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Wie korrektes Licht und gute Akustik einen Raum töten

22.12.2020

Damals konnte ich kaum erwarten, dass die Elphi fertig wird. Ein Jahr vor der Eröffnung hatte ich das Gebäude vom Hafen aus gesehen. Ein Highlight! Ist  es immer noch. Aber bei der Übertragung der Eröffnungsfeier war ich aber eher entsetzt (hier), dachte aber, es läge daran, dass die Bundeskanzlerin zu spät anreisen konnte.

Nachdem ich den Saal in Natura erleben durfte, denke ich nicht viel anders. Beim Licht hat wohl der Sicherheitsaspekt zugeschlagen. Auch wenn der Saal hell erleuchtet ist, dominiert die Treppenmarkierung die Szene. Wenn die Lichter ausgehen, wird es einen Zahn schlimmer. Man stolpert zwar nicht dem Dirigenten entgegen. So ganz glücklich schaut man auch nicht aus der Wäsche.

Licht in Tateinheit mit Akustik sorgt für eine andere Katastrophe. Der große Saal wurde zum Optimieren der Akustik mit Tausenden fein ausgearbeiteten Elementen verkleidet. Eigentlich kann man nichts dagegen sagen. Leider sorgt das streifende Licht für eine Modellierung, die man lieber nicht sehen will. Das Bild zeigt deutlich, wie die Oberflächenstruktur, die die Akustik verbessern soll, die Raumästhetik, gelinde gesagt, abmurkst. Das Thema - Schattigkeit - hatte mein verstorbener Kollege Fred Häger in den 1970ern in seiner Dissertation bearbeitet. Wer liest aber Dissertationen, wenn einer eine architektonische Pretiose beleuchtet?

Geht es nicht anders? Mit sanftem Licht würde die Struktur der Wände praktisch unsichtbar. Sie bliebe akustisch dennoch wirksam. Ich benutze das Bild für Seminare, bei denen es um die Optimierung der Umwelt insgesamt geht. Optimiert man Licht und Akustik für sich, sieht man oben, was man hat.

Probleme, die wir ohne LED nicht hatten - SVM muss besser werden, aber langsam

"Der SVM-Wert ist ein Kennwert für hochfrequentes Flimmern. Ein Teil der LED-Produkte (ALED und OLED) muß einen Höchstwert einhalten (nur netzspannungsbetriebene Produkte und unter diesen auch nicht alle). Während die 2019er Verordnung für die Zeit ab dem 1. September 2021 einen Höchstwert von 0,4 vorsieht, soll dieser zunächst 0,9 betragen und zum 1. September 2023 auf 0,4 sinken." So lese ich gerade in den Mitteilungen der EU zum Flimmern.

Geht man so mit einer Technologie um, die seit 25 Jahren Zukunft bedeutet? Wenn man in den Verlautbarungen stöbert, findet man Lustiges. So wird gesagt, dass die LED keine ideale Technologie sei sondern eine reale. Sie hätte nicht nur Vorteile, sondern auch Nachteile. Eigentlich muss man so etwas dem gemeinen Volk nicht erzählen. Jeder weiß, dass alles Vor- und Nachteile hat. Nur bestimmte Experten scheinen die Vorteile zu beleuchten und die Nachteile im Dunkeln zu lassen. Und in der Fachpresse kann man nur vergebens nach Nachteilen von LED suchen.

War da was? Was ist überhaupt Flimmern? Etwas, was Jahrzehnte lang nicht existierte … In den Lehrbüchern stand zu lesen, dass das menschliche Auge nur niedrige Frequenzen wahrnehmen könne. Da das Licht mit 50 Hz betrieben werde und sich daher mit 100 Hz ändere, wäre es nicht möglich, ein Flimmern wahrzunehmen. Dabei haben bestimmt alle, die so einen Unsinn schrieben, in der Schule den Physikversuch mit Glimmlampen erlebt. Guckt man darauf, sieht man etwa stehendes Licht. Bewegt man den Kopf dabei, sieht man die Sinuskurve der Wechselspannung.

Da Menschen im Büro immer mit gesenktem Kopf still und ruhig sitzen, können sie also kein Flimmern empfinden. Auch als ein böser Mensch nachwies, dass etwa die Hälfte (!) der Kopfschmerzen, die man nur bei der Arbeit hat und nicht zu Hause (hier), dem Flimmern zu verdanken ist, blieb die "Lighting Community" bei der Vorstellung. Erst als die elektronischen Vorschaltgeräte für alle verfügbar wurden, durfte man von Flimmern reden. Dabei wurden schon in der Urzeit der Lichttechnik Methoden zur Vermeidung von Flimmern angeboten (hier). Jetzt geht es plötzlich nicht, das Flimmern zu reduzieren. Da müsste man manche LED-Lampe vom Markt nehmen, weil sie flimmert.

Gott verhüt's! Lampen vom Markt nehmen, weil sie flimmern? Wenn man 1985 so gedacht hätte, wäre die Kompakt-LL nie auf den Markt gekommen. Sie flimmerte nicht nur, sondern lief im Laufe von 24 Stunden zur Höchstform auf - will sagen, die Lampe brauchte 24 Stunden, bis sie stabil leuchtete. Später sollte sie Karriere machen als Energiesparlampe. Die Karriere war bekanntlich sehr kurz. Umso nachhaltiger ihre Wirkung auf das Design von Leuchten. Leider kann man diese nur noch in Entwicklungsländern bewundern, in denen Menschen nicht die Kosten für LED-Produkte aufbringen können. Bei uns trifft es nicht alle, sondern diejenigen, die beim Kauf davon an preiswert denken. Billig ist das richtige Wort.

Wo liegt das Problem? Wie in diesem Blog bereits häufig dargestellt (z.B. hier und da), sind LED keine Lampen sondern ultraschnelle Laserdioden. Zu diesem Zweck wurden sie auch weiterentwickelt und werden benutzt. Man kann damit auch Beleuchtung ohne Flimmern machen, wenn man sie z.B. mit Gleichstrom betreibt oder mit einer hohen Frequenz. Dies ist nicht immer möglich bzw. mit Kosten verbunden. eine Sparmöglichkeit ist die Modulation der Pulsweite. Die garantiert aber nicht nur billigere Lösungen, sondern auch Flimmern. Wie schlimm das werden kann, lassen diese Zahlen sprechen: Als Bildschirme richtig flimmerten, was man mit dem bloßen Auge erkennen konnte, fühlten sich 10% der Benutzer davon bei der Arbeit gestört. Bei modernen, geprüften Bildschirmen, sind es 35%. Und das obwohl die Bildschirme bei ruhigem Blick überhaupt nicht flimmern. Sie stören beim Blickwechsel, z.B. beim Suchen auf dem Bildschirm. Deswegen gehören Monitore mit PVM eher auf den Schrotthaufen denn auf den Arbeitsplatz. Ob ein günstiges Objekt nicht deswegen günstig ist, weil der Hersteller gespart hat, merkt man nicht.

Soeben meldet sich bei mir eine neue Mail. Das Datum, an dem der niedrigere Wert für SVM Vorschrift wird, hat sich verschoben. Richtig ist der 1. September 2024. Offenbar wollen die Hersteller länger sparen. Und unten steht, was die Bundesnetzagentur davon hält.

 

Was die Sterne von Tucson sehen

Das GFZ in Potsdam hat eine sehr interessante Studie durchgeführt, die zeigen soll, wie viel des Lichts, das in den Nachthimmel entfleucht von den Laternen kommt, die sich den Mast in den Bauch stehen, um einen Fußgänger zu finden, dem sie heimleuchten können. Allein in Deutschland sind es 9 Millionen! Laternen, nicht Fußgänger.

Man kennt Tucson aus den Wild West Filmen. Dessen Affinität zu Rindern ist so hoch, dass es sogar einen Tucson Cut gibt, also einen spezifischen Schnitt von Steak aus der Hüfte. Die Rinderhüter schossen einst auch aus der Hüfte. Heute scheint die Stadt nachts so hell erleuchtet, dass die Marsmännchen wohl schlecht schlafen. Warum auch immer, die Forscher wollten wissen, welchen Beitrag die Straßenbeleuchtung zur Lichtverschmutzung der Kuppel unserer Welt beiträgt.

Vermutlich musste Tucson dafür herhalten, weil sich die Stadt in Arizona befindet, und das Land heißt so, weil die Spanier einst dachten, das wäre eine Wüstenzone. Ist es auch. Daher kann man nachts immer die Sterne sehen oder eben von denen gesehen werden. Dazu hatte man auch gefunden, dass Tucson eine "Smart City" ist, also ihre Beleuchtung nachts dimmen kann. (Anm.: Wir in Berlin konnten die Beleuchtung sogar nachts einzeln abschalten. Leider werden die Gaslaternen immer weiter abgebaut, an denen man mit einem Feuerhaken das Licht abschalten konnte. Dafür ging es tagsüber an. Deswegen Doof City.)

Satellitenbilder von nächtlich erleuchteten Orten und Straßen zeigen das Ausmaß der „Lichtverschmutzung“ auf der Welt. Nur: Wie viel des Lichts, das die Satelliten auffangen, stammt wirklich von Straßenlaternen und nicht aus anderen Quellen? Ein Team von Forschenden aus Deutschland, den USA und Irland hat diese Frage am Beispiel der US-amerikanischen Stadt Tucson zum ersten Mal beantwortet. Die waren aber nicht auf dem Golfplatz von Tucson, der nachts wunderbar erleuchtet ist. Warum die nachts so leuchtet? Das war nicht die Frage.

Die Studien sind hier und da zu lesen.

Ich weiß nicht, ob man sich über das Ergebnis freuen oder ärgern soll. Die Studien haben gezeigt, dass 26 % ±4% des Lichts, das man vom Himmel aus messen kann, von der Straßenbeleuchtung stammt.

Kann man davon etwas sparen? Vielleicht. Leider gibt die Studie keinen Aufschluss darüber, was "Licht" und was "Verschmutzung" ist. Denn Straßenbeleuchtung kann man so oder so bauen. Ist sie vernünftig geplant und ausgeführt, sieht man vom Himmel aus nur beleuchtete Streifen, die man Straße nennt. Die Leuchten sieht man als dunkle Schatten. Wenn man von oben Leuchte sieht, ist die Beleuchtung eher Mist. Denn wozu strahlt eine Laterne Licht nach oben ab?

Vielleicht hätten sich die Forscher mit der LVK der Straßenlaternen von Tucson beschäftigen sollen. Denn das Licht von den beleuchteten Straßen ist keine Lichtverschmutzung, sondern Nutzlicht. Dass es leider nach oben entfleucht, ist unvermeidbar, weil sich die Augen der Beobachter immer höher befinden.  Dennoch finde ich das Ergebnis interessant. Wo kommen die 74%±4% Emissionen her, die den Mond erhellen? Beleuchtete Rinder strahlen die bestimmt nicht ab.

Der Coronaherbst und Licht

Dass man mit Licht Wunder bewirken kann, kann man seit Jahrzehnten lesen. Gerade im Herbst der mittlerweile milden Breitengrade macht sich fehlendes Licht bemerkbar. Gegen Ende des Herbstes hatten bis letztes Jahr viele Deutsche arg wenig Vitamin D im Blut. Und das ist zwar nicht fatal, aber nicht viel gesünder. (hier)

Was aber hat das mit Corona zu tun? Heilt man Corona mittlerweile mit Licht? Könnte klappen. Aber was bestimmt wirkt, ist die Stärkung der Immunabwehr durch Licht. Es ist nicht nur das UV-Licht, dass sich da durch die Vitamin-D Bildung in die Lebensvorgänge einschaltet. Viele Menschen verbringen etliche Tage und Wochen im Herbst in Gefilden, wo die Sonne noch für die Vitamin-D Produktion genügend UV aussendet. Denn im Zeitraum von November bis Februar reicht die Lichtintensität hierzulande nicht aus, um die körpereigene Synthese überhaupt in Gang zu setzen. Wir bleiben dieses Jahr brav zu Hause. Und das wird sich im Winter rächen.

Viele Leute, darunter auch Ärzte, denken, Vitamin D hätte etwas mit den Knochen zu tun. Falsch ist es nicht, nur nicht hinreichend. Die Kommunikation zwischen den Körperzellen hängt ganz wesentlich von Vitamin D ab. Und das Institut, dessen Chef derzeit die Bundesunke* gibt, das Robert-Koch-Institut, schreibt dazu dies
"Darüber hinaus ist Vitamin D an weiteren Stoffwechselvorgängen, bei der Bildung von Proteinen beziehungsweise der Steuerung einer Vielzahl von Genen beteiligt. Dies ließ in den vergangenen Jahren die Vermutung zu, dass Zusammenhänge zwischen der Vitamin-D-Versorgung und chronischen Krankheiten bestehen und damit gleichzeitig neue Präventionsmöglichkeiten entdeckt werden könnten. Im Hinblick auf Bluthochdruck, Diabetes mellitus Typ 2 sowie kardiovaskulären und Krebskrankheiten konnten zwar Zusammenhänge in Beobachtungsstudien gefunden werden, bislang jedoch keine Beweise für kausale Beziehungen. " (2019)

Wer sich bis Oktober nicht genügend Vorräte an Vitamin D angespart hat, tut gut daran, seinen Arzt oder den Apotheker zu fragen. Nicht Wenige haben nach der Bestimmung des Vitamin D-Spiegels in seinem Blut nicht mehr gewundert, warum sie so schlapp waren. Die allgemein nützliche Medizin, die man auch ohne ärztliche Hilfe verschreiben darf, Lebertran, will ich lieber nicht erwähnen. Sonst kehren die Leser nicht zurück. Aber Abhilfe tut Not. Weihnachten werden wir nicht nur deswegen in den Sielen hängen, weil die Weihnachtsmärkte ausfallen. Und die alljährliche Grippe kann dieses Jahr auf einen mächtigen Verbündeten zählen.

  • Die Bundesunke war der legendäre Präsident der Bundesanstalt für Arbeit, Josef Stingl. Er handelte sich als Verkünder der monatlichen Arbeitslosenstatistiken den Spitznamen „Bundesunke“ ein.

Licht wird gesund - Langsam und in Raten

Wenn irgend jemand es gewollt hätte, wäre es längst geschehen, die Umlenkung des Lichts vom Sehen zur Gesundheit. In der Gedankenwelt der Ahnungslosen macht man ja Licht, um etwas zu sehen. Manchmal unter der Bettdecke, damit Mama nicht entdeckt, was man so alles sehen will. Manchmal verwandelt man eine ganze Kulturlandschaft in den Look von Las Vegas, um die Stadt mit Licht zu verzaubern. (Dass das Licht manchmal die Stadt entzaubert, kommt öfter vor als man denkt.)

Vorbei damit! Licht will gesund sein. Wer will sowas? Die Lichttechniker – allen voran ihre internationale Zentrale CIE. Wenn die nur allein unterwegs wäre … In den USA ringen gleich drei Riesen darum, wer die Regeln für lichtmäßig gesunde Gebäude schafft (hier). IES ist die größte lichttechnische Gesellschaft Amerikas. Ach was, der Welt! Nicht doch, die intergalaktisch größte Ansammlung von Lichttechnikern. Da kommt dann ein Unbekannter namens UL – unbekannt weil deren Name nicht nur in den USA auf jedem Elektrogerät steht. UL will auch gesunde Gebäude zertifizieren. Da bleibt der reine Kommerz nicht draußen vor der Tür. Die Firma WELL will auch. Lichttechnisch gesunde Gebäude … zertifizieren … ?? Gibt es ungesunde, die durch das Licht so geworden sind? Falls ja, wer ist dafür verantwortlich?

Wenn Leute einer Prüfgesellschaft freiwillig Geld geben, um ihr Produkt zu prüfen, wollen sie es gegenüber anderen hervorheben. Wogegen kann sich ein lichttechnisch sicheres Gebäude hervorheben? Gegen unsichere, versteht sich. Da sich die geprüften Objekte weltweit an den Fingern einer Hand zählen lassen, muss wohl der gesamte übrige Bestand an Gebäuden ungesund sein. Wegen Licht!

Ich würde nicht so böse sein, dass ich diese Schlussfolgerung ziehe. Ich leite hundsgemeinerweise andere dazu an, genau das zu tun. Was mein Institut nachgewiesen hatte, war dass die Gebäude, die mit sog. BAP-Leuchten ausgestattet waren, gemäß dem deutschen Arbeitsschutz eine Gesundheitsgefährdung darstellten (hier). Diese Studie ist hieb- und stichfest, wie die Anwälte der Firmen festgestellt hatten, die uns verklagen wollten.

Richtig böse war hingegen ein gewisser Alan Hedge, Professor für Ergonomie, der das Sick Building Syndrome großflächig in den USA und in der UK untersucht hatte. Das seinen Untersuchungen gehört die Beleuchtung zu den wichtigsten Ursachen der krank machenden Einflüsse von Gebäuden. Dazu gibt es sogar einen längeren Fernsehfilm „Das Geheimnis des Norfolk House“. Seine Studien wie unsere waren bis in die 1990er Jahre durchgeführt und vor der Jahrhundertwende veröffentlicht worden. Doch weder er noch wir waren die ersten. Der erste mir bekannte Artikel über die gesundheitlichen Wirkungen von Licht war veröffentlicht worden, als ich gerade keine Windeln mehr brauchte. Das war ein gewisser Prof. Hollwich, ein deutscher Ophthalmologe. Kurz nach ihm veröffentlichte ein gewisser Weston einen Artikel, der sich gewaschen hatte. Auch Weston war ein Ophthalmologe. Offenbar sind die Herren echt penetrant.

Weston schreib: „Befürworter des in Mode gekommenen Helligkeits-Engineering haben empfohlen, dass ideale visuelle Bedingungen dann herrschen, wenn eine gleichförmige Helligkeit im Gesichtsfeld hergestellt wird. Es gibt nichts in der Physiologie, was diese Vorstellung unterstützt. (...) Es gibt eine inhärente Eigenschaft der modernen künstlichen Beleuchtung, die nicht anstrebenswert ist. Das ist ihre Konstanz - eine vielgelobte Eigenschaft, von der behauptet wird, sie begründe die Überlegenheit der künstlichen Beleuchtung gegenüber der wechselhaften natürlichen Beleuchtung. Jedoch, auch wenn Konstanthaltung von Bedingungen für einige kritische Sehaufgaben anstrebenswert ist, Konstanz ist eine nervtötende und abstumpfende Eigenschaft der künstlichen Beleuchtung.“ (Weston, 1954)

Wer hatte eigentlich die „Konstanz“ zum Gütekriterium erhoben“? Z.B. diejenigen, die schrieben: “Die künstliche Beleuchtung von Innenräumen muß den Forderungen der Gesundheit und Schönheit entsprechen, dabei zweckmäßig und wirtschaftlich sein.” (DIN 5035 aus dem Jahr 1935). Also musste die Beleuchtung, um der Gesundheit zu dienen, seit 1935 örtlich und zeitlich gleichmäßig sein. Und rund um die Uhr.

Die CIE sagt aber seit 2019 „das richtige Licht zur richtigen Zeit“, was übrigens vom ZVEI, dem Zentralverband der elektrotechnischen Industrie stammt und ein paar Jahre älter ist. Und woran arbeiten deren Experten fleißig? An EN 12464-1, einer Beleuchtungsnorm, die genau dasselbe Licht egal wann und wo auf der Welt vorgibt. Bei so viel Chuzpe bleibt einem die Spucke weg. Ach, wenn es nur Chuzpe wär! Diese Norm führt eine neue obere Mindestgrenze ein, unter die eine Beleuchtungsstärke nie sinken darf. Und das dient der Sehleistung und dem Sehkomfort! So z.B. darf an einem CAD-Arbeitsplatz die Beleuchtungsstärke nie unter 1.000 lux sinken. Wer versucht, dies einem Konstrukteur zu erklären, nämlich dass seine Sehleistung davon profitiert und er einen gehobenen Sehkomfort erlebt, darf - wenn er Glück hat - ein Gelächter hervorrufen. Im Ernstfall muss er um sein Leben fürchten. (etwas pointiert dargestellt hier)

Soll die Zukunft der Beleuchtung von denen gemacht werden, die die Vergangenheit vermasselt haben, wie sie selber zugeben? Zwar darf sich jeder vom Saulus zu Paulus verwandeln. Aber Organisationen, die Produkte oder Normen erzeugt haben, und dies wider besseres Wissen, können nicht einfach Asche auf ihr Haupt streuen. Daher will  die CIE alles beim Alten lassen und „gesundes Licht“ oben darauf. Wie das wird kann man ahnen, wenn man an neue Lampen denkt, die in alte Fassungen geschraubt werden dürfen. Oder an Retrofit-LED … vor denen der ZVEI warnt. Sie können sogar brandgefährlich werden.

Dass die CIE es nicht beim Altem belassen darf, haben übrigens zwei Herrn, Luckiesh M. und A.J. Pacini in einem Buch scharf kritisiert: "Light and Health: A Discussion of Light and Other Radiations in Relation to Life and to Health". Das war 1926.