27.08.2014
Heute fand ich zwei alte Fotos, die mich an ein großes Dilemma erinnerten. Vor langen Jahren hatte ein Kunde von uns das Problem, dass seine Mitarbeiter nicht wie anständige Büromenschen an getrennten Tischen saßen, sondern an einer langen Schlange. Aus einem bestimmten Grund. Und deswegen sollte die Schlange beibehalten werden. Die Schlange war nicht so schlimm wie die Arbeitsplätze am Band (oberes Bild 2005 als zukunftsträchtig gepriesen, unteres Bild real 1975), weil sie einen Sinn hatte: visuelle Kommunikation. Kam jemand in den Raum, guckten alle ihn an. Ging der nach einem Gruß an einen bestimmten Arbeitsplatz, wussten die anderen Bescheid. Gefiel die Sache einem nicht, konnten alle dies an seiner Mimik ablesen. Deswegen sollte die Schlange bleiben und so beleuchtet werden.
Ich drückte den Wunsch des Kunden den Kollegen aus einer bekannten Firma für Lichttechnik in die Hand und sagte noch dazu, seine Planer müssten auch die Norm DIN 5035 (insbesondere Teil 7) adäquat umsetzen, weil wir bei einer schlechten Lösung garantiert vor der Einigungsstelle landen würden. Und der Richter kannte keine Gnade, weil wir ein wichtiges Urteil vom Bundesarbeitsgericht umzusetzen hatten. Das höchste Arbeitsgericht von Deutschland hatte der Firma aufgetragen, alles dem Stand der Technik entsprechend zu gestalten, damit deren Betriebsrat keine MItbestimmung bei der Einführung neuer Arbeit geltend machen konnte. Ich hatte alles zu begutachten und zu bestätigen.
Die gefundene Lösung für die Beleuchtung ließ mich erschauern: Am Ende hingen zwei Lichtbänder fast genau über den Köpfen der Mitarbeiter, was man bereits als falsch propagiert hatte, bevor die Planerkollegen überhaupt mit dem Studium für Lichttechnik begonnen hatten. Wie waren die auf die glorreiche Idee denn gekommen? Sie erklärten, so müssten die Leuchten in einem Raum hängen. Leider stünden die Arbeitsplätze alle falsch. Der Auftrag hatte aber gelautet, genau diese Arbeitsplätze der Norm DIN 5035-7 entsprechend zu beleuchten.
Jahre später hatte ich selber den Auftrag, eine Beleuchtung für eigentlich unmögliche Arbeitsplätze auszudenken. Es saßen eine bis zu sechs Personen auf einer Fläche von 18 m² und wollten alle mit jeweils einem Monitor arbeiten. Eigentlich gesetzwidrig, aber die waren Mitarbeiter der Leute, die die Gesetze machten, gegen die verstoßen wurde. Zudem waren das keine „normalen“ Arbeitnehmer. Ihr Alter konnte zwischen 16 (Azubi) und etwa 77 Jahren liegen, ein Altbundeskanzler.
Geht so etwas? Geht! Wir konnten nicht nur eine hohe Zufriedenheit bei den Erleuchteten ernten. Der Hersteller machte aus unserem Testobjekt später sogar eine erfolgreiche Produktgattung.
Und was war mit der Norm? Die muss man richtig lesen. Sie bestand nämlich nicht nur aus einem Teil 7, sondern aus vielen. Und im Teil 1 stand geschrieben, was eine Beleuchtung zu tun hatte. Diesen Aufgaben entsprechend wurde eine neue Beleuchtung konzipiert, und nicht Leuchten an der Decke verteilt, wie in der Norm Teil 7 eingezeichnet. Wir hatten ja einen Lichtplaner beauftragt und keinen Elektromonteur, der auch mal Leuchten an die Decke heftet.
Einen Mangel hat die Norm dennoch gehabt, der sich in den neuen Versionen (DIN EN 12464-1) fortgesetzt hat: Es heißt: „Diese Europäische Norm legt Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten in Innenräumen fest, die den Erfordernissen für Sehkomfort und Sehleistung für Menschen mit normalem Sehvermögen gerecht werden.“ Oder sind es zwei Mängel?
Zum einen wusste man auch vor 50 Jahren, dass Sehleistung für den größten Teil der Arbeitnehmer keine Rolle spielt, was die Beleuchtungsstärke angeht. Das hatte man experimentell festgestellt, so etwa 1961, insbesondere für Büromenschen. Deswegen war die Grundlage deutscher Normen zur Beleuchtung von Arbeitsstätten das Erscheinungsbild des Arbeitsraums. So hieß es 1971 (der Autor war maßgeblich an der Erarbeitung der Normen der Reihe DIN 5035 beteiligt, wenn nicht bestimmend):
Jetzt soll die Grundlage Sehleistung sein? Merkwürdig, wo doch die Angaben über die Beleuchtungsstärke so ähnlich sind? Und ganz ähnlich wie früher klingt die Angabe der Beglückten: „… für Menschen mit normalem Sehvermögen gerecht …?“ Was machen dann die anderen? Gucken sie in die Röhre?
So müsste die Angabe der Zielgruppe in der Norm heißen, wenn sie gesetzeskonform ist: „Die Beleuchtung muss … den Bedürfnissen der Menschen für die Gestaltung der visuellen Umgebung gerecht werden. Im Falle von Arbeitsstätten umfasst die Zielgruppe Personen mit einem Alter zwischen 16 und 65 Jahren, von denen ein überwiegender Teil eine Sehhilfe trägt: …“ Wenn in den kommenden Jahren das Renteneintrittsalter höher wird, muss die Zielgruppe anders heißen. So hat neulich mein Ausschuss eine Norm zu Smart Metern und Elektromobilität verabschiedet, deren Zielgruppe jeder Mensch aus der EU ist, der einen Vertrag mit einem Stromversorger abschließen darf. Es genügt nicht, wenn nur junge Leute mit gesunden Augen ihren Stromzähler ablesen können oder ihre Autobatterie richtig aufladen können.
Wem und was nützen Normen, die für Menschen mit normalem Sehvermögen gelten, wenn in manchen Bereichen bis zu 70% der Arbeitnehmer Brillenträger sind?
07.08.2014
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.
25.06.2014
Heute Morgen trete ich verschlafen in einen Zug ein, so verschlafen wie man sein kann, wenn man eine Sitzung um 9 Uhr in einer 600 km entfernten Stadt besuchen will, und dazu noch eine Stunde Bahn fahren muss. Mit dieser Bahn fahre ich öfter vom Flughafen nach Stuttgart zum Hauptbahnhof. Vorher fliege ich von Berlin zum dortigen Flughafen. Diese Flieger nennt man Pyjamabomber, weil sie voll Leute sind, aus deren Anzug unten die Pyjama-Jacke noch rausguckt. Arbeitermaschine nennt man sie auch, weil Touristen und Lustreisende so früh nicht aus dem Bett kommen.
Die S-Bahn präsentiert sich immer in Form eines ratternden Ungeheuers. Heute ist sie aber ganz anders. Ein neuer Zug. Was macht ihn aber so angenehm? Ich musste nicht lange rätseln. Die Waggons sind mit LED beleuchtet. Von jemandem, der Ahnung hat, nicht nur von Beleuchtung. Diese beherrscht das ganze Design, ohne allerdings vorzuherrschen. Sie gestaltet den Raum. Beleuchten tut sie auch.
Leuchten und Beleuchten - Das ist, was die LED besser kann als andere Leuchtmittel, nicht nur etwas besser!
Den wahren Wert erkenne ich, als ich abends zurückfahre. Ein guter alter Zug mit einer wunderbaren Beleuchtung mit Leuchtstofflampen. Ich wollte nicht einmal den Zug betreten. Eine wahre Trauerveranstaltung. Frisches Licht war heute Morgen gewesen.
(Anm.: So schön die Bilder auch sind, das Original sieht um Längen besser aus.)
24.04.2014
Keine Ahnung! Ich kenne nur den Spruch „Blau macht schlau“. In der Schule kannten wir die Sache in anderer Form: „Sei schlau, mach blau!“ Seit es einigen „Forschern“ gelungen ist, mit unhaltbaren Methoden dem Rest der Welt weiszumachen, dass ein hoher Blauanteil im Licht Schüler schlauer machen soll, schwelgt die Presse in hohen Tönen von Lichtwirkungen wundersamer Art. Eigentlich müsste man die Forscher und die Berichterstatter dazu verdonnern, ein paar Tage unter Blaulicht zu arbeiten. Und dann die Zunahme an Schlauheit, Pardon, Intelligenz messen.
Wenn der Pfeil den Bogen verlassen hat, ist er schwer wieder einzuholen. Eigentlich arbeiten Forscher seit langem an den jetzt verballhornisierten Wirkungen des Lichts. Ein gewisser Hollwich, Professor für Augenheilkunde in der Stadt, aus dem gleich zwei erfolgreiche Krimireihen kommen (Tatort in der ARD und Wilsberg im ZDF), hatte bereits in den 1940er Jahren ermittelt, dass wichtige Körperfunktionen von dem Licht in der Umgebung beeinflusst wurden. Licht und Strahlung als Therapie waren schon viel früher bekannt. Einen Bezug von Krebserkrankungen und Licht hatte man bereits in den 1950er Jahren vermutet. Dass viele Störungen des Menschen in der Arbeitswelt mit Licht zusammenhingen, hatte Hollwich in den 1960er Jahren mit der Leuchtstofflampe begründet.
Aktiv etwas mit Licht zu verbessern, anstatt sich mit Störungen zu beschäftigen, das hatten die Forscher vor, die 1984 nachgewiesen hatten, dass man mit künstlichem Licht die zirkadiane Rhythmik beim Menschen verstellen kann. Damit wollte man die Schichtarbeit, insbesondere in der Kerntechnik, „sicherer“ machen. Leider wären die Mittel zu brachial; man hätte 10.000 lx in die Augen knallen müssen, damit der Mitarbeiter noch morgens um 03:00 Uhr wach bleibt. Mittlerweile ist der „Bedarf“ an Licht, um die Bestrahlten wach zu halten, drastisch gesunken. Man hat sich darauf geeinigt, dass „blau“ im Licht ausreicht, um wundersame Wirkungen auszulösen. Allerdings glauben die Protagonisten wohl selbst der Story nicht, was man deutlich aus ihren Versuchsanordnungen ablesen kann. Sie verändern nämlich die ganze Gestaltung der Beleuchtung, nennen aber später nur die Lichtfarbe als Ursache der von ihnen - angeblich - festgestellten Wirkungen. (links Ausgangssituation, rechts die Testanordnung).
Kann einer von diesen Bildern schlau werden? Die Forschenden wollen die unterschiedliche Wirkung der beiden Szenarien damit erklären, dass der Raum rechts im Bild bläulicheres Licht erhalten hat. Ansonsten nichts? Was ist mit den grellen Lichtleisten auf dem linken Bild? Und die dunkle Decke, die die Blendung steigert? UNten sieht man noch eine andere Szene, ausnahmsweise nicht aus einem Büro:
Wenn es nicht gesagt worden wäre: Wer würde annehmen, dass es sich bei diesen Bildern um die gleiche Warte handelt? Hier sollte nachgewiesen werden, dass eine circadian optimierte Beleuchtung ein Arbeiten ohne Unterdrückung der Melatoninproduktion ermöglicht.
Manche Wirkungen sind tatsächlich erklärungsbedürftig, denn sie beruhen angeblich auf der Melatoninunterdrückung, was man sich nachts gut vorstellen kann; sie treten aber tagsüber auf, wo im Blut kein Melatonin vorhanden ist. Bei dem letzten Bilderpaar würde ich behaupten, die Wirkung beruhe auf der hellen Decke und auf der insgesamt helleren Raumerscheinung.
Mich erinnert die ganze Sache fatal an die Äthertheorie. Diese wurde von hochrangigen Wissenschaftlern wie Huygens oder Newton hochgehalten. Der Äther (griech. αἰθήρ [„aithḗr“], der (blaue) Himmel‘) ist eine hypothetische Substanz, die im ausgehenden 17. Jahrhundert als Medium für die Ausbreitung von Licht postuliert wurde. Man konnte nämlich nicht erklären, warum sich Licht im Universum ausbreiten konnte, denn nach dem damaligen Wissen musste dafür Materie vorhanden sein. So erfand man einen Stoff, der vollkommen durchsichtig war, und elastischer als Stahl, aber die Planeten ungehindert ziehen ließ. Und Gewicht hatte diese Materie auch nicht. Trotz aller Rückschläge in der Erklärung verwarf Newton die Theorie nicht und schrieb lediglich: „Denn was der Äther ist, weiß ich nicht.“. Der war doch der blaue Himmel! Newton und andere haben etwas beobachtet, was sie mit ihrem Wissen nicht erklären konnten. So haben sie den Äther erfunden, den es nicht geben kann, um die Erklärung wissenschaftlich zu untermauern.
Wir wissen häufig nicht, was wir tun. Das aber mit höchster Präzision. Wer sich dafür interessiert, was die Medien daraus machen, kann sich hier amüsieren oder nach Formulierungen wie „Digitaler Jetlag“, „Das blaue Display-Monsterchen“ oder „Schlaflos durch Smartphones“ googeln. Wer die Sache ernst nimmt, kann meine Beiträge in Licht zu den DIN-Expertensymposien lesen, die jährlich stattgefunden haben, und von dort aus die Literatur der angeführten Experten suchen.
21.04.2014
Dumme Frage! Die Lichtfarbe macht doch die Lichtquelle … oder? Wenn man den Angaben in den Normen glaubt, wird die Lichtfarbe davon bestimmt, wie das Leuchtmittel aus Strom Licht macht. Wenn man dann für seine Arbeitsplätze Lampen sucht, kann man zwischen ww, nw oder tw aussuchen. Echt?
Ich denke, eher nicht! Ein Leuchtmittel ist doch ein physikalisches Objekt, das immer das macht, was man ihm befiehlt. Es ist aber immer noch von der Physik seiner Umgebung abhängig. So sehen Menschen in verschiedenen Teilen der Welt - bei gleichem Leuchtmittel = Sonne - unterschiedliche Farben, wenn sie ins Wasser glotzen. Schlimmer noch, wenn sie in der Brühe schwimmen und fotografieren. Das Meer ist mal schwarz, mal rot. Das kannten schon die alten Römer, daher haben wir das Schwarze Meer und das Rote. Und deren liebstes Meer - Mare Nostrum - leuchtete so blau wie nie ein anderes Meer. Das Geheimnis? Plankton bzw. der Mangel davon! Und als der Nil so komisch mit seinen Farben aussah - Abteilung biblische Plagen - war kurz davor die Insel Santorini in die Luft geflogen. Auch der Name vieler Berge in der Türkei (lila) oder einer Bergkette in Australien (Blue Mountains) steht für die Abhängigkeit der Farbe von der Physik der Umgebung. Die schönen Abendszenen von William Ashcroft in über 500 farbenfrohen Aquarellen waren Folge des Ausbruchs des Krakatau am 27. August 1883. Sogar der „Schrei“ von Munch soll Folge dieser Katastrophe sein.
Lange her? Vor ein paar Tagen habe ich den Nachweis fotografiert, dass die Lichtfarbe in einem Arbeitsraum eher von Dreck bestimmt wird. Wie das? Einfach: Menschen auf der Welt haben sich daran gewöhnt, dass das Licht immer funktioniert – na, ja, fast immer. Auf die Idee, dass Licht einer Wartung bedarf, kommen nur idiotische Fachleute, auf die man nicht hört. Recht so, Fachleute sind eh immer bisschen …
Die Bilder zeigen zwei Räume, in denen die gleiche Beleuchtung installiert ist. In dem einen Raum wurden vor der Aufnahme die Lampen und Leuchten geputzt. Den anderen haben wir seinem Schicksal überlassen. Beide Fotos sind garantiert unphotoshopped und mit der gleichen Kamera in der gleichen Einstellung aufgenommen. Ich schätze mal, dass etwa 1000 K in der Farbtemperatur zusammenkommen. (Wie viele kWh, besser GWh, jagen wir in die Luft, indem wir unsere Lampen nicht putzen? Dabei hat es schon Goethe gewusst, dass die Lampen geputzt werden müssen.)