Licht und Ergonomie
15.07.2025
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Manche Dinge finden sich nicht zueinander, obwohl man sie fast immer im gleichen Kontext vermuten darf. Überraschenderweise gilt dies für Beleuchtung und Architektur, allerdings erst seit etwa 1925. Da half nicht einmal, dass der Staat im Dritten Reich Lichttechniker und Architekten zur Zusammenarbeit zwingen wollte. Er hatte nämlich vor, die Leistung des deutschen Arbeiters mit Hilfe der Beleuchtung zu steigern (s. hier). Dazu gründete der Staat eine Behörde, die auf den seltenen Namen “Schönheit der Arbeit” hörte. Deren Chef, der später Kriegsminister werden würde, Albert Speer, wusste als Architekt von der Bedeutung des Lichts. Er ließ sogar einen Spielfilm dazu drehen, das einfach “Licht” hieß. Mehr zu dem Thema hier)
Jahrzehnte später, Speer war schon 10 Jahre tot, saß ich zufällig mit einem Architekturprofessor und dem Geschäftsführer des DIN-Normenausschusses Bauwesen (NABau) an einem Kindergeburtstag und erzählte ihnen, dass die Normen für Lichttechnik und für das Bauwesen unkoordiniert miteinander entstünden. Beide Herren erschraken und wollten dagegen sprechen, taten es aber lieber nicht. Dem war so.
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Dass es dem so war, hatte ich beim Studium im Fachbereichs Umwelttechnik der TU Berlin gelernt. Zur Zeit seiner Gründung gehörten Lichttechnik und Akustik, die ich studierte, neben den Instituten für Architektur dazu. Uns war es damals nicht gelungen, unsere Vorlesungen und Laborübungen Architekturstudenten schmackhaft zu machen. Deswegen war ich später zu Arbeitswissenschaft und Ergonomie migriert, weil mein Doktorvater glaubte, dort bessere Forschungsbedingungen zu Wirkungen des Licht auf die Arbeit vorzufinden. Klarer Fall von Denkste!
So freute ich mich 1981 wahnsinnig über das Buch Human Factors in Lighting von Peter Boyce. Human Factors ist das amerikanische Synonym für Ergonomie. Nach langer Suche fand ich in dem Buch aber nichts zur Ergonomie. Auch die dritte Ausgabe des Buches (2014) ließ Ergonomie missen. Unter dem Akronym IEA (eigentlich International Ergonomics Association) führt Boyce International Energy Agency an.
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Insbesondere bezüglich Tageslicht glänzten alle besagten “Wissenschaften” durch Nichtwissen. So hatte das Standardwerk IESNA LIGHTING HANDBOOK (2006) der US-amerikanischen Lighting Engineering Society für Tageslicht und Human Factors gerade mal eine halbe Seite (von 1002) übrig.
Ich habe versucht, die Lücke zu füllen, angefangen bei den Begriffen (hier). Im Rahmen eines Projektes Tageslicht (Tageslicht nutzen – Bedeutung von Dachlichtöffnungen für Ergonomie, Architektur und Technik), bei dem ein hervorragender Architekt und ein Institut für Bauwesen beteiligt waren, habe ich mit meiner Frau zusammen die Ergonomie des Lichts behandelt, dessen Bericht hier zum Download steht. Die beiden anderen Teilberichte sind in dem Buch enthalten (hier )
Irgendwie verwunderlich, dass man im Jahre 2025 diese Aspekte in Erinnerung rufen muss, wo doch die fundamentale Arbeit zu Tageslicht und Arbeitswelt schon Ende der 1960er-Jahre geschrieben worden war. Damals war ich noch Zuschauer. Die Arbeit war das Werk von Ellen Collingro und Georg Roessler, der Ideengeber und Betreuer Prof. Jürgen Krochmann. Das Ergebnis steht kurz und bündig seit 1975 in der Arbeitsstättenverordnung: Arbeitsräume müssen eine Sichtverbindung nach außen haben. Die Langfassung in ihrer letzten Form (Technische Regeln für Arbeitsstätten - Beleuchtung und Sichtverbindung - ASR A3.4, Ausgabe Mai 2023) ist hier abrufbar.
Kurzsichtige Kinder wegen Sonnenmangel und iPhone
12.06.2025
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Als healthylight.de das Licht der Welt erblickte, wollte ich die Wirkungen von Licht auf den Menschen kommentieren. Dass Licht allein keine Probleme schafft, sondern häufig in Tateinheit mit einer technischen Errungenschaft, dem Smartphone, hätte ich nicht unbedingt thematisieren wollen. Ein Artikel einer internationalen Gruppe Forschender tut genau das. Der Titel "Myopia and Daylight: A Combination of Factors" (Kurzsichtigkeit und Tageslicht - Eine kombinierte Wirkung von Faktoren). Der Artikel erscheint demnächst in Frontiers in Medicine – Ophthalmology, geschrieben von 9 hochkarätigen AutorInnen aus 6 Ländern.
Im Abstract des Artikels liest sich das Ergebnis wie eine Horrormeldung: In urbanen Teilen von Süd- und Ostasien sind Heranwachsende derzeit zu 80% bis 90% kurzsichtig. Man spricht von einer Epidemie. Diese ist die die Corona-Jahre sogar beschleunigt worden. Der Effekt sei weltweit zu beobachten. Ursache: Ständige Beschäftigung mit dem Smartphone bei sehr kurzen Sehentfernungen + geringe Lichtmengen, weil die Kinder und Jugendlichen das Tageslicht meiden. (Hier kann man sich melden, um von der Veröffentlichung des Artikels zu erfahren.) Bis dahin kann man sich in der Berliner U-Bahn umsehen, wie viele Menschen etwa so gucken wie auf dem Foto. Es ist aus Sapporo, könnte aber auch aus Berlin sein.
Die Entstehung der Kurzsichtigkeit geht über eine "Pseudokurzsichtigkeit", die man immer erfährt, wenn man längere Zeit in dier Nähe schaut. Das gibt sich nach einer Weile, wenn man in die Ferne schaut. Wer aber in jungen Jahren ständig Nahseharbeit leistet, bei dem kann das Auge auf Dauer kurzsichtig werden.
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Bei mir hat die Kurzsichtigkeit junger Menschen als Thema eine sehr lange Historie. Als ich 1971 einen Laborversuch mit 200 Probanden veranstaltete, war 50% von ihnen kurzsichtig. Und zwar dauerhaft. Diese Probanden waren allesamt Studenten und unter 25 Jahre alt. Zu diesem Zeitraum betrug der Anteil Fehlsichtige in der gesamten deutschen Bevölkerung weit unter 50%. In meiner Studie mit 273 Profifußballern der ersten Bundesliga zur gleichen Zeit fand sich ein einziger Mann mit einer Fehlsichtigkeit. Er trug Kontaktlinsen. Diese Probanden waren etwa gleich alt wie die Studenten. Irgendwas muss da falsch gewesen sein, wenn deutsche Menschen einer Altersstufe einmal mehr Kurzsichitge aufweisen als die Gesamtbevöklerung Fehlsichtige überhaupt. Und ein andermal nur einen einzigen aus der Gruppe.
Im Jahr 1975 fing ich an, ähnliche Daten bei Büromenschen zu sammeln. Siehe da, es gab im Büro kaum Kurzsichtige, aber zu mehr als 50% Weitsichtige. Dabei habe ich festgestellt, dass etwa 30% der Büromenschen entweder die falsche Brille hatte oder gar keine, obwohl sie/er eine gebraucht hätte. Deswegen schlug ich vor, alle Beteiligten durch einen Sehtest durchzuschleusen. Meine eigenen mittlerweile etwa 2.000 Probanden mussten aus untersuchungstaktischen Gründen da durch. Die Ergebnisse überzeugten die Berufsgenossenschaften, und sie entwickelten den ersten medizinischen Test für Bildschirmarbeiter (G 37). Die Idee übernahm die EU-Bildschirmrichtlinie 90/270/EWG, und sie kam mit der Bildschirmarbeitsverordnung (BildscharbV) 1996 nach Deutschland zurück. Am Ende wurde daraus AMR 14.3 „Tätigkeiten an Bildschirmgeräten“, eine vorgeschriebene Angebotsvorsorge, die der Arbeitgeber anbieten muss.
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Die Hersteller von Computern, die gleichzeitig Hersteller von Bildschirmgeräten waren, haben sich vehement gegen solche Konzepte gewehrt. Nach deren Meinung könne es keine physiologischen Wirkungen geben, die von Bildschirmen ausgehen. Während die Normung der Arbeitsplätze die Sehentfernung möglichst groß machen wollte, sich aber aus praktischen Gründen aus 450 mm bis 600 mm einigte, wollten die Hersteller bei der üblichen "Leseentfernung" bleben, für die die Augenärzte Augenkorrekturen 330 mm vorsahen. Da konnte man die Bildschirme voller packen. Damals war die Größe der Bildschirme nämlich beschränkt. Und man konnte an einen Computer nur den Bildschirm anschließen, den der Hersteller vorgesehen hatte.
Sehphysiologen ermittelten zwar, dass die ideale Sehentfernung etwa 2 m sein müsste, damit man einen Bildschirm mit entspanntem Auge betrachten konnte. Dies war aus verschiedenen Gründen nicht sinnvoll. Und die Schrift sollte 20 Bogenminuten groß sein. Die Hersteller setzten sich in der Normung durch und so wurde mit ISO 9241-3 von 1992 eine kurze Sehentfernung von 330 zugelassen. Rund 20 Jahre später kam es schlimmer, ISO 9241-303, der Nachfolger von ISO 9241-3, empfahl sogar dies: "Anwendungen für ausgewählte Benutzergruppen wie Jugendliche sollten mit einer Schrifthöhe von 11 Bogenminuten für eine Sehentfernung von 250 mm versehen werden, damit man größere Mengen an Informationen auf handgehaltenen Geräten sichtbar machen kann."
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Das war nicht der einzige Grund für die Misere, die in dem kommenden Artikel beschrieben wird. Die Hersteller von Mobilgeräten ignorieren auch noch eine andere Erkenntnis, die vor fast 50 Jahren in die Normung eingeflossen war: Bildschirme müssen entspiegelt sein. Aber Tablets und Handys mit matten Displays sehen nicht so schick aus. Das ist mit ein Grund dafür, dass die Benutzer das Helle meiden.
Der überaus wichtigere Grund besteht aber darin, dass die Bedeutung der künstlichen Beleuchtung für funktionelles Sehen gesunken ist. Man braucht zum Lesen von Büchern oder Betrachten von Bildern kein Licht mehr. Das Licht stört bestenfalls. Hierzu habe ich eine längere Abhandlung geschrieben (s. "Selbst verdienter Niedergang der elektrischen Sonne" in Çakir, Ahmet E.. Genesis 2.0 - Schöpfung der elektrischen Sonne ). Dort wird beschrieben, warum der Triumpfzug der elektronischen Displays, die heute zwischen Millimetern bis zu einem Kilometer groß sein können, die Beleuchtung aus funktionellen Gründen ganz oder teilweise überflüssig gemacht hat. Durch diesen Vorgang entfällt auch das Umgebungslicht.
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Die Technik hat sich mächtig verändert. Die Sehentfernungen von heute bestimmt kein Hersteller, sondern der einzelne Mensch. Was der tut, wenn seine Sehbedingungen nicht stimmen, hatte ich 1976 mit einem schönen Foto dokumentiert. Dieses wurde in vielen Versionen interpretiert. Die am weitesten gehende Interpretation symbolisiert den Werdegang des Menschen vom Affen bis heute. Für den Werdegang vom homo diurnus zum Maulwurf brauche ich noch eine Abbildung.
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Licht als Umweltvermutzung - Eine Studie der LiTG
16.05.2025
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Die UNESCO feiert wie jedes Jahr Day of Light in Erinnerung an die erste medizinische Operation mit einem Laserstrahl. Was kaum jemand feiert bzw, betrauert ist der Verlust der Nacht. Ich habe den Weg des Lichts von einer göttlichen Gabe in der Mythologie und in der Bibel hin zum Wohlstandmüll des 21. Jahrhiunderts in dem Buch Genesis 2.0 - Schöpfung der elektrischen Sonne ausführlich dargestellt (hier oder da) Der Verlust der Nacht war des öfteren Thema in diesem Blog (hier und da). Dennoch hat mich eine Studie veröffentlicht durch die LiTG (Deutsche Lichttechnische Gesellschaft e.V.) richtig umgehauen.
Die Studie trägt den Titel "Außenbeleuchtung und Umweltaspekte" und endete meine Vorstellungen zur nächtlichen Beleuchtung mit dem folgenden Satz : "Die Ergebnisse der vorliegenden Studien lassen den Schluss zu, dass es kein »insektenfreundliches« Licht gibt." (LiTG Publikation 49). Bis ich den Satz gelesen habe, war ich der Meinung, dass manches Licht doch unschuldig daran wäre, dass in Deutschland fast 90% der Fluginsekten das Zeitliche gesegnet haben. Ihnen folgten die Vögel, die von Fluginsekten leben.
Doch bei Insekten und deren Fressfeinden bleibt es nicht. Das nächtliche Licht hat ökologische Auswirkungen auf Fauna wie Flora. In der Studie werden Ergebnisse zu dem Auswirkungen des Licht auf Spinnen, Fische und sonstige aquatische Organismen, Amphibien, Vögel, Säugetiere, Fledermäuse und Pflanzen gesichtet und kommentiert.
Zunächst wird die Nacht als "biologischer" Lebensraum betrachtet (Chronotop), was man in dem Buch Genesis etwas anders, aber kaum anders deutbar darstellt: "Und Gott sah, dass das Licht gut war. Da schied Gott das Licht von der Finsternis und nannte das Licht Tag und die Finsternis Nacht… Gott machte die beiden großen Lichter, das größere, das über den Tag herrscht, das kleinere, das über die Nacht herrscht, auch die Sterne." Gen 1,16
Danach wird eine wahrlich fatale Wirkung der Definition des Lichts vor 101 Jahren kommentiert. Die größte Vereinigung lichttechnischer Gesellschaften der Welt, die CIE, behauptet seit 1924, Licht sei durch die Empfindlichkeitskurve des menschlichen Auges definiert. Das so definierte Licht macht uns blind gegenüber den Problemen des restlichen Lebens auf dem Planeten, dessen Augen mitnichten das sehen, was wir sehen. Den meisten Menschen wird nicht einmal durch das sie umgebende Grün der Natur bewusst, dass fast alle Pflanzen fundamental anders sehen als Menschen (zum Fehlempfindungen bei Experten z.B. hier).
Nicht-visuelle Wirkungen ... häufig kommentiert in diesem Blog , kommen zur neuen Geltung, weil auch Pflanzen wie Tiere ihre circadianen wie circannualen Rhytmen pflegen. Das Licht bringt nicht nur den Tagesrhythmus durcheinander, sondern auch den Jahresrhythmus. So kommen ganze Ökosysteme durch das nächtliche Licht durcheinander.
Für mehr empfehle ich, die Studie selbst zu lesen. Erfreulicherweise stellt die LiTG die Studie kostenlos zur Verfügung (hier)
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International Day of Light
16.05.2025
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Die UNESCO feiert wie jedes Jahr Day of Light, den Jahrestag er ersten medizinischen Operation mit einem Laser. Die LiTG hat sich zu diesem Anlass etwas Interessantes einfallen lassen. Sie hat Day of Light in Tag des Tageslichts umbenannt.
Aus diesem Anlass stellt die LiTG am 16.05.2025 alle Publikationen, die „Tageslicht“ beinhalten, kostenfrei zur Verfügung:
- Tageslicht kompakt - Tageslichttechnik und Tageslichtplanung in Gebäuden
- Hinweise zur europäischen Tageslichtnorm DIN EN 17037
- Zur farbmetrischen und nicht-visuellen Wirkung von Verglasungen auf das Tageslicht in Räumen
- Stellungnahme zur tageslichttechnischen Qualität des Sonnenschutzes nach DIN 4108-2
- Über die nicht-visuelle Wirkung des Lichts auf den Menschen
Mehr zu lesen hier.
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Integratives Licht vertagt bis auf Weiteres
04.02.2025
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Es war einmal … So fangen orientalische Märchen an. Es wird einmal … kann man zu Beginn der Reise jeder Technologie lesen. Man fängt klein an und steigert sich mit zunehmender Geschwindigkeit. Es endet in Infinity. Marketingleute hören es nicht gerne, aber die Erfolgskurve ist der Drachenschnur abgeguckt.
Nach etwa 80 Jahren V(λ)-Kurve war es so weit. Man hörte auf zu behaupten, man könne die Lichtwirkungen alle irgendwie auf die Beleuchtungsstärke zurück führen und diese mit einem Messgerät präzise bestimmen. Diesen Unsinn glaubt nur noch der Arbeitsschutz. Andere die schlauer sein wollten, haben eben die integrative Beleuchtung erfunden. Sie soll neben der Wirkung auf das Sehen auch die auf die Gesundheit berücksichtigen. Vor allem soll sie nur positive Wirkungen auf den Körper und die Psyche ausüben.
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Eine Meldung, die ich gerade auf den Tisch bekam, sagt nunmehr, dass es eine solche Beleuchtung sobald nicht geben wird. Sie besagt, dass
ISO/CIE 8995-1, Light and lighting - Lighting of work places - Part 1: Indoor
am 31, Januar 2025 erschienen ist.
ISO/CIE 8995-1 war zuletzt im Jahr 2001 aus der einstigen Norm zur Ergonomie der Beleuchtung ISO 8995-1 entstanden. Sie hatte mit der Vorgängernorm nur die Nummer gemein. Immerhin! Ergonomisch wurde sie nie. Angewendet auch nie. Die CIE hatte in ihren über 100 Jahren seit ihrer Gründung auch nie eine Beleuchtungsnorm gemacht. Warum, erkläre ich ein andermal. Aber warum man eine solche Norm überhaupt schreiben musste, wo es doch eine europäische dazu gibt (EN 12464-1), die in allen EU-Ländern gilt, werde ich nie wissen. In welchem Land sie angewendet werden soll, ist unbekannt. Die mir bekannte Zahl geht gegen Null. Das entspricht vermutlich der Wahrheit.
Wie dem auch sei, die Norm wurde vor vier Tagen veröffentlicht. Bei dem Tempo, in dem sie entstanden ist, ist ein Nachfolger in ca. einem Vierteljahrhundert zu erwarten. Daher ist wichtig zu wissen, dass die Norm zur Planung einer integrative Beleuchtung keine Vorgaben enthält. Aber viel BlaBlaBla zum Thema. Aber der Rest der Norm lässt unschwer erkennen, worum es sich dreht: Um Beleuchtungsstärken in allen Lebenslagen. Die müssen mittlerweile auch für die Helligkeit herhalten. So wird eine neue "Beleuchtungsstärke" eingeführt, mean ambient illuminance, auf Deutsch mittlere Umgebungsbeleuchtungsstärke (oder ähnlich, Übersetzung steht noch aus). Sie errechnet sich aus
Ēamb = (Ēv wall1 + Ēv wall2 + Ēv wall3 + Ēv wall4 + Ēceiling) / 5
den mittleren Vertikalbeleuchtungsstärken auf den vier Wänden eines Raum zuzüglich der in Richtung Decke, geteilt durch 5. Die Beleuchtungsstärke, die den meisten Planungen zugrunde gelegen hat, die Horizontalbeleuchtungsstärke wird ausgeklammert, weil der Fussboden meistens dunkel sei und somit wenig zur Helligkeit beitägt. Sehr interessant, weil alles was die Beleuchtung so angeht, z.B. Blendung oder eben die integrative Wirkung auf die Gesundheit, davon ausgehend bestimmt wird, dass ein Mensch bei der Arbeit etwa 40º nach unten guckt. Nach der Meinung der neuen Norm sieht er dort nur dunkel. Ebenso interessant die Frage, wo sich die Wände in einem Großraumbüro befinden.
Ich denke, die neue Norm wird eine heilsame wikrung haben. Da kaum jemand in der Lage ist, die zu lesen, werden die Bauherren hoffentlich in Fragen zur Beleuchtung einen Lichtplaner engagieren. Der wird zwar die Norm auch nicht lesen. Aber das ist gut so.
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