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Was ist eine melanopisch wirksame Beleuchtung?

Dieses Bild aus Licht 6/2018 soll eine melanopisch wirksame Beleuchtung zeigen. Tut es das? Man kann in dem Artikel lesen, wie die Studie zur Klärung der Frage verlaufen ist. Man muss aber nicht. Die Antwort kann man auch so geben.

Der Raum ist etwa 5 m hoch und ist mit Fenstern fast bis zur Decke versehen. Zudem wird er über zwei Oberlichter buchstäblich taghell beleuchtet. Die künstliche Beleuchtung integriert sich in den Raum so, dass man tagsüber die Leuchten nicht bemerkt. Wenn ich richtig sehe, werden sie nachts großflächig leuchten. Dass so etwas gut geht oder gehen muss, hatten wir schon im Jahr 2000 analysiert und begründet (hier).

Was ist daran so gut? Die Fenster spenden nicht nur Tageslicht, sondern eine gute Sichtverbindung nach außen. Wenn man das Licht messen würde, würde man feststellen, dass blendfreies Licht bis mehrere Tausend Lux (zuweilen) vorhanden ist. Das Verhältnis von Horizontal- zur Vertikalbeleuchtungsstärke ist besser als man mit jeder künstlichen Beleuchtung (außer Bühnenbeleuchtung) erreichen kann. Und die künstliche Beleuchtung wird eine geringe Leuchtdichte haben, wodurch sie weniger oder keine Reflexblendung verursachen wird.

Ergo: Was eine melanopisch wirksame Beleuchtung ist, weiß - ich glaube - wohl jeder. Leider sind übliche Büros nur halb so hoch, wodurch man Probleme mit der Lichtverteilung bekommt. Deren Beleuchtung ist auf Horizontalbeleuchtungsstärke getrimmt, was schon lange keinen Sinn mehr macht (s. hier oder da). Leider, leider kann man Dachoberlichter eben nur auf dem Dach einrichten.

Was weiß ein Chinese von der deutschen Lichttechnik? Kennt er den Spruch "Gleiches Licht für alle Volksgenossen"? Den gab es wirklich - vom Initiator der militantesten Bewegung in Sachen Licht, von Albert Speer. Als Chinese kennt man bestenfalls die Mao-Uniformen, als man versuchte, mit einem Stück Kleidung für alle Männer auszukommen. Lang ist es her. Chinesen kaufen heute die Welt auf, auch die der Mode. Da Licht wieder in Mode gekommen ist, auch Licht. So ging die Lichtsparte von Osram auch nach Asien. Wohin? Wird sich noch zeigen. Denn die Besitzer sind zwei Mal Investoren und einmal ein chinesischer Lichtunternehmer. Der Chef, eigentlich ein Taiwanese, der in den USA studiert hat, war zuletzt für Samsung, Korea, tätig.

Nu hat er den obigen Spruch abgelassen. Super Idee! Licht ohne Handgreiflichkeiten auf meine individuellen Vorlieben anpassen. Widerspricht zwar der Maxime, wonach der Lichttechniker ausgebildet wird, entspricht allerdings dem modernen Sprech der Marketingabteilungen. Bislang hieß smart bei Licht, dass eine Lampe während ihrer - jetzt langen - Lebensdauer mehr Strom zum Warten verbraucht als zum Leuchten. Jetzt ist die mein Sklave und benötigt nur noch kleine manuelle Eingriffe, so etwa einen Lichtschalter?

Nicht doch! Da seine Firma Osram aufgekauft hat, wird die auch das kumulierte Wissen von Osram gekauft haben, so es nicht schon längst über Bord gegangen ist. Und dies - bezüglich smart - fing so an: Man baute in München ein Domizil unweit des Grünwalder Stadions. Da manuelle Eingriffe bereits damals, Jahr 1960, verpönt waren, und da Gebäudetechnik als intelligent galt - smart ist eine bescheidenere Art davon - investierte man in eine Automatik, nach dem damaligen Sprech. Sensoren überwachten mit Argusaugen die Sonne. Sobald diese sich erdreistete, zu scheinen - was soll die sonst tun? -, waltete die Automatik ihres Amtes und ratsch, ratsch, ratsch gingen die Jalousien runter. Da Osram das Tageslicht sehr heilig war, gingen die Dinger wieder hoch, sobald sich ein Wölkchen der Sonne ihren Weg stellte. Ratsch, ratsch, ratsch! 

Da den Mitarbeitern die Sache bald auf den Keks ging, wurde das Amt bald dem Hausmeister übergeben. Bayrische Hausmeister gelten nicht selten als kauzig, aber man musste anerkennen, dass sie nicht doof sind. Die Sache wäre nicht so schnell über die Bühne gegangen, wenn Osram nicht noch eine smarte Idee verwirklicht hatte, das Großraumbüro. Da musste der Vorstand in einer Ebene mit dem Fußvolk sitzen und erlebte das Ritsche Ratsche live mit. Jetzt wartet die restliche Welt darauf, dass die Erfahrung von 1960 bei ihr ankommt. Denn man kann überall in Deutschland miterleben, wie smarte Haustechnik das Kommando übernimmt, ratsch, ratsch, ratsch. Nicht ganz, heutige Jalousien gehen leiser hoch, wenn der Windwächter in Posemuckel über Internet erfährt, dass der Westwind in Hamburg schon 4 Bft. erreicht hat. Aber ebenso gnadenlos wie 1960. Man sitzt in der prallen Sonne, damit die verdammten Jalousien nicht vom Winde verweht werden.   

Und nun will der Chef dieser Firma ein Licht verkaufen, das die Wünsche des Nutzers von den Augen abliest und sich brav an die Arbeit macht! Ob der sich nicht geschnitten hat? Vor wenigen Jahren wurden deutsche Manager gefragt, wie sie sich den idealen Arbeitsplatz für sich vorstellen. Hier die Antwort:

Nicht doch! Muss jetzt Ledvance die Tore schließen? Vielleicht macht der Chef ein kurzes Nickerchen und lässt sich danach die deutschen Lichtnormen vorlesen.

Was bekommt man für eine Idee, die Menschen jahrelang quält, sich ungesund fühlen lässt, und am Ende, das Produkt, das dieser Idee entspringt, links liegen lässt? Als ungezogener Bengel bekam man früher die Hosen stramm gezogen. Seitdem man viel zivilisierter miteinander umgeht, sind solche erzieherischen Maßnahmen taboo, man wird aber was sagen dürfen. Bei Erwachsenen gibt es aber auch Ehrungen - und was für welche! Für die hier behandelten Ideen gab es 2018 ein Lifetime-Award.

Es ist die Rede von eigentlich zwei Ideen, von denen die eine Geburtshelfer bei der anderen war. Beide dienten der Lenkung von Licht, damit es dorthin findet, wo es hin soll. Die erste Idee sollte (Zitat aus einer wichtigen Zeitschrift) "der seinerzeit populär gewordenen Leuchtstofflampe die ihr immanente Blendung nehmen.  Nicht das Lichtobjekt, sondern der beleuchtete Gegenstand sollte hell sein. Vor 54 Jahren war das ... eine Sensation". Zu dumm, dass die Leute, die darunter saßen, als Sensation (lt. Duden aufsehenerregende, außergewöhnliche Leistung, ; aus lateinisch sensus ‚Gefühl‘, ‚Verstand‘ und sentire ‚empfinden‘, ‚fühlen‘, ‚mit den Sinnen wahrnehmen‘) nur einen Druck von oben empfanden, Lichtdruck. Keine Ahnung, wo das Licht her kommt. Nur Blendung, die kommt von oben. Dabei sollte gerade die ja weg kommen. Das tat sie auch - nur nach der Vorstellung der Lichttechniker, wonach nur das blendet, was man unterhalb von 45º über der Horizontalen sieht. Damit definierten die Lichttechniker die Blendung aus allen kleinen Räumen weg. Bei den ganz großen, damals Großraumbüro genannt, half die Idee, dass die Leuchte nicht leuchtete, bzw. nur nach unten. Und alle, alle, mussten  brav nach unten gucken, damit die große Erfindung eben eine große Erfindung sein konnte.

Die Idee ist die vom Spiegelraster. Die ersten Leuchten, die damit ausgestattet wurden, hießen "dark light". Dies hatte u.a. zur Folge, dass unser Professor das Wort verbat, weil nach seiner Meinung Licht nur hell sein konnte. Was er nicht verbieten konnte, war die Idee, dass nicht die Leuchte leuchten soll, sondern das von ihr beleuchtete Objekt. Unter Designern lautet der Spruch: "Licht gehört dorthin, wo gesehen werden soll." Nicht schlecht, außer bei Bildschirmen. Ich musste allerdings eine Warte ablehnen, in der über jedem Bildschirm ein Strahler hing. Aber wer wird denn so kleinlich sein!

Da der Begriff dark light tatsächlich als geschäftsschädigend wirkte, wartete unser Erfinder, bis sich eine bessere Gelegenheit bot, um aus der Idee verkäufliche Leuchten zu bauen. Und die ließ nicht lange auf sich warten. Als die ersten Computerbildschirme in die deutschen Büros kamen, beschwerten sich viele über Augenbeschwerden. Was wird wohl der Grund sein? Den hatte ich zwar schon längst ermittelt. Das Ergebnis war aber wieder geschäftsschädigend. Denn das größere Problem schien die Qualität der Papierbelege zu sein, von denen man Daten in den Computer tippte. Es musste was her, womit man Geld machen konnte. Blendung! Seit Edison igitt, und jetzt auch noch auf den teuren Bildschirmen. Direkblendung war wegdefiniert worden, die Spiegelungen auf Tastaturen und Papier wurden auf ebenso wundersame Weise wegdefiniert (man musste und muss seinen Arbeitsplatz zwischen zwei Leuchtenreihen platzieren). Übrig blieben Reflexe. Und die machte die neue Idee weg. Einfach weg. Man richtet das Licht eben dorthin, wo gesehen werden muss. Wirklich? Was macht man denn, wenn das Licht von vorn blendet, von oben Spiegelungen verursacht, von hinten Reflexe?

Man erfindet einfach Räume, die es nicht gibt, Arbeitsplätze, die nicht möglich sind und Bedingungen, die niemand einhalten kann. Dieser Raum sollte in der Norm erscheinen, die die neue Idee als alternativlos allen Betrieben vorschreiben wollte (und auch tat). Wer hier arbeiten will, verliert die Maus (fällt rechts runter) und die Kaffeetasse (fällt links runter). Dem Einspruch, dass es so etwas gar nicht geben dürfte, weil die Arbeitstische nicht zulässig waren (und auch heute noch sind), und zudem kein Betrieb den Luxus an Fläche bezahlen würde, begegnete man damit, das Bild aus dem Normentwurf zu entfernen.

Es kommt aber schöner: Das Licht, das die Leuchtenreihen erzeugen, fällt nicht dahin, wo gesehen werden soll, sondern auf den Teppich. Die Lichtverteilung, die ich in einem Betrieb gemessen hatte, kommentierte ein Leuchtenentwickler so: "Wenn Sie die dümmste Konstellation messen, ist alles möglich." Dumm nur, dass die Leuchten von seiner Firma waren. Außerdem geht es gar nicht anders.

Das sagt einfach die Physik. Wenn man Licht bündelt und in eine bestimmte Richtung lenkt, geht es genau in die Richtung, so man richtig gebündelt hat. Das kennt jeder, der mal einen Flakscheinwerfer gebaut hat, oder nur gesehen. Dass der selber nicht gesehen werden will, hat einen praktischen Grund: die Flieger greifen zuerst den Scheinwerfer an. Warum musste das Licht aber so gelenkt werden und alle Menschen gezwungen, ihre Arbeitsplätze nur an bestimmten Stellen des Büros aufzustellen? Die Reflexe auf Bildschirmen ließen schon damals für 5-10 DM beseitigen. Die Leuchte kostete aber bis zu 1.000 DM im Höhepunkt ihrer Karriere. Das eben war der Grund.

Man soll ja anderen nie ihr Geschäft beneiden, wenn der Kunde davon profitiert und dafür zahlt. Hat der? Zumindest seine Mitarbeiter nahmen das Licht anders wahr. Das ist nicht Wahrnehmungspsychologie, sondern empirisches Resultat: Von allen in deutschen Büros verbauten Leuchtenarten verursachten die hier gemeinten die höchsten Beschwerden, wurden abgeschaltet, wenn man ohne überhaupt arbeiten konnte, und führten zu den häufigsten Gesundheitsbeschwerden. Das haben wir 1996 nach einer umfangreichen Studie veröffentlicht, die wir zuvor von einem Juristen haben überprüfen lassen. (hier) Denn die Reaktion der Lichtindustrie war absehbar. Und auch die weggedachte Blendung war unter diesen Leuchten am höchsten. Gar nicht so lustig fänden die zahlenden Kunden, wenn sie gehört hätten, dass zwischen April und Oktober künstliches Licht in deutschen Büros nur notfalls eingeschaltet wird, und ansonsten fast 90% der Arbeitsstunden nur mit Tageslicht gearbeitet werden kann. Und Tageslicht verursacht viel schlimmere Reflexe als Kunstlicht. Na, ja! Mit Tageslicht beschäftigt sich eine andere Norm. Und die Arbeitsschützer haben zwischen 1975 und 2004 sich überhaupt nicht mit Tageslicht befasst. Allenfalls als Störung. Als Beleuchtung war es auch wegdefiniert worden (klick).

Was halten die Vertreter des Kunden, die Führungskräfte, vom Ganzen? Vor wenigen Jahren wurden deutsche Manager gefragt, wie sie sich den idealen Arbeitsplatz für sich vorstellen. Hier die Antwort:

Nachdem sich die erste Idee unseres Preisträgers so segensreich ausgewirkt hatte, sollte man sich die zweite nicht entgehen lassen. Es ging dabei um die Umlenkung des Tageslichts. Bekanntlich sind Fenster derart altmodisch, dass das Tageslicht mehr oder weniger dort kleben bleibt. Im Rauminnern gibt es weniger davon. Manche Räume haben nicht einmal Fenster, ergo? Man muss das Tageslicht so umlenken, dass es im Innern ankommt - da wo man es haben will. Zu dumm, dass man Tageslicht nicht mehren kann. Deswegen muss man das, was nach innen kommt, vorne wegnehmen. Die Idee finden die Mitarbeiter derart reizend, dass vor Jahren ein Vorstand bei uns vorstellig wurde, damit man das Projekt in seinem Hause verhindern konnte. Da ich als studierter Lichttechniker die Wahrnehmungspsychologie nicht so doll beherrsche, habe ich ihn an einen Professor der Disziplin verwiesen. Dessen Meinung nach den Diskussionen mit dem Herrn war, man müsse ihm das Handwerk legen. Die Idee wurde ja einst in einem kleinen Ort erprobt, als man beim Bau des Ratshauses die Fenster vergessen hatte. Und erfreut seitdem der Menschen Herzen.

Auf ein Büro angewendet, macht die leider noch weniger Sinn. Da hinten kommt ein Bruchteil des Lichts an, was man vorn wegnimmt. Es macht zwar nichts, weil dort niemand sitzen will. Aber immerhin, Tageslicht ist doch toll - liest man allenthalben. Dummerweise kommt das Tageslicht erst nicht in den Innenraum, es wird von der Verglasung gefiltert. Der Rest wird durch viele Reflexionen derart verändert, nicht nur geschwächt, dass die Photonen vermutlich nicht mehr wissen, wo sie her kommen. Aber der Techniker weiß es! Das Licht stammt vom Zenith, weil dort der Himmel am konstantesten strahlt. Es ist schlicht blaues Licht. Am Ende des Raums nur noch grau. Andere Lichttechniker erzählen hingegen die Mär, dass die Wirkung vom Tageslicht von ihrer Dynamik herrühre. Also von der Veränderung. Wer hat Recht?

Egal, es geht um die Wahrnehmungspsychologie. Fenster zur Hälfte dicht, anstelle von Tageslicht bläuliches dorthin, wo keiner sitzt? Sicher ist auf jeden Fall, dass keiner gesundheitliche Beschwerden geltend machen kann. Ebenso sicher ist, dass die vielen Spiegel dem Raum eine super Akustik garantieren. Die ist aber in einer anderen Norm der Gegenstand.

Was die beiden Ideen verbindet? Die Liebe des Preisträgers zu Spiegeln. Ganz bestimmt. Das mag er halten wie er will. Was aber in beiden Fälle fatal ist: Das Licht wird dorthin gelenkt, wo es nicht hin gehört. Im Falle der Spiegelrasterleuchte werden bei großen Tischen die seitlichen Bereiche beleuchtet, bei kleinen der Teppich rechts und links. Dabei weiß man spätestens seit 1971, dass die Ebene, in die man das Licht bringt, die Arbeitsebene, keine Bedeutung für die Wahrnehmung des Raums hat, und nur geringe für die Arbeit (klick). In deutschen Büros wollen die meisten in der Nähe des Fensters sitzen, weil sie sich dort am gesündesten fühlen (klick). Auch die Arbeitsstättenverordnung rät dazu. Danach werden aber keine Lifetime-Awards vergeben.

(hier ist noch eine lesenswerte Geschichte mit Spiegeln, die hätten eine ganze Alpengemeinde mit Tageslicht versorgen sollen. Klick! Die gibt es auch im Fernsehen und in der Presse. Klick und klick und nochmal klick). Der letzte Klick sagt, was aus dem Projekt geworden ist.

Bestimmt die Beleuchtungsstärke den Unfalltod?

In Absurdistan ist alles möglich, sogar das Unmögliche. Dort wohnt der Gott der Statistik, der heilige Manipool, vor dem nichts sicher ist. Aber auch das ist nicht sicher. (Vorsicht: geklaut von Ringelnatz, nicht nochmal klauen) Dieser Gott handelt aber nicht eigenständig, wie es Götter eigentlich tun, sondern nur in Amtshilfe, wenn jemand Daten eine andere Bedeutung geben will, als ihnen zusteht. Wer das ganz platt tut und die neuen Erkenntnisse alternative Fakten nennt, wird Präsident des größten Atomarsenals aller Zeiten. Da nicht jeder so unverfroren daher kommen kann, weil er nicht einmal ein Bömbchen besitzt, muss raffinierter vorgehen.

Ein wunderbares Buch über die Visualisierung von Daten von Edward R. Tufte zeigt ein Beispiel dafür, wie man durch Ausnutzung menschlicher "Stärken" Märchen erzählen kann, ohne dass einer einem an den Karren fahren kann.

Das Bild zeigt, dass sowohl in London als auch in New York die Börsenkurse dem Sonnenstand folgen. Kriegen die Börsianer also mehr Licht auf die Glatze, sind sie eher bereit, mehr Geld für dieselben Aktien auf den Tisch zu legen.

Nun ist es einer öffentlichen Einrichtung gelungen, ein Bild ähnlichen Kalibers zu produzieren. Hier ging es nicht um Satire und auch nicht um den Reibungswiderstand von Hufen von Schafen beim Scheren (Alternativnobelpreis!), sondern um tödliche Arbeitsunfälle. D.h., bei den untersuchten Fällen ist mindestens ein Arbeitnehmer gestorben. Die Frage war, spielte das Licht eine Rolle, das die Rhythmik des Körpers bestimmt. Der Titel: "CIRCANNUALE RHYTHMIK BEI TÖDLICHEN ARBEITSUNFÄLLEN – ANPASSUNG DER INNEREN UHR AN SAISONALE VERÄNDERUNGEN DES TAGESLICHTS?".

Wie jede Studie hat auch diese ihre Schwächen und Stärken. Die werden die Anhänger der Beleuchtungsstärke als Zentralpunkt des Sonnensystems, ach was, der Milchstraße, ach was, des Universums, schnell vergessen und ihre Aufmerksamkeit diesem Bild widmen, aus dem einwandfrei hervorgeht, dass eine eindeutige Beziehung zwischen der Beleuchtungsstärke und der Unfallhäufigkeit besteht. Welche? Das ist egal. Hauptsache welche.

Die Autoren haben ihre Ergebnisse tiefergründig auf Schwachstellen abgeklopft. Ob das ihnen was nützt, um den Missbrauch des Bildes zu verhindern, weiß ich nicht. Eher das Gegenteil wird wohl eintreten, wenn die Menschheit damit so umgeht, wie mit diesem Bild, an dessen Entstehung ich beteiligt war. Es sollte u.a. darstellen, dass die oberste Bildschirmzeile nicht über Augenhöhe liegen darf. Was haben Leute daraus gemacht? Den Bildschirm möglichst in Augenhöhe bringen. Ein sehr bekannter Computerhersteller hat empfohlen, dazu notfalls auch einen Stapel Papier oder das Telefonbuch zu benutzen. Dies war für 20 Jahre und mehr in seinen Handbüchern verewigt. Ein erstklassiger Grund, den Hersteller wegen Gesundheitsschädigung zu verklagen. Was ist aber, wenn man das Bild in die Suchmaschine gibt und auch viele Ärzte und sogar Betriebsärzte findet, die dasselbe sagen? Anerkannte Regel der Technik?

Der ewige Sommertag im Büro

Traum für die einen, Horror für die anderen: Im Büro herrscht immer der ewige Sommertag. Es ist weder warm noch kalt. Wenn es zieht, sind meistens die Insassen schuld. Denn die Temperatur bleibt immer gleich. Auch das Licht kennt keine [Zeit]grenzen, es herrscht immer 500 lx. Wenn nicht, sind die Fenster schuld, und man lässt einfach die Jalousien runter. Man denkt, im Büro ist die Zeit stehengeblieben. Nur die Chronobiologen behaupten, das wäre anders, weil die Menschen vielfältigen Einflüssen ausgesetzt wären. Nur die Tagesrhythmik bliebe stehen, wenn die Beleuchtung sich nicht ändert. Die Jahresrhythmik wäre was anderes.

Eine Untersuchung der BAuA zum Unfallgeschehen und Körperrhythmen "CIRCANNUALE RHYTHMIK BEI TÖDLICHEN ARBEITSUNFÄLLEN – ANPASSUNG DER INNEREN UHR AN SAISONALE VERÄNDERUNGEN DES TAGESLICHTS?" sagt aber was anderes. Da steht zu lesen, dass das Außenlicht die Rhythmik des Menschen nicht steuere, wenn die Beleuchtung modern ist.

Es wäre eine neue Qualität der Beeinflussung durch künstliches Licht, wenn sich die Jahresrhythmik, die seit Jahrmillionen nur von der Sonne und von den Jahreszeiten gesteuert wird, gar keine mehr ist. Tolle Möglichkeiten eröffnen sich einem. Warum muss es gerade ein lauer Sommertag sein? Man kann auf Frühling steuern, wenn die Hormone eher auf Liebe aus sind. Oder auf Herbst … Nö, das ist nicht gut. Da röhrt zwar der Hirsch, damit Bambi nicht im Winter geboren wird. Aber Menschen finden den Herbst nicht immer prickelnd. 

Oder eben Winter? Wampe pflegen, sich in den Schlaf wiegen? Auch nicht gut. Bleiben wir beim moderaten Sommertag. Und fragen die Protagonisten von HCL, was sie so anbieten. Human Centric Lighting - im Dienste von Auf- und Ab nicht nur der Tageszeiten, sondern auch der Jahreszeiten. Das können wir sogar den tropischen Ländern verkaufen. Die kennen nämlich keine Jahreszeiten. Wenn wir auch keine kennen - werden wir auch so fleißig wie die Leute in den Tropen? Ich nehme die Frage postwendend zurück. Sie könnte sich geschäftsschädigend auswirken. 

Stothard et al. [konnten] nachweisen, dass die innere Uhr darüber hinaus auf saisonale Veränderungen in der Photoperiode synchronisiert. Allerdings betonen Stothard et al., dass diese Ergebnisse lediglich für natürliche Expositionsbedingungen im Freien zutreffen. Unter modernen elektrischen Beleuchtungsbedingungen zeigten sich in den Untersuchungen von Stothard et al. keine saisonalen Unterschiede bei der Dauer und dem Zeitpunkt der Melatoninausschüttung.