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BIOWI MEETS LILE - WEIMARER LICHTTAGE 2022
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10.07.2022

Zwei hoffnungsvoll gestartete Lichtevents gehen endgültig nach Weimar. Und bleiben dort? Warum nicht? Weimar ist nicht irgendeine deutsche Stadt. Nicht nur zwei Männer, deren Name in keiner deutschen Stadt fehlen darf, Schiller und Goethe, haben hier gewirkt. Im Straßenatlas findet man deren Namen fast so häufig wie die "Dorfstraße" oder "Bahnhofstraße". Während Schillers Ode an die Freiheit "An die Freude" eine steile Karriere mit Hilfe eines anderen großen Deutschen, Ludwig van Beethoven, hinlegte, die mit dem Aufstieg zur Europahymne noch nicht am Ende der Fahnenstange angekommen ist, hat Goethe ein Vermächtnis an alle Menschen hinterlassen - verkaufe Deine Seele nicht an den Teufel.

Doch Weimar hat mehr zu bieten - sagen wir mal hätte - als die beiden großen Namen. Viel internationaler fiel ein Weimarer Export aus, das Bauhaus. Da dieses - Das Staatliche Bauhaus in Weimar - manchem dort nicht gefiel, zog es nach Dessau. Wer dort lehrte, gilt heute noch als Who-is-Who der Modernen, so etwa Gropius, Lyonel Feininger, Gerhard Marks, Wassili Kandinsky, Paul Klee … Später zog das Bauhaus nach Berlin. Da es manchen nicht Deutsch genug war, zog es von dort in die weite Welt. An ihm arbeiteten sich gleich zwei deutsche Staaten ab, das Tausendjährige Reich und die DDR. Allerdings erfolglos. Das Bauhaus bestand zeitlich parallel mit und in der Weimarer Republik von 1919 bis 1933 und gilt heute weltweit als Heimstätte der Avantgarde der Klassischen Moderne auf allen Gebieten der freien und angewandten Kunst und Architektur.

Lile und BioWi, die die Weimarer Lichttage ergeben sollen, sind naturgemäß mit dem Beitrag von Bauhaus zur Kunst und Architektur nicht vergleichbar. Eher eine Folge der Weimarer Thesen (hier). LiLe steht für Licht- und Lebensqualität. Sie erblickte das Licht der Welt in Lüneburg im Jahre 2007 und sollte die Gestaltung von Licht für eine bessere Lebensqualität thematisieren. Da die Veranstalter sich aber eher zur Förderung der LED-Technik zuwandten, wurde die Lebensqualität allzu sehr in LED-Qualität gesehen. LiLe fand zweijährlich statt und verließ Lüneburg, um 2013 nach Weimar zu ziehen. Alle Abstracts der Tagungen kann man hier erhalten. Die ganz Faulen können sie auch von mir bekommen.

BioWi steht für Biologische Lichtwirkungen und wird seit 2013 veranstaltet. Sie ist praktischen Anwendungen des Wissens über biologische Wirkungen gewidmet. BioWi gehört zum Programm von WBA Bauhaus Weiterbildungsakademie Weimar e.V.

Die "Weimarer Lichttage" bringt die beiden zusammen und wartet mit recht steilen Thesen auf. Die führe ich in genauem Wortlaut in in der gleichen Reihenfolge auf, damit jeder auch seine Meinung dazu bilden kann. Am 26. und 27. September kann man die Veranstaltung live erleben.

 

Die aktuelle Meinungsbildung zum Licht spiegelt nicht den Stand der Wissenschaft wider.

Eigentlich hat die Meinungsbildung zum Licht nie den Stand der Wissenschaft widergespiegelt. Dazu gibt es zu viele Wissenschaften, die sich mit Licht beschäftigen. Der lauteste gewinnt. Das ist die Lichttechnik. Sie hat Licht 1924 definiert (!) und behauptet seitdem, die Physik liege falsch mit ihrer Vorstellung vom Licht. Geht`s eine Nummer kleiner? Übrigens, die Bibel kam ohne eine Definition aus.

Tageslicht ist das bessere Licht.

Wofür? Zwar versucht die Lichttechnik seit 100 Jahren den mittleren Sommertag im Haus zu erzeugen und die Nacht zum Tage zu machen. Damit hat sie aber nur wenig Glück gehabt. Für Arbeitsstätten muss das Tageslicht bevorzugt werden, so sie zur Verfügung steht. Aber Tageslicht im Innenraum ist weit von dem Licht der Sonne entfernt.

Integrierte Planung geht nur mit Lichtplanung.

Integrierte Planung der gebauten Umwelt war einst tatsächlich nur mit Lichtplanung möglich. Die Menschen haben aber dann vergessen, dass Licht den Raum macht. So stellten sie die Beleuchtung ans Ende der Bauplanung und überließen sie die Planung des Lichts eher dem Zufall. Nur etwa 5% großer Bauvorhaben erlebt einen Lichtplaner. Der Rest hängt von den Künsten eines Elektroplaners ab.

Lichtplanung der Zukunft ist Grundlage für andere Planungen.

Hoffentlich. In der gesamten Architekturgeschichte war dies weitgehend der Fall, weil die Möglichkeit fehlte, genügend Licht für alle Lebenslagen zu erzeugen. Zudem war künstliches Licht immer mit Wärme, Rauch und Gestank verbunden. Dadurch wurde die Bauplanung von Belichtung und Belüftung dominiert. Zwar können wir heute Licht praktisch ohne die unangenehmen Nebenwirkungen erstellen. Den menschlichen Bedürfnissen, die mit Licht verbunden sind, kann man aber nur ungenügend Rechnung tragen.

DIN-Normen sind kein Maß für Planungen.

Eigentlich wollen sie das sein. U.A. weil der Arbeitsschutz mit einer großen Keule droht, wenn man von den Beleuchtungsnormen (einst DIN 5035, seit 2003 DIN EN 12464-1) abweicht. Seit 1988 (DIN 5035-7) habe ich in der Praxis allerdings keine Beleuchtung gefunden, die die Normen erfüllt hätte. Der Planer muss so tun, als hätte er die Normen verstanden, und er verlässt sich darauf, dass kein Auftraggeber klagt. Sollte einer klagen, findet er kaum einen Gutachter, der so nachmessen kann, dass sein Gutachten Recht bekommt.

Berufsbilder Lichtplaner und Lichtdesigner beinhalten Expertenwissen.

Was denn sonst? Es fragt sich nur, welches Expertenwissen. Und welche Berufsbilder gemeint sind? Die sind doch erst im Entstehen. Und der Lichtplaner müsste den Auftrag bekommen, kreativ zu gestalten. Nicht so leicht, wenn Normen Beleuchtungsstärken bis an Decken und Wänden vorschreiben, die zudem nur scheinbar begründet sind. Man stelle sich vor, einem Architekten würde vorgeschrieben, nur das Messbare in vorgeschriebener Form nachprüfbar bauen.

Die Planung von Licht ist unabhängig von Energieeffizienz.

Das will man gerne suggerieren. Tatsächlich sollte man bei jeder Planung zunächst die Anforderungen berücksichtigen - z.B. geringstmögliche Fehler bei der Arbeitsausführung - und dann erst diesen mit effizienter Technik entsprechen. Bei der Lichtplanung sind die Anforderungen allerdings sehr schlecht oder gar nicht begründet (z.B. hier oder da). Die Zielgröße bei Planungen ist fast immer die Beleuchtungsstärke und die ist nachweislich für die Lichtqualität fast ohne Bedeutung (z.B. hier oder da oder dort). Kein Mensch kann Beleuchtungsstärke sehen, aber die Elemente, die sie erzeugen. Kein Mensch glaubt, dass sie etwas mit der Anmutung von Räumen zu tun hätte.

HCL ist integrative Lichtplanung.

HCL = human centric lighting ist nur dann integrative Lichtplanung, wenn man darunter versteht, dass neben Sehwirkungen auch gesundheitliche Wirkungen in die Planung der künstlichen Beleuchtung einbezogen werden. Allerdings sagt ein kommender ISO-Bericht dazu aus: Wichtig - Die Vorteile der integrativen Beleuchtung können nur realisiert werden, wenn die von qualifizierten Spezialisten geplant und angewendet wird. Gleichermaßen wichtig ist der korrekte Betrieb des Beleuchtungssystems durch die Beauftragten oder Benutzern.  (ISO/TR 21783)

Lichttechnik ist überlebt.

Kann sein. Auf jeden Fall ist viel lichttechnisches Wissen durch den Übergang zur LED-Technologie obsolet geworden. Vieles ist aber einfach vergessen worden, weil die neuen Macher es gar nicht kennen. Bezeichnend für die Schnarchphase, in der sich viele Institutionen befinden, ist die Neudefinition des Farbwiedergabeindex. Der alte war, wenn man den Gerüchten glauben will, dadurch entstanden, dass man die Testfarben so lange hin und her geschoben hatte, bis die Dreibandenlampe akzeptabel schien. Die neue will noch anerkannt werden.

Lichtforschung muss neu gedacht werden.

Gibt es die - die Lichtforschung? Ich denke, viele Disziplinen forschen auf Teilgebieten, für die sich die Lichttechnik zuständig wähnt. Derzeit dominieren die Chronobiologen. Das sind meistens Mediziner, aber keine Lichttechniker und auch keine Allgemeinmediziner. Dennoch fühlten sich die Lichttechniker dazu berufen, den Stand der Wissenschaft auf diesem Gebiet zu definieren - das ist ISO/TR 21783. Sie wehren sich mit Händen und Füßen dagegen, dass sich andere damit beschäftigen. Ein Novum, dass Angehörige eines Fachgebiets den Stand der Wissenschaft auf einem anderen Fachgebiet definieren. Was Beleuchtung oder Leuchtmittelentwicklung angeht, ist die sog. Lichtforschung sehr schwach auf der Brust. Die Musik spielt sich anderswo ab.

Die LiTG ist ein Verein ohne große Aktivitäten.

Die LiTG war über Jahrzehnte paralysiert, weil das Zusammenwirken von universitärer Forschung und der Praxis nicht mehr funktionierte wie einst. Schuld daran war eine Seite, ich hasse es zu sagen, welche diese war. "Wissenschaftliches" versuchte der TWA (Technisch-Wissenschaftlicher Ausschuss) mit eigenen Schriften zu bewerkstelligen. Doch die Firmenvertreter paralysierten sich gegenseitig. Dieser Zustand entspricht aber seit mindestens 10 Jahren nicht mehr der Realität.

Die Lichtindustrie ist »zwischen Blech und LED-Bausatz« gefangen.

Deutlicher kann man den Zustand kaum darstellen. "Blech", das waren die Leuchten, in die man Lampen einbaute, damit sie leuchteten. Mancher LED-Bausatz verweigert jede Zusammenarbeit und leuchtet so vor sich hin. Sprich: Es braucht keine Leuchte. So wurde sogar ein langjähriger Pfeiler des lichttechnischen Wissens - die Unterscheidung zwischen Leuchte und Lampe - in Rente geschickt. Das Formen von Licht geschieht nur noch selten in der Leuchtenentwicklung. LED ist halt eine neue Technologie und nicht ein einfacher Wechsel von einer Lampentechnik zur anderen.

Das Licht der Zukunft ist gesteuert.

Das ist ein Wunsch von Technokraten. Weil sich LED gut steuern lassen, muss man sie nicht immer steuern. Eine Steuerung muss einen Sinn für die Benutzer und Betreiber ergeben. Ansonsten ist der Unterschied gegenüber der Petroleumlampe herzlich gering. Die elektrischen Lichter hatten zunächst Drehschalter, die von der Petroleumlampe übernommen worden waren. Viel später wurden An/Aus-Schalter üblich bzw. Taster, die dasselbe tun. Mehr hat sich da nicht getan. Zumal niemand einsehen will, dass eine "intelligente" Lampe mehr Strom beim Warten verbraucht als beim Leuchten.

Wann werden Licht-Normen entbehrlich?

Vermutlich nie. Oder, es ist längst soweit. Die letzte Version von EN 12464-1 verstehen die eigenen Autoren nicht. Schlimmer noch kann es werden, wenn Lichtplaner versuchen, sie zu verstehen. Die Norm versucht, jegliche kreative Lücke zu stopfen, in der ein Lichtplaner tätig werden kann. Ich denke, diese ist die letzte Ausgabe einer Beleuchtungsnorm auf der Basis von Beleuchtungsstärken.

Nichtvisuelle Effekte in der Nacht sind geklärt – der Kuchen ist gegessen.

Ich denke, wir fangen an zu verstehen, was diese Effekte sind. Bislang hat man erst Einigkeit darüber, die Effekte mit einem Bindestrich zu schreiben: nicht-visuelle Effekte. Und dass ein enormes Entwicklungspotential grandios vergeigt worden ist. Mehr hier.

Am Tag brauchen gesunde Menschen Belichtungszeiten von 2-3 Stunden.

Oder eher 2 1/2? Bereits die Herrscher im Altertum wussten, dass der Lichtentzug den Menschen krank macht. Deswegen ließen sie manche Menschen in dunklen Verliesen verrotten. In der modernen Zeit versuchte die amerikanische Justiz Schwerverbrecher durch Lichtentzug zu zähmen. Das Schicksal von Al Capone in der lichtlosen Zelle von Alcatraz berührte aber viele, so dass Alcatraz geschlossen wurde. Andererseits war zu viel Licht eine besonders perfide Hinrichtungsmethode. Wie lange ein Mensch belichtet werden muss, damit er gesund aufwächst und bleibt, entzieht sich meiner Kenntnis.

Lichtplanungen sollten von 1.000 bis 1.500 lx horizontal und von 600 bis 800 lx vertikal am Auge ausgehen.

Schon diese Angaben zeigen, wie fragwürdig das Konzept ist. 1.000 lx oder 1.500 lx am Auge horizontal? Da die menschlichen Augen meistens etwa senkrecht stehen, haben sie nichts von dem Licht, was an denen vorbei fliegt. Bei den Werten für "vertikal" muss sich der Lichtplaner überlegen, welche vertikale Ebene er denn beleuchten will. Es gibt unendlich viele. Welche er davon auch nimmt, es wird immer Menschen geben, die genau in der anderen Richtung sitzen. Das Konzept ist - sagen wir mal nett - ausbaufähig.

Tageslicht reicht mit viel Aufenthalt im Außenbereich aus.

Hier ist wohl die circadiane Wirkung gemeint. Ich denke, bereits relativ wenige Aufenthalte im Freien zur richtigen Zeit reichen aus. Die Wirkungen von Tageslicht auf circadiane Wirkungen zu verkürzen, könnte allerdings eine der dümmsten Ideen sein, denen man folgen kann.

Dynamisches Kunstlicht bringt keine messbaren Vorteile.

Sagt wer? Ich kenne viele, die das Gegenteil behaupten. Es ist wahr, dass man die Wirkungen nicht mit dem Zollstock messen kann. Dass keine Vorteile vorhanden sind, würde ich erst dann glauben, wenn man den theoretischen Hintergrund widerlegen kann.

Licht ist Lebensmittel.

Und mehr. Es ist jedenfalls wichtiger als Wasser oder Luft, ohne die man bekanntlich nicht leben kann. Diese sind für Lebensprozesse unentbehrlich, sie steuern aber nicht die Lebensprozesse. Licht tut es.

Wer eigene Antworten auf die Thesen hat, kann das staunende Männchen durch diese ersetzen. Eigentlich sollte jeder eine Antwort haben, es geht ja um unser Leben. Leider ist Licht so billig und der nächste Schalter so nahe, dass wir vergessen haben, welche Rolle Licht für das Leben spielt.

 

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Lass uns abfahren - Der Dampf möge hinterher kommen

14.02.2022

 

Lass uns abfahren - Der Dampf möge hinterher kommen - Ein Spruch von einem Perser, der in die Tradition der großen Denker treten sollte, die seine Sprache sprachen. Wie Avicenna, Omar Chayyam oder Al Farabi. Von Zarathustra rede ich erst nicht, der war auch noch Prophet. Dieser Perser war etwa der letzte Schah von Persien, der sich so nennen wollte. Das Land nannte sich Jahre nach diesem Ereignis um und heißt jetzt Iran. Sein Spruch ist in die Geschichte eingegangen und mindestens in zwei Ländern sprichwörtlich geworden: Der Dampf möge hinterher kommen.

Was das mit Licht zu tun hat? Zunächst wenig, weil wir das Dampfzeitalter der Lichterzeugung lange hinter uns gelassen haben. Dieses war als man Licht aus Brennbarem produzierte. Das hatte u.a. den Nachteil, dass das Licht unruhig war. Die Flammen wussten noch nicht, dass man ihnen eines Tages das übel nehmen würde. Einer der großen der Geschichte der Lichterzeugung, Aimé Argand, erkannte dies und legte einen Glaszylinder um die Flamme und erfand noch dazu den Runddocht. So brannte die Öllampe als Petroleumlampe vor sich hin und freut sich seines Lebens bis heute. Allerdings mit abnehmender Beliebtheit wie alle ehemaligen Stars.

Gegen Ende des 19. Jahrhunderts waren die Tage der Petroleumlampe gekommen. Ein gewisser Edison hatte die Glühlampe produktions- und marktreif gemacht. Wäre es nach ihm gegangen, wäre auch das elektrische Licht für immer ruhig geblieben. Denn Edison wollte, dass seine Lampen mit Gleichstrom betrieben werden. Das war eine gute Idee, denn Wechselstrom ist etwa 5 Mal mehr gefährlich als Gleichstrom. Dummerweise läßt sich Gleichstrom ungemein schwer transportieren. So hätten die USA Tausende Kraftwerke gebraucht. Dafür wären denen die Überlandstromtrassen erspart geblieben. Doch die Amis stören sich nicht etwa am Drahtgeflecht, das ihnen den Himmel verdunkelt. Als die Türken in Istanbul ihre Stromleitungen um 1950 in die Erde verbuddelten, hatten die in New York noch keine Eile dazu verspürt. Die meisten Amerikaner in kleineren Städten kennen den Himmel nur gestreift mit Drähten, an denen neuerdings getragene Turnschuhe hängen. Es steht zu befürchten, dass Freileitungen unter Denkmalschutz gestellt werden.

Die Glühlampe war ziemlich immun gegen Stromschwankungen, so sie periodisch und schnell genug auftraten. Nicht aber die Leuchtstofflampe, die die Beleuchtung revolutionieren sollte. Sie war 1926 praktisch erfunden und ab 1938 mit Erfolg verkauft. Nur 3 Jahre jünger war die deutsche Norm DIN 5035, das ein ruhiges Licht verordnete. Da die Lampe aber amerikanisch war, musste sie sich nicht daran halten. Stattdessen wurden alle Beschwerden wegen Flimmern von der Lichttechnik mit Verweis auf eine physiologische Eigenschaft des menschlichen Auges verworfen - es kann keine schnellen Änderungen des Lichts auflösen. Also spinnen alle, die das gesehen haben wollen. Oder?

Die Sache hörte auch dann nicht auf, als das elektronische Vorschaltgerät (EVG) erfunden wurde, das das Problem wirklich beseitigt hätte. Licht mit 30 kHz kann nicht einmal ein Adler im Sturzflug flimmern sehen. Nur war die Sache nicht so einfach. Zwischen der Erfindung des EVG (etwa 1968) und der industriellen Verbreitung vergingen Jahrzehnte. Die Lampen flimmerten vor sich hin. Und die Betroffenen mussten sich anhören, dass sie wohl Geister sehen. Was nicht sein darf, kann nicht sein. Wann die Story wirklich zu Ende war, weiß ich nicht mehr. Ich habe noch an Verhandlungen teilgenommen, die das EVG vorschreiben wollten, aber nicht taten. Denn ihre Lebensdauer ist begrenzt. Zwar mit 50.000 h ziemlich hoch, aber immerhin. Die Autoindustrie rechnete uns vor, dass sie alle 5,7 Jahre die Produktion abbrechen und alle Leuchten ersetzen müsste. Die Geschichte ist etwa 15 jahre alt. Ergo: Wenn heute eine Leuchtstofflampe noch flimmert, ist die Industrie schuld daran. Allerdings ist der Missetäter die Autoindustrie.

Die letzten beiden Akte des Flimmertheaters gehen auf das Konto der EU. Das ist die Europäische Union, die früher Europäische Wirtschafts-Gemeinschaft hieß. Das EU-Parlament beschloss am 17. Februar 2009 das Glühlampenverbot. Damit war eine Empfehlung für die Energiesparlampe verbunden. Und zwar davon die mieseste Fassung - die Kompaktleuchtstofflampe mit integrierter Fassung (hier). Die konnte man nur mit Fassung ertragen - und war nicht mal energieeffizient. Ende der Story: Zum 1. September 2021 wurde der Hoffnungsträger für die energieeffiziente Beleuchtung wegen mangelnder Energieeffizienz (hier) verboten. Das Kunststück hätte nicht einmal der Schah mit dem o.g. Spruch geschafft. Aber halt die EWG - einer wird gewinnen - aber nicht Du, auch wenn es um Deine Gesundheit geht.
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Der einstige deutsche Umweltminister Gabriel, der seinen Wahlkampf mit diesen Lampen bestritt und sein noch einstiger Vorgänger, der ihm dabei half, müsste eigentlich rot anlaufen, wenn er das liest. Es handelt es sich um Polit-Profis, die Rot und Grün sind, aber weder rot noch grün anlaufen, wenn ihnen alte Stories aufgetischt werden. Denn sie haben nur der EU nachgeplappert. Schuld muss doch die sein.

Ob die das ist? Nein sagt sie, sie habe eine Verordnung auf den Weg gebracht, die dem Nachfolger der Energiesparlampe das Flimmern verbietet. Nicht ganz, aber ziemlich! Aber halt, wie kommt der dazu Flimmern zu wollen? Warum hat man keine Technologie als zukunftsweisenden Ersatz gewählt? Das wird keiner sagen wollen, deswegen ich: DIe LED Technologie wäre ohne gesetzlichen Zwang und amtlicher Toleranz gegenüber ihren Unzulänglichkeiten nie erfolgreich geworden. Zu diesen gehört das Flimmern, das man neuerdings flicker nennt.

Ob die Sache langfristig segensreich ausgeht, wissen nur die Götter. Wir werden es nie wissen, weil man nicht untersuchen kann, wie sich das LED Licht auswirkt. Anders als ihre Vorgänger Glühlampe und Leuchtstofflampe, die sich ihre Verbreitungsgebiete streng trennten - die eine meistens im Wohnbereich, die andere fast nur im Bereich der Arbeitsplätze - , wird es die LED in allen Lebenslagen geben. Was würde der o.g. persische Schah dazu sagen? Dasselbe wie vor 140 Jahren - Lass den Dampf hinterher kommen.

Was hat denn der gute Mann damit gemeint? Die Story geht so: Der erste Dampfer auf dem Kaspischen Meer soll vom Schah eingeweiht werden. Er besteigt das Schiff mit seinem Gefolge und befiehlt: Abfahren! Der Kapitän sagt: "Aber der Dampf ist noch nicht gekommen." Der Schah: "Macht nichts, wir fahren, lass den Dampf nach kommen.

Wie das verordnete Ende des Flimmertheaters im Jahre 2020 kam, also rund 80 Jahre nach der Einführung der ersten flimmernden Lampe, steht in dem unten abgebildeten Artikel. Den möge sich jeder besorgen und lesen. Vielleicht erlebt er eines Tages tatsächlich, dass das reale Ende des Flimmerzeitalters kommt. Bestimmt vor der Ankunft der Denkmaschinen, die sich an Intelligenz mit dem Menschen messen. Wann etwa? Nach Alan Turing 50 Jahre nach 1950. Gemäß 257 Prognosen von ernstzunehmenden Forschern jeweils in 15 bis 25 Jahren. Das ist eine nachhaltige Prognose. Sie wiederholt sich seit 1950. Hoffentlich nicht wahr für Flicker. Es ist nämlich gesundheitsgefährlich. So hoffe ich, dass es bald abgeschafft wird. So etwa zum Jubiläumsjahr 2038, wenn wir die Erfindung der Leuchtstofflampe zelebrieren. Das nenne ich eine zeitnahe Lösung eines dringenden Problems.

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Mit den Augen eines Schweins gesehen - Lichttechnische Grundgrößen
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08.02.2022

Es gibt garantiert keine technische oder wissenschaftliche Disziplin, die sich Mühe gibt, damit die letzte Sau sie versteht. Eine macht da eine Ausnahme. Vermutlich geht sie davon aus, dass sie keine Sau versteht und bebildert ihre Konzepte. Zunächst für Menschen. Das war früher allgemein üblich. So wurde z.B. die Größe eines Schiffes in Vergleich zu einem Elefanten dargestellt, damit jeder versteht, wie groß so ein Schiff ist. Gewiss, die meisten von uns haben keine Ahnung davon, wie groß ein Elefant ist. Deswegen gab es auch Abbildungen die helfen, Elefanten zu verstehen. Meistens stand ein Schaf oder ein Pferd daneben. Hätte man hingegen einen Floh als Vergleich abgebildet, hätte keine Sau verstanden, was gemeint war. Lustig waren die Abbildungen, die erreichte Höhen zeigten. Pferd 2m (hüpfend), Schwalbe einige Kilometer, Granate der Dicken Berta 38 km usw. Vorbei … Voyager 1 wird im Jahr 2026 die Distanz von einem Lichttag zur Sonne überschreiten. In Höhen gemessen wären das 25.955.532.111.000 m. Wer das nicht versteht, kann vielleicht das begreifen: 2,59 e+16 Millimeter. Von Höhe reden wir nicht mehr.

Wie dem auch sei, es ist wichtig, dass alle verstehen, dass es lichttechnische Grundgrößen gibt. Und davon 4. Und deren Erklärung sieht für einen Menschen abgebildet so aus.

Eigentlich stimmt das Bild nicht. Es stammt aus einer Sicherheitsregel einer BG, die für Metallarbeiter tätig ist. Die Szene enthielt früher eine Drehbank und eine Maschinenleuchte. Die hier gezeigte elegante Leuchte war seinerzeit noch nicht erfunden worden. Und der Mann trug … einen Blaumann. Ich habe vorsichtshalber alle Teile des Bilds entfernt, aus dem Licht auf das Blatt Papier fällt. Nur den Mann konnte ich nicht entfernen. Das einigermaßen korrekte Bild sieht so aus:

Wenn man gaaanz genau nimmt, müsste man es so zeichnen:

Was muss man tun, damit jede Sau die globale Bedeutung dieses Bildes erkennt?Etwa so?

Eigentlich sollte hier eine Sau abgebildet werden. Hat man die etwa vergessen? Ganz bestimmt nicht:

Schon perfekt? Ganz sicher nicht! Denn das schweinische Auge ist ein Dichromat, hat also nur zwei Arten von Farbempfängern. Der Mensch ist ein Trichromat - meistens jedenfalls. Bei einer saumäßigen Betrachtung muss der Lichtstrom anders berechnet werden, damit auch die Beleuchtungsstärke und auch die Leuchtdichte.

Ist solch ein Unterschied relevant? I,wo, keine Sau interessiert sich dafür. Morgen schreibe ich, wie die Sau die Pflanzen sieht, wenn die Beleuchtung für diese optimiert ist. Bis dahin kann man hier lesen, wie man im Winter seine Beamtenpalme oder Zimmerlinde mit schlechtem Licht ruiniert, bzw. was man mit gutem Licht erreichen kann. Ansonsten bleibt es bei der Weisheit, die man etwa im ersten Schuljahr vermittelt bekommt: Man sieht die Welt im reflektierten Licht.

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LED und das liebe Vieh - Neue Horizonte in der Viehzucht

Wer genug hat von der melanopischen Wirkung von LED auf den Menschen und auch die Beeinflussung von Spinat durch moderne und super-intelligente Beleuchtung lieber den Gemüseingenieuren überlässt, kann sich mit einem weiteren Feld beschäftigen, das man mit Licht beackern kann. Es ist die Rede von der Tierhaltung. Meine erste Nagelprobe damit hatte ich mit einer kleinen amerikanischen Wasserschildkröte gemacht, deren harte Schale nach einer Weile nicht mehr hart war. Mit der sind wir deswegen ans Mittelmeer gefahren, damit das arme Vieh sich wieder eine harte Schale zulegen konnte. Ihre Nachfolgerin haben wir nach dieser Erfahrung besser belichtet. Das war ein Segen für die Schildkröte. Für uns nicht, weil sie zu stark und groß wurde, und kurzerhand das ganze Aquarium leer fraß. Seitdem gucke ich erst einmal an, wie sich was auswirkt.

Gucken wir uns einige der tollen Wirkungen an. Gute Lichtintensität (ich denke zunächst an Beleuchtungsstärke) verbessert die Spermaqualität bei Ebern. Wovon die Säue in erster Linie profitieren. Die gesamte Familie profitiert saumäßig vom kühleren Licht und entwickelt mehr Appetit. Anders als bei uns folgt darauf keine Diät bei den Schweinen. Und eine höhere Lichtintensität fördert die richtige Entwicklung von Ferkeln zum richtigen Schwein, felix porcus. Dann heißen sie Mastschwein und werden von Onkel Tönnies weiter behandelt. Leider nicht mehr mit Licht.

Das Beherrschen der circadianen Rhythmik der Viecher ist ein ungemein aufregendes Feld für den cultor opticus bzw. cultor photographius (Lichtzüchter). Das hat einst damit anfangen, die Hühner zu überlisten, die nur im Langtag Eier legen. Man verlängerte halt den Tag mit Lampen. Damit sie mehr Eier in der gleichen Zeit legen, verkürzt man den "Langtag", indem man aus den 24 Stunden 23 macht. Das dumme Huhn merkt nämlich die Länge des Langtags nicht an den hellen Stunden sondern am Rhythmus. Eigentlich sind 23 Stunden auch circa ein Tag.

Bislang trotzt nur ein tierisches Wesen wacker den Manipulationsversuchen, Thalassomyxa australis. Das nette Tier bleibt abgerundet wie eine pennende Maus, wenn es inaktiv ist. Und geht über in seine aktive Form, um Nahrung aufzunehmen. Der Wechsel zwischen der inaktiven und der aktiven Phase erfolgt zwar rhythmisch, aber gesteuert von der Temperatur und nicht vom Licht. Kein Wunder, denn Thalassomyxa australis ist eine Nackt-Amöbe. Ein anständiger deutscher Bauer macht sich nichts aus Viechern, die sich nicht einmal ein Fell leisten können. Aber dass man mit LED Ställe für Kuhaugen besser ausleuchten kann, ist doch wahr! Und effizienter sind die auch … Geben mehr Milch.

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Lichtsimulation mit digitalen Pflanzenzwillingen
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Als ich vor Tagen die Rolle von Licht bei der Überwinterung der Topfpflanzen kommentierte (hier), waren mir einige Ungereimtheiten in der verfügbaren Weisheit aufgefallen. So z.B. die Wahl des Spektrums. Wenn man nach der Kurve für die Photosynthese optimiert beleuchtet, entsteht eine Umgebung, in der man nicht unbedingt seine Zeitung lesen möchte. Der schöne Wintergarten in lila Licht gehüllt? Bei meinen Aquarien hatte ich das seltsame Licht den Pflanzen zuliebe halt akzeptiert. Aber den ganzen Tag in einem solchen Licht leben möchte ich nicht, damit sich meine Zimmerpalme in ihrer biologischen Heimat fühlt - sie stammt wie alle eleganten Zimmerpalmen Marke Kentia alias Howea Forsteriana allesamt von einer einzigen Insel, Lord Howe Island. Die Entfremdung zwischen meiner Palme und mir wird noch größer werden, wenn ich mir eine melanopische wirksame Beleuchtung zulege, denn deren Spektrum berücksichtigt nur den Menschen.

Die Fragestellung ist übrigens wenig geeignet, um damit Spaß zu betreiben, denn die Zukunft der Menschheit könnte davon abhängen, wie man Vertikalfarming betreibt, um noch mehr Milliarden an Menschen zu ernähren. Diese Technik ist nicht nur eine konsequente Fortsetzung der Zucht von Pflanzen unter Glas - aka Gewächshaus. Sie verlangt einen intelligenten Umgang mit den Ressourcen. Man kann die Pflanze zu Licht bringen, z.B. in die Sahara, hätte aber ein Problem mit dem Wasser. Außerdem sitzen die Konsumenten nicht gerade in der Sahara. Die fertige Ware muss zu denen geführt werden. Viele Völker haben tiefe Tunnel unter den Wüsten gegraben, um das Wasser dorthin zu bringen, wo es gebraucht wurde. Die längsten haben wohl die Uiguren in Xinjiang gebaut (hier), die ältesten die Menschen des Königreichs Urartu, eines historischen Staat um den Van-See in Anatolien. Beides ist turko-persischen Urspungs. Auch in der Sahara gibt es das System und heißt foggara. Foggara, Rhettara, Khettara, Mkoula, Karez, Qanat, Faladsch - egal wie man sie nennt, in bis 100 m Tiefe einen bis zu 60 km langen Tunnel mit Hammer und Meißel bohren, ist nicht ganz zeitgemäß.

So scheint es sich einfacher zu gestalten, die Pflanze dort zu züchten, wo die Konsumenten sitzen und reichlich Wasser fließt. Tatsächlich gibt es eine Firma, die Pflanzen im Supermarkt zieht. Ein Startup namens infarm warb schon 2016 damit, Kräuter direkt im Supermarkt zu ziehen: "„Von hier für hier“ steht draußen am Supermarkt geschrieben. Ein Berliner Groß-Supermarkt baut selbst Gemüse an und gibt damit dem Begriff „regionales Essen“ eine neue Dimension." stand da zu lesen. Bei der Berliner Filiale von Metro wachsen 365 Tage im Jahr Basilikum, Kopfsalat und andere Grünpflanzen im Verkaufsregal. Wer mehr über infarm wissen will, bitte hier klicken.

Dumm nur, dass das Ganze von der Energie abhängt. Zwar macht es bei einer einzigen Zimmerlinde nicht viel aus, welche Lampe man darüber hängt. Wenn man große Teile der Menschheit damit ernähren will, sieht die Sache anders aus. Man muss den Energieaufwand mit allen Mitteln reduzieren, die einem einfallen können. Gemeinsam für alle Pflanzen ist die Ermittlung der "photosynthetisch aktiven Strahlung" (engl.: photosynthetically active radiation, kurz PAR oder PhAR). Das ist jene elektromagnetische Strahlung im Bereich des Lichtspektrums, den phototrophe Organismen hauptsächlich bei der Photosynthese nutzen. Dummerweise reagiert jede Pflanze etwas anders dabei. Ein Artikel in Licht 7/2021 beschreibt, wie man dazu wissenschaftlich vorgehen kann: "Lichtsimulation mit digitalen Pflanzenzwillingen - Theorie und Studien zu Möglichkeiten einer optimierten Pflanzenbelichtung".  Den Artikel kann ich leider nicht in Kurzfassung zitieren. Man muss ihn selber lesen.

Mehr gibt es hier zu lesen. Die umfangreichste Arbeit stammt von Keith J. McCree (hier, in Englisch). Seine PAR-Kurve wird als Grundform für die Wirkspektren hearngezogen, sog. McCree-Kurve. Auf der senkrechten Achse wird die relativen Quantenausbeute dargestellt. Für jede Pflanzenart gibt es eine eigene McCree-Kurve, leider. Rechts sind zwei PAR-Kurven abgebildet, die von anderen Forschern stammen (Hoover, 1937 und Inada, 1976).

Problem dieser Kurven ist, dass McCree die Absorption eines einzelnen Blattes gemessen hatte. Eine Pflanze lebt zwar von der Photosynthese in seinen Blättern, sie ist aber mehr als eine Ansammlung von Blättern. Die restlichen Teile haben andere Aufgaben und reagieren anders. Zudem hat McCree nur mit monochromatischem Licht gemessen. Die Wirkung einer Wellenlänge aus einem breiten Spektrum fällt sicherlich anders aus als wenn die anderen Wellenlängen nicht vorhanden wären.

Die Verfügbarkeit von LED-Leuchtmitteln führt zu einer neuen Situation insofern, dass herkömmliche Leuchtmittel mit ihrem Spektrum nicht beliebig beeinflusst werden konnten. Man kann jetzt besser experimentieren und tut es häufig mit "digitalen" Pflanzen. In dem besagten Artikel wird auch ein Versuch mit der Belichtung von Tomaten angeführt. Als ich das las, fiel mir ein, dass wir kaum noch Tomaten einkaufen, weil es kaum mehr Tomaten gibt, die wie eine Tomate schmecken. Daraufhin habe ich den Artikel nach Hinweisen durchsucht, die auf Experimente mit dem Geschmack hinweisen. Leider keine gefunden. Es geht immer um die Biomasse, die man durch Belichtung gewinnt oder auch nicht. Daher der Tipp an die Forscher: Mal den Zusammenhang von Geschmack und Belichtung untersuchen. Bis dahin esse ich weiterhin nur im Sommer Tomaten, wenn sie auf dem Balkon in der Sonne reifen.

 

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