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Non-visual effects of light - CIE Statement

 
Was würde ein Verband, dessen Betätigungsfeld plötzlich einen Riesenschub an Bedeutung bekommt - ich rede nicht von der FIFA -, für eine Erklärung dazu abgeben? Eine Jubelschrift? Die CIE, der Weltverband der Lichttechnischen Gesellschaften der Welt, sieht es eher nüchtern, wie es aus einem Dokument hervorgeht, das ich heute auf meinem Tisch fand.

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Sie sagt als Kommentar zu den bekannt gewordenen Mechanismen über die nicht-visuellen Wirkungen von Licht: Proper Light at the Proper Time

The main principles for these observations have been to increase the light levels and/or change spectral composition during daytime in order to increase the input into the ipRGCs and to do the opposite in the recovery phases of evening and night, by reducing light input to these cells.

Ich weiß nicht, ob die Fachwelt - ich meine die, deren Dachverband die CIE ist, verstehen will, was die CIE sagt:

  1. Die spektrale Zusammensetzung des Lichts, das man als Beleuchtung benutzt, entfaltet eine biologische Wirkung. Für Jahrzehnte wurde dies geleugnet und behauptet, die Empfänger im Auge könnten das Licht nicht spektral auflösen.
  2. Der Mensch benötigt in den frühen Stunden mehr Licht (als jetzt in der Arbeitswelt üblich) und in den späten Stunden des Tages weniger. Sprich: Unsere jetzigen Beleuchtungsnormen, die "zeitlos" hohe Beleuchtungsstärken vorschreiben, schaden eher.
  3. Licht ist nur in der Physik zeitlos. Ansonsten muss dessen erforderliche Qualität nach dem Zeitpunkt der Lichtnutzung bestimmt werden.

Es ist lustig, solche Dinge von einer Organisation zu hören zu bekommen, die ansonsten Normen veröffentlicht, wonach die Beleuchtung weltweit gleich behandelt wird. Die Zeiten - die haben sich geändert,

Da der Beitrag von höchster Stelle kommt, macht es Sinn, ihn komplett in Original zu lesen. Hier ist der Link:

RECOMMENDING PROPER LIGHT AT THE PROPER TIME 

zu CIE Statement on Non-Visual Effects of Light

 

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Wasser, Licht und Wunde(r)n

 
Ich weiss. dass Infrarot kein Licht ist, jedenfalls nicht nach der Nomenklatur der Lichttechnik. Einen Verweis auf eine intelligente Methode, aus etwas Gefährlichem und eher Unangenehmem mit Hilfe einer Trivialität etwas Heilsames und Angenehmes zu entwickeln, darf ich hier doch geben. Es geht um Heilung mit Infrarotstrahlung, die man durch Wasser filtert.

Man weiß, dass Infrarot eher unangenehm wirkt, so man etwas zu viel davon abbekommt und zur falschen Zeit. So z.B. wenn man sich gerade zu geistigen Höhenflügen aufmacht und einen Ablehnungsbescheid an einen Versicherungsnehmer schreiben will, damit er weiß, dass man Katzenfutter nicht ersetzt bekommt. Und dann scheint die Sonne von links ins Büro. Es kann sogar gefährlich und gar tödlich werden, wenn die Intensität zu groß ist. Als "Glasmacherstar" - leider nicht der Star unter den Glasmachern - kommt eine wahrlich blendende Wirkung von IR zum Ausdruck, unter der einst auch Lokheizer oder Hochofenarbeiter gelitten haben. Es hat lange gedauert, bis man dahinter kam, wie die Strahlung die üble Wirkung entfaltet. Ebenso wie bei der Sonne, die beim Sonnenfinsternis Schäden verursacht, die sie bei voller Pracht komischerweise nicht tut.

  
In Maßen genossen, ist IR angenehm oder gar heilsam, wie man es aus Therapiegeräten kennt. Leider bleiben die Anwendungen beschränkt, weil die zulässige Intensität beschränkt ist. Ansonsten wird es unangenehm, bevor es richtig brenzlig wird. Was mich fasziniert, ist die Methode, mit der man IR für weitere Anwendungen "fit" macht - einfach durch Wasser filtern. Na ja, so trivial ist es nicht, aber doch ganz schön einfach gemessen an der Wirkung. Das Filtern sorgt dafür, dass IR viel tiefer in die Haut eindringen kann. Zudem kann man eine höhere Intensität aufwenden.

Hier kann man lesen, wie 
Wassergefiltertes Infrarot A (wIRA) bei akuten und chronischen Wunden
wirkt. Wer lieber in English lesen möchte, kann hier gucken. Der Autor ist Prof. Gerd Hoffmann. Bei Bedarf kann ich seine Mailadresse verraten.

Mein AMpelmann

Chronobiologie und die Wahrheit

 
Im Augenblick lebe ich an einem Ort, an dem Muslime verhungern, oder eher verdursten würden, wenn sie sich an ihre Religion halten und fasten. Gerade ist der Fastenmonat Ramazan, während dessen man von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang weder etwas essen noch etwas trinken darf. Medikamente einnehmen ist nur erlaubt, wenn man so krank ist, dass man eh nicht fasten darf. Böse Worte sprechen und Böses denken ist ebensowenig erlaubt wie Sex und ähnliche Handlungen. Die Sonne ist hier vor einem Monat zuletzt aufgegangen und wird erst in etwa zwei Monaten untergehen. Nur Yogis könnten so lange fasten, sagt man. Die sind aber keine Muslime.

Die Chronobiologie und ihre Weisheiten gelten hier ebenso wie die Regeln des Islam. Wie regulieren die Leute eigentlich ihren Körperrhythmus, wenn die Aussagen der Chronobiologie wahr sind, die ich immer vorgesetzt bekomme. Derzeit untersuchen die auf Deubel komm raus Licht. Dessen Stärke, Farbe, Änderung u.ä. sollen meinen Körperrhythmus steuern. Na denn! Hier ist um Mittenacht manchmal mehr Licht als um 12:00 mittags (wobei diese Begriffe eh sehr fraglich sind. Wann ist denn Mittag, wenn die Sonne in zwei Monaten untergeht?). Mitternacht ist im Augenblick, wenn die Sonne aus dem Norden kommt. Sonne im Osten entspricht unserem Morgen. Sonne im Süden wäre wohl Mittag. Aber so weit im Norden ist überall Süden, oder?

 
Irgendwie halte ich schon den 24-Stunden-Rhythmus ein, obwohl ich keine Uhr trage. Wenn ich aufstehe, ist es Frühstückszeit. Dann gehen wir ein mutterloses Lamm füttern. Wann Mittag ist, hängt von der Familie ab. Abend ist, wenn das Kind schlafen muss. Ähnlich leicht verständlich ist es übrigens ein halbes Jahr später. Dann ist Mittag, wenn das Dunkle etwas aufhellt. Wann es Abend wird? Die meisten Leute in den Restaurants finden sich trotzdem so etwa um 19:00 Uhr ein.

Ich denke, die Chronobiologie muss sich mit den sozialen Zeitgebern befassen und nicht auf Licht allein herumhacken. Dieses ist zwar unbestritten der wichtigste natürliche Zeitgeber. Dass die sozialen einen nicht ähnlich stark beeinflussen können, ist damit nicht gesagt. Diese revolutionäre Idee stammt übrigens nicht von mir, sondern von Jürgen Aschoff, einem der Gründer der Chronobiologie.

 

Was man so alles mit künstlicher Beleuchtung kann

 
Meine Neu/Wiederentdeckung "Fensterlose Industriebauten" entwickelt sich zur Fundgrube. Heute habe ich gelernt, was man im Innenraum künstlich so alles machen kann. Eine der Möglichkeiten betrifft die Lichtrichtung und die Lichtverteilung. Die kam mir deswegen gerade in den Sinn, weil beim gerade eingetroffenen Licht-Heft ein Einleger von DIAL war, bei dem der Geschäftsführer ein Plädoyer für Akzentuierung bei der Beleuchtung hält. Wenn man im Jahre 2015 ein Plädoyer für etwas hält, was eigentlich jedem Architekten seit jeher sozusagen mit der Muttermilch eingeflößt wird, muss was falsch gelaufen sein. Die Sache hätte ein gewisser Fred Häger etwa zu dem Zeitpunkt des Erscheinens des Buchs mit einer Doktorarbeit erledigt haben müssen. Seinen Doktor hat er gebaut, Die Sache mit der Lichtrichtung hingegen hat er angesichts der obwaltenden Umstände - alle Welt wollte Großraumbüros haben - geschmissen. Mal sehen, was die Kollegen von damals so für möglich hielten:
 

Lichtrichtung-beliebig

 
Toll, man kann stufenlos alles steuern, und zwar beliebig. Von der Decke, von den Wänden … Stopp, da war was mit den Wänden. Steht am Ende des Buches als Teil der Lösung: Man braucht keinen Blickkontakt nach außen, wenn man z.B. im Großraumbüro sitzt, weil alle Wände, die den sozialen Kontakt zwischen den Mitarbeitern stören, entfallen sind. Also, Wände weglassen. Bleibt die Decke … So beliebig steuern ließe sich das Licht nur, wenn das Licht von oben kommen darf. Also doch nicht so beliebig!

Man kann aber die Decke anstrahlen. Stimmt, man muss es sogar, wenn man tiefstrahlende Leuchten einsetzt. So hatte ich als Student gelernt. Viele Jahre später, als ich Studien veröffentlichte, die die ominösen BAP-Leuchten als den besten Förderer von Krankfühlen und Unwohlsein nachgewiesen haben, sagte ein führender Lichttechniker, das sei kein Wunder, zu diesen Leuchten gehört immer eine Anstrahlung der Decke dazu. Diese Weisheit müssen allerdings sämtliche Planer von Bürobeleuchtung so etwa seit 1984 übersehen haben. Auch in der Norm, die die BAP-Leuchte praktisch zum Muss machte, DIN 5035-7, fand man nie eine Spur von Decken(an)strahlern. Dafür gab es in einigen bedeutsamen Büchern zur Beleuchtung so bedeutsame Aussagen wie "die natürliche Helligkeitsverteilung ist unten heller, oben dunkler". Nur bei Abhandlungen in gut aufgemachten Büchern findet man Hinweise zur Akzentuierung und Anstrahlung von Decken und Wänden. Und das schon seit über zwei Jahrzehnten. Wo liegt das Problem?

 
Das Problem liegt in dem Wort technisch-wirtschaftlich. Technisch gesehen kann man Innenräume nicht nur so beleuchten, dass man Licht aus allen Richtungen komponiert, beliebige Lichteinfallsszenarien realisiert, und das Ganze auch noch vom Computer in Richtung, Intensität und Farbe so steuern lässt, dass der Mensch sich in den Räumen wie in Abrahams Schoß fühlt. Technisch-wirtschaftlich gesehen steht jedem Büromitarbeiter etwa eine Achse mal Raumtiefe, so etwa sieben bis 12 m2 zur Verfügung. Da kann man zwei Leuchten an die Decke über ihr/ihm hängen und basta! Rührige Planer bemühen überdimensionierte Planungsprogramme, die die Leuchtenreihen an der Decke etwas hin und her schieben. Fertig ist die Lichtsoße.

 
Die Lichttechnik sowie die Klimatechnik, die übrigens von den Autoren des Buchs mitbemüht wird, um den fensterlosen Raum bewohnbar zu machen, kann man auch als Opfer der wirtschaftlichen Rationalität sehen. Bürohäuser sind keine Wohlfühloasen, für die sie uns verkauft werden. Sie sind Produktionsmittel und unterliegen den Gesetzen der Wirtschaftlichkeit. In Deutschland haben wir noch Schwein, weil es hierzulande niemandem gelungen ist, so etwas wie das Action Office durchzusetzen. Da kriegt jeder seine Minimalzelle und fertig. Was Technik kann, interessiert kein Sch...

 
Ein Büro menschengerecht zu gestalten
ist überhaupt nicht schwierig.
Es ist unmöglich.

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Sichtverbindung nach außen - Das unbekannte Wesen

 
Wer guckt bei der Arbeit aus dem Fenster? Faule Säcke, die dem Arbeitgeber auf der Tasche liegen, und deren Arbeit - vielmehr Nicht-Arbeit - die Kollegen ausbaden müssen. Wer denn sonst? So oder ähnlich reagierten bei einer lange zurückliegenden Studie die Leute auf die Frage, ob an ihrem Arbeitsplatz ein Fenster sein müsste. Was würden aber die gleichen Leute sagen, wenn man ihnen ein vorhandenes Fenster zumauert?

 
Genaugenomen nix. Sie würden vor ein Arbeitsgericht ziehen, was in den letzten 40 Jahren seit dem Erscheinen der Arbeitsstättenverordnung sehr häufig geschehen ist. Und meistens gewinnen. Man braucht kein Fenster! Es muss aber sein. Etwa in den Jahren, als die besagte Studie durchgeführt wurde, hatte ich tatsächlich vorgehabt, in einem Großraumbüro im nördlichsten Bundesland die Eckfenster zuzumachen, weil die Sonne auf den Bildschirmen arg blendete. Der Raum hatte genug sonstige Fenster, es sollten nur die Eckfenster weg. Der Betrieb meldete gleich 8 (in Worten: acht) Leute an, die mich besuchen wollten, um darüber zu sprechen. Unter den acht waren auch der Architekt des Gebäudes, der Vorgesetzte und der Arbeitnehmervertreter, volles Programm also. In der Quintessenz sagten die Acht Folgendes: Bei uns fängt einer seine Karriere in der Mitte des Raums an und wandert langsam in Richtung Fenster. Dort versucht er, sich Richtung Eckfenster vorzuarbeiten. Steht der Schreibtisch am Eckfenster, hat man es geschafft. Und Sie wollen diese Fenster zurammeln?

 
Eine andere Geschichte, die allerdings aktenkundig ist, weil diesmal nicht ein fehlendes bzw. abzudichtendes Fenster die Gemüter erregte, sondern eine als zu hoch empfundene Fensterunterkante. In Stuttgart wurde ein entstehendes Bürohaus im Rohbau Maklern angeboten, die das Haus an Bürobetreiber vermieten sollten. Die sagten, dieses Haus mietet keiner, sie können es gleich abreißen. Niemand will im Bunker arbeiten. Dabei hatte der Architekt die Fensterunterkante nach seiner Meinung richtig bei 1.10 m Höhe angesetzt. Solche Gebäude gibt es zuhauf, allerdings seit langem nicht mehr neu. Der Bauherr verklagte daraufhin den Architekten. Zuvor hatte die Gewerbeaufsicht den Bau sogar stoppen lassen.

Da ich praktisch alle Protagonisten der Szene um die "Sichtverbindung" kannte, habe ich die Meinung vieler eingeholt, die beim Arbeitsschutz bzw. bei der Arbeitsmedizin etwas zu sagen hatten. Das Ergebnis: eine Blütensammlung. Man warnte mich eindringlich davor, mich als Gutachter zu betätigen, weil man damit seinen Ruf verliert. Nun, ja. Bei mir haben sie alle genau dies getan. So gesehen, hatten sie recht. Der erste Fachexperte, ein hochdekorierter Professor für Arbeitsmedizin sagte, es genüge, wenn die Leute den Himmel und die Wolken sähen. Der Leiter der für den Arbeitsschutz zuständigen Stelle, verbot den Mitarbeitern, zu dem Thema überhaupt etwas zu sagen. Mir riet er davon ab, etwas zu schreiben. Die Gewerbeaufsicht pfiff die Mitarbeiter zurück, die den Weiterbau untersagt hatten. Den Vogel schoss ein Gutachter für die Arbeitssicherheit ab: Er wies schlüssig (!) nach, dass Menschen im Büro immer auf den Tisch gucken und deswegen überhaupt nicht aus dem Fenster gucken könnten. Daher sei die Arbeitsstättenverordnung auf Büros nicht anwendbar.

 
Was war da falsch? Ich denke, dass woran die früheren Forscher gescheitert waren (s. Bild unten), nämlich mit der Vorstellung, dass die Sichtverbindung nach außen mit Sehen allein zu tun hätte:

Fensterqualitaet

   
Mit Scheinfenstern in einem Keller des OSRAM-Hauses in München wurden über Jahrzehnte Besucher gefoppt, die nicht gemerkt hatten, dass sich hinter dem Fenster nicht die Sonne, sondern Lampen aus dem gleichnamigen Haus verbargen. Hätten sich die Besucher viele Stunden in dem Modellraum mit den Scheinfenstern aufgehalten, hätten sie auch ohne einen einzigen Blick auf das Fenster gemerkt, dass es künstlich war.

Die Quelle des Irrtums ist der fehlende Zeitbegriff. Licht ist in der Physik zeitlos, wie man spätestens seit Einstein kennt. Für das Sehen und die Vorgänge drumherum ist es ziemlich egal, wie spät es ist, oder wie früh. Sofern sich die Augen infolge Schlaflosigkeit oder Alkoholkonsum nicht zu Schlitzen geformt haben, muss man die Zeit bezüglich der Wirkungen von Licht nicht zu berücksichtigen. Anders die psychischen Wirkungen sowie die (biologischen) nicht-visuellen: Sie werden nicht nur von einer zeit bestimmt, sondern sogar von zwei: wahre Ortszeit und die Körperzeit.

Bei der wahren Ortszeit handelt es sich um die Sonnenzeit, die unsere Körperrhythmen bestimmt - oder eben nicht, wenn die Sichtverbindung nach außen unterbleibt. Da helfen keine bunten Naturbilder an den Wänden.

Die Körperzeit ist ein erst seit neuem begriffenes Konstrukt. Sie wird auch nicht mit einer Uhr gemessen, sondern eher an physiologischen Größen wie die Körperkerntemperatur.

Circadiane Rhythmik
Die Körperzeit kann sich "frei entfalten", wenn wirksame äußere Impulse fehlen, die Zeitgeber. Das wurde in Höhlenexperimenten genauso gezeigt wie mit Alzheimerkranken, deren Zeit "frei" läuft. Die Zeitgeber, so sie vorhanden sind, erzählen dann dem Körper, wie spät oder früh es wirklich ist. Genau das macht die Sichtverbindung nach außen. Sehen muss man da nicht. Die meisten Menschen sitzen bei der Arbeit auch nicht vor dem Fenster mit direktem Blick nach außen, sondern am Fenster.

 
Bezüglich der Bedeutung der Fenster ist dies allerdings die halbe Miete. Die zweite Hälfte bietet die "Qualität" der Sichtverbindung. Damit ist gemeint, ob man sich eine graue Wand anschaut oder etwas Lebendigeres. Der Kollege, von dem die Idee der Bedeutung der Sichtverbindung stammt, Georg Roessler, hatte drei "Qualitäten" experimentell verglichen: Grau-schwarze Wand eines benachbarten Gebäudes, parkähnliche Ufer des Landwehrkanals in Berlin, an dem öfter Enten. seltener Menschen zu sehen waren, und der tosende Verkehr am Ernst-Reuter-Platz, seinerzeit der Unfallbrennpunkt der ganzen Stadt. Über sein Ergebnis mussten viele, auch der Autor schmunzeln: Der Mensch braucht eine mittlere temporale Verschiedenheit(!). Will heißen: Wenn nix los, schläft man ein. Ist Tohuwabohu, kann man nicht einmal einschlafen. Irgendwo dazwischen liegt die wohltuende Oase.

Wohltuende Oase? Tatsächlich hat man bei vielen Studien nachweisen können, dass die Qualität der Sichtverbindung für psychisches Wohlbefinden verantwortlich zeichnet, für schnellere Heilung von frisch operierten Patienten sorgt, und auch noch für die Gesundheit ihrer Schutzengel maßgeblich ist. Hier einige Beispiele:

Harb, et al. Lack of exposure to natural light in the workspace is associated with physiological, sleep and depressive symptom, Chronobiology International 2015 (Mangel an natürlichem Licht ist verbunden mit physiologischen Symptomen, verminderter Schlafqualität und depressiven Stimmungen)

Zadeh et al. The Impact of Windows and Daylight on Acute-Care Nurses' Physiological, Psychological, and Behavioral Health, HERD Journal, 2014 (Einfluss der Fenster auf die Gesundheit bei Krankenschwestern in der Akutmedizin)

Ulrich, R. S. View through a window may influence recovery from surgery, Science, 224, 1984. (Blick durch das Fenster kann die Genesung nach Operationen beeinflussen)

Bei der letzteren Untersuchung hat man die Krankenakten von jeweils 23 Patienten eines Krankenhauses ausgewertet, die in einem Fall in Zimmern lagen, deren Fenster zu einer natürlich aussehenden Umgebung gerichtet waren. Die Vergleichsgruppe lag in Räumen, deren Fenster nur eine Backsteinmauer zeigten. Die Patienten mit besserem Ausblick hatten eine kürzere Aufenthaltsdauer nach der Operation, nahmen weniger Schmerzmittel ein, und erlebten weniger Komplikationen in der post-operativen Phase.

Wer guckt aus dem Fenster bei der Arbeit? Eigentlich niemand. Warum hat man 1975 in der Bundesrepublik Deutschland einen Sichtkontakt nach außen vorgeschrieben? Weil alle ein bisschen, manche häufig, andere gar nicht gucken, aber allesamt wissen, wie spät es ist, so sie mit der Natur kommunizieren können. Sei es, mit der grauen Wand des Hauses nebenan. Es gibt nichts, was den Körper besser stabilisiert, als das - unbewusste - Wissen, wo man sich in der Zeit befindet. Das mögen Leute nicht verstehen, die Licht mit dem Zollstock, Pardon mit dem Luxmeter, messen. Wahr ist es trotzdem. Messen muss man allerdings auch. Damit man weiß, wovon man redet.

Mein AMpelmann
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