Gestern erreichte mich eine Nachricht, über die ich mich freue. Zu nicht-visuellen Wirkungen des Lichts wird ein Verbundprojekt durchgeführt, an dem viele wichtige Forschungseinrichtungen in Deutschland mitarbeiten werden. Die Leitung liegt zudem bei meinem früheren Institut. Wie schön es zu hören.
Beim Lesen der Details fiel mir aber das Wort 'Geburtsfehler' ein. Das ist ein Fachbegriff, der sich aus einem alltäglichen ableitet. Wenn ein Kind mit einer Behinderung geboren wird, muss es sein Leben lang mit dieser auseinandersetzen. Schlimmstenfalls kann es sogar sein, dass diese Auseinandersetzung alle Kräfte dieses Menschen absorbiert. Oder den Misserfolg seines Lebens programmiert.
Der wahrscheinlich folgenschwerste Geburtsfehler ist der des Computers. Er muss immer programmiert werden, und es gibt keinen anderen Weg, einen Computer zu benutzen. Deswegen wird in Kernkraftwerken der Computer bei Katastrophen nicht benutzt. (Zum Glück hatten wir keine Katastrophen bislang, denn ich wüsste nicht, wie die Jungs ohne Computer aus dem Schlamassel kämen.)
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Was soll bei Licht denn ein Geburtsfehler sein, wenn man die Wirkungen von Licht untersuchen will? Ja, er heißt Licht. Denn das Forschungsprojekt will sich auf Licht beschränken, obwohl man seit langem weiß, dass dessen Wirkungen ohne die Strahlung, die als Infrarot und Ultraviolett bezeichnet wird, nicht sinnvoll betrachtet werden können. Sofern man nur Sehvorgänge betrachtet, und die nur in ihren kurzfristigen Wirkungen, kann bzw, darf man sich auf das sichtbare Spektrum beschränken. Jedoch nicht bei Vorgängen, die eben "nicht-visueller" Art sind oder sein sollen. Das eine schließt das andere aus. Nicht etwa, sondern basta.
Daher haben die US-Forscher beschlossen, bei Sehvorgängen von Licht zu sprechen, bei allgemeinen Wirkungen von optischer Strahlung - natürlich alles in Englisch ... Sie haben aber in ihrer Expertise das Tageslicht "vergessen". Ich denke, das ist so, als würde man seinen verlorenen Groschen nachts unter der Laterne suchen, weil man dort besser suchen kann. Deren Expertise hatte ich bereits vor Langem in diesem Blog kritisiert (hier).
Offenbar ist der Lichtmensch nicht in der Lage, über die Grenzen seines Themas zu denken. Bei Leuten, deren Sachgebiet nur Sachverhalte mit einfacher Auswirkung umfasst, auch wenn diese lebenswichtig sind, z.B. Luftqualität, mag das gut gehen. Hat ein Lüftungsingenieur saubere Luft generiert, muss er nicht unbedingt wissen, was noch mit der Luft so zusammenhängt. Wann darf aber ein Lichtingenieur behaupten, er habe gutes Licht geschaffen?
Ich denke, man wird noch lange grübeln müssen, bevor man Heureka rufen darf. Das Licht allein ist mit seinen Wirkungen kompliziert genug, die von UV und IR kommen dazu. Wer sie auseinander dividiert, um sie zu verstehen, könnte eines Tages mit der Feststellung aufwachen, am falschen Faden gezogen zu haben.
Ein Trost: Nicht jeder Geburtsfehler ist schlimm. Albert Einstein hat damit gut gelebt, überintelligent geboren zu sein. Hoffnung stirbt zuletzt.
Lügen kommen aus Bagdad zurück.
Orientalische Weisheit
Hier sind zwei Geschichten, die wahr sein können, oder aber auch unwahr, allerdings eher unwahrscheinlich. Was hätten Sie geantwortet, wenn in einer Quizshow die Frage gestellt wird, ob die Geschichte wahr ist oder Unsinn?
Die erste: Die Anordnung der Tasten auf einer Computertastatur wurde auf der Basis der Häufigkeit der Buchstaben in der Sprache bestimmt. (… weswegen die Tastaturen in jedem Land anders sind …)
Die zweite: Die Beleuchtung von Arbeitsplätzen wird nach der Sehaufgabe bestimmt. (So hieß es in der Arbeitsstättenverordnung: "Die Beleuchtung muß sich nach der Art der Sehaufgabe richten." Und in DIN 5035-1: “In Arbeitsräumen muß die Beleuchtung ein müheloses Erkennen der Sehobjekte ermöglichen.” Und in DIN EN 12464-1: "Um es Menschen zu ermöglichen, Sehaufgaben effektiv und genau durchzuführen, muss eine geeignete und angemessene Beleuchtung vorgesehen werden. … Diese Europäische Norm legt die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen im Hinblick auf Sehleistung und Komfort fest. Alle üblichen Sehaufgaben, einschließlich der an Bildschirmarbeitsplätzen, sind berücksichtigt."
Bei welcher Aufgabe ist es wohl wahrscheinlich, dass alle Kandidaten durchfallen, weil sie die falsche Antwort geben?
Lösung: Bei beiden. Die erste Geschichte ist rein erfunden aufgrund der Plausibilität. Beim Anblick einer Tastatur denkt man unweigerlich, dass diese komische Verteilung einen Sinn haben müsse. Stimmt, die hatte einen Sinn, aber nicht bei Computern sondern bei Schreibmaschinen und das nur vor der Erfindung des Kugelkopfes in den 1940er Jahren. Und nur in Ländern mit englischer Sprache.
Die zweite Geschichte klingt noch viel glaubhafter, weil sie seit Jahrzehnten von Normenausschüssen verbreitet wird, und mehrfach in neuen Normen behauptet wurde. Zudem wird doch der Bundesminister für Arbeit und Sozialordnung, der Ahnherr der Arbeitsstättenverordnung, sich nicht fundamental geirrt haben? Außerdem braucht kein Mensch eine Erklärung dafür, warum man Licht macht. Wozu auch? Man macht Licht, um was zu sehen! Und bei Arbeitsstätten will soll oder muss man das Arbeitsgut sehen, so gut wie möglich! Oder?
Auch wenn heute der 1. April ist, an dem man viele unwahre Stories unbestraft verbreiten darf, ist die Geschichte nicht nur unwahr, sondern sie wurde sogar in einer Veröffentlichung von dem Initiator der Norm DIN 5035-1 (Entwurf 1971) erläutert und begründet. Bis heute straffrei geblieben …
Langsam zum Mitschreiben: Die Verfasser der Norm wussten nicht, welcher Sehaufgabe sie denn dienen sollten. So haben sie diverse Versuche zusammen getragen, bei denen man ein optimales Niveau an Beleuchtung aus dem Erscheinungsbild eines Raums ableiten wollte. Dann haben sie versucht, diese mit anderen ähnlich fundierten Erkenntnissen (kennt jemand die physiologisch-optische oder arbeitsphysiologische Betrachtungsweise?) in Einklang zu bringen. Und so sieht das endgültige Ergebnis aus (Ableitung der Beleuchtungsstärken für Arbeitsstätten in DIN EN 12464-1:2011:
"Die Werte (Anm.: für Wartungswerte für Beleuchtungsstärken, die nie unterschritten werden dürfen) gelten für übliche Sehbedingungen und berücksichtigen die folgenden Faktoren: ⎯ psycho-physiologische Aspekte wie Sehkomfort und Wohlbefinden; ⎯ Anforderungen für Sehaufgaben; ⎯ visuelle Ergonomie; ⎯ praktische Erfahrung; ⎯ Betriebssicherheit; ⎯ Wirtschaftlichkeit."
Wieso dann genau 78 Mal 500 lx herauskommt, so z.B. für "Telex- (sic!) und Posträume" bis "Leder Sortieren" oder "Spinnen, Zwirnen, Spulen" wird uns der zuständige Ausschuss sicherlich schlüssig erklären.
Wer möchte im Alter nur noch Schatten sehen? Dumme Frage, wer will das schon! Es will bestimmt auch niemand, dass er nach einer Session an seinem Computer nicht mehr richtig einschlafen kann. Warum benutzen sie dann Monitore, deren Licht in die Physiologie des Körpers eingreift?
Seit einiger Zeit weiß man, dass blaues Licht den Grad an Wachheit erhöht. Zur falschen Zeit verabreicht, tut es noch Schlimmeres. Es gibt Firmen, die ihren Mitarbeitern eine Dusche in Blau morgens vor der Arbeit verabreichen. Schulkinder will man mit blauem Licht intelligenter machen, mit rötlichem eher ruhigstellen. Ein Fraunhofer-Institut hat ein Display patentieren lassen, das einem die Körperzeit um ein oder zwei Stunden verstellt. Z.B. heute Nacht, wenn die Sommerzeit beginnt.
Super Idee! Der Hersteller des Monitors, auf dem ich gerade diesen Text schreibe, meint aber, er müsse mich schützen. Er hat eine "Low Blue Light"-Technologie implementiert.
Ernst beiseite: Die Sache mit dem Schattensehen heißt bei Fachleuten AMD (altersbedingte Makuladegeneration) bzw. neuerdings nur noch MD, weil auch jüngere Leute davon betroffen sein können. Sie wird von blauem Licht gefördert. Man vermutet, dass die Generation "Neonlicht", also die Menschengeneration, die ihr gesamtes Arbeitsleben unter Leuchtstofflampenlicht verbracht hat, viel häufiger von AMD betroffen ist.
Nicht minder schlimm ist der Eingriff in das Tagesgeschehen des Körpers: Die Ausschüttung des Hormons Melatonin wird nachweislich durch blaues Licht verringert bzw. verhindert. Die denkbaren Auswirkungen reichen vom schlechteren Schlaf bis hin zur Bildung von Krebsgeschwüren auf lange Sicht.
Was hat das mit der Technologie von Computermonitoren zu tun? Viel. Diese werden sehr häufig mit einer Farbtemperatur von 9300 K betrieben. Gegenüber einer Glühlampe (ca. 2900 K) und Lampen, die man in Experimenten benutzt hat (ca. 5500 K, 8000 K), um Blaulichteffekte zu erzeugen, bedeutet das eine Potenzierung des Blauanteils im Licht. Während die Alten durch die Vergilbung ihrer Augenmedien etwas geschützt sind, sind jüngere Menschen mit klareren Augenmedien voll offen für das Blau.
Heute hatte ich Zeit, das Februar Heft von High Light zu lesen. Ich hatte mit einem Freund gewettet, dass wir keinen Beitrag ohne LED darin finden würden. Bingo! Wär´ auch ein Wunder. Die eignen sich doch bestens als Highlight …
Ein Autor, ein Key Expert von einem der Key Suppliers (Pardon!) versucht sich in Effizienz. Er meint, dass die LED aufgrund diverser Vorteile ein integraler Teil der Allgemeinbeleuchtung sei. Seit geraumer Zeit sei die Effizienz höher als bei "konventionellen" Lichttechnologien. Dann fragt er sich "Wie wird die Effizienz jedoch definiert?"
Das frage ich mich auch. Der Mann hat einen grenzenlosen Humor: "Spricht man umgangssprachlich von der Effizienz von Lichtquellen, so ist meist die Lichtausbeute gemeint." Seit wann redet der Volksmund von Effizienz? Der sagt bestenfalls, "taucht nix, saugt zu viel Strom" oder ähnlich. Dann beschreibt der Autor, was man auch vor 40 oder gar 50 Jahren über die V(λ)-Kurve, das Strahlungsspektrum der Lampe und der Lichtausbeute gelernt hat. So etwa sinngemäß, "setzt Du blaue Lampen ein und willst rotes Licht, kriegst nicht viel raus." (Nicht genau, aber eine ähnliche Story hatte der selige Prof. Helwig auf Lager aus der Zeit, als das blaue Licht deutscher Polizeiautos festgelegt wurde. Da waren die Lampen eher rot und die Signalleuchte sollte blau leuchten.) Dann kommt es: Weil (oder wenn) man zum Erzeugen von weißem Licht blaue LEDs einsetzt, sind sie dann effizient, wenn die Farbtemperatur höher ist. Wär´ ich nie auf die Idee gekommen.
Will man eine gute Farbwiedergabe haben, muss man halt mit einer geringeren Effizienz leben. Der lichttechnische Volksmund kannte dies auch von den konventionellen Lichttechnologien, hat das ganze nur nicht so geschwollen ausgedrückt. "Bisherige Lampentechnik" hätte vollauf genügt.
Der Autor erzählt weiter: "LED wurden im Laufe ihrer Entwicklung immer heller und damit immer effizienter. In manchen Anwendungen ist aber eine höhere Effizienz nicht unbedingt notwendig. Warum ist die Nachfrage nach immer helleren und effizienten LED dennoch so groß? Ein Grund ist gewiss, dass effizientere Leuchtdioden die Kosten auf Systemlevel signifikant reduzieren können." Wenn man nur wüsste, was Systemlevel ist und welche Kosten der Mann meint.
Wenn er gewusst hätte, was ich unter Systemlevel verstehe wie viele andere, hätte er sich den ganzen Artikel sparen können. Auch seine Altvorderen sind vor einiger Zeit in Brüssel vorstellig geworden, weil die "Effizienzexperten" der EU-Kommission Lampen für sich betrachten. Eine Effizienz von Lampen allein zu betrachten, sei Unsinn, lautete deren Argument. Ist es auch! Während man eine Edison-Funzel einfach in eine Fassung schrauben kann, die selbst an einer Strippe von der Decke hängen darf, muss man für andere Leuchtmittel eine formidable Elektronik betreiben. Immer hellere und "effizientere" LEDs freibrennend zu betreiben, kommt einer vorsätzlichen Körperverletzung gleich - oder ist eine Körperverletzung -, ergo muss man sie in Leuchten packen und eventuell auch indirekt betreiben. Baut man die Leuchten falsch, geben die LED den Geist sehr schnell auf, nachdem sie ganz schön ineffizient gelebt haben. Sprich geringere Lichtausbeute, wildes Flackern gegen Ende der (kurzen) Lebensdauer etc. bis Exitus! Da haben die konventionellen Lichttechnologien, so z.B. Glühlampen oder Leuchtstofflampen sogar unschlagbare Vorteile, sie gehen einfach aus. Hingegen leuchten in LED-bestückten nicht-konventinellen Lichttechnologien viele Elemente munter weiter, während manche dunkler werden und andere flackern. Die ganz dunklen toten LEDs runden das Erscheinungsbild eindrucksvoll ab. (mehr hier)
So gesehen ist der Artikel erst einmal für die Katz. Schlimmer ist aber das Fehlende in dem Artikel: Die Eignung, sprich Gebrauchstauglichkeit. LEDs mit hoher Leuchtdichte eignen sich wie gesagt als Highlight, damit macht man Dekoration und keine Allgemein-Beleuchtung. Der Architekt setzt "Lichter", um Glanz in eine Szenerie zu bringen, der Fotograf tut dasselbe, um Gesichter zu beleben. OLEDs weisen hingegen geringe Leuchtdichten auf und eignen sich besser als Leuchtmittel für Allgemeinbeleuchtung. Leider sind sie halt nicht so "effizient". Schert man LEDs im Allgemeinen, und OLEDs im Speziellen, über denselben Kamm, schneiden die letzteren schlecht ab. Somit würgt man durch Vorstellungen, die schon immer falsch waren, eine vielversprechende Technologie ab.
Dieser Effizienzartikel ist neuer Wein in alten Schläuchen. Leider kein Highlight! Ich wäre als Lichttechniker stolz, den Begriff Lichtausbeute zu verwenden, den diese Technik seit Ewigkeiten verfolgt und pflegt, während anderen das Wort "Effizienz" erst neulich ein Begriff zu werden scheint.
Als hätte man sie bewusst in Auftrag gegeben: Die Studie „Lack of exposure to natural light in the workspace is associated with physiological, sleep and depressive symptoms.“, veröffentlicht online in Chronobiology Int. in November 2014, wird mit der neuen ArbStättV2015 in Druck gehen. Message:
Was die beiden miteinander zu tun haben? Mit der ArbStättV2015 kehrt die Lieblingsvorschrift von Deutschen zurück: Alle Arbeitsplätze müssen wieder Sichtkontakt nach außen haben - wie vor 2004. Damals hatten zwei Politiker, die man aus dem Amt hat tragen müssen, Ede Stoiber alias Ministerpräsident des Freistaates Bayern, und Wolfgang Clement, der erste und vorerst einzige Bundesminister für Wirtschaft und Arbeit, immer in dieser Reihenfolge, die Sichtverbindung aus der Arbeitsstättenverordnung von 1975 gestrichen.
Mit dieser Vorschrift stand die BRD allein in der Welt da. Nicht einmal die Skandinavier, die vorgeben, die höchste Humanität am Arbeitsplatz erzielt zu haben, hatten es je geschafft, den Menschen am Arbeitsplatz einen Hauch von Freiheit zu geben. Nur in Dänemark musste jeder Arbeitsplatz Tageslicht haben. Wo es aber herkam und wie stark, war Gott oder dem Architekten überlassen. Im Lande der unbegrenzten Möglichkeiten - will heißen, dort ist alles möglich - dürfen Menschen nicht einmal vom Tageslicht am Arbeitsplatz träumen. Noch schlimmer: Früher - man denke nur an Filme wie "Das Appartement" - gab es in den Büros Fensterplätze für die Auserwählten und (Mini)Kabuffs im Großraum für das gemeine Volk. Seit etwa 40 Jahren herrscht Gerechtigkeit: Alle sitzen in der Innenraumzone, die Fensterzone ist Gang.
Im Jahr 2015 kommt die Vorschrift zurück. Warum diese Freude? Da muss man lange in der Geschichte der Lichttechnik blättern, um sie zu verstehen. Ein Wissenschaftler, dem man dies nicht abnehmen wollte, weil seine Studien fehlerhaft sein sollten, behauptete, dass das Tageslicht alle lebenswichtigen Funktionen des menschlichen Körpers steuere. Dies glaubte er, experimentell nachgewiesen zu haben.
Damit störte er die Kreise gewisser Kreise, denen es darum ging, alle Arbeitsstätten künstlich zu beleuchten und zu klimatisieren. Und daran zu verdienen. Den Segen dazu hatte die deutsche Arbeitsmedizin gegeben: „Menschen in fensterlosen Fabrikationsräumen haben - sofern diese in arbeitshygienischer Sicht optimal gestaltet sind - keine gesundheitsschädigenden Einflüsse zu befürchten“ - in vorauseilendem Gehorsam. Denn man wollte dem Traum von der unterbrechungslosen Produktion dienen: „ Erst die Einführung der Leuchtstofflampen hat es ermöglicht, zwei alte Wünsche der Technik zu erfüllen, nämlich die Arbeit in fensterlosen und genau klimatisierten Räumen auf der einen Seite und die von der Tageszeit unabhängige kontinuierliche Maschinenarbeit auf der anderen Seite.” (Schober, 1961).
Die Kreise der gewissen Kreise waren derart gestört, dass die Deutsche Lichttechnische Gesellschaft, alias LiTG, hochkarätige Experten mehrfach bemühte, mit Expertisen seine Vorstellungen zunichte zu machen. Mal war der Rechtsunterzeichnete des Auftrags eine Führungskraft der Firma O. und der Linksunterzeichnete eine der Firme Ph. - und mal auch andersherum -. das Ziel war aber dasselbe: Was nicht sein darf, darf eben nicht sein. Alle deutschen Arbeitsplätze sollten künstlich beleuchtet sein, denn: “Bei seitlicher Befensterung können gehobene Ansprüche an die Beleuchtung, wie sie in der künstlichen Beleuchtung gestellt werden, nicht befriedigt werden.” hieß es in einem Beitrag, der auf der LiTG-Sondertagung: “Auge-Licht-Arbeit” im Jahre 1971 präsentiert wurde. Dass derjenige, der diese hehren Worte sprach, das lichttechnische Labor der Firma S. leitete, die die Mutter der Firma O. war, und dazu ihr Geld mit Leuchten verdiente ...? Ach, was soll´s! Gehobene Ansprüche an die Beleuchtung - darum geht es. Und wer diese bestimmt?
Die erste Expertise durfte der Herr schreiben, der die Verbindung zwischen der Leuchtstofflampe und dem Traum der Technik hergestellt hatte. Die zweite schrieb dann sein Adlatus und Nachfolger im Institut. Stück für Stück wurden dem unangepassten Herrn seine unpassenden Thesen widerlegt. Vor allem die Vorstellung, dass ein gesunder Arbeitsplatz Tageslicht benötige, das den Verlauf seiner Körperfunktionen mit dem der Natur synchronisiere.
Auch als ich 1990 empirisch nachwies, dass alle gesundheitlichen Beschwerden, die Menschen in Büros erleben, mit zunehmendem Abstand ihres Arbeitsplatzes vom nächsten Fenster zunehmen, scherte sich keiner darum. Was nicht sein darf, darf nicht einmal diskutiert werden. Meine Erklärung für die auch von mir unerwartet klare Aussage beruhte auf den Vorstellungen, die der (mittlerweile) alte Herr entwickelt hatte.
Und nun das: Im Jahr 2014 wird wieder, diesmal von den Forschern Harb, Hidalgo und Martau, experimentell nachgewiesen, dass der Entzug von Tageslicht mit physiologischen und depressiven Symptomen einhergeht. Menschen, an deren Arbeitsplatz ein Fenster vorhanden ist, schlafen besser, haben weniger depressive Symptome und „gesunden“ circadianen Melatoninrhythmus als diejenigen ohne Fenster.
Für alle, die es schwarz auf weiß sehen wollen, hier die Zusammenfassung:
The diurnal light cycle has a crucial influence on all life on earth. Unfortunately, modern society has modified this life-governing cycle by stressing maximum production and by giving insufficient attention to the ecological balance and homeostasis of the human metabolism. The aim of this study is to evaluate the effects of exposure or lack of exposure to natural light in a rest/activity rhythm on cortisol and melatonin levels, as well as on psychological variables in humans under natural conditions. This is a cross-sectional study. The subjects were allocated split into two groups according to their workspace (10 employees in the "with window" group and 10 in the "without window" group). All participants were women and wore anactigraph (Actiwatch 2, Philips Respironics), which measures activity and ambient light exposure, for seven days. Concentrations of melatonin and cortisol were measured from the saliva samples. Participants were instructed to collect saliva during the last day of use of the actigraph at 08:00 am, 4:00 pm and 10:00 pm. The subjects answered the Self-Reporting Questionnaire-20 (SRQ-20) to measure the presence of minor psychiatric disorders; the Montgomery-Asberg (MA) scale was used to measure depression symptoms, and the Pittsburgh Sleep Quality Index questionnaire (PSQI) was used to evaluate the quality of sleep. The Rayleigh analysis indicates that the two groups, "with window" an d "without window", exhibited similar activities and light acrophases. In relation to light exposure, the mesor was significantly higher (t = -2.651, p = 0.023) in t he "with window" group (191.04 ± 133.36) than in the "without window" group (73.8 ± 42.05). Additionally, the "with window" group presented the highest amplitude of light exposure (298.07 ± 222.97). Cortisol levels were significantly different between the groups at 10:00 pm (t = 3.009, p = 0.008; "without window" (4.01 ± 0.91) "with window" (3.10 ± 0.30)). In terms of the melatonin levels, the groups differed at two different times of day: 08:00 am (t = 2.593, p = 0.018) and 10:00 pm (t = -2.939, p = 0.009). The "with window" group had a lower melatonin level at 08:00 am (3.54 ± 0.60) but a higher level at 10:00 pm (24.74 ± 4.22) than the "without window" group. Higher cortisol levels were positively correlated with minor psychiatric disorders and depressive symptoms (MA) at 10:00 pm. Lower melatonin levels at 10:00 pm were correlated with depressive symptoms and poor quality of sleep (PSQI). Our study demonstrated that not only may light pollution affect human physiology but also lack of exposure to natural light is related to high levels of cortisol and lower levels of melatonin at night, and these, in turn, are related to depressive symptoms and poor quality of sleep.
Eigentlich eine vollkommen überflüssige Studie. Denn die deutsche Arbeitsstättenverordnung hatte bereits 1975 seitliche Öffnungen mit durchsichtigen Material an Arbeitsräumen, aka Fenster, vorgeschrieben.