Licht und Gesundheit

Heute fiel mir wieder das Bild vom rotierenden Solarium in die Hände. Eigentlich suchte ich nach der Quelle der Weisheit, dass sich Menschen zu 90% ihrer Zeit in Gebäuden aufhalten sollen. Deswegen will man die Beleuchtung in Innenräumen so ändern, dass die Leute ständig vom künstlichen Licht beschienen werden. Niemand scheint zu wissen, wie so etwas gehen soll, weil sich das Licht von einer Quelle immer nur in eine Richtung fortpflanzt. Bewegt sich die Quelle, so etwa wie die Sonne, setzt man die in ein Karussel und dreht sie so nach dem Licht. Was macht man, wenn die Lichtquelle steht?

Man kann die Leute nach dem Licht drehen. Warum denn nicht? Früher, ganz früher, als die Menschen uneinsichtig waren, saßen sie Kopf an Kopf und guckten sie sich den ganzen lieben Tag an. Das nannte sich Doppelzimmer und war äußerst beliebt. Ich denke mal, 1990 waren etwa 60 % deutscher Büroinsassen in solchen Räumen untergebracht. Damit beide viel von dem gesunden LIcht abbekommen, müsste die Leuchte zwischen die beiden Tische gestellt werden. So wie die Beleuchtung immer geplant wird, kann es nicht gesund werden. Der größte Teil des Lichts fällt nicht ins Auge.

Schlimmer wäre es geworden, hätte ein Konzept eines Stuttgarter Instituts Fuß gefasst. Die hatten - zum Erstaunen aller - wissenschaftlich festgestellt, dass Menschen in Doppelzimmern lieber Rücken an Rücken säßen. Da wir alle vor der Wissenschaft kuschen, haben Bürozeitschriften die Kunde in die Betriebe getragen. Es kann sein, dass das Forschungsinstitut wirklich das Richtige herausgefunden hätte. Glauben tat es kaum jemand. So sitzen die Leute über 30 Jahre danach immer noch Kopf and Kopf. Wenn sie anders säßen, könnte die gesunde Beleuchtung nirgendwo sinnvoll installiert werden. Wenn die Menschen schon eine Wand vor dem Kopf haben wollen, dass wollen sie die Bilder ihrer Liebsten oder von schönen Stränden mit Palmen sehen. Dauernd auf Laternen gucken, weil das gesund ist, will keiner.

Man suche in beiden Raumkonzepten die Stellen aus, an denen man eine Leuchte anbringt, die etwa 500 lx vertikal am Auge des dort arbeitenden Menschen erzeugt. Ich denke mal, dass das melanopisch wirksame Licht im Büro noch etwas reifen muss. Unten eine alte Planungshilfe als Beispiel. Das Büro hatte eine Berufsgenossenschaft zum Modellbüro erklärt.

Beleuchtung, Forschung, Leuchte, Licht, melanopisch, Sehen

Vor zwei Tagen hatte ich von einer Großtat berichtet, die ihresgleichen sucht (hier). Das gesamte Wörterbuch der Lichttechnik ist überarbeitet worden. Und wie!

Wie es geschehen sein soll, wollte ich gestern feststellen und fing mit dem Elementarsten an: Licht. Denn ohne Licht gäbe es die danach benannte Technik nicht. Ob es das Universum überhaupt gäbe, kann ich nicht zuverlässig behaupten. Vermutlich würde das Weltall ohne Licht nicht existieren. Wer sagt uns das? Z.B. ein älterer Herr, der die allgemeine und die spezielle Relativitätstheorie aufgestellt hatte, als er ein jüngerer Herr war. Aber auch Koryphäen wie Isaac Newton wußten davon. Deren Weltbild wurde sogar vom Licht geprägt, weil sich dieses durch das Weltall herumtreibt, ohne den seinerzeit bekannten Gesetzen der Physik Beachtung zu schenken. Man erfand eigens für die Erklärung einen Stoff, der das Weltall füllt, aber unsichtbar ist. Die Planeten ungebremst passieren lässt, aber elastischer ist als Stahl. Und vor allem eine solche kleine Masse hat, dass die gesamte Füllung des Universums keine Gravitation ausübt. Dieses Konstrukt stammt nicht aus einem Märchen, sondern aus den Hirnen solcher Koryphäen wie Isaac Newton. Der Stoff heißt Äther - dessen chemischer Bruder wurde einst zum Benebeln von armen Opfern benutzt.

Die Physik, die zu einem erheblichen Teil aus der Lehre um LIcht besteht - man denke nur an Einstein und Max Planck -, muss um ihre Vormachtstellung in der Wissenschaft bangen. Denn sie missbraucht Licht - und dem muss man mit allem entgegen treten, was man auftreiben kann. David würde z.B. mit einem Katapult antreten, die Lichttechnik macht es mit einer Norm. Seit dem 1.1.2021 wird Licht so definiert (ein Screenshot, damit keiner glaubt, das sei eine infame Lüge)

Sehr langsam zum Mitschreiben: Licht ist, anders als in der Physik geglaubt, nur die sichtbare Strahlung. Wenn andere, hier die Physik stellvertretend genannt, das behaupten, ist es ein Missbrauch des Begriffes Licht! Hier wackelt der Schwanz mit dem Hund. Sämtliche Menschen, die einen Beruf mit einem Bezug zu Physik erlernt oder studiert haben, kennen Licht als optische Strahlung. Das sind z.B. Mediziner, die praktisch alle Bereiche der Strahlung für Therapiezwecke benutzen. Oder Chemiker, die Physik studieren müssen, um Chemiker werden zu dürfen. Etwas größer dürfte die Schar der Ingenieure ausfallen, die allesamt mehrere Semester Physik studieren. Sogar der völlig ahnungslose Mensch, der sich in die Sonne legt, um deren Licht zu genießen, weiß dass in dem Licht mehr drin ist als sichtbare Strahlung. Ansonsten hat er einen Hintern wie ein Pavian und denkt nunmehr garantiert anders über Licht. Wenn es nur beim Hintern bliebe!

Seit dem Jahr 1924 tickt die Lichttechnik anders. Seit 1938 hat sie den Begriff Licht für sich eingenommen und sehr eigentümlich definiert. Jetzt hat sie einen Riesenwurf gemacht - und ist beim Alten geblieben: Die Physik liegt falsch. Und mit ihr alle, die sich je damit beschäftigt haben. Mit Ausnahme der Lichttechniker, die das International Wörterbuch der Lichttechnik nicht nur kaufen, sondern auch noch lesen.

Lehre, Licht, UV

Endlich ist es mir gelungen, eine der großen Geheimnisse der Geschichte der Menschheit aufzuklären. Wie kommen die Begriffe zustande, mit denen man in der Lichttechnik so um sich wirft? Z.B. mit dem Kürzel LED. Was bedeutet das? Aus dem Munde, Pardon aus der Feder, eines Experten, der ein großes Werk vollbracht hat, hört sich das so an: "Eines der Probleme, die wir mit dem Begriff LED hatten, ist der Umstand, dass er sich nicht nur auf das physische Bauteil bezieht, sondern auch die Technologie beschreibt, was zu zu diesen Diskussionen führte. Wir mussten auch auf Aspekte der Einheitlichkeit der vielen anderen Begriffen achten, die auf LED basieren, nicht nur auf die Stimmigkeit des Begriffs LED selbst." Gab es da etwa Unstimmigkeiten?

Der Protagonist ist Wei Zhang vom IEC/TC 34 und hat mit Peter Zwick, technischer Leiter der CIE, und Joanna Godwin zusammen ein gewaltiges Werk vollbracht: die "Komplette Überarbeitung der Beleuchtungsterminologie", so bezeichnet auf der Website des DKE NORMEN.MACHEN.ZUKUNFT (hier). Ich will niemandem Angst machen, aber die "Beleuchtungsterminologie" ist nicht von Pappe. Die Version, die ich kenne, ist etwa 4 cm dick. Diese wurde einst einvernehmlich vom IEC ausgegeben und trug die Nummer IEC 60050-845. 845 bezeichnete alle Begriffe, die was mit Sehen und Beleuchtung zu tun hatten. Da IEC viel mehr zu tun hat, als sich nur mit Beleuchtung zu beschäftigen, veröffentlicht sie viele andere Teile. Ich weiß nicht wie viele, aber es sind sehr viele. IEC 60050-845 war zuletzt 1987 gedruckt worden. Man musste 2016, 2019 und 2020 kleinere Korrekturen veröffentlichen. Das reichte anscheinend nicht.

So lese ich "Eine unserer Hauptaufgaben war es, die Begriffe und Definitionen für LED zu vereinheitlichen. Dies betraf nicht nur den Begriff LED an sich, sondern auch andere Begriffe wie LED-Modul, LED-Package usw. Es gab etliche Diskrepanzen zwischen der Praxis der IEC und dem, was die CIE in einem 2015 veröffentlichten Anhang zu ihrem Internationalen Wörterbuch der Lichttechnik festgelegt hatte. Es waren viele Besprechungen erforderlich, um diese Differenzen zwischen uns zu klären." (hier)

Lesen ist eine Sache, denken eine andere. Ich denke mal, dass die IEC und die CIE, einst ein Herz und eine Seele, die Kontrolle über die LED (mal Diode, mal Technologie) verloren haben. Im Jahre 2015 waren Begriffe genormt worden, die wohl so nicht hätten genormt werden dürfen. Und nun das! Schlagzeile "LED als Herausforderung". Ich denke, die Herausforderung besteht seit etwa 25 Jahren.

"Eine weitere Herausforderung bestand außerdem darin, Terminologie zu vermeiden, die in der Öffentlichkeit verwendet wird, jedoch eher Marketingzwecken dient als der Beschreibung der Technologie", so Zwick. „Genau wie bei “Smart Lighting“ ist „Human Centric Lighting“ eher ein Begriff des Marketings als ein technischer Begriff. Wir haben beschlossen, der CIE und ISO/TC 274 zu folgen, und stattdessen den Begriff “Integrative Lighting“ einzuführen." Da bin ich aber beruhigt. Weg mit dem Marketingbegriff "Human Centric Lighting" hin zu … Was denn? Haben Sie noch nie gehört, was "integrative Lighting" ist? Da stehen Sie nicht allein, denn von 7,89 Milliarden lebender Menschen kennen einige Hundert diesen Begriff. Der wurde in Januar 2021 veröffentlicht. Ebenso ein Novum wie "Lichtqualität".

Während der Lichtqualität eine an den Maßstäben der CIE gemessen steile Karriere bevorsteht, die für die Definition 105 Jahre gebraucht hat, und zum Ausfüllen noch paar Jährchen brauchen wird, wird "integrative lighting" wohl ewig unverstanden bleiben. Jedenfalls in Deutschland. Hier bedeutet integrative Beleuchtungsplanung die gemeinsame Berücksichtigung von Tageslicht und Kunstlicht, während "integrative lighting" bedeutet, man müsse neben der Helligkeitswirkung zum Sehen auch die Wirkungen auf die Biologie des Menschen betrachten. Also was man hätte seit 100 Jahren tun müssen. Warum bleibt Tageslicht unberücksichtigt? Weil Menschen 90% ihrer Zeit in Gebäuden verbringen (hier). Für die paar Stunden im Jahr, die sie im Freien verbringen, können sie eine Sonnenbrille aufsetzen oder nachts auf die Straße gehen wie Frauen in Saudi Arabien.

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Hurra! Jemand will die Fenster endlich aufwerten. Vor drei Tagen hatte ich ein sehr häufig zitiertes Papier kommentiert, in dem stand: "Feldstudien unter Büromitarbeitern besagen, das Menschen ein Fenster haben wollen." (hier). Ob das des Gedanken Vater war, kann ich nicht behaupten. Bemerkenswert ist, dass man 50 Jahre nach der Feststellung, Fenster seien überflüssig, weil man Räume ohne diese besser beleuchten und klimatisieren kann, und noch eine bessere Akustik obendrein bekommt, anfängt die Vorteile von Fenstern wissenschaftlich zu untersuchen.

Allerdings nur am Tage. Denn nachts sind Fenster echt überflüssig. Die saugen förmlich das Licht aus dem Innenraum und mischen es draußen mit der Dunkelheit. So erzeugen sie Zwielicht. Und wenn man sie aus Versehen offen lässt, schneien Einbrecher hinein. Von Fledermäusen ganz zu schweigen. In einem Gruselroman, dem echten Dracula-Buch von Bram Stoker, kriechen die Vampire durch die Fensterritzen als Nebel in die Bude und nehmen da drinnen ihre gruselige Gestalt an. Brrrr!

Die CIE hat sich der Aufgabe angenommen und ein TC gegründet. TC heißt Technical Committee und ist sehr mächtig. Nur noch JTC, also Joint TC, sind mächtiger. So zeichnet sich z.B. ISO/IEC JTC1 verantwortlich für 3278 internationale Standards, die nicht von Pappe sind. Ohne die kann keiner etwas auf dem Computer schreiben, weil sie die Fonts normen. Videos u.ä. wären nur analog möglich, weil sie die MPEG-Standards produziert haben. Smart cities, cloud computing, autonome Fahrzeuge … Da die Fenster immer mehrere Seiten haben, wurde für sie auch ein JTC gegründet. Mit drei guten Experten als Führung. Das war in 2013. Eigentlich hätte man vier TCs gründen müssen. Denn Fenster haben auch Nachteile am Tag. Und Vorteile in der Nacht (zumindest in Bayern, fensterln). Die Nachteile würde ich auch durch ein TC bearbeiten lassen.

Im Jahre 2021 hatte der Berg zwar mächtig gekreist, aber nicht mal ein Mäuschen geboren. Das TC wurde ohne Ergebnis geschlossen. So bleibt vorerst mal der Verantwortliche für den Durchblick der Fensterputzer.

Gesundheit, LED, Leuchte, Licht, Nacht, Sehen

Bei der Suche nach LightingEurope, der Lobby der lichttechnischen Industrie, fand ich ein nagelneues Papier, das mir die Spucke wegbleiben ließ. Es heißt "Healthy Buildings for All - Put people’s health and well-being at the center of EU built environment". Die Initiative zielt auf die Gesundheit aller. Da muss man mitgehen. Die EU soll die Gesundheit und Wohlbefinden seiner Bürger in den Mittelpunkt der gebauten Umwelt stellen.

Die Initiative beruft sich auf die WHO - aka World Health Organisation. Diese, die WHO, schätzt "dass Menschen etwa 90% ihrer Zeit in Wohnhäusern und anderen Gebäuden verbringen und 26 Millionen europäische Kinder in ungesunden Wohnungen leben." Weiter heißt es: "Allein die schlechte Luft in Gebäuden bringt 120 000 Europäern vorzeitigen Tod und verursacht Schäden von 260 Billionen Euro. (Anmerkung: Billion in English ist mehrdeutig. Es können auch Milliarden sein.). Noch was: "97% aller europäischer Gebäude müssen saniert werden. Angemessene Energie-Effizienz, Luftqualität in Gebäuden, Human Centric Lighting (HCL) und Steuer- und Automatisierungssysteme für Akustik, Heizung werden die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen verbessern und mehr Produktivität bringen."

Deswegen rufen die Signatare die verantwortlichen EU Politiker auf, 10 Pakete an Vorschriften zu erlassen. Ich lasse mal die Pakete weg. Mich interessieren die Organisationen, die den Aufruf unterzeichnet haben. Was steckt dahinter, z.B. hinter eu.back? (Nicht "Au, Backe") Es ist die european building automation controls association bzw. die Stimme der Hersteller von allem, was einem sein Haus automatisieren kann. Diese stimme sagt, es muss alles überwacht werden. Was z.B.? CO₂, Luftfeuchte, Temperatur, Tageslichtbeleuchtungsniveau, Luftpartikel, organische Schwebstoffe … Wer einmal in einem klimatisierten Büro gesessen hat, in dem gerade mal die Temperatur und die Luftfeuchte überwacht und geregelt wurden, wird blind den Aufruf unterschreiben, damit in seinem Haus oder in seiner Wohnung das Alles gemessen, überwacht und geregelt wird.

Vieles an Equipment dazu wird man von EPEE beziehen. EPEE steht für die Stimme der Heizung und Kühlungsindustrie. Für die Stimme der Belüftungsindustrie steht EVIA, noch so ein Signatar. Wenn man seinen Fußboden elektrisch heizen will, wird Kunde bei euha - Electric Underfloor Heating Alliance. Wofür die EUROVENT die Stimme erhebt, musste ich aus dem Internet lernen. Die hat etwas von allem, Heizung, Kühlung, Gefriertechnik, Belüftung … REHVA ist auch was Ähnliches. ehpa ist der Verband der Heizungspumpen.

Die geforderten Vorschriften sollen dazu dienen, die jeweilige Messgröße zu erfassen, anzuzeigen und …? … den Unterschied zu den Zielwerten anzuzeigen. So weit, so gut. Wo stehen aber die Zielwerte und wer hat sie festgelegt? Wie es bei den einzelnen Verbänden läuft, weiß ich nicht. Aber ich weiß aus langjähriger Erfahrung, wie es z.B. mit dem Raumklima gelaufen ist: Wir hatten über 5 Jahre die Zufriedenheit der Menschen im Büro mit dem Klima erforscht und festgestellt, dass ihnen die trockene Luft im Winter zusetzt. Ganz hilfreich dabei wirkt der Luftzug, den Menschen ablehnen, wenn er gerade mal messbar ist, also etwa 0,05 m/s beträgt. Das ist, was man mit empfindlichen Geräten gerade mal messen kann.

Der seinerzeit in der Norm DIN 1946 als noch akzeptabel geltende Wert war 0,1 m/s. Er stammte aus arbeitswissenschaftlicher Literatur. Dieser wurde geändert, nachdem wir unsere Werte publiziert hatten. Und das Ergebnis? Das sehen Sie nebenan. Der neue Wert ist mindestens doppelt so hoch oder ca. vier Mal so hoch wie der Luftzug, der Beschwerden hervorruft. Wie kommt das? Das ist ein Geheimnis der Normung, allerdings gut bekannt. DIN 1946 wurde nicht von DIN erstellt, sondern vom VDI. Und VDI-Regeln werden von Experten aufgestellt, die vom Fach sind. Ergo, von den Industrieverbänden abgestellt. Die Gremien, die DIN-Normen erstellen, müssen hingegen die interessierten Kreise möglichst gut abbilden. Weniger vornehm ausgedrückt, VDI-Regeln werden von Vereinsmitgliedern Deutscher Ingenieure ziemlich frei von der Leber weg aufgestellt. (Wer es aus offizieller Quelle erfahren möchte, kann den KAN-Brief 2/10 lesen, hier)

Allerdings haben wir noch Glück, dass unsere Verbände nicht völlig abgehoben vom gemeinen Volk agieren. Wegen der gleichen Festlegung, Luftzug in Arbeitsräumen, hatte ich anläßlich der Erstellung einer internationalen Norm vom US-amerikanischen Herstellerverband diese Stellungnahme bekommen: "Der Wert von 0,1 m/s ist zu niedrig angesetzt. Menschen akzeptieren bis 1,0 m/s. Wir haben den Wert von 0,5 m/s festgelegt, weil sonst das Papier von den Tischen fliegt." Ich fürchte, dass die jetzt wieder höher gehen, weil es kein Papier mehr im Büro gibt.

Was wurde aus den ebenfalls von uns dokumentierten Beschwerden über die trockene Luft? Die lösten die Berufsgenossenschaften einfach in der Luft auf. Nachdem diese über Jahrzehnte bestimmte Werte gefordert hatten (s. ZH1/535 oder ZH1/618, 50% empfehlenswert, 30% bis 65% zulässig), ist die Luftfeuchte heute einfach bedeutungslos. Sie haben dafür gesorgt, dass auch die zuständige Arbeitsstättenrichtlinie nichts mehr zur Luftfeuchte sagt.

Allerdings sind die Berufsgenossenschaften bestenfalls Waisenkinder gegenüber denen, die den "Lärm im Büro" wegdiskutiert haben. Wenn man alle Publikationen zum Lärm im Büro zusammenträgt, kommt eine Menge Papier zusammen, die eine ganze Kamelkarawane zum Transport benötigt. Was ist das letzte Wort unseres Arbeitsschutzes dazu? Hier das Zitat: "(2) Während der Ausübung von Tätigkeiten der Tätigkeitskategorie II darf ein Beurteilungspegel von 70 dB(A) nicht überschritten werden." Was sind aber Tätigkeiten der Tätigkeitskategorie II? Offiziell das: "Tätigkeitskategorie II – mittlere Konzentration oder mittlere Sprachverständlichkeit: Tätigkeiten, die eine mittlere bzw. nicht andauernd hohe Konzentration oder gutes Verstehen gesprochener Sprache bedingen, … das heißt wiederkehrende ähnliche und leicht zu bearbeitende Aufgaben, das Treffen von Entscheidungen geringerer Tragweite (in der Regel ohne Zeitdruck) … Beispiele für Tätigkeiten und Handlungen … Sachbearbeitung im Büro". Der zitierte Text stammt aus ASR A3.7 Lärm, erlassen vom ASTA - Ausschuss für Arbeitsstätten. Langsam zum Mitschreiben: Der deutsche Sachbearbeiter hat ähnliche und leicht zu bearbeitende Aufgaben und arbeitet in der Regel ohne Zeitdruck. Er muss nicht alles verstehen, was sein Kunde oder Chef zu ihm sagt, die beiden müssen auch nicht unbedingt alles verstehen, was der Sachbearbeiter sagt. Wenn Sie wissen wollen, was ein Beurteilungspegel von 70 dB(A) bedeutet, müssen Sie zu einem größeren Bahnhof gehen und dort 8 Stunden auf dem Bahnsteig verbringen. Danach wissen Sie, was 70 dB(A) aus Ihnen machen. Das Diagramm rechts stammt aus einem echten Bahnhof, den die Leute als zu laut empfunden hatten. Dem deutschen Sachbearbeiter ist er nicht zu laut. Jedenfalls laut Arbeitsminister.

Was macht eigentlich LightingEurope in der Gesellschaft der Heizer und Lüfter, die 97% aller Gebäude abreißen oder sanieren wollen, damit danach alles kontrolliert und nach ihren Wünschen geregelt wird? Es sagt: "Ein gesundes Gebäude zeichnet sich durch eine Beleuchtung aus, deren Design sich nach den Bedürfnissen ihrer Insassen richtet und eine genügende Tageslichtversorgung sowie Ausblick bietet." Darüber wird man nicht meckern können. Einzig störend ist, dass zu einer Gebäudequalität unbedingt human-centric lighting gehören soll. Ob alle Signatarverbände wissen, was das ist? Einem nicht von der Hand zu weisenden Gerücht zufolge hat sich der Auftraggeber der Idee, ZVEI aka Zentralverband der Elektrotechnischen Industrie, von dem Konzept leise verabschiedet und will statt dessen "value of light" fördern. Was die auch alles damit erreichen wollen, der Zielwert für eine Beleuchtung ist mindestens 250 melanopische Lux vertikal - morgens bis 19:00 Uhr. Was dies bedeutet, hatte ich bereits vorgerechnet (hier). Man müsste im Büro die vorhandene Beleuchtung etwa vervierfachen. Abends müssen die melanopischen Luxe gedimmt werden auf maximal 10. Was dies bedeutet, muss ich nicht vorrechnen. Sie können es einfach ausprobieren.

Wenn sich jemand durch den Aufruf der Industrieverbände angezogen fühlt, sollte sich schön warm anziehen. Sie kochen ihr eigenes Süppchen und bitten die EU zum Öffnen der Kassen, damit das Geschäft nach ihrem Wunsch läuft. Wenn Sie hoffen, dass bei Risiken und Nebenwirkungen Ihnen ggf. Ihre BG oder der Arbeitsminister hilft, lesen Sie nochmal, was zu Luftfeuchte und Lärm im Büro oben steht. Ein letztes Wort noch zu der Angabe von 90%. Die Zahl besagt, dass sich Menschen etwa 90% ihrer Zeit in Gebäuden aufhalten. Daraus rechnete Jan Denneman schlappe 5 Milliarden Menschen aus, die HCL bräuchten (hier), weil sie sich eben nur in Gebäuden aufhalten. Denneman war Chef von LightingEurope. Jetzt ist er Chef von Good Light Group. Er will sogar 2000 - 5000 lx für alle. Nichts kann das Geschäft des Gewerks Heizen und Kühlen besser boostern als das. Die Wärme muss ins Freie, auch wenn Menschen nicht dorthin wollen.