Human Centric Lighting – Licht für die Bedürfnisse des Menschen

Einfluss des Lichts auf unsere innere Uhr

Wir sprechen häufig von der inneren Uhr des Menschen, die durch Licht nicht nur beeinflusst, sondern tatsächlich gesteuert wird. Tagesrhythmus und Wohlbefinden sind in dunklen Wintermonaten ganz andere als im Sommer. Werden Menschen für einen längeren Zeitraum ohne Unterbrechung der Dunkelheit ausgesetzt, geht die Synchronisierung des Tag-und-Nacht-Rhythmus‘ verloren und der Zyklus von Wachsein und Schlafen wird deutlich gestört. Darüber hinaus beeinflusst die Lichtzufuhr auch den Blutdruck, die Herzfrequenz und den Hormonhaushalt.

Das liegt daran, dass unser Körper sich mit seinen vielfältigen und komplexen Funktionen im Laufe der Evolution an den Rhythmus der Tageszeiten angepasst hat. Die Fachbezeichnung dafür lautet zirkadianer Rhythmus. Lange Zeit war nicht klar, wie die innere Uhr tickt, sprich: welche Sensoren oder Organe für die Synchronisation unseres natürlichen Tagesablaufs verantwortlich sind. Erst vor wenigen Jahren haben Wissenschaftler einen dritten Rezeptor im menschlichen Auge entdeckt, der die Lichtreize nicht an das Sehzentrum im Gehirn sendet, sondern über Rückenmark und Zirbeldrüse eine biologische Wirkung auslöst.

Definition für Human Centric Lighting

Aus der visuellen, emotionalen und biologischen Wirkung des Lichts lässt sich eine Definition für HCL bzw. ein Anforderungsspektrum an menschengerechte Lichtsteuerung ableiten. Human Centric Lighting soll Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit zielgerichtet und auf lange Sicht unterstützen. Dies erfordert – etwa für die Beleuchtung am Arbeitsplatz oder im Klassenzimmer – eine ganzheitliche Planung im Vorfeld sowie eine naturgetreue Umsetzung der verschiedenen Wirkungen des Lichts.

Anwendungsbereiche für Human Centric Lighting

Licht kann aktivieren, aber auch entspannen. Deshalb muss bei jeder Planung zunächst der Zweck eines Beleuchtungskonzeptes definiert werden. Ob in der Industrie und im Handwerk, in der Schule und im Kindergarten, im Büro, im Gesundheitswesen oder privat daheim – jeder Anwendungsbereich verlangt nach einer individuellen Lösung.

Denn bei der Beleuchtung geht es nicht mehr nur um die visuelle Wirkung und eine möglichst hohe Energieeffizienz, sondern auch um die Optimierung biologischer und emotionaler Effekte. Damit rückt der Mensch mit seinen Bedürfnissen ins Zentrum der Lichtplanung. Dies birgt auch neue Herausforderungen für die Hersteller von Beleuchtungslösungen, für Architekten und Planer. Im Folgenden sollen einige Anwendungsbereiche mit ihren unterschiedlichen Anforderungen kurz beschrieben werden.

HCL in Bildungseinrichtungen

In Schulen bietet sich die Installation eines „tuneable white“ an. Darunter versteht man die Regulierung der Farbtemperatur von warm- bis kaltweißen LEDs. Auf diese Weise kann nicht nur der Bio-Rhythmus von Lehrern und Schülern gesteuert, sondern auch die Wachheit und Konzentration beispielsweise bei Klausuren verbessert werden. Ein intensives Kaltweiß unterstützt bei fordernden Aktivitäten, während für entspannte Phasen oder Diskussionen in der Gruppe eher ein abgedimmtes Warmweiß förderlich ist.

Ein Licht mit genügender Helligkeit und einer Blau-Anreicherung im Spektrum sorgt morgens für einen guten Start in den Schultag und stärkt die Konzentrationsfähigkeit, bei Schülern genauso wie bei den Lehrkräften. Langfristig kann eine solche Beleuchtungslösung sogar zur Verbesserung von Schlafqualität und -dauer beitragen und Lerneffekte optimieren.

HCL im Gesundheitswesen

Längere Aufenthalte in geschlossenen Räumen führen häufig zu Veränderungen im Schlafmuster des Menschen. Patienten in Krankenhäusern oder Bewohner von Pflegeheimen sind auf Grund ihrer Erkrankung oder Bewegungsunfähigkeit gezwungen, auf Tageslicht zu verzichten. Hier können Beleuchtungszyklen Abhilfe schaffen, die Sonnenaufgänge, Tageslicht und Sonnenuntergänge simulieren, denn sie sorgen für mehr Tagesaktivität, einen gesünderen Schlaf während der Nacht, kürzere Erholungsphasen sowie nicht zuletzt für einen geringeren Bedarf an Antidepressiva.

Human Centric Lighting gewinnt vor allem in Alters- und Pflegeheimen mehr und mehr an Bedeutung, da die Menschen durch die demografische Entwicklung in den hochentwickelten Ländern immer älter werden und das Risiko, an Demenz zu erkranken, kontinuierlich steigt. Durch den überwiegenden Aufenthalt in geschlossenen Räumen wird der zirkadiane Rhythmus empfindlich gestört, was sich nicht nur negativ auf die Wahrnehmungsfähigkeit auswirkt, sondern auch den gesunden Wechsel von Wach- und Schlafzeiten beeinträchtigt. Eine entsprechende Beleuchtungslösung nach den Prinzipien des HCL verbessert nachweislich den emotionalen und mentalen Zustand der Heimbewohner und beeinflusst das Gefühlsleben, die Kommunikation untereinander und sogar die Essgewohnheiten positiv.

HCL in der Industrie

Bei Tätigkeiten in der Industrie können Lichtinstallationen mit einer hohen Beleuchtungsstärke und „tuneable-white“-Möglichkeiten nicht nur die Produktivität erhöhen, sondern auch dazu beitragen, eine vorzeitige Ermüdung, Fehler bei der Arbeit und Unfallgefahren zu reduzieren. Dies gilt vor allem bei immer wiederkehrenden Aufgaben.

Noch mehr Bedeutung gewinnt HCL in Unternehmen, die im Drei-Schicht-Betrieb arbeiten. Besonders die Beleuchtung während einer Nachtschicht verlangt hier eine sorgfältige und ausgeklügelte Planung. Bei einem wöchentlich wechselnden Zyklus der Arbeitsschichten, also wenn ein Mitarbeiter mehr als zwei oder drei Nächte in die Nachtschicht geht, sollte der zirkadiane Rhythmus eine vorübergehende Verschiebung erfahren. Konkret heißt dies, dass es zu einer Phasenverzögerung um etwa acht Stunden kommt, damit der Industriearbeiter während der Nacht wach bleibt und danach auch sofort schlafen kann, um erst am Nachmittag wieder aufzuwachen.

Fachleute empfehlen für die Nacht deshalb Lichtquellen, die nur einen geringen Effekt auf den zirkadianen Rhythmus haben. Zu einer Erhöhung der Wachheit können in der zweiten Hälfte einer Nachtschicht individuell gesteuerte „Duschen“ mit kaltweißem Licht beitragen.

HCL in Büros

Auch Büroarbeit führt naturgemäß zu einem Aufenthalt von acht oder mehr Stunden in geschlossenen Räumen. HCL-Lösungen ermöglichen es, in Büros die Motivation von Mitarbeitern zu verbessern und ihre Energie und Leistungsfähigkeit zu erhöhen.

Ein kaltweißes Licht zum Arbeitsbeginn verschiebt die Schlafphase nach vorne und sorgt für eine andere Einstellung der biologischen Uhr. Beleuchtungslösungen mit „tuneable white“ reduzieren vor allem in dunklen Wintermonaten mit wenig Tageslicht das Auftreten von jahreszeitlich bedingten Depressionen und anderen Beschwerden. Zusätzlich werden die allgemeine Wachheit und die Konzentrationsfähigkeit gesteigert.

Die richtige Beleuchtung am Arbeitsplatz im Büro erleichtert nicht nur die Bewältigung der täglichen Aufgaben, sondern beeinflusst auch die emotionale Stimmung, die Wahrnehmung, den Schlaf-Wach-Rhythmus und damit insgesamt die Gesundheit aller Mitarbeiter.

HCL-Lösungen von TRILUX für Standardräume

Was Sie bei der Planung von HCL beachten sollten

Für eine HCL-konforme Beleuchtungslösung sollten Sie einen Profi heranziehen, der sich in dem von Ihnen gewünschten Anwendungsbereich bestens auskennt, Sie ausführlich beraten und bei der Planung kompetent unterstützen kann. So können Sie Mängel oder Fehler von vornherein ausschließen, Ihren Zeitaufwand bei der Planung reduzieren und überflüssige Kosten vermeiden.

Der Lichtplaner kann mit seiner Erfahrung vor allem auch Konzepte erstellen, die je nach Bedarf voll- oder halbautomatisch oder ganz individuell für die jeweils richtige Beleuchtung sorgen. Wenn künstliches Licht mehr sein soll als eine rein technische Angelegenheit, wenn Licht also seine visuelle, emotionale und biologische Wirkung entfalten soll, ist Human Centric Lighting der richtige Ansatz.