Posts in Category: Lichtqualität

Licht macht krank - Licht macht gesund

 

Vor Jahren hatten wir eine lange Studie gebraucht, um zu zeigen, dass die direkt-strahlenden Leuchten - einst als BAP-Leuchte eingeführt - nicht nur jeden Büroraum in eine Höhle verwandeln, sondern auch nachweislich gegen den Arbeitsschutz verstoßen. Wer es gerne ausführlich lesen möchte, kann es hier. Heute ist es mir zufällig gelungen, zwei Bilder zu finden, die einen großen Raum zeigen, von dessen Funktion viele von uns profitieren, Das erste Foto zeigt einen Ausschnitt der früheren Beleuchtung. Sie war mit Spiegelrastern bestückt, die entsprechend der verblichenen DIN 5035-7 Reflexionen auf den Bildschirmen vermeiden sollten.

Kennt jemand den Begriff "graveyard shift"? Das ist die Schicht vom Sonnabend zu Sonntag. Man fühlt sich nahe am Grab, weil alle anderen ausgehen, tanzen oder sich irgendwie anders amüsieren. Und ich muss mich hier mit einer Glotze vergnügen. Eine Wohlfühl-Oase ist das zu später Stund garantiert nicht.

Wie sieht der Raum heute aus? Man glaubt seinen Augen nicht. Und was machen wir mit den Reflexionen? Gar nichts. Es gibt bessere Methoden als Reflexionen durch Drosseln von Licht zu vermeiden.

Kommt jemand hier auf die Idee, das sei grave yard? Ich denke nicht.

(BIld Flugrevue)

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Licht macht krank - Licht macht gesund
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Vor Jahren hatten wir eine lange Studie gebraucht, um zu zeigen, dass die direkt-strahlenden Leuchten - einst als BAP-Leuchte eingeführt - nicht nur jeden Büroraum in eine Höhle verwandeln, sondern auch nachweislich gegen den Arbeitsschutz verstoßen. Wer es gerne ausführlich lesen möchte, kann es hier. Heute ist es mir zufällig gelungen, ein Bild zu finden, das einen Raum zeigt, dessen Beleuchtung eine gute "circadiane" Wirkung haben soll, sprich gesund ist. Das linke Foto zeigt eine frühere Beleuchtung. Sie war mit Spiegelrastern bestückt, die entsprechend der verblichenen DIN 5035-7 Reflexionen auf den Bildschirmen vermeiden sollten. Es war noch, als man stolz war, eine Lösung für die Bildschirmarbeitsplätze gefunden zu haben. Das rechte Bild hingegen unterstützt die circadiane Rhythmik des Menschen durch einen hellen Oberraum.

Ich denke, die beiden Bilder machen es verständlich, was in dem Papier bewiesen wurde. Heute müsste man keinen Beweis mehr führen. Denn Chronobiologen verbinden mit gesundem Licht eine hohe Vertikalbeleuchtungsstärke, die Beleuchtung links erzeugte eine möglichste geringe davon.

 

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

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

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

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

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

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

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Licht verstehen - Können vor Lachen

Was macht man eigentlich, wenn man etwas verstehen will, was man praktisch seit seiner Geburt kennt? Eigentlich nichts, weil man davon ausgeht, man verstehe Dinge, die man so lange kennt. Deswegen gibt es keine Schulung für Leute, die eine Familie gründen wollen. Auch keine für die Liebe. So gesehen, muss man Licht nicht verstehen lernen. Wenn man sich aber etwas Mühe gibt, merkt man, dass es viel zu verstehen gibt, was man weder so einfach lernt noch außerhalb des Gebietes Licht antrifft. Es gibt Wissen, das auf diesem Gebiet endemisch ist - also woanders nicht vorkommt.

Ich weiß nicht, was alles unter diese Rubrik fällt. Ein Begriff gehört auf jeden Fall dazu. Und es gibt garantiert keinen entsprechenden Begriff auf einem anderen Gebiet. Das ist die Leuchtdichte, und sie ist zugleich das Wichtigste. Denn zum Sehen gehört die Leuchtdichte wie die Luft zum Atmen. Und jeder sieht seit seiner Geburt Leuchtdichten. Sie müsste eigentlich die "SI"-Einheit sein, die die Lichttechnik repräsentiert. Dummerweise ist es die Lichtstärke. Das ist aber eine andere Story. Was ist die Leuchtdichte?

Wer wissen will, was die Leuchtdichte ist, wird auf der Seite von CIE bedient. Und ob! Was die sagt, sieht man unten. Früher gab es etwa dasselbe auch in Deutsch. Seitdem sich die CIE von den Elektrikern abgespalten hat, deren Vokabular in mehreren Sprachen einheitlich definiert wird, gibt es die Leuchtdichte nur noch in Englisch. Und mit einem großen Unterschied zu früher: bei jeder Größe, die Sie unten sehen, steht ein Index "v" dahinter. Den finden Sie in der gesamten Literatur nicht, die vor der Erkenntnis veröffentlicht wurde, dass Licht nicht nur dem Sehen dient. Der Index "v" bedeutet "visuell". (Man  muss vielleicht die alte Literatur komplett einstampfen und neu drucken, weil dort "v" für "vertikal" benutzt wurde.)

Wenn Sie das begriffen haben, fehlt Ihnen kaum noch was, um den Begriff Leuchtdichte zu verstehen. Sie müssen sich nur noch erklären lassen, warum eine Definition 10 Anmerkungen braucht. Wenn Sie davon nur eine einzige verstehen, wissen Sie mehr als die meisten Lichttechniker, so z.B. Note 1. Am besten versuchen Sie sich an Note 5. (Wetten, dass Sie nicht wissen, was basic luminance, also Grundleuchtdichte ist?)

Hier ist die wunderbare Definition der (visuellen) Leuchtdichte. Wenn Sie diese heil überstanden haben, kann Ihnen Ihr Psychotherapeut erklären, wie die melanopische Leuchtdichte geschrieben wird. Ob davon auch eine als melanopische Grundleuchtdichte gibt, kann ich Ihnen leider nicht sagen.

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Nicht nur Spinat gedeiht besser, wenn man Licht besser definiert
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Gestern sinnierte ich über das Bonus-Malus-System, das für die Beleuchtung eingeführt wurde. Dabei erwähnte ich ein Reizwort für alle Kinder seit über einem Jahrhundert, somit für alle Erwachsenen, den Spinat. Der sieht so schön grün aus, weil er alles Grüne von sich weist. Der Wald und die Felder sehen so grün aus, weil die Pflanzen das Licht anders sehen als Menschen. Für diese, und nur für diese, ist die schöne Kurve gemacht, die man bündelweise aus dem Internet laden kann. Dummerweise richten sich auch die Glasmacher, die unsere Häuserfassaden liefern, auch daran, und …? Schneiden aus dem Sonnenlicht genau diejenigen Teile weg, die das Gesunde vom Licht ausmachen. Rot und Blau werden abgeschnitten, wenn nicht gänzlich beseitigt. Das Weggelassene deckt sich zudem mit dem Licht, das die die Pflanzen im Innenraum brauchen. Das Durchgelassene sieht dann grünstichig aus. Das braucht weder die Beamtenpalme noch der Beamte. Büros, die von außen wie ein Aquarium aussehen, sind energetisch optimiert. Ansonsten nicht.

Oben links sieht man den Unterschied zwischen dem, was Licht für das menschliche Auge ausmacht und was für das Pflanzenwachstum benötigt wird. Präzise gesagt, das Absorptionsspektrum des Chlorophyll. Zum Wachstum der Pflanze allgemein - später. Rechts davon sieht man, was ein Hersteller daraus macht, und zwar mit Hilfe von LED. Dieses Leuchtmittel unterscheidet sich sehr wesentlich von herkömmlichen Lampen. So war z.B. die Glühlampe immer an eine bestimmte physikalische Gesetzmäßigkeit gebunden, an das Plancksche Strahlungsgesetz. Man kann sie zwar manipulieren, dass sie z.B. viel und weißeres Licht ergibt - Potzblitz - dafür sehr schnell stirbt, oder sehr sehr lange lebt - z.B. 120 Jahre (hier) - und dafür schön rot glüht. Auch Entladungslampen, egal wie willig sie sind, benehmen sich ansonsten störrisch und senden Strahlen aus, die sie nicht aussenden dürfen (z.B. UV von HMI-Lampen).

LED sind im Prinzip monochrome Strahler, also ziemlich einfarbig. Will man ein gewünschtes Spektrum erzielen, so kann man verschiedene von Ihnen kombinieren und mit Leuchtstoffen jonglieren. Und das klappt gezielt. Also kann man das Spektrum von dem mittleren Bild, lupenrein an das Chlorophyll angepasst, herstellen und daher auch kaufen. Licht ist das aber nicht. Eine Reihe Hersteller, z.T. sehr spezialisiert, bieten LED-Spektrum genau für Freunde gepflegter Botanik an. Die Marken will ich nicht nennen, aber dass ihr Konzept funktioniert. Hingegen kann eine ansonsten sehr gepflegte Büro- oder Wohnumgebung sehr ungepflegt wirken, weil sowohl das Tageslicht (s. Bemerkung zu Fassaden oben), als auch das elektrische Licht (LED aber normal) dazu führen, dass die früher prägende Gestalt der Beamtenpalme leider nicht mehr so prägend ausschaut.  (Anm.: Ich konnte in keinem Büro mehr die Beamtenpalme finden und fotografieren. Sie müssen sich deswegen mit der traurigen Gestalt der Yucca Palme hier zufrieden geben. Diese verdankt ihre Gestalt tatsächlich jahrelanger Bestrahlung mit ungeeigneten Lampen in einem Bürohaus.)

Leider, leider sieht ein für Pflanzen und Gemüse optimal beleuchtetes Ambiente nicht sehr einladend für Menschen aus.

Man muss noch ein letztes Wort zum Bedarf von Pflanzen bezüglich Licht verlieren. Würde sich deren Bedarf ausschließlich am Chlorophyll richten, wäre zu überlegen, warum sich um Gottes Willen die gesamte Botanik so unter der Sonne entwickelt hat. Die Antwort ist, dass zwar das Chlorophyll eine der wichtigsten Grundlagen des Lebens auf Erden bildet, aber nicht die alleinige. So kann man allein durch unterschiedliche Betonung der blauen oder roten Seite, den Pflanzen das Gefühl eine anderen Jahreszeit vermitteln. Dann wachsen sie bei zu viel UV anders (buschig, gedrungen) als bei zu viel rot (elend lang). Also mal schnell hoch, mal kleingedrungen. Da ich bei den Recherchen viele Diskrepanzen in den einzelnen Aussagen festgestellt habe, gebe ich nur den Hinweis, dass man mit dem hier gezeichneten Spektrum allein nicht hantieren soll. Also weiter recherchieren. Man muss nicht unbedingt Vertical Farming oder 3-D-Farming betreiben wollen, um die Sache brennend interessant zu finden. Eine grüne Wand in der Wohnung oder bereits ein einziger Blumentopf, aus dem man eine Pflanze ziehen will, genügt als Anlass.

Übrigens, den schönen Pflanzen, die Sie beim Gärtner kaufen und bei Ihnen trotz bester Pflege schrumpeln, könnte es an passendem Licht mangeln. Der Gärtner zieht die in dem passenden Lichtmilieu hoch. Und lässt sie schön blühen. Wenn Sie etwa wie das Vorstandsmitglied des Fachverbandes Raumbegrünung und Hydrokultur in Berlin denken und immer 500 lx Licht für optimal halten, kommen Sie garantiert auf keinen grünen Zweig. Wirklich garantiert! Denn was in Lux gemessen wird, ist nur das Licht, was man irrtümlicherweise für Menschen definiert hat. (mehr dazu hier). Zudem gibt es neben der Photomorphogenese (oben etwas erklärt) noch den Photoperiodismus. Photoperiodismus bezeichnet das Phänomen, dass Pflanzen auf unterschiedliche Weise auf die Länge der Licht- und Dunkelperioden reagieren. Einige Pflanzen blühen nur, wenn die Dauer der täglichen Belichtung unter einem kritischen Wert liegt (Kurztag-Pflanzen); andere dagegen blühen nur, wenn das tägliche Licht über diesem kritischen Wert liegt (Langtag-Pflanze). Der Prozess des Photoperiodismus wird auch durch die Wellenlänge des Lichts beeinflusst, wie die Photomorphogenese auch. Wie? Das steht im Stammbuch der Pflanze geschrieben - und wird niemandem verraten.

Bitte allen verraten: Wenn ganz große Experten den Lichtbedarf von Pflanzen in Lux messen oder empfehlen, so und so viele Lux für Beleuchtung zu nehmen, sind sie ganz kleine Lichter. Dann lieber jemanden mit dem grünen Daumen fragen.

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