Natürlicher Fitmacher: Licht

Was macht das Licht zum natürlichen Fitmacher?

Da sind zum einen Wahrnehmungen wie Novembergrau in Wetter und Stimmung. Begriffe wie Winterdepression oder Winter Blues sind ebenso wohlbekannt wie die beflügelnden Frühlingsgefühle, und die positive Wirkung von Lichttherapien bei bestimmten depressiven Störungen ist eine medizinisch anerkannte Tatsache. Auch liegen umfangreiche Untersuchungen darüber vor, dass gutes Licht am Arbeitsplatz bei anspruchsvolleren Aufgaben Konzentration und Leistung fördert und damit Fehler und Unfälle deutlich reduzieren hilft. Doch die neurophysiologischen Prozesse, die hinter all dem stehen, werden gerade erst greifbar.

Die Grundfrage lautet: Wie wirkt Licht – auch hinsichtlich seiner Intensität und Zusammensetzung – auf den menschlichen Organismus?

Licht macht fit

Arbeitsplatzrichtlinien und -normen legen für einen tageslichtorientierten Arbeitsplatz eine Mindestbeleuchtung von 300 lx fest, für Büroarbeitsplätze empfehlen sie 500 lx. Zugleich zeigen Untersuchungen, dass z.B. in der Metallbearbeitung die Fehlerquote um bis zu 29 % abnimmt, wenn am Arbeitsplatz 1.500 bis 2.500 lx Beleuchtungsstärke geboten werden. Vergleicht man diese Werte mit natürlichen Lichtstärken, so ergibt sich folgendes Bild:

Licht der Mondsichel
bewölktes Wetter im Herbst/Winter

Sommertag, Wert im Schatten

Sommertag, Wert in der Sonne

Licht am Büroarbeitsplatz

1 lx
3.000 – 4.000 lx
10.000 lx

100.000 lx

500 lx

Mit Beleuchtungsstärken von 2.500 lx am Arbeitsplatz wird demnach gerade einmal knapp jene wahrgenommene Helligkeit erreicht, die uns während eines durchschnittlichen, bewölkten Herbsttages begleitet. Allerdings sind die Effekte dieses verbesserten Beleuchtungsniveaus am Arbeitsplatz beachtlich. Die Vermutung drängt sich auf, dass sie nicht alleine mit einer gesteigerten optischen Sehleistung zu erklären sind.

Licht steuert den menschlichen Organismus

Aktuelle Untersuchungen belegen, dass das Auge des Menschen samt seinen Nervenbahnen nicht nur das grundlegende Hell-Dunkel-Sehen, die Unterscheidung von Farben und das Erkennen von Richtung bzw. Räumlichkeit ermöglicht. Auch so genannte nicht bildgebende Effekte (NIF = Non Image Forming Effects) und ihnen zugeordnete Rezeptoren können nachgewiesen werden. Sie sind eng verknüpft mit vielfältigen Wirkungszusammenhängen, die Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden bestimmen: Aufrechterhaltung der biologischen Uhr, Steuerung der Rhythmen aller Körperfunktionen, direkte stimulierende oder unterdrückende Wirkung auf Hirnaktivität, Hormonproduktion und Stoffwechsel, darüber hinaus Beeinflussung von Stimmung, Konzentrationsfähigkeit, Wachheit und Leistungsfähigkeit. NIF-Photorezeptoren werden durch Beleuchtungsstärken zwischen 300 und 2.000 lx stimuliert.

Ihre Nervenbahnen lassen sich bis in zentrale Hirnregionen verfolgen, sie leiten NIF-Impulse u.a. zum Hypothalamus. Genau hier ergeben sich dann weitreichende Einflussmöglichkeiten: Von dieser Hirnregion aus werden zentrale vegetative Funktionen wie Blutdruck, Atmung, Wärmehaushalt, Stoffwechsel, Hunger, Durst, Schlaf, auch Sexualität und psychische Befindlichkeit gesteuert. Dabei sind sowohl Nervenimpulse als auch hormonelle Prozesse beteiligt. Über den Hypothalamus wirkt sich die Lichtwahrnehmung der NIF-Rezeptoren auf alle diese Bereich aus.

Licht bremst Melatonin aus

Details werden am Beispiel des Schlafhormons Melatonin deutlich. Melatonin wird in der Epiphyse (Zirbeldrüse), in der räumlicher Nachbarschaft zum Hypothalamus, gebildet. Die Produktion von Melatonin wiederum wird nachweislich von Lichtstärken zwischen 100 und 500 lx und in einem Spektralbereich zwischen 430 und 460 nm stark gedämpft. Untersuchungen zur spektralen Empfindlichkeit der NIF-Photorezeptoren belegen eine maximale Sensibilität ebenfalls zwischen 430 und 460 nm. Wissenschaft und Medizin gehen deshalb davon aus, dass die Melatoninproduktion über NIF gesteuert und damit durch Licht unmittelbar beeinflusst werden kann.

Konkret bedeutet das: Wenn in den kritischen Phasen des Tages gezielt Licht in optimaler Stärke und Zusammensetzung eingesetzt wird, können Leistungstiefs ausgeglichen werden. Allerdings soll an dieser Stelle auch darauf hingewiesen werden, dass Lichteinwirkung im Übermaß und zur falschen Zeit das völlige Gegenteil erreichen kann. Störungen des Schlaf-Wach-Rhythmus, Stoffwechselstörungen, Bluthochdruck oder Überforderungssyndrom mit depressiver Komponente können die Folge sein.

Fazit für die Lichtplanung

Für Lichtplaner ergeben sich daraus klare Möglichkeiten, die Stimulationswirkung von Licht zu nutzen, um z.B. das Tief nach der Mittagszeit und den Leistungsrückgang gegen Abend auszugleichen. Gezielter Lichteinsatz kann in diesen Phasen die Melatoninbildung dämpfen und gleichzeitig positiv empfundene Wachheit und effektive Leistungsfähigkeit steigern. Licht-Algorithmen sollten ein Beleuchtungsniveau von 1.000 bis 1.500 lx einplanen. Diese Anhebung des Beleuchtungsniveaus kann durch verbessertes Raumlicht, erhöhten Tageslichtanteil oder durch Zusatzlicht direkt am Arbeitsplatz erreicht werden.

Umsetzung in ganzheitlichen Lichtlösungen

Wer auf Basis dieser Erkenntnisse ein umfassendes Beleuchtungskonzept verwirklichen möchte, findet im Produkt-Portfolio von Waldmann Lichttechnik alles, was er braucht. Die Grundlage bilden 2K®-Lichtsysteme, bestehend aus Komponenten zur indirekten, allgemeinen Raumbeleuchtung und Arbeitsplatzleuchten, die ein blendfreies, individuelles Zusatzlicht für den Arbeitsbereich zur Verfügung stellen. Über das intelligente Lichtmanagementsystem PULSE EIB können Beleuchtungskomponenten gesteuert und den individuellen wie auch circardianen Erfordernissen angepasst werden. Dabei ist es zudem möglich, bestimmte Ebenen zentral zu steuern und andere autonom zu halten.

PULSE regelt über einen in die Leuchte eingebauten Sensor die gewünschte Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit vom Tageslicht. Damit wird das natürliche Sonnenlicht in größtmöglichem Umfang in die Gestaltung des Lichtklimas mit einbezogen – angenehm und unauffällig. Darüber hinaus können individuelle Lichtniveaus in der Leuchte gespeichert und jederzeit abgerufen werden.

Mit Hilfe einer EIB-Schnittstelle kann das leuchtenintegrierte Lichtmanagementsystem auf den Bus abgebildet werden: Über Standard-Steckverbindungen werden die Leuchten an das Netz und das Bussystem angeschlossen. Die Programmierung erfolgt über die bekannte Software ETS. So ist es möglich, die intelligente Einzelleuchte in das Bussystem zu integrieren. Gleichzeitig können z.B. Stehleuchten als autarke Lichtlösung individuell betrieben werden. Die komfortablen Nutzer-Funktionen von PULSE bleiben somit am Arbeitsplatz erhalten. Andererseits können sämtliche Leuchten eines Gebäudes zentral bedient werden. Sie können in verschiedenen Rangebenen in eine externe Lichtszenenverwaltung eingebunden sein. Auch können Helligkeitswert und Präsenzstatus zum Schalten, Dimmen oder Anzeigen zentral abgefragt und ausgewertet werden. Je nach Bedarf ist festzulegen, welche Funktion in welchem Ausmaß zentral und welche lokal individuell gesteuert und beeinflusst werden soll.

So bringt PULSE zukunftsweisende Vorteile. PULSE bietet umfassenden Lichtkomfort und wirkt zugleich leistungsfördernd, motivierend und effektivitätssteigernd. Darüber hinaus werden Räume und Gebäude mit PULSE effektvoll inszeniert. Auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist PULSE attraktiv. Einfache Installation, Inbetriebnahme und Veränderung sowie die Möglichkeit, eine deutliche Verringerung der Stromkosten zu erzielen, machen intelligentes Lichtmanagement mit PULSE kostenseitig interessant.

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