stammt noch von den Alten Römern. Sie wussten, mit Licht zu heilen.

In deren Land hielt sich der Spruch „Dove non va il sole, va il medico“ (Wo die Sonne nicht hingeht, geht der Arzt hin) bis heute und ist in viele Sprachen migriert. So sagen die Engländer, “Where the sun doesn't go, the doctor does“. Auch das große Epochenwerk des deutschen Naturalismus, „Vor Sonnenaufgang“ von Gerhart Hauptmann (1889), thematisiert den starken Einfluss des Lichts auf den Menschen. In der naturalistischen Literatur wurde die Sonne oft symbolisch als Gegenpol zur „Dunkelheit“ von Krankheit und sozialem Elend verwendet. (s. dazu das Kapitel Krankheiten der Finsternis.)

Jenseits der Sprichwörter und literarischer Verarbeitung

Nüchtern betrachtet …

Die oben skizzierte Historie des Glaubens an die Heilkräfte des Lichts und der Sonne hielt Wissenschaftler nicht davon ab, fensterlose, gar unterirdische Schulen und Krankenhäuser bauen zu wollen, weil man auf diese Weise den Lärm los wird und keine Wärmeenergie verliert:  Ein C.T., Architekturprofessor,  „…bemängelte. dass die „Anhänger von Fenstern“ keinerlei Begründung für Fenster vorbringen können. Aber fensterlose Schulen würden 40% der Heizenergie sparen, mit konstantem Licht die Augen schonen, den Lärm um 35 dB oder mehr reduzieren und Wartungskosten mindern. (Larson, C. T. (1965). The Effect of Windowless Classrooms on Elementary School Children, Michigan Univ., Ann Arbor. Coll. of Architecture and Design.) Das zitierte Werk ist ein Forschungsbericht eines großen Projektes.

Auch wenn die Rolle des Lichts nicht genau kalkuliert wird, kann man bei den Einsparungen bei Wärme (40 %) und Lärm (35 dB(A)) das Ausmaß der beabsichtigten Änderungen abschätzen. In Deutschland entfällt gut die Hälfte des gesamten Endenergieverbrauchs auf die Bereitstellung von Wärme und Kälte. Wärme ist damit der mit Abstand größte Energieposten im Land – noch vor dem Stromverbrauch und dem Verkehrssektor.

Gar fantastisch fällt die “Einsparung” an Lärm. Eine Differenz von 35 dB(A) bedeutet den Faktor 3162 in Schallenergie. Oder den Unterschied zwischen einem Klassenzimmer und einem Konzertsaal.

Licht heilt Krebs – Medizinische Anwendung in PDT

Ein prägnantes Beispiel für den Einsatz von Leuchtmitteln als Heilmethode (PDT = Photodynamic Therapy) liefert der Einsatz von LED-Elementen in der Krebstherapie. In der modernen Krebstherapie spielen LEDs eine zentrale Rolle, allerdings nicht als direktes "Heilmittel" durch bloßes Bestrahlen, sondern als hochpräzise Lichtquelle für photodynamische Verfahren.

Die Wurzeln dieser Anwendung gehen zurück auf den Anfang des 20. Jahrhunderts. Die Erfindung des Lasers in den 1960ern ermöglichte es, das Licht präzise und intensiv auf das Tumorgewebe zu lenken. Die Zulassung der Verfahren erfolgte in den 1990ern.

Der Einsatz von LEDs (Light Emitting Diodes) bietet gegenüber herkömmlichen Lasern entscheidende Vorteile: Sie sind günstig, entwickeln kaum Hitze und können großflächig oder sogar im Körperinneren eingesetzt werden. das Hauptanwendungsgebiet ist die photodynamische Therapie (PDT). Dabei wird dem Patienten ein spezieller Wirkstoff (Photosensibilisator) verabreicht, der sich bevorzugt in Tumorzellen anreichert. Die betroffene Stelle wird mit LED-Licht einer spezifischen Wellenlänge (meist rot oder blau) bestrahlt. Das Licht aktiviert den Wirkstoff, wodurch aggressiver Sauerstoff (Singulett-Sauerstoff) in der Zelle entsteht. Dieser zerstört die Tumorzelle von innen heraus, während gesundes Gewebe weitgehend geschont wird.

Für Interessenten über Details dazu gebe ich am Ende des Beitrags Literaturhinweise

Mehr zu PDT in Google Scholar mit > 500.000 Fundstellen

Licht heilt Wunden – Photobiomodulation

Dies ist die gängigste Methode, bei der „Strahlung“ zur Heilung genutzt wird. Man verwendet hierbei meist rotes oder nahinfrarotes Licht (Laser oder LED) mit geringer Intensität (Low-Level-Laser-Therapie). Das Licht dringt in das Gewebe ein und wird von den Mitochondrien (den „Kraftwerken“ der Zellen) absorbiert. Dadurch produzieren sie mehr ATP (Energie), was die Zellteilung und Gewebereparatur ankurbelt. Die Strahlung setzt Stickstoffmonoxid (NO) frei, das die Gefäße erweitert und die Durchblutung fördert. Mehr Blut bedeutet mehr Sauerstoff und Nährstoffe an der Wunde. Die Strahlung reduziert Botenstoffe, die Schwellungen und Schmerzen verursachen.

Spezielle Anwendungen sind:

  • WIRA (Wassergefiltertes Infrarot A): Eine spezielle Wärmestrahlung, die besonders tief eindringt, ohne die Hautoberfläche zu verbrennen. Sie wird häufig bei chronischen Wunden eingesetzt.
  • Blaues Licht: Wird häufig zur Desinfektion eingesetzt, da es Bakterien direkt abtötet, ohne die Hautzellen zu schädigen.

Mehr über wIRA, Wirkprinzipien und Wirkungen unter Hoffman, G. Klinische Anwendungen von wassergefiltertem Infrarot A, in Licht und Gesundheit, 6. Symposium, TU Berlin, 2008

Heilung Jenseits der Physik – Heilende Aussichten

Licht muss nicht in der Form einer Strahlung auf die Haut oder eine Wunde fallen, um eine heilende Wirkung hervorzurufen. Es tut dies auch durch die Information, die es trägt. Nicht umsonst gilt die deutsche Vorschrift (ArbStättV § 7.1) zur Sichtverbindung nach außen so erfolgreich, dass alle neuen Gebäudebewertungen für nachhaltiges Bauen sie übernommen haben (link zu dem Beitrag Wer sorgt für ein gesundes Licht im Büro?)

Eine Studie aus dem Feld der Forschung, die unter dem Namen Evidence-Based Design (evidenzbasierte Gestaltung) bekannt ist, zeigt, warum es geht. Die wichtigste und bahnbrechende Studie dazu stammt von dem schwedischen Architekturprofessor Roger Ulrich aus dem Jahr 1984. Sie ist bis heute in 10140 wissenschaftlichen  Artikeln zitiert worden. (download hier)

Das Besondere an der Studie ist, dass viele Verfälschungen von Feldstudien hier vermieden worden sind, weil die Studie retrospektiv durchgeführt wurde. Ulrich hat 1984 Daten aus einem Krankenhaus aus den Jahren von 1972 bis 1981 ausgewertet.

Ulrich untersuchte Aufzeichnungen über die Genesung von Patienten nach einer Cholezystektomie in einem Vor-Ort-Krankenhaus in Pennsylvania zwischen 1972 und 1981, um festzustellen, ob die Zuweisung zu einem Zimmer mit Fensterblick auf eine natürliche Umgebung einen regenerierenden Einfluss haben könnte. Dreiundzwanzig chirurgische Patienten, die Zimmern mit Fenstern mit Blick auf eine natürliche Umgebung zugewiesen wurden, hatten kürzere postoperative Krankenhausaufenthalte, erhielten weniger negative Bewertungen in den Notizen der Krankenschwestern und nahmen weniger starke Schmerzmittel ein als 23 vergleichbare Patienten in ähnlichen Zimmern mit Fenstern, die auf eine Backsteinmauer blickten.

Ulrich teilte die Patienten in zwei Gruppen auf, die in fast identischen Zimmern lagen – mit einem entscheidenden Unterschied:

  1. Gruppe A: Hatte einen Ausblick auf eine kleine Gruppe von Bäumen.
  2. Gruppe B: Hatte einen Ausblick auf eine braune Ziegelmauer.

Die Ergebnisse waren statistisch eindeutig:

  • Schnellere Entlassung: Patienten mit Blick ins Grüne konnten im Schnitt einen Tag früher nach Hause (7,96 Tage vs. 8,70 Tage).
  • Weniger Schmerzmittel: Sie benötigten deutlich weniger starke Analgetika (Schmerzmittel).
  • Bessere Stimmung: Das Pflegepersonal dokumentierte bei den "Naturguckern" weit weniger negative Kommentare wie "verstimmt" oder "ungeduldig".

Die Wissenschaft erklärt diesen Effekt heute durch mehrere psychologische und biologische Faktoren:

  • Stressreduktion (Attention Restoration Theory): Ein Blick in die Natur ist "faszinierend", aber nicht anstrengend. Er erlaubt dem Gehirn, sich vom kognitiven Stress der Krankheit zu erholen. Eine Mauer hingegen bietet keine visuelle Ablenkung und verstärkt das Gefühl des Gefangenseins.
  • Senkung des Cortisolspiegels: Schon drei bis fünf Minuten Betrachten von Natur (auch durch ein Fenster) senken nachweislich den Blutdruck, die Herzrate und das Stresshormon Cortisol.
  • Gefühl von Weite: Ein Blick in die Ferne verhindert den "Hospitalismus" (Depressionen durch Langzeitaufenthalte), da er das Gefühl von Freiheit und eine Verbindung zur Außenwelt aufrechterhält.

Die Studie von Ulrich und weitere Studien führten zu der Entwicklung von "Heilende Architektur". Hierzu muss man allerdings hinzufügen, dass die früheren Krankenhausbauer auch ohne Wissenschaft eine solche Architektur realisiert hatten, z.B. Krankenhaus Westend. Heute DRK Kliniken. Die DRK Kliniken Berlin Westend ist ein Krankenhaus im Berliner Ortsteil Westend und Teil der DRK Kliniken Berlin. Sie ist zudem ein Akademisches Lehrkrankenhaus der Charité.

Das Krankenhaus entstand ab den 1890er Jahren in mehreren Bauabschnitten und war im Besitz der Stadt Charlottenburg. Das ukb (Unfallkrankenhaus Berlin), das als ein Beispiel für heilende Architektur gilt, ist ebenso in den 1890ern entstanden. Es ist bekannt für seine großzügigen Parkanlagen und die Integration von Kunst und Natur, die besonders in der Rehabilitation wichtig ist.

Insgesamt zeichnet sich die Heilende Architektur durch folgende Merkmale aus:

Licht                        Synchronisation der inneren Uhr durch Tageslicht.

Luft                          Natürliche Belüftung und gute Raumluftqualität.

Farbe                      Warme, erdige Töne statt klinischem Weiß/Blau.

Soziales              Räume, die Begegnung mit der Familie fördern (Social Support).

Literaturangaben

Eine gute Zusammenfassung zu Heilende Architektur findet sich in Wikipedia (hier) https://de.wikipedia.org/wiki/Heilende_Architektur

Zur Ulrich-Studie, ähnlichen Arbeiten und Folgeartikeln hier :
View through a window may influence recovery from surgery

Literatur zu PDT (Beispiele)

  1. Soares da Silva, N. et al. (2024): Photodynamic therapy: challenges and innovations for treating cancer. Erschienen in Frontiers in Oncology. Dieser Artikel beleuchtet moderne technologische Innovationen und die synergetische Wirkung mit anderen Krebstherapien. (mehr hier https://www.elibrary.ru/item.asp?id=79810185)
  2. Alvarez, N; Sevilla, A. (2024): Current Advances in Photodynamic Therapy (PDT) and the Future Potential of PDT-Combinatorial Cancer Therapies. In Frontiers in Oncology. Ein aktueller Überblick über Kombinationen mit Chemotherapie und Radiotherapie zur Überwindung von Resistenzmechanismen. (komplettes Papier hier)
  3. Tanew, A. et al. (2024): Impact of light dose and fluence rate on the efficacy and tolerability of topical 5-ALA PDT. Veröffentlicht im Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology (JEADV). Wichtig für die Praxis, da hier untersucht wurde, wie man die Schmerzen während der Behandlung durch optimierte Lichtprotokolle reduzieren kann.

Literatur zu Heilende Architektur

Lawson, Brian: Healing Architecture, 2010 https://doi.org/10.1080/17533010903488517

T SimonsenJ SturgeC Duff Healing architecture. In healthcare: A scoping review

M Ghazaly, D Badokhon, N Alyamani Healing architecture, Civil Engineering and …, 2022  hier 

 

Portrait: Melatonin – Archaisch und lebenswichtig

Das größte Wunder der Forschung ist nicht die Lösung eines Rätsels,
sondern die Entdeckung von zehn neuen Fragen, die dahinter lagen.
Anonymus

Portrait: Melatonin

Vorbemerkung

In meinen Blogs ist seit Anbeginn im Jahr 2009 häufig von Melatonin die Rede. Dabei geht es immer oder fast immer um die zirkadianen Rhythmen des Menschen und deren Beeinflussung durch Licht. In der Lichttechnik oder gar in der Medizin, die sich mit den Lichtwirkungen beschäftigt, beschränkt man sich gar auf das Licht, das ins Auge tritt, okulares Licht. Ich habe immer beanstandet, dass man sich in der Forschung darauf verlassen hat, nur eine Wirkung von Melatonin zu betrachten, obwohl es mehr Wirkungen ausübt. Zudem habe ich ebenso beanstandet, dass man sich bei den periodischen Wirkungen auf die zirkadianen beschränkt, und bei diesen nur auf Licht. Wie relevant können die ignorierten Aspekte im Vergleich zu den betrachteten sein?.

Periode des Tages = Periode des Lichts?

Wenn man die Erdumdrehung in fast genau 24 Stunden als biologischen Taktgeber annimmt, ist der Verlauf von Hell und Dunkel mit Sicherheit die prägnanteste Änderung. So wundert es nicht, dass das Licht als der mächtigste Taktgeber gilt und in der Chronobiologie als Zeitgeber bezeichnet wird.

Allerdings wären Änderungen des Lichts stets von synchronisierten Verläufen von UV-Strahlung und Wärme (IR-Strahlung) begleitet. Beide sind in der Photobiologie seit über einem Jahrhundert als physiologisch hochwirksam bekannt und finden Anwendung in unzähligen Heilmethoden.

Menschliche Gesellschaften haben sich entsprechend dieser Periodizität entwickelt, auch wenn sie Wege gesucht und gefunden haben, dieser zu entfliehen. Ihr wichtigstes Hilfsmittel dazu war das künstliche Licht. Das Buch Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne zeigt, wo das gelungen ist und wo wir total versagt haben.

Periodische Wirkungen von Licht auf biologische Abläufe

Länge der Periode

Biologische Rhythmen können sich in ihrem betrachteten Verhalten zwischen Sekunden und vermutlich über ein Jahrhundert bewegen.

Ultradiane Rhythmen (kürzer als 24 Stunden) wiederholen sich mehrfach am Tag. Sie sorgen für Phasen der Belastung und Erholung innerhalb des großen 24-Stunden-Tages. Dazu gehören z.B. Schlafphasen. Ein kompletter Zyklus aus Leicht-, Tief- und REM-Schlaf dauert ca. 90 Minuten. Die kürzesten Rhythmen sind allerdings Herzschlag und Atmung.

Infradiane Rhythmen (länger als 24 Stunden) dauern Tage, Wochen oder sogar Monate an, so der Menstruationszyklus bei Frauen. Saisonale Rhythmen, d.h. Anpassungen an die Jahreszeiten, wie z. B. der veränderte Vitamin-D-Haushalt oder das Haarwachstum gehört auch zu den infradianen Rhythmen.

Der circannuale Rhythmus (von lat. circa = „ungefähr“ und annus = „Jahr“) ist die „innere Jahresuhr“ des Körpers bzw. die zweite innere Uhr. Während der circadiane Rhythmus den Tag strukturiert, bereitet der circannuale Rhythmus den Organismus auf die sich wiederholenden Herausforderungen der Jahreszeiten vor. Der Haupttaktgeber des circannualen Rhythmus ist derselbe wie beim circadianen: Licht. Allerdings betrifft die Rolle andere Eigenschaften (Photoperiode).

Der Rekordhalter der biologischen Rhythmen ist die Bambusblüte. Der längste bekannte Rhythmus, supra-annualer Rhythmus, liegt bei etwa 120 bis 130 Jahren. Das Faszinierende ist, dass alle Individuen einer Art – egal, wo auf der Welt sie sich befinden – fast gleichzeitig blühen. Wenn ein Bambus in China blüht, blüht auch ein Ableger derselben Mutterpflanze in einem botanischen Garten in Europa. Diese Pflanzen sind „monokarp“, das heißt, sie blühen nur ein einziges Mal in ihrem Leben, produzieren massenhaft Samen und sterben danach ab.

Verursacher der Periodizität

All diese Wirkungen sind endogen, d.h. sie werden nicht durch externe Einflüsse erzeugt. Man nennt den Verursacher die “innere Uhr“, obwohl zuweilen der Kalender besser passt. Sie werden zumindest teilweise durch externe Einflüsse mit den natürlichen Rhythmen synchronisiert. So der zirkadiane Rhythmus mit dem Verlauf der Sonne am Tag auf 24 Stunden, der zirkannuale Rhythmus auf das Sonnenjahr.

Bei dem Mensturationszyklus ist kein Zufall, dass „Menstruation“ vom lateinischen Wort mensis (Monat) und dem griechischen mene (Mond) abstammt. Dieser beträgt 29,5 Tage und kommt in die Nähe der 28 Tage, die als Normalfall gelten.

Was bei den Pflanzen der Verursacher für den jährlichen Rhythmus gibt und was das Absterben einer Bambusart nach 80 bis 130 Jahren bewirkt, lässt sich nicht sagen. Wissenschaftliche Studien dazu sind kaum möglich, weil kein lebender Forscher eine Wiederkehr der Bambusblüte erlebt.

Melatonin – Die Ursubstanz für das Leben

Der evolutionäre Ursprung (Die Ur-Funktion)

Das Melatonin ist eines der ältesten Moleküle des Lebens. Man findet es nicht nur in Menschen, sondern auch in Algen, Bakterien und Pflanzen. Es existierte schon lange, bevor es Menschen, Tiere oder Pflanzen gab. Das evolutionäre Alter des Melatonin wird auf über 3 Milliarden Jahre geschätzt.

Das wissenschaftliche Alter ist aber mikrige 68 Jahre. Im Jahr 1958 isolierte der Dermatologe Aaron B. Lerner das Hormon erstmals aus der Zirbeldrüse eines Rindes. Er nannte es „Melatonin“, weil es die Hautfarbe von Fröschen beeinflussen konnte (Griechisch melas = schwarz, tonos = Spannung/Farbe).

Da Melatonin eines der ältesten Moleküle der Erde ist, hat es im Laufe der Evolution extrem vielfältige Rollen übernommen. Es fungiert bei fast allen Lebewesen als „biologisches Signal der Dunkelheit“, aber die konkreten Auswirkungen unterscheiden sich stark je nach Art.

Allerdings spielt das Melatonin auch bei Lebewesen in der Tiefsee eine Rolle, wo die Dunkelheit ohne Helligkeit ewig herrscht. Nicht nur das: Die Lebewesen folgen einem Tagesrhythmus, obwohl sie nie den Tag sehen. Die sogenannte Diel Vertical Migration (DVM) – zu Deutsch: Vertikale Tageswanderung – gilt als die größte synchronisierte Massenbewegung von Biomasse auf unserem Planeten. Jeden Tag bewegen sich Milliarden von Tonnen an Meereslebewesen (von winzigem Zooplankton bis hin zu Fischen) hunderte Meter auf und ab.

Die DVM spielt eine entscheidende Rolle sogar im globalen Kohlenstoffkreislauf. Indem die Tiere nachts an der Oberfläche Kohlenstoff (durch Nahrung) aufnehmen und ihn tagsüber in der Tiefe ausscheiden, transportieren sie aktiv Treibhausgase aus der Atmosphäre in das tiefe Meer.

Das Melatonin ist somit nicht nur einer der ältesten Moleküle des Lebens, sondern vermutlich eines der wichtigsten für das Leben auf der Erde überhaupt. Die Medizin, eine viele tausend Jahre alte Kunst und Wissenschaft, hat das Melatonin erst 1958 zufällig entdeckt.

Wirkungen beim Menschen

Melatonin ist ein systemisches Hormon, das fast jedes Organ beeinflusst, da fast alle Zellen im Körper Melatonin-Rezeptoren besitzen. Hier sind die wichtigsten Wirkungen des Melatonins beim Menschen:

  1. Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmus
    Dies ist die bekannteste Wirkung. Melatonin ist kein klassisches „Einschlafmittel“ (wie ein Beruhigungsmittel), sondern ein Phasen-Moderator.
    • Vorbereitung: Es senkt die Körperkerntemperatur und den Blutdruck.
    • Müdigkeit: Es drosselt die Wachsamkeit des Gehirns und bereitet den Organismus auf die Regeneration vor.
    • Schlafarchitektur: Es unterstützt den Übergang in die Tiefschlafphasen, in denen die körperliche Erholung stattfindet.
  2. Das stärkste körpereigene Antioxidans
    Melatonin ist ein „Super-Radikalfänger“. Im Gegensatz zu Vitamin C oder E kann Melatonin die Blut-Hirn-Schranke mühelos passieren und schützt so direkt die Nervenzellen.
    Zellschutz: Es neutralisiert freie Radikale, die bei Stoffwechselprozessen entstehen und die DNA schädigen könnten.
    Anti-Aging für das Gehirn: Es schützt die Mitochondrien (die Kraftwerke der Zellen) vor oxidativem Stress, was für die Prävention von neurodegenerativen Erkrankungen wichtig ist.
  3. Modulation des Immunsystems
    Während wir schlafen, arbeitet das Immunsystem unter dem Einfluss von Melatonin auf Hochtouren.
    Aktivierung: Es stimuliert die Produktion und Aktivität von Immunzellen (z. B. T-Zellen und natürliche Killerzellen).
    Entzündungshemmung: Gleichzeitig wirkt es regulierend, um überschießende Entzündungsreaktionen im Körper zu dämpfen.
  4. Einfluss auf Hormone und Stoffwechsel
    Melatonin ist eng mit anderen Hormonsystemen vernetzt:
    Gegenspieler zum Cortisol: Wenn Melatonin abends steigt, sinkt das Stresshormon Cortisol. Am Morgen kehrt sich dieser Prozess um (der sogenannte Cortisol Awakening Response).
    Stoffwechsel: Es beeinflusst die Insulinempfindlichkeit. Eine Störung des Melatonin-Rhythmus (z. B. durch spätes Essen bei hellem Licht) kann das Risiko für Diabetes und Übergewicht erhöhen.
    Fortpflanzung: Es spielt eine Rolle bei der Regulierung des weiblichen Zyklus, da es die Ausschüttung von Gonadotropinen (Sexualhormonen) beeinflussen kann.
  5. Psychische Wirkung
    Ein ausgeglichener Melatoninspiegel ist essenziell für die psychische Stabilität.
    Stimmungsaufhellung: Da Melatonin aus Serotonin gebildet wird, hängen beide eng zusammen. Ein gestörter Melatonin-Rhythmus führt oft zu Serotoninmangel am Tag, was Reizbarkeit und Depressionen fördern kann.
    SAD (sog. Winterdepression): Die Erscheinungen, die mit der herbstlichen Änderung des physiologischen und psychologischen Zustandes des Menschen zu tun haben, haben eine enge Beziehung zu Melatonin.

Medizinische Nutzungen des Melatonin

Melatonin wird als Substanz in der Medizin für viele Heilmethoden eingesetzt. Das bedeutet, dass es eine Vielfalt an Wirkungen entfalten kann. Vermutlich hat es deswegen sehr lange gedauert, bis es in Deutschland frei erwerbbar wurde. Die Einsatzgebiete sind u.a.:

1. Schlafstörungen (Insomnie)
Melatonin ist vor allem für zwei Gruppen medizinisch zugelassen:

Menschen ab 55 Jahren: Mit zunehmendem Alter verkalkt die Zirbeldrüse oft und produziert weniger Melatonin (der sogenannte „Melatonin-Gap“). Hier wird retardiertes (verzögert freigesetztes) Melatonin verschrieben, um die natürliche Schlafstruktur wiederherzustellen.

Kinder mit Autismus-Spektrum-Störungen oder ADHS: Diese Kinder haben oft genetisch bedingt einen verschobenen Melatonin-Rhythmus. Die Gabe hilft ihnen, den Einschlafzeitpunkt zu finden, was oft die gesamte Familiensituation entlastet.

2. Rhythmusstörungen (Zirkadiane Schlaf-Wach-Störungen)
Hier geht es nicht um die Schlafqualität an sich, sondern um den Zeitpunkt:

Jetlag: Melatonin ist das Mittel der Wahl, um die innere Uhr schneller an eine neue Zeitzone anzupassen.
Schichtarbeitersyndrom: Es wird genutzt, um dem Körper "Dunkelheit" zu signalisieren, wenn eigentlich am Tag geschlafen werden muss.
Delayed Sleep Phase Syndrome (DSPS): Für „Eulen“, deren biologischer Rhythmus so weit nach hinten verschoben ist, dass sie im normalen Berufsleben nicht funktionieren können.

3. Einsatz in der Neurologie
Da Melatonin stark neuroprotektiv (nervenschützend) wirkt, wird sein Einsatz bei verschiedenen Erkrankungen erforscht und teils begleitend genutzt:
Demenz & Alzheimer: Zur Stabilisierung des oft völlig zerstörten Tag-Nacht-Rhythmus bei Patienten.
Cluster-Kopfschmerz: Da diese Schmerzattacken oft einen strengen circadianen Rhythmus haben, wird hochdosiertes Melatonin präventiv eingesetzt, um die Attacken zu dämpfen.

4. Chronopharmakologie (Krebstherapie)
Dies ist ein hochspannendes Feld: Man nutzt Melatonin, um die Verträglichkeit von Chemotherapien zu verbessern.
• Es schützt gesunde Zellen vor den oxidativen Schäden der Chemo, während es Tumorzellen (die oft einen gestörten Rhythmus haben) empfindlicher machen kann.
• Man kann die Wirksamkeit von Medikamenten insgesamt erhöhen, indem man die persönliche Körperzeit der Person berücksichtigt.

Nach aktuellen Schätzungen und Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) sowie von Organisationen wie den Vereinten Nationen (UNEP) zufolge liegt der Anteil des Energieverbrauchs bei etwa 15 % bis 19 % des weltweiten elektrischen Energieverbrauchs. Für Gewerbe und Dienstleistung wird er bis zu 50% geschätzt.

Die in dieser Rubrik angeführten Anwendungen stellen nur eine Auswahl aus den möglichen dar. Wer sich dezidiert für medizinische Anwendungen interessiert, findet relevante Informationen in Übersichtsartikeln (Review Articles) wie hier:

Rodrigo F N Ribeiro 1Marco Rios Santos Maria Aquino Luis Pereira de Almeida Cláudia Cavadas Maria Manuel C Silva.  The Therapeutic Potential of Melatonin and Its Novel Synthetic Analogs in Circadian Rhythm Sleep Disorders, Inflammation-Associated Pathologies, and Neurodegenerative Diseases, in Med Res Rev. 2025 Sep;45(5):1515-1539. doi: 10.1002/med.22117. Epub 2025 May 8.

Hautpflege

In der modernen Dermatologie wird Melatonin als „Hidden Champion“ gefeiert. Während es im Gehirn den Schlaf steuert, fungiert es in der Haut als einer der stärksten körpereigenen Schutz- und Reparaturfaktoren.

Da die Haut ein eigenes melatoninerges System besitzt – sie kann Melatonin also selbst produzieren und verarbeiten –, ist der Einsatz in der Hautpflege (topische Anwendung) hochwirksam.

Die Rolle von Melatonin in der Haut
Die Haut ist ständig oxidativem Stress (UV-Strahlung, Luftverschmutzung) ausgesetzt. Melatonin wirkt hier auf drei Ebenen:
Radikalfänger: Melatonin neutralisiert freie Radikale effektiver als Vitamin C oder Vitamin E. Es stoppt die Kettenreaktion, die Kollagen zerstört und zu Falten führt.
DNA-Reparatur: Es aktiviert Enzyme, die Schäden am Erbgut der Hautzellen reparieren, die z. B. durch einen Sonnenbrand entstanden sind.
Mitochondrienschutz: Es schützt die "Kraftwerke" der Hautzellen, wodurch die Zellen länger vital bleiben und sich schneller regenerieren.

Warum Melatonin in Cremes und Seren?

Man könnte meinen, Schlaf allein reiche aus, aber die Konzentration von Melatonin, die über das Blut in der Haut ankommt, ist gering. Topische Pflegeprodukte setzen direkt dort an, wo der Schaden entsteht:
Anti-Aging: Es fördert die Synthese von Kollagen und Elastin, was die Haut straff hält.
Reparatur über Nacht: Da die Haut nachts in den Regenerationsmodus schaltet, unterstützen Melatonin-Seren diesen natürlichen Prozess.
Schutz vor "Digital Aging": Es soll der Haut helfen, die negativen Effekte von Blaulicht (HEV-Licht) zu bekämpfen, dem wir durch Bildschirme ausgesetzt sind. (Vorsicht zu schlagwortlastig)

Kehrseite der Medaille

Wenn ein Hormon vielseitige Wirkungen auf andere ausübt und als Substanz hochwirksam medizinisch einsetzbar ist, ist es für mich ein Zeichen dafür, dass man mit ihm sehr vorsichtig umgehen muss. So gibt es wichtige medizinische Warnhinweise wie Folgendes:

Autoimmunerkrankungen: Da Melatonin das Immunsystem stimuliert, kann es bei Krankheiten wie Rheuma oder MS zu Schüben führen.
Wechselwirkungen: Es verstärkt die Wirkung von Beruhigungsmitteln und kann die Wirkung von Blutverdünnern oder Antibabypillen beeinflussen.
Dosierung: In Deutschland sind Präparate bis 0,5 mg bis 1 mg oft frei verkäuflich, medizinische Dosen liegen oft deutlich höher (2 mg bis 5 mg), sollten aber nie ohne Diagnose genommen werden.
Wenn man Melatonin in seine Hautpflege integrieren möchte, sollte man Folgendes beachten:
Zeitpunkt: Melatonin-Produkte sind fast immer Nachtpflege-Produkte. Tagsüber macht ihre Anwendung weniger Sinn, da sie den Reparaturmodus der Nacht unterstützen sollen.
Kombinationen: Melatonin lässt sich hervorragend mit Retinol (Vitamin A) oder Niacinamiden kombinieren. Während Retinol die Zellerneuerung anstößt, schützt Melatonin die Zelle während dieses Prozesses.
Die hormonelle Desynchronisation ist die größte Gefahr: Die Einnahme von Melatonin zum falschen Zeitpunkt kann die innere Uhr verstellen, statt sie zu heilen.
Rhythmus-Chaos: Wer Melatonin nimmt, während es draußen noch hell ist (oder zu spät in der Nacht), sendet dem Gehirn widersprüchliche Signale. Dies kann zu chronischer Insomnie führen.
Gewöhnungseffekt: Es gibt zwar keine körperliche Abhängigkeit wie bei Benzodiazepinen, aber die körpereigene Produktion kann bei dauerhafter Hochdosiszufuhr theoretisch träge werden (Feedback-Hemmung).

Gefährliche Wechselwirkungen
Melatonin interagiert mit einer Vielzahl von Medikamenten:
Blutverdünner: Melatonin kann die Blutungsneigung erhöhen.
Immunsuppressiva: Da Melatonin das Immunsystem stimuliert, kann es die Wirkung von Medikamenten aufheben, die das Immunsystem unterdrücken sollen (wichtig bei Transplantationen oder Autoimmunerkrankungen).
Diabetes-Medikamente: Es kann den Blutzuckerspiegel beeinflussen und die Einstellung des Insulins erschweren.
Die Pille: Da beide hormonell wirken, können sie sich gegenseitig in ihrer Intensität beeinflussen.

Besondere Risikogruppen
Kinder und Jugendliche: Da sich das Hormonsystem in der Pubertät massiv umstellt, warnen viele Experten vor einer langfristigen Gabe ohne ärztliche Aufsicht. Es gibt Bedenken, dass es die Entwicklung der Geschlechtsreife beeinflussen könnte.
Schwangere und Stillende: Es gibt keine ausreichenden Studien zur Sicherheit; daher wird von einer Einnahme dringend abgeraten.
Menschen mit Depressionen: In einigen Fällen kann Melatonin die Symptome einer Depression verschlimmern, besonders wenn bereits eine Antriebslosigkeit besteht.

Zum Aktionsspektrum von Melatonin

Die Wirksamkeit einer Strahlung auf eine Substanz wird bestimmt durch das Aktionsspektrum dieser, auch Empfindlichkeitskurve genannt. So wirken Strahlungen mit einer Wellenlänge zwischen 380 nm und 780 nm auf die optischen Empfänger im Auge derart ein, dass sich die bekannte V(λ)-Kurve als Summe ergibt. Dazu müssen diese Empfänger die Strahlung absorbieren. Tun sie das nicht, ist die Strahlung unwirksam für sie.

Den Vorgang kann man etwa mit der Wirkung von Licht auf glatte Oberflächen (Glas, Wasser, Spiegel u.ä.) erklären. Glas und Wasser gelten als „transparent“, d.h. durchlässig für Licht. Das ist allerdings ein Irrtum. Fällt das Licht senkrecht auf eine solche Oberfläche, geht es durch. Es wird aber teilweise im Glas bzw. Wasser absorbiert. Beide werden dadurch wärmer. Fällt der Strahl schräg ein, werden Glas und Wasser zu Spiegeln, sie weisen das Licht ab, es wird reflektiert. Ein perfekter optischer Spiegel, weist alle Strahlen ab und erscheint aus allen Richtungen gesehen schwarz. Nur aus der Richtung, die das Reflexionsgesetz bestimmt, sieht man den reflektierten Gegenstand.

Der ideale Spiegel ändert seinen Zustand durch Lichteinfall nicht. Das Wasser und die Gläser lassen den größten Teil durch und bleiben auch unverändert. Der absorbierte Teil der Energie bewirkt Änderungen. Das gilt auch für Melatonin. Es ist fast „blind“ für den größten Teil der Strahlung. Man konzentriert sich in der Chronobiologie und in der Lichttechnik auf den Wellenlängenbereich, in dem Melatonin „zerstört“ wird. Das ist der Bereich der Wellenlängen zwischen 440 nm und 490 nm, also der blaue Bereich (Blaulicht-Peak). Licht mit diesen Wellenlängen verhindert mehr oder weniger stark die Entstehung eines Melatoninpegels im Blut (Melatoninsuppression). Die melanopsinhaltigen Ganglienzellen (ipRGCs) im Auge reagieren am stärksten auf Licht bei etwa 460 nm bis 480 nm. Licht in diesem Bereich signalisiert dem Gehirn "heller Tag" und stoppt die Melatoninbildung.

Melatonin ist aber auch im UV-Bereich empfindlich. Es absorbiert Strahlung, also Energie, im UV-Bereich. Melatonin besitzt ein charakteristisches Absorptionsspektrum mit einem Maximum im UV-Bereich (Peak bei ca. 278 nm). Dies bedeutet, dass Melatonin-Moleküle in den Hautzellen in der Lage sind, hochenergetische UV-Strahlung (insbesondere UVB) direkt zu „schlucken“, bevor diese die DNA im Zellkern schädigen kann. Es fungiert wie ein molekularer Schutzschild, der einen Teil der Strahlungsenergie absorbiert und in harmlose Wärme umwandelt.

Aufgrund der Eigenschaften der Augenmedien hat UV nur geringe Chancen, ins Auge zu dringen und so die ipRGCs zu erreichen. So lassen sich die Wirkungen der Strahlung auf Melatonin auf zwei Wegen betrachten, über das okulare Licht ohne UV und über die Haut, insbesondere mit UV.
Wer die Beziehung zwischen Licht und Leben vertsehen will, muss die Wirkungen aller Strahlungen im optischen Bereich und die denkbaren Wirkungspfade berücksichtigen, die ich wie unten skizziert habe (aus ISO/TR 9241-610)

Quintessenz

Melatonin ist im wahrsten Sinne ein archaisches Molekül, das sich im Laufe der Evolution als einer der zentralen Schutz- und Regulationsfaktoren für fast alle komplexen Lebensformen etabliert hat. Seine bekannten Wirkungen allein sind sehr weitreichend. Man muss aber davon ausgehen, dass es mehr unbekannte Wirkungen geben kann, weil die Substanz gerade mal 68 Jahre bekannt ist. Die wichtigsten Wirkungen sind:

  1. Koordination der Zeit (Chronobiologie)

Melatonin fungiert als biologisches Signal der Dunkelheit. Es übersetzt den physikalischen Lichtwechsel der Umwelt in eine chemische Botschaft für den Körper.

  • Synchronisation: Es stellt sicher, dass alle Organe (Leber, Herz, Gehirn) zur gleichen Zeit „Nacht“ haben und regenerative Prozesse einleiten.
  • Saisonalität: Es hilft Tieren und Menschen, sich an Jahreszeiten anzupassen (Fortpflanzung, Winterruhe, Immunsystem).

Zellschutz und Anti-Aging

Auf zellulärer Ebene ist Melatonin eines der stärksten bekannten Antioxidantien.

  • Mitochondriale Gesundheit: Es schützt die Energiekraftwerke der Zellen (Mitochondrien) vor freien Radikalen. Da mitochondriale Schäden eine Hauptursache des Alterns sind, gilt Melatonin als zentrales „Anti-Aging-Hormon“.
  • DNA-Reparatur: Während wir schlafen, fördert Melatonin die Reparatur von Erbgutschäden, was langfristig das Krebsrisiko senken kann.

Immunologische Abwehr

Melatonin wirkt als Immunmodulator. Es stärkt das Immunsystem nicht nur pauschal, sondern hilft ihm, intelligenter zu reagieren:

  • Es unterstützt die Produktion von Abwehrzellen.
  • Es wirkt entzündungshemmend, um chronische Entzündungsprozesse (Silent Inflammation) im Körper zu begrenzen.

Psychische Resilienz

Es besteht eine enge Verbindung zwischen Melatonin und der mentalen Gesundheit. Ein stabiler Melatoninspiegel ist die Basis für:

  • Einen erholsamen Tiefschlaf (essentiell für die emotionale Verarbeitung).
  • Die Regulation von Neurotransmittern wie Serotonin und Dopamin.

Man kann Melatonin als den Projektleiter des nächtlichen Wartungsprogramms bezeichnen. Während wir schlafen, nutzt der Körper dieses Hormon, um aufzuräumen, zu reparieren und das System für den nächsten Tag zu kalibrieren.

 

.

 

 

Wer sorgt für ein gesundes Licht im Büro?

Der eine wartet,
dass die Zeit sich wandelt,
der andere packt sie an und handelt.
Dante Alighieri

Zur Bedeutung

Die Kosten für das Licht in Arbeitsstätten lassen sich kaum spezifizieren, weil ein erheblicher Teil der Kosten für die Versorgung mit Tageslicht entsteht, die seit dem Beginn des Bauens von Gebäuden selbstverständlich dazu gehört. Tageslicht steht nicht etwa kostenlos zur Verfügung, wie manche Naturfanatiker oder gar Techniker gerne behaupten.

Welche Kosten für die künstliche Beleuchtung entstehen, kann man ebenso schwer abschätzen, weil die verfügbaren Daten einen eher verwirren. So behauptete ich einst, 40% des Stroms in Bürohäusern würde für die Beleuchtung benutzt. Mehrere Fachleute sprachen dagegen und wollten andere Zahlen liefern. Beim Wollen ist es geblieben.

Nach aktuellen Schätzungen und Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) sowie von Organisationen wie den Vereinten Nationen (UNEP) zufolge liegt der Anteil des Energieverbrauchs bei etwa 15 % bis 19 % des weltweiten elektrischen Energieverbrauchs. Für Gewerbe und Dienstleistung wird er bis zu 50% geschätzt.

Für Deutschland (und ähnlich hochindustrialisierte Länder) liegt die Schätzung bei etwa 10%. Das entspricht einer jährlichen Strommenge von rund 40 bis 45 Terawattstunden (TWh).

Welche Bedeutung das Licht selber für die Gesundheit der Menschen besitzt, werden “Fachleute“ je nach Fach unterschiedlich einschätzen. Bis zum Verbot der EU, Arbeitsschutzbelange in privaten Normen zu regeln, konnte man in den Normen der Lichttechnik lesen, dass alles genormte Licht gesund sei. Bei unserer Studie Licht und Gesundheit haben wir 1990 festgestellt, dass 57 % der Betroffenen die Beleuchtung ihrer Büros für eine Gefahr für ihre Gesundheit erachteten. Im Jahr 2021 veröffentlichten 18 führende Chronobiologen, dass vorhandene Beleuchtungssysteme die circadianen Rhythmen des Körpers störten.

Am radikalsten war das Urteil deutscher Führungskräfte, die gefragt wurden, welche Eigenschaft ihnen an ihrem Arbeitsplatz am wichtigsten scheint. Die meistgenannte Eigenschaft war “frei von künstlichen Lichtquellen” (37%). Die Bedeutung kann man abschätzen anhand der Bewertung der größten Pest im Büro, des Lärms, der in allen ergonomischen Studien den ersten Rang behauptet. Ihn würden nur 21 % nennen.

Gründe für meinen Optimismus

Ein erheblicher Teil des Buches Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne handelt von dem Versagen der Bemühungen der Lichtingenieure, die gebaute Umwelt mit Licht zu gesunden. Heute erleben wir den Beginn des zweiten Jahrhunderts nach der Erscheinung von Luckiesh’ Buch Light and Health, des Mannes, der die gesunde Strahlung der Sonne in die Wohnstuben bringen wollte. Nur noch Milch, verstärkt mit Vitamin D, erinnert noch an die Episode.

Meine Interpretation der Gründe des Versagens sagt mir, dass der Fehler in der mangelnden Einbindung derjenigen Persona liegt, die über die Jahrtausende für die gebaute Umwelt gesorgt hatte und für das Licht darin. Das ist der Architekt. Dementsprechend hoffe ich, dass bestimmte Bewegungen, die die Architektur als Ziel haben, in Sachen gesundes Lichts erfolgreicher sein werden. Eine davon habe ich neulich ausführlich kommentiert (DGNB) (Visueller Komfort) Der Titel des damaligen Beitrags verrät auch den Grund für meinen Optimismus – eine ganzheitliche Betrachtung eines Sachverhalts statt die Behandlung von Teilen aus der Sicht des am meisten spezialisierten Gewerks.

Dieser Optimismus kommt nicht irgendwoher. Er gründet sich auf den Erfahrungen mit den aus meiner Sicht erfolgreichsten Lichttechnikern, Prof. Jürgen Krochmann und Dr. Georg Roessler. Diese haben in einer Zeit, in der sowohl Architekten als auch Lichttechniker von fensterlosen Räumen träumten und diese für die Zukunft hielten, eine gesetzliche Vorschrift erarbeitet, die den Bau von Arbeitsstätten in Deutschland beherrscht. Selbst die Arbeitsmedizin hielt Räume ohne Tageslicht damals für hygienisch unbedenklich. (hier). Die Vorschrift fand sich in der ersten Arbeitsstättenverordnung von 1975 (§ 7.1 Sichtverbindung nach außen) entgegen der vorherrschenden Meinung der Wissenschaft. Sie wurde durch verschiedene Urteile von Sozialgerichten und Verwaltungsgerichten bestätigt. Und überlebte auch den Minister Clement, der kein Arbeitsminister sein wollte, aber dessen Aufgaben hatte. Dieser schaffte, dem Wunsch der Wirtschaft folgend, die Sichtverbindung als Vorschrift ab. Der Druck von allen Seiten sorgte dafür, dass sie wieder eingeführt wurde.

Das Besondere an der Leistung zweier Lichttechniker? Die Vorschrift (und ihre Auslegung in der ASR 7.1) enthält keine lichttechnische, sondern eine psychologische Anforderung. So hat z.B. 1997 das Bundesverwaltungsgericht (BverwG) geurteilt: Das Gericht stellte fest, dass die Sichtverbindung ins Freie notwendig ist, um psychische Belastungen wie den sogenannten „Klausureffekt“ (Gefühl des Eingeschlossenseins) zu vermeiden. Der visuelle Kontakt zur Umwelt und zum Tagesverlauf ist für die Gesundheit der Beschäftigten essenziell.

Wie unten dargestellt, teilen alle architektonischen Gebäudebewertungen die Ansicht des Gerichts und somit die besondere Leistung der beiden Lichttechniker.

Zu den Protagonisten

Die Organisationen, die ich anführen will, beschäftigen sich mit der Nachhaltigkeit von Gebäuden in der Erstellung und im Betrieb. Das ist eine klare Abkehr von der einstigen Denke, wonach man wertvolle Bausubstanz abriss, weil das Neubauen billiger schien als der Erhalt. In der Nachkriegszeit soll diese Denke in Deutschland mehr Schaden verursacht haben als der Krieg selbst. Heute weiß man zudem, dass die Herstellung von Zement eine der größten Erzeuger von CO2 ist. Und dass man Sand in die arabische Wüste karren muss, weil Sand knapp geworden ist.

Aber auch die später entwickelte ökologische Denkweise, die sich auf Einzelaspekte konzentrierte, z.B. auf den Energieverbrauch, war nicht umfassend genug, um ganzheitlich den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder eines Quartiers zu betrachten bzw. diesen Lebenszyklus zu verlängern.

Ich will nicht all deren Wirken und Methoden kommentieren, sondern mich auf Sachverhalte beschränken, die Licht und Gesundheit betreffen. Die gemeinten Organisationen sind:

DGNB - Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen
LEED - Leadership in Energy and Environmental Design, USA
BREEAM - Building Research Establishment Environmental Assessment Method, UK
WELL – WELL Building Institute (IWBI) (mit Gesundheit und Wohlbefinden im Mittelpunkt)
Living Future Institute - Living Building Challenge

Das ist eine Auswahl von Organisationen, die nachhaltiges Bauen definiert und mess- und prüfbar gemacht haben. Ihr Ziel ist zum einen die Bewertung von Gebäuden und zum anderen das Bewirken einer Bauweise in ihrem Sinne.

Zu Leed

In der LEED-Zertifizierung spielt das Thema Licht eine entscheidende Rolle, da es zwei Hauptziele verbindet: die Energieeffizienz (weniger Stromverbrauch) und die Gesundheit der Nutzer (Wohlbefinden durch natürliches Licht). Während das erste Hauptziel zwar für die USA relativ ungewöhnlich scheint, bedeutet “Wohlbefinden durch natürliches Licht” eine Rückkehr zu den Zeiten, als die Progressiven in den USA gegen die Krankheiten der Finsternis kämpften (Krankheiten der Finsternis).

Licht wird bei LEED vor allem in folgenden Kategorien bewertet:

  • 1. Tageslicht (Daylight): LEED belohnt Gebäude, die so entworfen sind, dass elektrisches Licht tagsüber kaum nötig ist. Es gibt Punkte, wenn ein bestimmter Prozentsatz der regelmäßig genutzten Flächen (Büros, Klassenzimmer) ausreichend mit Tageslicht versorgt wird.
  • 2. Sichtverbindung nach außen: Ein Gebäude bekommt zusätzliche Punkte, wenn die Nutzer von fast jedem Platz aus einen unverstellten Blick ins Freie haben. Das reduziert Stress und steigert die Produktivität.
  • 3. Innenraumbeleuchtung (Interior Lighting): Hier geht es um die Qualität des künstlichen Lichts. LEED gibt vor, dass Licht nicht nur "hell" sein darf, sondern gesundheitlich unbedenklich sein muss, z.B. Kontrolle der Nutzer über Licht: Nutzer sollten ihr Licht selbst kontrollieren können (z. B. Dimmen oder einzelne Schalter für kleine Zonen), anstatt dass eine riesige Etage nur einen "Ein/Aus"-Schalter hat. Blendfreiheit: Leuchten müssen so verbaut sein, dass sie nicht blenden (z. B. durch Raster oder indirekte Abstrahlung).
  • 4. Lichtverschmutzung (Light Pollution Reduction): z.B.: Außenleuchten dürfen kein Licht direkt in den Nachthimmel strahlen (insbesondere Schutz von Insekten und Erhalt des Sternenhimmels). Lichtimmissionsschutz: Das Licht darf nicht über die Grundstücksgrenze hinaus in die Fenster der Nachbarn scheinen.

 

Gutes Lichtdesign in LEED-Gebäuden soll dazu führen, dass Menschen weniger Kopfschmerzen haben, konzentrierter arbeiten und dass Gebäude gleichzeitig deutlich weniger Strom verbrauchen.

Mehr Info findet sich in den offiziellen Publikationen des Systemgebers USGBC (U.S. Green Building Council) (z.B. LEED v4/v5 Reference Guides) bzw. des deutschen Partners GGBA German Green Building Association.

Zu BREEAM

BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) ist das älteste und eines der weltweit am häufigsten verwendeten Zertifizierungssysteme für nachhaltiges Bauen. BREEAM bewertet Gebäude anhand eines Punktesystems in verschiedenen Kategorien. Die Punkte werden in 9 Hauptkategorien vergeben:

  • 1. Management: Nachhaltige Planung, Baustellenmanagement und Gebäudebetrieb.
  • 2. Gesundheit und Wohlbefinden: Fokus auf Tageslicht, Luftqualität und thermischen Komfort für die Nutzer.
  • 3. Energie: Effizienz der technischen Anlagen und CO2-Ausstoß.
  • 4. Verschmutzung: Vermeidung von Lichtverschmutzung, Lärm und Kältemittelemissionen.
  • 5. ….

BREEAM unterteilt die Anforderungen an Licht hauptsächlich in die Kategorien "Health and Wellbeing" (Gesundheit) und "Pollution" (Emissionen).

  1. Visueller Komfort (Health and Wellbeing - Hea 01): Dies ist der wichtigste Bereich für die Nutzer im Gebäude. BREEAM vergibt hier Punkte für:
    - Tageslichtnutzung: Es wird genau berechnet, wie viel natürliches Licht in die Räume fällt (der sogenannte Daylight Factor).
    - Ausblick (View Out): Nutzer müssen von ihren Arbeitsplätzen oder Wohnbereichen einen qualitativen Blick nach draußen haben (Verbindung zur Außenwelt).
    - Blendfreiheit (Glare Control): BREEAM fordert Systeme, die Blendung durch die Sonne verhindern
    - Beleuchtungsqualität: z.B. Flimmerfreies Licht: Einsatz von Hochfrequenz-Vorschaltgeräten oder flimmerfreien LEDs (wichtig für die Konzentration). Zonierung: Das Licht muss in kleinen Gruppen oder individuell schaltbar sein, damit nicht ein ganzes Großraumbüro beleuchtet wird, wenn nur eine Person dort arbeitet.
  2. Reduzierung der Lichtverschmutzung (Pollution - Pol 06): z.B.
    - Up-Light-Kontrolle: Außenleuchten (z. B. auf Parkplätzen oder an Fassaden) dürfen kein Licht direkt nach oben strahlen.
    - Lichtimmission: Es muss nachgewiesen werden, dass das Licht des Gebäudes nachts keine Anwohner stört und die natürliche Dunkelheit für Tiere (Insekten, Vögel) weitgehend erhalten bleibt.

Kurz gefasst:

Nutzer: Viel Tageslicht, gute Sicht nach draußen, individuelle Steuerung.
Technik: Hocheffiziente LEDs, flimmerfreie Treiber, Sensortechnik.
Umwelt: Keine Abstrahlung in den Himmel, Abschaltung bei Nacht.

Mehr Info findet sich zu BREEAM z.B. hier https://breeam.com/

Zu WELL

Während die DGNB, LEED und BREEAM das „Gebäude“ als Ganzes (Technik, Ökologie, Kosten) bewerten, macht WELL (der WELL Building Standard) etwas völlig anderes: Er stellt den Menschen und seine Gesundheit radikal ins Zentrum. WELL deklariert 10 Konzepte in der Version V2:

  1. Luft: Extrem strenge Grenzwerte für Schadstoffe (VOCs), Feinstaub und CO2. Es wird oft mit Sensoren live gemessen.
  2. Wasser: Filterung und regelmäßige Tests der Trinkwasserqualität direkt am Wasserhahn.
  3. Ernährung: Förderung gesunder Ernährung (z. B. durch Obstkörbe, weniger Zucker in Automaten und klare Kennzeichnung von Allergenen in der Kantine).
  4. Licht: Fokus auf das zirkadiane Licht (biologisch wirksames Licht), das den Schlaf-Wach-Rhythmus unterstützt.
  5. Bewegung: Anreize für körperliche Aktivität, z. B. durch attraktive Treppenhäuser (statt versteckter Brandschutztüren) und Stehschreibtische.
  6. Thermischer Komfort: Individuelle Steuerbarkeit der Temperatur für die Nutzer.
  7. Schall: Optimale Akustik zur Reduzierung von Stress und Ablenkung.
  8. Materialien: Verbot von giftigen Inhaltsstoffen in Möbeln, Teppichen und Wandfarben.
  9. Geist (Mind): Unterstützung der mentalen Gesundheit durch Rückzugsräume, Pflanzen (Biophilie) und Stressmanagement-Angebote.
  10. Gemeinschaft: Förderung von Inklusion, Barrierefreiheit und sozialem Miteinander im Gebäude.

In der WELL-Zertifizierung ist Licht eines der technisch anspruchsvollsten Konzepte, weil es weit über die bloße Helligkeit hinausgeht. Hier steht die biologische Wirkung des Lichts auf den Körper im Vordergrund.

Das zentrale Stichwort bei WELL ist das circadiane Licht – also Licht, das unseren inneren Biorhythmus (Schlaf-Wach-Zyklus) unterstützt. Es gehört zu den drei Säulen für Licht:

  1. Circadianes Lichtdesign (Circadian Lighting): Licht wird nicht nur in Lux (Helligkeit) gemessen, sondern in EML (Equivalent Melanopic Lux). Tagsüber benötigen Mitarbeiter "biologisch wirksames" Licht (hoher Blauanteil), um wach und konzentriert zu bleiben. Abends hingegen sollte das Licht wärmer werden und einen niedrigen EML-Wert haben, damit der Körper zur Ruhe kommen kann.
  2. Visuelle Lichtqualität (Visual Quality):
    - Farbwiedergabe (CRI): WELL fordert eine sehr hohe Farbtreue (oft CRI ≥ 90), damit Farben natürlich wirken und die Augen nicht ermüden.
    - Blendung (Glare Control): Die Leuchten müssen so gestaltet sein, dass sie nicht blenden.
    - Flimmerfreies Licht: Ein strenges Augenmerk liegt auf dem "Flicker". Billige LEDs flimmern oft unmerklich, was bei Menschen Kopfschmerzen auslösen kann – WELL verbietet solche Leuchtmittel.
  3. Zugang zu Tageslicht (Daylight Access): Naturlicht ist die beste Lichtquelle für den Menschen. Fensternähe: WELL belohnt Gebäude, in denen fast alle Arbeitsplätze (meist 70% oder mehr) in unmittelbarer Nähe (ca. 7,5 Meter) zu einem Fenster liegen. Sichtverbindung: Es wird bewertet, wie gut der Blick ins Grüne oder nach draußen ist, um die psychische Belastung zu senken.

WELL hebt wesentlich deutlicher auf das sog. circadiane Licht ab. In deren Konzepten wie HCL ist eine Personalisierung des Lichts mitenthalten. Zugang zum Tageslicht und Sichtverbindung werden belohnt.

Zu Living Future Institute

Das International Living Future Institute (ILFI) ist eine globale Non-Profit-Organisation, deren Ziel es ist, den Wandel hin zu einer Gesellschaft zu leiten, die sozial gerecht, kulturell reich und ökologisch regenerativ ist. Während andere Systeme Licht oft als technische Notwendigkeit oder Energiesparpotenzial betrachten, sieht das ILFI Licht als fundamentales Menschenrecht und Heilmittel.

Living Building Challenge (LBC), das Flaggschiff-Programm, besagt: Ein Gebäude gilt erst dann als „Living“, wenn es nachweislich (nach einem Jahr Betrieb) mehr Energie erzeugt als verbraucht, alles Wasser vor Ort gewinnt und reinigt sowie keine Schadstoffe der „Red List“ enthält.

Anstatt nur technische Checklisten abzuarbeiten, nutzt das Institut die Metapher einer Blume, die aus Blütenblättern besteht. Diese werden Petals genannt  Ein Gebäude sollte wie eine Blume funktionieren:

  • Energie ausschließlich aus der Sonne ziehen.
  • Wasser aus dem Boden und dem Regen sammeln.
  • Sich perfekt in das lokale Ökosystem einfügen und gleichzeitig schön sein.

Das Thema Licht ist primär im Health + Happiness Petal (Gesundheit & Glück) verankert:

  1. Radikaler Fokus auf Tageslicht (Natural Daylight): Das Ziel ist einfach, aber extrem anspruchsvoll: Wenn die Sonne scheint, darf im Gebäude kein künstliches Licht benötigt werden.
    - 75 % Regel: Mindestens 75 % aller regelmäßig genutzten Flächen müssen vollständig natürlich belichtet sein.
    - Sichtverbindung: 95 % der genutzten Räume müssen eine direkte Sichtverbindung nach draußen und Zugang zu Tageslicht haben.
    - Sonnentubes & Oberlichter: Um diese strengen Quoten zu erreichen, werden oft innovative Lösungen wie Lichtkamine (Solar Tubes) oder großflächige Skylights eingesetzt
  2. Individuelle Kontrolle (Individual Control)
    - Licht wird nicht "von oben herab" gesteuert. Die Nutzer müssen die Macht über ihre Umgebung haben:
    • Jeder Nutzer muss die Möglichkeit haben, die Beleuchtungsstärke an seinem Platz individuell anzupassen.
    • Dies gilt oft in Kombination mit manuell bedienbarem Blend- und Sonnenschutz.
  3. Net-Zero Energy (Die Kehrseite)
    Da das Gebäude im Rahmen der Living Building Challenge eine positive Energiebilanz (Net Positive Energy) über 12 Monate nachweisen muss, darf Kunstlicht kaum Energie verbrauchen:
    • Effizienz: Jedes Watt für künstliches Licht muss durch eigene Photovoltaik-Anlagen am Gebäude wieder "reingespielt" werden.
    • Vermeidung: Wenn künstliches Licht während der Tageslichtstunden brennt (z. B. durch falsches Nutzerverhalten), gefährdet dies direkt die Zertifizierung.
  4. Die "Red List" bei Leuchten (Materials Petal): Ein oft unterschätzter Punkt: Die Inhaltsstoffe der Lampen.
    • Das ILFI verbietet eine lange Liste von Schadstoffen (Red List), die in vielen Standard-Elektronikbauteilen vorkommen (z. B. Quecksilber in alten Röhren oder bestimmte Flammschutzmittel in Kabeln).
    • Hersteller müssen über das Declare-Label offenlegen, woraus ihre Leuchten bestehen.

Während die DGNB oder LEED die Qualität von Kunstlicht (Farbwiedergabe, Blendung) detailliert bewerten, zielt das Living Future Institute systematisch darauf, künstliches Licht überflüssig zu machen.

Zu DGNB

Die DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen) ist die zentrale Institution in Deutschland, wenn es um zukunftsorientiertes Bauen und den Betrieb von Immobilien geht. Sie versteht Nachhaltigkeit nicht nur als Umweltschutz, sondern als ganzheitliche Qualität, die auch wirtschaftlich und sozial sein muss.

Zu dem System des DGNB gehören sechs gleichwertig betrachtete Themenfelder:

  1. Ökologische Qualität: Umweltschutz, CO2-Bilanz und Ressourcenschonung.
  2. Ökonomische Qualität: Lebenszykluskosten (was kostet das Haus über 50 Jahre?) und Wertstabilität.
  3. Soziokulturelle & Funktionale Qualität: Gesundheit, Komfort (z. B. Raumluft), Barrierefreiheit und Sicherheit.
  4. Technische Qualität: Brandschutz, Schallschutz und wie einfach man das Gebäude später wieder zurückbauen kann (Kreislaufwirtschaft).
  5. Prozessqualität: Wie gut wurde geplant und gebaut?
  6. Standortqualität: Anbindung an Verkehrsmittel und das Umfeld.

Licht gehört zu Themenfeld 3 “Soziokulturelle & Funktionale Qualität”. In der DGNB-Zertifizierung wird das Thema Licht primär im Kriterium SOC 1.4 „Visueller Komfort“ bewertet. Ziel ist es, eine „ausreichende und störungsfreie Versorgung mit Tages- und Kunstlicht“ sicherzustellen.

Das DGNB-System vergibt Punkte in sieben spezifischen Bereichen, um die Lichtqualität eines Gebäudes zu bewerten:

  1. Tageslichtverfügbarkeit im Gesamtgebäude: Es wird gemessen, wie viel Prozent der Nutzfläche einen ausreichenden Tageslichtquotienten (TQ) erreichen (z. B. TQ ≥ 2% für eine gute Bewertung).
  2. Tageslichtverfügbarkeit an dauerhaften Arbeitsplätzen: Hier geht es um die Qualität des Lichts dort, wo Menschen tatsächlich arbeiten
  3. Sichtverbindung nach außen: Ein Gebäude punktet, wenn ein hoher Anteil der Arbeitsplätze einen direkten, unverstellten Blick ins Freie bietet.
  4. Blendfreiheit bei Tageslicht: Belohnt werden Systeme, die helles Sonnenlicht abschirmen, ohne den Raum komplett zu verdunkeln (z. B. lichtlenkende Jalousien).
  5. Kunstlicht-Qualität:
    o Farbwiedergabe: Ein Index von Ra ≥ 90 bringt Zusatzpunkte (Der Standard ist meist Ra ≥ 80).
    o Beleuchtungsstärke: Höhere Werte auf Wänden und Decken zur Steigerung der Raumhelligkeit.
  6. Sonnendauer (Besonnung): Wie viele Stunden am Tag fällt direktes Sonnenlicht in die Räume? (Wichtig für das psychische Wohlbefinden)
  7. Farbechtheit des Tageslichts: Bewertung der Verglasung, damit das natürliche Licht durch die Fensterscheiben farblich nicht verfälscht wird.

Der DGNB-Katalog enthält noch einen wichtigen Aspekt: Lichtverschmutzung (TEC 1.7). Dieser Faktor ist nicht nur für die Umwelt bedeutsam, sondern auch für den Menschen (mehr hier)

Zu BauNetz – Wissen

Detailliertes Wissen zu allen vorhandenen Bewertungssystemen, deren Nachweisen und Zertifikaten kann man in BauNetz Wissen abrufen. Diese füge ich der Einfachheit halber hier ein. Liste alphabetisch sortiert:

  1. BNB: Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude
  2. BNK/BNG Zertifizierung
  3. REEAM: Internationales Nachhaltigkeitszertifikat
  4. CASBEE: Asiatisches Nachhaltigkeitszertifikat
  5. DGNB: Deutsches Nachhaltigkeitszertifikat
  6. eco-Institut-Label
  7. Green Star: Australisches Nachhaltigkeitszertifikat
  8. HQE: Französisches Nachhaltigkeitszertifikat
  9. LEED: Amerikanisches und kanadisches Nachhaltigkeitszertifikat
  10. LENOZ: Luxemburgisches Nachhaltigkeitszertifikat
  11. Nachhaltigkeitszertifizierung des Concrete Sustainability Councils
  12. Nachweis der Energieeffizienz: Wohngebäude Nach EnEV
  13. NaWoh: Qualitätssiegel Nachhaltiger Wohnungsbau
  14. Nordic Swan Ecolabel

Zur Rolle der Industrie und Wissenschaft

Wie in den Erläuterungen der einzelne Organisationen bzw. Methoden dargestellt, kommt der Sichtverbindung nach außen eine weltweit anerkannte Rolle zu. Die Grundlagen dazu wurden ab 1968 in einem lichttechnischen Projekt erarbeitet, die von der DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) gefördert wurde. Das Projekt trug einen Namen, der die heute vorherrschende Art der Beleuchtung charakterisiert: Tageslichtergänzungsbeleuchtung.

Das Projekt wurde auf Wunsch der lichttechnischen Industrie eingestellt. So wäre es ohne das persönliche Engagement der beiden Protagonisten, Jürgen Krochmann und Georg Roessler, ohne Ergebnis geblieben. Zu der Einstellung des Projekts muss aber etwas hinzugefügt werden: DFG Projekte können nicht von der Industrie eingestellt werden. Ergo haben zwei (oder mehr?) Wissenschaftler das Projekt abgelehnt. Ein Grund mehr, dem Stand der Wissenschaft zu misstrauen.

 

 

Wieder mal zum Elend mit der Farbwiedergabe

Ich sehe das Bessere und heiße es gut,
doch dem Schlechteren folge ich.

Ovid

Wie an anderer Stelle erklärt, hat das Licht, das als Beleuchtung dient, zwei vornehmliche Aufgaben. Die erste ist für Helligkeit zu sorgen. Genau dafür hat man das Licht vor 101 Jahren offiziell so definiert. Es ist "optische Strahlung, die direkt eine Seh-Empfindung hervorruft." Die zweite Aufgabe fällt etwas diffiziler aus: Dem Menschen reicht die Helligkeit nicht aus; er will auch Farben sehen. So musste sich die CIE um ein zweites Feld bemühen. Auf der CIE-Sitzung in Cambridge wurde das heute noch fundamentale CIE-Normvalenzsystem (auch bekannt als das 1931er-System) verabschiedet.

Wo liegt das Problem, wenn beide Aspekte über ein Jahrhundert bzw. fast ein Jahrhundert anscheinend gut geregelt sind? Mehrere Menschengenerationen haben nicht gelernt zu begreifen, womit sich die CIE hier beschäftigt. Denn Helligkeit gibt es nicht. Sie ist eine Empfindung. Die Definition des Lichts dient nicht dazu, diese Empfindung messbar zu machen, sondern die Lichtmenge, die eine Lampe erzeugt. Wenn man dieses so definierte Licht in einen Raum bringt, wird es darin hell. Wie hell? Das lässt sich leider nicht sagen. Es hängt davon ab, wie das Licht verteilt wird und was da in dem Raum sonst an hellen Objekten vorhanden ist. Licht wurde definiert, um eine Brücke zwischen der physikalischen Menge des Lichts und der menschlichen Wahrnehmung zu schlagen. Vorsicht, auf der Brücke kann man leicht ausrutschen.

Nicht etwas, sondern wesentlich schlimmer sieht es mit der Farbe aus. Diese gibt es erst recht nicht, auch wenn man im Malergeschäft Regale voller Töpfe sehen kann, in denen Farbe lagert. Wenn man sich eine Dose greift, sieht man darauf viele gesetzlich vorgeschriebene Angaben, z.B. zu Sicherheit und Entsorgung, aber mindestens eine Bezeichnung der Farbe, z.B. „Premium-Seidenmattlack“, und eine Nummer dazu: z. B. „RAL 7000 Fehgrau“. Die letztere Nummer wird man allerdings in keinem Fachgeschäft sehen, sie gehört zu U-Booten der Bundesmarine als Überwasseranstrich. Der Unterwasseranstrich war früher unterschiedlich je nach Einsatzgebiet, Ostsee oder Nordsee. Denn Farben sieht niemand absolut, sondern immer in Verbindung mit dem beleuchtenden Licht und mit der Umgebung.

Wenn man Farben nicht absolut sehen kann und jedes Farbensehen vom auffallenden Licht abhängt, muss man, wenn man mit Farben oder farbigen Objekten handeln will, wenigstens eine verlässliche Grundlage für die Erscheinung schaffen. Genau dafür sorgen die sog. Normlichtarten, die die CIE im Laufe der Jahrzehnte definiert hat. Sie hießen einst A, B und C.

Normlichtart A war 1931 für fast alle Umgebungen im Innenraum maßgeblich. Sie entsprach der Wolfram-Glühlampe (ca. 2856 K). Sie ist bis heute der Standard für künstliches Wohnraumlicht, auch wenn der Glühlampe mittlerweile das Licht ausgegangen ist. Normlichtart B sollte das direkte Sonnenlicht darstellen. Sie war kein Hit, weil es die direkte Sonne nur im Weltraum gibt. Auf Erden ist es noch niemandem gelungen, Sonnenlicht vom restlichen Licht zu trennen, außer im Labor.

Normlichtart C repräsentierte einst "durchschnittliches" Tageslicht ohne UV-Anteil (ca. 6774 K). Sie war entstanden, als sich die CIE noch nicht für UV verantwortlich fühlte. Sie war für die CIE in den 1930er Jahren ein Störfaktor. UV wurde eher als Problem wahrgenommen, da die damaligen Filterlösungen für Tageslichtsimulatoren den UV-Anteil des natürlichen Sonnenlichts kaum korrekt abbilden konnten. UV wurde eher als Problem wahrgenommen, da die damaligen Filterlösungen für Tageslichtsimulatoren den UV-Anteil des natürlichen Sonnenlichts kaum korrekt abbilden konnten.

Dann kamen die 1960er Jahre. Die CIE war mit ihrem Latein am Ende, weil ihre Normlichtarten Farben so "gut" wiedergaben, dass die Industrie nichts damit anfangen konnte. In der Industrie kamen immer mehr optische Aufheller (in Papier, Textilien, Wandanstriche und Waschmitteln) zum Einsatz. Diese Stoffe wandeln unsichtbares UV-Licht in sichtbares blaues Licht um. Um diese Farben korrekt zu messen, musste die Lichtquelle im Messgerät nun zwingend einen definierten UV-Anteil enthalten. Solche Stoffe wurden im Übrigen vor rund 200 Jahren entdeckt und benutzt. Man hatte herausgefunden, dass Auszüge aus der Rinde der Rosskastanie die Weißkraft von Leinen und Baumwolle verbesserten.

So wurde 1964 die D-Serie eingeführt (D50, D55, D65, D75). Diese enthält standardmäßig ein UV-Spektrum. Dumm nur, dass die CIE 1965 den Farbwiedergabeindex Ra (CIE 13) einführte, ohne die Wirkung von UV zu berücksichtigen. Das Konzept ist mittlerweile 1974 (CIE 13.2) und 1995 (CIE 13.3) revidiert worden, aber jeweils ohne UV. In der Industrie (Papier, Textilien, Waschmittel) wurden in den 90ern aber immer komplexere optische Aufheller eingesetzt. So werden zwar Produkte wie Stoffe oder Autos unter dem Licht bestimmter Normlichtarten geprüft, wer aber Lampen herstellt und verkauft, gibt den Farbwiedergabeindex ohne UV an.

Was bedeutet so etwas in der Praxis? Wenn Papier, Textilien, Waschmittel bei der Herstellung bzw. in der Prüfung mit UV bestrahlt und später ohne UV benutzt werden, dann haben sie einen Gelbstich. Textilien vergilben mit der Zeit ohnehin und sehen ohne UV nie frisch weiß aus. Eine Lampe mit der höchstmöglichen Farbwiedergabe ist bestenfalls in der Lage, acht Farben wiederzugeben. Darunter befindet sich keine einzige gesättigte Farbe. Wer freut sich, dass in seinem Wohnraum Asterviolett oder Senfgelb gut erscheinen?

Besonders schlimm ist das bei LED-Leuchtmitteln. Tatsächlich emittieren die meisten Standard-LEDs für den Haushalt so gut wie gar kein ultraviolettes Licht. Sie können aber sehr hohe Ra-Werte erreichen und täuschen damit eine sehr gute Farbwiedergabe vor. Es gibt UV-basierte weiße LEDs, bei denen der Chip UV-Licht aussendet, das eine spezielle Mischung aus verschiedenen Leuchtstoffen (Rot, Grün, Blau) anregt. Deren Farbwiedergabe ist besser, sie kommt aber nicht in der technischen Angabe zur Wirkung.

Sind solche Aspekte für den Praktiker relevant? In einem anderen Beitrag habe ich das Problem etwas ausführlicher behandelt und dargelegt, dass das Problem zum täglichen Leben gehört, so z.B. wenn man gerne Brühwurst isst (hier) oder seine neu gekauften Fummel abends in der guten Stube anprobiert. Man kann auch wertvolle Zeit verlieren, wenn man Farben aufeinander abstimmen muss. Einer der Geschädigten war ich, als ich für meine Doktorarbeit ein Modell des Berliner Olympiastadions erstellte. Es war 35 m² groß und hatte drei Farben (Grau = Tribüne, Grün = Spielfeld, Rostrot = Laufbahn). Diese Farben habe ich vor Ort gemessen und die entsprechenden Mischungen vorbereitet. Dazu gehörte das Färben von 10 m² Frotteestoff mit den Schattierungen frisch gemähten Rasens. Das Streichen und Belegen des Modells hat etwa eine Woche gedauert. Ein paar Wochen später kam der Scheinwerfer, der das Ganze beleuchten sollte. Dieser hatte aber einen hohen UV-Anteil. So musste ich die ganze Prozedur wiederholen. Und die ganzen Farbmischungen unter dem Licht des Scheinwerfers neu erstellen.

Die Lampe in diesem Scheinwerfer stammte von einem der namhaftesten Hersteller, dessen Laborchef ich sehr gut kannte. Dieser hat mir nichts von den späteren Problemen erzählt. Der Scheinwerfer selbst war entworfen worden, um eine der "heiligen" Stätten des deutschen Sports, das Münchner Olympiastadion, zu beleuchten. Auch der Planer dieser Sportstätte hatte mir nichts davon erzählt. Dieser war aber einer der wichtigsten Berater meines Projekts.

"Mein" Problem, also die Beleuchtung des wichtigsten Stadions in München, sollte sich mehrere Jahrzehnte später wiederholen. Diesmal wurde es richtig teuer. Als die Allianz Arena eine "moderne" Beleuchtung bekam, war das Fernsehen mit dem Bild unzufrieden. Und zweitens verkümmerte der Rasen. Man hatte vergessen, dass die alten Scheinwerfer UV abstrahlten, die neuen mit LED nicht. So musste nachgerüstet werden, und das nicht zu knapp. In der TZ war zu lesen: "Den edlen Rasen streicheln 540 UV-Strahler mit ihrem Licht, wenn kein Spiel auf dem Programm steht." (Gelesen am 29.01.2024 hier) Hingegen meint Bayern München selber, sie hätten "Zusätzliche UV-Leuchten für das optimale Fernsehbild …" (hier)

Wer glaubt, die Planer der Allianz Arena und ich hätten zu dusselig gehandelt, sollte sich das letzte Opfer ansehen, das sich in die Irre führen ließ (hier). Es war Prof. Manfred Richter, der Schöpfer des DIN-Farbensystems. Er konnte trotz einer Farbsehschwäche Testfarben richtig abschätzen. Aber nicht die fehlende Wirkung von optischen Aufhellern. Licht ist eben optische Strahlung, die direkt eine Sehempfindung hervorruft. Dass es auch indirekt dazu beiträgt, ist seit 200 Jahren bekannt, seit 1964 als relevant erkannt, wird aber erst im Laufe des 21. Jahrhunderts in die Farbwiedergabe einfließen. Bis dahin ist niemand vor Irrtümern sicher, obwohl das Leuchtmittel LED eine schnellere Berücksichtigung gefordert hätte. Gottes Mühlen mahlen langsam, noch langsamer handelt …

 

Warum es derzeit nicht möglich ist, Gesetze und Normen mit Bestimmungen zu Licht zu revidieren

Ich sehe das Bessere und heiße es gut,
doch dem Schlechteren folge ich.

Ovid

Zum Thema

Normen und Basis ihrer Festlegungen

Normen mit Festlegungen bezüglich der Beleuchtung gibt es im systematischen Sinne seit den 1930er-Jahren. Die erste wirklich umfassende deutsche Norm für die Beleuchtung mit künstlichem Licht war die DIN 5035, die im November 1935 erstmals veröffentlicht wurde. Sie definierte erstmals Richtwerte für die Beleuchtungsstärke in Arbeitsstätten und Wohnräumen. Es ging nicht mehr nur darum, dass Licht "da" ist, sondern dass es hell genug für bestimmte Sehaufgaben ist (z. B. im Büro oder in der Industrie).

Die ersten “normativen” Bestimmungen an die Beleuchtung stellten in den 1920er Jahren die Experten für Scientific Management auf, z.B. W.H. Leffingwell in “Scientific Office Management“.  Leffingwells Empfehlungen füllten eine Liste von gerade mal 12 Arbeitsbereichen im Büro aus.

Was diese Liste nicht sagt, ist, wann die darin genannten Beleuchtungsstärken benötigt würden. Denn üblich war damals, dass man während des Tages arbeitet („9to5“). Dass die Zeit für die Beleuchtung eine Bedeutung hat, hat sich bis heute bei vielen nicht herumgesprochen. Sie wurde erst im 21. Jahrhundert ein Thema. Allerdings ist es sehr relevant.

Die Chronobiologie, die erst im Jahr 1960 als eigenständige akademische Disziplin anerkannt wurde, brachte die Erkenntnis, dass die sog. nichtvisuellen Wirkungen des Lichts von dem Zeitpunkt der Lichtexposition abhängen. D.h., das gleiche Licht am Morgen wirkt sich anders aus als am Abend, wenn alle sonstigen physikalischen Bedingungen gleich sind. Das liegt daran, dass viele Körperfunktionen dem Rhythmus des Tages folgen.

Diese Wirkungen hören zudem nicht auf, wenn man das Licht abschaltet, sie wirken nach. Hingegen gibt es für das Sehen keine vergleichbaren Wirkungen. Nach einer gewissen Zeit der Gewöhnung, in der Fachsprache Adaptation, sieht man gleichbleibend gut, bis das Licht abgeschaltet wird. Diese Zeitspanne ist zudem relativ kurz und beträgt von wenigen Sekunden (moderate Helladaptation) über ca. 10 Minuten (Farbumstimmung) bis ca. 30 Minuten (vollständige Dunkeladaptation). All diese Vorgänge hinterlassen keine bleibenden Spuren, außer vielleicht Ermüdung, die aber sehr schwer nachzuweisen ist. Nach geltender Meinung führen Adaptationen mit Sicherheit nicht zu bleibenden Schäden.

Anders die nichtvisuellen Wirkungen. Diese können von Schlafstörungen bis Krebserkrankungen reichen. Die Ersteren lassen sich im Labor relativ leicht nachweisen. Hingegen ist die Wissenschaft bei den Krebserkrankungen seit etwa 1980 dabei, eine ursächliche Beziehung mit dem künstlichen Licht zu erforschen. Das gestaltet sich aus mehreren Gründen schwierig. Erstes Hindernis ist das Tageslicht. Menschen leben und arbeiten zumindest teilweise unter Tageslicht. Dass die Qualität des Tageslichts eine Beziehung zu Krebserkrankungen hat, wurde bereits in den 1980er Jahren festgestellt. D.h., eine festgestellte Erkrankung bzw. ein Schutz vor Erkrankungen könnte mit dem Tageslicht zusammenhängen, was den Nachweis der künstlichen Beleuchtung als Verursacher erschwert. Das zweite Hindernis besteht im Wirkmechanismus. Eine direkte Wirkung von Licht auf eine Krebsentstehung ist schlecht vorstellbar. Nicht einmal bei Hautkrebs, der durch Strahlungseinwirkungen entstehen kann, ist eine ursächliche Wirkung leicht nachweisbar.

Ein Wirkmechanismus scheint bei Schichtarbeitern nachweisbar, bei denen der Melatoninhaushalt im Blut gestört ist. Studien an Schichtarbeitern (insbesondere bei Pflegepersonal) haben gezeigt, dass ein chronisch gestörter Melatoninhaushalt mit einem erhöhten Risiko für bestimmte Krebsarten korreliert, vor allem Brustkrebs und Prostatakrebs. So hat die WHO (Weltgesundheitsorganisation) die Schicht- und Nachtarbeit als "wahrscheinlich krebserregend" (Gruppe 2A) eingestuft, da sie den Biorhythmus stört, was das Risiko für bestimmte Krebsarten wie Brust-, Prostata- und Darmkrebs erhöhen kann. Der vermutete Wirkmechanismus beruht auf den Wirkungen des Hormons Melatonin, das als starkes Antioxidans und „Radikalfänger“ wirkt. Es schützt die DNA vor oxidativen Schäden. Aktuelle Studien (z. B. Zanif et. al. Melatonin supplementation and oxidative DNA damage repair capacity among night shift workers: a randomised placebo-controlled trial. In Occupational and Environmental Medicine (März 2025) weisen darauf hin, dass Melatonin die körpereigenen Reparaturmechanismen der DNA während des Schlafs verstärkt. Lichtverschmutzung bei Nacht unterdrückt die Ausschüttung von Melatonin und schwächt diesen Schutzschild.

Für alle Menschen wird davon ausgegangen, dass die Umgebung tagsüber hell sein sollte, weil der Mensch an sich lichtliebend, also phototroph, ist. Die in den Arbeitsstätten vorhandenen Lichtniveaus liegen weit unter dem erforderlichen Lichtbedarf. Stets gleichbleibendes Licht in Arbeitsumgebungen, das zudem viel schwächer ist als in der Natur, stört die circadiane Rhythmik ebenfalls.

Als Quintessenz der langjährigen Forschung haben 18 führende Chronobiologen eine Empfehlung für ein gesundes Zeitregime für die Beleuchtung erarbeitet. (Brown et. al. Recommendations for healthy daytime, evening, and night-time indoor light exposure, 2021) Dieses gibt vor, dass das Licht in den Innenräumen tagsüber (zwischen 06:00 und 19:00 Uhr) viel stärker sein müsste als heute üblich. Zwischen 19:00 Uhr und 22:00 Uhr ist ein erheblich reduziertes Lichtniveau zulässig. Danach soll bis zum nächsten Morgen fast absolute Dunkelheit herrschen. Das Regime ist im folgenden Bild skizziert:

(Anm.: 1 mel-EDI lx ist je nach Art (Spektrum) des Lichts 1 lx (Tageslicht) bis 10 lx (Kerzenlicht). Bei einer üblichen Bürobeleuchtung ist es ca. 1,5 lx vertikal auf dem Auge. Somit entsprechen 250 lx einer Beleuchtungsstärke von etwa 1200 lx horizontal.)

Lichtverschmutzung neu definiert – Beleuchtung kann auch als Lichtverschmutzung gelten

Unter Lichtverschmutzung versteht man im Allgemeinen überflüssige künstliche Beleuchtung am falschen Ort oder zur falschen Zeit. Hingegen wird niemand die Beleuchtung der Straßen nachts oder der Büros während des Tages als Lichtverschmutzung bezeichnen. Erst recht wird niemand auf die Idee kommen, das Licht der Handys oder der Computer in diese Kategorie einzuordnen. Aber von der physiologischen Wirkung her ist das Vorgehen konsequent. Ein Körper weiß nicht, ob das Licht um ihn herum einen Zweck hat oder unbeabsichtigt ist.

Die Einordnung einer Beleuchtung als Lichtverschmutzung erfolgt nicht auf physikalischer Basis, sondern aufgrund einer unbeabsichtigten negativen Wirkung auf den Menschen oder auf die Umwelt. So ist z.B. die Beleuchtung von Straßen eine beabsichtigte Wirkung. Hingegen zählen die dadurch entstehenden Irritationen für Insekten oder deren Jäger wie die Fledermäuse zur Lichtverschmutzung.

So gesehen haben die Chronobiologen das künstliche Licht am Abend und in der Nacht faktisch zu einer Lichtverschmutzung erklärt. Aber genau die Beleuchtung in diesem Zeitraum war der Grund für die Erfindung des künstlichen Lichts noch während der Eiszeit. Zudem kann man dem Rat der Forschenden nicht einmal dadurch folgen, indem man die Beleuchtung ausschaltet. Die Bildschirme erzeugen abends und nachts ein Vielfaches von dem als zulässig angesehenen Licht. Man dürfte deswegen abends und nachts keine Bildschirme benutzen. Nichtsdestotrotz folgte die Empfehlung konsequent auf der Basis von Erkenntnissen intensiver Forschung.

Was zu ändern ist … und wie?

Im normalen Leben reagiert man auf Gefährdungen am effektivsten durch Abschaffen ihrer Ursachen. Das gelingt allerdings nur in relativ seltenen Fällen. So kommt niemand auf die Idee, das Auto abzuschaffen, weil es viele Menschen das Leben kostet. Man behilft sich mit vielen Einzelmaßnahmen, zuweilen auch konzertiert, bis der Schaden hinreichend klein genug ist. So gab es in Deutschland 1970 21.332 Tote in Westdeutschland und 2.139 in der DDR, also insgesamt 23.471 Tote. In 2025 gab es etwa 2.800 Tote, obwohl das Verkehrsaufkommen und der Fahrzeugbestand um ein Vielfaches höher waren. Auch in der Arbeitswelt verfährt man häufig ähnlich, wenn die Ursache selbst nicht beseitigt werden kann.

Da man davon ausgehen kann, dass Menschen nachts Licht machen wollen, selbst wenn es verboten wäre, könnte man die Erkenntnisse der Chronobiologie nutzen, um die Unterdrückung des Melatonins durch Licht zu vermeiden. Dies würde z.B. bei Licht ohne blaue Anteile funktionieren, weil die Melatoninunterdrückung nachweislich durch die Blauanteile des Lichts erfolgt.

Man kann zudem versuchen, nur so viel Licht zu erzeugen, wie gerade nötig. Diese Maßnahme ließe sich mit der ersten koppeln, indem man reduziertes Licht und Licht mit der geringsten Wirkung auf das Melatonin benutzt.

Was man auch sonst noch alles anstellen könnte, ist, die Gesetze zu ändern, die die gleiche Beleuchtung bei Tage und in der Nacht fordern. Und dazu die Normen, die dasselbe empfehlen. Wenn eine Anforderung gilt, eine bestimmte Beleuchtungsstärke zu erzeugen, unabhängig von der Tageszeit, widerspricht diese eindeutig dem Stand der Wissenschaft.

Zu den gesetzlichen Bestimmungen

Indirekte und direkte Bestimmungen

Gesetzliche Bestimmungen, die sich auf die künstliche Beleuchtung auswirken, sind indirekt solche, die sich auf den Stand der Technik beziehen. Dies ist zunächst ASR A3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung (Neufassung Mai 2023), die die ArbStättV auslegt. Zum anderen gilt DIN EN 12464-1 (Ausgabe 2021) formal auch als Stand der Technik, deutsche Ausgabe einer europäischen Norm. Selbst wenn eine Vorschrift mit einem direkten Bezug zu einem Sachverhalt wichtiger zu sein scheint, sind es die indirekten Auswirkungen, die schwerer zu ermitteln und zu beseitigen sind. So kämpft derzeit die Bundespolitik mit “Vorschriften“ zum Bauen, die die Erstellung von Gebäuden verteuern und in die Länge ziehen. Ändern kann sie nur die direkten Bezüge.

Direkt auf die künstliche Beleuchtung bezieht sich die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) in „Anhang Anforderungen und Maßnahmen für Arbeitsstätten nach § 3 Absatz 1“ unter 3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung: (6) Die Beleuchtungsanlagen sind so auszuwählen und anzuordnen, dass dadurch die Sicherheit und die Gesundheit der Beschäftigten nicht gefährdet werden." (Mehr zu Sichtverbindung hier)

Diese Bestimmung ist eine umfassende Vorschrift, die über allen Normen steht und deren Bestimmungen die aller Normen außer Kraft setzen. Normen dürfen zudem keine Bestimmungen enthalten, die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten berühren.

Zu den Normen und ihren Bestimmungen zu nichtvisuellen Wirkungen

In Deutschland sind derzeit zwei Normen gültig, die sich auf die künstliche Beleuchtung von Arbeitsplätzen beziehen:

  • DIN EN 12464-1: 2021-11 Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsstätten - Teil 1: Arbeitsstätten in Innenräumen; Deutsche Fassung EN 12464-1:2021
  • DIN EN ISO 9241-6: 2001-03 Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten - Teil 6: Leitsätze für die Arbeitsumgebung (ISO 9241-6:1999); Deutsche Fassung EN ISO 9241-6:1999)

 

DIN EN 12464-1: 2021-11 ist eine Beleuchtungsnorm für Arbeitsstätten, die ein europäisches Gremium erstellt hat. Deutschland muss formal diese übernehmen und darf keine gleichwertige Regelung mit dem gleichen Geltungsbereich schaffen. Falls eine europäische Norm mit den Gesetzen eines Landes in Konflikt steht, muss darin eine sog. A-Abweichung für Klärung sorgen, z.B. durch eine Erklärung, dass eine bestimmte Bestimmung in diesem Land nicht gilt. Im Falle von EN 12464-1 musste in einem nationalen Vorwort erklärt werden, dass eine Regelung für die Beleuchtung von Arbeitsstätten die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) zuständig ist. Die Norm darf daher keine Bestimmungen zur Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten enthalten. Daher gibt sie an, dass ihre Bestimmungen für Sehkomfort und Sehleistung gelten: “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." EN 12464-1 erwähnt nichtvisuelle Wirkungen in einem informativen Anhang, der keine Anforderungen oder Empfehlungen enthält. Mögliche Konsequenzen für Beschäftigte mit nicht "normalem" Sehvermögen werden nicht angegeben.

DIN EN ISO 9241-6 ist eine ergonomische Norm, die eine gesunde und angenehme Umgebung erzielen will und nicht nur auf die Beleuchtung abhebt. Die Beleuchtung liefert einen gewissen Beitrag dazu. Ihre Ausgestaltung wird aber begrenzt durch das vornehmliche Arbeitsmittel, den Bildschirm, dessen Bild prinzipiell bei jedem Lichteinfall an Qualität verliert. Der Verlust an Bildqualität muss daher wirksam begrenzt werden.

Zudem wurde im Jahr 2022 eine DIN/TS 67600 veröffentlicht, die sich auf die nichtvisuellen Wirkungen von Licht bezieht:

  • DIN/TS 67600:2022-08 Ergänzende Kriterien für die Lichtplanung und Lichtanwendung im Hinblick auf nichtvisuelle Wirkungen von Licht

DIN/TS 67600 beschreibt laut DIN die nichtvisuellen Wirkungen des Lichts auf den Menschen (Ursache-Wirkungs-Beziehungen) übergreifend für viele Lebensbereiche. Überall, wo sich Menschen über längere Zeiträume aufhalten, können die nichtvisuellen Wirkungen des Lichts bei der Beleuchtung eine Rolle spielen. Daher beschreibt dieses Dokument den Einsatz von Beleuchtung zur Förderung von nichtvisuellen Wirkungen für alle Lebensbereiche, sowohl private als auch berufliche. Diese Norm enthält aber nur „Ergänzende Kriterien“. D.h., die Bestimmungen der Beleuchtungsnormen haben Vorrang, somit auch der Konflikt mit der Zeitabhängigkeit der Beleuchtungswirkung.

Zuletzt wurde auch unter Beteiligung deutscher Experten eine ISO/CIE-Norm ISO/CIE 8995-1:2025-01 Licht und Beleuchtung - Beleuchtung von Arbeitsstätten - Teil 1: Innenräume erarbeitet. Diese soll die globale Beleuchtungsnorm für alle Arbeitsstätten darstellen. (Meine Meinung zu globalen Beleuchtungsnormen hier) Allerdings braucht kein Land diese Norm anzuwenden. Sie verdient aber Beachtung wegen der juristischen Relevanz der Regelungen (Lex-posterior-Regel). Der lateinische Merksatz bedeutet übersetzt: „Das spätere Gesetz hebt das frühere Gesetz auf.“ Während man früher nach dem Jahr 2001 vorhergesagt hatte, man müsste die gesamte Lichttechnik neu ordnen, weil man einen neuen Empfänger im Auge entdeckt hatte, dessen Wirkungen man mit den bekannten Mechanismen nicht erklären konnte, geht ISO/CIE 8995-1 vom folgenden Bild aus, das in einem informativen Anhang erscheint als Zusatzinformation:

(Bild gezeichnet nach Kort, Y.A.W. and Veitch, J.A. From blind spot into the spotlight: Introduction to the special issue ‘Light, lighting and human behaviour’. Journal of Environmental Psychology, 2014)

Zum Stand der Technik der Beleuchtung von Arbeitsstätten

Stand der Technik ist ein unbestimmter Rechtsbegriff mit größter Bedeutung für das Handeln von Firmen und Behörden. Einfach gesagt: Es ist das „Level“, auf dem sich eine Technologie zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet. Stand der Technik ist das, was technisch machbar ist und von Pionieren erfolgreich eingesetzt wird, auch wenn es noch nicht „Mainstream“ ist. Es ist gleichgültig, woher die Erkenntnisse stammen, d.h. sie können weltweit gelten.

Da der Begriff Stand der Technik im Arbeitsschutz sehr unterschiedlich ausgelegt werden kann, lässt der Bundesminister für Arbeit für alle Bestimmungen der ArbStättV sog, ASR erarbeiten, die seit 1975 traditionell Arbeitsstättenrichtlinie heißen. Die Bezeichnung seit 2004 lautet „Technische Regeln für Arbeitsstätten (ASR)“. Diese werden regelmäßig aktualisiert, um den „Stand der Technik“ abzubilden. Sie enthalten standardmäßig die Phrase:

Die Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) geben den Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene sowie sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten beim Einrichten und Betreiben von Arbeitsstätten wieder.

Somit ist die ASR A3.4 formal der Stand der Beleuchtungstechnik für Arbeitsstätten.

Allerdings behandelt ASR A3.4 nicht alle Aspekte der Beleuchtung, die für den Menschen relevant sind. So wird zwar eine Begrenzung der Blendung gefordert, aber kein Bezug auf die Entblendung von Leuchten (UGR-Verfahren) genommen. Es wird nur gefordert, Leuchten und Leuchtmittel geeignet auszuwählen und anzubringen. Die entsprechende Information findet sich z.B. in DIN EN 12464-1.

Auch das Flimmern von LED-Lampen und Leuchten wird nur gestreift und gefordert, dass es nicht zu Unfallgefahren oder Ermüdung führen darf. Man müsste die hinreichende Information anderswo suchen. Gerade das Flimmern bildet ein heißes Thema, um das in Brüssel gerungen wird.

ASR A3.4 ist nicht kompatibel mit den Normen, was die Vertikalbeleuchtungsstärke angeht. So fordert sie eine mittlere vertikale Beleuchtungsstärke nur für bestimmte Arbeitsplätze (Bücherregale, Wandtafel). Hingegen wird in DIN EN 12464-1 eine “mittlere zylindrische Beleuchtungsstärke im Tätigkeitsraum“ für fast alle Arbeitsplätze gefordert. Diese soll ein besseres Sehen von Gesichtern und ein besseres Helligkeitsgefühl durch hellere Wände und Decken erzeugen. Zu diesem Zweck werden Anforderungen an die Beleuchtungsstärke an den Wänden und der Decke gestellt.

Die „zylindrische“ Beleuchtungsstärke ist eine Zusammenrechnung von vertikalen Beleuchtungsstärken aus allen Richtungen, die als Maß für die nichtvisuelle Wirkung einer Beleuchtung benutzt wird. Somit wäre ein solches Maß in den Normen vorhanden, in der ASR A3.4 nicht. Allerdings bezieht sich dieses Maß auf den visuellen Komfort, was der immer sein mag. Denn visueller Komfort wird in keiner Norm und in keinem Wörterbuch definiert. (mehr unter Visuellen Komfort Realisieren - mit Normen oder ganzheitlich  .

Dafür darf eine Norm keine Anforderungen enthalten, die Sicherheit und Gesundheitsschutz betreffen. Das Nationale Vorwort von DIN EN 12464-1 besagt: „Grundsätzliche Anforderungen an die Beleuchtung hinsichtlich der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Beschäftigten bei der Arbeit werden in Deutschland nicht in dieser Norm, sondern in der Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) geregelt.“ Die Konsequenzen können gravierend sein: „Werden die Planung und/oder der Betrieb von Beleuchtungsanlagen in Arbeitsstätten ausschließlich nach dieser Norm vorgenommen, kann das dazu führen, dass die o. a. staatlichen Mindestanforderungen oder die Anforderungen der Unfallversicherungsträger an die Beleuchtung nicht eingehalten sind.” Es werden fünf gravierende Abweichungen festgestellt. Somit wäre ein Lichtplaner verpflichtet, die ASR A3.4 einzuhalten, selbst wenn er den Auftrag hätte, eine normgerechte Beleuchtung zu erstellen.

In Klartext: Der Staat erkennt die Beleuchtungsnorm nicht als gleichwertig mit seinem Papier zum gleichen Thema an, das er als „Stand der Technik, Arbeitsmedizin und Hygiene sowie sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten“ deklariert. Das Letztere, sonstige gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse, bezieht sich auf das Betriebsverfassungsgesetz, das den Arbeitgeber verpflichtet. gesicherten arbeitswissenschaftlichen Erkenntnisse zu beachten (BetrVG § 91). Tut er das nicht, kann die Mitarbeitervertretung Mitbestimmung einfordern oder gar die Lösung ablehnen.

Dass der Staat seine Regelung als juristisch geltend erachtet, folgt aus dem Arbeitsschutzrecht, wonach in der EU nur Staaten solche Regelungen treffen dürfen. Zudem ist hier sichergestellt, dass die Anpassung an die Bedürfnisse der Arbeitswelt zeitnah erfolgt. Hierfür arbeiten die Ausschüsse unter der Kontrolle der BAuA, der für den Arbeitsschutz zuständigen Behörde, unter Beteiligung der Sozialpartner.

Die Lage ist unbefriedigend für jeden Planer, weil in der ASR A3.4 manche Aspekte fehlen, dafür würde eine Planung nach der Norm nicht den Stand der Technik bezüglich Sicherheit erfüllen.

Was müsste in den Normen geändert werden

Alle genannten Normen außer DIN/TS 67600 beruhen auf Vorstellungen bezüglich des Sehens. DIN EN 12464-1 oder ISO/CIE 8995-1 sind zwar neueren Datums, ihre Regelungen sind allesamt aus DIN 5035-2 aus dem Jahr 1979 entstanden bzw. sie enthalten Erweiterungen.

Bei ISO 9241-6 besteht eine Aufforderung zu einer Aktualisierung seit dem Jahr 2011. Da diese Norm aber keine Beleuchtungsnorm ist, sondern Aspekte der Beleuchtung im Rahmen der gesamten Arbeitsumwelt behandelt, sollte ihre Revision nach einer entsprechenden Revision der Beleuchtungsnormen erfolgen. Nunmehr hat CEN die EN 12464-1 im Jahr 2021 revidiert, die CIE hat ISO/CIE 8995 im Jahr 2025 ebenso, aber in den Anforderungen findet man nichts zu den gesundheitlichen Wirkungen, also zu den nicht visuellen Wirkungen. (Anm. Diese werden in einem informativen Anhang erläutert. Solche Anhänge ziehen keine Konsequenzen nach sich.)

Für Computernutzer sieht die Sache noch schlechter aus, weil sie mit Bildschirmen arbeiten müssen, die mehr blaues Licht erzeugen als jede Beleuchtung und zudem immer im Blickfeld stehen. D.h., wenn die Erkenntnisse der Chronobiologie zutreffen, sind Computernutzer allein deswegen schlimmer dran. Hinzu kommt, dass die Beleuchtungsnormen die Computernutzung nicht einmal angemessen berücksichtigen.

Die Weltorganisation der Lichttechnik, CIE, hat sich in einem Memorandum von 2015 mit dem Titel “CIE Statement on Non-Visual Effects of Light - RECOMMENDING PROPER LIGHT AT THE PROPER TIME” zu einer Änderung der lichttechnischen Regelwerke im Sinne der Zeitabhängigkeit der Wirkungen der Beleuchtung bekannt. Diesem Ziel entsprechend wurde eine globale Norm CIE S 026:2018 “CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light” erarbeitet, die lichttechnische Größen nach ihrer nichtvisuellen Wirkung berechnet und dabei statt Größen wie Lux neu auf der Basis dieser Wirkungen einführt (“melanopische” Größen).

Das Memorandum wurde mit dem gleichen Titel 2019 neu veröffentlicht. Die dritte Version erschien im Jahr 2024 mit einem etwas veränderten Titel: “CIE Position Statement on Integrative Lighting - Recommending Proper Light at the Proper Time”. Mittlerweile hatte man die “nichtvisuellen Effekte“ gegen “Integrative Lighting“ ausgetauscht, dessen Bedeutung wie folgt definiert wurde: “lighting integrating both visual and non-visual effects, and producing physiological and/or psychological benefits upon humans “ (in ISO/TR 21783). Auf Deutsch ist das ein Beleuchtungskonzept, das nicht nur dafür sorgt, dass man gut sehen soll, sondern auch die biologische und psychologische Wirkung von Licht auf den Menschen berücksichtigen will. Integrative Lighting sollte nicht mit "Integrierende Planung" verwechselt werden. Integrierende Planung bedeutet, dass nicht nur die visuellen, nichtvisuellen und emotionalen Wirkungen von Licht berücksichtigt werden, sondern auch die bauliche Lage und Nutzungen des Objektes, die wesentlichen Einfluss auf den Tageslichtanteil und damit auch auf die Planung der Beleuchtung haben.

Dies bedeutet aber, dass die bisher geplanten und ausgeführten Beleuchtungen dies nicht tun. Diese Interpretation ist nicht meine Vorstellung, sie folgt aus den Geltungsbereichen der Normen.

Was hat sich seit dem Jahr 2001 tatsächlich geändert?

Im Grunde genommen, unterscheiden sich die neueren Normen, EN 12464-1:2021 oder ISO/CIE 8995:2025 nicht grundsätzlich von ihren Vorgängern aus den Jahren 2011 bzw. 2002. Hat ein Autor wie Leffingwell im Jahre 1931 eine Tabelle aufgestellt, auf der z.B. für „Bookkeeping and accounting“ (typische Büroarbeit) 30 fc (= 323 lx) gefordert wird, findet man in den beiden Normen rund das Hundertfache an Tabellen, bei denen primär eine Beleuchtungsstärke von etwa in der gleichen Höhe gefordert wird. Daneben werden weitere Werte angegeben, z.B. für die zylindrische Beleuchtungsstärke an Wänden oder Decken, die nichts mit den Erkenntnissen der Chronobiologie zu tun haben, sondern mit dem visuellen Komfort. Kein Mensch außer wenigen Lichttechnikern weiß, was eine zylindrische Beleuchtungsstärke sein soll. Dass irgendjemand deren Wirkung auf die Gesundheit und Psyche von Arbeitnehmern untersucht haben könnte, ist so wahrscheinlich wie die Existenz von Einhörnern.

Das ist so verwunderlich nicht, weil sich die lichttechnische Industrie, die sich einst vehement für die Berücksichtigung der nichtvisuellen Wirkungen einsetzte, leise davon verabschiedet hat. Sie propagierte diesbezügliche Bemühungen als ein Konzept namens HCL (human centric lighting), das eine Beratungsfirma ihr empfohlen hatte. Dieses Konzept wurde geräuschlos begraben. Ein vor 20 Jahren groß angelegtes Projekt, PLACAR = Plasma LAmpen für CirCAdiane Rhythmen, das vom Forschungsministerium gefördert wurde, verschwand gar relativ spurlos. (zum Kapitel PLACAR)

Stattdessen gab sich die CIE damit zufrieden, einen ISO-Technical Report, ISO/TR 21783 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects, zu veröffentlichen, der keinerlei Anforderungen enthält. Die Wahl der Form dieses Reports, TR = informativ per se, zeigt, dass nicht die Absicht bestanden hat, Anforderungen an die Beleuchtung zu stellen, die sich nach den chronobiologischen Erkenntnissen richten. Das Format erlaubt nicht einmal Empfehlungen.

Die deutschen Normer haben allerdings das einst gesetzte Ziel nicht aus den Augen verloren. Sie erarbeiteten die Norm DIN/TS 67600, die die Anwendung der chronobiologischen Erkenntnisse in der Beleuchtung regelt. Sie mussten sich allerdings damit zufriedengeben, dass ihre Information nachrangig bleibt.

Allzu verwunderlich ist der Zustand angesichts der letzten Ausgabe des CIE-Memorandums „CIE Statement on Non-Visual Effects of Light - RECOMMENDING PROPER LIGHT AT THE PROPER TIME“ nicht. Denn man muss nicht einmal zwischen den Zeilen lesen können, um die Kehrtwende zu erkennen: Die neuen Empfehlungen lassen sich auch so lesen, dass die Erkenntnisse schwer Anwendung finden können. Insbesondere u.a.

  • Zweifel daran, ob die für den Tag erforderliche minimale vertikale Beleuchtungsstärke 250 lx M-EDI sich mit der Energieeffizienz vereinbar sind, und ob man diese ohne Blendung und Verlust an Sichtbarkeit (auf Bildschirmen) realisieren kann,
  • Zweifel daran, ob eine über den Tag gleichmäßig verteilte Bestrahlung erreicht werden kann, sowie ob das überhaupt dem Konzept passt. Denn die gleichbleibende Beleuchtung war zuvor als eine Ursache für die Störung der circadianen Rhythmik identifiziert worden.
  • Zweifel daran, ob in den Abendstunden eine Beleuchtungsstärke von 10 M-EDI ausreichen würde, um den Sehanforderungen zu genügen.

 

Die wichtigsten Zweifel betreffen aber die Natur der Normen und Vorschriften zur Beleuchtung. Die CIE hebt hervor, dass diese für Räume oder Raumteile gelten, aber nicht für Individuen. Die Mitarbeitende kann man in der Arbeitswelt wohl kaum in Räume verweisen und innerhalb dieser Räume so platzieren, dass sie optimal bestrahlt werden.

Das Papier, das im August 2024 veröffentlicht wurde, verweist auf die Revision der Norm ISO/CIE 8995-1:2002, die seit 2025 vorliegt. Eine Änderung ist dabei aber nicht zu verzeichnen. Diese wird auch so bald nicht kommen. Denn die Empfehlungen der Chronobiologie beruhen auf dem Licht, das ins Auge fällt, wie das Bild zeigt:

Der günstig für eine melanopische Wirkung angezeigte Bereich lässt sich recht schlecht mit Leuchten bedienen, die an der Decke angebracht sind. Alle bislang geplanten und gebauten Beleuchtungen hatten das Ziel, die Sehobjekte zu beleuchten und nicht den Nutzer. Das Licht, das direkt ins Auge fällt, galt immer als Blendung bzw. als ein Beitrag zur Blendung. Die künstliche Beleuchtung von Arbeitsstätten fällt immer von der Decke nach unten. Die Beleuchtung durch das Tageslicht fällt zwar vornehmlich vertikal ein, aber genau deswegen werden die Arbeitsplätze so angeordnet, dass der Lichteinfall ins Auge am geringsten ist.

Die im obigen Bild eingezeichnete Ausrichtung des Auges entspricht nicht der Arbeitshaltung. Diese ist in allen Abbildungen in der Lichttechnik, die z.B. die Blendung darstellen, weit nach unten geneigt. In der Ergonomie ist ein Gesamtneigungenwinkel für das Auge von 35° zur Horizontalen genormt (DIN EN 9241-5:1998). Bei der Revision der gleichen Norm im Jahr 2024 änderte sich der Winkel nicht. Das bedeutet, dass bei einer korrekten Kopfhaltung am Arbeitsplatz das künstliche Licht nur geringfügig wirksam werden kann. Nur das Licht, das in dem Bereich zwischen der Horizontalen und 10º darüber einfällt, trifft den melanopisch günstigen Bereich im Auge. Nicht alle alles Licht von den Fenstern gehört dazu. Und nichts von der Beleuchtung an der Decke.

Die in dem Bild gezeigte Anordnung der Arbeitsplätze gilt nicht nur in Deutschland, sondern in vielen Ländern, deren Büros vornehmlich mit Tageslicht beleuchtet werden, als eine Art „Optimum“ zwischen der Tagesbeleuchtung und der Sichtverbindung auf der positiven Seite und der Blendung durch den Himmel und die Sonne auf der negativen. Auch die Beleuchtung mit dem künstlichen Licht folgt dieser Anordnung, indem man zwei Leuchtenreihen vom Fenster in das Rauminnere anordnet.

Wer also die Beleuchtung von Arbeitsstätten nach den neuen Erkenntnissen der Chronobiologie regeln will, muss nicht nur die künstliche Beleuchtung neu ordnen. Man müsste den Sinn der Beleuchtung überhaupt neu bestimmen.

Dies ist tatsächlich geschehen. So wurden die seit immer bestehende Zielsetzung der Beleuchtung sowie deren Definition geändert. Vermutlich seit der Erfindung der ersten Öllampe vor rund 17.000 Jahren diente die künstliche Beleuchtung dem Sehen. Die Definition der CIE entsprach genau dieser Verwendung: Von 1938 bis zum Jahr 2018 hieß es: „Beleuchtung – Anwendung von Licht, um Sehobjekte und Umgebungen des Menschen sichtbar zu machen.“ Seit 2018 ist Beleuchtung nur noch „Anwendung von Licht auf eine Szene, Objekte oder deren Umgebung“. Der Zweck der Anwendung wird nicht mehr angegeben.

Gründe für die Verschiebung der Revision von ISO 9241-6

Zu der Norm und den Gründen der (Nicht-)Revision

Wie schon oben erwähnt, dient diese Norm der Einordnung der Bedeutung und Ausführung der physikalischen Faktoren wie Beleuchtung, Klimatisierung, Lärm u.ä. für die Computerbenutzer. Die Norm verzichtet auf eigene Anforderungen, wie sie in den einzelnen (Branchen)Normen zu den behandelten Sachverhalten gestellt werden. Diese sind aus der Sicht des jeweiligen Gewerkes gestellt worden und stehen nicht selten mit denen der anderen Gewerke überkreuz. Will ein Planer bei der Besiedlung einer Arbeitsumgebung das Ganze i.S. der Nutzer optimieren, wäre seine Aufgabe praktisch unlösbar. Das ist aber der Auftrag von Büroplanern oder Designern für den Innenraum, und nicht die Erfüllung jeder Norm, die als auf einen Raum anwendbar erklärt worden ist.

Bei Anwendung von ISO 9241-6 können Lösungen, die im Einzelfall von bestimmten Anforderungen einer Branchennorm, z.B. aus den Bereichen Licht oder Akustik, abweichen, in ihrer Wirkung abgeschätzt und begründet werden. Ein solches Vorgehen ist nicht etwa ein Freibrief, um wohlüberlegte Regeln ignorieren zu dürfen. Es ist in der Architektur seit langem üblich und seit der Einführung der Gefährdungsbeurteilung im Arbeitsschutz am 21. August 1996 im neuen Arbeitsschutzgesetz methodisch angesagt.

Nach dem Prinzip der Gefährdungsbeurteilung wird nicht die Gesamtheit aller anwendbaren Normen und Regeln geprüft, indem man Checklisten abarbeitet, sondern die Wirkung einzelner Faktoren auf die Beschäftigten ermittelt. Die Prüfung ist auch keine einmalige Gelegenheit, um die Einhaltung aller Vorschriften formal abzuprüfen, sondern eine wiederkehrende mit dem Zweck, die Belastungen zu ermitteln und abzubauen.

Auch wenn die Einführung der Gefährdungsbeurteilung fast 30 Jahre her ist, haben selbst professionelle Organisationen ihren Sinn nur schlecht verstanden. Diejenigen, die Normen und sonstige Regeln schreiben, haben sie auch nicht verinnerlicht.

Zu dem Standard ISO/TR 9241-610

Erläuterung der Bedeutung nichtvisueller Wirkungen von Licht und Beleuchtung

Die Norm ISO 9241-6:1998 wurde entwickelt, um Leitlinien für die Arbeitsumgebung einschließlich der Beleuchtung zur Unterstützung des Sehvermögens zu geben. Seit der Entdeckung eines dritten Sensors im menschlichen Auge im Jahr 2001 haben umfangreiche Forschungen gezeigt, dass die Lichtexposition des Auges nicht nur die visuelle Wahrnehmung unterstützt, sondern auch viele Aspekte der menschlichen Physiologie und des Verhaltens beeinflusst, darunter circadiane Rhythmen, Wachsamkeit und Schlaf, Stimmung, neuroendokrine und kognitive Funktionen.

Benutzer interaktiver Systeme, die meist mindestens eine visuelle Anzeige alias Monitor enthalten, sind sowohl vom Licht, das ihre Arbeitsgeräte erzeugen, als auch von der Beleuchtung als Umweltfaktor betroffen. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse belegen, dass die Lichtexposition durch Arbeitsgeräte ein ähnliches Ausmaß erreichen kann wie die Umgebungsbeleuchtung (Brown et al., 2020). Solche Expositionen galten nie als Gefahr, weil die Intensitäten der Strahlungsquellen relativ gering sind. Dies gilt weiterhin für ihre Funktion, die das Sehen unterstützt.

Seit der Veröffentlichung des Internationalen Beleuchtungsvokabulars der CIE im Jahr 1938 wird Beleuchtung als die Verwendung von Licht zur Sichtbarmachung von Gegenständen definiert. In der 1987 veröffentlichten 4. Auflage lautete die Definition „Anwendung von Licht auf Szenen, Objekte oder deren Umgebung, damit diese gesehen werden können” (CIE, 1987). Die Rolle der Beleuchtung wurde in den letzten zwei Jahrzehnten vor dem Hintergrund wissenschaftlicher Erkenntnisse gründlich überdacht, sodass die international anerkannte Definition in der letzten Fassung geändert werden musste (CIE, 2019). Die Definition lautet nun „Anwendung von Licht auf eine Szene, Objekte oder deren Umgebung“ (e ilv 17-559). Diese historisch einmalige Änderung der Aufgabe der Beleuchtung wurde nicht einmal in Fachkreisen diskutiert oder kommuniziert.

Der nun fehlende Teil der Definition „… damit sie gesehen werden können“ wurde aufgrund der neuen, zusätzlichen Rolle des Lichts gestrichen. Sowohl Wissenschaftler als auch Praktiker fordern, dass bei der Gestaltung der Beleuchtung gesundheitliche Auswirkungen berücksichtigt werden. Derzeit ist „Licht und Gesundheit“ zu einem Slogan geworden, der auf das neue Ziel hinweist. Dies kann als Berücksichtigung und Unterstützung der menschlichen circadianen Rhythmen charakterisiert werden, die von der circadianen Uhr gesteuert werden. Obwohl solche Rhythmen seit Jahrzehnten untersucht werden, wurde die Entdeckung der molekularen Mechanismen, die sie steuern, 2017 mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet. Die Illustration des Nobelpreiskomitees kann auch als kurze Beschreibung für dieses Dokument dienen: „Diese Uhr [zirkadiane Uhr] hilft bei der Regulierung von Schlafmustern, Fressverhalten, Hormonausschüttung, Blutdruck und Körpertemperatur.

Ein großer Teil unserer Gene wird von dieser Uhr reguliert.“

Bild: Die circadiane Uhr (auch als circadianer Oszillator bekannt) und ihre Auswirkungen auf unsere Physiologie (aus der Presseerklärung des Nobelpreiskomitees, übersetzt)

Zur Geschichte der Nobelpreise für Medizin oder Physiologie und Licht

Es sei darauf hingewiesen, dass der erste Nobelpreis für Medizin 1903 an Niels Ryberg Finsen für seinen Beitrag zur Behandlung von Krankheiten mit optischer Strahlung verliehen wurde. Die neue Rolle des Lichts wurde nicht nur von Wissenschaftlern, sondern auch von verschiedenen Institutionen berücksichtigt, die sich mit Ergonomie, Arbeitsorganisation, Sicherheit und Gesundheit befassen. Aufgrund der Vielzahl relevanter Quellen wurde dieses Dokument auf der Grundlage von Dokumenten erstellt, die die veröffentlichten Ergebnisse von Expertenbewertungen der Literatur mit einer guten allgemeinen Übereinstimmung darstellen, obwohl sie mit einem Zeitunterschied von mehr als einem Jahrzehnt veröffentlicht wurden.

Der Standard ISO/TR 9241-610 „Auswirkungen von Licht und Beleuchtung auf Nutzer interaktiver Systeme“ bietet Anwendern interaktiver Systeme, also allen Computerbenutzern, eine Zusammenfassung des aktuellen Wissensstands zu ergonomischen Überlegungen hinsichtlich des Einflusses künstlicher (elektrischer) und natürlicher Beleuchtung von Umgebungen auf den Menschen, abgesehen vom Sehvermögen, mit dem Schwerpunkt auf nichtvisuellen Wirkungen.

Das Dokument kann darüber hinaus als Leitfaden für die Spezifizierung von Nutzungsumgebungen unter Berücksichtigung nicht-visueller Auswirkungen der Beleuchtung, auch als nicht-bildgebende Funktionen (NIF) bezeichnet, verwendet werden. Die therapeutische Nutzung von Licht und optischer Strahlung ist nicht Bestandteil dieses Dokuments.

Warum die Norm ISO 9241-6 dennoch nicht revidiert werden kann

Vielfalt an nichtvisuellen Wirkungen nicht adressiert

In der Vergangenheit wurde eine Vielfalt an nichtvisuellen Wirkungen des Lichts nachgewiesen, die sich nicht auf die Beleuchtung am Arbeitsplatz beschränken. Diese sind u.a.

  • die Hormonausschüttung verändern, wobei Melatonin das wichtigste Hormon ist, das viele physiologische Prozesse auslöst;
  • die „biologische“ Zeit des Menschen durch Beeinflussung des Tagesrhythmus einstellen und zurücksetzen;
  • wichtige Parameter des menschlichen Körpers wie die Körperkerntemperatur beeinflussen;
  • den thermischen Komfort durch Beeinflussung der Hauttemperatur beeinflussen;
  • die Gehirnaktivität über das für das Sehen übliche Maß hinaus beeinflussen;
  • die Herzaktivität beeinflussen;
  • den Geschmackssinn verändern;
  • die Stimmung und Erregung beeinflussen;
  • langfristige biologische Auswirkungen wie die Entstehung oder Hemmung bestimmter Krebsarten oder das Körperwachstum von Kindern verursachen oder auslösen.

 

Die meisten dieser Wirkungen wurden unter Laborbedingungen untersucht. In der Lichttechnik herrscht die Meinung, dass dies Lichtwirkungen seien. Allerdings ist Licht in Bezug auf nichtvisuelle Wirkungen falsch definiert. Es umfasst nur den Bereich der sichtbaren Strahlungen, während eine Expertenkommission der IES (Illuminating Engineering Society) im Jahr 2008 wie im Jahr 2018 bestimmt hat, dass für die Betrachtung der nichtvisuellen Wirkungen das gesamte optische Spektrum berücksichtigt werden muss. (Figueiro, M. G., Brainard, G. C., Lockley, S. W., Revell, V. L., & White, R. (2008). IES TM-18-08 Light and Human Health: An Overview of the Impact of Optical Radiation on Visual, Circadian, Neuroendocrine, and Neurobehavioral Responses. Illuminating Engineering Society of America)

Dieser Aspekt ist fundamental. Denn die CIE-Definition von Licht als sichtbare Strahlung wird nur von ihr und in Teilen der Lichttechnik geteilt. Die IES schrieb schon 1947, dass die CIE-Definition nur für die Zwecke der Beleuchtungstechnik für Menschen zum Sehen gilt. (The Lighting Handbook, Illuminating Engineering Society of North America, Ausgabe 1947, The Standard Lighting Guide.) Das Konzept der CIE beruht zwar auf „Tageslicht“, aber dieses ist nicht etwa das, was Menschen und Tiere draußen erleben, sondern eine Standardstrahlung mit der Farbtemperatur 6504 K (D65), die dem Himmel über Wien im Juni entspricht, allerdings ohne die Anteile von UV und IR. Das Normlicht selbst schließt aber die Strahlung von 300 nm bis 830 nm ein. Eine Lampe, die als „D65“ verkauft wird, muss aber nicht notwendigerweise UV enthalten. Jemand, der ein solches Licht, „Tageslicht“, für seine Studien benutzt, muss nur den Bereich von 380 nm bis 780 nm berücksichtigen. Selbst wenn er das nicht weiß, werden seine lichttechnischen Messgeräte nur diesen Bereich messen. Es ist zumindest verwirrend, dass das "Licht" gemäß CIE nicht alles enthält, was die CIE als Normlichtart definiert.

Da Versuche mit realen Lampen gefahren werden und nicht mit theoretischen Normlichtarten, darf man davon ausgehen, dass die Erkenntnisse auf sichtbarem Licht beruhen. Eine große Vielfalt von biologischen Prozessen wird jedoch von den Strahlungsanteilen UV und IR beeinflusst, was man an den therapeutischen Methoden mit diesen Strahlungen sehen kann. Es ist daher nicht sinnvoll, sich auf Licht als Ursache zu beschränken, sofern dies nicht nachgewiesen wurde.

Ein solcher Nachweis wäre zu schwer zu erbringen, weil das natürliche Licht in seinem Tagesrhythmus wiederkehrende Rhythmen auch für diese Strahlungen einschließt. D.h., ein klarer Sonnentag beginnt morgens mit einer “blauen Stunde“, die bei Sonnenaufgang in Gold-Gelb bis Orange übergeht. Dies wird begleitet von einer Zunahme der Beleuchtungsstärke. Die Morgensonne entspricht der Lichtfarbe Neutralweiß, sie wird mittags recht weiß. Bei Sonnenhöchststand erreicht sowohl das Licht als auch die UV-Strahlung das Maximum. Das Licht wird am Nachmittag gelblicher. Und abends sieht man eben das Abendrot. Etwa 60 % bis 75 % der gesamten täglichen UV-Dosis fallen in die Zeit von zwei Stunden vor bis zwei Stunden nach dem Sonnenhöchststand. Den absoluten Peak erreicht die Strahlung am „astronomischen Mittag“ (meist gegen 13:00 Uhr Sommerzeit), wenn der Weg der Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre am kürzesten ist. Die Temperaturentwicklung der Luft folgt derjenigen der Strahlung mit etwa 3 Stunden Verzögerung.

Vielfalt an „Tageslichtern“

Das folgende Bild zeigt diverse „Tageslichter“, wovon D65 der übliche Standard ist. Tageslicht in der Fotografie und im Druckwesen ist D50. Autolacke werden mit D55 geprüft, was dem Tageslicht mit Sonnenlicht näherkommt. Die US-amerikanische Industrie benutzt auch gerne D75, um Stoffe mit höherem Blauanteil zu prüfen.

Solche Fakten waren bei keiner Untersuchung der circadianen Wirkung von Licht und Beleuchtung ein Thema gewesen. Die Forschenden wären froh gewesen, hätten sie überhaupt das Licht korrekt messen können, denn die Wellenlänge der wirksamen Strahlung liegt in dem Bereich, wo die Lichtmessgeräte ihre größten Fehler haben. Zudem ist die Bestimmung des Lichts, das in das Auge eintritt, eine Kunst für sich.

Andere biologische Rhythmen nicht berücksichtigt

Circadiane Rhythmen sind nicht die einzigen biologischen Rhythmen. Sie sind zudem nicht unabhängig von den anderen. Sie stehen in engem Zusammenhang mit den jährlich wiederkehrenden Rhythmen, den circannualen. Der circannuale Rhythmus (ca. 365 Tage) steuert langfristige Prozesse wie den Winterschlaf, den Vogelzug oder die Fortpflanzung. Damit ein Organismus weiß, in welcher Jahreszeit er sich befindet, muss er die Tageslänge (Photoperiode) messen.

So kann eine Optimierung des circadianen Rhythmus, wie er von den Chronobiologen empfohlen wurde, dem Körper die immerwährend gleiche Jahreszeit vortäuschen. Ob dies beim Menschen der Fall ist, wurde im Rahmen der Studien zu Licht und circadianem Rhythmus nicht thematisiert. Hierzu wären viel längere Untersuchungszeiträume erforderlich, was die Möglichkeiten der Forschenden stark einschränkt.

Der Körper besitzt ein circadianes Fenster der Lichtempfindlichkeit (meist etwa 12 Stunden nach Sonnenaufgang). Fällt das Tageslicht in dieses Fenster (lange Tage im Sommer), werden hormonelle Prozesse für den „Sommermodus“ ausgelöst. Bleibt es in diesem Fenster dunkel (kurze Tage im Winter), schaltet der Körper auf den „Wintermodus“ um. Hierbei spielt das Melatonin eine Vermittlerrolle. Melatonin wird nur nachts ausgeschüttet (das „Hormon der Dunkelheit“). Da die Nächte im Winter länger sind als im Sommer, ist auch das Melatonin-Signal im Winter zeitlich länger ausgedehnt. Das Gehirn (speziell die Hypophyse) „liest“ die Dauer des Melatonin-Signals aus und erfährt so, ob es gerade Winter oder Sommer ist.

Die Folgen dieser Prozesse kennt jeder, selbst wenn er unter fast künstlichen Bedingungen lebt. Die vom Menschen besiedelten Gebiete der Erde reichen vom Äquator bis tief in die Polargebiete. Die Länge der hellen Stunden am Tag variiert derart stark, dass ein über das Jahr gleichbleibendes Regime für die Beleuchtung kaum Sinn machen kann.

Aus diesen Gründen kann der derzeitige Zustand des Wissens der Beziehungen zwischen Beleuchtung und Körperrhythmen nicht hinreichen, um ein circadian wirksames Licht für alle zur Norm zu erklären. Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Erkenntnisse individuell bzw. kontrolliert umgesetzt werden können.

Soziale Zeitgeber nicht berücksichtigt

Die physikalischen Zeitgeber sind die dominanten Faktoren, wobei der wichtigste Faktor "Licht" ist, allerdings definiert i.S. der Medizin. Der Tagesrhythmus des Menschen wird aber auch von einer Reihe sozialer Faktoren mitbestimmt, deren Rolle in keiner Untersuchung berücksichtig worden ist, obwohl der Begriff etwa so alt ist wie die Chronobiologie. Er wurde von Aschoff geprägt, der zu den Vätern der Disziplin gehört.

Dass sich solche Faktoren mächtig auswirken können, zeigt das sog. Mittagstief, auch Suppenkoma genannt. Es gehört zu den Schwankungen der Leistungsfähigkeit bei der Arbeit, die etwa in den 1920ern bekannt wurden. Der Tagesverlauf der wichtigsten von der Chronobiologie untersuchten Körperfunktion, der der Körperkerntemperatur, kennt kein Mittagstief. Es ist Folge der Ernährungsgewohnheiten.

Soziale Zeitgeber müssten bei den chronobiologischen Studien zumindest als Nebenwirkungen mituntersucht worden sein. Bei Maßnahmen, die die Beleuchtung von Arbeitsstätten mit der circadianen Rhythmik begründet werden, müssten sie berücksichtigt werden. Es sei denn, man weiß nach, dass ihre Wirkungen marginal sind. Ein solcher Nachweis wurde nicht einmal versucht.

Expositionsgeschichte (Memory Effekt des Körpers)

Die behaupteten wie auch die nachgewiesenen Wirkungen einer circadianen Beleuchtung beruhen wesentlich auf dem Gedächtnis des Körpers, das etwa 24 Stunden wirksam ist. D.h., ein momentanes Lichtereignis kann physiologisch Stunden später zur Wirkung kommen. Das ist z.B. ein Grund dafür, dass man viel Licht am frühen Morgen empfiehlt.

Diese Erkenntnis bedeutet in der Praxis, dass sich ein Lichtereignis während der Arbeitsszeit in dem Zeitraum danach auswirken kann und umgekehrt. Lichtplaner für Arbeitsstätten können aber nur für die Beleuchtung für die Arbeitszeit sorgen. Für die restliche Zeit gibt es keinen Lichtplaner. Arbeitgeber, die für die Beleuchtung am Arbeitsplatz verantwortlich sind, fühlen sich nicht für die Zeit danach verantwortlich und haben auch keine Handhabe dazu.

Es ist fraglich, ob es überhaupt statthaft ist, dass der Arbeitgeber eine “integrative“ Beleuchtung planen darf, also eine Beleuchtung, die nicht nur dafür sorgt, dass man gut sehen soll, sondern auch biologisch und psychologisch vorteilhaftes Licht schaffen will. Im Prinzip werden physikalische Umgebungsbedingungen so gestaltet, dass negative Wirkungen vermieden werden. So wird die Innenraumluft ggf. bereinigt, wenn Kontaminationen vorliegen, ansonsten soll sie der Außenluft entsprechen. Die Luft mit Düften zu versehen, damit sich die Beschäftigten wohlfühlen, gehört nicht dazu. Dafür sprechen auch die früheren Erfahrungen mit „Musik am Arbeitsplatz“. Diese wurde einst von der Firma Muzak angeboten und war in Hotels, in Supermärkten u.ä. üblich. Die Arbeitgeber wurden dem Verdacht ausgesetzt, ihre Mitarbeitenden zu manipulieren. Übrigens, dasselbe wurde von dem "integrativen" Licht behauptet, nur unter einem anderen Namen: Lichtdoping.

Der Memory-Effekt bedeutet zudem, dass die Einwirkung des Lichts, so man sie vorsieht, nicht ständig vorhanden sein muss. Das bedeutet u.a., dass man nicht alle Aufenthaltsbereiche mit „gesundem“ Licht ausstatten muss, sondern dafür sorgt, dass der circadiane Rhythmus normal bleibt. Anders als in dem Papier von Brown et al. gefordert, geht auch die CIE davon aus, dass circadiane Wirkungen eine bestimmte Exposition zu Licht mit einer bestimmten Dosis bedingen und keine ständige Bestrahlung.

Rolle der Bildschirme

Die Studien zu Licht und circadiane Rhythmik thematisieren selten die Rolle der Bildschirme. Deren Licht ist zwar nicht so intensiv wie das der Raumbeleuchtung, aber es enthält wesentlich mehr Blau. So hat man bei Studien „blau-angereichertes“ Licht mit 5000 K benutzt, während Bildschirme standardmäßig mit 9300 K betrieben werden. Zudem befinden sie sich bei der Arbeit fast immer im Zentrum des Arbeitsplatzes. Ihre Wirkung ist also relativ größer als die der Beleuchtungskörper, die man nie direkt anschauen muss.

Die Bildschirme spielen auch bei der Verteilung des circadian wirksamen Lichts (vertikal) eine Rolle. Sie schatten es teilweise ab. An vielen modernen Arbeitsplätzen wie dem hier abgebildeten bilden sie eine Wand vor dem Benutzer.

Wenn sie nicht so hoch angebracht sind, gibt es in den Räumen noch andere Hindernisse, so z.B. Schallschirme. Im nächsten Bild ist ein nicht unüblicher Raum abgebildet, der selbst am Tage eher nächtlich aussieht, obwohl er voll befenstert ist. Hier sorgen energieoptimierte Fenster in Tateinheit mit schalloptimierten Innenteilungen dafür, dass weder das Tageslicht noch das künstliche Licht ihre Wirkung entfalten können.

Praktisch entscheidend ist aber der Konflikt mit der Funktionalität der Bildschirme, die vom Licht in der vertikalen Ebene immer mehr oder weniger stark beeinträchtigt wird. Normen zu Bildschirmen behandeln diese bestenfalls für das Licht in der horizontalen Ebene, dahingehend, dass man es so anordnen kann, dass es die Bildschirme wenig stört. Zudem berücksichtigt keine Norm die Beeinträchtigung von Farben.

Für einen großen Teil der Arbeitswelt befindet sich die Sehaufgabe auf einem Bildschirm oder auf vielen. Diese brauchen keine Beleuchtung, weil sie selber leuchten. Ihre Funktion wird durch eine Beleuchtung mehr oder weniger stark gestört. In manchen Räumen braucht man Beleuchtung nur für Wartung und Reinigung.

Individuelle Unterschiede

Es ist bekannt, dass circadiane Rhythmen individuell sehr unterschiedlich sind. Diese Unterschiede betreffen u.a.

  • Die Person: Menschen können als Chronotyp zu Eulen (Spätaufsteher) bis Lerchen (Frühaufsteher) gehören, als Normaltyp gilt die Taube (in anderer Namensgebung der Bär).
  • Das Alter: Circadiane Rhythmen sind stark altersabhängig. Die meisten wechseln ihren Chronotypen im Laufe ihres Lebens.
  • Die Lichtabhängigkeit: Das menschliche Auge altert ständig, wobei sich mehrere Funktionen ändern, so auch die Transparenz der Augenmedien, die Lichtempfindlichkeit generell, Vergilben der Augenmedien usw.
  • Die interne Körperzeit: Für die circadiane Rhythmik ist die persönliche Körperzeit maßgeblich, für die Arbeitszeiten die soziale Zeit. Die Differenz zwischen den beiden nennt man den sozialen Jetlag. Dieser ist i.d.R. individuell unterschiedlich. (Mehr zum sozialen Jetlag hier.)

Wenn man eine Arbeitsstätte beleuchten will, muss bei jedem üblichen Arbeitsplatz mit Personen von 16 Jahren bis 67 Jahren gerechnet werden und mit allen Chronotypen. In Klassenräumen muss immer mit Personen unterschiedlichen Alters gerechnet werden. Wenn man eine positive Wirkung für eine bestimmte Gruppe erzielen will, können andere negativ beeinflusst werden.

Aussichten

Zumindest für Deutschland und für den deutschen Arbeitsschutz wird sich in den kommenden Jahren nur wenig hinsichtlich der Berücksichtigung der Erkenntnisse zu Licht und circadiane Rhythmik ändern. Der wesentliche Grund hierfür ist erfreulich: Ist ein Arbeitsraum nach deutschen Gesetzen gebaut und eingerichtet, hat dieser eine Sichtverbindung nach außen (ArbStättV). Ist dieser nach einer der Landesbauordnungen korrekt gestaltet, so ist ein Mindestniveau an Tageslicht gewährleistet.

Nach der Meinung des zuständigen Ausschusses (ASTA = Ausschuss für Arbeitsstätten) ist somit bezüglich der Tagesrhythmik hinreichend gesorgt. (ASTA Stellungnahme download) Das betrifft aber nicht das Licht in der Nacht. Nachdem diesbezügliche Projekte entweder versagt haben (PLACAR) oder kaum erfolgreich waren (Versuche der Berufsgenossenschaften mit Licht ohne Blauanteile), ist wenig Bewegung auf diesem Gebiet. Der Grund hierfür ist nicht etwa ein Ignorieren der Problematik. Er besteht insbesondere in der Verbreitung von Schichtarbeit in der Nacht, die sich immer weiter verbreitet. Auch im Bereich des Privatlebens stehen Lebensgewohnheiten großer Bevölkerungskreise einem “gesunden“ Lichtregime entgegen.

Wir haben somit kein Erkenntnisproblem, sondern ein Umsetzungsproblem. Leider ist das Letztere von fundamentaler Natur und das Bewusstsein für einen bestimmten Umgang mit Licht ist schwach ausgeprägt.

Hilfe zur Selbsthilfe

Dass bestimmte Erkenntnisse nicht für alle umgesetzt werden können, weil Menschen unterschiedlich sind, soll nicht heißen, dass individuelle Umsetzungen keine Aussicht haben. Im Falle des Lichts leiden viele darunter, dass die Arbeit immer mehr an den Computer übergegangen ist, sodass die Augen stärker in Anspruch genommen werden. Dass Licht im Arbeitsbereich häufig als Stressfaktor und als eine Beeinträchtigung der Gesundheit empfunden wird, ist seit den 1960er-Jahren bekannt und wurde vor drei Jahrzehnten in dem Forschungsbericht „Licht und Gesundheit“ nachgewiesen. (download Forschungsbericht) Aus diesen Gründen erwarte ich, dass es hinreichend viele Anwender für meine Empfehlungen gibt, die ich in den Standard ISO/TR 9241-610 geschmuggelt habe. Das sind die einzigen Empfehlungen, die in einem offiziellen Standard veröffentlicht werden konnten, weil sie die Regularien unterlaufen haben. Es wird zu jeder Erkenntnis ein entsprechend geeignetes Verhalten angeben: „Beispiele für nützliche Verhaltensweisen von Nutzern oder vorteilhafte Bedingungen für die physische Umgebung“

Erkenntnis Nützliches Verhalten/nützliche Umgebung
Circadiane Rhythmen werden durch den Hell-Dunkel-Wechsel des natürlichen Lichts gesteuert.
  • Die Sonne suchen. Insbesondere am Vormittag entfaltet das natürliche Licht die größte die größte Wirkung auf die Körperrhythmen.
  • Am Tage das Helle suchen, abends das Dunkle
Licht in den frühen Stunden des Tages entfaltet die größte circadiane Wirkung.
  • Am frühen Vormittag die Räume möglichst hell halten.
  • Pausen am Vormittag möglichst in nicht verglasten Bereichen des Hauses verbringen.
  • Während des Tages die Stärke der Beleuchtung ändern (hell vormittags, dunkler nachmittags
Künstliches Licht in der Nacht kann eine Gesundheitsgefahr sein.
  • Licht am Abend und in der Nacht möglichst vermeiden. Wenn man Licht braucht, soll es möglichst nicht direkt die Augen treffen.
  • Abends möglichst wärmeres Licht benutzen.
  • Abends Lichtquellen mit möglichst geringer sichtbarer Helligkeit benutzen (abgeschattet oder gedimmt).
Nur natürliches Licht enthält alle Teile der Strahlung, die viele biologische Wirkungen entfalten.
  • Sich dem natürlichen Licht aussetzen, wenn immer es möglich ist.
  • Pausen oder Arbeitsunterbrechungen in nicht verglasten Bereichen von Gebäuden verbringen.
Circadiane Wirkungen hängen vom Lichtspektrum ab.
  • Je nach Tageszeit unterschiedliche Beleuchtungen benutzen (wahlweise circadiane Wirkungen verstärken bzw. vermeiden).
  • Verstärken durch hellere Beleuchtung, höhere Lichtfarbe (kälteres Licht), Lichteinfall vorzugsweise von oben; vermeiden umgekehrt.
Licht von Bildschirmen entfaltet circadiane Wirkungen.
  • Am Abend und in der Nacht mit möglichst geringer Helligkeit betreiben. (Nachtmodus bei Bildschirmen und Handys)
  • Am Abend und in der Nacht mit niedrigerer Farbtemperatur betreiben (wärmeres Bild).
  • Bei Bedarf Filter-Apps benutzen (z.B. flux)
  • Bildschirme einsetzen, bei denen man circadiane Wirkungen gezielt ändern kann, ohne die Farben oder die Helligkeit stark zu ändern.
Circadiane Wirkungen hängen vom Alter ab.
  • Beleuchtung dem Alter anpassen (unterschiedlich nach Kleinkinder, Jugendliche, Erwachsene und Ältere).
Das Lichtniveau während des Tages meist zu gering.
  • Nähe zu Tageslicht suchen (z.B. Arbeitsplatz näher an Fenster rücken, Pausenbereiche mit Tageslicht versehen, Pausen bei Tageslicht verbringen)
  • Bei künstlichem Licht die Richtung ändern (stärker horizontal strahlen)
Der Körper hat ein Gedächtnis für die Beleuchtung.
  • Licht mit circadianer Wirkung je nach Bedarf begrenzen oder erhöhen.
  • Tageslicht vormittags verstärkt benutzen, nachmittags begrenzen.
Die räumliche Verteilung der Lichtquellen spielt bei der circadianen Wirkung eine wichtige Rolle.
  • Wenn tagsüber eine starke circadiane Wirkung erwünscht ist, größere Lichtquellen benutzen.
  • Abends und in der Nacht räumlich kleinere Lichtquellen benutzen (z.B. Tischleuchten, Arbeitsplatzleuchten)

 

Ein Jahrhundert Light and Health von Luckiesh und Pacini

Wer kein Geschicht' hat,
der auch kein Gesicht hat.

Botho Strauß

Zum Thema

In diesem Jahr feiert ein epochemachendes Buch sein Centennium alias seine Hundertjahrfeier. Und niemand feiert mit. Nicht einmal Leute, die auf Professuren sitzen, die ihre Existenz Licht und Gesundheit verdanken. In den drei Ausgaben des Buchs Human Factors in Lighting von Peter Boyce findet man zwar den Namen Luckiesh, aber keine Spuren von seinem Buch Light and Health, obwohl dem gleichen Thema unter dem gleichen Titel ein ganzes Kapitel gewidmet ist. Selbst John N. Ott, der mit dem Buch „Health and Light“ (1973, über 3 Millionen verkaufte Exemplare) viel Furore gemacht hat, nennt ihn nicht.

Die Veranstaltung, die 2026 die BAuA veranstaltet, Licht und Gesundheit (mehr hier), hat ihren Namen nicht diesem Buch zu verdanken. Den Titel „Licht und Gesundheit“ haben meine Frau und ich gefunden. Beide haben Lichttechnik studiert, aber nie etwas von dem Buch gehört gehabt. Es hat aber mehrere Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts geprägt. Gemeint ist das Buch Light And Health - A Discussion Of Light and Other Radiations In Relation To Life and Health von Matthew Luckiesh und A.J. Pacini. Es hat es nicht verdient, in den Annalen der Geschichte zu verschwinden.

Erbschaft von Luckiesh und Pacini

Künstliches Habitat für Menschen

Zunächst die wichtigste Erbschaft des Buches: Der Glaube, dass man mit dem künstlichen Licht in Innenräumen ein gesundes Habitat für Menschen schaffen kann. Sogar meine Technische Universität, die einst das humanistische Studium für Techniker zur Pflicht gemacht hatte, um später den Fachbereich Umwelttechnik zu gründen, vermittelte uns denselben Glauben.

Zwar fehlte dem Konzept von Luckiesh noch die künstliche Belüftung, aber sie war längst erfunden. So träumten Ende der 1920er viele von unterirdischen Städten, die von den Launen der Natur unabhängig wären. Luckiesh und Pacini repräsentierten die Idee des Scientific Management – die Idee, dass man den Menschen wie eine Maschine durch physische Parameter (Licht, Temperatur) optimieren kann. Ein technokratischer Ansatz, der unendlich vielen Menschen ihre Leiden verschlimmert hat. Das In den 1970ern aufgekommene Sick Building Syndrome geht auf diesen Ansatz zurück.

Das Ganze wurzelt tief im Ingenieurs-Ethos. Im frühen 20. Jahrhundert entstand die Überzeugung, dass Ingenieure aufgrund ihrer Sachkenntnis besser zur Steuerung der Gesellschaft geeignet seien als Politiker oder Unternehmer. Heute zeigt sich dieser Ansatz oft in der Einsetzung von „Expertenregierungen“ in Krisenzeiten oder in der wachsenden Rolle von Algorithmen und Datenanalysen in der Verwaltung. Es lohnt sich, zu den Wurzeln dieser Denke zurückzukehren, um unsere heutige Welt zu verstehen. Das künstliche Licht stellt sich aus der Sicht des Buches Genesis 2.0 - Die Schöpfung der elektrischen Sonne als einer der wichtigsten Autoren der Industriegeschichte dar und ist daher ein hervorragendes Beispiel zum Lernen.

Die Besonderheit der Erbschaft

Die Besonderheit Erbschaft von Luckiesh und Pacini verdankt man den beruflichen Hintergründen der beiden Autoren: Luckiesh war Physiker und Direktor des Lighting Research Laboratory (1924–1949) von General Electric. Pacini war Vieles: Wissenschaftler und Biochemiker, Röntgenologe und Mediziner. Er war ein Pionier in der Erforschung von Vitaminen, insbesondere von Vitamin E. Pacini war ein Experte für die medizinische Anwendung von UV-Strahlen (Aktinotherapie). So kann man ihr Erbe auch so bezeichnen: Licht dient nicht nur dazu, dass wir etwas sehen können, sondern es beeinflusst den gesamten menschlichen Organismus – psychisch wie physisch. Auf diese Formel sollte die CIE und die technisch orientierte Lichttechnik erst rund 100 Jahre später kommen.

Das stimmt nicht ganz. Denn ihre im Jahre 2022 offiziell gewordene Erkenntnis, dass man bei den Wirkungen des Lichts auf den Menschen auch gesundheitliche Wirkungen einbeziehen müsse, geht von sichtbarem Licht allein aus, hingegen haben Luckiesh und Pacini bereits im Jahre 1926 in dem Titel ihres Buches alle Strahlungen eingeschlossen. So waren sie vor einem Jahrhundert der CIE voraus, die Licht als sichtbare Strahlung definiert und die gesundheitlichen Wirkungen der optischen Strahlung außerhalb des sichtbaren Bereichs zwar nicht ignoriert, aber der Photobiologie zuschreibt.

Das Konzept des “integrative” lighting wurde mit ISO/CIE TR 21783 Light and lighting — Integrative lighting — Non-visual effects im Jahr 2022 eingeführt und definiert: “lighting integrating both visual and non-visual effects, and producing physiological and/or psychological benefits upon humans” Es berücksichtigt nur ein “Licht”, also auch ein Tageslicht, das nie ein Mensch erleben kann. Luckiesh und Pacini sahen die Sache 100 Jahre zuvor ganzheitlich und ganzheitlicher.

Zu den Autoren Luckiesh und Pacini

Die Autoren von Light and Health gehörten zu den geistigen Vätern der Hawthorne Experimente (hier), die in einem großen Trauma für alle Geisteswissenschaften endeten, dem Hawthorne Effekt. Luckiesh befürwortete die Experimente, weil er den Nachweis erreichen wollte, dass besseres Licht auch zu einer besseren Leistung führte. Der Nachweis misslang.

Dieses unerwartete Ergebnis führte andererseits zu der Human Relations Bewegung, weil mit diesen Experimenten – wenn auch unbeabsichtigt und unfreiwillig – nachgewiesen wurde, dass Arbeitsbeziehungen eine größere Rolle spielen können als die physikalische Umwelt.

Das Letztere ist indes bis heute umstritten. Viele Menschen sind unfähig, zu begreifen, dass zwischenmenschliche Beziehungen offensichtlich wirksame Faktoren wie Licht in ihren Wirkungen übertreffen können. Den Streit will ich nicht kommentieren, da er seit fast einem Jahrhundert geführt wird. Ein Kommentar mehr wird vermutlich nicht viel ändern. Wichtiger sind die heute noch spürbaren Folgen für die Lichttechnik. Sie musste über die ganzen Jahrzehnte Wege finden, um ihre wichtigste Größe, die Beleuchtungsstärke, zu ihrer vermeintlichen Wertschätzung zu führen. Kann es sein, dass ein fundamentaler Effekt, die Stärke Beleuchtung der Sehaufgabe, keine Rolle bei der Arbeitsleistung spielt? Dass die erst im Jahr 2021 definierte Lichtqualität keinen Bezug zur Beleuchtungsstärke zeigt, hat immerhin der heutige Vorsitzende der LiTG in einer wissenschaftlichen Publikation bestätigt (Lichtqualität – Ein Prozess statt einer Kennzahl, download)

Naturgemäß kann es nicht sein, dass physikalische Bedingungen wie Licht bei der Arbeitsleistung keine Rolle spielen. Das Problem liegt nur im experimentellen Nachweis. Den Hawthorne Effekt kann man aber auch heute ganz leicht nachweisen. Wenn man in einem Betrieb die Arbeitsleistung bestimmter Menschen oder Gruppen feststellen will, z.B. durch die Menge und Qualität der erzeugten Produkte, werden viele unsichtbare Geister das Ansinnen versuchen zu vereiteln. Das müssen nicht einmal die beteiligten Arbeitnehmer sein. Auch deren Chefs, Betriebsleiter, Personalvertreter u.ä. haben was dagegen, dass die Arbeitsleistung durch Dritte erfasst wird. Wohlgemerkt, es sind nicht nur die Arbeiter, die verhindern wollen, dass man ihre Leistung misst, sondern potenziell alle Angehörigen eines Betriebs, das nicht autonom ist.

Unerwartete Folgen der Hawthorne-Studies für die Lichttechnik

Aufgrund des Fehlen eines methodischen Nachweises, dass eine gute Beleuchtung die Arbeitsleistung verbessert, hat sich in der Branche etwas eingebürgert, was ich „Legendenbildung und Märchenerzählung – Ungewöhnliche Aktivitäten für Ingenieure“ (hier) bezeichnet habe. Einige Beiträge in diesem Blog wie „Die längste Märchenstunde“ (hier) beziehen sich darauf. In Deutschland mischte einst sogar der Staat mit. Dieser wollte in den 1930ern die Leistung des deutschen Arbeiters mit besserem Licht steigern (hier). Zu diesem Behuf wurde der damalige Vorgänger der LiTG, Deutsche Lichttechnische Gesellschaft (DLTG), unter staatliche Kontrolle gestellt und eine Behörde mit dem Titel Schönheit der Arbeit gegründet. Nach dem Krieg wurde die LiTG zwar „befreit“, aber die staatlichen Eingriffe in die Beleuchtung endeten damit nicht. Die Berufsgenossenschaften betreiben bis heute eine, teils fragwürdige, Politik, meist auf der Basis der Vorgaben aus der Industrie, die eine sehr erfolgreiche Lobbyarbeit betreibt. Die Gewerbeaufsicht kann die Inbetriebnahme eines Gebäudes untersagen, wenn sie eine Abweichung der Beleuchtung von den Normen feststellt. So geschehen mit einem Gebäude mit 150,000 m2 Mietfläche in Frankfurt. Nicht etwa weil die Beleuchtung schlecht wäre. Sie war von einem renommierten Lichtdesigner für dieses Objekt als hochwertige Beleuchtung geschaffen worden.

Licht , das fensterlose Bauten ermöglichte

Während in Deutschland auch andere Kräfte wirksam waren, die die Architektur daran hinderten, dem von Luckiesh und Mitdenkern vorgezeichneten Weg folgend, weitgehend künstliche Arbeitsumgebungen wie auch Schulen zu schaffen, verlief die Geschichte in den USA anders. Dort war der Drang, sich mit Technik von der Natur unabhängig zu machen, viel erfolgreicher, weil man in den USA in großen Gebieten ohne Klimatisierung kaum arbeiten kann. Zudem würde ein starker Tageslichteinfluss mit einer Zufuhr von Wärme verbunden sein, die man wieder mühsam aus den Räumen entfernen muss. So war es etwa 1965 so weit, Wissenschaftler stellten in Frage, ob man Fenster überhaupt brauche. Dass man das Tageslicht hinsichtlich seiner gesundheitlichen Wirkungen nicht nur erfolgreich elektrisch nachbilden, sondern sogar stets übertreffen kann, wollte ja Luckiesh nachgewiesen haben.

Das Thema Bauen ohne Fenster wurde nicht etwa unverbindlich auf Tagungen u.ä. diskutiert. Es war das Thema eines großen Forschungsprojektes unter der Leitung eines Architekturprofessors. Das School Environments Research Project der Universität Michigan, Chicago, ermunterte den Professor für Architektur C. T. Larson dazu, den Einfluss fensterloser Klassenräume für Grundschüler zu untersuchen. Das Projekt von Larson war eine groß angelegte Studie, an der 30 Forscher teilnahmen, davon 24 Professoren für Architektur, Ingenieurwissenschaften, Medizin, Meteorologie, Kindermedizin, Umweltmedizin, Psychologie, Pädagogik, Lernpsychologie et. al. Zu den Beratern gehörten u.a. ein Anthropologe, ein Informationsspezialist und diverse Schuldirektoren. (C. Theodore Larson, The effect of windowless classrooms on elementary school children, University of Michigan, Ann Arbor: University of Michigan, Architectural Research Laboratory, 1965).

Am Ende erreichte die „Message“ die deutsche Arbeitsmedizin. Ein Sonderkongress mit dem Thema “Der fensterlose Arbeitsraum” führte zu dieser fatalen Schlussfolgerung: „Menschen in fensterlosen Fabrikationsräumen haben - sofern diese in arbeitshygienischer Sicht optimal gestaltet sind - keine gesundheitsschädigenden Einflüsse zu befürchten.“. Man stelle sich vor, ein Kongress von Medizinern bezeichnet das Licht der Sonne für nicht relevant für die Hygiene! Dabei war es einer ihrer großen vor rund 150 Jahren, der die hygienische Wirkung von Licht besonders hervorgehoben hatte. Im August 1890 hatte Robert Koch in seinem berühmten Vortrag „Ueber bakteriologische Forschung“ die Beziehung zwischen Hygiene und Licht thematisiert War der überhaupt Arbeitsmediziner? Eigentlich nicht, er war Mikrobiologe, Hygieniker und Forscher. Robert Koch begründete die moderne Bakteriologie und Mikrobiologie, indem er spezifische Krankheitserreger wie den der Tuberkulose identifizierte und mit seinen Postulaten die wissenschaftliche Basis für die Infektionsforschung und Hygiene schuf. 75 Jahre danach erzählen seine Nachfahren, die seine Lehre in der Arbeitswelt anwenden sollen, die Sonne für den Arbeitnehmer entbehrlich.

Das vorläufig letzte Ereignis in Deutschland war eine Sondertagung der LiTG in Karlsruhe in 1971 „Auge-Licht-Arbeit“. Dort ging der spätere Vorsitzende des Normenausschusses (künstliche) Beleuchtung, H.-J. Hentschel, sogar noch weiter: „Hohe Ansprüche an die Beleuchtung, wie sie in der künstlichen Beleuchtung gestellt werden, können nicht befriedigt werden.“ Da war Luckiesh gerade 4 Jahre tot.

Licht und Gesundheit, die zweite …

Der Kongress von 1971 war der Hintergrund der Studie „Licht und Gesundheit“, die 1990 die Bedeutung des Tageslichts in der Beleuchtung von Büros für die Gesundheit des Menschen nachwies. Beabsichtigt war das keineswegs, weil ich als Techniker keinen Unterschied zwischen einer elektrischen Beleuchtung einer Sehaufgabe und einer Tageslichtbeleuchtung derselben zu erkennen vermochte. Vermutlich gibt es auch keinen Unterschied, so man es schafft, alle physikalischen Bedingungen ähnlich zu gestalten. Dem stehen aber zwei Fakten entgegen: Man kann keine künstliche Beleuchtung schaffen, die alle relevanten physikalischen Eigenschaften einer Tageslichtbeleuchtung nachbildet. Viel wichtiger ist aber der zweite Unterschied: Die Beleuchtung der Sehaufgabe ist nicht die wichtigste Aufgabe der Beleuchtung einer Arbeitsstätte.

Um dieses zu verstehen, hätte ich keine großen Studien anstellen müssen, es hatte Prof. Bodmann im Jahre 1960 ermittelt, als ich noch ein kleiner Gymnasiast war. Er hatte ermittelt, dass eine Beleuchtung mit 50 lx für fast alle Büroaufgaben vollkommen ausreiche, dass der Mensch aber eine helle Umgebung brauche. Deswegen hat er über 400 lx empfohlen. (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). Somit waren optimale Beleuchtungsniveaus, zumindest für die Büroarbeit, nach der Raumhelligkeit zu bestimmen und nicht nach der Sehaufgabe.

Es gibt noch einen dritten Punkt, der wichtig ist: die Dynamik des natürlichen Lichts. Lange Zeit kam niemand auf die Idee, dass etwas wirklich Alltägliches, der ständige Wechsel des Tageslichts und, dazu überlagert, dessen wetterbedingten Änderungen eine entscheidende Rolle spielen würden. Zwar kannte man bereits im 18. Jahrhundert, Dunkelkammerexperiment mit der Mimose von Jean Jacques d’Ortous de Mairan, dass die Pflanze einen eigenen, inneren Taktgeber besitzen müsse. Auch Charles Darwin (1880) wusste von der Erblichkeit der biologischen Rhythmen. Aber erst 1959 prägte der deutsch-amerikanische Chronobiologe Franz Halberg den Begriff „circadian“. Er gilt als einer der Gründerväter der modernen Chronobiologie. In der Lichttechnik ist das „dynamische“, also veränderliche Licht, erst seit den 1990er Jahren ein Begriff. Philips war eines der ersten Unternehmen, das „Dynamic Lighting“ als feststehenden Marketing- und Fachbegriff für Bürolösungen einführte. Die hierzu führenden Arbeiten wurden in den 1980ern in Philipslabor durchgeführt.

Vermutlich der erste Autor, der sich gegen konstantes Licht stellte, war der Ophthalmologe Weston. Auf die Idee, dass das Wechselhafte des natürlichen Sonnenlichts ein Qualitätsmerkmal sein könnte, vielleicht sogar das entscheidende, war für viele Jahrzehnte weder Luckiesh noch irgend ein Ingenieur gekommen. Nur der Augenmediziner Weston hat in einem der wichtigsten Artikel der Lichttechnikgeschichte darauf hingewiesen: "Befürworter des in Mode gekommenen Helligkeits-Engineering haben empfohlen, dass ideale visuelle Bedingungen dann herrschen, wenn eine gleichförmige Helligkeit im Gesichtsfeld hergestellt wird. Es gibt nichts in der Physiologie, was diese Vorstellung unterstützt. (...) Es gibt eine inhärente Eigenschaft der modernen künstlichen Beleuchtung, die nicht anstrebenswert ist. Das ist ihre Konstanz – eine vielgelobte Eigenschaft, von der behauptet wird, sie begründe die Überlegenheit der künstlichen Beleuchtung gegenüber der wechselhaften natürlichen Beleuchtung. Jedoch, auch wenn Konstanthaltung von Bedingungen für einige kritische Sehaufgaben anstrebenswert ist, Konstanz ist eine nervtötende und abstumpfende Eigenschaft der künstlichen Beleuchtung." (Weston, 1954, Weston, H.C.: Visual Fatigue, Illuminating Engineering, Vol 49(2), S. 63-76).

Luckiesh` Konflikt mit der heutigen Lichttechnik

Luckiesh würde in einem entscheidenden Punkt mit der heutigen Lichttechnik in Konflikt stehen: Für ihn gehörte die UV-Strahlung zum Licht. Deswegen gehörte diese zur Beleuchtung der Innenräume. Luckiesh, vielmehr Pacini, hatte den damaligen Glauben an den heilenden Strahlen der Sonne entweder mitverursacht oder übernommen. Great God Tan, der Gott der gebräunten Haut, ist bis heute unvergessen. Millionen Menschen legen sich zum Bräunen in die Sonne und schlagen die Warnungen der Hautärzte in den Wind. Luckiesh Firma baute spezifische Lampen, die das Gefühl von einem sonnenbeschienenen Strand in die Wohnzimmer trugen. Leider bereits physikalisch unvollkommen. So eine Zimmerdecke gibt doch keinen guten Himmel ab. Dennoch bleibt der Verdienst, die Rolle des UV in den Vordergrund gespielt zu haben, auch wenn man heute in Innenräumen keine UV-Strahlung erzeugen möchte.

 

Luckiesh und die Vollspektrumlampe

Luckiesh' Lehre kann man bei den Gläubigen der Vollspektrumlampe wiederfinden. Der wichtigste Protagonist dieser Lampe wollte nicht nur ein sonnenlichtähnliches sichtbares Spektrum, sondern auch UV-A und etwas UV-B mit der von ihm erfundenen Lampe erzeugen. Ein gesundes Lichtspektrum muss laut Ott zwingend UV-A- und UV-B-Anteile enthalten, da diese über die Augen und die Haut das endokrine System (Drüsen und Hormone) stimulieren. Ott stand mit der gesamten Branche auf dem Kriegsfuß, weil die nach seinen Ansichten gebaute Lampe 60% mehr Strom für die gleiche Beleuchtungsstärke brauchte. Bei den Studien zu Licht und Gesundheit hat mein Institut die Beleuchtung mit Vollspektrumlampen nicht untersucht. Hierfür gab es zwei Gründe. Der praktische Grund war, dass es relative wenige Installationen gab. Um generalisierbare Wirkungen festzustellen, brauchte ich aber große Probandenzahlen. Die größeren Hindernisse lagen allerdings woanders: Wer Vollspektrumlampen installiert, glaubt an deren Wirkung. So kann es sein, dass eine festgestellte Wirkung ein Placebo-Effekt ist. Es kann auch sei, dass die Benutzer diese Lampen brauchen, warum auch immer.

Ich habe meine Interpretation der Literatur zu Vollspektrumlampen zwei Mal ausführlich dokumentiert. Das erste Mal in 2001 auf der Basis der Arbeit von Veitch, J. A.; McColl, S. L. „A Critical examination of perceptual and cognitive effects attributed to full-spectrum fluorescent lighting “ (download und mehr Artikel hier ), das zweite Mal in 2010, nachdem eine große Welle von Forschung zu Licht und Gesundheit von der Entdeckung eines neuen Empfängers im Auge ausgelöst hatte: Vollspektrumlicht – Eine kritische Würdigung der Literatur, download hier). Kurz danach in 2011 ist der Forschungsbericht „Stand von Wissenschaft und Technik bei neuen Beleuchtungstechnologien am Arbeitsplatz“ (Çakir G., Çakir A., Kramer H., Schierz C. & Wunsch A. (2011)) im Auftrag der BAuA entstanden, der alle Wirkungen von Licht auf den Menschen analysierte.

Vermutlich würden wissenschaftliche Experimente viele Wirkungen von Vollspektrumlicht bestätigen, also von Lampen, deren Spektrum den Vorstellungen von Luckiesh und Pacini entsprachen. Hingegen versuchte die Lichttechnik, z.B. die LiTG, nachzuweisen, dass das Spektrum keine Rolle spielte, sofern die Lichtfarbe stimmte: „Ein Zusammenhang biologischer Funktionen mit der spektralen Zusammensetzung des Lichtes ist aber bei gleicher Hellempfindung und Lichtfarbe nach heutigen Erkenntnissen nicht gegeben.” (in Stellungnahme zur Frage der Verträglichkeit des Leuchtstofflampenlichtes”, Technisch-wissenschaftlicher Ausschuss der LiTG, E. Hartmann und W. Müller-Limmroth, Juli, 1981). Wenn heute zu allen lichttechnischen Größen jeweils eine angegeben wird, die die physiologische Wirkungen beschreibt, also zur Beleuchtungsstärke E eine melanopische Emel, bzw. Ev. kann man ruhig von einem späten Triumpf von Luckiesh und Pacini sprechen.

Die Lampen, die einst die „heilenden Strahlen“ der Sonne in die Wohnungen tragen sollten, gibt es nicht mehr, auch die Nachfolger, die Höhensonne) ist aus den Wohnungen verschwunden. Aber man geht immer noch in Solarien, die die Namen der Antiken Heilstätten tragen auch wenn sich de Strahlenschutzexperten die Haare raufen. Gebräunte Haut ist gesund, ein Erbe der 1920er Jahre.

Wo wir noch liefern müssen - Farbwiedergabe

Ein wichtiges Ziel von Luckiesh bleibt auch im 21. Jahrhundert unerreicht, die natürliche Farbwiedergabe des Tageslichts. Luckiesh postulierte, der Mensch bräuchte diese als Lebensgrundlage. Die Sonne könne sie nur zeitweilig erzeugen, seine elektrische Sonne aber zuverlässig und immer wenn gewünscht. Beim Sehen sei es nicht nur wichtig, dass man Objekte sehe, man müsse auch Farben sehen, z.B. um beim Obstkauf die richtigen Früchte auszusuchen. Da sich das menschliche Sehen unter dem Licht der Sonne entwickelt habe, könne ein Mensch ohne Tageslicht Farben nicht korrekt unterscheiden. So leitete Luckiesh einen Bedarf für sein künstliches Tageslicht ab, für ihn Qualität und nicht mehr nur Quantität.

Ein Jahrhundert später sind wir von diesem Anspruch weiter entfernt als jemals zuvor. Der Grund ist nicht eine fehlende Erkenntnis über die Farbwiedergabe. Diese ist vorhanden. Genauso real existierend ist ein Erbstück, der Farbwiedergabeindex nach dem „Test-Farben-Verfahren“ von 1965. Der allgemeine Farbwiedergabeindex (CRI oder Ra) wurde erstmals im Jahr 1965 von der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) offiziell empfohlen und genormt. Die Methode wurde 1974 überarbeitet. Ob eine Verbesserung erzielt wurde, entzieht sich meiner Kenntnis. Aber ich habe noch im Ohr den Kommentar meines Doktorvaters dazu: „Ihr habt die Testfarben so lange hin und her geschoben, bis die Dreibandenlampe einen Index von 80 erreichen konnte.“ Nicht nur das. Zu den Merkwürdigkeiten des Farbwiedergabeindex gehört eine Skala, die krummer nicht hätte sein können. Der Index hört bei 100 auf, so dass selbst Fachleute irregeführt werden und denken, die Zahl sei Prozent. Nichts dergleichen ist wahr. Die Zahl 100 wird vergeben, wenn eine Lampe alle Farben richtig wiedergibt. Das sind aber nicht alle vorhandenen Farben, sondern acht Testfarben, sämtlich ungesättigte Pastelltöne. Warum gerade die? Siehe oben die Meinung meines Doktorvaters. Die Skala hat kein unteres Ende, weil eine Lampe das Erkennen von Farben auch verhunzen kann. Der Index kann also auch negativ werden.

Erst lustig wird es mit den Bezeichnungen der Skala des Farbwiedergabeindex. Diese geht so : 1A – 1B – 2A – 2B – 3 – 4. Diese krumme Bezeichnungsweise ist der Bemühung geschuldet, die sog. Dreibandenlampe nicht drittklassig erscheinen zu lassen. Die reichlich ungewöhnliche Skala wird in der Norm DIN EN 12464-1 noch etwa befremdlicher dargestellt, weil die Zahlen Schulnoten ähneln, aber keine sind. So bedeuten 3 und 4 „mangelhaft“, 2A und 2B „mittel“. 1A ist „ausgezeichnet“, bedeutet aber zwei sehr unterschiedliche Farbstufen (Ra = 100 und Ra ≥ 90).

Kurzum: Bei Luckiesh stand vor 100 Jahren fest, dass zum Sehen des Menschen eine natürliche Wiedergabe von Farben dazu gehört. Die Lichttechnik hat diese so definiert, dass eine nach ihren Maßstäben „exzellente“ Lampe nicht eine einzige gesättigte Farbe wiedergeben muss. Der arbeitende Mensch bekommt bestenfalls nur Ra = 80 zugebilligt, was das auch immer zu bedeuten hat.

Wenn das Erkennen von Farben für das menschliche Wohlbefinden bedeutsam ist, ist diese Festlegung sogar illegal. Festlegungen, die für Befinden und Gesundheit wichtig sind, darf nur der Staat treffen.

Luckiesh bleibendes Erbe

Luckieshs bleibendes Erbe ist die Erkenntnis, dass das Auge lediglich das Werkzeug ist, aber der ganze Mensch sieht. Er machte deutlich, dass eine gute Beleuchtung eine Investition in die menschliche Leistungsfähigkeit und das Wohlbefinden ist, nicht bloß eine Stromrechnung.

Luckiesh revolutionierte die Lichttechnik, indem er den Fokus von der rein physikalischen Messung (wie viel Licht ist im Raum?) auf die biologische und psychologische Wirkung (wie beeinflusst dieses Licht den Menschen?) verschob.

Er war ein Pionier des „Dual Purpose Lighting“: Beleuchtung sollte gleichzeitig die Sicht verbessern und die Gesundheit fördern (z. B. durch die Integration von UV-Anteilen zur Vitamin-D-Synthese).

 

 

Visueller Komfort – Realisieren mit Normen der Lichttechnik oder ganzheitlich?

Wer das Ziel nicht kennt,
wird den Weg nicht finden!

Laotse

Zum Umgang mit der Realisierung von undefinierten Zielen

Die Normung der Beleuchtung soll insbesondere diesem Ziel, dem visuellen Komfort, dienen, heißt es im Geltungsbereich von z.B. DIN EN 12464-1. In meinem Blog habe ich dargelegt, dass niemand weiß, was visueller Komfort sein soll, weil der Begriff nicht definiert ist (hier). Dennoch gibt es eine Quelle, die beschreibt, wie man eine Beleuchtung plant, die dem visuellen Komfort dient.

Wie geht so etwas, einem undefinierten Ziel dienen? Bedeutet es, dass man auf eine Reise geht, deren Ziel man nicht kennt? So schlimm ist es nicht, wenn man es fachmännisch betreibt, denn es ist eigentlich nichts Neues. Die Architektur macht es seit über 2000 Jahren. Ihr besonderes Merkmal gegenüber Ingenieurswissenschaften beruht auf einem Prinzip von Vitruv, Venustas, das in direkter Übersetzung Schönheit bedeutet. Man übersetzt es auch als Schönheit und Anmut.

Dieses Prinzip steht allerdings nicht allein da, sondern zusammen mit den Prinzipien Firmitas (Festigkeit/Stabilität) und Utilitas (Nützlichkeit/ Zweckmäßigkeit) bildet das sog. Vitruvianische Trias. Die letzten beiden gelten auch für ein Ingenieurwerk, das allerdings vollendet wäre, auch ohne Schönheit. Kein Ingenieur muss nach Schönheit streben. Der Architekt muss aber mehr liefern als nur Festigkeit und Nützlichkeit. Das Besondere an Vitruvs Lehre ist das Gleichgewicht. Ein Gebäude, das zwar schön (Venustas), aber nicht stabil (Firmitas) ist, stürzt ein. Ein Gebäude, das stabil und nützlich, aber hässlich ist, wird von der Gesellschaft oft nicht wertgeschätzt.

Zum Vorgehen des DGNB zur ganzheitlichen Gestaltung von Gebäuden

Die Methode

Die Methode, die ich erläutern will, stammt von der Architektur und vom Bauwesen. Sie wurde vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) gemeinsam mit dem Verein DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen) ab 2007 entwickelt. Ihr Ziel: Ein deutsches System zu entwickeln, das "Nachhaltigkeit" ganzheitlich definiert – nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch und soziokulturell. DGNB e.V. ist mit über 3.000 Mitgliedern (Stand Ende 2024/Anfang 2025) das größte Netzwerk für nachhaltiges Bauen in Europa.

Im Bauwesen gehört der Umgang mit undefinierten Sachverhalten auch ansonsten seit Jahrhunderten zum alltäglichen Instrumentarium. Der Begriff "Stand der Baukunst" ist ein historischer Rechtsbegriff, dessen Wurzeln bis ins 18. Jahrhundert zurückreichen.

Der Stand der Baukunst fand bereits im preußischen "Allgemeinen Landrecht" des 18. Jahrhunderts Erwähnung und etablierte sich im Laufe der Zeit als der Maßstab für eine ordnungsgemäße Bauausführung.

Unterschied zur technischen Normung

Die technische Normung, aus der auch die Beleuchtungsnormen stammen, wird von spezialisierten Ausschüssen betrieben, die häufig einem Fachgebiet angehören, z.B. Lichttechnik, Technische Akustik, Materialkunde. Diese haben nicht den Normungsauftrag, einen Sachverhalt von irgendeinem anderen als ihrem vorgegebenen Sachgebiet mitzunormen. So hat der NABau (DIN-Normenausschuss Bauwesen) das Mandat (Arbeitsgebiet) für fast alle baurelevanten Normen in Deutschland. Allerdings ist dieser in 24 Fachbereiche mit 300 Untergremien und Ausschüssen unterteilt. Obwohl es vermutlich kein einziges Bauwerk ohne Beleuchtung gibt, erstellt NABau keine Beleuchtungsnormen. Er hat seine Normen über viele Jahrzehnte auch nicht mit den lichttechnischen Normen koordiniert. Dennoch entstand in diesem Sachgebiet die 11-teilige Norm DIN/X 18599 (Anm.: X steht je nach Teil für V = Vornorm oder TS = Technische Spezifikation) „Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung – Teil …“. Diese Norm wurde als eine Grundlage für das GEG (besser bekannt als Heizungsgesetz) vom Staat in Auftrag gegeben. Kurz gesagt: 300 Arbeitsausschüsse, die sich mit dem Bau beschäftigen, aber keine Zuständigkeit für Beleuchtung.

Etwas schlimmer sieht es aus mit der Klimatisierung. Da mischt ein Verein, der gar keine Normen machen darf, kräftig mit, der VDI (Verein Deutsche Ingenieure). Dessen Normen heißen Regeln und werden ggf. von DIN übernommen, so z.B. DIN 1946 Raumlufttechnik, die aus VDI-Lüftungsregeln hervorgegangen ist. Manche gelten auch als VDI-Regel als eine Art Norm (so z.B. VDI 6022 Hygieneanforderungen). Diese gilt als Bibel für Anlagenbetreiber. Sie gibt vor, wie Anlagen geplant und gewartet werden müssen, damit sie nicht zu „Keimschleudern“ werden (z. B. Legionellenprüfung). Bei Gebäudeakustik ist der Anteil von VDI sogar noch wichtiger.

Kurz gesagt: Wer sich für den visuellen Komfort bei einer Arbeitsstätte interessiert, findet in den lichttechnischen Normen nichts, außer dass er als Ziel genannt wird. Er kann diesen aber nicht isoliert angehen, weil visueller Komfort nicht nur von der Beleuchtung bestimmt wird, und zudem in der Praxis ganz sicher mit dem akustischen Komfort kollidiert. Und nicht nur damit. Ergo braucht es ein Konzept von Komfort mit allen Facetten und nicht nur visuellen Komfort.

Messbarkeit - Unverzichtbarer Bestandteil der technischen Normung

Nach den Regularien der ISO, wonach der größte Teil der neuen Normung entsteht, muss jede Anforderung mit einer Messmethode verifizierbar gemacht werden.

Dies ist aus technischer Sicht sicherlich sehr wichtig. So wird jemand, der einen 150 kW Motor kauft, sicherlich wissen wollen, wie diese Leistung bestimmt wird. Bei Produktnormen ist das Prinzip unverzichtbar. Allerdings ist dann vollkommen aussichtslos, in einer Norm Eigenschaften zu fordern, die selbstverständlich sind. So lebt die Modewelt von Textilien, die hautschmeichlerisch sind. Eine Messmethode dafür zu entwickeln, dauert aber Jahre. So lange kann keine Norm warten. Viel schlimmer sieht es mit der Lesbarkeit aus, die man eigentlich von jedem Bildschirm erwartet. Eine Anforderung wie "Die Schrift auf dem Bildschirm muss lesbar sein" aufzustellen, ist praktisch nicht möglich.  Wie soll dann etwa Komfort messbar werden oder gar visueller Komfort?

Ganzheitliche Sicht auf den visuellen Komfort

Eine solche Sicht wurde in dem DGNB-System realisiert. Das System bewertet die Qualität eines Gebäudes gleichwertig nach drei Hauptdimensionen:

  • Ökologische Qualität: Umweltschonung, Ressourceneinsatz und Ökobilanz des Gebäudes (z. B. CO₂-Ausstoß über den gesamten Lebenszyklus).
  • Ökonomische Qualität: Langfristige Wirtschaftlichkeit, insbesondere die Lebenszykluskosten (Bau + Betrieb + Rückbau) und die Wertstabilität.
  • Soziokulturelle & funktionale Qualität: Der Mensch im Mittelpunkt – (visueller) Komfort, Gesundheit, Barrierefreiheit und Sicherheit (z. B. Raumluftqualität und Akustik).

 

In keiner Dimension und keinem Kriterium muss ein Gebäude feste Vorgaben erfüllen. Es wird nach einem umfangreichen Kriterienkatalog bewertet, bei dem es ab 80% aller Wertungen mit Platin ausgezeichnet wird. Aber auch 35% sind möglich. Wer sich dennoch für einen bestimmten Aspekt, eben visuellen Komfort, interessiert, kann hier eine hohe Wertung anstreben.

Worin liegt der Unterschied zu der Anwendung einer technischen Norm? Dieser muss zuerst den relevanten Begriff definieren, wie man immer zu Beginn einer Norm tun muss. Bei diesem Beispiel: Visueller Komfort ist … Er wird erreicht durch eine Beleuchtungsstärke von 500 lx an einem Büroarbeitsplatz. (Sinngemäß laufen die Normen auf solche Feststellungen hinaus.)

Was für ein Unterschied besteht, wenn man solche Festlegungen vermeidet? Im Allgemeinen besteht dieser an der Flexibilität. Wenn eine technische Norm besagt, visueller Komfort sei als … definiert, und darauf basierend 500 lx für den Arbeitsplatz einer Sekretärin festlegt, bleibt dies erhalten, bis die Norm geändert wird. Zudem gilt die Aussage absolut, selbst das Erreichen eines visuellen Komforts anderen Interessen des Nutzers diametral entgegen steht. So kann man viel Tageslicht vorsehen und dies mit den Verhältnissen in der Natur begründen. Wenn man aber im Innenraum auch nur 10% der Beleuchtungsstärke in der Natur erreicht, kann man dort wegen der Hitze kaum noch sitzen. Der Versuch, die Hitze aus dem Raum zu befördern, wird zumindest mit einem kräftigen Luftzug enden. Zuweilen kommt auch Lärm hinzu. Schlimmer noch: Wer sehr viel Tageslicht in den Raum lassen will, braucht viel Glas. In Gebäuden, die so gebaut sind, gi9bt es zwar viel Licht, aber ein Gefühl der Helligkeit stellt sich nicht ein.

Eine Revision einer Norm ist zwar alle fünf Jahre möglich, aber die Erfahrung zeigt, dass es sehr lange dauern kann, bis es geändert wird. So waren die 500 lx bereits in den 1920ern im Gespräch, in DIN 5035 von 1972 standen sie in der Norm, in 1990 wiederholte DIN 5035-2 sie, in 2001 wurde sie in EN 12464-1 übernommen, 2011 blieben sie uns erhalten, um in 2025 in ISO/CEN 8995-1 zu stehen. Hingegen kann ein Stand der Baukunst ständig neu ausgelegt werden, wenn es sich nicht gerade um fundamentale Gestaltung geht wie, dass das Dach eines Hauses oben sein muss und der Keller unten.

Eleganter kann man eine Flexibilität auch in einer Norm mit Kategorien erreichen. Diese bedeuten für die Realisierung einer wichtigen Eigenschaft eine Einführung von Stufen. So kann man die Beleuchtungsstärke, um bei dem Beispiel zu bleiben, in vier Stufen realisieren – so etwa 125 lx – 250 lx – 500 lx – 1000 lx. Die Norm besagt zunächst, dass die Beleuchtungsstärke eine zu beachtende Größe ist. Danach führt sie die Kategorien ein und erklärt, wann welche zu wählen ist. Weiterhin kann die Norm andere wichtige Eigenschaften hierzu in Relation setzen, damit ein Planer einen Handlungsspielraum hat.

Ein solches Stufenkonzept war in der Lichttechnik bereits in den 1930ern üblich. Auch der bis zu seiner Aushöhlung einzige ISO-Standard zur Beleuchtung ISO 8995 „Principles of visual ergonomics — The lighting of indoor work systems ("Grundlagen der visuellen Ergonomie und Beleuchtung von Arbeitssystemen in Innenräumen“) . Diese hatte für jeden Arbeitsraum drei Stufen für die Beleuchtungsstärke. Die Norm wurde von dem deutschen Normenausschuss genau deswegen abgelehnt. Man wollte keine Wahlmöglichkeit für den Planer, sondern „knackige“ Zahlen, an die sich jeder halten muss.

Im Jahr 2001 wurde die Norm „überarbeitet“, wobei von dem ursprünglichen Inhalt nichts mehr übriggeblieben ist. Selbst der Titel wurde geändert und hieß nunmehr: Beleuchtung von Arbeitsplätzen - Teil 1: Innenräumen. Nunmehr standen fast die gleichen Werte wie einst in DIN 5035-2 in einer ISO-Norm, die nunmehr weltweit gelten sollte. Dafür waren alle Inhalte, die die visuelle Ergonomie behandelten, einfach weggestrichen worden. Etwa ein Vierteljahrhundert später, kehrten die Stufen wieder zurück. Sie haben seit 2025 eine andere Begründung. Man muss – bzw. kann die Beleuchtungsstärke um eine oder zwei Astufen erhöhen, wenn bestimmte Kontextmodifikatoren vorliegen, z.B. wenn die Sehaufgabe sehr lange dauert oder ein Fehler zu großen Schäden führen kann.

Warum sind technische Normen anders?

Was keine Beleuchtungsnorm behandelt oder überhaupt berücksichtigt, ist der „Komfort“, den ein Gebäude bietet, also akustisch, thermisch, visuell, lüftungstechnisch .., und die Wertigkeit des visuellen Komforts gegenüber den anderen. Warum ist das so wichtig?

Der einfache, aber nicht so einfach zu erkennende Grund liegt in der Erstellung der Normen. Sie werden von Fachleuten erstellt, also von Menschen, die einem Fachgebiet angehören. So etwas scheint logisch, ist es aber nicht. Denn Lichtfachleute denken an Licht, Akustiker an Akustik, Klimatechniker an Klima. Unsere Normen werden nicht durch Fachleute für eine menschengerechte Architektur erarbeitet, sondern von Ingenieuren für Licht, Akustik, Klimatechnik etc. So stellen Akustiker Büros voller Schallschirme, die die lichttechnische Planung auf den Kopf stellen. Wenn diese falsch stehen, kann auch die Klimatechnik nicht funktionieren. Ein Raum mit reichlich großen Fenstern verwandelt sich plötzlich in einen grauen Raum mit wenige Tageslicht, wenn die Schallschirme senkrecht zu den Fenstern stehen.

Jedes Gewerk denkt an sich. Wer sagt aber, was in einer bestimmten Arbeitssituation wichtig ist? Und welche Wertigkeit es gegenüber anderen Faktoren hat, die man vernachlässigen muss? Ist ein Faktor in allen Gebäuden gleichermaßen relevant? Im Auftrag für eine Norm steht nicht, dass die Autoren sich solche Fragen stellen müssen. Wenn sie es denn tun, sorgen Dutzende andere Kollegen dafür, dass man es nicht wieder wagt.

Konflikt der technischen Normen mit den Prinzipien der Normung

Im Prinzip widerspricht das Vorgehen sogar den Prinzipien der Normung, die einen Konsens unter allen Betroffenen vorsehen. Was ist, wenn der Akustiker von der Existenz einer lichttechnischen Norm erst dann erfährt, wenn er Probleme beim Kunden bekommt?

So exotisch, wie sie sich anhört, ist die Sache nicht. So wirkt sich z.B. die Beleuchtung auf die Bildschirme aus. Dies kannte der zuständige Ausschuss für die Normung von Bildschirmen. So legte seinen Normen die Stufen der Beleuchtung zugrunde, die ihm bekannt waren. Allerdings als Maximalwerte. In der entsprechenden Beleuchtungsnorm stand dieselbe Zahl, aber als Minimalwert. Als ich den Normern für Bildschirme diese Diskrepanz erklärte, wollten diese die Norm sehen, die ich heranzog. Sie wurde ihnen nicht zur Verfügung gestellt, auch nicht auf Anfrage. Ich musste zwischen den beiden Ausschüssen die Kommunikation herstellen (Liaison-officer), durfte aber meine Exemplare der Normen nicht weitergeben. So gibt es heute eine Norm für Bildschirme (ISO 9241-307), die auf Stufen der Beleuchtungsstärke im Einsatzraum beruht, die aber falsch berücksichtigt worden ist. Diese Norm wird in der neuesten Beleuchtungsnorm (ISO/CIE 8995-1) zitiert, damit man die Eigenschaften der Bildschirme berücksichtigen kann. Dort steht aber nichts, was der Lichtplaner nutzen kann.

Zum Konzept des DGNB

Der Kriterienkatalog

Die Themenfelder sind in 6 Teile gegliedert, die alle Aspekte umfassen, die für ein Gebäude relevant sind.

Themenfeld Fokus / Beispiel-Kriterien
Ökologische Qualität

Ökobilanz des Gebäudes, Risiken für die lokale Umwelt, verantwortungsbewusste Ressourcengewinnung.

Ökonomische Qualität

Lebenszykluskosten (LCC), Wertstabilität, Umnutzungsfähigkeit.

Soziokulturelle & funktionale Qualität

Thermischer, visueller und akustischer Komfort, Barrierefreiheit, Sicherheit.

Technische Qualität

Schallschutz, Brandschutz, Reinigungsfreundlichkeit der Gebäudehülle.

Prozessqualität

Qualität der Projektvorbereitung, Dokumentation, Bauqualitätssicherung.

Standortqualität Verkehrsanbindung, Umfeldmerkmale (nur bei Quartieren stark gewichtet).

Der visuelle Komfort als Teil von “Soziokulturelle & funktionale Qualität”

Dieser Bereich bewertet, wie gut das Gebäude die Bedürfnisse der Menschen nach Wohlbefinden erfüllt.

  • Thermischer Komfort: Ist es im Winter warm genug und im Sommer angenehm kühl?
  • Innenraumluftqualität: Ist die Luft schadstoffarm und frisch (CO₂-Konzentration)?
  • Akustischer Komfort: Sind die Räume gegen Lärm geschützt und haben sie eine gute Raumakustik?
  • Visueller Komfort: Gibt es genug Tageslicht und einen guten Blick nach draußen?
  • Einflussnahme des Nutzers: Können Nutzer Fenster öffnen oder Licht und Temperatur selbst regeln? (Dies steigert nachweislich die Zufriedenheit).

Im aktuellen DGNB-System für Neubauten wird die soziokulturelle und funktionale Qualität in der Regel mit 22,5 % bis 25 % am Gesamtergebnis gewichtet – sie ist also genauso wichtig wie die ökologische oder ökonomische Qualität.

Der visuelle Komfort - Steckbrief SOC1.4

Zu Unterschieden in der Systematik

Das DGNB-System legt großen Wert auf das Wohlbefinden der Nutzer. Der visuelle Komfort ist dabei ein zentraler Bestandteil des Kriteriums „Soziokulturelle und funktionale Qualität“ (Steckbrief SOC1.4). Ziel ist es, eine Umgebung zu schaffen, die durch ausreichend Tageslicht, gute Sichtverbindungen nach außen und eine blendfreie Kunstlichtplanung die Leistungsfähigkeit und Gesundheit der Menschen fördert.

Bereits dieses Ziel unterscheidet das DGNB-System fundamental von der technischen Normung. Diese wurde in Deutschland seit 1935 getrennt nach Tageslicht (DIN 5034) und Kunstlicht (DIN 5035) betrieben. Auch im Jahre 2025 hat sich wenige daran gehindert, wenn man davon absieht, dass die in DIN EN 12464-1 (Nachfolger von DIN 5035) geforderten Beleuchtungsstärken allein von Kunstlicht oder natürlichem Licht oder von beiden erbracht werden dürfen. Wie man das anstellen soll, ist allerdings niemandem klar. Auch denen nicht, die diese Phrase in die Norm geschrieben haben.

Das DGNB-System kennt eine solche Unterscheidung nicht. Sie war auch nie sinnvoll gewesen, wenn man die Natur des Lichts in deutschen Arbeits- und Wohnräumen vor die Augen hält. Natürliches Licht kann in diesen Räumen im Winter nur wenige Stunden am Tag vorhanden sein, also wird man immer eine künstliche Beleuchtung vorsehen müssen. Auch 1935 war dies nicht anders. Es war nur teurer, eine ausreichende künstliche Beleuchtung zu realisieren. Das künstliche Licht allein gab es in Wohnräumen wohl sehr selten. Für die Wohnräume gelten die Landesbauordnungen, die allesamt eine Tageslichtversorgung spezifizieren. In Arbeitsräumen darf es, von berechtigten Ausnahmen abgesehen, spätestens seit 1975 nicht mehr sein, weil die Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) eine Sichtverbindung nach außen für alle Arbeitsräume vorschreibt.

Kakophonie statt sinnvolle Regelung

Der Umgang mit Licht in der deutschen  Gesetzgebungslandschaft und in den sonstigen Regelwerken ist derart kompliziert, dass selbst Leute, die sich jahrzehntelang in der Normung bemüht haben, keinen Durchblick mehr haben. Einen Teil der Kakophonie habe ich in Genesis 2.0 - Schöpfung der elektrischen Sonne (hier) versucht zu erklären. Die ganze Geschichte zieht sich aber über mehrere deutsche Staaten hinweg. Sie hatte zunächst was mit dem Lichthunger der Menschen zu tun gehabt. Die entsprechenden Regelungen findet man bei den Städtebauern oder bei den Landesbauordnungen. Die letzteren regeln Licht in Gebäuden meist in Bezug auf Tageslicht.

Die ersten Normen zu Beleuchtung entstanden 1934 und 1935 - sinnigerweise getrennt für Tageslicht und Kunstlicht. Dann kam der Staat und manipulierte sogar die Lichttechnische Gesellschaft. Als der das Zeitliche gesegnet hatte, übernahmen die Arbeitsschützer seine Rolle. Jede Berufsgenossenschaft, die auf sich hielt, hatte eine Sicherheitsregel zur Beleuchtung, meist abgeschrieben bei Fördergemeinschaft Gutes Licht (FGL), einer Lobbyorganisation der elektrotechnischen Industrie. Leider komplett für Kunstlicht, weil Tageslicht für deutsche Arbeitsschützer keine Beleuchtung war. Auch der Arbeitsminister machte mit seiner ArbStättV in Licht, aber nur für Kunstlicht. Dessen zuständige Referent hatte etwas zu oft in die Broschüren der Gütegemeinschaft geguckt, wie die Gewerkschaften übrigens, die sogar ein Buch dazu schrieben. Später wollte ein Ergonomieausschuss auch noch eine Norm zu Beleuchtung produzieren (DIN 66234-7). Das tat sie, aber weil es so schön war, hat die lichttechnische Industrie eine Parallelnorm veröffentlicht (DIN 5035-7). Das ließ den Berufsgenossen keine Ruhe, sie produzierten eine BGR 131, zu der anfangs die Industrie nichts sagen durfte. Am Ende schrieb sie kräftig mit. Da dies so schön gelaufen war, machte der Arbeitsminister eine ASR 3.4 daraus, eine Arbeitsstättenrichtlinie.

Die Industrie war auch fleißig und schaffte, dass aus einer deutschen Norm eine europäische (EN 12464) und eine globale (ISO/CIE 8995) wurde. Da die EU sich nicht verstecken wollte, schrieb ihre ArbStättV Tageslicht vor (Richtlinie 89/654/EWG). Und DIN 5034 für Tageslicht hat mittlerweile einen europäischen Nachfolger. Aber nicht ganz. Es gibt immer irgendwelche Reste, die man nicht zurückziehen kann.

Zu den fünf Hauptsäulen des DGNB-Konzepts für visuellen Komfort

Verfügbarkeit von Tageslicht

Tageslicht ist der wichtigste Faktor für den circadianen Rhythmus (Biorhythmus). Die DGNB bewertet hierbei:

  • Tageslichtquotient: Wie viel Licht gelangt im Verhältnis zum Außenlicht in den Raum?
  • Dauer der Belichtung: Wie viele Stunden am Tag ist eine ausreichende Beleuchtungsstärke (z. B. 300 Lux) allein durch Tageslicht vorhanden?

Sichtverbindung nach außen

Menschen benötigen den visuellen Kontakt zur Umwelt, um sich räumlich und zeitlich (Wetter, Tageszeit) zu orientieren.

  • Bewertet wird die Qualität des Ausblicks (Breite und Höhe der Fensterflächen).
  • Ein hoher Anteil an Arbeitsplätzen mit direktem Blickkontakt nach draußen erzielt mehr Punkte.

Blendfreiheit (Tages- und Kunstlicht)

Licht darf nicht blenden, da dies zu Ermüdung und Kopfschmerzen führt.

  • Sonnenschutz: Effektive Systeme, die direkte Sonneneinstrahlung abschirmen, aber dennoch Licht hereinlassen (z. B. Lamellen mit Lichtlenkfunktion).
  • Leuchtenqualität: Vermeidung von Direktblendung durch Lampen oder Reflexionen auf Bildschirmen.

Lichtverteilung und Farbwiedergabe

Die Qualität des künstlichen Lichts muss das Tageslicht sinnvoll ergänzen. Dazu gehören u.a. der Farbwiedergabeindex (derzeit Ra) und Gleichmäßigkeit über den Raum. Große Helligkeitsunterschiede im Raum sollten vermieden werden, um die Augen zu entlasten.

Einflussnahme des Nutzers

Ein wesentlicher Aspekt der DGNB-Philosophie ist die individuelle Einflussnahme. • Nutzer sollten den Sonnenschutz und die Beleuchtung an ihrem Platz individuell regeln können (z. B. Dimmen oder manuelles Hochfahren der Jalousie).

Zur Einflussnahme des Nutzers

Dieser Aspekt weist auf einen fundamentalen Unterschied in der Denke hin. Während die Normung jegliche Flexibilität der Beleuchtung fürchtete, wie der Teufel das Weihwasser, und die Behörden (Arbeitsschutz, Berufsgenossenschaften), die auf deren Basis arbeiteten, sogar die Inbetriebnahme von Tischleuchten verhindern wollten, hat unsere Studie „Licht und Gesundheit“ nachgewiesen, dass selbst eine Tischleuchte fragwürdiger Qualität zusätzlich zu einer Allgemeinbeleuchtung die Akzeptanz erheblich erhöht, statt Gesundheitsbeschwerden zu verursachen, wie postuliert. (download hier)

Die Einflussnahme des Nutzers habe ich in die internationale Norm DIN EN ISO 9241-6 Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten - Teil 6: Leitsätze für die Arbeitsumgebung als Grundsatz eingearbeitet: “Umweltdesign sollte eine angemessene Kontrolle der Menschen über ihre Umweltbedingungen beinhalten.” Dieses folgt der Erkenntnis der Arbeitspsychologie, dass der Mensch eine gewisse effektive Kontrolle über seine Arbeitsumgebung benötigt. Sie gilt für alle Umweltfaktoren. Unterschiedlich sind allerdings die Chancen, das Prinzip technisch zu realisieren.

Wertigkeit der Faktoren

Um eine ausreichende und störungsfreie Versorgung mit Tages- und Kunstlicht sicherzustellen, wird der visuelle Komfort nutzungsspezifisch anhand von sieben Indikatoren bewertet. Die Tageslichtverfügbarkeit im Gesamtgebäude und an den ständigen Arbeitsplätzen wird über Indikator 1 und 2 beurteilt. Vorhandene direkte Sichtbeziehungen nach außen werden über Indikator 3 honoriert. Indikator 4 bewertet das vorliegende Sonnen-/ Blendschutzsystem. Die Kunstlichtbedingungen, der Farbwiedergabeindex des Tageslichts sowie die Dauer der Besonnung werden in den Indikatoren 5 bis 7 beurteilt. Im Kriterium können 100 Punkte erreicht werden.

Die Gesamtpunktzahl von 100 Punkten setzt sich aus verschiedenen Indikatoren zusammen. Die genaue Punkteverteilung variiert je nach Gebäudetyp (z. B. Büro vs. Logistik), folgt aber meist diesem Schema:

Die Gesamtpunktzahl von 100 Punkten setzt sich aus verschiedenen Indikatoren zusammen. Die genaue Punkteverteilung variiert je nach Gebäudetyp (z. B. Büro vs. Logistik), folgt aber meist diesem Schema:

Nr. Indikator Beschreibung Punkte (ca.)
1 Tageslichtverfügbarkeit Tageslichtquotient (DF) im Gesamtgebäude (Simulation oder Berechnung). bis zu 30 BP
2 Sichtverbindung nach außen Qualität und Vorhandensein des Ausblicks in die Umgebung. bis zu 20 BP
3 Blendfreiheit (Tageslicht) Schutz vor Blendung bei gleichzeitigem Erhalt des Tageslichts. bis zu 20 BP
4 Kunstlicht Qualität der Beleuchtungsstärke, Farbwiedergabe (Ra > 80/90). bis zu 15 BP
5 Tageslichtautonomie Dauer der Besonnung (nach DIN EN 17037). bis zu 15 BP
6 Farbechtheit Natürlichkeit der Farbwiedergabe durch Verglasung. (Zusatz/Bonus)

Zusammenfassende Bewertung

Das DGNB-System bewertet den visuellen Komfort als wichtigen Faktor für das Wohlbefinden und die Gesundheit der Nutzer in Gebäuden. Ziel ist es, durch Tageslicht, Sichtverbindungen und blendfreie natürliche und künstliche Beleuchtung eine leistungsfördernde Umgebung zu schaffen.

  • Tageslichtverfügbarkeit: Tageslicht beeinflusst den circadianen Rhythmus. Bewertet werden Tageslichtquotient und die Dauer der ausreichenden Belichtung durch Tageslicht, z. B. mindestens 300 Lux.
  • Sichtverbindung nach außen: Visueller Kontakt zur Umwelt ist wichtig für Orientierung. Die Qualität des Ausblicks wird anhand der Fenstergröße und dem Anteil der Arbeitsplätze mit Außenblick bewertet.
  • Blendfreiheit: Blendung durch Tages- und Kunstlicht wird vermieden, um Ermüdung und Kopfschmerzen vorzubeugen. Dazu zählen effektive Sonnenschutzsysteme und blendfreie Leuchten.
  • Lichtqualität und Nutzersteuerung: Künstliches Licht soll Tageslicht ergänzen mit hohem Farbwiedergabeindex und gleichmäßiger Verteilung. Nutzer können Sonnenschutz und Beleuchtung individuell steuern, z. B. dimmen oder Jalousien bedienen.

 

Gebäude mit hohem visuellen Komfort zeigen zufriedene Nutzer, geringere Krankheitsraten und niedrigeren Energieverbrauch durch reduzierte Kunstlichtnutzung. Bewertet wird dies in Qualitätsstufen von Basis bis Exzellent.  Die Bewertung ist eine Gesamtbewertung aller Faktoren eingebettet, so dass ein Planer eine Präferenz bestimmter faktoren anderen gegenüber vorsehen kann.

Man kann die Methode sowohl für die Bewertung von vorhandenen Gebäuden als auch für Neuplanungen einsetzen.

Sozialer Jetlag – Begriffserklärung – Folgen – Abhilfe – Quellen

Damit das Licht so hell scheint,
muss die Dunkelheit vorhanden sein.

Francis Bacon

Sozialer Jetlag - Wichtiges

Zum Begriff Sozialer Jetlag

Sozialer Jetlag bezeichnet eine Malaise, unter der viele Menschen leiden, ohne sie bewusst zu erleben. Sie ist eine Zivilisationskrankheit, deren Wurzeln in der Technik liegen, präzise gesagt, in der Eisenbahntechnik. Diese zwang die Aufgabe der örtlichen Zeitbestimmung, wonach an jedem Ort die Sonne um 12 Uhr mittags immer den höchsten Stand erreichte. Die Eisenbahn führte dazu, dass jedes Land eine Zeit bekam, um später zu Zeitzonen zusammenzuwachsen. So reicht MEZ, sprich Mitteleuropäische Zeitzone, von Bulgarien bis zum Westen von Spanien. Die MEZ (UTC+1) orientiert sich am 15. Längengrad Ost. Dieser verläuft fast exakt durch die Stadt Görlitz an der deutsch-polnischen Grenze. Spanien liegt geografisch weit im Westen (Vigo liegt auf 8,6º West), in Galicien (Westspanien) steht die Sonne im Winter erst gegen 13:40 Uhr am höchsten. Während der Sommerzeit (MESZ) verschiebt sich das Ganze sogar auf ca. 14:40 Uhr. Gehen alle Kinder von Bulgarien bis Spanien um 9:00 Uhr in die Schule, die die soziale Zeit für sie und ihre Eltern um diesen Betrag verschoben.

In China liegt die Sache schlimmer. Das Land müsste, von seiner Ausdehnung her gesehen, fünf Zeitzonen haben. Aber politisch wurde eine festgelegt. Das ist die Peking-Zeit. Im äußersten Westen Chinas, in Kashgar, geht die Sonne im Winter erst gegen 11:00 Uhr vormittags auf. Deswegen behelfen sich die Menschen mit einer Verschiebung des Schulbeginns.

Der Begriff sozialer Jetlag ist ein Kunstwort, das auf dem Begriff Jetlag aufbaut. Dieser entsteht, wenn ein Mensch schnell mehrere Zeitzonen überfliegt. Der Soziale Jetlag beschreibt die Diskrepanz zwischen dem natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus eines Menschen (der inneren biologischen Uhr bzw. dem Chronotyp) und den sozialen Zeitvorgaben (der sozialen Uhr) des Alltags, wie zum Beispiel Arbeitsbeginn, Schulzeiten oder Verabredungen.

Zum Begriff Chronotyp und zu Folgewirkungen des Chronotypen

Der Begriff Chronotyp (von griechisch chronos = Zeit) beschreibt die genetisch festgelegte Ausrichtung der inneren biologischen Uhr eines Menschen. Er bestimmt, zu welchen Tageszeiten ein Mensch sein körperliches und geistiges Leistungsmaximum hat und wann er natürlicherweise müde wird. Vereinfacht gesagt: Der Chronotyp legt fest, ob jemand ein Frühaufsteher oder ein Langschläfer ist.

Das Wort Chronotype (aus dem Griechischen chronos = Zeit und typos = Prägung/Form) tauchte erstmals Mitte der 1970er Jahre in der Fachliteratur auf. In Deutschland und international wurde der Begriff vor allem durch Till Roenneberg: populär gemacht. Der Professor für Chronobiologie an der LMU München hat das Feld in den letzten Jahrzehnten entscheidend geprägt. Er entwickelte den Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ), der das Schlafverhalten an Arbeits- und Freitagen exakt berechnet. Roenneberg war es auch, der den Begriff des sozialen Jetlags prägte.

Rhythmus der Ausschüttung von Schlaf-Wach-Hormonen

Gesteuert wird dieser Rhythmus durch den suprachiasmatischen Nukleus (SCN), ein winziges Areal im Gehirn (Hypothalamus). Dieser steuert die Ausschüttung von Hormonen wie:

  • Melatonin: Das Hormon, das uns müde macht.
  • Cortisol: Das "Stresshormon", das uns morgens wach macht und Energie bereitstellt.

Bei verschiedenen Chronotypen werden diese Hormone zu unterschiedlichen Zeiten ausgeschüttet.

Man unterteilt die Menschen meist in die Metaphern aus der Vogelwelt:

1. Die Lerchen (Frühtypen): Sie wachen von selbst früh auf und sind sofort leistungsfähig. Sie werden am frühen Abend müde. Und sie haben ihr Leistungshoch am Vormittag.

2. Die Eulen (Spättypen): Sie kommen morgens schwer aus dem Bett ("Morgenmuffel"). Sie werden erst spät abends müde. Sie haben ihr Leistungshoch am späten Nachmittag oder Abend.

3. Die Tauben (Normaltypen): Diese bilden die Mehrheit der Bevölkerung (ca. 60–70 %). Sie liegen dazwischen und können sich meist gut an die üblichen Arbeitszeiten von 08:00 bis 17:00 Uhr anpassen. Es ist daher kein Wunder, dass auch bei einer 24/7 Arbeitsgesellschaft der “normale” Arbeitstag “9to5” heißt, mit einer “Gleitzeit” von ± 1 Stunde an beiden Enden nach persönliche Präferenz.

Der Chronotyp ist zu etwa 50 % genetisch bedingt. Man kann ihn nicht durch "Willenskraft" dauerhaft ändern. Eine Eule wird durch Disziplin zwar früher aufstehen können, aber biologisch im Inneren eine Eule bleiben (und unter Schlafmangel leiden).

Der Chronotyp verändert sich im Laufe des Lebens.

  • Kleinkinder sind fast immer Lerchen.
  • Jugendliche werden in der Pubertät extrem zu Eulen (biologisch bedingt!).
  • Ältere Menschen wandeln sich meist wieder zu Lerchen.

 

Der "Soziale Jetlag" entsteht genau hier: Wenn der genetische Chronotyp (z.B. Eule) nicht zu dem sozialen Zeitplan (z.B. Arbeitsbeginn 07:00 Uhr) passt.

Was tun mit dem Wissen zum Chronotypen und sozialem Jetlag?

Jede Person kann den möglichen persönlichen Einfluss des sozialen Jetlags durch die sozialen Faktoren abschätzen, die auf sie einwirken. Gehe ich spät ins Bett? Wache ich früher auf, dass ich noch verschlafen zur Arbeit gehe? Durch diese Abschätzung kann man den störenden Wirkungen entgegen arbeiten. Nicht immer sehr erfolgreich, aber immerhin.

Man kann den eigenen Chronotypen selbst mit wissenschaftlichen Methoden ermitteln oder mit einer Selbstanalyse:

Die wissenschaftlichen Goldstandards (Online-Tests)

Es gibt zwei international anerkannte Fragebögen, die man kostenlos im Internet findet:

  • MCTQ (Munich ChronoType Questionnaire): Entwickelt von Prof. Till Roenneberg. Er ist der präziseste Test, da er den Unterschied zwischen den persönlichen Schlafzeiten an Arbeitstagen und an freien Tagen berechnet. Er ermittelt den sogenannten „Midpoint of Sleep“ (die Mitte des Schlafs).
  • MEQ (Morningness-Eveningness Questionnaire): Dies ist der klassische Test von Horne und Östberg. Er fragt eher nach den persönlichen Vorlieben (Wann würdest du aufstehen, wenn du völlig frei entscheiden könntest?).

Die „Urlaubs-Methode“ (Selbstanalyse)

Wenn man keinen Test machen möchte, kann man den eigenen Typ in der zweiten Woche eines Urlaubs bestimmen (wenn der „Schlafschuld-Druck“ der Arbeitswoche abgebaut ist):

1. Kein Wecker: Erst ins Bett gehen, wenn man wirklich müde ist.
2. Kein künstliches Licht: Verzicht abends auf helles Licht und Bildschirme.
3. Beobachtung: Nach einigen Tagen wird sich ein Muster einstellen. Notieren, wann man natürlich einschläft und wann man von selbst (erholt) aufwacht.

Die Berechnung (Midpoint of Sleep): Addieren der Stunden des Schlafs und durch zwei teilen. Beispiel: Man schläft von 00:00 bis 08:00 Uhr. Die Schlafmitte ist 04:00 Uhr.

• Vor 03:00 Uhr: Du bist eher eine Lerche.
• Zwischen 03:00 und 05:00 Uhr: Du bist ein Normaltyp (Taube).
• Nach 05:00 Uhr: Du bist eine Eule.

Wenn man den eigenen Typ kennt, kann man das persönliche „Zeitfenster der optimalen Leistung“ finden. Eulen sollten schwierige Aufgaben niemals vor 10:00 Uhr morgens planen, Lerchen sollten solche besser nicht abends erledigen wollen.

Zum Verständnis der Faktoren, die Jetlag verursachen

Zunächst zu den Faktoren, die den Jetlag verursachen. Der wichtigste hiervon ist selbst nicht beeinflussbar, weil er durch die hohe Politik entsteht. Diese hat im 19. Jahrhundert de örtliche Zeit abgeschafft, wonach an jedem Ort es mittags um Zwölf war, wenn die Sonne am höchsten über dem Horizont stand. Da der Verlauf des Sonnentages die körperlichen Hormone bestimmt, folgt der natürliche Schlaf-Wach-Rhythmus eines Menschen weitgehend diesem. Wie man seit vielen Jahren weiß, bestimmt der Sonnentag den Ausstoss von Melatonin im Blut. Dieses wird auch „Schlafhormon“ genannt und existiert als Molekül seit über zwei Milliarden Jahren. Selbst Tiere in der Tiefsee folgen dem Tagesrhythmus, obwohl sie kaum Licht sehen. Die innere Uhr der Lebewesen arbeitet an sich autonom mit einer Periode von etwa 24 Stunden. In einer gesunden Umgebung zwingt das Sonnenlicht diese auf exakt 24 h. Deswegen nennt man das Licht einen Zeitgeber. Es ist allerdings nur der Hauptzeitgeber. Die einzelnen Organe, Magen, Leber, Darm, haben eigene Zeitgeber.

Das soziale Leben enthält Faktoren, die mit dem Hauptzeitgeber in Konflikt stehen. So z.B. Nacht- und Schichtarbeit, Nahrungsaufnahme, soziale Aktivitäten wie Fernsehen.

Physikalische Zeitgeber (Die Stärksten)

Diese sind die primären und wirksamsten Faktoren, die direkt auf den Nucleus suprachiasmaticus (SCN) im Gehirn einwirken, die zentrale Schaltstelle der inneren Uhr.

Licht und Dunkelheit (Der Wichtigste):

  • Helles Licht (insbesondere blaues Licht) am Morgen ist der stärkste Zeitgeber. Es unterdrückt die Produktion des Schlafhormons Melatonin und signalisiert dem Körper "Tag" und "Wachsein".
  • Dunkelheit (am Abend und in der Nacht) signalisiert dem Körper "Nacht" und fördert die Melatonin-Ausschüttung.

Temperatur:

  • Die Umgebungstemperatur kann ebenfalls eine Rolle spielen, ist aber weniger dominant als Licht.

Magnetfeld/Geophysikalische Signale:

  • Für viele Tiere sind auch subtilere Umweltfaktoren relevant, für den Menschen spielen sie in der Regel keine große Rolle.

Diese Faktoren wirken indirekt, oft über das Verhalten und die Hormonzyklen, auf die Synchronisation der inneren Uhr ein. Sie sind besonders wichtig, wenn der Licht-Zeitgeber fehlt oder schwach ist (z. B. bei Schichtarbeit).

Essenszeiten: Die erste Kalorienaufnahme des Tages setzt die peripheren Uhren in den Organen (wie Leber, Magen, Bauchspeicheldrüse) zurück. Eine regelmäßige Mahlzeitenroutine ist daher ein wichtiger Zeitgeber für den Stoffwechsel.

Soziale Interaktionen: Feste Termine, wie Arbeitsbeginn, Schulzeiten, Treffen oder der Wecker, stellen eine soziale Verpflichtung dar, die den Schlaf-Wach-Rhythmus synchronisiert (dies führt bei einer Diskrepanz zum sogenannten Sozialen Jetlag).

Körperliche Aktivität: Regelmäßige Bewegung zu einer festen Tageszeit kann die innere Uhr beeinflussen und als Zeitgeber dienen.

Wecker: Der Wecker ist ein künstlicher, sozialer Zeitgeber, der den Schlaf-Wach-Rhythmus erzwingt, oft entgegen dem natürlichen Rhythmus.

Rolle des künstlichen Lichts

Das künstliche Licht wurde in seiner langen Geschichte immer für zwei Zwecke benutzt (mehr hier):

  • Sehen in der Zeit, in der kein natürliches Licht zur Verfügung steht
  • Sehen in Umgebungen, in die kein natürliches Licht kommen kann.

Die erste Anwendung heißt auch, die Nacht zum Tage machen. So ermöglichte das wirtschaftlich verfügbare künstliche Licht die 24/7 Arbeitsgesellschaft. So können z.B. die Belegschaften einer globalen Firma an allen Stellen der Welt gleichzeitig arbeiten, wenn nötig. Wenn die Arbeitenden gezwungen sind, zu jeder Tageszeit ähnliche Leistungen zu erbringen, führt dies ebenso zum Sozialen Jetlag.

Während gleichzeitiges Arbeiten rund um die Welt bei vielen Firmen nicht nötig ist, tagen internationale Gremien tatsächlich zur gleichen Zeit um die Welt via Internet. Dieselbe Technologie nutzen aber Firmen wie die Lufthansa, um dieselbe Dienstleistung 24/7 anzubieten, wobei die Arbeitenden immer zur Tageszeit tätig sind.

Die zweite Anwendung ermöglicht ausreichendes Licht, um die Sehaufgaben zu erfüllen, die verschiedene Arbeitsaufgaben bedingen. Da aber Licht nicht nur zum Sehen dient, sondern auch die Körperfunktionen steuert, kommt es zum Sozialen Jetlag, wenn z.B. der Arbeitsraum bei Tage vom Tageslicht abgeschnitten ist bzw. wenn die Arbeit nachts erfolgt.

Symptome bei sozialem Jetlag

Die Betroffenen leiden unter folgenden Symptomen

  • Chronische Müdigkeit unter der Woche
  • Stimmungsschwankungen und erhöhte Reizbarkeit
  • Konzentrationsschwierigkeiten
  • Langfristig höheres Risiko für Übergewicht, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Betroffene Chronotypen

Nicht alle Menschen sind gleichermaßen betroffen. Vom sogenannten sozialen Jetlag sind vor allem Menschen betroffen, deren innerer biologischer Rhythmus nicht mit den gesellschaftlichen Erwartungen (Schule, Arbeit, soziale Verpflichtungen) übereinstimmt. Am stärksten trifft es den Chronotypen der "Eulen". Das ist die Bezeichnung für Spättypen. Eulen werden abends erst spät müde und erreichen ihre volle Leistungsfähigkeit oft erst in den späten Abendstunden. Da sie spät ins Bett gehen, müssten sie eigentlich länger schlafen, um ihr Schlafbedürfnis zu decken. Der Wecker klingelt für die Arbeit oder Schule oft zu einer Zeit, in der sich die Eule biologisch gesehen noch in der tiefsten Nacht befindet.

Unter der Woche sammeln Eulen ein massives Schlafdefizit an. Am Wochenende schlafen sie dann oft bis mittags, um dies nachzuholen. Diese starke Verschiebung der Schlafenszeiten zwischen Werktagen und freien Tagen ist etwa die Definition des sozialen Jetlags.

Jugendliche aller Chronotypen sind sog. temporäre Eulen. Während der Pubertät verschiebt sich der Chronotyp bei fast allen Jugendlichen nach hinten. Sie werden biologisch gesehen fast alle zu "Eulen". Da der Schulbeginn (oft 08:00 Uhr) darauf keine Rücksicht nimmt, leben fast alle Teenager in einem permanenten sozialen Jetlag. Forscher vergleichen einen Schulbeginn um 08:00 Uhr für einen Teenager oft mit einem Arbeitsbeginn um 04:00 Uhr morgens für einen Erwachsenen.

Viel weniger betroffen sind Frühtypen, sog. Lerchen. Lerchen werden früh müde und sind morgens sofort wach. Da unsere Gesellschaft (die "08:15-Struktur") auf Frühaufsteher zugeschnitten ist, deckt sich ihr natürlicher Rhythmus fast perfekt mit den sozialen Anforderungen. Sie gehen früh ins Bett und stehen früh auf – sowohl unter der Woche als auch am Wochenende. Ihr Schlafrhythmus bleibt stabil.

In Ländern oder Regionen, die ihrer Sonnenzeit "voraus" sind (wie Westspanien oder der Westen Chinas), verstärkt sich der soziale Jetlag für Eulen extrem. Wenn die Sonne erst um 09:30 Uhr aufgeht, der Körper aber um 07:00 Uhr für die Arbeit geweckt wird, fehlt das morgendliche Blaulicht der Sonne, das den Körper wach macht und den Rhythmus synchronisiert. Eulen leiden in diesen Regionen also noch stärker, da ihr Körper "denkt", es sei noch tiefste Nacht.

Rolle des Chronotyps bei der Berufswahl

Die "Lerchen" (Frühtypen) leiden unter Nachtarbeit gesundheitlich am stärksten. Sie haben eine innere Uhr, die sehr starr auf den Tag fixiert ist. Die Leiden der Lerchen kann man wie folgt zusammenfassen:

  • Schlafprobleme am Tag: Wenn eine Lerche nach der Nachtschicht morgens nach Hause kommt, schaltet ihr Körper pünktlich zum Sonnenaufgang auf "Wachmodus". Lerchen können den Schlaf am Tag kaum nachholen; sie schlafen oft nur 2 bis 4 Stunden und wachen dann völlig erschöpft auf, weil ihr biologischer Rhythmus sie dazu zwingt.
  • Herz-Kreislauf-Belastung: Da sie gegen ihren extrem starken inneren Rhythmus anarbeiten, ist der Stresspegel (Cortisol) deutlich höher als bei anderen Typen.
  • Geringere Flexibilität: Die Forschung zeigt, dass die innere Uhr von Lerchen am wenigsten "verstellbar" ist.

Die "Eulen" (Spättypen) vertragen Nachtarbeit paradoxerweise besser, aber gesund ist sie auch für sie nicht. Ihre Vorteile liegen:

  • Besserer Tagschlaf: Da Eulen ohnehin dazu neigen, lange auszuschlafen, fällt es ihrem Körper leichter, nach einer Nachtschicht am Vormittag tief und ausreichend lang zu schlafen.
  • Leistungsfähigkeit: Ihr biologisches Hoch liegt ohnehin am späten Abend, was die Konzentration während der Schicht stabilisiert.
  • Aber: Wenn Eulen von der Nachtschicht wieder in den Tagdienst wechseln müssen, leiden sie massiv unter dem oben beschriebenen sozialen Jetlag.

Eulen sollten bestimmte Berufsgruppen vermeiden, so etwa:

Klassisches Handwerk und Baugewerbe: In vielen Handwerksbetrieben ist ein Arbeitsbeginn zwischen 06:00 und 07:00 Uhr Standard. ulen befinden sich zu dieser Zeit oft noch in ihrer tiefsten Schlafphase.

Bildungswesen (Schule und Kita): Der deutsche Schulalltag ist extrem auf „Lerchen“ (Frühaufsteher) zugeschnitten. Lehrer müssen oft schon vor 08:00 Uhr hochkonzentriert vor einer Klasse stehen. Auch in Kitas beginnt der Dienst für die Frühschicht oft sehr zeitig.

Logistik und Lieferdienste: Viele Prozesse in der Logistik sind so getaktet, dass Waren am frühen Morgen ausgeliefert werden. Wer im Nahverkehr Pakete oder Lebensmittel zustellt, muss meist sehr früh beladen und losfahren.

Medizinische Berufe (Frühschicht-Zwang): Zwar gibt es hier Nachtschichten (die Eulen liegen), aber der klassische Schichtdienst ist oft brutal. Der Wechsel von der Nacht- in die Frühschicht (Beginn oft 06:00 Uhr) zerstört den Schlafrhythmus einer Eule komplett. Die Fehlerrate steigt, was in der Medizin gefährlich sein kann.

Eulen blühen in Berufen auf, die Gleitzeit, Ergebnisorientierung statt Präsenzpflicht oder Spätschichten bieten.

Lerchen sollten bestimmte Berufsgruppen vermeiden, so etwa:

Klassisches Nacht- und Spätleben: Berufe, die erst dann richtig beginnen, wenn die Lerche müde wird (meist ab 21:00 Uhr), sind physisch und psychisch belastend, so auch Barkeeper, Servicekräfte in Abendrestaurants oder Club-Personal, Musiker oder Bühnentechniker, Nachtportiers oder Mitarbeiter im Nacht-Zimmerservice

Dauerhafte Spätschichten: Viele Industrie- oder Logistikbetriebe bieten feste Spätschichten an (z. B. von 14:00 bis 22:00 Uhr oder 16:00 bis 00:00 Uhr).

Berufe mit unregelmäßiger Rufbereitschaft in der Nacht: Obwohl Lerchen morgens fit sind, ist ein plötzliches Aufwachen mitten in der Nacht für diesen Typus oft schwieriger zu verkraften als für "Eulen": Administratoren für Notfall-Einsätze bei Serverausfällen in der Nacht, Wachdienste, die spezifisch für die Überwachung in den späten Nachtstunden zuständig sind.

Kreativberufe mit "Nachteulen-Kultur":  Werbeagenturen & Design-Studios, Software-Entwicklung: In Teams, die stark auf nächtliches Programmieren setzen, verlieren Lerchen den Anschluss an die Kommunikation.

Funk und Fernsehen: Lerchen in der TV-Branche konfrontiert mit diversen spezifischen Problemen, so z.B. mit der Prime-Time-Kultur. Das Fernsehen ist ein Abendmedium. Viele Sendungen werden live am Abend ausgestrahlt oder erst spät aufgezeichnet, um Gäste und Publikum zu empfangen. Extrem lange Produktionstage stellen ebenfalls ein Problem dar: Drehtage bei Film- und Serienproduktionen dauern oft 12 bis 14 Stunden. Ein weiteres Problem stellen unregelmäßige Schichtwechsel (News & Studio) dar.

Strategien gegen die Auswirkungen des Jetlag

Gegen den sozialen Jetlag zu kämpfen bedeutet im Kern, die Schere zwischen der inneren biologischen Uhr und der äußeren sozialen Zeit (Arbeits- oder Schulbeginn) so weit wie möglich zu schließen.

Hier sind die effektivsten Strategien, unterteilt in biologische und organisatorische Maßnahmen:

Licht als Taktgeber nutzen (Das Wichtigste)

Licht ist das stärkste Signal für das Gehirn, um die innere Uhr zu stellen.

  • Morgens: Viel blaues Licht. Wenn man als "Eule" früh raus muss, braucht man sofort helles Licht (am besten Tageslicht oder eine Tageslichtlampe mit mindestens 10.000 Lux). Das stoppt die Melatoninproduktion und hilft dem Körper, den Rhythmus nach vorne zu verschieben.
  • Abends: Licht fasten. Man sollte zwei Stunden vor dem Schlafengehen das Licht dimmen, Blaulichtfilter an Handy und PC nutzen (machen die Betriebssysteme). Blaues Licht am Abend täuscht dem Gehirn "Tag" vor und verschiebt die Müdigkeit noch weiter nach hinten. (Anm.: Die Chronobiologen empfehlen abends nur sehr wenig Licht und nach 22:00 Uhr möglichst gar keines. Das Einhalten ist leider sehr schwierig. Was man dennoch machen kann steht hier)

Konstanz am Wochenende (Die größte Falle)

Der soziale Jetlag entsteht vor allem durch den massiven Wechsel der Schlafzeiten zwischen Woche und Wochenende.

  • Nicht zu lange ausschlafen: Auch wenn es schwerfällt: Man versuche am Wochenende nicht mehr als 1 bis 1,5 Stunden länger zu schlafen als unter der Woche.
  • Mittagsschlaf statt Ausschlafen: Wenn man am Wochenende Schlaf nachholen muss, sollte man lieber einen kurzen Mittagsschlaf (maximal 20–30 Minuten) am frühen Nachmittag halten, anstatt bis mittags im Bett zu liegen. So bleibt der Rhythmus für den Montagabend stabil.

Die Ernährung anpassen

Die Ernährungsgewohnheiten sind sogar in der Lage, natürliche Rhythmen zu übertreffen. So gibt es das sog. Mittagstief, das jeder Büromensch kennt, bei natürlich lebenden Menschen nicht. Auch Menschen in modernen Umgebungen zeigen im Verluf ihrer Körperkerntemperatur keine Spur von einem Mittagstief. So kommt der Anpassung der Ernährung eine große Bedeutung zu.

  • Frühstücken bei Tageslicht: Das Essen zu festen Zeiten ist ein sekundärer Taktgeber. Ein proteinreiches Frühstück bei hellem Licht signalisiert dem Körper: "Der Tag hat begonnen".
  • Spätes Essen vermeiden: Schwere Mahlzeiten spät am Abend halten die Körperkerntemperatur hoch und verhindern, dass man rechtzeitig in den Tiefschlaf findet.

Bewegung zur richtigen Zeit

  • Sport am Vormittag: Körperliche Aktivität im Freien am Morgen hilft, die innere Uhr nach vorne zu stellen.
  • Kein Power-Workout am späten Abend: Sport spät am Abend wirkt aufputschend und macht jemanden noch mehr zur "Nachteule".

Organisatorische Anpassungen (Falls möglich)

Da der soziale Jetlag oft ein strukturelles Problem ist, helfen manchmal nur äußere Änderungen:

  • Gleitzeit nutzen: Schon 30 bis 60 Minuten späterer Arbeitsbeginn können für eine Eule den sozialen Jetlag massiv reduzieren.
  • Homeoffice: Der Wegfall des Arbeitswegs ermöglicht es, länger zu schlafen, was besonders den späten Chronotypen hilft, näher an ihrem biologischen Rhythmus zu bleiben.

"Camping-Effekt" (Reset)

Studien zeigen, dass ein paar Tage ohne künstliches Licht (z. B. beim Camping) die innere Uhr extrem schnell mit dem Sonnenverlauf synchronisieren. Wer unter extremem sozialen Jetlag leidet, kann versuchen, im Urlaub konsequent auf künstliche Lichtquellen nach Sonnenuntergang zu verzichten, um den Rhythmus zu "resetten".

Kurztipp für den Alltag: Wenn man morgens im Dunkeln aufsteht, hilft ein Lichtwecker, der den Sonnenaufgang simuliert. Er bereitet das Gehirn schon vor dem eigentlichen Weckton auf das Wachsein vor und mildert den "Aufwachschock" für Eulen ab.

Warum Nachtarbeit generell ein Gesundheitsrisiko ist

Grundsätzliches

Unabhängig vom Typ kämpft der Körper bei Nachtarbeit gegen fundamentale biologische Prozesse an:

  1. Melatonin-Störung: Das Schlafhormon Melatonin wird nur bei Dunkelheit ausgeschüttet. Licht während der Nachtschicht unterdrückt die Produktion, was als krebserregend (Kategorie 2A der WHO) eingestuft wird.
  2. Stoffwechsel-Chaos: Nachts ist die Verdauung auf Sparflamme. Wer nachts isst, riskiert eher Übergewicht und Typ-2-Diabetes, da der Körper Glukose nachts schlechter verarbeitet.
  3. Soziale Isolation: Da der Mensch ein soziales Wesen ist, führt die Entkopplung vom Rhythmus der Familie und Freunde oft zu psychischen Belastungen.

Die effektivsten Strategien bei der Nacht- und Schichtarbeit

Um die negativen Folgen von Nacht- und Schichtarbeit abzumildern, versuchen Schlafforscher und Arbeitsmediziner, die innere Uhr künstlich zu überlisten. Das Ziel ist es, den Körper so zu täuschen, dass er nachts "denkt", es sei Tag, und tagsüber eine tiefe Ruhephase findet.

Strategisches Licht-Management (Der wichtigste Hebel)

Licht ist der stärkste Taktgeber für unsere innere Uhr.

  • Während der Nachtschicht: Nutze sehr helles, blaustichiges Licht (Kaltweiß). Es unterdrückt das Schlafhormon Melatonin und hält einen wach und konzentriert. (Vorsicht: Mangel an Melatonin in der Nacht steht im Verdacht, Krebs zu fördern.)
  • Auf dem Heimweg: Das ist der kritische Punkt. Wenn man morgens in das natürliche Sonnenlicht tritt, denkt das Gehirn: "Aufstehen!". Dagegen hilft eine stark getönte Sonnenbrille, um das Blaupause-Licht zu blockieren.
  • Zuhause: Das Schlafzimmer absolut verdunkeln (Blackout-Vorhänge). Selbst kleine Lichtstrahlen können die Schlafqualität massiv verschlechtern.

Anm.: Zu diesen Methoden gehören auch bedenkliche Massnahmen. Sie mildern die direkten Folgen der Nachtarbeit. Sie können aber auch Schaden anrichten.

Die Ernährung: "Nahrungs-Jetlag" vermeiden

Nachts fährt die Bauchspeicheldrüse die Insulinproduktion herunter, und der Darm wird träge.

  • Keine schweren Mahlzeiten: Zwischen 01:00 und 05:00 Uhr solltest man keine großen, kohlenhydratreichen Mahlzeiten zu sich nehmen. Das führt zu massiven Blutzuckerschwankungen und dem typischen "Loch".
  • Eiweißreiche Snacks: Nüsse, Quark oder ein wenig Geflügel halten den Spiegel stabil, ohne den Darm zu überlasten.
  • Koffein-Timing: Kaffee trinken eher zu Beginn der Schicht. Mindestens 4 bis 6 Stunden vor Schichtende solltest man kein Koffein mehr nehmen, damit es den anschließenden Tagschlaf nicht stört.

Anm.: Diese Maßnahmen gelten nicht nur für Nachtarbeiter. Auch freiwillige Nachteulen profitieren davon.

Der "Anchor Sleep" (Ankerschlaf)

Um den Körper nicht völlig zu verwirren, hilft Konstanz:

  • Man sollte versuchen, auch an freien Tagen ein gewisses Zeitfenster (z. B. von 04:00 bis 08:00 Uhr) immer schlafend zu verbringen. Dieser "Ankerschlaf" hilft der inneren Uhr, einen Bezugspunkt zu behalten.
  • Vorschlafen: Ein kurzes Nickerchen (20–30 Min.) unmittelbar vor der ersten Nachtschicht einer Serie kann das Defizit am ersten Morgen deutlich verringern.

Wichtige Wissensquellen zum Sozialen Jetlag

Hier eine Zusammenfassung aus meiner Sicht, dominiert von der Art von Till Roenneberg, den ich gut kenne und zudem auch seine Schule und mehrere “Schülerinnen”. Die wichtigsten Schlüsselquellen und Studien, sortiert nach ihrer Bedeutung:

Die „Geburtsstunde“ des Begriffs Sozialer Jetlag

Wittmann, M., Dinich, J., Merrow, M., & Roenneberg, T. (2006): Social Jetlag: Misalignment of Biological and Social Time. In: Chronobiology International.
o Inhalt: Dies ist das fundamentale Paper, in dem der Begriff offiziell geprägt und das Ausmaß des Problems erstmals in einer großen Stichprobe beschrieben wurde.

Gesundheitliche Auswirkungen & Übergewicht

  • Roenneberg, T., Allebrandt, K. V., Merrow, M., & Vetter, C. (2012): Social Jetlag and Obesity. In: Current Biology.:  Diese vielzitierte Studie belegt den Zusammenhang zwischen sozialem Jetlag und einem erhöhten Body-Mass-Index (BMI). Sie zeigt, dass das Leben gegen die innere Uhr den Stoffwechsel massiv stört.
  • Roenneberg, T. (2023): How can social jetlag affect health? In: Nature Reviews Endocrinology. : Eine aktuelle Übersichtsarbeit, die erklärt, wie die Diskrepanz zwischen lokaler Zeit und circadianer Uhr das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes erhöht.

Der Einfluss des Sonnenlichts

Roenneberg, T., Kumar, C. J., & Merrow, M. (2007): The Human Circadian Clock Entrains to Sun Time. In: Current Biology.: Diese Studie beweist, dass sich unsere innere Uhr trotz künstlichem Licht immer noch stark am Sonnenstand orientiert. Sie erklärt auch, warum der soziale Jetlag im Westen einer Zeitzone stärker ausgeprägt ist als im Osten.

Standardwerk (Buch für Laien und Experten)

Till Roenneberg: Wie wir ticken: Die Bedeutung der Chronobiologie für unser Leben. (DuMont Buchverlag).: Wenn man ein gut lesbares Buch sucht, das die gesamte Forschung (von Chronotypen bis zum sozialen Jetlag) zusammenfasst, ist dies das Standardwerk im deutschsprachigen Raum.

Methodik zur Bestimmung (MCTQ)

Roenneberg, T., Wirz-Justice, A., & Merrow, M. (2003): Life between Clocks: Daily Temporal Patterns of Human Chronotypes. In: Journal of Biological Rhythms.: Einführung des Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ), der heute weltweit genutzt wird, um den sozialen Jetlag zu messen.

MCTQ Download z.B. hier;

 

 

 

 

Die längste Märchenstunde

Was wir im Überfluss haben,
wissen wir selten zu schätzen..

Lilli U. Kreßner

In dem Kapitel „ Das Phoebus-Kartell – Gerücht - Legende – Realität“ berichte ich von einem Märchen, das nicht allzu modern ist, weil es seit 100 Jahren erzählt wird. Die Erzähler sind häufig Professoren für Lichttechnik oder allgemeine Elektrotechnik. Dieses Märchen wird allerdings weit übertroffen durch eines, das die gesamte Elektrotechnikbranche erzählt. Einer der Größten des Sachgebiets, Prof. Peter Boyce, hat es im Jahr 1995 vor dem Kongress der größten lichttechnischen Gesellschaft der Welt, IESNA = Illuminating Engineering Society of Northern America präsentiert. Sein Vortrag trug den Titel „Illuminance Selection Based on Visual Performance—and other Fairy Stories“ (Von einer Bestimmung von Beleuchtungsstärken nach Sehleistung – und andere Märchen hier)

Der Artikel verwendet die Metapher „Märchen“ (Fairy Tales), um die hartnäckige, aber wissenschaftlich nicht belegte Überzeugung innerhalb der Lichttechnikbranche zu beschreiben, dass es eine einzige optimale Lichtstärke (Beleuchtungsstärke) gibt, mit der die Sehleistung für alle Menschen und Aufgaben maximiert werden kann. Die ausführliche Fassung des Themas ist im Kapitel „Legendenbildung und Märchenerzählung – Ungewöhnliche Aktivitäten für Ingenieure” dargelegt.  (hier)

Die weniger ausführliche Fassung heißt: 30 Jahre später erzählt die Lichttechnik dieselbe Mär. Diesmal allerdings gebremst durch die Gesetzgebung zum Arbeitsschutz in zwei unterschiedlicher Lesart in Englisch und Deutsch. Das ist erforderlich, weil man in Deutschland die Gesetze ernst nimmt und nicht zulässt, dass Normen nur das regeln, was sie regeln dürfen. Darüber wacht eine vom Arbeitsminister eingesetzte Kommission, die KAN (Kommission Arbeitsschutz und Normung). Sie lässt nicht zu, dass private Normungsorganisationen darüber befinden, wie man die Arbeitnehmerschaft schützt.

Gleich geblieben ist der Anspruch, mit vorgeschriebenen Beleuchtungsstärken etwas für den arbeitenden Menschen zu erreichen. Dieses „etwas“ war über Jahrzehnte vornehmlich Arbeitssicherheit und etwas visueller Komfort, so jedenfalls nach der Behauptung der lichttechnischen Industrie. Seit 1990 darf aber in der EU niemand außer dem Staat Festlegungen treffen, die den Arbeitsschutz berühren. Was man in Deutschland darf, haben die Sozialpartner auf dieser Basis geregelt (Gemeinsame Deutsche Arbeitsschutzstrategie, Website hier). So darf eine Beleuchtungsnorm nicht behaupten, sie diene dem Arbeitsschutz.

Was macht die Norm denn, wenn sie nichts mit der Gesundheit zu tun haben darf? Sie dient dem Sehkomfort und der Sehleistung: "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."

Weiß jemand, was Sehkomfort ist? Leider können das nicht einmal Experten bejahen. Jeder hat zwar eine Vorstellung davon, aber niemand weiß, was er sein soll. Denn Sehkomfort ist schlicht und einfach undefiniert, obwohl sich die Lichttechnik viel Mühe macht, alle relevanten Begriffe schriftlich und in vielen Sprachen festzulegen. Nicht nur die Lichttechnik, sondern die gesamte Elektrotechnik zeichnet sich dadurch aus, dass sie ihre Begriffe genormt hat und das seit 1938 gepflegt bis heute (electropedia EIV 22,000 Begriffe und e-ilv, konzentriert auf 1347 Kernbegriffe der Licht- und Beleuchtungstechnik.). Aber Lichtkomfort kommt darin nicht vor.

Bleibt Sehleistung. Sie ist definiert. Allerdings so, dass niemand etwas davon ableiten kann: „Leistung des visuellen Systems, wie sie beispielsweise durch die Geschwindigkeit und der Genauigkeit gemessen wird, mit welcher eine Sehaufgabe gelöst wird." (CIE Internationales Wörterbuch der Lichttechnik, Begriff 845-09-04). Noch klarer wird die Misere bei dieser Definition: „Sehleistung - Leistung des visuellen Systems" (DIN EN 12665)

Wie leitet man aus zwei nicht definierten Zielen Anforderungen ab, die ein Lichtplaner in Technik gießen soll? Zu den Beleuchtungsstärken, die dieser realisieren soll, sagt die Norm dies aus:

„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.“

Das hört sich zunächst sehr seriös an. Wenn man sich aber die einzelnen Faktoren anschaut, wird sich jeder Mensch als gebildeter Laie fragen, wie man denn Sehkomfort, einen undefinierten Begriff, mit Wohlbefinden, einem wichtigen, für Außenstehende aber recht nebulösen Gemütszustand, zusammen betrachtet und unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit zu einem Wert umwandelt.

Ein Kapitel für sich ist die visuelle Ergonomie. Davon ist in dem gesamten Normenwerk seit 1935 nie die Rede gewesen. Auch die Ergonomen wissen nichts darüber. Bekannt ist nur der Seufzer eines ehemaligen LiTG-Vorsitzenden: "Ohne die Ergonomen haben wir ganz gut leben können."

Wie oben dargestellt, ist in der Realität nicht einmal die Zielgröße objektiv fassbar. Diese Aktion wird dann für die gesamte Wirtschaft mit allen Facetten berücksichtigt und in Tabellen mit 11 Spalten gegossen. Und zwar in 61 Tabellen, die 42 Seiten füllen. Die in diesem Abschnitt besprochenen Beleuchtungsstärken bilden dabei nur eine der 11 Spalten.

An dieser Stelle sei an den Titel des Papiers von Boyce zurück erinnert: „Von einer Bestimmung von Beleuchtungsstärken nach Sehleistung – und andere Märchen“. Es handelt nämlich von der Entstehung der hier angeführten Regelwerke, die die Beleuchtung unserer Arbeitswelt festlegen.

Jetzt zu dem Jahrhundert als Länge der Märchenstunde: Die erste Tabelle mit Beleuchtungsstärken hatte ein gewisser Leffingwell 1925 publiziert. Er hatte aber zur Vorsicht geraten: „Es ist wissenschaftlich schwierig, das Problem der Bestimmung der Beleuchtungsstärke zu lösen, weil das Auge scheint für sehr unterschiedliche Intensitäten adaptierbar zu sein. Man kann bei 0,05 foot candle [0,5 lx] ebenso lesen wie bei 2,000 foot candle [etwa 20.000 lx].“ Deswegen war seine Liste mit den Tätigkeiten und den dazugehörigen Beleuchtungsstärken sehr kurz. Wie kommt man 100 Jahre später daraus auf 42 Seiten?

Es mag sein, dass die Branche bestimmte Erfahrungen gemacht hat, aus denen man eben größere Tabellen ableiten kann als 1925. Sie müsste aber gerade dann davon absehen, diesen Wust an Anforderungen zu normen. Denn ihre oberste Fachorganisation, die LiTG, seit einem Jahr Deutsche Gesellschaft für LichtTechnik und LichtGestaltung e. V., vertreibt eine Broschüre mit dem Titel „Lichtqualität - ein Prozess statt einer Kennzahl” (die LiTG-Seite mit der Vorstellung der Broschüre hier), die von zwei dominierenden Ansätzen ausgeht, und zwar nur von diesen:

  • Lichtqualität ergibt sich aus der Summe von Faktoren, die eine Lichtlösung beschreiben und in keinem Zusammenhang zur Beleuchtungsstärke stehen (Stein, Reynolds und McGuiness, 1986).“
  • Lichtqualität ist Teil eines ganzheitlichen Ansatzes, dem dann entsprochen ist, wenn die Anforderungen individueller Nutzer erfüllt sind (Veitch, Newsham, 1995, 1998, 2006, 2010).“

Vielleicht ist hilfreich, dass man zwei wichtige Personen anführt: Der Autor der LiTG-Broschüre ist derzeit Vorsitzender der LiTG. Die Autorin des zweiten Ansatzes, Jennifer Veitch, ist Präsidentin der CIE.

(mehr zu Lichtqualität und der besagten Broschüre in healthylight.de:

Lichtqualität reloaded - https://healthylight.de/lichtqualitaet-reloaded/
Lichtqualität tut not - https://healthylight.de/lichtqualitaet-tut-not/
CIE definiert Lichtqualität - Was verstehen die Leute unter Qualität? https://healthylight.de/hurra-es-gibt-lichtqualitaet-2-2/
Hurra! Es gibt Lichtqualität! - https://healthylight.de/hurra-es-gibt-lichtqualitaet/
Der lange Weg zur Lichtqualität - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet/
Der lange Weg zur Lichtqualität II - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-2/
Der lange Weg zur Lichtqualität III - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-iii/
Der lange Weg zur Lichtqualität IV - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-iv/
Der lange Weg zur Lichtqualität V - https://healthylight.de/der-lange-weg-zur-lichtqualitaet-v/)

Der Glanz ohne Gloria – Wie wir unter dem Glanz von gestern und heute leiden

Was wir im Überfluss haben,
wissen wir selten zu schätzen..

Lilli U. Kreßner

In dem Beitrag Glanzleiche - Oder vom Elend des Physikers beim Umgang mit Empfindungen wird der Glanz als eine janusköpfige Erscheinung dargestellt, sehr positiv hier, sehr negativ dort. Nicht immer kann man handeln wie Fotografen oder Innenarchitekten, die Glanzlichter setzen, um Gesichter oder Räume schöner scheinen zu lassen. Es gibt einen Glanz, den nie jemand haben wollte, den Glanz der Bildschirme. Diesen gab es bereits beim ersten Monitor, der freilich noch nicht so hieß. Ihn gibt es in vielen Variationen jetzt milliardenfach.

Meine erste Bekanntschaft mit dem Glanz von Bildschirmen machte ich 1970 als Mitarbeiter von Siemens. Die Kollegen aus dem Bereich IT – damals noch respektlos EDV genannt – fragten bei mir nach, wie man einen Bildschirm entspiegeln könne. Die Methoden waren in der Physik bestens bekannt, in der Optik noch besser. Aber deren Linsen waren klein und im Objektivgehäuse gut geschützt. Ein Bildschirm im Büro war was anderes. Siemens wollte Bildschirme ohne Probleme bieten.

Die Macher der EDV, die amerikanischen Firmen, wollten das Problem nicht kennen. Die Haltung fiel ihnen leicht, weil etwa 60% amerikanischer Büros keine Fenster haben. Ihnen kamen 1974 schwedische Forscher entgegen, die für eine Verdunkelung der Büros empfahlen (Hultgren, V. , Knave, B. : Disc. glare and disturbance from lightning reflections. Applied Ergonomics, 1974, S. 1-8). Ab 1975 war ich offiziell mit dem Problem befasst als Auftragnehmer des Arbeitsministeriums. Das Ergebnis wurde sehr bekannt (Anpassung von Bildschirmarbeitsplätzen an die physische und psychische Funktionsweise des Menschen, Çakir, u.a. 1978, BMAS) und wurde in acht DIN-Normen zur Bildschirmarbeit verarbeitet. Später folgten rund 80 weitere rund um die Bildschirmarbeit. (mehr hier)

Kurz gesagt, habe ich empfohlen, den Bildschirmen die optischen Eigenschaften von Papier zu geben, angefangen bei dem hellen Hintergrund. Ihre Oberflächen sollten ebenso mattiert werden. So sollten sie unabhängig von der Umgebung werden. Allerdings waren gute optische Behandlungen schon immer sehr teuer. So bezahlte die Industrie nur Peanuts, weil sie ganze Bildschirmröhren für 10 DM kaufte. Also war die Entspiegelung die zweitrangige Maßnahme, aber ebenso unerlässlich. Niemand wollte in die Qualität der Bildschirme investieren.Kurz gesagt, habe ich empfohlen, den Bildschirmen die optischen Eigenschaften von Papier zu geben, angefangen bei dem hellen Hintergrund. Ihre Oberflächen sollten ebenso mattiert werden. So sollten sie unabhängig von der Umgebung werden. Allerdings waren gute optische Behandlungen schon immer sehr teuer. So bezahlte die Industrie nur Peanuts, weil sie ganze Bildschirmröhren für 10 DM kaufte. Also war die Entspiegelung die zweitrangige Maßnahme, aber ebenso unerlässlich. Niemand wollte in die Qualität der Bildschirme investieren.

Was an den Bildschirmen sonst ändern sollte, war ihre Handhabung. Diese sollte ebenso wie die eines Blattes Papier sein, leicht beweglich, überall lesbar. Allerdings schien dies damals angesichts des Gewichts der Bildschirme (bis zu 40 kg) eher unwahrscheinlich. So konnte man die gewünschten Eigenschaften nur nach einem langen Plan entwickeln. Daher enthielten die ersten Vorschriften (Sicherheitsregeln für Bildschirm-Arbeitsplätze im Bürobereich, VBG 1980), an denen ich maßgeblich mitwirkte, eine großzügige Übergangsperiode von fünf Jahren.

Die fünf Jahre waren 1985 um, heute sind wir 40 Jahre weiter. Bildschirme kann man mittlerweile tatsächlich so dünn wie Papier bauen (OLED-Technologie), sie sind alle hell im Hintergrund und manche so klein, dass man sie in die Hand nehmen kann. Gerade diese haben allen anderen den Rang abgelaufen. Es gibt mehr Mobilfunkanschlüsse als Menschen, und alle diese werden über einen Monitor bedient, der jetzt allgemein Display heißt. Andere Bildschirme sind groß wie einst Leinwände. In Las Vegas hat man sogar eine ganze Straße überdacht, um sie als Monitor zu benutzen. In Autos werden Monitore ins Cockpit eingebaut, die die Größe von Fernsehern von einst haben.

Wie sieht es mit ihrem Glanz aus? Sind sie unabhängig von der Umgebung geworden? Und so leicht handhabbar wie Papier? Jeder, der in einem Straßencafé versucht, einen Stadtplan auf seinem Smartphone zu lesen, wird traurig den Kopf schütteln. Menschen im Büro werden die Frage bejahen, aber nur, wenn sie senkrecht auf ihren Monitor gucken können. Ein Monitor, den man seitlich betrachten muss, hat entweder kein Bild oder er spiegelt wie seine 50 Jahre älteren Vorgänger. Am schlimmsten ergeht es Menschen, die qualitativ hochwertige Bilder (HDR) bearbeiten. Ihre Bildschirme geben den Dynamikumfang nur in der Dunkelheit voll wieder.

(Anm.: Dynamik beschreibt den Umfang der Wiedergabe, beispielsweise den Lautstärkebereich eines Schallereignisses oder Audiosignals. Bei Bildern ist sie as Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten darstellbaren Tonwert (Helligkeitswert) in einer Szene oder in einem erfassten Bild. Ist eine Umgebung laut, so kann ein Gerät nur das hörbar machen, was lauter ist. Bei Monitoren ist sie das Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten darstellbaren Tonwert (Helligkeitswert) in einer Szene oder in einem erfassten Bild.)

Man beachte bei diesem Foto die Erscheinung des Displays, das für den Benutzer davor nahezu glanzfrei ist, und des Papiers.

Wer im Alltag in allen Lebenslagen mit Monitoren umgehen muss, erleidet – meist völlig unbemerkt – diverse Unbill. Das Wichtigste davon ist die eingeschränkte Körperhaltung. Diese hatte ich bereits 1975 festgestellt und die Folgen mit Feldstudien ermittelt: Je nach Intensität der Arbeit am Bildschirm hatten die Benutzer bis zu 85 % Rückenbeschwerden, und je nach Alter besuchten sie bis zu 50% einen Orthopäden auf. Bezeichnend für die Probleme war dieses Bild, das 1976 entstand.

Die beiden Personen sind in der Größe fast einen halben Meter unterschiedlich, sie halten aber etwa den gleichen Abstand zu ihrem Monitor. Was das Bild nicht zeigt, ist das Verhalten der Menschen im Falle einer Störung des Sehens. Dieses konnte ich mit Videoaufnahmen erfassen. Sie versuchen, die bestmögliche Situation einzunehmen, in der der Glanz am wenigsten stört.

Dieses Verhalten kann man mittlerweile jeden Tag in öffentlichem Raum beobachten. Für die unten gezeigte Haltung sind drei Ursachen maßgeblich:

  • Die Schrift ist zu klein (daher die kurze Sehentfernung).
  • Das Display muss senkrecht betrachtet werden, weil es sonst spiegelt.
  • Das Display muss senkrecht betrachtet werden, weil das Bild stark an Kontrast verliert.

Medizinische Studien zeigen, dass in bestimmten Ländern praktisch der gesamte Nachwuchs in der Gefahr ist, kurzsichtig zu werden. Dies habe ich in einem gesonderten Beitrag thematisiert (Zurück in die Höhle Dank iPhone reloaded)

Während man ein kleines Display noch in der Hand unterschiedlich halten kann, ist man beim Büro nicht so frei. Daher kommt es auf die möglichst günstige Aufstellung des Monitors an. Die richtige Aufstellung wurde in der Norm DIN EN ISO 9241-5 bereits im letzten Jahrhundert beschrieben. Diese sieht so aus:

Leider verfolgt uns das Erbe der Vergangenheit fast über 50 Jahre. Damals wollten wir hoch aufgestellte Bildschirme vermeiden und deswegen vorgegeben, dass die oberste Kante des Bildschirms unter Augenhöhe sein muss. Das Bild, das diese Vorstellung illustrieren sollte, erschien ohne den Erklärungstext, dass dies die maximal zulässige Höhe sei. Die Erklärung war paar Seiten untergebracht:

Obgleich zur Erzielung einer entspannten Kopfhaltung die Blicklinie um etwa 35° aus der Waagerechten abgesenkt werden sollte und eine zu dieser Blickrichtung annähernd senkrechte Bildschirmneigung anzustreben wäre, ist eine derartige Anordnung der bislang überwiegend verwendeten Bildschirme bei gleichzeitiger Vermeidung von störenden Reflexionen und Spiegelungen nicht immer möglich. Bei diesen Gegebenheiten kann eine optimale Reflexionsminderung vielfach nur durch eine lotrechte oder hierzu leicht geneigte Bildschirmanordnung erzielt werden. Die oberste verwendbare Zeile auf dem Bildschirm soll jedoch nicht oberhalb der waagerechten Blicklinie liegen.

Die richtige, später in DIN EN ISO 9241-5 genormte, Haltung wurde in diesem Dokument ohne Bildschirm dargestellt, weil dies die damaligen Bildschirme wegen ihrer Größe nicht zuließen. Diese Haltung sah so aus:

So entstand ein weltweit verbreiteter Irrtum, der Bildschirm müsse mit der obersten Zeile in Augenhöhe stehen. Diesen kann man selbst in Wikipedia finden. Dieses Bild aus dem Jahr 1976 wird in 2025 von der Betriebsärztin der HU Berlin als Beispiel eines ergonomisch gestalteten Bildschirm-Arbeitsplatzes empfohlen. Wikipedia hat vor einem Jahr ein etwa 30 Jahre altes Bild eines Bildschirmarbeitsplatzes neu zeichnen lassen. Jetzt sieht es so aus

Unter diesem Bild steht als Erstes: Die Bildschirmoberkante befindet sich auf Augenhöhe und hat mindestens 50 cm Abstand.

Ende gut, alles gut? Trotz eines unerwartet hohen Fortschritts in der Technik sind die Bildschirme (Displays oder Monitore) nicht dem Papier ähnlich geworden. Maßnahmen, die einst gedacht waren, um dem Glanz auszuweichen, haben fast 50 Jahre überlebt, obwohl sie nicht einmal mehr Sinn machen. Da wir heute nicht nur beruflich mit ihnen umgehen, sondern in allen Lebenslagen rund um die Uhr, verursachen sie enorme gesundheitliche Probleme.