16.12.2010
WIE LANGE DAUERT DIE NACHT?
Dumme Frage. Der Tag hat zwei Hälften, eine helle und eine dunkle. Am Äquator sind die „Hälften“ immer gleich lang, in den höheren Breitengraden nur zweimal im Jahr gleich (Äquinox bzw. Tag- und Nachtgleiche), ansonsten ändern sich die Verhältnisse so, dass im Jahresschnitt Tag und Nacht gleich lang sind.
Ist das wahr? Das einzig Wahre hier ist, dass am Äquator die Nacht und der Tag über das Jahr jeweils gleich lang bleiben, aber nicht gleich lang sind. Das liegt daran, dass das Licht der Sonne „um die Ecke“ kriecht, also auch nach ihrem Untergang noch wirksam bleibt. Deswegen gibt es beim Equinox etwa 13 Stunden Licht und 11 Stunden Dunkelheit. Die Dunkelheit bleibt diskriminiert. Sie wird kurz gehalten.
Wie lange sieht man das Licht der Sonne, nachdem man sie selber nicht mehr sehen kann? Bekanntlich ganz kurz am Äquator, so etwa 20 Minuten, und umso länger, je weiter man sich davon entfernt. Und in der Polarnacht? Die soll bis zu 6 Monate dauern, stand in unserem Geografie-Buch. Ich bin heute an einem Ort, an dem die Polarnacht schon vor einem Monat eingezogen ist. Tromsö. Bis sie aufhört, werden noch etwa fünf Wochen vergehen. Wie „Nacht“ ist es denn draußen?
Man kann ohne Probleme für etwa fünf Stunden im Freien sein und die Natur sehen bzw. erahnen. Etwa zwei Kilometer weit über den Fjord kann man schon sehen. Stockdunkle Nacht ist es indes nicht. Letztes Jahr zwei Wochen vor dem Ende der Nacht konnte ich für etwa 6 Stunden ohne Licht filmen und fotografieren. Und vermutlich gibt es nicht 6 Monate Nacht an den Polen, sondern eher 5.
Nur in der Gesetzgebung kann die Nacht wirklich die Hälfte ausmachen. Z.B. fängt in der Seemannschaft die Nacht bei Sonnenuntergang an. Nur im geteilten Berlin war es anders. Dort hatten die Alliierten verfügt, die Nacht möge eine halbe Stunde später anfangen. Wie weise!
06.11.2011
… ohne Waffen. Nicht doch, den Spruch kennt man aus anderen Gebieten. Hier geht es um Standards in der Beleuchtung. Heute habe ich des Rätsels Lösung für eine „Vorschrift“ gefunden, von der niemand weiß, wo sie wohl herkommt. Wo sie drin steht, kann man hingegen häufig erleben. Die „Vorschrift“ lautet: „Die Beleuchtungsstärke an ständig besetzten Arbeitsplätzen muss mindestens 200 lx betragen.“
Vielleicht fällt der Wortlaut etwas anders aus, die 200 stehen aber felsenfest. Wo kommt aber die Zahl her und was bedeutet sie? Wer hat sie begründet?
Die Lösung ist unglaublich: Niemand hat sie ermittelt. Sie wurde beim Übergang von alten physikalischen Einheiten zu den SI-Einheiten von IES (US-amerikanische lichttechnische Gesellschaft) durch Aufrunden gezeugt. Sie hatte in ihrem „Code“ von 1961 eine sog. „amenity value“ von 15 lm/ft² empfohlen. Nach der neuen Größe (Lux) würde das 161,4 lx ausmachen. Auf- oder abrunden? Bei Preisverhandlungen im Großen Basar von Damaskus wäre Abrunden angesagt, bei Mathematikern auch. Aber doch nicht bei Licht. So kam man auf 200 lx. Stand im IES-Code 1968. Zwar haben die Amerikaner bis heute die SI-Einheiten nicht in ihr Herz schließen können, aber bei so einer wichtigen Größe … musste unverzüglich gehandelt werden.
200 lx, aber wofür? Amenity bedeutet so viel wie „Annehmlichkeit“. Den Begriff in Bezug auf Innenraumbeleuchtung hat ein gewisser G.P. Cundall, BSc, CEng, FIEE, FIMechE, FIllumES in seinem Artikel „Value for money—interior lighting“ (Lighting Research & Technology, 1972) erläutert. Er sagt aus, amenity sei eine Sache der Wertschätzung. Was bekomme ich für mein Geld? Heute würde man eher sagen, was bekomme ich für die Energie, die ich verbrauche? Jedenfalls keine Sicherheit. Denn ein gewisser Peter Boyce (s. unten) soll experimentell nachgewiesen haben, dass Menschen im Büro bei plötzlichem Lichtausfall bei etwa 1 lx das Büro sicher verlassen haben. (Wer das nicht glaubt, erntet den Zorn der Sicherheitsexperten, weil die auch der Meinung sind, dass 1 lx reicht).
Man bekommt jedenfalls nicht das, was uns die Normen seit jeher gelernt haben: Mehr = besseres Licht. Denn nach der Schlussfolgerung des Artikels gilt: Die Quantität des Lichts allein wird niemals schlechte Gestaltung aufwiegen, und die beste Wertschätzung wird man erzielen, wenn man den Bedürfnissen der Benutzer entspricht, ohne ungebührliche Energieaufwendungen zu erfordern.
Das hat IES nicht davon abgehalten, aus 161 lx 200 lx zu machen. Später haben die Europäer sogar ihre amerikanischen Vorbilder übertrumpft und aus 500 wieder 500 gemacht, allerdings aus 500 lx Nenn- 500 lx Mindestbeleuchtungsstärke. Macht rund 25% mehr. Macht aber nix, weil es kaum jemand bemerkt hat. Jedenfalls nicht so plump wie aus 161 lx 200 zu generieren.
Hier passt ein Artikel von Peter Boyce, einem britischen Professor für Lichttechnik, der in den USA gearbeitet hat, unheimlich gut. Damit hat er den Kollegen vom IES ins Gewissen geredet, damit sie aufhören, Märchen zu erzählen. Der Artikel trägt den Titel „Festlegung der Beleuchtungsstärke für Sehleistung - Und andere Märchen“.
(Der Artikel ist angehängt, hier download pdf)

28.09.2011
Was ist die unzüchtigste Darstellung, die sich ein deutscher Lichttechniker vorstellen kann? Sozusagen eine pornographische Darstellung im Bereich des Lichts? Meines Erachtens ist sie die Abbildung von etwas, was sich Büromenschen sehnlichst wünschen – eine Tischleuchte. Wie denn das?
Viele „führende“ Lichttechniker behaupten, ohne mit der Wimper zu zucken, die sei verboten. Wer die Tischleuchte wohl verboten haben könnte? Egal. Verboten ist verboten! Eigentlich bin ich derjenige, der das Verbot ausgesprochen hat. Da müssten sie auf mich verweisen, wenn es um die Behauptung geht. Tun sie aber nicht, weil das, was darauf folgt, denen nicht in den Kram passt. Die Sache mit dem „Verbot“ kam so: Ich führte in den 1970er Jahren eine Reihe von Untersuchungen an Arbeitsplätzen mit Computern, damals noch Datensichtarbeitsplätze genannt, durch und stellte fest, dass die damaligen Tischleuchten alles mögliche taten, nur nicht vernünftig beleuchten. Am meisten hatte mir deren Wärmeabgabe angetan, weil damals nicht nur die Tischleuchten, sondern auch die Computer den Leuten schön einheizten. So empfahl ich der Berufsgenossenschaft, die Tischleuchten aus mehreren Gründen mit einem „Bann“ zu belegen. Man hat meinen Rat angenommen und als eine Sicherheitsregel empfohlen, solche Leuchten grundsätzlich nicht zu verwenden, weil …
Nur kurz danach kam jemand zu mir, der Leuchten baute, die keine der von mir festgestellten Nachteile aufwiesen, dafür eine Menge Vorteile. Seine Leuchte und eine Reihe anderer Leuchten bekamen einen Freibrief von der BG. Sieht so ein Verbot aus? Natürlich nicht. Eigentlich wollten die Lichttechniker das ungeliebte Zeug aus einem anderen Grund loswerden. Man war damals der Meinung, alle Lampen in einem Raum müssten die gleiche Lichtfarbe haben, ansonsten würden die Augen der armen Bürobewohner total irritiert werden. Das hat sogar ein Professor in seinem Buch geschrieben, der sich Sehphysiologe nannte. Nach seiner Meinung dürfen Lampen mit unterschiedlicher Lichtfarbe und unterschiedlicher Farbwiedergabe nicht in einem gleichen Raum leuchten. Das gäbe Zwielicht, sagte und schrieb der Professor. Dazu kämen unerträgliche Leuchtdichteunterschiede dadurch, dass Tischleuchten im Allgemeinen nicht so heißen, weil sie den ganzen Tisch beleuchten, sondern lediglich auf dem genannten Objekt stehen und nur einen Teil davon beleuchten. Das ist auch der Sinn davon. Genau diese Unterschiede in der Leuchtdichte ermüden die Menschen. Sagt man seit etwa den 1930er Jahren …
Nun ist trotz intensivster Suche niemandem gelungen, einen Menschen zu finden, der an unterschiedlicher Lichtfarbe seiner Lampen zugrunde gegangen wäre, und das beschleunigt durch zu hohe Unterschiede in der Leuchtdichte in seiner Umgebung. Augenmediziner behaupten sogar, das wäre gut für die Menschen. Selbst welche, deren sonstige Weisheiten häufig zitiert werden. Dennoch lebt die Legende fort, deren eigentlicher Grund ein anderer war: Die Kompaktleuchtstofflampe harrte noch ihrer Erfindung, und mit den damals vorhandenen Stablampen ließen sich nur monströse Objekte gestalten, die keiner in seiner Umgebung haben will. Der damalige Marktführer hat es einmal versucht … und ist grandios gescheitert.
Die bösen Dänen, bekannt durch sonstige unzüchtige Angebote, haben sich bei der Europäischen Normung für Beleuchtung eine Extrawurst braten lassen, die genau auf dem unzüchtigsten lichttechnischen Objekt beruht: Das dänische Gesetz schreibt vor, dass die Beleuchtung von dänischen Arbeitsplätzen nach der dänischen Norm DS 700 erfolgen muss, Und die besagt, dass man Anforderungen, die mehr als 300 lx am Arbeitsplatz erforderlich machen, nicht mit der Raumbeleuchtung, sondern mit einer Arbeitsplatzleuchte genügen muss. Die Dänen wollen das Klima retten, wir noch nicht. Unsere Lichttechniker haben sich die Mär ausgedacht, dass in Deutschland eine andere Arbeitskultur herrsche. In Wirklichkeit schützen die Sozialgesetze in Dänemark die Arbeitenden, während in Deutschland die lichttechnische Normung die Interessen der gleichnamigen Industrie schützt.
Die Sache steht als A-Abweichung in DIN EN 12464-1 von 2011 zu lesen. Und eine A-Abweichung bedeutet, dass die Gesetze eines Landes etwas anderes verlangen als die Beleuchtungsnorm. Bei uns gibt es so etwas wie eine B-Abweichung, eher BG-Abweichung, weil der Arbeitsschutz es anders will, aber es nicht bis zu einem Gesetz geschafft hat. (s. Eintrag vom 26.06.2011) Dann hätten wir endlich eine gesetzliche Grundlage zum Verluxen von mehr Energie.
Zum Thema Arbeitskultur und Beleuchtung: man möge die Arbeitnehmer fragen, die unter der allgegenwärtigen Lichtsoße leben müssen. Auf die Antwort braucht man indes nicht zu warten. Man muss nur das Licht anmachen, wenn noch etwas Tageslicht da ist, und hören, wie die brüllen.
26.07.2011
Man stelle sich vor, man soll genügend Farbe kaufen, um ein Brett zu streichen. Wonach müsste man zuerst fragen? Einfach: Nach der Größe des Bretts. Kleine Bretter, kleine Töpfe - große Bretter, große Töpfe… So einfach geht die Sache bei Beleuchtung nicht auf, obwohl auch da die Größe der zu beleuchtenden Fläche für die Menge des Lichts maßgeblich sein sollte, die ich einplanen soll. Das hatte ich zuerst bei Physik in der Schule gelernt, später beim Studium der Lichttechnik an der Uni. Verteile ich 1 Lumen auf 1 m2, ist Beleuchtungsstärke dort doppelt so hoch als wenn ich das Licht auf 2 m2 verteilen würde. Stimmt? Stimmt!
Soweit, so gut. Wie groß ist aber die Fläche, die ich für einen Arbeitnehmer an seinem Arbeitsplatz beleuchten muss? So wurde die Sache anno Tobak dargestellt:
(aus ZH1/190)
Das war die Sicht einer BG. Sie entsprach in etwa dem, was der Arbeitsminister geschrieben hatte und die Gewerbeaufsicht an den Arbeitsplätzen überprüfen sollte: Die Vorgaben sollte man auf Einhaltung „am Ort der Tätigkeit während der Tätigkeit des Arbeitnehmers, z.B. bei Werkzeugmaschinen am eingespannten Werkstück am Ort der Bearbeitung; auf der Schreibtischplatte am Ort des Schreibens; auf dem gesamten Zeichenbrett in Zeichenstellung.“ prüfen. Ansonsten zeigt das Bild das, was für das Sehen bedeutsam ist: Aus der Leuchte kommt ein Lichtstrom, der das Objekt trifft. Dort entsteht eine Beleuchtungsstärke. Zusammen mit dem Reflexionsgrad entsteht eine Leuchtdichte. Und die sieht das Auge. Zwar passt der Aufzug des Betrachters nicht zu der Maschinenleuchte, er sieht eher aus wie ein Investmentbanker, der zwielichtige Dokumente sichtet. Aber sei's drum. Viel schlimmer ist, dass die Beleuchtungsstärke nur dann stimmt, wenn er sich ein flaches Objekt anschaut wie der Investmentbanker seine Unterlagen. Bei räumlichen Objekten ist die Beleuchtungsstärke im Mittel halb so groß, bei der dargestellten Geometrie noch weniger, weil das Licht von hinten kommt. Funktionieren tut das Ganze lediglich, wenn der Investmentbanker keine Hochglanzprospekte liest. Dann wird er schön geblendet. Daher sind die, die Hochglanzprospekte, an Arbeitsplätzen verboten. Ist gut so!
Viel früher hatte die Werbeorganisation der Elektrowirtschaft viele Veröffentlichungen zum Guten Licht gemacht, aus denen man eine ähnliche Größe für die zu beleuchtende Fläche ableiten könnte:

Sagen wir mal… so DIN A3? (Original Fördergemeinschaft Gutes Licht, 1976)
Etwas reichlicher darf es nach DIN 5035-8 sein. Dort sind es 600 mm x 600 mm. Ich hatte die Zahl einst Pi x Daumen gerechnet für den unwahrscheinlichen Fall, dass der Mitarbeiter zwei aufgeschlagene Ordner hintereinander legt und in beiden auch die Rückseiten der Blätter noch lesen will. Für mich war das das Höchste der Gefühle.
Ob das reicht? Nicht ganz, denn man will ja nicht nur das Sehobjekt beleuchten, sondern auch dessen Umgebung. Wie groß dürfte die sein? Wenn man ganz großzügig ist, beleuchtet man den ganzen Tisch. Was darüber hinausgeht, fällt eh auf den Teppich, vielmehr geht es daneben. Natürlich muss dieser Umgebungsbereich nicht taghell sein.
Was sagen uns aber die Normen dazu? Früher - bis 2002 - machte man sich die Aufgabe leicht. Man beleuchte die ganze Bude gleichmäßig, weil man vorher nie weiß, wo die Arbeitstische stehen werden. Es nannte sich Allgemeinbeleuchtung. Zum Glück ist niemand auf die Idee gekommen, die Räume voll Stühle zu stellen, weil man nie weiß, wo einer sitzen wird. Dafür hatte einer die kleinen Rollen an den Stühlen erfunden und den Stuhlverkäufern den Umsatz verdorben. Nach 2002 änderte sich die Situation, weil man einen „Bereich der Sehaufgabe“ definierte (in DIN EN 12464-1). Dafür gab man Beleuchtungsstärkewerte an, und der angrenzende Bereich durfte dunkler sein (eigentlich müsste, weil überflüssiges Licht die sog. Umfeldblendung verursacht, viel Licht dient nicht immer dem Sehen).
Die Auguren der Norm haben sich nie getraut, den geheimnisvollen Bereich der Sehaufgabe anzugeben, der unmittelbare Umgebungsbereich sollte aber mindestens 0,5 m breit sein und sich im Gesichtsfeld befinden. Das Letztere ist besonders zu betonen, obwohl niemand auf die Idee käme, Flächen zu beleuchten, die sich nicht im Gesichtsfeld befinden. Wirklich niemand?
Bevor ich den verrate, zunächst zu dem, was die Norm 12464-1 festgelegt hat. Da die Norm dies nicht verraten wollte, musste der ZVEI (Zentralverband der Elektrotechnischen Industrie) erraten, wie diese Flächen aussehen. Und das Ergebnis sah so aus:
(Das Bild ist ein Ausschnitt aus ZVEI ZVEI-Leitfaden zur DIN EN 12464-1, April 2005, die Breite des Umgebungsbereichs habe ich selbst eingetragen, das Bild selbst kann man in der Norm nicht finden)
Der Bereich der Sehaufgabe ist da schnell gewachsen auf ca. 2 m x 2 m. Die unmittelbare Umgebung sieht zwar klein aus. Man kann aber selbst ausrechnen, dass sie nicht allzu klein ist.
Nun wurde zum Glück DIN EN 12464-1 überarbeitet, der Mangel an Klarheit behoben. Jetzt kann man in der Norm lesen, wie diese Bereiche aussehen:
Der Bereich der Sehaufgabe ist hier nicht genau angegeben, man kann ihn auf mehr als 1 m² schätzen. Der Umgebungsbereich, der mindestens 50 cm breit sein muss, dürfte um die 2 - 4 m² messen. Jetzt kommt noch ein Hintergrundbereich hinzu, der mindestens 3 m breit sein muss. Auf jeder Seite - wie früher?
Na schön. Wo befindet sich der erleuchtete Mitarbeiter? Bei üblichen Arbeitsverhältnissen müsste er ganz in der Nähe von Fläche 1 sein, weil man bei Beleuchtungsstärken, wie sie die Norm verlangt, Nahsehen voraussetzen muss. Folgerichtig muss also ein riesiges Areal hinter dem Mitarbeiter beleuchtet werden. Fragt sich, wozu.
Ich wünsche mir die guten alten Zeiten zurück. Da standen Arbeiter in Schlips und Kragen an der Werkbank (ganz oben) oder riskierten ihr Leben auf vierbeinigen Drehstühlen (darunter). Jetzt muss man für sie nicht nur das Gesichtsfeld beleuchten, sondern auch Bereiche, von denen aus man nur die Heckansicht der Helden der Arbeit bestaunen darf. Wer weiß, vielleicht lässt sich eine Sehaufgabe finden, für die diese Beleuchtung passt.
Offensichtlich passt sie aber nicht mehr zum Arbeitsschutz. Er hat letzten Monat eine ASR veröffentlicht, nach der man noch viel größere Flächen beleuchten müsste, denn ihre Angaben gelten für den „Bereich des Arbeitsplatzes“. Was das ist, verrät die Regel (anders als die Normen): „Der „Bereich des Arbeitsplatzes“ setzt sich zusammen aus den Arbeitsflächen, den Bewegungsflächen und allen dem unmittelbaren Fortgang der Arbeit dienenden Stellflächen.“ Wo der Lichtplaner all diese Flächen zusammen suchen soll, wird ihm in Form des beispielhaften Arbeitsplatzes dargestellt:
Die Kreuze im Bild markieren die Fläche, über die man die Beleuchtungsstärke bestimmt. Man merke: Ob einer an seinem Arbeitsplatz (links im Bild) gut sehen kann, richtet sich nicht nur danach, wie viel Licht hinter ihn fällt, sondern auch nach dem Licht auf dem Besucherstuhl (rechts im Bild). Besucherstuhl? Musste der Arbeitnehmer im Bild ganz oben einsam an der Werkbank stehen, residiert er jetzt in einem reichlich bemessenen Raum (Größe bitte selbst bestimmen anhand der Breite der Bewegungsfläche hinter dem Tisch = 100 cm und dann mit dem Arbeitsraum des eigenen Abteilungsleiters vergleichen). Sein Bereich der Sehaufgabe ist so reichlich bemessen, dass auch der Bildschirm beleuchtet werden muss. Man wird schon wissen, warum sogar der Bildschirm beleuchtet werden muss. Vorschrift ist Vorschrift!
Diese Vorstellungen sind realistisch - realistisch wie die Aussicht, dass sich jeder deutsche Arbeitnehmer in einem Raum mit vier Fenstern entfalten darf.

Das letzte BIld zeigt, Arbeitsplätze aus einem Call-Center, wie sie in einem Projekt des Arbeitsministeriums, ausgeführt durch die Berufsgenossenschaften, aussehen. Die schöne Bude mit den vier Fenstern, die als Muster für deutsche Büros fortan die ASR A3.4 zieren wird, wurde von den gleichen Berufsgenossenschaften gezeichnet. Satire darf alles, aber manchmal ist es einfach zu viel.
14.07.2011
Das Jahr 2012 rückt näher, die Glühlampe wird vielleicht endgültig ausgeschaltet. Natürlich nicht überall, meine werden weiter brennen, weil ich keine Lust habe, mein Haus neu zu bestücken - mit Leuchten. Wir besitzen z.T. alltägliche, z.T. elegante, z.T. uralte Leuchten und Kandelaber, in die die Energiesparlampen nicht hineinpassen wollen. Zwar gibt es heute viel mehr Modelle als vor drei Jahren, dennoch kosten die besseren ein kleines Vermögen, wenn ich alles zusammenzähle, was ich bräuchte. Wenn die wenigstens passen würden!
In den letzten drei Jahren habe ich verstärkt auf die Vernichtung von Ästhetik und Design von erbauten Umgebungen durch unpassende Lampen geachtet und das in mehr als einem Dutzend Ländern. (Ich muss gestehen, dass ich diejenigen Lösungen, bei denen die Lampe in die Leuchte gepasst hat, nicht sehen konnte, weil sie eben zusammen passten.) Die Bilanz ist erschreckend. Ob schöne Hotels in Peking oder Goldschmiedeläden im Großen Basar von Istanbul oder schützenswerte U-Bahnhöfe in Berlin oder Moscheeeingänge in Saudi-Arabien - überall gucken grelle Lampen aus den Leuchten raus, die ihre Vorgänger gut vor den Augen der Menschen hatten verbergen können. Besonders hat mir die Tischleuchte einer alten Dame angetan. Früher verbargen sich zwei Glühlampen in dem Schirm, jetzt guckt eine einsame Leuchtstofflampe oben raus und spart unablässig Energie. Die Kreation haut dem Fass den Boden aus. Der Lampenschirm überlegt sich, wozu er einst gedient hat.
Ich hatte gelernt, dass Ökologie ist, wenn man vernetzt denkt, eben fast so komplex wie die Natur in ihren Zusammenhängen, und ein Produkt von der Wiege bis zur Bahre durchdenkt und bewertet.
Denkste. Eine Ökobilanz der Energiesparlampe gab es nicht, als man diese zum Nachfolger der Glühlampe auserkoren hatte. Zwar hatte das Öko-Institut so etwas veröffentlicht, hatte aber das schreckliche Ende der Lampe ausgeklammert - das Drama mit dem Quecksilber. Drama? Eher Tragödie! Lässt man das weg, gibt es dummerweise keine Leuchtstofflampen; behält man es, hat man bereits gesündigt. Greenpeace soll auch was im Köcher gehabt haben. Man hat es vorgezogen, das Papier für sich zu behalten.
Ich glaube, kaum jemand hätte die Vernichtung von 100 Jahren Kulturgut, Lampen, Leuchten, Kandelabern, Möbeln mit eingebauten Lampen, Decken mit integrierten Installationen etc. in die Ökobilanz eingerechnet. Wer nur an die CO2-Emissionen denkt, sollte wenigstens die CO2 einrechnen, die bei deren Entstehung entstanden sind, und die wieder entstehen werden, wenn man sie durch Neues ersetzt. Die kulturelle Bilanz der sog. Energiesparlampe ist verheerend. Die Ökobilanz, wenn sie je existiert hat, kann auch nicht gut aussehen, selbst wenn man von dem Quecksilber absieht, ohne die die Lampe nicht funktioniert. Die Lampe selbst spart keine Energie gegenüber Lampen gleicher Leistung. Sie ist nur als Ersatz gegenüber einer Glühlampe sparsamer, wenn man sie in die gleiche Fassung drehen kann. Damit kommt sie mit einem miserablen Vorschaltgerät daher, das die Leitungen verschmutzt.