Human Centric Lighting

Human Centric Lighting

Der Mensch im Mittelpunkt der Beleuchtung. (human centric = um den Menschen)

Gesundes Licht, das bedeutet nicht nur perfekte Lichtqualität.

Für eine Beleuchtung, die wirklich dem Menschen dient und ihn unterstützt, müssen Planer und Hersteller eng zusammenarbeiten. Die richtige Leuchte an der richtigen Stelle mit der richtigen Aufgabe und einer Steuerung, die hilft, diese zu erfüllen. Dieses Ziel können wir nur gemeinsam erreichen.

Licht wirkt. Visuell und biologisch

Wirkung von Human Centric Lighting

Licht braucht man zum Sehen. Ganz klar!

Nur bei Lichte können wir uns ein Bild von unserer Umwelt machen.

Muster, Formen und Bewegungen können wir wahrnehmen, wenn Licht auf Oberflächen fällt. Von dort wird es reflektiert und erreicht unser Auge. Die Information, die das Licht trägt, gelangt so in unser Gehirn.

Wie leicht und angenehm dieser Vorgang für den Menschen ist, hängt davon ab, wie viel Licht dafür zur Verfügung steht: genug Licht? oder zuviel?

Auch die beleuchteten Oberflächen selbst spielen eine Rolle: unterscheiden sie sich stark in ihrer Helligkeit? Wie viel Kontrast bieten sie?

Neben seiner Bedeutung für das Sehen, beeinflusst Licht auch unsere biologischen Vorgänge. Das ist es, was unsere Betrachtungen „human centric“ macht.

Licht kann uns wecken und aktivieren. Es ist der Zeitgeber für unsere innere Uhr, den zirkadianen Rhythmus. Zu welchen Zeitpunkten Hormone ausgeschüttet werden, die uns entspannen oder andere, die uns in Wachsamkeit versetzen, wird durch Licht gesteuert. Unser Wohlbefinden ist darum direkt davon abhängig, mit welchem Licht wir uns umgeben.

Natürliches Tageslicht vereint visuelle und biologische Wirkungen in der für den Menschen optimalen Mischung. Seit über 200.000 Jahren lebt der Mensch schon mit dem natürlichen Sonnenlicht. Unsere Körper sind auf dieses Licht eingestellt. Elektrisches Licht gibt es erst seit knapp über 200 Jahren.

Um auch mit künstlichem Licht die Vorteile von natürlichem Tageslicht zu bewahren, müssen folgende Grundsätze eingehalten werden:

– Die Farbtemperatur des Lichts soll dem Tageslicht ähneln. Dafür ist besonders der biologisch wirksame Blauanteil im Licht wichtig.

– Genau so, wie das Tageslicht sich durch den Tag hinweg verändert, soll auch das Licht im Innenraum dem Tagesverlauf entsprechend dynamisch angepasst werden.

– Licht aus großen Flächen, das das Auge von vorne und oben anstrahlt, simuliert die Ausdehnung und Lichtrichtung des Himmels.

Wenn das erfüllt ist, sprechen wir von Human Centric Lighting. Gesundes Licht.

Unsere innere biologische Uhr – und die Hormone sind ihre Taktgeber

Hormone steuern unsere Stimmung, unser Empfinden, unser Erleben und unsere Leistungsfähigkeit.

Direkt vom Licht abhängig sind die beiden Hormone Serotonin und Melatonin.

Serotonin ist als körpereigenes Antidepressivum bekannt (Glückshormon). Es wirkt Stress entgegen, ist stark stimmungsaufhellend und sorgt für Antrieb und Motivation. Wenn es hell ist wird der Botenstoff Serotonin produziert.

Nachts wird aus Serotonin Melatonin hergestellt. Dieses Hormon entspannt und hilft einzuschlafen. Ausserdem stimuliert Melatonin die Ausschüttung des Wachstumshormons. Regenerationsprozesse in unserem Körper können darum nur stattfinden, wenn genug Melatonin ausgeschüttet wurde. Damit Melatonin produziert werden kann, darf kein Tageslicht mehr vorhanden sein. Auch Kunstlicht sollte nicht zu hell und ohne Blauanteil sein. Sehr warmes Licht in niedrigen Intensitäten begünstigt die Melatonin-Produktion.

Für Human Centric Lighting ist es wichtig, zu wissen, dass auch Melatonin gut für unsere Produktivität und Leistungsfähigkeit ist.

Melatonin, das unsere innere Uhr steuert und im Takt hält, sorgt bei Nachtarbeit dafür, dass wir unsere Arbeit entspannt, konzentriert und gut gelaunt erledigen können. Bei warmem Feuer-ähnlichem Licht.

Wird in der Nachtschicht-Arbeit die Produktion von Melatonin durch zu helles, blauhaltiges Licht unterdrückt, hat das Auswirkungen auf unsere Konzentrationsfähigkeit. Die Anzahl der Fehler steigt. Außerdem gerät der circadiane Rhythmus des Nachtarbeiters ohne Melatonin so sehr aus dem Rhythmus, dass er nach seiner Schicht Schlafprobleme bekommen kann.

Auch die nächtlichen Regenerationsprozesse, die tägliche Heilung und Reparatur unseres Körpers findet bei Nachtschicht-Arbeitern mit zu hellem Licht nicht statt.

Eine Studie mit Krankenschwestern (NHS . Nurses Health Study) in den USA belegt den Zusammenhang zwischen den niedrigen Melatoninwerten und einem erhöhten Brustkrebsrisiko bei Nachtschicht-Pflegepersonal. Diese Krankenschwestern arbeiteten auch nachts unter hellem blauhaltigen Licht (Krankenhauslicht).

Hormone für Human Centric Lighting

Natürliches Licht ist unsere Referenz

Spektralverlauf des Sonnenlichts
Ideal: Die künstliche Lichtquelle entspricht dem Spektralverlauf des Sonnenlichts

Was von einer Lichtquelle nicht ausgesandt wird, kann vom beleuchteten Objekt auch nicht wiedergegeben werden.

Natürliches Licht hat verschiedene wichtige Merkmale.

Das Regenbogenspektrum:

Im natürlichen Tageslicht sind alle 16,7 Millionen Farben enthalten, die wir Menschen sehen können. Was wir in diesem Licht betrachten, wirkt natürlich und echt. Darum ist ein kontinuierliches Spektrum auch wichtig für Lampen und Leuchten. Je weniger komplett das Spektrum einer Kunstlichtquelle ist, umso unnatürlicher werden Objekte in diesem Licht erscheinen.

Oft gewöhnt sich das Auge an diese Lichtquellen (wie zum Beispiel bei Leuchtstofflampen). Objekte wirken dann ’normal‘, obwohl uns bewusst ist, dass sie im Tageslicht anders aussehen würden. Die Umstellung bedeutet Rechenarbeit fürs Gehirn, das dem Menschen immer eine stabile Wahrnehmung bieten möchte. Diese Leistung steht dann nicht für die eigentliche Arbeits-oder Denkaufgabe zur Verfügung und das sorgt für Ermüdung.

Das zweite wichtige Merkmal des natürlichen Tageslichtes ist, dass es nie gleich bleibt. Tageslicht verändert sich durch den Tag hinweg.  So verändern sich auch unsere Bedürfnisse an das Licht. Während wir morgens helles klares Licht sehr angenehm empfinden und viel davon benötigen, um uns wach zu fühlen und gut in den Tag zu starten, empfinden wir am Abend das gleiche Licht als unangenehm und zu kühl. Dann bevorzugen wir warme Lichtfarben, die in ihrer spektralen Verteilung dem Feuer ähneln. Von diesem warmen Licht reicht dann schon wenig, um sich wohl zu fühlen. Eine Kerze zum Beispiel.

In der Natur geschieht diese Dynamik von allein und genau so, wie es dem Menschen gut tut. In unserer gebauten Umwelt müssen intelligente Steuerungssysteme die Aufgabe übernehmen, das Licht human centric zu gestalten. Die Vorgaben, was dabei zu welcher Zeit zu geschehen hat, sind direkt vom natürlichen Tagesverlauf abgeleitet.

Verschiedene Studien beschäftigen sich mit den Vorteilen von dynamischem Weißlicht am Arbeitsplatz.

Schon 2007 wurde untersucht, wie kühles Weißlicht im Büro das Wohlbefinden der Mitarbeiter und die Arbeitsleistung beeinflussen. Dabei wurde herausgefunden, dass sich die Mitarbeiter in diesem Licht wohler und vitaler gefühlt haben. Die Fehlerquoten sanken meßbar und es gab weniger Krankheitstage.

Das Fraunhofer-Institut in Deutschland hat 2014 herausgefunden das biodynamische Beleuchtungssysteme (Human Centric Lighting) in Büroräumen sehr große Akzeptanz finden.

Die ZVEI (Zentralvereinigung der Elektroindustrie) untersuchte und bestätigte 2015 die finanziellen Vorteile einer dynamisch gesteuerten Beleuchtung.

Was bedeutet diese Prognose für den Leuchtenhersteller?

Mit dem Ansatz „Human Centric Lighting“ stellen wir uns als Leuchtenhersteller die Aufgabe, Beleuchtungsprojekte als Ganzes zu betrachten. Nicht die Leuchte ist das Endprodukt, sondern die gesamte Lichtlösung, die vor allem den Nutzer und dessen Bedürfnisse in den Mittelpunkt stellt.

Die optimale Lichtlösung beinhaltet auch eine auf das Projekt zugeschnittene Steuerungslösung.

Gedanken über das Alter der Menschen, ihren Kulturkreis, ihre geographische Position und die Aufgaben des Lichtes in der täglichen Nutzung fließen schon in der Entwicklung der Leuchten und ihrer Bedienung ein.

 

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