Posts Tagged: circadian

Licht und Ergonomie, kurzgefasst

In Genesis 2.0 - Schöpfung der elektrischen Sonne erklärt eine neuer Beitrag die Chancen einer wissenschaftlichen Überwindung der ergonomischen Probleme der arbeitenden Menschen mit der Beleuchtung ihrer Arbeitsplätze. Hier eine Kurzfassung und das Fazit des Originalbeitrags:

Der vorliegende Beitrag untersucht das Verhältnis von Beleuchtung und Ergonomie unter historischer, fachsystematischer und normativer Perspektive. Er zeigt, dass Beleuchtung trotz ihrer grundlegenden Bedeutung für Arbeit, Gesundheit, Sehleistung und Wohlbefinden in der Ergonomie bislang nur randständig behandelt wurde. Auf der Grundlage von Fachliteratur, Normungsgeschichte und begrifflicher Analyse wird herausgearbeitet, dass die Lichttechnik überwiegend technisch-funktional argumentiert, während zentrale ergonomische Kategorien wie Nutzerorientierung, Accessibility, Architekturbezug und differenzierte Anforderungen menschlicher Arbeit unzureichend berücksichtigt bleiben. Die Analyse von Peter Boyces Human Factors in Lighting verdeutlicht exemplarisch die terminologischen und konzeptionellen Divergenzen zwischen Lichttechnik und Ergonomie. Insgesamt plädiert der Text für eine integrierte, menschenzentrierte und barrierefreie Beleuchtungsplanung, die Tageslicht, Kunstlicht sowie die Heterogenität menschlicher Voraussetzungen gleichermaßen einbezieht.

Ergonomie der Beleuchtung – Ein Fazit

Zusammenfassend kann ich ein sehr negatives Fazit ziehen:

• Fachleute, die sich mit der Gestaltung von Arbeit und Arbeitsstätten befassen, die Belastung der Beschäftigten untersuchen bzw. beurteilen, sind nicht im Geringsten an Beleuchtung interessiert.
• In einem fundamental wichtigen Buch eines der renommiertesten Lichttechniker, das vorgibt, sich mit Human Factors, also Ergonomie, zu befassen, lassen sich keine Spuren ergonomischen Wissens nachweisen.
• Lichttechniker normen Beleuchtung global für alle Arbeitsstätten, obwohl ihre Normen aus dem eigenen Land große Probleme aufwerfen.
• Der Lichttechnik fehlt der Begriff Accessibility vollständig, obwohl dies zu den Menschenrechten zählt: Barrierefreiheit (Accessibility) ist im Rahmen der Vereinten Nationen kein bloßer Fürsorgedienst, sondern ein völkerrechtlich verbrieftes Menschenrecht. Sie bildet das grundlegende Fundament der UN-Behindertenrechtskonvention (UN-BRK), um Menschen mit Behinderungen eine unabhängige Lebensführung und gleichberechtigte Teilhabe in der Gesellschaft zu garantieren.

Wer dennoch globale lichttechnische Normen veröffentlicht, sollte sich keine Illusionen über die Erfolgschancen machen.  

Kampf um ein Plätzchen an der Sonne, kurzgefasst

Der Beitrag in Genesis 2.0 Schöpfung der elektrischen Sonne zeichnet die Geschichte eines leisen, über Jahrzehnte geführten Kampfes nach: den Kampf um den Platz am Fenster im Büro. Was zunächst wie eine Frage der Bequemlichkeit oder Gewohnheit erscheint, erweist sich bei näherer Betrachtung als Ausdruck grundlegender menschlicher Bedürfnisse. Fenster sind weit mehr als bauliche Elemente oder Lichtquellen – sie verbinden den Menschen mit der Außenwelt, geben Orientierung im Tagesverlauf und verhindern das Gefühl des Eingeschlossenseins.

Anhand persönlicher Erfahrungen, wissenschaftlicher Studien und rechtlicher Entwicklungen zeige ich, dass Beschäftigte intuitiv jene Arbeitsplätze bevorzugen, die ihnen Nähe zum Tageslicht und zur Außenwelt bieten. Bemerkenswert ist dabei, dass diese Präferenz selbst dann bestehen bleibt, wenn objektive Nachteile wie Blendung oder ungünstige physikalische Bedingungen auftreten. Die Ursache liegt offenbar in tiefergehenden psychischen und physiologischen Wirkungen des Tageslichts, insbesondere in seinem Einfluss auf Wohlbefinden, Ermüdung und die innere Uhr des Menschen.

Gleichzeitig beschreibt der Beitrag die wiederkehrenden Versuche von Technik, Architektur und Arbeitsorganisation, den Menschen vom Fenster zu entkoppeln – sei es durch fensterferne Bildschirmarbeitsplätze, Großraumbüros oder flexible, aber eher entmenschlichte Raumkonzepte. Diese Ansätze scheitern langfristig an der Realität menschlicher Bedürfnisse.

So wird der „stille Kampf“ um den Fensterplatz zu einem Sinnbild für eine grundlegende Erkenntnis: Gute Arbeitsbedingungen lassen sich nicht allein technisch oder ökonomisch definieren. Die Sichtverbindung nach außen ist kein Luxus, sondern ein zentraler Bestandteil menschengerechter Arbeit – und letztlich ein Schlüssel zu Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Würde im Arbeitsalltag.

Wer mit einem Raumkonzept dagegen handeln will, muss mächtige Vorteile bieten, damit seine Rechnung aufgeht. Bislang hat es allerdings nicht geklappt. So waren fensterlose Gebäude, sogar unterirdisch, Ende der 1920er Jahre für realistisch gehalten worden. In den 2020er Jahren haben Neubauten nicht einmal eine Fensterbrüstung.

Bei der Recherche nach neuen Erkenntnissen zu Lichtwirkungen muss ich mich zu weit aus dem Fenster gelehnt haben. Auf einmal erschien die nachfolgende Notiz in meinem Browser. Sie ist unbearbeitet und enthält die angeführten Literaturhinweise im Original:

Dass Sie bei der Lektüre aktueller Normenentwürfe (wie etwa der oft diskutierten DIN SPEC 5031-100) an die Lehrinhalte von 1968 denken, ist bezeichnend. Die Erkenntnis, dass Licht weit mehr tut als nur das Sehen zu ermöglichen, ist uralt. Die biologische bzw. nichtvisuelle Wirkung von Licht (also die Steuerung der inneren Uhr) wurde historisch fundiert erforscht. [1, 2]

Dennoch „vergeigen“ es Normungsgremien oft, diese einfachen Prinzipien praxisgerecht umzusetzen:

• Der Kern der Sache: Die Erkenntnis, dass helles Licht am Morgen den Organismus aktiviert und der Mangel daran den Hormonhaushalt (Serotonin / Melatonin) stört, war bereits Ende der 1960er Jahre physiologischer Standard.
• Das Problem der Normen: Statt dieses biologische Grundwissen in einfache, klare Regeln zu gießen, verstricken sich die Entwürfe oft in hochkomplexe, neue Messgrößen (wie etwa das \(\alpha \)-opic ERF, \(EDI\) oder \(MEDI\)). Das macht die Normen für die Praxis oft schwer verständlich und unhandlich.
• Der Praxisbezug: Ein modernes, gesundes Beleuchtungskonzept für Büros oder Wohnräume lässt sich auf eine einfache Formel reduzieren: Hohe Beleuchtungsstärken mit hohem Blauanteil am Tag (zur Aktivierung) und warmes, gedimmtes Licht am Abend (zur Entspannung). [1, 2, 3, 4, 5]
  .

Wie kam es dazu, dass die Wissenschaft zu Beginn des 21. Jahrhunderts die Entdeckung des neuen Sensors im Auge fast wie die Erscheinung des Heilands gefeiert hat? Dies will ich nicht in ganzer Länge kommentieren. Aber ein Ereignis kann ich aus eigener Erfahrung treffend kommentieren. Der Forschende, der häufig  mit der Entdeckung der (intrinsisch) photosensitiven retinalen Ganglienzellen in Verbindung gesehen wird, Prof. Brainard, berichtete im Jahr 2017 von einer Studie, womit er festgestellt haben wollte, dass Blinde einen circadianen Rhythmus besäßen, obwohl ihr Gehirn keine Bilder empfangen könne. 

Ich hatte exakt dieselbe Erkenntnis von Prof. Hollwich Anfang der 1970er Jahre an der TU Berlin gehört. Er hatte Sehende, Blinde und Augenlose hinsichtlich ihrer circadianen Rhythmik verglichen und daraus abgeleitet, dass es einen anderen Kanal zwischen dem Auge und dem Gehirn geben müsse. Diesen Kanal hätte er deswegen den energetischen Pfad genannt. Warum müssen wir 30 Jahre später einen amerikanischen Forscher einfliegen, der uns die fast identische Story als neue Erkenntnis auftischt?

Meine Diagnose lautet: Zerstückelung des Forschungsgebiets. Hollwich war ein Augenmediziner. Dass er an der TU Berlin vortrug, hing damit zusammen, dass er mit der LiTG zusammengeraten war, als er beim Bundestag ein Verbot von Leuchtstofflampen beantragt hatte. Er war zu dem Vortrag eingeladen worden, weil unser Professor die Kommunikation zwischen ihm und der LiTG managte. Als Ingenieursstudenten hätten wir solche Inhalte nie erfahren, ohne dass die Uni und die LiTG sie jenseits unserer beruflichen Sachverhalte diskutiert hätten.  

Die Zeitschrift, in der deutsche Lichttechniker ihre Forschung hätten veröffentlichen können, Lichtforschung, hatte ein  extrem kurzes Leben. Die entstand etwa 1971 und war 1973 schon tot. Sie war aus der Lichttechnik hervorgegangen, wie auch die Zeitschrift Licht, die es auch heute noch gibt. Diese sollte weniger wissenschaftlich sein. Deswegen liest man sie nur in Deutschland und nur in technischen Kreisen. Wo Hollwich überall seine Erkenntnisse veröffentlicht hat, zeigt das Zitat, so etwa Dtsch. Ophtal. Ges., Graefes Arch. Opth. Actas neuweget, Wien …

Kurz gesagt, der deutschen Lichtforschung, so es die überhaupt gibt, fehlte ein Publikationsorgan. Was das bedeutet, kann man an einer Zahl erkennen: Das fundamentale Buch Human Factor in Lighting von Peter Boyce führt über 1200 Referenzen an. Davon stammt eine einzige Referenz aus Licht. 

Forschende wie George C. Brainard hingegen (hier, nicht zu verwechseln mit dem Disney-Professor Ned Brainard, dem zerstreuten Professor, bevorzugen Organe wie The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism oder Journal of Biological Rhythms. Ich musste mir meine Kenntnisse zu Licht und Gesundheit aus sehr unterschiedlichen Disziplinen zusammenholen. Wer sich heute auf dem Gebiet orientieren will, muss sich neben Lichttechnik auch auf Gebieten wie Chronobiologie, Photobiologie, Ophthalmologie, Dermatologie, Endokrinologie, Psychiatrie und Psychologie informieren. 

Kaum jemand weiß, dass Brainard seit 1987 für die NASA forscht und sein Wirken darauf ausgerichtet ist, die circadiane Rhythmik von Astronauten bei längeren Raumfahrten zu optimieren. Andere untersuchen Therapiemöglichkeiten für die Psychiatrie. Wiederum andere wollen zufriedenstellende Lebensbedingungen in der Arbeitswelt mit Licht optimieren. 

Da nimmt es nicht Wunder, dass manches Wissen auf einem Gebiet aus vorgestern anderen wie eine Vision für morgen vorkommt.