Gutes Licht - geplant und realisiert

Erschienen am 17.06.2020 um 08:17 Uhr

Gutes Licht - geplant und realisiert

Die Forschungen und Erkenntnisse über die Auswirkungen des Lichts auf die menschliche Gesundheit und Leistungsfähigkeit haben seit etwa 20 Jahren rasant zugenommen. Seit der Entdeckung von lichtempfindlichen Rezeptoren im Auge, die als Signalgeber für das hormonelle Steuerungssystem im Körper fungieren, setzt man auf die Nutzbarmachung dieser Vorgänge. Als Leuchtenhersteller in München unterstützen wir Lichtplaner bei der Realisierung ihrer Konzepte für eine Beleuchtung, die den Bedürfnissen der jeweiligen Zielgruppen entgegenkommt. Im ersten Teil dieses Artikels über “gutes Licht” haben wir über die Zusammenhänge von Licht, Gesundheit und Leistung berichtet. Im zweiten Teil geht es heute um den praktischen Einsatz von Licht in den verschiedensten Bereichen.

Visuelle und nicht-visuelle Wirkung von Licht auf den Menschen

Schon seit 2013 haben sich viele Forschungsergebnisse über eine biologisch sinnvolle Beleuchtung in den deutschen und europäischen Industrienormen niedergeschlagen. Sie finden sich auch in den Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) wieder, die die Mindestanforderungen für die Lichtqualität am Arbeitsplatz vorschreiben. Während es in den ASR zuerst um die Sicherheit und den Gesundheitsschutz geht, geben z.B. die DIN SPEC 67600 und die DIN EN 12464-1 Empfehlungen, die weit darüber hinausgehen. Sie beziehen die erfolgreich getesteten Wirkungen von Licht auf den Menschen mit ein, die nichts mit dem Sehen zu tun haben. In Anlehnung an das in den Ganglienzellen des Auges entdeckte Photopigment Melanopsin werden diese Körperfunktionen als melanopisch bezeichnet. Diese Pigmente vermitteln ihre Reizzustände an den Hypothalamus, von dem aus der biologische Rhythmus des Menschen gesteuert wird. Neben den Reflexen zur Steuerung der Pupillengröße je nach Lichteinfall wirken sie außerdem als Bremse für die Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin in der Zirbeldrüse. Es sind also eine immer länger werdende Reihe von Faktoren, die ein Lichtplaner berücksichtigen wird, wenn er die Art, Mischung und Dynamik der Beleuchtung perfekt auf die jeweilige Zielgruppe und den Zweck der Räumlichkeit abstimmen will. Eine ganzheitliche Lichtplanung bezieht alle baulichen Aspekte mit ein. Man unterscheidet die Wirkungen des Lichts nach den Kriterien der Sehleistung, des Sehkomforts und des visuellen Ambientes.

Bei der Berechnung der verschiedenen Beleuchtungskomponenten eines Raumes spielen also folgende Faktoren eine Rolle, immer bezogen auf den Zweck:

- Beleuchtungsstärke in Bezug auf die Aktivität
- Vermeidung von direkter oder reflektierter Blendung
- Verteilung der Lichtdichte im Raum - möglichst harmonisch
- Lichtrichtung, als biologisch wirksam gelten helle Bereiche im oberen Gesichtsfeld
- Authentizität der Farbwahrnehmung
- Einfluss des Tageslichts nach Tages- und Jahreszeit
- Lichtfarbe und Flächigkeit des Lichts nach Tageszeit (Blauanteile)
- Energieeffizienz der Beleuchtung

Energieeffizienz, Energiekosten und die Arbeitsleistung

Natürlich spielt bei vielen Arbeiten an der Beleuchtung in älteren Bauwerken die Energieeffizienz eine große Rolle. Mit einer entsprechenden Lichtplanung und dem Einsatz modernster LED-Leuchten lassen sich erhebliche Senkungen der laufenden Energiekosten erzielen. Selbst die energieintensive Anwendung eines dynamisch gesteuerten circadianen Lichts kann den Energieverbrauch im Verhältnis zu einer alten Lichtanlage senken. Dabei spielt der Automatisierungsgrad der dynamischen Steuerung eine gewichtige Rolle. Durchschnittlich sollen die Energiekosten solch einer dynamischen Steuerung etwa eine Steigerung um 30% im Verhältnis zu ungeregelter LED-Beleuchtung ausmachen. Damit aufzurechnen sind allerdings die Effekte auf die Leistungsfähigkeit und Gesundheit der Mitarbeiter, Patienten, Schüler oder Bewohner. Sind diese denn messbar und nachweisbar? In einer groß angelegten Studie kamen Forscher eines Konsortiums in New York zu dem Ergebnis, dass circadian geplante Beleuchtung mit individueller Dimmbarkeit nicht nur als wesentlich angenehmer empfunden wird, sondern auch zu erhöhter Produktivität und genauerer Arbeit führt. Das Fraunhofer Institut konnte nachweisen, dass eine tageslichtgesteuerte Direkt/Indirekt Beleuchtung und höhere vertikale Beleuchtungsstärken am Morgen und späten Nachmittag den Sehkomfort und die Emotionalität der Probanden deutlich verbessert. Die DIN SPEC 67600 empfiehlt daher zur Belebung für die Morgenstunden und die Zeit nach dem Mittagessen eine vertikale Beleuchtungsstärke von 250 Lux bei einer Lichtfarbe von 8.000 Kelvin, also mit sehr hohen Blauanteilen. Selbst in der Industrie und der Schichtarbeit können deutliche Effekte auf das Wohlbefinden, die Schlafqualität und die Arbeitseffizienz der Mitarbeiter nachgewiesen werden. Das gilt schon, wenn ausschließlich die Beleuchtungsstärke nach einem biologischen Rhythmus angepasst wird.

Leichter Lernen, besser konzentrieren

Die positive Wirkung einer dynamischen Lichtsteuerung wurde oft in Studien an Schulen nachgewiesen. Hier zeigte sich unter anderem auch, dass ein langfristiger Einsatz dieser Beleuchtungsart zu einer Stabilisierung des ganzen cicadianen Systems führt. Für Schüler hat dies eine besondere Bedeutung für die Leistungsfähigkeit am Morgen. Gerade bei Teenagern ist die Morgenmüdigkeit ein bekanntes Phänomen. In der Gesellschaft finden immer wieder Diskussionen über einen späteren Schulanfang statt, da die Heranwachsenden einen anderen Schlafrhythmus hätten. Bei entsprechenden Experimenten konnte jedoch gezeigt werden, dass eine biologisch optimierte Beleuchtung nicht nur zu besseren Leistungen führt. In Schlaftagebüchern zeigte sich, dass signifikant mehr Schüler abends früher einschlafen konnten und morgens weniger Probleme mit dem Aufstehen hatten. Die hohen Blauanteile am Morgen, die direkte und indirekte Lichtverteilung und die dynamische Steuerung im Tagesverlauf führten auch zu verbesserter Konzentration, höheren Leistungen und signifikanter Senkung der Fehlerquote. Kurze Leistungsspitzen konnten sogar mit dem Einsatz von kurzfristigen Lichtduschen mit großer Helligkeit erzielt werden. In Verbindung mit wärmeren Lichtfarben und entspannender Lichtstärke zu den Ruhephasen und z.B. bei Gruppendiskussionen sank auch die Zahl der Auseinandersetzungen und Störungen. Dementsprechend wird “beruhigendes” Licht auch bei der Therapie von Aufmerksamkeitsdefiziten (ADHS) eingesetzt. Als Leuchtenhersteller in München haben wir ebenfalls schon an Schulprojekten mitgewirkt, die eine entsprechende Lichtplanung beinhalteten.

Licht, dass in der Pflege und für die Heilung eingesetzt wird

Lichtplaner und Leuchtenhersteller haben die vielen Studien zur Wirksamkeit des Lichts längst auch auf die Arbeit in Krankenhäusern, Senioren- und Pflegeheimen übertragen. Für viele Kranke und pflegebedürftige Menschen stellt das Erleben von Tageslicht z.B. im Garten eher eine Ausnahme dar. Umso wichtiger zeigt sich die Nachbildung der Tages- und Jahreszeiten in der Beleuchtung. Selbst ohne besondere Herausforderungen für die Sehleistung haben doch die unbewussten nicht-visuellen Wirkungen einen großen Anteil am Wohlbefinden, der Regenerationsfähigkeit und der Beruhigung in der stressinduzierenden Umgebung eines Krankenhauses. Ein stabiler circadianer Rhythmus fördert die Heilung ebenso wie es die Leistungsfähigkeit des Kranken- und Pflegepersonals steigert. Unter Berücksichtigung der meist liegenden Position der Kranken sind großflächige Deckenleuchten sinnvoll, die mit einer asymmetrischen Lichtverteilung das Licht zur bereiten Reflexion an die Wände werfen. Eine intelligente Mischung erfordern die Behandlungsräume, in denen das Licht einerseits entspannend für die Patienten andererseits konzentrationssteigernd für die Ärzte eingerichtet sein muss. Dass die Beleuchtung der Wartezimmer beruhigende Wirkung haben sollte, versteht sich. In Pflegeheimen konnten Studien nachweisen, dass melanopisches Licht bereits nach acht Wochen die Schlafqualität der Bewohner deutlich verbessert. Nach einiger Zeit wurde z.B. erfasst, das 75% der Nächte signifikant ruhiger verliefen. Selbst demenzkranke Patienten konnten ausgeglichener schlafen und verhielten sich tagsüber entspannter. Eine erhöhte Lichtstärke mit gut berechneter Richtung ist zudem bedeutsam für die nachlassende Sehfähigkeit im Alter. Dynamisch gesteuertes Licht bewirkte in einer Studie in einem Wiener Altenpflegeheim

- deutlich erhöhte Kommunikation
- intensiveres soziales Verhalten
- gesteigerte Teilnahme an hauswirtschaftlicher Arbeit
- ausgeglicheneres Schlafverhalten

Professionelle Beleuchtung im Verkauf

Die Erkenntnisse aus der Lichtforschung wie auch aus der Wahrnehmungspsychologie spielen natürlich eine große Rolle bei der Aufmerksamkeitslenkung im Verkauf. Ganz abgesehen davon, dass geschickt eingesetzte Beleuchtung Hotelgästen, Messebesuchern und Teilnehmern von Veranstaltungen eine bessere Orientierung ermöglicht, soll das Licht im kommerziellen Bereich auch Kaufimpulse auslösen bzw. verstärken. Spezialisierte Lichtplaner und Leuchtenhersteller konzentrieren ihre Arbeit dementsprechend auf Shopping Malls, Kaufhäuser und Boutiquen, um mit gezielt eingesetztem Licht die Umsätze zu steigern. Fast jeder Mensch, der täglich einkaufen geht, hat schon bemerkt, dass insbesondere Früchte besonders angestrahlt und in regelmäßigen Abständen feucht besprüht werden. Sie wirken dann frischer und appetitlicher. Doch lässt sich diese Wirkung im Detail noch steigern. Rote Tomaten benötigen eine andere Lichtfärbung als grüner Spinat oder Salat. Käse wirkt mit warmer aber heller Beleuchtung geschmacksintensiver. Eine große Lebensmitteltheke zeigt in der Digitalkamera eine ganze Palette von Farben, während das menschliche Auge die unterschiedlichen Farben in der Wahrnehmung ausgleicht. Sie wirken unbewusst dennoch. Je näher die Farbqualität der LED Leuchten, der sogenannte Color Rendering Index (CRI), dabei am Tageslicht liegt, desto wirkungsvoller erweist sich deren Einsatz. Positiv auf die Haltbarkeit der Produkte wirkt sich der geringe UV-Anteil der LED aus. Generell werden in Supermärkten mit hohen Regalen die hochpreisigen Produkte besser ausgeleuchtet, während Artikel für die jüngere Zielgruppe farblich auch schon überzeichnet dargestellt werden können.

Verkaufsförderndes im Nonfood-Bereich

Ein lichttechnisch durchgeplanter Verkaufsbereich spielt im Nonfood-Bereich mit der Abwechslung der Emotionalität warmer Farben und der Sachlichkeit einer kühler wirkenden Beleuchtung. Voraussetzung für den Erfolg solcher Konzepte ist eine flächige und blendfreie Grundbeleuchtung, die mit wechselnder Stärke schon erste Orientierungshilfen gibt. Dann können Strahler und weitere zusätzliche Lichtquellen die Waren nach Wunsch betonen. So wirkt z.B. ein schneller Wechsel der Lichtfarbe und -stärke überraschend, führt zum Ausstoß von Adrenalin und steigert damit die Aufmerksamkeit. Die Abstrahlcharakteristik kann Gegenstände in den Mittelpunkt setzen und den Hintergrund verschwimmen lassen. Oft verlangen bestimmte Marken ganz eigene Lichtkonzepte, die in den Käufern starke Assoziationen wecken. In Umkleideräumen mit verschiedenen aufeinander abgestimmten Lichtquellen kann man sich wohl, schlank und gebräunt fühlen, während die Farbe der Bekleidung leuchtet und das Gesicht eine eigene Aura erhält. Je nach Niveau des Shops gibt ein Touchpanel dem Kunden sogar die Möglichkeit einer individuellen Beleuchtungssituation. Dann lässt sich ein Abendkleid auf seine Wirkung im Theater prüfen.

Die Lichtplanung für Schaufenster

Die Schaufenster in einer belebten Einkaufsstraße stellen eine Wissenschaft für sich dar. Um sich von der Konkurrenz abzugrenzen, wollen viele verschiedene Prinzipien berücksichtigt werden. Es gilt Aufmerksamkeit zu erregen, ohne dabei grell zu werden. Die Tiefe des Schaufensters und der Anteil der indirekten Abstrahlrichtung ist mindestens so wichtig, wie die Größe und Ausrichtung der verschiedenen Lichtquellen auf die Artikel. Hier kann eine große Bandbreite von Leuchten eine ganze Licht-Landschaft erzeugen. Mit einer Lichtsteuerung wie z.B. von Casambi können alle Leuchten in ihrem Verhältnis unabhängig voneinander eingestellt und über Tag geregelt werden. Dann kann per Knopfdruck oder automatisiert das Schaufenster in seinem Beleuchtungskonzept dem Tages- und Nachtlicht folgen und dem Betrachter immer wieder neue Reize bieten.

 

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