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Vorgestern berichtete ich über die dritte Verlautbarung der CIE zum Thema "Richtiges Licht zum richtigen Zeitpunkt". Der Bericht wurde von manchen wohl als Kritik an der CIE aufgefasst. Der Eindruck trügt. Die Kritik ging an eine andere Adresse. Daher möchte ich die Aussage vertiefen.

Vor drei Jahren hatten die führenden Chronobiologen der Welt ein Memorandum veröffentlicht und darin - übrigens ohne Begründung - angegeben, wie eine der Gesundheit zuträgliche Beleuchtung ausschaut, die auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basiert. Das war überfällig, nachdem man seit 2001 Tausende Veröffentlichungen dazu produziert hatte.

Wohl auf keinem Fachgebiet klaffen so große Unterschiede zwischen Wissenschaft und Technik wie in der Beleuchtung. Dies habe ich in dem Buch "Genesis 2.0 - Die Schöpfung der elektrischen Sonne" dargelegt. Warum ist das aber so? Ignorieren die Techniker wissenschaftliche Erkenntnisse? Manchmal schon. Aber der Grund liegt woanders. Das Produkt der Lichttechnik, die künstliche Beleuchtung, ist nur Mittel zum Zweck. Es entwickelte sich viele tausend Jahre, bevor die Technik einen Namen bekam. Die Menschen brauchten es, um die Dunkelheit zu vertreiben. Zum einen aus den Höhlen, in die die Sonne nicht hinein gucken konnte. Aber die wesentliche Aufgabe des künstlichen Lichtes war, den natürlichen Tag zu verlängern. So nebenbei schuf die Lichttechnik die 24/7- Gesellschaft im Privaten wie in der Arbeitswelt.
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Der Rat der Wissenschaftler besagte, in Innenräumen muss das Lichtniveau viel höher sein als heute üblich. Es besagt aber nicht, in welchen Räumen das gelten soll. Aber der Zeitraum wird angegeben: Zwischen 06:00 Uhr und 19:00 Uhr, also an einem fiktiven Tag während des Tages. Danach soll das Licht auf maximal 1/25 des Tageswertes abgesenkt werden. Also können nicht Arbeitsräume gemeint sein. Nach 19 Uhr sind die entweder unbesetzt oder mit arbeitenden Menschen belegt. Diese können im Halbdunklen nicht arbeiten. Ich denke, es ist nicht einmal möglich, dass sie sich sicher bewegen.

Was wird wohl ein Lichtplaner von seinem Auftraggeber hören, wenn er diesem erklärt, er würde die neue Anlage mindestens um den Faktor drei größer planen, damit es am Tage heller wird? Dafür müsste das Licht abends heruntergedimmt werden, bis es flackert. Lassen wir das Spekulieren sein und denken weiter, dass der Auftraggeber den Plan akzeptiert. wo findet man an der Decke so viel Platz, dass alle neuen Leuchten installiert werden können? Alternativ könnte man hellere Lampen nehmen. So oder so wird das neue Licht blenden, weil die Empfehlung lautet, eine hohe vertikale Beleuchtungsstärke zu erzielen.

Und diese Blendung gilt doppelt, denn der Benutzer wird nicht nur direkt geblendet, sondern auch über seinen Bildschirm. So ist zu verstehen, warum die Antwort der CIE auf diese Empfehlung entsprechend ausgefallen ist: "Ein hoher melanopischer EDI (eine sehr hohe Lichtexposition) während des Tages ist förderlich für die Wachsamkeit, den zirkadianen Rhythmus und einen guten Nachtschlaf.“ Die CIE antwortete darauf "Die CIE erkennt an, dass der Aufenthalt im Freien während des Tages mit einer besseren Gesundheit und einem höheren Wohlbefinden in Verbindung gebracht wird und dass die Exposition gegenüber Tageslicht eine wichtige kausale Komponente für diese Effekte darstellt."

Das ist keine Satire, sondern vermutlich die einzig mögliche Realisierung der Empfehlung für Arbeitsstätten. Warum dem so ist, hatte ich bereits einige Male erklärt, so z.B. hier oder da oder dort.
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Ich hoffe, dass es klar wird, warum die CIE alle Hoffnungen aufgegeben zu haben scheint. Interessant in diesem Zusammenhang ist, wie eigentlich 18 führende Köpfe der Chronobiologie mit solch einem Vorschlag kommen konnten, den kein Lichtplaner realisieren kann, was es auch nicht dessen Aufgabe ist. Und wieso sie auf Daten zurückgegriffen haben, die von jungen Menschen bzw. von solchen mit mittlerem Alter stammen.

Eigentlich ist es in der Wissenschaft keine Seltenheit, das man junge und gesunde Probanden beschäftigt. Dass dies ein Fehler ist, wird jeder Wissenschaftler bestätigen. Warum tut man es dennoch? Aus methodischen Gründen! Viele Untersuchungen, die etwas mit der Physiologie zu tun haben, werden mit gesunden Probanden ausgeführt, weil man nicht genau spezifizieren kann, was krank ist. Diese sind häufig auch männlich, weil sich die Physiologie der Frau im Rhythmus des Mondes ändern kann, aber nicht unbedingt muss. Daher wird in der Pharmazie meist mit männlichen Probanden gearbeitet.

Wie kommt es aber bei der Chronobiologie dazu, dass man Licht mit Daten on jungen Menschen bzw. von solchen mit mittlerem Alter bestimmt? Die CIE sagt dazu, die Forschenden hätten 19 Veröffentlichungen aus den Jahren 2000 bis 2019 einer Meta-Analyse unterzogen. Da schwant mir etwas: Der Forschende mit dem größten Einfluss aus dieser Zeit war Prof George Brainard, und der forschte u.a. für die NASA (NASA, Lighting design of space vehicle and space craft interiors: space shuttle, space station and space laboratory) seit 1987). Das größte Interesse an der Chronobiologie besteht in der Raumfahrt, weil der Tag für die jetzigen Raumfahrer (ISS-Besatzung) etwa 90 Minuten beträgt und nicht 24 Stunden. Zudem würden diese bei einer Mars-Mission einem unbestimmten Rhythmus unterworfen werden bzw. keinem Rhythmus. Böse Zungen behaupten, die Daten, aus denen eine gesunde Beleuchtung für Irdische abgeleitet worden ist, würden von Brainards Studien mit Raumfahrern stammen. Und diese sind in dem kritisierten Alter.

Während die Sache mit den Probanden noch irgendwie akzeptiert werden kann, beanstandet die CIE das Wesentliche an der Empfehlung, die Angabe eines Wertes für die Beleuchtungsstärke ohne Zeitangabe. Die 250 lx (EDI) gelten für die gesamte Zeit von 06:00 Uhr bis 18:00 Uhr. Eine solche Angabe ist üblich für die Beleuchtung für das Sehen, weil man nichts mehr sehen kann, sobald das Licht erlischt. Bei den circadianen Wirkungen wurde hingegen fast immer von einer Lichtdosis gesprochen, die sich aus Beleuchtungsstärke und Zeit errechnet, so wie bei der Fotografie. Während das Auge kein Gedächtnis hat, von einem Kurzzeitgedächtnis für Sekunden abgesehen, haben circadiane Wirkungen ein Gedächtnis, das etwa 24 h beträgt. Wenn man alle physiologischen Wirkungen des Lichts berücksichtigen will, reicht auch ein Jahr nicht als Gedächtnis aus. Wie die Erfahrung zeigt, gibt es von Licht gesteuerte Vorgänge, die noch länger dauern. Aber die untersucht ja keiner, weil das lange dauern kann.

Summa summarum bedeutet die Deklaration der CIE ein Verschieben der richtigen Zeit für das richtige Licht auf Sankt Nimmerlein. Die Revolution fällt erst einmal aus. Übrigens … das ist nicht die erste Pleite des Anspruchs, mit gutem Licht eine gesunde Umgebung zu schaffen. Der erste Versuch wurde in 1925 von Matthew Luckiesh eingeleitet. Damals wollte die Lichttechnik die Sonne im Innern der Gebäude nachbilden, damit die Menschen keinen Vitamin D Mangel erleiden sollten. Das sollte das Dual Purpose Light besorgen. Am Ende gab es Milch mit Vitamin D Zusatz. Heute will man den Melatoninhaushalt des Menschen in Ordnung bringen. Das könnte mit Melatoninpillen enden.
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Beleuchtung, Blendung, circadian, Gesundheit, Licht, melanopisch, Tageslicht

Denkbar überbrachte heute unsere Glückwünsche an Dr. Lichtboss anlässlich der Stellungnahme der CIE zu „Richtiges Licht zur richtigen Zeit“, die die Breaking News beherrscht. Das Event hat Jubiläumscharakter und geht nach 2015 und 2019 in die dritte Runde. CIE beschreibt seit 10 Jahren, was sie denkt, wie den Menschen das richtige Licht zur richtigen Zeit zuteil werden kann. Vor drei Jahren hatten wir berichtet, wie sich 18 Pundits des gesunden Lichtes die Sache vorstellten (link). Jetzt hat die CIE, der Weltverbande der lichttechnischen Gesellschaften reagiert.

Das Interview führte unser Chefblogger Anton von Wegen.

Da wird die CIE ein klärendes Wort gesprochen haben. Ich lese: „Die Empfehlung für den Abend, drei Stunden lang nicht mehr als 10 lx melanopisches EDI am Auge zu haben, lässt sich möglicherweise nur schwer mit den individuellen Anforderungen an die Sichtbarkeit bei der Arbeit vereinbaren, insbesondere bei Personen mit eingeschränkten Sehfähigkeiten. Sowohl die Beratung durch Experten als auch die sorgfältige Auswahl der Lichtquellenspektren könnten dazu beitragen, eine integrative Lösung zu finden.“ (Übersetzt mit DeepL.com)

Nö, wenn man so nimmt: „Wie die Teilnehmer des Manchester-II-Workshops [die Quelle der Expertise] feststellten, beziehen sich diese Empfehlungen auf die Bedürfnisse gesunder junger bis mittelalterlicher Erwachsener, aber ihre Anwendbarkeit auf jüngere und ältere Bevölkerungsgruppen sowie auf Menschen mit besonderen Bedürfnissen ist unbekannt. Fördereinrichtungen sollten Projekten Vorrang einräumen, die Informationen über vielfältigere Stichproben mit unterschiedlichem Alter und Gesundheitszustand liefern. (Übersetzt mit DeepL.com)

Ja. Die CIE wird aber den Deubel tun und von ihrer Definition abweichen. Selbst wenn ihr nachgewiesen wurde, dass man das Licht nicht so definieren darf. Das steht extra in dem Standard ISO/TR 9241-610. Allerdings wurde dieser Standard erst in 2022 geschrieben. Die Aussage, dass man Licht nicht so definieren darf, wenn es um physiologische Wirkungen geht, steht seit den 1940er Jahren in den Standards der US-amerikanischen Lichttechnik (IES). Und eine Kommission der IES hat dies ausdrücklich im Jahr 2008 bestätigt. Da die CIE trotzdem bei ihrer Meinung geblieben ist, wurde dasselbe in einem Standard in 2018 wörtlich wiederholt.

Vor allem die! Wenn man den Experten folgt und Licht installiert, die am Tage mindestens 250 melanopisch EDI vertikal erzeugt, muss man je nach Berechnung die installierte Leistung mindestens verdreifachen, eher verfünffachen. Dazu sagt die CIE in ihrem Bericht: „Um für die Benutzer und die Baubehörden akzeptabel zu sein, muss die vertikale Beleuchtungsstärke von mindestens 250 lx melanopischer EDI erreicht werden, ohne dass dies zu Unbehagen oder eingeschränkter Sicht führt, und die Lichtexposition muss innerhalb der Grenzen der Energievorschriften liegen.“ Machen Sie das mal! Seit es künstliche Beleuchtung gibt, das ist über 100 Jahre her, plant man immer nach horizontaler Beleuchtungsstärke. Auf einmal 90º umdrehen und verdreifachen?

Ungern. Aber wir sind ehrlich. Die Empfehlung, auf die sich die CIE bezieht, lautet „Ein hoher melanopischer EDI (eine sehr hohe Lichtexposition) während des Tages ist förderlich für die Wachsamkeit, den zirkadianen Rhythmus und einen guten Nachtschlaf.“ Die Empfehlung der CIE, die ich sehr ungerne zitiere, besagt: „ Die CIE erkennt an, dass der Aufenthalt im Freien während des Tages mit einer besseren Gesundheit und einem höheren Wohlbefinden in Verbindung gebracht wird und dass die Exposition gegenüber Tageslicht eine wichtige kausale Komponente für diese Effekte darstellt. Die CIE empfiehlt auch, das Tageslicht in Innenräumen nicht unnötig einzuschränken. Mehr Tageslicht in Gebäuden führt in der Regel auch zu einer Verringerung des Energieverbrauchs für die Beleuchtung."

Die Pressemitteilung der CIE (oben rechts in voller Länge verlinkt) bedeutet nichts anderes als, dass die Diskussion der letzten 25 Jahre kaum etwas bewirkt hat. Die Lichttechnik war in den 1920ern ausgezogen (Light and Health von Matthew Luckiesh) das Tageslicht vollständig zu ersetzen, und das nicht im Sinne eines einfachen Ersatzes, sondern einer Verbesserung. Kurz danach zog die Klimatechnik aus, um eine völlig künstliche Welt zu schaffen. Die Gebäude sollten nicht mehr nach oben wachsen, sondern nach unten und so an Energie sparen, von Lärm verschont werden.

Damit jeder die Entwicklung nachvollziehen kann, habe ich die Pressemitteilungen der CIE von 2015 und 2019 hier verlinkt.

(CIE 2004) (CIE 2015) (CIE 2019) (CIE 2024)

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Einer nicht vermeidbaren Verschwörungstheorie zufolge hat alles, was um uns herum länger Bestand hat, eine wissenschaftliche Basis beziehungsweise einen Erfahrungshintergrund. So sind die Tasten auf einer Computertastatur angeblich nicht zufällig so komisch verteilt, dass die wichtigsten Buchstaben wie A oder E mit dem falschen Finger (A mit dem linken kleinen Finger) bedient werden. Vielmehr sei die Verteilung auf die Sprache zurückzuführen. Wäre dem so und hätte ein Linguist die Buchstaben über die Tastatur verteilt, hätte er das E (17,40% aller Buchstaben in deutschen Texten) bestimmt nicht dorthin gepackt, wo man es heute findet, und das zweithäufigste Zeichen (N 9,78%) ganz woanders. In Wahrheit hat die Verteilung der Buchstaben auf einer deutschen Tastatur nur wenig mit der deutschen Sprache zu tun. War es vielleicht der Erfahrungshintergrund? Auch nicht.

Bei dem Sachgebiet Licht und Beleuchtung wollte die wissenschaftliche Basis die CIE, die internationale Vereinigung der Gesellschaften für Lichttechnik, besorgen. Den Erfahrungshintergrund sollten die örtlichen, besser gesagt nationalen, Gesellschaften in die Praxis bringen, weil diese die nationalen Traditionen und Besonderheiten viel besser kennen. So hatte die IEC, International Electrical Commission, es vor über einem Jahrhundert vorgesehen. Und die IEC ist seit ihrer Gründung die mächtigste Standardisierungsorganisation der Welt, heute mächtiger als gestern.
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Mein letzter Beitrag für den Februar hieß noch "100 Jahre V(λ)-Kurve - Das Jahrhundert des messbaren Lichtes" und handelte davon, wie die Lichttechnik die Kurve kriegte, die einen weltweiten Handel mit Licht ermöglichte. Man konnte also Licht messen. Wie einen Sack Reis, der in China genauso viel wiegt wie in Lampukistan, einem Bundesstaat von Fantasien. Gibt es einen Grund dafür, dass der Reis in New York anders wiegt als in Singapur? Garantiert nicht. So war die V(λ)-Kurve konsequent und normierte diverse Vorstellungen zu Licht, die überall gelten. In April feiern wir ihren hundersten Geburtstag.

Dumm nur, dass der Sack Reis nichts von seinem Wert einbüßt, wenn man das Wichtigste an seinem Gewicht weglässt, die Richtung. Diese ist zwar an jedem Ort der Erde diametral unterschiedlich, da sie zum Erdmittelpunkt zeigt, aber der Unterschied ist irrelevant. Wir merken nichts davon, wenn ein Sack Reis in Berlin genau in die entgegengesetzte Richtung fällt als auf Rarotonga. Galaktisch gesehen ist das wahr. Aber das ist uns egal. Bei uns zeigt die Schwerkraft in die Richtung der Füße, egal wo wir stehen. Licht aber gehorcht nicht der Schwerkraft und geht seine Richtung. Auch wenn die meisten, die Licht ohne Richtung planen, das nicht mehr wahrhaben wollen.

Die Denke der Standardisierung half äußerst erfolgreich, Maße und Maßsysteme über den gleichen Kamm zu striegeln. Das Ergebnis, das Internationale SI-System, gilt global. Ich meine, fast global. Denn drei wichtige Staaten haben es nicht übernommen: Myanmar, Liberia und die USA. Bei Licht war man indes nicht der gleichen Meinung. Misst man quasi-globale Einheiten wie die Lichtstärke, so benutzt man eine SI-Einheit, die Candela. Regelt man Dinge, die in San Francisco genauso gesehen werden können oder gar müssen wie in Posemuckel, sorgte die Hüterin der V(λ)-Kurve, die CIE, mit Regeln für Jedermann dafür, dass alle wissen, wovon sie reden. Sie hatte mit ihrem Wörterbuch der Lichttechnik, gepflegt seit 1938, sogar für die gleiche Wortwahl zum gleichen Sachverhalt gesorgt. Es gab dieses in vier Hauptsprachen. Vorbei seit 1987, als die letzte Version erschienen ist: Da war die CIE noch eine Tochter von IEC. Seit 2011 kennt die CIE nur die englische Version von jedem Begriff. Echt global ist immer noch electropedia, das viel größere Wörterbuch der Elektriker, das jeden Begriff in 14 Sprachen auflistet.

Vollkommen lokal waren aber die Normen für die Beleuchtung von Arbeitsstätten. Bei uns hießen die DIN 5035, weil die erste davon im Jahre 1935 erschienen war. In anderen Ländern arbeitete man andere Regeln aus. Sehr konsequent - denn trotz weltweiter Verständigung sehen die Arbeitsstätten in verscheidenen Ländern zuweilen recht unterschiedlich aus, wie die Arbeit selbst. Einheit in Vielfalt!
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Die Einigkeit bzw. Einheitlichkeit bekam einen Knacks in 1989, als die deutsche Lichttechnik meinte, eine internationale Norm zu Beleuchtung müsste verhindert werden. Diese - seit 1999 sogar deutsche Norm DIN EN ISO 9241-6 - ist zwar keine Beleuchtungsnorm. Das war aber egal. Es stand da etwas zur Beleuchtung drin. Und das darf nicht sein. Ergo? Man tut sein Bestes. Es wurden drei Vorhaben parallel aufgeschient: DIN 5035-7 (deutsch), EN 12464 (europäisch) und ISO 8995 (international). Die Idee war, irgendeines wird schon klappen. Die Hoffnung trog nicht und tragischerweise wurden alle drei Realität.

So saß man in der Tinte, denn die drei Werke waren, obwohl von fast gleichen Leuten verfasst, unterschiedlich. Uns gelang es, die DIN 5035-7 abzuschießen, weil zwei deutsche Normen mit widersprüchlichen Aussagen - DIN 5035-7 und DIN EN 12464 - keine Möglichkeit sind, sondern eine Unmöglichkeit. So blieb die europäische Norm übrig, obwohl das Gebiet, auf dem sie gilt, im Indischen Ozean anfängt (20° 52‘ 44.04 S, Insel Reunion) und am Nordkap noch nicht aufhört (Norwegen gehört zu CEN). Norwegen selbst hört nämlich in Spitzbergen auf (78° 11′ N). Im Osten fängt das Geltungsgebiet im Kaukasus an (43° 4′ O, die Türkei ist Mitglied im CEN) und hört im Westen in Französisch Guayana auf (52° 19‘ 48 W). ISO 8995 galt überall und nirgendwo. Niemand hat sie angewendet. Und das global!

Was hat dieses riesige Gebiet mit Licht zu tun? Nichts, wenn man die Augen verschließt und ausschließlich über künstliches Licht sinniert. Auch wenn es niemand glauben will, die Ausgabe von EN 12464 für Außen sollte nachts gelten. Als ich den Ausschuss fragte, wo denn nachts wäre und vor allem wann, wurde es peinlich. In Cayenne dauert der Tag fast immer etwa 12 h. Hingegen bleibt die Sonne im Isfjord in der Polarnacht vom 26. Oktober bis 15. Februar vollständig unter dem Horizont. Es ist also Nacht (siehe WIE LANGE DAUERT DIE NACHT?). Was ist mit der Version von EN 12464, die in Arbeitsstätten gilt? Die sagt im Geltungsbreich "Die Beleuchtung kann durch Tageslicht, künstliche Beleuchtung oder eine Kombination aus beidem erfolgen." Ich würde gerne den Lichtplaner sehen, der diese Freiheit im Geltungsgebiet der Norm realisiert (20° 52‘ 44.04 S bis 78° 11′ N und 43° 4′ O bis 52° 19‘ 48 W)
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Was das bedeutet, hat eine Lichtplanerin aus einem extrem langen Land (Chile, Paulina Villalobos) dargestellt. Das Land, in dem sie Beleuchtung plant, beginnt in den Tropen und endet kurz vor der Antarktis. Das obige Bild von ihr zeigt, welchen höchsten Winkel die Sonne einnehmen kann (maximales Azimut). Der niedrigste ist naturgemäß waagrecht - wenn die Sonne gerade untergeht. Zwischen diesen Winkeln liegt der Lichteinfall durch das Tageslicht. Das elektrische Licht ist berechenbar. Es kommt fast immer von oben.

Wie rechnet man nun diese beiden Teile einer Beleuchtung aus, um die Beleuchtungsstärke nach EN 12464 zu bestimmen? Dazu bitte dieses symbolische Bild genauer ansehen.

Kann man das überhaupt? Kaum wenn man an die zu beabsichtigenden Wirkungen denkt. Soll die Beleuchtung senkrecht orientierte Objekte beleuchten (z.B. Gesichter, Wände, Stellwände), wird das Tageslicht immer bedeutsamer sein. Will man eine Akte auf dem Tisch beleuchten, überwiegt zum größten Teil des Tages eine ordentlich geplante elektrische Beleuchtung. Wie man auch rechnet, das Ergebnis trägt die Handschrift eines legendären weiblichen Wesens aus den Schweizer Alpen, des sprichwörtlichen Milchmädchens.

Wer das nicht glaubt, kann sich einen Büroraum im Athen und in Helsinki angucken, über die vier Jahreszeiten fotografieren und das Ergebnis vergleichen. Auch wenn alle Fotos bei Tage gemacht werden, unterscheiden sich die Bilder buchstäblich wie Tag und Nacht. Und das liegt garantiert nicht an der Kamera. Den Unterschied macht die Außenwelt. Und diese ist noch viel unterschiedlicher als Athen bis Helsinki.
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Die Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Beleuchtungsstärke unter Berücksichtigung des Tageslichts sind schon in Deutschland immens (Ausdehnung ca. 800 km in der Nord-Süd-Richtung), in den Grenzen des Geltungsgebiets der Norm ziemlich unmöglich. Wie soll man einen Arbeitsraum in der Arktis mit einem auf dem Äquator vergleichen? Und das ist bei der Aufstellung einer globalen Beleuchtungsnorm erst die halbe Miete. Denn mittlerweile haben Mediziner herausgefunden, dass die so bestimmte Beleuchtung die Gesundheit der Menschen gefährdet: "Der Lichteinfall ins Auge übt wichtige Einflüsse auf die menschliche Gesundheit und das Wohlbefinden aus, indem er die Tagesrhythmen [der Hormone] und den Schlaf, ebenso wie kognitive und neuroendokrine Funktionen verändert. Vorhandene Beleuchtungen genügen diesbezüglichen Anforderungen nicht." (Original hier)
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Demnach sollte in der gesamten Wachzeit zwischen 06:00 Uhr und 19:00 Uhr die Beleuchtungsstärke am Auge über 250* lx liegen. Wenn sich der Körper auf den Schlaf vorbereiten soll, also zwischen 19:00 Uhr und 22:00 Uhr, darf sie nicht mehr als 10 lx betragen. Die ganze Nacht muss es dann dunkel sein.

Die Sache mit der Nacht hatte ich oben erklärt. Was noch fehlt ist die Saison. Diesem Regime können Menschen, die am Äquator leben, schon folgen, so sie abends weder arbeiten wollen noch irgendeine soziale Aktivität entfalten. Bereits nördlich des Mittelmeers, also in der Türkei und in Griechenland bis Spanien, wird es schwer. Denn am Abend um 19:00 Uhr herum finden dort die intensivsten sozialen Aktivitäten im Freien statt (italienisch Piazza). Außerdem kommt der Tag vor 06:00 Uhr morgens und ist um 19:00 abends immer noch da. Es sei denn, es ist Winter. Die Mittel- und Nordeuropäer werden die Sache noch skeptischer Sehen. In Deutschland (Hamburg) geht die Sonne um 04:50 Uhr auf, und der Tag dauert 17,05 Stunden (Sommersonnenwende). So geht die Sonne erst 21:53 Uhr unter. Der chronobiologisch korrekte Tag steht also nur auf dem Papier.

*) Die geforderte Beleuchtungsstärke ist in sog. Tageslichtäquivalenten und beträgt ein Vielfaches der visuellen Lux. Wie man visuelle Lux in melanopische umrechnet, wird hier erklärt.
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Wenn das nur alles wäre! Will man den Forderungen der Medizin folgen, bedeutet das den Abschied von der Basis aller Beleuchtungsnormen, die mehr oder weniger auf der Horizontalbeleuchtungsstärke beruht haben. Die Wirkung dieser ist exakt Null: Wenn Licht von der Decke nach unten geht, dringt es nicht ins Auge ein und kann daher keine "melanopische" Wirkung auslösen. Wer eine melanopische Wirkung auslösen will, schickt das Licht einfach waagrecht. So einfach ist das allerdings nicht, wenn die Leuchten an der Decke sitzen. Also brauchen wir einen Richtungswechsel.

Leider stehen zwei Dinge dem im Wege: Lichtquellen in der Sehrichtung bedeuten auch Blendung. Und man will nichts von der "Lichtqualität" zurücknehmen, die man allerdings vergessen hatte zu definieren. (hier oder da) So etwa 90 Jahre lang. Und dem waagrecht fliegenden Licht - aka Vertikalbeleuchtungsstärke - stehen in Arbeitsstätten insbesondere zwei physikalische Objekte im Wege: die Akustikpaneele und die Bildschirme. Die ersteren sind Notbehelfe, weil Menschen bei der Arbeit auch Lärm erzeugen, aber ihre Ruhe brauchen. Und die Bildschirme mögen ganz und gar nicht, dass sie beleuchtet werden. Sie erzeugen ihr Licht selbst. Kommt Fremdlicht von der Beleuchtung darauf, verlieren sie Kontrast oder Farbe, meistens beide.

Wer in Sachen Licht und Beleuchtung neue Regeln einführen will, kämpft gegen vier mächtige Gegner, die leider keine Windmühlen sind, sondern physikalische bzw, physiologische Realitäten.
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Derzeit sitzen viele weise Köpfe daran, auch diese in eine globale Norm zu pressen. Die heißt ISO/CIE 8995 und soll global gelten und Folgendes erreichen:

Neues Wissen über die gesundheitliche Wirkung des Lichts einarbeiten.
Altes Wissen, die nachweislich zu einer Gefährdung der Gesundheit geführt haben soll, beibehalten.
Tagsüber die Beleuchtung um ein Vielfaches erhöhen.
Nachts den Menschen das Arbeiten ermöglichen, obwohl das Licht dann ihre Gesundheit gefährdet.

Die Sache hat allerdings gleich fünf fundamentale Schönheitsfehler

Der vorgegebene Tag existiert in unseren Breitengraden bestenfalls paar Mal im Frühling und im Herbst
Ein erheblicher Teil der Arbeitskräfte leistet Nacht- und Schichtarbeit, ein noch größerer Teil verbringt den Abend vor dem Fernseher, im Theater, bei Freunden oder in Lokalen.
In Deutschland bereiten sich allenfalls Kleinkinder ab 19:00 Uhr auf den Schlaf vor.
Die Bildschirme, die man gerne abends benutzt (Fernseher, Computer, Tablets), produzieren fast genauso viel Licht wie die Beleuchtung am Tage.
Man muss die vorhandene Beleuchtung tagsüber um ein Mehrfaches erhöhen.

Vor einer Standardisierung der Beleuchtung über Länder- und Kulturgrenzen hinweg hatte ein guter Freund, der ehemalige Präsident der LiTG, Prof. Gall gewarnt. Nicht etwa leise, sondern vor der größten Versammlung von Fachleuten in Europa. Er kannte sich nicht nur auf dem Fachgebiet sehr gut aus, sondern auch in der gesamten Geschichte des Fachs. So hat er mit Zitaten von früheren Kollegen wie Lax, 1928, Arndt, 1938, Köhler 1952, Hentschel, 1975, Kramer 1998, belegt, warum es Sinn macht. am Althergebrachten zu bleiben, was gar nicht alt klingt. Normen und Richtlinien zur Lichttechnik zu internationalisieren macht Sinn, dasselbe mit Regeln zu Beleuchtung zu betreiben, ist eher Wahnsinn. Als feiner Mensch hat Gall dies nicht so brutal ausgedrückt, aber ziemlich deutlich gesagt. Deswegen hänge ich sein Papier aus dem Jahr 2003 an: “Chancen und Risiken internationaler Vereinheitlichung von Beleuchtungsnormen”. Aufruf hier.

Würde Gall leben, würde er vermutlich sagen : "Leute, bitte…"

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Sie hat Licht definiert und damit messbar gemacht. Damit ist die Grundlage dafür geschaffen, dass mit Lichtprodukten gehandelt wird. Und zwar weltweit. Wenn man heute auf einer Lampenverpackung liest "12W - 806 lm - 840" (R_a) und versteht, dass die gekaufte Lampe aus 12 W aufgenommener Leistung 806 lm Licht produziert und dies mit einem Farbwiedergabeindex von 80 - 89 bei einer Lichtfarbe von 4000K, dann ist es Verdienst dieser Kurve.

Sie bekam im Laufe der Jahre einen weitaus weniger prominenten Partner, der die Effizienz des Auges beim Nachtsehen bezeichnet. Das konnte aber nichts werden, weil die Lichtmacher ja das Helle bevorzugten. Der Partner unterscheidet sich im Namen durch einen Apostroph, wirklich nicht allzu auffällig: V'(λ). Und ist sehr deutlich freundlicher zu blauem Licht. Denn nachts sind die Katzen nicht grau, sondern wir sehen sie so, weil unsere nachtaktiven Sehzellen (Stäbchen) eben im Blauen empfindlicher sind.

Das zweite Jahrhundert des definierten Lichts wird erleben, wie diese Kurve ihren Platz räumen wird einer neuen. Denn Mediziner haben im Jahr 2002 einen neuen Empfänger im Auge entdeckt, der das Blaue sogar mehr liebt als die Stäbchen. Diesem Empfänger wurde zu Beginn zugetraut, ziemlich eigenmächtig zu handeln. Daher berechnete man eine eigene Kurve, die man C(λ) nannte, C wie circadian. Denn die neue Kurve sollte anzeigen, wie Licht die Körperrhythmen des Menschen beherrscht. (Für Leute, die auf ihrem Computer den Buchstaben λ nicht finden können, heißt sie C-Lambda-Kurve.) Mittlerweile ist man übereingekommen, dass alle Empfänger im Auge ihr Scherflein dazu beitragen, das Melatonin im Blut zu senken oder das tunlichst zu vermeiden. Den Beitrag des neuen Empfängers nennt man deswegen melanopisch. Alle lichttechnischen Größen werden auch auf melanopisch berechnet und bekommen einen Index -mel. Die Kurve(n) der Zukunft habe ich unten skizziert.

Im zweiten Jahrhundert des messbar definierten Lichtes wird dieses zum einen am Tageslicht gemessen. Und zum anderen am Menschen. So werden alle "melanopischen" Größen, vom Lichtstrom bis zum Reflexionsgrad, auf das Spektrum des Tageslichts bezogen. Leider geht es da ohne etwas Normierung nicht. Die Basis ist D65 - D wie daylight und 65 wie 6504K - das ist der mittlere Sonnentag über Wien, allerdings ohne Sonne. Der "genormte" Mensch ist 32 Jahre alt. Ob er männlich ist wie bei der Festlegung der V(λ)-Kurve, weiß man nicht.

So wird künftig 500 lx (melanopisch) exakt 500 lx (visuell) entsprechen, wenn das Licht einer Lampe mit der Farbtemperatur 6504K in das Auge eines 32 Jahre alten Menschen trifft. Wenn sich dieser für ein warmes Licht erwärmt und daher eine (verbotene) Lampe benutzt, die ein gewisser Edison erfunden haben soll, bleiben von den 500 lx etwa 67 lx übrig, aber "tageslichäquivalent". Altert dieser Mensch und wird glücklich 75 und kauft sich eine neutralerweiße Lampe (4000K), kann er sich auf 80 mel-EDI freuen. Wer sich die Rechnung zutraut, kann hier und da mehr finden.

Die Berechnung ist zugegebenermaßen gewöhnungsbedürftig. Das umso mehr nach 100 Jahren, in denen sich das Licht als Helligkeit definiert hatte. Die neue Sicht besagt, dass die Gleichung Licht = Licht nur in der Physik gilt. Wenn man wahrnimmt, dass es ein Spektrum hat - und nicht nur weiß ist, wie seit Newton bekannt -, muss man anerkennen, dass die Wirkung des Lichts nicht so simpel ist. Wenn man auch anerkennt, dass Menschen unterschiedlich sind, muss man sich von den beinah zum Totem gewordenen 500 lx verabschieden. Im zweiten Jahrhundert des messbaren Lichts haben wir noch viel zu verstehen.

Vielleicht verstehen wir im dritten Jahrhundert den messbaren Umgang mit der Farbe. Dieser ist heute den Hohepristern der Farbenlehre vorbehalten. Ob man Licht mit der V(λ)-Kurve misst oder an seiner circadianen Wirkung, das so betrachtete Licht ist grau wie nachts die Katzen. Wie sich Farben auf den Menschen auswirken? Ich denke, das kennt fast jeder. Aber kaum jemand weiß, dass weder die Alten Griechen noch die Römer, deren Umwelt, die Ägäis und das Mittelmeer, vermutlich vom schönsten Blau der Natur beherrscht wird, kein Wort für diese Farbe hatten. Und das Blau des Druckers und das des Farbmetrikers bedeuten nicht dasselbe. Immerhin wissen wir, dass es unsere Hormone beeinflusst und daher tagsüber willkommen ist, aber nachts möglichst vermieden gehört.

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Menschen, die sich z.B. in einem Großraumbüro unwohl fühlen, suchen die Lösung ihrer Probleme beim nächsten Verantwortlichen, den sie dafür halten. Zu allererst trifft es die Haustechnik. Das sind Männer, die vor Bildschirmen sitzen und die Klimaanlage kontrollieren. Die tun ihr Bestes. Leider ist das Beste, was sie können, nie genug. Außer an heißen Sommertagen, wo alle nur ein wichtiges Bedürfnis haben. Kühle! An solchen Tagen kommt keiner auf die Idee, auf die Beleuchtung zu schimpfen. Die ist meistens aus. Sie kommt an die Reihe, wenn sich der Herbst meldet. Und egal bei welchem Wetter, man schimpft über Lärm im Büro. Seit Generationen sind Akustiker eifrig dabei, die Probleme zu lösen. Wenn sie noch nicht gestorben sind, lösen sie auch morgen noch …

Selten kommt jemand auf die Idee, dass die Schöpfer unserer Probleme von heute schon längst gestorben sind, aber nicht ihre Vorstellungen. Diese überleben ihre Väter (Mütter waren es mehrheitlich nicht, weil alle Ingeniere waren) unbemerkt, als lästiges Erbe sozusagen. Eine solche Vorstellung feiert fröhliche Urständ in Form von Empfehlungen zu gesundem Licht im Innenraum, geschrieben von einer hochkarätigen Gruppe von Medizinern (hier). Sie fordern tagsüber ein Minimum an Licht, das ins Auge geht. Und das Maß dazu ist das Tageslicht. Ist das etwa ein Problem?

Ganz und gar nicht. Denn die Vorstellung, mit Tageslicht eine gesunde Umgebung zu schaffen, stammt auf dem späten 19. Jahrhundert und wurde von den Progressiven entwickelt. Diese wurden angetrieben durch die verdüsterten Städte wie Manchester oder New York in der Spätphase der industriellen Revolution, aus denen übrigen Marx und Engels den Kommunismus entwickelten. Das Tageslicht sollte Wohn- wie Arbeitsstätten erleuchten.

Leider stellte man schnell fest, dass es gar nicht so einfach ist, das gesunde Tageslicht in die Räume zu locken. Denn der Ruß und Rauch, die die Städte verdunkelten, machten auch vor den Fenstern kein Halt. Sie waren bald dicht. Und UV-Licht, das gesund sein sollte, machte im Winter sowieso einen Bogen um New York, Chicago oder London. Ergo? Wir bilden den Tag im Innenraum mit Lampen nach. Es fragt sich welchen? Die Antwort, die der Spiritus Rector der ganzen Idee, Matthew Luckiesh, fand, unterscheidet sich nur wenige Grad Kelvin von der heutigen Lösung. Luckiesh, Leiter des Entwicklungslabors von General Electric zu Beginn des 20. Jahrhunderts, setzte der Lichttechnik das Ziel, den mittleren Sommertag zu simulieren. Und das rund um die Uhr. Dieser hätte eine Farbtemperatur von 6300 K, so nach dem Augenmediziner Höfling. Die heutigen Mediziner, allesamt Chronobiologen, machen ein Tageslichtäquivalent D65 zum Maßstab. Dessen Farbtemperatur beträgt 6504 K. Und danach werden alle melanopischen Beleuchtungswerte berechnet.

Theorie beiseite, was sagt die Praxis? Höfling hat vor über 40 Jahren festgestellt, dass dieses Tageslicht keineswegs den Tageslichtverhältnissen im Raum entspricht. Er spricht davon, der Volksmund hätte die Lampen als zu blau, kalkig und leichenfarbig empfunden. Soll etwa das gesunde Licht für die Zukunft sein?

Das Problem liegt darin, dass das Tageslicht extrem veränderlich ist. Auch dessen Verschwinden, die Nacht, hat eine Bedeutung, die schon in der Bibel zu Beginn der Schöpfungsgeschichte steht "Und Gott sprach: Es werde Licht! Und es ward Licht. Und Gott sah, dass das Licht gut war. Da schied Gott das Licht von der Finsternis 5 und nannte das Licht Tag und die Finsternis Nacht. Da ward aus Abend und Morgen der erste Tag." Können wir dies nachbilden?

Mag sein. Wir müssen aber noch mehr nachbilden, wenn die künstliche Umgebung perfekt sein soll. Was das bedeutet, hatte ein gewisser Weber, Autor von "Praktische Erfahrungen bei fensterlosen Arbeitsräumen" im Jahre 1969 so dargestellt: "… richtige Dosierung folgender Reize: Eine Luftbewegung durch die Klimaanlage, akustische Reize durch die Maschinen, stärkere optische Gestaltung durch die Farbgestaltung sowie letztlich durch die Tätigkeit am Arbeitsplatz selbst." Ergo, wir müssen nicht nur den mittleren Sommertag, leider mit bewölktem Himmel und diffusem Licht, simulieren, sondern auch Umweltreize durch Maschinengeräusche. Wie man dabei vorgeht, wüsste ich sehr gerne. Noch schöner wäre es zu wissen, wie man durch farbige Umweltgestaltung den Blick in die Natur ersetzen soll. Leider ist der Autor der Weisheiten verstorben, ohne die Lösung zu verraten.

Wer heute seine Probleme mit der Arbeitsumgebung gelöst oder gemildert haben möchte, muss sich die Vorwahl vom Himmel besorgen (oder vielleicht von dem wärmeren Teil davon). Wer, was, wann verzapft hat, kann ich bei Licht gut verorten. Bei dem Rest geht es weniger gut. O Herr, gib uns unser täglich Scirocco! Begleitet durch Geräusche einer Nähmaschine oder Windmühle.

Beleuchtung, Blau, Himmel, Licht, melanopisch, Nacht, Tageslicht

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