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Licht und Gesundheit - 10. Symposium

Lang, lang ist es her, als ich das Projekt "Licht und Gesundheit" vom Staat finanziert haben wollte. Eine Stelle (das Arbeitsministerium) interessierte sich dafür, hatte aber nur 100,000 DM zur Verfügung. Sie winkte ab, als ich sagte, dafür könne ich prüfen, ob man die Frage, dass Licht die Gesundheit des arbeitenden Menschen beeinfluuse, überhaupt beantworten kann. Die zweite, mit richtig Geld ausgestattet, Humanisierung des Arbeitslebens, sagte gleich ab: "Beleuchtung ist nicht 'humanisierungsfähig'." So haben wir das Projekt mit eigenen Mittel durchgeführt und in Selbstverlag veröffentlicht (Bericht letzte Ausgabe hier,   in English hier). Und das jetzt.

Das Arbeitsministerium hat übrigens recht gehabt. Mit einem Projekt, welcher Größe auch immer, hätte wr auch die Frage beantworten können. So findet "2019 ... die Traditionsveranstaltung „Licht und Gesundheit“ bereits zum zehnten Mal statt. Das Symposium wird zum ersten Mal von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) gemeinsam mit der Technischen Universität Berlin (TU Berlin) und der Deutschen Lichttechnischen Gesellschaft (LiTG) ausgerichtet." so der Flyer.

Warum is es so schwierig, die Einflüsse des Lichts auf den Menschen zu bestimmen? Ist doch einfach? Dieses Bild zeigt, warum wir noch sehr lange forschen, lernen, diskutieren und uns irren werden, bis wir einigermaßen sicher sind: Mit Licht ist die Welt heller.

Alte Zöpfe - neu geflochten


Gestern hatte ich noch frohen Gemüts die kommende Norm für das Tageslicht verkündet. Die stellt manches anders dar als unsere gute alte DIN 5034, deren Geschichte 1935 begonnen hatte. Warum nicht, Normen müssen turnusmäßig überprüft werden, damit man sie "anpasst", was nicht selten eine Fehlerbehebung darstellt. Der Fortschritt besteht darin, dass man anerkennt, dass man Fehler machen kann. Eine Art Aufklärung im Normenwesen, auf die eine der innovativsten Branchen der Weltgeschichte, Elektrotechnik, noch eine Weile warten wird. Dann wird die kreative Vielfalt an Steckern weltweit verschwinden. Amen.

Wie man dem obigen Bild entnehmen kann, geht die Aufklärung wohl nicht ans Eingemachte. Das Bild ist zwar gegenüber DIN 5034 "modernisiert" worden, indem es jetzt einen sog. Zieltageslichtquotient gibt und einen anderen Mindestzieltageslichtquotient (Kandidat für die nächstjährige Wahl des gepflegten Beamgeschwurbels, wofür aber Beamte nichts können). Der Verlauf des Tageslichtquotienten ist derselbe. Musste auch so sein, weil dieser das Verhältnis von Beleuchtungsstärken außen und innen ist, horizontal …

Ist was? Keinem fällt auf, dass hier etwas mit etwas ins Verhältnis gesetzt wird, das nicht existiert. Draußen, in der weiten weiten Welt, hängt die Himmelsglocke über einem, und die horizontal gemessene Beleuchtungsstärke gibt es tatsächlich. (Ob sie relevant ist, und ggf. wofür, steht auf einem anderen Blatt.) Drinnen gibt es die auch – allerdings nur unter künstlicher Beleuchtung. Ich hatte eine ganze Abhandlung darüber verfasst (hier), dass diese Größe eher zur Verwirrung beiträgt denn zur Erleuchtung. Sie wurde viel gelesen und gerne überlesen. Hier geht es aber um eine kräftige Benachteiligung von Tageslicht. Diese beruht darauf, dass technische Größen, die einer labormäßigen Messung des Lichts dienen, die aber kaum ein Verhältnis zu Sehvorgängen aufweisen (z.B. kann man Beleuchtungsstärken addieren, aber keine physiologischen Wirkungen), als Grundlage für Beleuchtung mit Tageslicht heranzieht.

Wo liegt das Problem? In der Definition der Beleuchtungsstärke. Sie ist eigens dafür geschaffen worden, eine Kenngröße zu haben, die vollkommen ohne Berücksichtigung der Verteilung der Lichtquellen über einer Stelle die dort ankommende Lichtmenge beschreibt. Im Labor macht sie Sinn, ohne Zweifel. In der Praxis macht sie dann Sinn, wenn man sie in der richtigen Ebene misst. Und diese hat man vor anno Tobak in die Horizontale gelegt, weil den Bürokraten ihr Blättchen dort lag, das sie beschriften sollten oder lesen. (So ganz stimmt es nicht, in der "Büro-Antike" war das Schreibpult geneigt.) Passte auch ganz gut zu der Anordnung der Leuchten an der Decke.

Bei nicht ebenen Sehobjekten, die nicht in der vorgeschriebenen Ebene liegen, macht die Größe wenig Sinn. Dafür hat man die zylindrische B. erfunden, die erstens kaum einer versteht, und zweitens in kleinen Arbeitsräumen kaum Sinn macht. Das kann man mit offiziellen Dokumenten belegen, die einen wichtigen Fehler aufweisen. Sei's drum. Das Tageslicht fällt fast immer seitlich ein, außer man hat Dachoberlichter. Deswegen ist eine Horizontalbeleuchtungsstärke, die das Tageslicht erzeugen soll, nur eine Rechengröße. Die gibt es einfach. Mit Sehen hat sie allerdings relativ wenig zu tun. So wie es keine Vertikalbeleuchtungsstärke bei einer Deckenbeleuchtung gibt. Das Licht kommt von oben und kann daher nicht waagrecht fliegen. Das Licht fliegt - trotz Einstein - immer geradeaus.

Was kommt heraus, wenn man eine Größe dort misst, wo sie existiert, und mit etwas vergleicht, was es nicht gibt? Unsinn. Und der wird neu genormt. Den Unsinn kann man noch steigern: die Ebene, in der die Beleuchtungsstärke gemessen wird, ist seit einigen Jahrzehnten an den meisten Arbeitsplätzen irrelevant. Auf dem größten Teil der Büroarbeitplätze findet man auf dem Tisch Krims Krams, Kaffeetassen oder Blumentöpfe. Ähhh, falls die Blumen die Energieeffizienzwelle überlebt haben. Neue Fenster lassen kein Infrarot ein und aus und schneiden genau diejenigen Teile des Tageslichts ab, die die Pflanzen brauchen. Macht aber nichts, unsere neue Beleuchtungswelt ist humanzentriert und nicht gemüsebezogen. Für Pflanzen gibt es ein eigenständiges Regelwerk (hier) Die optimiert Tageslichtnutzung und künstliche Beleuchtung nach den Anforderungen der Innenraumbegrünung. So der Titel. Wenn man wegen der Energieeffizienz das Tageslicht beschneidet, installiert man halt Lampen zu den HCL-Lichtern.

Leinenzwang für Lichttechniker

 

In Deutschland wird alles, was durchgehen und Schaden anrichten kann, an die Leine gelegt. Die ganz wilden, die Hengste, sogar an die Kandare. Bei Hunden reicht vorerst eine Leine.

Als ich bei einer Satiresendung von einem Leinenzwang  für Politiker hörte, fiel mir sofort die Gilde der Lichttechniker als weiterer Kandidat für’s Anleinen ein. Sie verdient das Prädikat „gefährlich“ in mehrfacher Hinsicht. (Obwohl: ohne die Lichttechniker wäre die Welt wohl eine andere, aber nicht bessere.) Mir fallen gerade folgende Beispiele ein.

Erfindung der BAP-Leuchte: Eine der wunderbaren Lösungen, für die man lange das Problem suchen musste. Die Leuchte wurde so etwa 1967 erfunden. Mädchenname: Dark light Leuchte (mehr dazu hier). Das geeignete Problem entstand etwa 1977. Eine Studie des Arbeitsministeriums hatte gezeigt, dass Bildschirmbenutzer unter Augenbeschwerden litten. Unter den Ursachen waren auch Spiegelungen auf Bildschirmen zu finden. Schwupdibus wurde die Leuchte zur Bildschirmarbeitsplatzleuchte umgetauft, durch zwei eigens dafür geschaffene Normen (DIN 66234-7 und DIN 5035-7) zum Stand der Technik erklärt und für viel Geld in deutsche Verwaltungen gebracht. Die Studie, die nachwies, dass sie dem Arbeitsschutz widerspricht, erschienen 1990, wird ungern zitiert, aber deren Titel hat sich zum Renner gemausert: Licht und Gesundheit. (letzte Ausgabe hier) Unzählige Kongresse haben unter dem Titel stattgefunden. Es gibt sogar Professuren dafür.  Der Titel war wie gemacht für das Marketing für Licht. Präzise gesagt: Er war dafür gemacht. Das weiß ich, weil ich ihn erfunden habe, weil es mich ärgert, das man das Licht unter’n Scheffel stellt. So lasst euer Licht leuchten vor den Leuten.  Warum bloß lesen die Leute nur den Titel  meiner Arbeit? Die BAP-Leuchte assoziiere ich immer mit dem Nihilit von Kafka. Etwas kafkaesk war ja deren Mädchenname: dark light. Kann Licht dunkel sein?

LED in KfZ-und Straßenbeleuchtung: Die LED hat neben vielen guten Eigenschaften auch zwei schlimme (hier und da): unerträglich hohe Leuchtdichten und Flimmern. Für beide gibt es Lösungen, die zu einer guten Beleuchtung führen können. Nicht nur in der Theorie. Viele gute praktische Beispiele gibt es auch. Dennoch haben sich Auto- und Fahrradscheinwerfer zu einer Pest der Straße entwickelt, und das nicht nur in der Nacht. Sie blenden rund um die Uhr. Gegen die Straßenbeleuchtung klagen mittlerweile Bürger erfolgreich (hier und da). Hätte man LED-Beleuchtung mit Hilfe vorhandenen Wissens entwickelt, wäre es unwahrscheinlich, dass es überhaupt zu Beschwerden gekommen wäre.

Die schlimmere Sache ist das Flimmern. Dass hier ein Problem besteht, das die Sicherheit des öffentlichen Verkehrs berührt,  ist länger bekannt (hier und da und dort). Wie die Lösung aussehen kann, etwa ebenso lange:  höhere Frequenzen. Was gibt es dagegen für gute Argumente außer das liebe Geld?

Sparen an der Beleuchtung der Steuerwarten von Kernkraftwerken: Leute, die nicht rechnen konnten, wollten Ende der 1970er Jahre die Notstromdiesel ihrer Kernkraftwerke schonen, weil deren Leistung für wichtigere Aufgaben  eingesetzt werden sollte als für die Beleuchtung. Zum Verständnis: Jedes KKW benötigt 3 Stromversorgungen, die eigene, die aus Fremdnetzen bezogene und die Notstromversorgung. Dafür stehen 5 Diesel bereit. Jedes KKW verbraucht etwa 10% seines Stroms für den eigenen Betrieb. Also bei 700 MW werden 70 MW selbst verbraucht. Die Diesel müssten etwa die gleiche Leistung aufbringen. Da dies zugegebenermaßen schwierig ist, müssen sie nicht so viel. Die die ich kenne, lieferten je 5 MW. Und was verbraucht so eine Beleuchtung? Sagen wir großzügig 10 W pro Quadratmeter und 100 lx. Macht 50 W pro Quadratmeter. Kleine Warten können 50 Quadratmeter groß sein, also braucht man  für die Beleuchtung schlappe 2500 W. Größere Warten mögen entsprechend mehr verbrauchen. So 5 kW für 100 Quadratmeter. Und was macht das gegen 5 x 5 MW? Wenn mir einer die Nullen liefert, die ich hinter’m Komma brauche, schreibe ich das gerne.

Was würden Sie als deutscher Professor sagen, wenn einer mit der bescheuerten Frage an Sie herantritt, wie viel von Hundertster Promille man sparen darf? Bei unserem Professor hätte man nicht genug Zeit, zur Tür zu rennen. Man würde eher zum Fenster hinaus komplimentiert. Man hat wohl deswegen die Frage an einen anderen gestellt. Und der erteilte Absolution (protokolliert im Entwurf KTA 3904 vom Jahre 1987): Es ist unproblematisch, im Falle eines Störfalls die Beleuchtungsstärke in der Warte auf ein Drittel abzusenken. Das Auge adaptiert schnell um.

Zum Verständnis: KTA 3904 ist eine Sicherheitstechnische Regel des KTA, ein Störfall ist ein „In der Kerntechnik ist ein Störfall gemäß § 3 der Strahlenschutzverordnung „ein Ereignisablauf, bei dessen Eintreten der Betrieb der Anlage oder die Tätigkeit aus sicherheitstechnischen Gründen nicht fortgeführt werden kann und für den die Anlage auszulegen ist oder für den bei der Tätigkeit vorsorglich Schutzvorkehrungen vorzusehen sind.“

Man stelle sich vor, dass bei einem Unfall, der halb Europa unbewohnbar machen kann, an der Stelle, an der der Störfall analysiert und beherrscht werden soll, die Lichter plötzlich gedimmt werden! Grauen lass bitte nach! Dabei ist das Grauen nicht einmal komplett. Ohne den Elektriker  wäre er nicht einmal halb so schlimm. In einem mir bekannten Fall (keine Sorge, der Laden existiert nicht mehr) hatte der Elektriker ganze Arbeit geleistet: je ein Drittel der Warte an eine andere Phase angeschlossen. Absenken auf ein Drittel hieß dort, zwei Drittel der Warte ohne Beleuchtung.

Technische Maßnahmen, die garantiert nicht funktionieren können: Lichttechnische Lehrbücher enthalten zwei Lösungen, mit denen man Flimmern vorbeugen kann, die heißen Duoschaltung und Dreiphasenschaltung. Die Duoschaltung versorgt jeweils zwei Lampen mit phasenverschobenem Strom. Dadurch leuchtet die eine Lampe heller, wenn gerade de andere dunkel ist. Die Dreiphasenschaltung heißt so, weil man jede Dritte Lampe an eine Phase des Drehstroms hängt. Ist dasselbe wie die Duoschaltung, nutzt aber die vorgegebene Phasenverschiebung.

Soweit, so gut. Funktionieren könnten die Lösungen, wenn die zwei oder drei Lampen an jeweils der gleichen Stelle befänden. Das können sie aus physikalischen Gründen nicht. Ergo: möglichst nahe beieinander anordnen. Da die meisten Leuchten aber einflammig sind, geht die Sache auch nicht. Also: Auch ohne den superintelligenten Elektriker, der jeweils eine Phase an ein Drittel des Raums zuordnet, ist Pleite programmiert. Leuchten mit Optik besitzen diese, um das Licht einer Lampe umzulenken.  Licht von Lampen in unterschiedlicher Position geht in jeweils andere Raumteile. Jede flimmert also für sich allein, egal in welcher Schaltung.

Und wenn der Elektriker ganz normal ist und tatsächlich jede dritte Lampe an eine Phase hängt? Da kommt der geniale Facility Manager ins Spiel: Weil niemand die 1.000 lx, die einst Norm für Großraumbüros waren, haben wollte, hat  der geniale Dienstleister einfach zwei Phasen abgeschaltet. Die verbleibende Phase erzeugt dann so starke elektromagnetische Felder, dass jegliche „Strahlung“ und Elektrosmog, denen man nachging, in lächerlichen Größenordnungen wären.  Elektrosmog frei Haus.

Sollen wir nu den Hundefänger umbauen lassen, um Jagd auf die Lichttechniker zu machen? Leider würde die Situation nicht ein Deut besser, weil in Deutschland über 95% der Gebäude ohne Zutun eines Lichtplaners beleuchtet werden.

Licht verhindert Sehen - aber effizient

 

Neulich hatte ich vom Redesign meines Lieblingsladens erzählt (hier). Gestern war ich wieder da und nahm die neu beleuchteten Vitrinen genauer unter die Lupe. Die neue LED-aufgepeppte Einkaufswelt scheint eher geschäftsschädigend ausgefallen zu sein. So'ne Ladenvitrine wird nicht zufällig mit Waren gefüllt. Es fängt ganz unten an, wo die Ware lagert, die der Kunde immer sucht. Deswegen bückt er sich ganz unaufgefordert. Kartoffeln, Zwiebeln u.v.a.m. (Ist aber keine Bückware. Die gab es in der verblichenen DDR unter'm Tresen. Sich bücken tat der Verkäufer) Etwa in Augenhöhe findet man Ware, die einem ins Auge springen soll. Teure Käsesorten, Edelschinken u.ä. In der Höhe von Kleinkinderaugen findet man die Quengelware. Meist in der Nähe der Kasse.

Der Glanzeffekt der LED-Beleuchtung trifft nicht das, was glänzen soll, sondern je nach Größe des Kunden und Abstand vom Regal alle verpackte Ware. Nur die Billigware unten bleibt verschont. Sack Kartoffel muss nicht glänzen. Tut auch nicht. Wenn die verpackte Ware auch noch kühl gehalten werden muss, sieht man zuerst die Reflexe auf de Abdeckung, dann auf der Verpackung. Visueller Müll. Die meisten Dinge, die mich interessieren, sehen so aus:

Wer macht denn sowas? Amateure? Nein, die Lichtlein wurden im Rahmen eines Milliardenprogramms installiert in und für Läden, die die effizientesten der Welt sein wollen. Der Händler heiß nicht Tante Emma. Der Ladenbauer liest wohl keine Broschüren von licht.de. Wozu auch, die sind für Amateure. LED holt nicht nur deutsche Tornados vom HImmel (hier). Sie ist für mehr gut.

Der wahre Profi bringt mit Licht Leben in die Bude. Mit LED klappt dies besonders dynamisch. Wenn man an den Tresen entlang geht, guckt und was sucht, bewegt sich die Lichterkette unablässig mit. Mal vorwärts, mal rückwärts. Wie man den Kopf bewegt. Wer was sehen will, muss still halten. (mehr hier)

Man merke: Braucht man bling-bling, nimmt man kleine Lichtquellen mit hoher Leuchtdichte, will man beleuchten, braucht man großflächige Leuchten. Wenn man Deutsches Corned Beef wie Pretiosen beleuchtet, kommt eben das heraus.

Blenden als moderner Sport

 

Der Beitrag im Berliner Tagesspiegel über blendend schönes Radfahren (hier) zog eine deftige Debatte der Betroffenen nach sich. Bislang über 170 Beiträge. Das Interessante: In der Debatte findet man praktisch alle Argumente, die in diesem Blog zur Fahrzeugbeleuchtung angeführt worden sind. Als die da wären

  • grelle Straßenbeleuchtung (hier)
  • der gemeine Ichling - will gesehen werden und blendet (dort)
  • Scheinwerfer blenden (da)
  • Vorschriften helfen nicht (wieder hier)

u.v.a.m. Den knappsten und umfassendsten Beitrag lieferte der Leser macthepirat "LED ist als Fahrzeugbeleuchtung grundsätzlich abzuschaffen da viel zu grell. Das gilt auch für Straßenlaternen."

mellibehse schreibt zu der Feststellung "sofern die Lampen richtig justiert sind. Einige Scheinwerfer blenden derart, ..": "Einige? Fast alle LED-Scheinwerfer!"

klaus 14513 schreibt: "Ich empfinde allerdings die LED Autoscheinwerfer als viel unangenehmer, sie sind ja grundsätzlich schonmal vielfach lichtstärker als jede Fahrradlampe. Selbst bei richtiger Einstellung blenden sie schonmal durch die pure Helligkeit und vor allem durch die "Wippbewegung" eines Autos während der Fahrt. Das fühlt sich für den Gegenverkehr dann wie ein ständiges aufblenden an." Stimmt auch (s. hier). Kfz-Beleuchtung wird im Stand gemessen, aber manche Kfz. fahren manchmal, wenn der Verkehr es zulässt. Als der Lichtstrahl der Scheinwerfer nicht so eng gebündelt war, war das Wippen nicht so tragisch. Aber seit es Xenon-Scheinwerfer gibt. Schön schlimm. Der Gesetzgeber hat deswegen einst vorgeschrieben, dass sie nicht allein als Fernlicht benutzt werden dürfen (hier), Und dass deren Abdeckungen schön sauber bleiben müssen. Daher müssen Waschanlagen für solche Scheinwerfer vorhanden sein. Wenn so einer mit seinen modernen Lichtern einem entgegen kommt, wirkt das nicht entgegenkommend sondern brutal. Wenn er vorbei ist, fällt man erst einmal in ein dunkles Loch. Nannte sich Sukzessivblendung. Ist aber nicht in, seit das Blenden zum täglichen Handwerk des Autofahrerts gehört.

Klappleiterin schreibt: "Komisch, ich fahre viel Fahrrad, aber sowohl als Radfahrer wie auch als Fußgänger fühle ich mich durch falsch eingestellte Fahrradscheinwerfer viel öfter geblendet als durch Autoscheinwerfer." Stimmt (hier). Als Fußgänger geht man nicht oft Autos auf der Gegenfahrbahn entgegen. Mich blenden selbst Kinderfahräder, wenn ich aus einem Fenster im ersten Stock gucke.

"Ich erlebe es so oft, daß vor mir einer fährt, der mit seinem Scheinwerfer die Baumkronen darüber ausleuchtet anstatt den Weg vor ihm. Unlängst bin ich hinter einer durch eine Unterführung gefahren, die mit ihrem Scheinwerfer einen Lichtkegel fast direkt über sich an die Decke der Unterführung warf." Stimmt (hier oder da). Tagfahrlichter scheinen eher den Himmel anzuleuchten als die Fahrbahn. Der Autofahrer will auffallen und erkannt werden. Dafür erkennt man den Rest der Welt nicht mehr so gut. Nennt sich Blendung. Kommt von "blind machen".

Mostrichmeister meint: "Meine Sicht als Radfahrer: Falsch eingestellte Fahrradscheinwerfer sind schon nervig, doch die Blendwirkung von Autoscheinwerfern ist immer noch unübertroffen. Es sei denn, jemand ist mit diesen Lichtern ausgerüstet, die in der Werbung einen halben Canyon ausleuchten. Aufgrund des Preises dieser Minisonnen ist das aber verdammt selten." Stimmt (hier): Asphalt Cowboys und LED. Exzellente Sicht für 7.500 Euro extra. Die Sache mit der Minisonne: Die Leuchtdichte der LEDs reicht bald an die der Sonne (dort): "Egoistenlicht gehört nicht auf die Straße".

daily_mirror meint zu: Fachleute sehen das Problem relativ gelassen angesichts dessen, was sich sonst im Straßenverkehr abspielt. "Das ist wohl wahr: z.B. zunehmend bei Autoscheinwerfen. Ich frage mich regelmäßig, wie einige Xenon-Scheinwerfer eine Zulassung bekommen haben, da mich diese - vor allem bei Kleinlastern (SUV) - teilweise derart blenden, dass ich da eindeutig eine Verkehrsgefährdung sehe." Stimmt (hier und da)

N.N. (nicht angeführt, weil behindert): "Als sehbehinderter Mensch, dessen Auge auf unterschiedliche Lichtstärken nicht reagieren kann (Akkomodation) mache ich ständig die Erfahrung, dass Fahrradnutzer, die auf der falschen Seite den Radweg mit grellem Scheinwerfer nutzen oder auf dem Bürgersteig entgegen kommen, mich so stark blenden, dass mitunter mir die Orientierung fehlt." Stimmt (hier): Die EU hat eine Kommission, die die Wirkung von LED auf den Menschen beurteilen soll. Die findet, dass gesunde Menschen mit guten Augen keine Probleme hätten, nur Alte und Kinder. Wenn das keine dolle Kommission ist (kompletter Bericht hier abzurufen).

Die Kommission heißt übrigens SCHEER, hier kann man sehen, wo die Weisen sitzen, die die Kommission bilden. Eine in der Walachei. Echt. Was die EU sonst zu der Frage sagt "Gesundheitliche Auswirkungen von künstlichem Licht" steht hier. Ausgearbeitet haben das Ganze zum Thema LED: Ana Proykova (Chair)University of Sofia, Sofia, Bulgaria (Physik-Professorin), Rodica Mariana IonNational Institute of R&D for Chemistry and Petrochemistry – ICECHIM, Bucharest, Romania (Professorin für Nanomaterialien, Leiterin Forschungsgruppe Nanomedizin), Theodoros SamarasAristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece (Asistenzprofessor für medizinische Physik) . Wer der Meinung ist, nie eine dieser Personen auf einem Kongress für Lichttechnik oder Lichtplanung gesehen zu haben, hat keinen Alzheimer.