Licht und Human Factors

07.08.2014

Human Factors nochmal!

Vorgestern hatte ich mit Zahlen aus einem Buch belegt, wie es um die Beziehung von Lichttechnik und Ergonomie bzw. Human Factors steht (Tabelle wieder unten). Es steht nicht gut. Heute habe ich mir das Zahlenwerk noch einmal angesehen. Für die traditionelle Lichttechnik steht es auch nicht so gut. Wie ich dazu komme?

Wenn hierzulande Experten über Licht reden, dauert es keine ganze Minute und einer sagt etwas von Lux, meistens gefolgt von einer Zahl, nämlich 500. Sie scheint eine Naturkonstante zu sein. Mit dieser Zahl wird die „Stärke“ der Beleuchtung charakterisiert, und deswegen heißt die Größe „Beleuchtungsstärke“. Zwar kann man die Stärke, d.h. die Intensität der Beleuchtung ohne die Richtung des Lichts, woher es kommt oder wohin es fliegt, gar nicht charakterisieren, weil die Menge weniger wichtig ist als die Richtung. Was nützt mir 10.000 Lux auf dem Hinterkopf, wenn ich das Gesicht davor sehen will?

Dennoch hat sich unsere Fachwelt darauf geeinigt, aus einem Vektor einen Skalar zu machen, indem man die Richtung fest vorgibt und nicht mehr erwähnt. Licht kommt immer von oben - und geht nach unten. Da die Lichttechnik Jahrzehnte lang versucht hat, die Natur nachzuahmen, muss diese Richtung etwas damit zu tun haben. Steht die Sonne bei uns nicht dauernd im Zenit? Leider nicht. Das tut sie in den Tropen, aber auch dort recht selten. An den Wendekreisen macht sie es gar nur einmal im Jahr, und das nur mittags. Dafür stehen unsere Sonnen, die elektrischen Leuchten, stets auf dem Zenit, sprich an der Decke. Das ist kein Naturgesetz, und es ist in Wohnräumen lange nicht mehr die Regel. Nur in Arbeitsstätten fällt das Licht immer von der Decke nach unten. 

Egal, deutsche Lichttechniker können nicht ohne die 500 lx horizontal! Was denkt wohl der Autor des analysierten Buches? Siehe da! Das Wort Leuchtdichte - d.h. dessen englische Version - ist das zweithäufigste Wort, wenn man von „the“ oder „of“ absieht. Man müsste eigentlich noch zwei oder drei Begriffe hinzuzählen, die in der Tabelle nicht enthalten sind, weil dazu die deutschen Pendants fehlen, z.B. „Lightness“ oder „Luminous exitance“. Dann käme „Leuchtdichte“ oder was die bedeuten soll, an die erste Stelle. In der Straßenbeleuchtung ist sie seit Jahrzehnten das Maß aller Dinge, d.h. die Lichtplanung erfolgt auf der Basis dieser Größe. Immer wenn man Lichtwirkungen beschreiben will, kommt man an der Leuchtdichte nicht vorbei.

Ich bin bislang bei allen Gremien und Fachleuten abgeblitzt mit dem Anliegen, die Leuchtdichte als Maßstab für die Beleuchtung allgemein einzuführen. Die Idee ist weder neu noch von mir. Als sie in der Straßenbeleuchtung eingeführt wurde, war ich noch ein kleiner Schüler. Und mancher, bei dem ich abgeblitzt bin, hatte die damalige Entscheidung mitgetragen oder gar mit herbeigeführt. So what?

Schlichte Erkenntnis: Wenn Du den herrschenden Interessen zuwiderhandelst, blitzt du ab, auch wenn du recht hast. Oder der Blitz trifft dich. Etwas schwerer zu verstehen: Das herrschende Interesse betrifft auch mich, weil es meinen Beruf wahrscheinlich so nicht gegeben hätte, wenn man sich nicht einfache Regeln oder Größen ausgesucht hätte, die den Welthandel mit „Licht“ ermöglichen. Die "wahre" Grundgröße ist Lumen (lm). Daran misst man z.B., ob man seine Energie sinnvoll eingesetzt hat oder nicht (lm/W ist wieder in aller Munde, s LED-Diskussion überall). Ob man die Lumen an der Decke vernünftig auf die Arbeitsplätze verteilt hat (lm/m²), liest man an der Beleuchtungsstärke (lx). Also? Die Größe (Horizontal-)Beleuchtungsstärke dient zum Nachweis der Erfüllung des Auftrags durch den Planer. Mit der Leuchtdichte kann erstens kein Laie etwas anfangen. Und zweitens: sie ist verdammt schwer nachzumessen. 

So weit, so gut. Dumm ist nur, dass es nicht erst seit vorgestern fast unwichtig ist, wie viel Licht auf der Arbeitsfläche ankommt, seit wir ein Übermaß an Licht erzeugen können.  Das stets angeführte  Argument der Sicherheit und des Arbeitsschutzes sollte man am besten auch vergessen. 1 lx (in Worten EIN LUX) reicht, um eine Arbeitsstätte sicher zu evakuieren. Dass die Sehleistung ziemlich egal ist, sofern es sich nicht um anspruchsvolle Sehaufgaben handelt, wusste man bereits 1960 (!). Deswegen suchte man in den 1970ern nach einem Kriterium für die Festlegung von Beleuchtungen und fand als Kriterium…? Das Erscheinungsbild der gebauten Umgebung. Und diese wird nicht durch die Beleuchtungsstärke bestimmt, sondern durch die Verteilung von Leuchtdichten und Farben. Bestimmt! Dumm nur, dass man sich viel Mühe geben muss, um einem Auftraggeber dies zu dokumentieren. 

eigentlich sollte man lieber in der Vergangenheitsform sprechen. Moderne Rendering- und Simulationsverfahren auf Basis von Raytracing und Light Tracing (insbesondere Path Tracing und Bidirectional Path Tracing) haben die lichttechnische Planung revolutioniert, da sie die physikalische Ausbreitung von Licht exakt nachbilden. Obwohl Light Tracing Leuchtdichten im Raum punktgenau und fotorealistisch berechnen kann, bleibt die Beleuchtungsstärke (Em in Lux) in Normen wie der DIN EN 12464-1 oder der ASR A3.4 weiterhin der primäre rechtliche Vorgabewert für Arbeitsstätten.

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