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 1, Marco 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.

 

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Die unermüdliche Suche nach dem gesunden Licht – Eine kurze Geschichte der Menschheit

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

Francis Bacon

Als ich das Kapitel „Die Legende vom gesunden Licht reloaded“ schrieb, dachte ich eher an künstliches Licht. Wie die Bibel beschreibt, hat Gott bereits zu Beginn der Schöpfung erkannt, dass das Licht gut war. (hier). Aber auch die Bibel ist sehr jung gegen die Geschichte des Lichts. Älter ist die Prometheus-Saga, die Geschichte von dem Titanen, der den Menschen das Feuer schenkte und damit zum künstlichen Licht verhalf. Die älteste gefundene Öllampe ist etwa 17.000 Jahre alt und somit älter als die geschriebene Geschichte.

Da das künstliche Licht aber eine kümmerliche Funzel war, mussten die Menschen das Licht der Sonne in ihre Siedlungen holen. So einfach gestaltete sich das nicht, denn Menschen bauten ihre Siedlungen einst als Festungen. Hier eine Darstellung von Çatalhöyük in Anatolien. Die Siedlung war 9.500 Jahre alt. Das Leben fand weitgehend draußen statt.

Auch in Anatolien, aber in viel jüngeren Jahrtausenden, befand sich die Stadt Miletus, deren Städtebauer bekannt ist, Hippodamus. Er hat rund 2500 Jahre vor unserer Zeit ein Stadtbild geschaffen, das man in unseren Tagen wieder erleben kann. Es zeichnet sich dadurch aus, dass man die Sonne in die Stadt holte, Agora, und in jedes Haus, avli. Beides kann man sich auch heute ansehen. Jedes traditionelle türkische Haus besitzt ein avli, wenn auch mit einem veränderten Namen, avlu.

Die Agora hieß später in der Römerzeit Forum. An der Rolle änderte sich nichts. Auch im Mittelalter, als man den Platz zum Lichtholen Piazza nannte. Piazza Ist der allgemeine italienische Begriff für einen Stadtplatz. Er setzt die Tradition von Agora und Forum in der europäischen Stadtentwicklung fort und bildet in vielen Fällen den zentralen, repräsentativen Platz (Marktplatz, Rathausplatz). Dort findet das öffentliche Leben statt. Die Bedeutung des Lichts für die Gesundheit reflektierte das Solarium.

Den Werdegang der Suche nach dem gesunden Licht habe ich tabellarisch aufbereitet.

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Sonne im Tempel Ra im Alten Ägypten war der Sonnengott und die Sonne selbst, die lebensspendende Kraft, die die Welt erhellt und Wärme bringt. Er galt als der höchste Schöpfergott, der das Universum, die Götter und die Menschheit aus dem Urchaos (Nun) erschuf. Seine tägliche Reise mit der Sonnenbarke über den Himmel (Tag) und durch die Unterwelt (Nacht), um am Morgen wiedergeboren zu werden, symbolisierte den ewigen Zyklus von Leben, Tod, Erneuerung und Auferstehung.
Sonne in der City

Die wichtigsten Änderungen gegenüber Çatalhöyük sind Agora und Avli. Agora war das pulsierende Herz des öffentlichen Lebens. Die Agora war der wichtigste öffentliche Raum, der die Demokratie, den Handel und das gesellschaftliche Leben der antiken griechischen Stadt maßgeblich prägte.

Avli (αυλή) war der Innenhof. Die Avli ist der Ort, an dem sich das Familien- und Gesellschaftsleben abspielt. In einem traditionellen türkischen Haus heißt sie AVLU.

Sonne als Heilmittel

In der Antike wurde die Sonne nicht mehr als Gottheit verehrt, man hatte eine profanere Anwendung gefunden, das Solarium = Heilen mit der Sonne

Sonne im Haus Avli, avlu, Innenhof oder Patio. Man holt sich die Sonne ins Haus, damit auch die Luft, selbst in dicht bebauten Städten.
Verdunkelung der Sonne Die katholische Kirche bekämpfte die Nutzung von Solarien als eine Art Götzendienst. Damit begann die Verdunkelung der Sonne, aus der sie sich nicht mehr so bald befreien würde.
Verdunkelung der City - die Industrierevolution

Die aufziehende Revolution der Technik verdunkelte die Städte ab 1750 zunehmend. Die Menschen sahen lange Jahrhunderte lang keine Sonne mehr, weil sie zur Tageszeit arbeiten mussten. Sie war ohnehin hinter Russ und Rauch verborgen
Lichtlose Mietskasernen In großen Städten wie New York war ein Großteil der Wohnungen ohne Fenster. Selbst im Freien hüllten mächtige Gebäude die Welt in Schatten.  (Bild Library of Congress)
Sonne in die Mietskaserne – Lass’ die Sonne rein

Man versuchte, mit allen Mitteln, heilende Strahlen der Sonne in die Gebäude zu holen. Hier ist eine Frischluftklasse aus Chicago im Winter. Man versuchte, sogar den Unterricht an die frische Sonne zu verlegen, wie z.B. auf dieses Schiff. man baute Waldschulen.
Sonnenstrahl ins Haus Die Glasindustrie bot mit Vita Glass die ultimative Lösung an, die die heilenden UV-Strahlen überall in die Gebäude lassen wollte.
Sonne in den Bus holen Selbst Züge und Busse wurden mit Gläsern ausgestattet, die UV-Licht hineinließen. Tiere im Zoo bekamen Vita Glass vor ihre Käfige.
Elektrische Sonne Die Lichtindustrie sorgte für "gesundes" Licht aus einer kombinierten Quelle. Eine Glühlampe sorgte für Licht zum Sehen und eine Entladungslampe für "Gesundheit", sprich UV-Licht.
Sonnenbad im Klassenraum Die elektrische Sonne sollte Sehen mit gesunder Strahlung verbinden. Kinder wurden einer Dauerbestrahlung ausgesetzt, damit sie gesund wuchsen.
Lass die Sonne raus  "Wissenschaftlich" wurde nachgewiesen, dass Menschen besser in einer fensterlosen Umgebung leben und arbeiten können. Man träumte von unterirdischen Städten mit künstlichem Tageslicht, das ständig zur Verfügung steht. Auch der Lärm der Städte würde außen vor bleiben.
Bürolandschaften ohne Sonne Seit dem Ende des 19. Jhdts. wurden Büros zunehmend ohne Fenster gebaut. Die fehlenden Anreize durch Wind und Wetter sollten durch den Luftzug durch die Klimaanlage und die Geräusche aus Maschinen ersetzt werden
Gartenstädte statt elektrischer Sonne Die Gartenstadtidee aus England (1913) umfasste die ganze Welt. Ihr Konzept baute auf einer dezentralen Anordnung kleiner Siedlungen  um große herum.
Sonne und grüne Häuser Deutsche Architekten wie Bruno Taut bauten Häuser, die jedem Bewohner ein Stückchen eigenes Grün sicherten.
Ökohäuser und Sonnenlicht Gegen Ende des 20. Jhds entdeckte die EU das Licht der Sonne als Quelle der Energie und baute ein großes Programm auf. Die neuen Öko-Häuser sind nur Öko, weil sie Energie sparen. Das Sonnenlicht darin ist gefiltertes Loicht, in dem selbst die Zimmerpflanzen nicht gut gedeihen.
Sonne und Körperrhytmen Im Jahr 2001 entdeckte man den Treiber der inneren Uhr im Auge. Dieser wird durch Licht angetrieben. Um genug Licht künstlich zu erzeugen, muss man die heutigen Beleuchtungen mindestens verdreifachen. Zudem soll man diese abends dimmen und nachts ganz abschalten. Eine Nachtschicht ohne Licht und Computer ist nicht gerade praktisch.
Therapia Da werden Menschen das gesunde Licht wie in der Antike draußen suchen. Therapia heißt heute Tarabya auf Türkisch. Unweit davon flanieren Menschen und suchen das Licht auf Piyasa, die in der Römerzeit Piazza hiess und in Miletus Agora.

Aufstieg Dank Digitalisierung oder Quantität schlägt Qualität

Eine schwitzende Stirn ist nicht das Kriterium für die 
Qualität einer neuen Idee
Pavel Kosorin

Dieses Buch dokumentiert u.a. einen beispiellosen Aufstieg der elektrischen Sonne seit 1924. Künstliches Licht wurde zwar schon immer gebraucht (s. Epochen der Kunst der Lichtmacher), aber wie kam es, dass seine Bedeutung plötzlich so steil aufstieg? Erfunden wurde die Glühlampe schon mehrere Jahrzehnte früher. Wie ich in dem Kapitel “Erbe der 1920er Jahre“ darstelle, stammt viel Wissen in der heutigen Lichttechnik aus den 1920ern, wobei die Techniken dazu in den Jahrzehnten zuvor entwickelt worden waren. Was Besonderes hat sich 1924 ereignet?

Wie die CIE letztes Jahr feierte, hat sie im Jahre 1924 die sog. V(λ)-Kurve geschaffen. Diese bildet die Empfindlichkeitsfunktion des menschlichen Auges für Licht ab. Damit war zum ersten Mal möglich geworden, Licht zu “wiegen“. Und was man wog, setzte man dem Licht gleich. Man misst die Menge des Lichts, den Lichtstrom, den eine Lampe abgibt, in Lumen. Auf Lateinisch heißt Lumen schlicht Licht. So wurde der Lichtstrom = Licht gesetzt. Quantität wie Qualität.

So weiß man seit 1924, was man bekommt, wenn man 5 Thaler für eine Lampe bezahlt. Sie erzeuge sagen wir Mal 300 Lumen Licht (bitte um Nachsicht wegen der Tautologie). Man weiß auch, wie effizient die Lampe mit Energie umgeht. Ist sie eine alte kleine Glühlampe, macht sie 5 Lumen aus einem Watt, das man hinein steckt. So muss man für die 300 Lumen  60 W Energie in die Lampe stecken. Auch moderne kleine Glühlampen schaffen kaum mehr. Ist sie eine LED der Effizienzklasse A, dann erzeugt sie 210 Lumen daraus. Sie ist also 42 x effizienter als die gute alte Lampe. So muss man für die 300 Lumen nur noch 1,42 W aufwenden.

Effizienter ist die Lichtquelle – aber in was? Diese Frage beschäftigt viele Leute nicht nur seit 1924. Eindeutig ist die Sache nur, wenn man die Lampe zur Messung des Lichtstroms in die geeignete Einrichtung steckt, in eine Ulbrichtsche Kugel. Dort kann man bei der LED Klasse A an jedem Ort 42-mal mehr Beleuchtung messen als bei der kleinen alten Glühlampe. Mit der LED könnte nur noch eine Natriumdampflampe konkurrieren, die nur 40-mal so viel Licht produziert.

Die letztere Lampe wird allerdings kaum noch jemand kennen. Sie zierte und ziert belgische Autobahnen wie manche deutsche Landstraßen, war aber in keiner Wohnstube zu finden. Als ein Philips-Direktor vorschlug, dass man sie, die Natriumdampflampe, auch in Büros zulassen sollte, drohte mein Doktorvater damit, die erste Installation bei der Sekretärin des besagten Herrn vorzunehmen. Wir Studenten wollten mit ihr den Berliner Straßenstrich beleuchten, um den Freiern die Lust am käuflichen Sex zu vermiesen. Denn der Lampe fehlte an Wichtigem. Ihre Farbwidergabe war unterirdisch. Die Schönen der Nacht würden sich unter ihrem Licht in gruselige Hexen verwandeln.

Womit wir beim Thema Qualität wären. Diesen Begriff hatten die Alten Griechen vor etwa 2500 Jahren geprägt. Er ist vielen immer noch kein Begriff und musste im 20. Jahrhundert von Leuten wie Walter A. Shewhart (1920er/30er Jahre) oder W. Edwards Deming (Mitte des 20. Jahrhunderts) neu “erfunden" werden. Auch wenn diese Herren zu den Pionieren des technischen Fortschritts gehören, war ihr Begriff einseitig. Ihre Qualität ist sogar international genormt (ISO 9000ff). Aber der normale Mensch begreift etwas anderes darunter. Fatalerweise gibt es diese Dualität seit der Antike. Qualität ist die Eignung einer Sache für den vorgesehenen Zweck. Der gesunde Menschenverstand versteht darunter aber einfach “gut“ oder eine hohe Qualität.

Die Lichttechnik tat sich mit dem Qualitätsverständnis besonders schwer. Lichtqualität kam erst 2021 in das seit 1938 existierende Internationale Wörterbuch der Lichttechnik (hier). Die heutige Präsidentin der CIE ist stolz darauf, dies bewerkstelligt zu haben. Zuvor hatte sich ein Ausschuss der LiTG (heute Deutsche Gesellschaft für LichtTechnik + LichtGestaltung) vergeblich um die Qualität des Lichts bemüht, was man an der internen Bezeichnung der zuständigen Kommission (Qual-Ausschuss) erkennen kann. Da mir das Ganze hat die Hutschnur hochgehen lassen, habe ich  versucht, die Lichtqualität mithilfe eines bekannten Begriffs zu erklären, mit Gebrauchstauglichkeit alias Usability. Das Konzept habe ich hier erklärt.

Dabei benutzte ich als Beispiel für eine praktische Vorgehensweise ein Bild von IESNA, der lichttechnischen Gesellschaft von Nordamerika.  IESNA sah damals im Jahr 2000 in diesem Konzept einen neuen Meilenstein in der Geschichte der Beleuchtungstechnik. Ein Jahrzehnt später gab es kein IESNA mehr und das Zukunftskonzept verschwand wieder. Und die Deutsche Gesellschaft für LichtTechnik + LichtGestaltung, damals noch Deutsche Lichttechnische  Gesellschaft, hatte vergessen, dass sie einst ein Qualitätskonzept hatte. Im Jahre 1935 in der Norm DIN 5035.

Nach vielen Jahren des Mühens war dann in Deutschland ein vollständiges Konzept erschienen, dessen Beschreibung  immerhin 116 Seiten umfasste (hier). Mich erschütterte insbesondere der Titel: „Lichtqualität – ein Prozess statt einer Kennzahl“. Nicht etwa weil der Titel falsch war, sondern weil er voll zutraf. Die Publikation habe ich ausführlich dokumentiert und kommentiert (hier und da und dort und so weiter fort)-

Warum füllen die Autoren einer Broschüre 114 Seiten, um einen 2500 Jahre alten Begriff zu erklären? Und warum musste ich fast ebenso lange Kommentare dazu schreiben? Das liegt im Begriff selbst – Qualität. Während man Quantität mit einem Zollstock oder mit einer Waage messen kann und in einer einzigen Zahl ausdrückt, muss man bei der Bestimmung der Qualität erst einmal begründen und festlegen, warum man sie woran misst. Beispielsweise gibt es den Hammer seit der Urzeit, aber den Hammer gibt es immer noch nicht. Es gibt aber einen Schlosserhammer, Latthammer, Fäustel, Vorschlaghammer und sogar Schonhammer, der das Gegenteil vom Vorschlaghammer bewirkt, die Einschlagstelle zu zertrümmern.

Ähnlich ist es mit der Lichtqualität. Weiß man, was man mit dem Licht will, gibt es äußerst präzise definiertes Licht. So jagen Laserdioden und Lichtdioden, im Grunde beides dasselbe, unvorstellbare Mengen Daten über 5 Milliarden Kilometer Glasfaserkabel sicher um die Welt. Weiß man hingegen nicht, wofür sich eine Lichtquelle eignet, z.B. Lampen und Leuchten, dann sollte man nicht von Lichtqualität reden, sondern schlicht und einfach das technische Produkt beschreiben, auf dass jemand eine Verwendung dafür findet. So schaffen Lichtplaner, Lichtdesigner oder Angehörige ähnlicher Berufe die Beleuchtungsqualität, die die Anwender brauchen. In den Beschreibungen der Hersteller findet man nüchterne Daten, die ihre Produkte beschreiben.

Dumm nur, dass es in unseren Ausschüssen, die Beleuchtung normen, der letzte Lichtdesigner zuletzt vor vielen Jahren gesichtet worden ist. Auch sonst waren sie in der Minderheit und fanden selten Gehör. Selbst in dem Ausschuss, der die biologischen Wirkungen des Lichts auf den Menschen normt, gibt es seit Jahren keinen Lichtdesigner oder Planer. So bestimmt ein Gremium, das zu 70% aus Herstellern besteht, was an Lichtqualität verordnet wird. Diese wissen, was Quantität ist, und verwechseln dies häufig mit Qualität.

Der natürliche Partner des Architekten, was das künstliche Licht angeht, wäre der Lichtdesigner. Bei namhaften Projekten ist er das auch. Etwa 95% der Bauprojekte, die ich gekannt habe, wurden aber ohne Beteiligung von Lichtdesignern abgewickelt, was etwa dem Anteil von Leuchten entspricht, der über die Ladentheke beim Elektrogroßhandel geht. Die Planenden waren meist Elektroplaner. Und die Normen zur Beleuchtung werden so geschrieben, dass der möglichst nichts anderes machen kann, als die Hersteller wollen. Bei kleineren Bauprojekten trifft man eher ein Einhorn den einen Lichtdesigner.

Noch ein Seitenhieb auf die Auftraggeber. Man findet sie bei der Aufzählung der Ersteller der Normen nicht. Das war nicht immer so. Beleuchtung wurde einst in den 1930ern als übergeordnete Aufgabe verstanden, bei deren Normung alle betroffenen Kreise mitwirken sollten. Das Prinzip gilt unverändert bis heute. Es wird bei jeder Sitzung eines Normenausschusses geprüft, ob und wie die interessierten Kreise vertreten sind. Wer seine Interessen nicht vertritt, muss sich damit begnügen, was eben die wirklich interessierten Kreise ihm geben.

Lichtverschmutzung den Giftzahn gezogen

In diesem Buch habe ich mehrere Gründe dafür erläutert, warum die elektrische Sonne ihren Zenit als Lichtquelle überschritten hat, obwohl sie kaum zu glaubende technische Innovationen hervorgebracht hat. (hier) Das liegt vor allem daran, dass Licht, einmal erzeugt, seinen Weg sucht - bis ins Weltall. Nirgendwo liegen positive und negative Seiten der gleichen Medaille so eng beieinander.  Das entsprechende Kapitel trägt deswegen den schönen Titel "Lichtverschmutzung – Die andere Hausnummer". Lesen sollte man aber alles zusammen, weil man weder das eine tun noch das andere lassen soll. Vielmehr soll man bewusst handel.

Die International Dark-Sky Association IDA hat in 2021 folgende Empfehlungen zur Anwendung von Richtlinien bei der Außenbeleuchtung erlassen, die auf fünf Prinzipien aufbauen. Wer nachts Licht erzeugt, soll dies sehr bewusst tun. Hier sind die fünf Prinzipien im Detail:

  • Zweckmäßig:
    Beleuchtung sollte nur dort eingesetzt werden, wo sie tatsächlich gebraucht wird. Es ist wichtig, den Zweck der Beleuchtung zu hinterfragen und unnötige Beleuchtung zu vermeiden.
    Zielgerichtet:
    Licht sollte nur auf den Bereich gerichtet sein, der beleuchtet werden muss. Vermeidung von Streulicht und Blendung ist entscheidend, um Lichtverschmutzung zu reduzieren.
    Geringe Lichtstärke:
    Die Beleuchtung sollte nicht heller sein als nötig. Niedrigere Lichtstärken reduzieren den Energieverbrauch und minimieren die Auswirkungen auf die Umwelt.
    Gesteuert:
    Beleuchtung sollte nur dann eingeschaltet sein, wenn sie benötigt wird. Der Einsatz von Bewegungsmeldern und Zeitschaltuhren kann dazu beitragen, die Beleuchtungsdauer zu reduzieren.
    Farbe:
    Die Verwendung von warmen Lichtfarben (weniger Blauanteil) ist empfehlenswert, da blaues Licht stärker zur Streuung in der Atmosphäre beiträgt und die Sichtbarkeit des Nachthimmels beeinträchtigt.
     

    Auf der Grundlage dieser Voraussetzungen und als Orientierungsrahmen in Bezug auf die Empfehlungen und technischen Leitlinien für die Umsetzung der fünf Prinzipien einigt sich der Vorstand der IDA auf folgende Empfehlungen:

    1) Eine nachhaltige Außenbeleuchtung muss alle fünf Prinzipien bei der Planung und Installation berücksichtigen. Nur durch die Beachtung aller fünf Prinzipien kann die Lichtverschmutzung auf ein sinnvolles Maß reduziert werden.

    2) Wo vorhandene Leuchten ersetzt werden, ist dabei so vorzugehen, dass die Lichtverschmutzung reduziert oder zumindest nicht verstärkt wird.

    3) Bei der Planung von Neuinstallationen oder Umrüstungen von Beleuchtungsanlagen sind diese einem Bewertungsverfahren zu unterziehen, um zu überprüfen, ob Art und Ausmaß der Beleuchtung notwendig und nachhaltig sind.

    4) Horizontal und oberhalb der Horizontalen ausgestrahltes Licht kann erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt haben. Um eine weitere Aufhellung des Nachthimmels, Blendung, Streulicht und Überbeleuchtung zu vermeiden bzw. zu reduzieren, sind die Lichtemissionen bei der Innen- und Außenbeleuchtung daher so gering wie möglich zu halten und an Untergrenzen auszurichten.

    5) Um Überbeleuchtungen zu vermeiden, sollten die tatsächlichen Beleuchtungsstärken der jeweiligen Beleuchtungsaufgabe und Umgebung angepasst sein und sich möglichst im unteren Bereich der von anerkannten Fachverbänden (wie IES und CIE) empfohlenen Richtwerte bewegen. Die IDA wird mit den Berufsverbänden zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die empfohlenen Beleuchtungsrichtwerte wissenschaftlich fundiert sind.

    6) Neue Installationen sollten über automatische Steuerungen verfügen, um die Beleuchtungsstärke bedarfsentsprechend zu verringern oder die Beleuchtung je nach Tages- und Nachtzeit oder Nutzungsfrequenz ganz abzuschalten. Obwohl solche Steuerungen in der Lage sind, die Lichtverschmutzung erheblich zu reduzieren und Energie einzusparen, werden sie derzeit in der Außenbeleuchtung noch zu wenig genutzt. Auch die Richtlinien zur Energieeinsparung verlangen zunehmend nach automatischen Steuerungen.

    7) Der Spektralgehalt, bzw. die Farbe, des Lichts sollte dem jeweiligen Beleuchtungszweck angepasst sein. Wegen der unverhältnismäßigen Auswirkung von kurzwelligem Licht oder Licht mit hohen Blauanteilen auf die nächtliche Umgebung ist besonderes Augenmerk darauf zu legen, die Gesamtemissionen in diesem Wellenlängenbereich zu reduzieren (für die Zwecke dieser Beschlussfassung definiert als ein Bereich zwischen 380 nm und 520 nm). Die Umsetzung ist durch ein entsprechendes Bewertungsverfahren zu gewährleisten.

    Mehr hier und vor allem da  und dort.

Zurück in die Höhle Dank iPhone reloaded

Der heutige Tagesspiegel hat einen langen Artikel zu dem Thema veröffentlicht: “Digitale Medien nicht das Hauptproblem : Immer mehr Kinder sind kurzsichtig”

Die wichtigste Quintessenz steht wohl in der erste Zeile: “Weltweit wird bei Kindern immer häufiger Kurzsichtigkeit diagnostiziert, warnen Augenärzte. Der wirksamste Schutz ist einfach und kostet nichts.” Der heißt Tageslicht.

Eigentlich kostet dieses was, wenn man es in Säcke oder Tuben packt, um es in Innenräume zu bringen. Aber fast immer ist es kostenlos, das Tageslicht. Dazu schreibt der Artikel: Auch eine aktuelle Untersuchung der unabhängigen Cochrane-Initiative, in der fünf Studien an etwas mehr 10.000 Kindern ausgewertet wurden, legt nahe, dass mehr Tageslicht einer Kurzsichtigkeit vorbeugt.
https://www.cochrane.de/news/hilft-mehr-zeit-im-freien-um-kurzsichtigkeit-bei-kindern-zu-verhindern

Die Untersuchung der Cochrane-Initiative stammt aus 27. Juni 2024 und ist eine Meta-Studie, im Original als Review bezeichnet. Die Forschenden durchsuchten mehrere Datenbanken nach randomisierten kontrollierten Studien (RCTs), die Kinder unter 18 Jahren mit oder ohne anfänglicher Kurzsichtigkeit untersuchten. Sie identifizierten fünf Studien mit 10.733 Kindern, die alle in Asien durchgeführt wurden. Vier der Studien untersuchten schulbasierte Interventionen. Diese umfassten regelmäßige Unterrichtsstunden und Pausen im Freien, aber auch limitierte Bildschirmzeit und Anreize nach Draußen zu gehen.

Mehr zu der Studie hier . Die vollständige Arbeit (leider nur in Englisch) findet sich hier. Bereits der Titel verrät, was Ärzte empfehlen “Interventions to increase time spent outdoors for preventing incidence and progression of myopia in children” (Maßnahmen zur Verlängerung der Zeit im Freien zur Vorbeugung des Auftretens und Fortschreitens von Kurzsichtigkeit bei Kindern).

Dazu sollte man das Statement des Autorin im Kasten lesen: “Je früher die Kurzsichtigkeit beginnt, desto mehr Zeit hat sie, sich zu verschlimmern.” Die nötige Brille ist nicht das Hauptproblem an der massenhaften Fehlsichtigkeit. Bedenklich sind vor allem die damit verbundenen Risiken für die Augen. Kurzsichtige erleiden eher eine Netzhautablösung oder einen grauen Star. Sie können im schlimmsten Fall erblinden.

Aber bevor sie erblinden stehen ihnen keine guten Zeiten bevor. Denn das Auge des Menschen ist kein Nahsinn, sondern entwickelt sich beim Altern langsam aber sicher zu einem Fernsinn, der Mensch in der Natur wird im Alter weitsichtiger. Unter meinen vielen tausend Probanden, deren Sehkraft ich gemessen habe, gab es nur eine Stichprobe, die zu etwa 50% kurzsichtig war. Sie bestand aus jungen Studenten. Hingegen sind heute Mitarbeiter am Bildschirm mit über 50 Jahren bis zu 70% weitsichtig. Das bedeutet schlicht und einfach, dass eine Selektion unter Arbeitnehmern stattfindet, die die Kurzsichtigen benachteiligt.

Die Entwicklung der Kurzsichtigkeit bei Kindern und Heranwachsenden unter dem Einfluss des Lichts ist nicht klar. Draußen ist es wesentlich heller als in jedem Innenraum. Je mehr Licht auf die Netzhaut trifft, desto mehr Dopamin schütten die Neuronen aus. Man vermutet, dass der Botenstoff das Längenwachstum des Auges steuert.

Was unumstritten ist, ist die Wirkung des Nahsehens auf das junge Auge. Studien zeigen, dass der ununterbrochene und pausenlose Fokus auf sehr nahe Objekte wie das Smartphone eine Kurzsichtigkeit befördert. Hat sich diese einmal ausgebildet, gibt es keine Heilung.

Hier zeigt sich noch einmal, wie verhängnisvoll das Irrtum gewesen ist, man könne den Tag im Innenraum abbilden und sogar die UV-Strahlung erzeugen. Somit fehlte nur noch eine Klimatisierung, um sich von der Natur zu verabschieden. Unter diesem Licht gesehen lesen sich insbesondere die Kapitel “Geburtsjahre der elektrischen Sonne” und “Die Dämmerung” völlig anders. Die Irrungen und Wirrungen der 1920er waren in den 1960ern nicht überwunden. Es war noch viel schlimmer geworden. Architekten forderten Schulen ohne Tageslicht, gar in Bunkern (s. Kap. Licht 3.0 Licht aus Plasma, C.T. Larsons Bericht The effect of windowless classrooms on elementary school children, University of Michigan, Ann Arbor: University of Michigan, Architectural Research Laboratory, 1965). Und ein Kongress der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin zum Thema “Der fensterlose Arbeitsraum” postulierte im Jahr 1965: „Menschen in fensterlosen Fabrikationsräumen haben - sofern diese in arbeitshygienischer Sicht optimal gestaltet sind - keine gesundheitsschädigenden Einflüsse zu befürchten.“

Das Votum der Arbeitsmedizin erfreute insbesondere die Lichttechniker derart, dass sie dem Thema gleich eine Sondertagung widmeten (Auge-Licht-Arbeit, Karlsruhe, 1971). Dort ging der spätere Vorsitzende des Normenausschusses Beleuchtung, H.-J. Hentschel, sogar noch weiter: „Hohe Ansprüche an die Beleuchtung, wie sie in der künstlichen Beleuchtung gestellt werden, können nicht befriedigt werden.“

Als ich das Buch Genesis 2.0 Schöpfung der elektrischen Sonne schrieb, wollte ich eigentlich eine historische Betrachtung zu Papier bringen. Dass der Inhalt im Jahre 2025 tagesaktuell sein würde, hätte ich selbst nicht denken können.

Blau macht schlau …

… hieß es vor nicht allzulanger Zeit. Gemeint waren die wundersamen Wirkungen des Lichts, die ein Hamburger Professor für Kinderpsychiatrie im Auftrag von Philips ermittelt haben wollte. (hier und da oder dort) Nach eigenem Bekunden hat Philips ihm keinen Auftrag erteilt, sondern einen Assistenten gestellt. Und dessen Doktorarbeit passte ganz zufällig in die Zeit, als Frau Merkel die deutsche Wirtschaft mit staatlichen Mitteln stützen musste. So etwa 1.000 Grundschulräume sollten mit blauem Licht gefüllt werden, das die Schüler ruhig stellt. Schülerinnen auch. Und wenn Leistung gefragt ist, sprudelt aus den doofen Bälgern plötzlich Intelligenz. Dank Personal Light! Zwar hatten sich Forscher der Uni Hamburg etwas vornehmer ausgedrückt. Aber sinngemäß stimmt die Aussage.

Das war im Jahr 2009. Eineinhalb Jahrzehnte später sind die deutschen Kinder doof oder intelligent wie schon immer. Nur die deutschen Lehrer sind wohl klüger geworden und verlangen nicht mehr nach einer Schaltung, die Kinder per Knopfdruck intelligenter oder ruhiger macht.

Wie ist der Professor aus Hamburg eigentlich auf die Idee gekommen mit dem blauen Licht? Moses musste auf den Berg Sinai, um Erleuchtung zu bekommen, Mohammed flog mit dem Pferd al-Buraq von Jerusalem in den Himmel … Bei dem Herrn Professor ging es vermutlich weniger aufwendig, er muss ein Buch von John Ott (hier) gelesen haben, dem die Erleuchtung mit dem Licht beim Betrachten eines Kürbisses gekommen war.

Der Kürbis war kein üblicher Kürbis, in den man Augen und Mund schneidet, wenn es Halloween ist. Ott war Fotograf und wollte Kürbisse ziehen für den Film Cinderella, die bekanntlich in einer von Mäusen gezogenen Kutsche zum Königspalast fährt, um dort den Prinzen zu treffen. So ein filmreifer Kürbis wächst betreut auf. Beim Kürbisziehen merkte Ott, dass das Licht je nach Lichtspektrum die Früchte anders gross werden ließ.

John Ott gab nach dieser Erleuchtung seinen Job als Bänker auf und widmete sich dem Licht. Ob ein späterer Erfinder bei Ott gelesen hatte oder ganz allein auf die Idee kam, kann ich nicht ermitteln. Der erfand eine blaue Lampe, die auch Wunder bewirkte (hier): “Der Test zeigt, dass der Einsatz der XXX Lampen, eine Konzentration fördernde Wirkung auf einen Großteil der Probanden hat.” Da der wissenschaftliche Befund sicherlich reproduzierbar ist, kann man sich über die Wirkung vergewissern, indem man die Lampe für exakt den gleichen Zweck benutzt: "… andere Probanden nutzen die Lampe als Arbeitsleuchte bzw. als Näh- und Strickleuchte." Noch ein Riesen-Schritt in der Geschichte des Lichtmachens. Die Strickleuchte.

John Ott hatte seine erste Untersuchung mit dem blauen Licht 1973 durchgeführt. In seinem Buch wurde noch die Unruhe der amerikanischen Jugend in den 1960ern behandelt, die das flimmernde Licht der damaligen Fernseher bewirkt haben soll. Ott wollte wohl nichts vom Vietnam-Krieg hören. Seine Worte zu dem Versuch  mit der blauen Lampe: “Bei konventioneller Beleuchtung zeigten die Schüler deutlich mehr Verhaltensauffälligkeiten (z.B. Hyperaktivität) während die Kinder in der experimentellen Lichtsituation Lernschwierigkeiten allmählich verloren, konzentrierter wurden und ihre Schulleistungen signifikant steigerten.” Etwa dasselbe hätte man auch bei dem Hamburger Professor lesen können.

Etwa älter als Otts Idee war die Behandlung von Babies mit blauem Licht. Da die neugeborenen Menschen kurz nach Erblicken des Tages nicht perfekt funktionieren, leidet jedes dritte Baby an Gelbsucht (Neugeborenen-Gelbsucht (Hyperbilirubinämie)). Der englische Arzt Richard Cremer hat in 1958 zufällig entdeckt, dass blaues Licht den Bilirubinspiegel bei Neugeborenen senken kann. Seine Ergebnisse zur Phototherapie erschienen in der Zeitschrift "The Lancet". Mitte der 1970er Jahre wurde die Phototherapie dann zum Standardverfahren in der Behandlung von Neugeborenen-Gelbsucht. Damals durfte ich Messgeräte bauen, die die Wirksamkeit von Lampen zum Abbau von Bilirubin maßen.

Doch auch das Jahr 1958 war nicht das erste Jahr, in dem eine Geschichte mit blauem Licht erzählt wurde. Der Herr, der eine besondere Wirkung vom blauen Licht ermittelt hatte, kann kaum mit einem der genannten verglichen werden, Robert Koch. Er hatte gezeigt, dass nicht Gase und Miasmen Krankheiten auslösen, sondern bestimmte Erreger bestimmte Erkrankungen. Zwei britische Mediziner, Arthur Downes und T.P. Blunt, wiesen dazu nach, dass Licht Bakterien tötet. Und zwar mit seinem blauen Anteil, nicht mit UV. So kam es dazu, dass in deutschen Normen eine Besonnung jeder Wohnung vorgeschrieben wurde. Mindestens in NRW war eine ausreichende Besonnung sogar Bauvorschrift. (mehr hier)

Doch der erste, der Blau eine mysteriöse Kraft zuschrieb und damit einen Wahn auslöste, war ein General. Ein gewisser A. J. Pleasonton, vom Beruf General, eine Theorie aufgestellt, wonach blauem Licht eine Heilwirkung zukam. Er argumentierte, dass Farbe enorme biologische Wirkungen entfalte und dem blauen Licht elektromagnetische Kräfte innewohnten, die in der Lage wären, den Körper zu heilen und Widerstandskräfte gegen Krankheiten aufzubauen. Der General erklärte in einem Buch die Wirkungen vom blauen Licht mit seinen Erfahrungen mit einem Gewächshaus mit blauen Gläsern. Er hatte festgestellt, dass die Pflanzen im Frühjahr zu sprießen begannen, weil der Himmel über ihnen blauer wurde. So ließ er Gewächshäuser mit blauen Scheiben patentieren, die nach seiner Behauptung besonders ertragreiche Weinstöcke hervorbringen sollten. Später machte er mit Schweinen und Kühen weiter. Seine Gläser wurden von den Farmern massenweise gekauft. Leute haben blaues Glas in ihre Brillen eingebaut. Sogar Babys wurden in blaue Brutgehäuse einquartiert. So abwegig war das nicht, wie man 1958 die Sache mit den Babies entdeckte.

So hatte Blue-glass Craze seinen Lauf genommen. Zwar gibt es heute keine Gewächshäuser mit blauen Gläsern mehr, aber welche mit bläulichem Licht. General Pleasontons Ideen brachte die Chromotherapie (Farbtherapie) hervor.

Mehr zu den Geheimnissen in Blau hier.

Lichtqualität im semantischen Dreieck

Wasser tut’s freilich
höher jedoch steht die Luft,
am höchsten das Licht!

Arnold Rikli

Die Lichtqualität, die man im Wirken der Organisationen wie die CIE (Internationale Beleuchtungskommission) ganz oben in der Agenda wähnt, hat es im 99. Jahr vor dem Jubiläum der V(λ)-Kurve in das Internationale Wörterbuch der Lichttechnik geschafft, das seit immerhin 1938 schriftlich vorliegt und gepflegt wird.

Bis dato definierte nämlich diese Kurve, was Lichtqualität bedeutet – Helligkeit.

Was hat das mit dem semantischen Dreieck zu tun? Viel. Es ist ein faszinierendes Konzept, das uns erklärt, wie wir Dinge verstehen oder begreifen. Oder wie wir uns einen Begriff von Dingen machen wie z.B. von der Qualität.

Das Dreieck besagt, dass zum Begreifen von etwas dieses Etwas existieren muss. So z.B. ein Fisch. Es muss relativ klar umrissen sein wie z.B. ein Garten oder ein Baum. Wird diese Voraussetzung nicht erfüllt, verstehen wir selbst täglich benutzte Dinge nicht. Dazu gehört der Computer, den manche Leute hassen. Sie schreiben diesbezügliche Ideen zuweilen auf ihrem Handy und übermitteln diese anderen auch damit. Dass ein Handy ein Computer ist und kein Telefon, wissen zwar viele.  Sie verstehen es aber nicht.

Zum Verstehen von Etwas gehört nämlich ein Name, besser gesagt, eine genaue Bezeichnung. Wenn es gelingt, diese Bezeichnung präzise zu fassen, verstehen wir das Etwas besser. So ist ein bestimmter Computer, der Autoschlüssel, jedem ein Begriff. Während man unter einem PC viele Dinge vorstellen kann. Für die meisten von heute ist ein PC ein Laptop mit Display und Tastatur, in dem man Programme und Daten speichern und sich wiederholen kann. Genau die gleichen Kisten stehen aber auch bei Angestellten im Büro, sie funktionieren etwa gleich, sie sind aber etwas anderes. Sie speichern keine Daten, ihre Programme stehen auf Servern oder in der Cloud, wie manchmal die Daten auch.

Damit kommen wir zu der dritten Ecke des Dreiecks: Um das Etwas zu begreifen, benötigen wir die persönliche Begegnung damit. Ein gut geschulter Angestellter an einem Firmen-PC wird den besser verstehen als einer, der die Kiste im Schaufenster sieht. Wer gar nur das Wort PC hört, denkt an sein Gerät, so er eins gehabt hat.

Anders als das semantische Dreieck scheint das Wort Qualität jedem ein Begriff zu sein. Es ist immerhin etwa 2500 Jahre alt. Leider ist dem nicht so. Deswegen musste sogar eine Qualitätswissenschaft gegründet werden. Diese ist aber erstaunlich jung. Nach dem Zweiten Weltkrieg, insbesondere in Japan, trugen Persönlichkeiten wie W. Edwards Deming (hier) und Joseph M. Juran maßgeblich zur Entwicklung des modernen Qualitätsmanagements bei. Deming entwickelte Prinzipien der ständigen Verbesserung (PDCA-Zyklus) und 14 Managementprinzipien.

Im Westen kamen diese Ideen dadurch an, dass Japan große Erfolge damit feierte, also erst in den 1970ern. 50 Jahre gegenüber 2500? Ist Qualität so schwer zu verstehen? Die Antwort ist ja. Und daran sind die Alten schuld. Qualität ist nämlich nicht ein Begriff, sie war von Anfang an zwei Begriffe. Und auch nach der internationalen Normung in den 1980ern (ISO 9000 Reihe) blieb das Wort Qualität zweideutig.

Die eine Bedeutung der Qualität ist eine (hohe bzw. hochwertige) Beschaffenheit. Wer ein Qualitätsprodukt kauft, will eine hohe Qualität. Und die ist, was er sich darunter vorstellt. So stellt ein Porsche für viele ein Qualitätsauto dar.

Die genormte Bedeutung der Qualität ist „Erfüllen der Anforderungen“. Sie ist, was das Ingenieurswesen ausmacht, dessen Produkte weder gut noch schlecht sind, sondern für ihren Zweck geeignet oder nicht. Wer als Familienvater einen Kinderwagen für Zwillinge transportieren muss, für den ist ein Porsche bestimmt kein Qualitätsauto. Vielleicht war der Porsche ein Qualitätsauto gewesen, als der heutige Familienvater der Mutter der Zwillinge imponieren wollte, um sie für die Ehe zu gewinnen.

Jeder Ingenieur, der etwas schafft, handelt i.S. der zweiten Definition der Qualität. Sein Produkt muss die Anforderungen erfüllen, die daran gestellt werden. Wer diese stellt? Das ist die große Kunst. Vor einer Entwicklung muss man sich ein Bild davon machen, was der Benutzer von dem Produkt erwartet. Die professionelle Kunst hört auf den imposanten Namen Requirements Management.

Was tut man aber, wenn die Leute nicht wissen, was sie fordern sollen? Man erfindet z.B. ein disruptives Objekt wie das Smartphone. Es hat nicht nur eine hundertjährige Branche umgeschmissen. Die Telekommunikation ist nach 2007 eine völlig andere geworden. Es hat den Weltmarkt umgeworfen. Der Marktführer für Mobiltelefone, Nokia, mit 38% Weltanteil war fünf Jahre danach nicht mehr existent. Und es hat Kulturen umgeworfen. Selbst Analphabeten können mit dem Smartphone Bankgeschäfte u.ä. erledigen. In Afrika läuft das Bankgeschäft für Arme über Handys. In Indien ist ein Gesundheitssystem entstanden, das darauf aufbaut.

Wie war es, als Edison die Glühlampe perfektionierte? Hat Licht als Begriff existiert? Eigentlich, ja. Man wusste vom natürlichen Licht vermutlich seit der Schöpfung der Menschheit. Das künstliche Licht war etwa 17.000 Jahre alt. Es war nur nicht perfekt (siehe Epochen der Kunst der Lichtmacher). Das Licht hatte also einen Namen. Das erste Eck vom semantischen Dreieck war also besetzt.

Hatte der Begriff Licht klare Umrisse? Hier kommt ein klares Nein. Selbst die Physik wusste nicht gerade viel über Licht. Menschen wie Einstein oder Max Planck waren zwar schon geboren, aber sie hatten ihr großes Werk noch nicht abgeliefert. Man hing noch der Äther-Theorie nach. Diese, die Äthertheorie, besagte, dass der gesamte Raum – auch der scheinbar leere Weltraum – von einem unsichtbaren, masselosen und allgegenwärtigen Medium, dem sogenannten "Äther", erfüllt sei. Der Äther hatte praktisch keine Masse, ließ alle Planeten ungehindert wandern, war elastischer als der härteste Stahl. Also ein Gebilde, das es hat nicht geben können. Aber große Geister wie  René Descartes, Vater des kartesischen Systems, oder Isaac Newton, der Vater der modernen Physik, und auch James Clerk Maxwell, dem die Vereinheitlichung von Elektrizität, Magnetismus und Licht in einer einzigen, kohärenten Theorie gelungen war, glaubten an den Äther.

Wenn das das einzige Problem wär! Man wusste nicht einmal genau, woraus Licht bestand und welche Anteile welche Wirkungen auf den Menschen ausübten. Auch als Matthew Luckiesh sein Buch „Light and Health“ im Jahre 1926 veröffentlichte, hatten weder die Mediziner noch die Lichttechniker viel Ahnung von den Dingen, von denen sie sprachen. Daher der Versuch der CIE, mit der V(λ)-Kurve Licht zu definieren und vor allem, messbar zu machen.

Diese Kurve war so erfolgreich, dass die Präsidentin der CIE alle ihre Experten einlud, zur Jahrhundertfeier ein Gedicht zu schreiben oder wenigstens ein Kunstwerk zu erstellen. Zu erfolgreich. Denn das so definierte Licht umfasst nur einen Teil dessen, was Licht für den Menschen ausmacht. Für fast alle Pflanzen ist die Kurve sogar falsch. Und auch die meisten Tiere sehen Licht anders.

Dem so definierten Licht ist in der Natur noch nie ein Mensch begegnet. Es ist ein rein künstliches Gebilde, das einen Teil der Sehvorgänge beim Menschen erklärt, so er nicht ganz jung oder älter ist.

Wir haben trotz des Jahrhunderts des Lichts keine Chance gehabt, es zu begreifen. Es hakt an allen Ecken des semantischen Dreiecks. Daher die ganzen Irrungen und Wirrungen, von denen das Buch Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne handelt.

Licht und Ergonomie

Manche Dinge finden sich nicht zueinander, obwohl man sie fast immer im gleichen Kontext vermuten darf. Überraschenderweise gilt dies für Beleuchtung und Architektur, allerdings erst seit etwa 1925. Da half nicht einmal, dass der Staat im Dritten Reich Lichttechniker und Architekten zur Zusammenarbeit zwingen wollte. Er hatte nämlich vor, die Leistung des deutschen Arbeiters mit Hilfe der Beleuchtung zu steigern (s. hier). Dazu gründete der Staat eine Behörde, die auf den seltenen Namen “Schönheit der Arbeit” hörte. Deren Chef, der später Kriegsminister werden würde, Albert Speer, wusste als Architekt von der Bedeutung des Lichts. Er ließ sogar einen Spielfilm dazu drehen, der einfach “Licht” hieß. Ein sehenswerter Film.

Jahrzehnte später, Speer war schon 10 Jahre tot, saß ich zufällig  mit einem Architekturprofessor und dem Geschäftsführer des DIN-Normenausschusses Bauwesen (NABau) an einem Kindergeburtstag und erzählte ihnen, dass die Normen für Lichttechnik und für das Bauwesen unkoordiniert miteinander entstünden. Beide Herren erschraken und wollten dagegen sprechen, taten es aber lieber nicht. Dem war so.

Dass es dem so war, hatte ich beim Studium im Fachgebiet Umwelttechnik der TU Berlin gelernt. Zur Zeit ihrer Gründung gehörten Lichttechnik und Akustik, die ich studierte, neben der Instituten für Architektur dazu. Uns war es damals nicht gelungen, unsere Vorlesungen und Laborübungen Architekturstudenten schmackhaft zu machen. Deswegen war ich später zu Arbeitswissenschaft und Ergonomie migriert, weil mein Doktorvater glaubte, dort bessere Forschungsbedingungen zu Wirkungen des Licht auf die Arbeit vorzufinden. Klarer Fall von Denkste!

So freute ich mich 1981 wahnsinnig über das Buch Human Factors in Lighting von Peter Boyce. Human Factors ist das amerikanische Synonym für Ergonomie. Nach langer Suche fand ich in dem Buch aber nichts zur Ergonomie. Auch die dritte Ausgabe des Buches (2014) ließ Ergonomie missen. Unter dem Akronym IEA (eigentlich International Ergonomics Association) führt Boyce International Energy Agency an.

Insbesondere was das Tageslicht anging, glänzten alle besagten “Wissenschaften” durch Nichtwissen. So hatte das Standardwerk IESNA LIGHTING HANDBOOK (2006) der US-amerikanischen Lighting Engineering Society für Tageslicht und Human Factors gerade mal eine halbe Seite (von 1002) übrig.

Ich habe versucht, die Lücke zu füllen, angefangen bei den Begriffen (hier, (Begriffe(1) ERGONOMIE und LICHT). Im Rahmen eines Projektes Tageslicht (Tageslicht nutzen – Bedeutung von Dachlichtöffnungen für Ergonomie, Architektur und Technik), bei dem ein hervorragender Architekt und ein Institut für Bauwesen beteiligt waren, habe ich mit meiner Frau zusammen die Ergonomie des Lichts behandelt, dessen Bericht hier (Lichtergo1) zum Download steht. Die beiden anderen Teilberichte sind in dem Buch enthalten (hier)

Sonnenschutzfaktor 50 oder Selbstmord in Raten

In dem Kapitel “Erbschaft der 1920er Jahre – Wo Sie heutiges Wissen bestimmt”, des Buchs Genesis 2.0 – Schöpfung der elektrischen Sonne” (hier) wird ausführlich dargestellt, dass viel vom dem heutigen Wissen und Denken über Licht und Beleuchtung ein Erbe der 1920er Jahre ist. Nichts dagegen, wenn die Menschheit Wissen über die Natur und ihre Wirkungen frühzeitig erworben haben soll. Es geht aber eher um Nichtwissen bzw. Irrtümer, die über vier Generationen weitervererbt werden und sogar an den Universitäten gelehrt. Das Schlimmste von allen dürfte der Umgang mit der Sonne sein. Genauer gesagt, mit den UV-Strahlen der Sonne.

Pünktlich zum Sommerbeginn, eigentlich bereits nach dem Äquinoktium (Tagundnachtgleiche) am 20. März, regnet es fast gleichlautende Artikel in allen Publikumszeitungen und -zeitschriften. Sie warnen vor den Gefahren der Sonne und empfehlen, sich bestens zu schützen. Am besten mit Sonnenschutzfaktor 50 und täglich mehrmals. Der Aufhänger ist immer der Hautkrebs. Dieser soll sich in zunehmendem Maße ausbreiten.

Am schwarzen Hautkrebs erkrankten im Jahre 2022 25.450 Personen. Gestorben sind im Jahr 2023 dann 3.169 Menschen. Das sind 0,316 % der 1.002.741 Todesfälle in diesem Zeitraum. An anderen Krebserkrankungen starb 22,1% der Bevölkerung Deutschlands, also etwa das 70fache.

Wären alle Hautkrebserkrankungen durch UV bedingt und wäre der Schutz dagegen nicht mit anderen Problemen für die Gesundheit verbunden, könnte man versuchen, die 3.169 Toten per Jahr zu vermeiden. Doch dem ist nicht so. Und nicht etwa nur ein Bisschen anders.

Die UV-Strahlung, deren Wirkung man immer noch nicht hinreichend genau verstanden hat, ist ein Agens, d.h. eine wirkende Kraft, ein Mittel oder ein Akteur, der etwas bewirkt oder ausführt. Das Wichtigste, was sie äußerlich sichtbar bewirkt, ist die Pigmentierung der Haut. Was völlig unsichtbar bleibt, ist aber lebenswichtig. Nur wenige Menschen können ohne diese Wirkung leben (hier). Das ist die Bildung des sog. “Vitamin” D, was in Wirklichkeit ein Hormon ist, das der menschliche Körper braucht, aber nicht selbst herstellen kann. Es wird in der Haut gebildet.

Auch Menschen, die zu verstehen glauben, was Vitamin D im Körper macht, wissen meistens nur über die Knochenbildung (Calcium- und Phosphataufnahme, Knochenmineralisierung) zu berichten. Ein Mangel kann bei Kindern zu Rachitis (Erweichung und Verformung der Knochen) und bei Erwachsenen zu Osteomalazie (Erweichung der Knochen) führen, langfristig auch zu Osteoporose (Knochenschwund) und erhöhter Bruchgefahr.

Allein diese Wirkungen sind lebenswichtig. Aber sie sind bei Weitem nicht alle. Vitamin D beeinflusst auch die Muskelentwicklung und -kraft. Ein Mangel kann zu Muskelschwäche und -schmerzen führen und bei älteren Menschen das Sturzrisiko erhöhen.

Vitamin D spielt eine wichtige Rolle bei der Modulation des Immunsystems. Es hilft dem Körper, Krankheitserreger wie Bakterien und Viren abzuwehren, indem es die Produktion von körpereigenen Abwehrstoffen anregt und Entzündungsreaktionen reguliert.

Was man noch nicht exakt weiß, ist z.B. Blutdruckregulierung: Es gibt Hinweise darauf, dass Vitamin D einen Einfluss auf den Blutdruck hat.

Stimmung und psychische Gesundheit: Studien zeigen eine Korrelation zwischen niedrigen Vitamin-D-Spiegeln und Depressionen. Vitamin D ist an der Regulation wichtiger Neurotransmitter im Gehirn beteiligt, die unsere Stimmung beeinflussen, insbesondere Serotonin und Dopamin.

Zellwachstum und -differenzierung: Vitamin D beeinflusst die Zellteilung und kann potenziell eine Rolle bei der Prävention bestimmter Krebsarten spielen.

Vitamin D kann den Stoffwechsel beeinflussen und indirekt zur Gewichtsregulierung beitragen.

Auch die Zahngesundheit hängt mit Vitamin D zusammen: Ähnlich wie bei den Knochen ist es auch wichtig für gesunde Zähne.

Wer dazu aufruft, sich mit Ölen und Salben mit Sonnenschutzfaktor 50 und ähnlich zu schützen, gefährdet die Menschen. Im Mitteleuropa gibt es ab November bis März kaum UV, sodass die meisten Menschen an einem Mangel leiden. Der Körper speichert Vitamin D im Fettgewebe und Muskelgewebe mit einer Halbwertszeit von ca. 19 Tagen. D.h., der Vitamin-D-Spiegel halbiert sich in 19 Tagen.

Eine Langzeitwirkung von fehlendem Vitamin D besteht in der zunehmenden Porosität der Knochen. Im Alter zeigt sich dies z.B. in den Knochenbrüchen wie Oberschenkelhalsbruch. Daran sterben in den ersten 30 Tagen 10% der Patienten bzw. bis 30%, bevor das Jahr um ist. Daher die Überschrift “Sonnenschutzfaktor 50 oder Selbstmord in Raten“.

Soll man sich deswegen etwa schutzlos der Sonne ausliefern? Was davon zu halten ist, sagt ein mexikanisches Sprichwort: “Nur Touristen und Esel gehen in die Mittagssonne”. Sich in die Sonne zu knallen, um eine “gesunde” Bräune zu bekommen, haben wir als Hype von unseren Urgroßeltern übernommen, die genau in den 1920ern die heilende Wirkung der Sonnenstrahlen entdeckt hatten. Dass Heilendes auch tödlich sein kann, hat Paracelcus im 15. Jahrhundert gesagt: “Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist.” Bei UV reicht diese Dualität der Wirkung bis in den Beginn des Lebens auf der Erde. Das Leben musste sich im Schutz des Wassers entwickeln, als die Atmosphäre noch keinen UV-Schutz in Form der Ozonschicht gebildet hatte. Und Ozon, unser Schutz gegen tödliche Strahlung aus dem All, ist selber ein Gift.

Man kann es aber noch einfacher ausdrücken. Wasser, ohne das ein Leben nicht möglich ist, ist in großen Mengen genossen, binnen 20 Minuten tödlich. Die Luft ist sogar wichtiger als Wasser zum Leben. Aber die Luft in großer Tiefe ohne Wasser, so in dem Marianengraben ohne Wasser, würde vermutlich ebenso tödlich sein.

Von der göttlichen Gabe zur Umweltverschmutzung

LAN bedeutet für manche Menschen ein Netzwerk, für den Großteil von ihnen aber eine große Gefahr für Leib und Leben. Denn LAN steht für Light at Night. Damit ist nicht der schöne Mondschein gemeint, der die Seelen der Dichter beflügelt, sondern das Licht der LEDs, die die Nacht zum Tage machen. Daher redet man auch von ALAN – Artificial Light at Night. ALAN steht übrigens für ein ganzes Forschungsgebiet der Medizin (https://artificiallightatnight.org), LAN = light at night hat sich zu einem Dauerthema in der Medizin entwickelt. Allerdings zu keinem erfreulichen, denn das Licht steht für allerlei Unbill bis hin zum Förderer von Krebs. Die Nacht zum Tage machen, steht nicht mehr für einen Menschheitstraum.

An und für sich bedeuten die bunten Lichter in der Nacht nicht erst seit der Erfindung der Glühlampe etwas Wunderschönes. Vor über einem Jahrhundert erfreute sich der Menschen Seele an den Lunaparks dieser Welt. So genannt, weil man unter dem Mondschein mehr Licht hatte als das des Mondes.

Mittlerweile sind die Städte der Welt zu Jahrmärkten mutiert. Und deren Licht zum Umweltschmutz. Das Licht in der Nacht stinkt zwar nicht zum Himmel, hat aber das Bild der Welt in der Nacht mächtig ins Blaue geschoben. So schrieb der Berliner Tagesspiegel im September 2022: “Die Umstellung von Straßenlampen auf LEDs in vielen Ländern Europas hat das Farbspektrum der nächtlichen Beleuchtung verändert – mit möglichen Folgen für Mensch und Tier. Das schreiben britische Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Science Advances“. Die Freude über das schöne Licht in der Nacht hat mittlerweile etwas Morbides an sich wie der Alkohol, der die Nächte ebenso verschönt.

Die Forschenden hatten anhand von Fotos, die von der Internationalen Raumstation ISS aus aufgenommen wurden, festgestellt, dass durch LEDs insbesondere der Anteil der Emissionen im blauen Bereich des Spektrums zugenommen hat. Deutschland ist von diesem Effekt ebenfalls bereits betroffen, …"

Obwohl der Bericht mit etwas Kritik an die Umwandlung des nächtlichen Straßenbildes durch die LED daherkommt, bleibt er weit hinter den wissenschaftlichen Erkenntnissen anderer Art zurück. Diese fasst man wie gesagt unter dem Wort LAN - Light at Night oder ALAN - Artificial Light at Night zusammen.

Zunächst zum Bericht: "Da blaues Licht beispielsweise die Ausschüttung des Hormons Melatonin hemmt, das schlaffördernd wirkt, kann die Umstellung auf LEDs Auswirkungen auf Tier und Mensch haben, schreibt das Forscherteam der University of Exeter in Penryn um Kevin Gaston. „Die Vorteile, die die LED-Technologie für die öffentliche Beleuchtung und insbesondere die Straßenbeleuchtung bieten kann, wurden viel gerühmt, wobei der Schwerpunkt auf einer höheren Energieeffizienz und der damit verbundenen Reduzierung der Energiekosten und Kohlendioxid-Emissionen lag“, heißt es in der Studie."

Weiterhin schreiben die Forscher, was eigentlich alle wissen müssen: "Der Grund dafür liegt in den üblichen Satellitensensoren, die für die Messung der künstlichen Beleuchtung eingesetzt werden und die nur die Intensität des Lichts, aber nicht dessen Farbe registrieren.”  Das liegt daran, dass die Lichttechnik vor 101 Jahren eine Kurve erfunden hat, die dazu dient, die Hellwirkung des Lichtes zu messen. Und das bitte nicht für die gesamte Natur, sondern nur für das gesunde junge Auge des Menschen. Dazu wurde der Begriff Licht aus der Physik in diesem Sinne gekapert.

Diese Kurve, die sog. V(λ)-Kurve, ignoriert die roten und blauen Teile des Lichts und lässt zudem die gesundheitlich wichtigsten Teile (Ultraviolett – UV – wie Infrarot - IR – vollkommen außer Acht. Daher scheinen die blauen und roten Teile unwichtig, UV + IR werden erst gar nicht gemessen. Aber für die Pflanzen sind diese viel wichtiger als der für den Menschen wirksamere Teil. Die meisten Tiere sehen auch definitiv anders als der Mensch.

Als Folge dieser Kaperung des Begriffs wird aus der natürlichen Strahlung, die Menschen wie Pflanzen oder Tiere maßgeblich beeinflusst, das herausgeschnitten, was zum absichtlichen Sehen von Objekten dient, auf die man fokussiert. Denn die 1924 definierte Kurve berücksichtigt nur das Zentrum der Retina. Sehen tun wir aber mit dem gesamten Auge. So sind die feinsten Lichtinstrumente blind für alle sonstigen Wirkungen auf den Menschen und bewerten das natürliche Licht, unter dem alle Pflanzen leben und gedeihen, nach der komplett falschen Bewertungskurve.  

Zunächst zur Natur. Bäume in den Städten erleben den Frühling in der Stadt Tage früher, und deren Herbst kommt später. Fliegende Insekten und deren Jäger ändern ihren Lebensrhythmus (mehr hier). So kann man über der Semper Oper an der Elbe um Mitternacht Möwen kreisen sehen. Eine Doktorarbeit vom Max-Planck-Institut für Verhaltenbiologie zeigt, dass die Lichtverschmutzung Fische ängstlich macht. Zudem verändert künstliches Licht in der Nacht das Verhalten von Fischen bis in die nächste Generation. (mehr hier). Nächtliches Licht und Insektensterben werden oft zusammen beobachtet (hier).

Was können die Wirkungen auf den Menschen sein, die man so übersieht bzw. nicht versteht? Eine Studie, die weltweit alle annehmbaren Wirkungen von LAN (Light at Night) ausgewertet hat, kommt zu diesem Schluss: "“Artificial light at night is significantly correlated for all forms of cancer as well as lung, breast, colorectal, and prostate cancers individually.” In Deutsch, künstliche Beleuchtung in der Nacht ist signifikant korreliert mit allen Arten von Krebs, im Einzelnen mit Lungen-, Brust-, Dickdarm- und Prostata-Krebs." (Quelle: Al-Naggar, R. A., & Anil, S. (2016). Artificial Light at Night and Cancer: Global Study. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention: APJCP)