Posts in Category: Gesundheit

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. (*Das Bild ist von KI nachgezeichnet.)

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.

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Mit LED - vergessene Probleme werden lebendig

 

 

Im neuesten Licht-Heft findet sich ein Beitrag, den es nicht geben sollte. Es geht um Flimmern, und ich hatte gelernt, den gibt es bei der Beleuchtung nicht. Das war so etwa 1966 bei meiner zweiten Vorlesung über Lichttechnik. Der Professor erklärte uns, die Glühlampe sei zu faul, um den Änderungen der Stromversorgung zu folgen, und die Leuchtstofflampe zu schnell. Sie würde ihr Licht mit 100 Hz ändern. Und das könne kein menschliches Auge sehen. Stimmte zwar nicht, aber doch etwas: Wenn einer stur vor sich hinguckt und nichts in dem Raum sich bewegt, kann das Auge fast nie ein Flimmern empfinden. Wenn doch einer was empfindet? Der hat bestimmt was gegen Neonlampen, Pardon Leuchtstofflampen! Dass er was gegen Leuchtstofflampen hatte, weil sie flimmerten? Konnte nicht sein - bis man die Lösung hatte: das elektronische Vorschaltgerät. Jemand wies 1986 nach, dass etwa die Hälfte der Kopfschmerzen der Leute, die unter diesen Lampen arbeiteten, verschwanden, wenn man die Frequenz erhöhte.

Die Lösung wurde gegen Ende der 1960er Jahre erarbeitet und steht so etwa 40 Jahre industriell zur Verfügung. Dass niemand sie vorzuschreiben vermochte, ist der Autoindustrie zu verdanken. Die elektronischen Vorschaltgeräte haben nämlich eine nominelle Lebensdauer von 50.000 h, und die sind bei den Autobauern ziemlich bald um. Bei denen brennt das Licht durch. Somit hätten wir das Thema Flimmern zu den Akten gelegt. Nicht jeder arbeitet bei den Autobauern.

Der Vorgang ist übrigens typisch für die "Aufarbeitung" von Nutzerproblemen in der Lichttechnik. Tauchen welche auf, wird erst einmal darauf hingewiesen, dass das wohl subjektive Äußerungen sind. Gegen die kann man doch nichts unternehmen. Bei hartnäckigen Problemen, so z.B. behaupteten Wirkungen zur Krebsförderung durch Leuchtstofflampenlicht, lässt man Gutachten erstellen, bei denen schon der Titel dem Auftrag entspricht: "Über die angeblichen …" Ist das Problem nach Jahrzehnten immer noch ungelöst bzw. unbeantwortet, gibt es noch ein Gutachten. Ähnlich handelten auch die Klimatechniker. Nach deren Meinung waren die Beschwerden nur die Meinung von Nörglern u.ä. Anders als die Lichttechniker, lieferten sie die Lösung gleich mit: Einen Regler an die Wand nageln, der nicht regelt. Die Leute drehen daran und denken, es hat sich was getan. Fertig! Wie witzig!

Neu kann das Thema auch nicht mehr auftauchen, weil wir mit der LED eine fortschrittliche Technologie ins Haus bekommen haben, die nicht mit den Mängeln der alten Lichttechnologien (igitt!) verhaftet ist. Das hat die SCHEER-Kommission gerade zum besten gegeben, die die Risiken der LED für Mensch (und Tier?) bewerten sollte. Nach ihrer Meinung haben gesunde Menschen bei normaler Nutzung nichts zu befürchten. (hier)

Muss wohl stimmen, denn die SCHEER Kommission ist hochkarätig besetzt.  Frau Prof. Ana Proykova (Vorsitzende) ist Physikprofessorin University of Sofia, Sofia, Bulgaria. Rodica Mariana Ion ist Full Professor of Nanomaterials an National Institute of R&D für Chemie and Petrochemie – ICECHIM, Bucharest, Romania  Supervisor at Walachei University. Theodoros Samaras Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece. Alle haben sich irgendwie mit Nanomaterialien oder medizinischer Technik beschäftigt. Auf dem Gebiet der Lichttechnik sind sie bislang nicht aufgefallen. Vielleicht ändert sich das noch.

Was ist die endgültige Meinung der Kommission? Sinngemäß lautet diese, dass bei normaler Anwendung müssen gesunde Personen keine Gesundheitsrisiken befürchten. Allerdings „However, reversible biological effects in terms of flicker, dazzle, distraction and glare may occur.“ Klartext, das Licht kann Flimmern, verwirren (?), stören und blenden. Aber alles reversibel. Tut zwar weh, aber der Schemrz lässt nach. Ein Problem sind Kinder. Ein anderes Alte. Eigentlich sind die immer ein Problem. Wenn das Alles ist! Da sind wir aber fein heraus. Wir müssen nur noch Flicker messen lernen. Das ist alles! Das ist alles?

Wenn man die Aussagen der Kommission ernst nimmt und die noch verbliebenen Risiken wie "Blenden", "Stören" usw., müsste man bei jeder Gefährdungsbeurteilung in einem Betrieb von einer LED-Beleuchtung abraten. Was die Kommission für reversibel hält, ist eine Gesundheitsgefährdung. Dummerweise wird man keinem Betrieb erzählen können, was er machen soll stattdessen. Die EU verbietet mittlerweile fast alle Leuchtmittel außer LED. Für die (noch) nicht verbotenen entwickelt die Industrie keine Leuchten. Leuchtmittel brauchen zum Leuchten Leuchten. (Anm.: Neueste Entwicklungen in der Normung zeigen, dass LED die doch nicht brauchen. Denn sie sind selber eine Leuchte (hier). Toller Aufstieg von Laser über Lampe zur Leuchte.)

Hier liegt wohl des Pudels Kern begraben. Denn LED ist keine Technologie für nette, reiche Leute, die alles Geld der Welt ausgeben, nur um sie zu besitzen. Sie soll wirtschaftlich sein. Deswegen arbeiten sehr viele LEDs mit Pulsweitenmodulation (PWM), bei der das Licht immer für eine kurze Zeit ausgeht, auch wenn ungedimmt. (Das hatte ich in diesem Blog schonmal behandelt – hier und da). Noch schlimmer sieht es wohl mit treiberlosen LEDs aus. Die LED ist 20 Jahre nach ihrer Markteinführung als Leuchtmittel immer noch ein schlecht beherrschte Technik. Dass man damit Wunderbares erreichen kann, was mit anderen Leuchtmitteln kaum oder gar nicht erreichbar ist. ist kein Trost für Leute, die auf dem Wege zur Arbeit im Verkehr geblendet oder bei der Arbeit durch Flicker gestört werden.

Zum Vergleich der Wirkung: Bildschirme mit LED Hintergrundbeleuchtung sehen aus, als würden sie nicht flimmern. Solche mit PWM können in der Praxis bei 35% der Benutzer Beschwerden verursachen. Als die Bildschirme echte Flimmerkisten waren, beschwerte sich nur 10%!

Wir haben also nicht mit einem technischen Problem zu tun, sondern mit einem technisch-wirtschaftlichen. Von so etwas hat eine Kommission aus Physikern naturgemäß keine Ahnung. Warum darf sie aber darüber bestimmen, ob man alle gewohnten Leuchtmittel abschafft, um der LED Marktzugang zu verschaffen?

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Mit LED - vergessene Probleme werden lebendig

 

 

Im neuesten Licht-Heft findet sich ein Beitrag, den es nicht geben sollte. Es geht um Flimmern, und ich hatte gelernt, den gibt es bei der Beleuchtung nicht. Das war so etwa 1966 bei meiner zweiten Vorlesung über Lichttechnik. Der Professor erklärte uns, die Glühlampe sei zu faul, um den Änderungen der Stromversorgung zu folgen, und die Leuchtstofflampe zu schnell. Sie würde ihr Licht mit 100 Hz ändern. Und das könne kein menschliches Auge sehen. Stimmte zwar nicht, aber doch etwas: Wenn einer stur vor sich hinguckt und nichts in dem Raum sich bewegt, kann das Auge fast nie ein Flimmern empfinden. Wenn doch einer was empfindet? Der hat bestimmt was gegen Neonlampen, Pardon Leuchtstofflampen! Dass er was gegen Leuchtstofflampen hatte, weil sie flimmerten? Konnte nicht sein - bis man die Lösung hatte: das elektronische Vorschaltgerät. Jemand wies 1986 nach, dass etwa die Hälfte der Kopfschmerzen der Leute, die unter diesen Lampen arbeiteten, verschwanden, wenn man die Frequenz erhöhte.

Die Lösung wurde gegen Ende der 1960er Jahre erarbeitet und steht so etwa 40 Jahre industriell zur Verfügung. Dass niemand sie vorzuschreiben vermochte, ist der Autoindustrie zu verdanken. Die elektronischen Vorschaltgeräte haben nämlich eine nominelle Lebensdauer von 50.000 h, und die sind bei den Autobauern ziemlich bald um. Bei denen brennt das Licht durch. Somit hätten wir das Thema Flimmern zu den Akten gelegt. Nicht jeder arbeitet bei den Autobauern.

Der Vorgang ist übrigens typisch für die "Aufarbeitung" von Nutzerproblemen in der Lichttechnik. Tauchen welche auf, wird erst einmal darauf hingewiesen, dass das wohl subjektive Äußerungen sind. Gegen die kann man doch nichts unternehmen. Bei hartnäckigen Problemen, so z.B. behaupteten Wirkungen zur Krebsförderung durch Leuchtstofflampenlicht, lässt man Gutachten erstellen, bei denen schon der Titel dem Auftrag entspricht: "Über die angeblichen …" Ist das Problem nach Jahrzehnten immer noch ungelöst bzw. unbeantwortet, gibt es noch ein Gutachten. Ähnlich handelten auch die Klimatechniker. Nach deren Meinung waren die Beschwerden nur die Meinung von Nörglern u.ä. Anders als die Lichttechniker, lieferten sie die Lösung gleich mit: Einen Regler an die Wand nageln, der nicht regelt. Die Leute drehen daran und denken, es hat sich was getan. Fertig! Wie witzig!

Neu kann das Thema auch nicht mehr auftauchen, weil wir mit der LED eine fortschrittliche Technologie ins Haus bekommen haben, die nicht mit den Mängeln der alten Lichttechnologien (igitt!) verhaftet ist. Das hat die SCHEER-Kommission gerade zum besten gegeben, die die Risiken der LED für Mensch (und Tier?) bewerten sollte. Nach ihrer Meinung haben gesunde Menschen bei normaler Nutzung nichts zu befürchten. (hier)

Muss wohl stimmen, denn die SCHEER Kommission ist hochkarätig besetzt.  Frau Prof. Ana Proykova (Vorsitzende) ist Physikprofessorin University of Sofia, Sofia, Bulgaria. Rodica Mariana Ion ist Full Professor of Nanomaterials an National Institute of R&D für Chemie and Petrochemie – ICECHIM, Bucharest, Romania  Supervisor at Walachei University. Theodoros Samaras Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece. Alle haben sich irgendwie mit Nanomaterialien oder medizinischer Technik beschäftigt. Auf dem Gebiet der Lichttechnik sind sie bislang nicht aufgefallen. Vielleicht ändert sich das noch.

Was ist die endgültige Meinung der Kommission? Sinngemäß lautet diese, dass bei normaler Anwendung müssen gesunde Personen keine Gesundheitsrisiken befürchten. Allerdings „However, reversible biological effects in terms of flicker, dazzle, distraction and glare may occur.“ Klartext, das Licht kann Flimmern, verwirren (?), stören und blenden. Aber alles reversibel. Tut zwar weh, aber der Schemrz lässt nach. Ein Problem sind Kinder. Ein anderes Alte. Eigentlich sind die immer ein Problem. Wenn das Alles ist! Da sind wir aber fein heraus. Wir müssen nur noch Flicker messen lernen. Das ist alles! Das ist alles?

Wenn man die Aussagen der Kommission ernst nimmt und die noch verbliebenen Risiken wie "Blenden", "Stören" usw., müsste man bei jeder Gefährdungsbeurteilung in einem Betrieb von einer LED-Beleuchtung abraten. Was die Kommission für reversibel hält, ist eine Gesundheitsgefährdung. Dummerweise wird man keinem Betrieb erzählen können, was er machen soll stattdessen. Die EU verbietet mittlerweile fast alle Leuchtmittel außer LED. Für die (noch) nicht verbotenen entwickelt die Industrie keine Leuchten. Leuchtmittel brauchen zum Leuchten Leuchten. (Anm.: Neueste Entwicklungen in der Normung zeigen, dass LED die doch nicht brauchen. Denn sie sind selber eine Leuchte (hier). Toller Aufstieg von Laser über Lampe zur Leuchte.)

Hier liegt wohl des Pudels Kern begraben. Denn LED ist keine Technologie für nette, reiche Leute, die alles Geld der Welt ausgeben, nur um sie zu besitzen. Sie soll wirtschaftlich sein. Deswegen arbeiten sehr viele LEDs mit Pulsweitenmodulation (PWM), bei der das Licht immer für eine kurze Zeit ausgeht, auch wenn ungedimmt. (Das hatte ich in diesem Blog schonmal behandelt – hier und da). Noch schlimmer sieht es wohl mit treiberlosen LEDs aus. Die LED ist 20 Jahre nach ihrer Markteinführung als Leuchtmittel immer noch ein schlecht beherrschte Technik. Dass man damit Wunderbares erreichen kann, was mit anderen Leuchtmitteln kaum oder gar nicht erreichbar ist. ist kein Trost für Leute, die auf dem Wege zur Arbeit im Verkehr geblendet oder bei der Arbeit durch Flicker gestört werden.

Zum Vergleich der Wirkung: Bildschirme mit LED Hintergrundbeleuchtung sehen aus, als würden sie nicht flimmern. Solche mit PWM können in der Praxis bei 35% der Benutzer Beschwerden verursachen. Als die Bildschirme echte Flimmerkisten waren, beschwerte sich nur 10%!

Wir haben also nicht mit einem technischen Problem zu tun, sondern mit einem technisch-wirtschaftlichen. Von so etwas hat eine Kommission aus Physikern naturgemäß keine Ahnung. Warum darf sie aber darüber bestimmen, ob man alle gewohnten Leuchtmittel abschafft, um der LED Marktzugang zu verschaffen?

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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? Und ob! Und so sieht es im Jahre 2019 bei BITKOM aus, das ist der Hauptverband der IT-Unternehmen, also die Macher von Industrie 4.0 und Digitalisierung und so.

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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.

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