{"id":1138,"date":"2014-06-17T22:48:45","date_gmt":"2014-06-17T20:48:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.lichtundgesundheit.de\/cyberlux\/?p=1138"},"modified":"2020-11-28T13:11:38","modified_gmt":"2020-11-28T11:11:38","slug":"und-ewig-leuchtet-das-led-licht-fur-den-pc-benutzer","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.lichtundgesundheit.de\/cyberlux\/?p=1138","title":{"rendered":"Und ewig leuchtet das LED-Licht f\u00fcr den PC-Benutzer"},"content":{"rendered":"

Kurzfassung<\/h2>\n

LED ist das Zauberwort f\u00fcr alle, die eine neue \u00c4ra in der Technik der Lichterzeugung einl\u00e4uten wollen bzw. eingel\u00e4utet haben. Entgegen den Erwartungen, die vom Marketing gesch\u00fcrt werden, muss die LED-Technik noch mit vielen Problemen k\u00e4mpfen. So wird die „circadiane“ Wirkung \u00fcberall hervorgehoben und behauptet, das Licht mache „munter“ wegen des Blauanteils. Es gibt sogar LED-beleuchtete Monitore, die die circadiane Rhythmik verschieben sollen, damit der Benutzer l\u00e4nger wach bleibt. Ob dies \u00fcberhaupt erw\u00fcnscht ist bzw. zu welcher Tageszeit, wird hingegen kaum diskutiert. Dass die vorgeblich „circadian“ wirksame Beleuchtung eine v\u00f6llig andere r\u00e4umliche Verteilung des Lichts im Arbeitsbereich bedingt, wird gerne verschwiegen. Und eine alte Plage, das Flimmern des Bildschirms, ist wieder zur\u00fcck, mittelbar bedingt durch den Einsatz von LED als Hintergrundbeleuchtung.<\/p>\n

Dieser Beitrag beleuchtet die Entwicklung aus Sicht der Gesundheit im Jahre 2014.<\/p>\n

Beitrag<\/h1>\n

Zum Begriff – Leuchten und Beleuchten<\/h2>\n

Dieser Artikel sollte die Beleuchtung f\u00fcr den PC-Benutzer behandeln, worunter der Autor die Lampen und Leuchten am Arbeitsplatz verstanden h\u00e4tte – und naturgem\u00e4\u00df deren sinnvolle Auswahl und Anordnung. Leichter war das Thema einst, als das Bildschirmger\u00e4t im Betrieb stand und mit High-Tech-Produkten der Lichttechnik beleuchtet wurde. Bildschirmarbeitsplatzleuchte bzw. BAP-Leuchte hie\u00df das Produkt, das ein Elektrokonzern ganz und gar uneigenn\u00fctzig f\u00fcr diesen Zweck zur Verf\u00fcgung stellte. Fr\u00fcher ein Nischenprodukt mit einem Namen, der in sich widerspr\u00fcchlich war – Dark Light Leuchte – eroberte sie unter dem neuen Namen deutsche B\u00fcros.
\nMittlerweile sitzt der PC-Arbeiter auch in seiner Freizeit am PC, zuweilen l\u00e4nger am St\u00fcck im Betrieb. Und der Bildschirm hat sich zu einer ordentlichen Leuchte entwickelt. W\u00e4hrend man den Leuchten, die zur Beleuchtung gedacht sind, ausweichen kann, indem man sich umdreht oder die l\u00e4stigsten ausschaltet, gibt es beim Bildschirm, Pardon Monitor, keine Fluchtm\u00f6glichkeit.
\nDieser Artikel befasst sich deswegen mit den Folgen der gewollten sowie der ungewollten Beleuchtung insbesondere f\u00fcr die Gesundheit des Menschen im Lichte der neuesten Entwicklungen in der Wissenschaft und Technik. Und die haben es in sich.<\/p>\n

Zur Geschichte und Gegenwart<\/h2>\n

Beleuchtung ist die Anwendung des Lichts, um Gegenst\u00e4nde und ihre Umgebung sichtbar zu machen. War diese Aufgabe einst eine eher nebens\u00e4chliche Wirkung des H\u00f6hlenfeuers, so hat sie sich zu einem der gr\u00f6\u00dften Stromfresser weltweit entwickelt. Etwa 1.000 Gro\u00dfkraftwerke produzieren Strom f\u00fcr die Lichterzeugung. Der Anteil am Verbrauch h\u00e4ngt stark von der Industrialisierung des Landes ab (80 % bei Agrarl\u00e4ndern, um 10% bei Industriel\u00e4ndern). In Deutschland wird bis zu 40% des Stroms, den ein B\u00fcrogeb\u00e4ude verbraucht, f\u00fcr die Beleuchtung eingesetzt. Was die anderen 60% verbraucht, wird kaum erforscht. Man darf aber annehmen, dass die modernen Monitore keinen zu geringen Anteil am Verbrauch haben.\u00a0 So kann es in etwa hinkommen, dass in einem B\u00fcrogeb\u00e4ude etwa die H\u00e4lfte des verbrauchten Stroms in Licht umgewandelt wird, das mehr oder weniger direkt den Menschen trifft.
\nWas passiert damit? Fr\u00fcher w\u00fcrde man sagen, je mehr Licht, desto heller, je heller, desto sch\u00f6ner und ges\u00fcnder. Deswegen sind alle Angaben in Normen zur Lichtmenge Mindestwerte.
\nDie Zeiten, die sind aber nicht mehr so. Man wei\u00df heute wesentlich mehr, z.B.:
\nEin blauer Anteil im Licht ist \u201ecircadian\u201c wirksam, was bedeutet, dass es die nat\u00fcrliche (Tages-)Rhythmik des K\u00f6rpers beeinflusst. Man fragt sich aber, ob eine solche Beeinflussung erw\u00fcnscht ist (s. weiter unten)
\nEbenso wirksam ist das Fehlen eines blauen Anteils zu einem Zeitpunkt, zu dem der K\u00f6rper eine Wirkung von Au\u00dfen erwartet – meistens am Vormittag. Es kann sogar Schlafst\u00f6rungen verursachen.
\nErfolgen \u201ecircadian\u201c wirksame Einfl\u00fcsse zur \u201eUnzeit\u201c, d.h., wenn der K\u00f6rper sich eigentlich auf die Ruhezeit vorbereiten sollte, wird nicht nur der Tagesrhythmus des betreffenden Tages gest\u00f6rt, sondern bei dauerhafter Einwirkung entstehen auch langfristige Erkrankungen.
\nMa\u00dfnahmen, mit denen man die \u201eEnergieeffizienz\u201c von Geb\u00e4uden erh\u00f6hen m\u00f6chte, entziehen dem Tageslicht lebenswichtige Teile der Strahlung st\u00e4rker als fr\u00fcher, und w\u00fcrden zudem eine k\u00fcnstliche Beleuchtung bevorzugen, deren circadiane Wirkung, in der Zeit, in der sie sich positiv auswirken w\u00fcrde, eher verringert wird. Ein doppelter Beitrag zur biologischen Dunkelheit.<\/p>\n

Licht zur Unzeit?<\/h2>\n

Solange es k\u00fcnstliches Licht gibt, solange versuchen Menschen, die Nacht zum Tage zu machen. Vor etwa 50 Jahren schien eine 24h-Arbeitswelt ohne Tageslicht beschlossene Sache. Die Denke der Zeit hat ein sehr bekannter Sehphysiologe so ausgedr\u00fcckt: \u201eErst die Einf\u00fchrung der Leuchtstofflampen hat es erm\u00f6glicht, zwei alte W\u00fcnsche der Technik zu erf\u00fcllen, n\u00e4mlich die Arbeit in fensterlosen und genau klimatisierten R\u00e4umen auf der einen Seite und die von der Tageszeit unabh\u00e4ngige kontinuierliche Maschinenarbeit auf der anderen Seite.\u201d (Schober, 1961). Was Menschen von den genau klimatisierten R\u00e4umen halten, ist hinreichend bekannt. Aber was ist mit der \u201evon der Tageszeit unabh\u00e4ngigen kontinuierlichen Maschinenarbeit\u201c? Sie ist f\u00fcr mehr Menschen Realit\u00e4t geworden, als man einst h\u00e4tte tr\u00e4umen k\u00f6nnen.
\nHat die Wissenschaft um die Erforschung der circadianen Rhythmik, Chronobiologie, Recht, muss man den Traum erheblich korrigieren. Im Jahre 2007 hat die WHO (Weltgesundheitsorganisation) festgestellt, dass bestimmte Krebserkrankungen bei Berufsgruppen mit gest\u00f6rter circadianer Rhythmik (namentlich Flugpersonal und Schichtpersonal) h\u00e4ufiger auftreten als bei anderen Menschen. Deswegen wurde die Nachtarbeit als \u201ewahrscheinlich krebserregend\u201c eingestuft.
\nAls eine Ursache f\u00fcr diesen Umstand wird seit langem die Beleuchtung angesehen. In den USA existieren zahlreiche Forschungsarbeiten zum Thema \u201eLicht in der Nacht\u201c, deren Ergebnisse als Beweis daf\u00fcr angesehen werden, dass n\u00e4chtliches Licht den Melatoninspiegel im Blut senkt, und somit die Wirkungen dieses Hormons schw\u00e4cht, wozu auch die Verhinderung von Krebsentstehung bzw. Verlangsamung des Wachstums von Tumoren geh\u00f6rt. Dass Licht und Krebs eine enge Beziehung zueinander haben, ist seit langem durch epidemiologische Studien bekannt. Es geht also eher um eine Wirkungsforschung denn Grundlagenforschung.
\nDie neuen Erkenntnisse m\u00fcssen entsprechend umgesetzt werden, was leider nicht dadurch geschehen kann, dass man das k\u00fcnstliche Licht in der Nacht verbietet oder gleich die Nachtarbeit mit. Man kann aber durchaus realistische Schritte unternehmen, von denen man positive Wirkungen nicht nur vermuten kann:
\nDie Beleuchtung sollte je nach Tageszeit unterschiedlich betrieben wer-den, wenn nicht bereits unterschiedlich ausgelegt: Tags\u00fcber sollte der obere Teil des Raumes m\u00f6glichst hell ausgeleuchtet sein, weil die Empf\u00e4nger, die die circadiane Rhythmik steuern, den oberen Halbraum st\u00e4rker bewerten als den unteren. (Anm.: Im Projekt PLACAR wurden Lichtquellen entwickelt, die tageszeitlich unterschiedlich Licht abgeben.)
\nHingegen sollte nachts die circadiane Wirkung m\u00f6glichst gering gehalten werden. Dazu geh\u00f6rt, dass das Lichtniveau so weit abgesenkt wird, dass die erforderliche Sehleistung erbracht wird. Anders als in lichttechnischen Normen behauptet, brauchen Menschen i. A. keine vielen hundert Lux, um vern\u00fcnftig arbeiten zu k\u00f6nnen. Der gr\u00f6\u00dfte Teil k\u00e4me mit wenigen Lux aus. Den ewigen Sommertag mit genau geregelter Temperatur und simuliertem \u201elichten\u201c Tag, wie er Licht- und Klimatechnikern vorschwebt, und das f\u00fcr 24 Stunden am Tag, braucht kein Mensch. Eher das Gegenteil – Wechsel, Ver\u00e4nderung und Stimulierung.
\nZu verringerten circadianen Wirkung geh\u00f6rt auch, dass das Licht, auch das von den Monitoren, m\u00f6glichst wenig Blau enth\u00e4lt. Dies erreicht man bei der Beleuchtung mit der Auswahl entsprechender Lampen, bei Monitoren durch die Einstellung der Farbtemperatur.<\/p>\n

Die Energieeffizienz – die fast unendliche Geschichte<\/h2>\n

Die Geschichte der Energieeffizienz von Geb\u00e4uden hat nicht erst im 21. Jahrhundert begonnen, als die EU-Kommission eine entsprechende Gesetzgebung auf den Weg brachte. Sie ist so alt wie das Fensterglas und dessen Verwendung als Windfang. Licht schlucken sollte es hingegen nicht merklich. Bei der k\u00fcnstlichen elektrischen Beleuchtung kann man sie zur\u00fcck verfolgen auf die Erfindung der Gl\u00fchlampe. Bis heute gilt ein vornehmliches Bestreben des Lichtingenieurs der Erh\u00f6hung der Lichtausbeute der Lampe – mit den Worten einer wichtigen Politikerin in etwas gewandelten Form zu sprechen – mehr Licht aus Watt. Das Ergebnis ist keine reine Erfolgsstory.
\nBereits die nicht mehr verwendete Form von Fensterglas, einscheibig, schnitt insbesondere das Ultraviolett (UV) aus dem Tageslicht so stark ab, dass der mangelnde UV-Anteil haupts\u00e4chliches Thema des vermutlich ersten Buches mit dem Titel \u201eLicht und Gesundheit\u201c aus dem Jahre 1925 (!) gewesen ist. Das Thema wurde in der Lichttechnik geschickt umschifft, indem man UV zu Nicht-Licht erkl\u00e4rte. Die Lichttechnik besch\u00e4ftigt sich mit sichtbarer Strahlung. Daher sind UV und IR (Infrarot) zwar beide lebenswichtig f\u00fcr den Menschen, aber eben kein Licht. Folge: Mitteleurop\u00e4er, so sie gesund leben, tanken im Sommer gen\u00fcgend Licht drau\u00dfen, dass ihr Vitamin-D-Vorrat etwa bis Ende November reicht. Danach herrscht Mangel. Unter dem leiden auch im Sommer diejenigen, die sich fast st\u00e4ndig in geschlossenen R\u00e4umen halten. In Industriegesellschaften gibt es viele Menschen, die 90% ihrer Zeit dies tun (siehe Bild 1).<\/p>\n

\"Kinder_in_Griechenland\"<\/a>Bild 1 Beispiel f\u00fcr Verhalten gegen\u00fcber Tageslicht: Diese Jugendliche verbringen den gr\u00f6\u00dften Teil des Sonnentages auf einer \u00e4g\u00e4ischen Insel in einem umgewidmeten Kinosaal mit Computerspielen.<\/p>\n

Die moderne Verglasung von Geb\u00e4uden, dreifach mit IR-Filterung, verst\u00e4rkt die Mangelwirtschaft in jeder Hinsicht. Sie schneidet das sichtbare Licht um die H\u00e4lfte ab. Derjenige Anteil des Tageslichts, der die circadiane Wirkung ausl\u00f6st, wird noch st\u00e4rker als das Licht insgesamt abgeschnitten. Von der UV-Strahlung kommt \u00fcberhaupt nichts mehr in den Innenraum. Und als Novum wird jetzt auch noch der IR-Anteil fast vollst\u00e4ndig abgeschnitten, damit der W\u00e4rmeeintrag durch die Sonneneinstrahlung gemindert wird.<\/p>\n

Was da als Energieeffizienz realisiert wird, merken die B\u00fcropflanzen zuerst. Als Zyniker k\u00f6nnte man sich zwar heimlich freuen, dass der Beamtenpalme das Wachstum beschnitten wird, aber die Mitarbeiter, die sich, anders als Pflanzk\u00fcbel, ins Freie begeben k\u00f6nnten, um mehr Strahlung zu tanken, tun dies nicht oder sie k\u00f6nnen sich das zeitlich nicht leisten. Eine Untersuchung eines Forschers der Charit\u00e9 in Berlin zu der \u201eLichtdosis\u201c, die Berliner Studenten tags\u00fcber abbekommen, hat erschreckende Zahlen ergeben. Schlussfolgerung: \u201eWir leben in biologischer Dunkelheit!\u201c (Kunz, 2011)<\/p>\n

Der Glaube, in Innenr\u00e4umen k\u00f6nne man gesundes Licht erzeugen, beruht zum einen darauf, dass man unter Licht etwas anderes verstehen will als gesunde Strahlung, und zum anderen darauf, dass die Fachleute f\u00fcr Beleuchtung ebenso wie die f\u00fcr Arbeitsmedizin \u00fcber acht Jahrzehnte keine Ahnung davon hatten, was gesundes Licht ist, oder warum gerade das erzeugte Licht gesund sein soll. Dass sich deren Vorstellungen eher in ein geradezu \u201eungesundes\u201c Licht einm\u00fcnden k\u00f6nnen, wurde unter \u201eLicht zur Unzeit\u201c dargelegt.<\/p>\n

Ein weiterer, sogar mit Abbildungen der Industrie illustrierbarer Aspekt, die Verteilung des Lichts zwischen unten und oben, ist ebenfalls ein Thema f\u00fcr die Energieeffizienz: In den f\u00fcr die Energieeffizienz von Geb\u00e4uden zust\u00e4ndigen Normen (DIN V 18599) ging man von einer Beleuchtung aus, die direkt von der Decke die Arbeitsebene beleuchtet. Dies erfolgte nicht etwa, weil sich die Normer geirrt hatten, sondern weil sie das, was in der Lichttechnik seit der Realisierung der \u201eintegrierten Decke\u201c – etwa 1970 – stets propagiert wurde, f\u00fcr richtig anerkannt hatten. Als etwa ab 1975 der Bildschirm ins B\u00fcro einzog, wurden sehr feinsinnige Betrachtungen angestellt, wo \u00fcberhaupt eine Beleuchtung befinden d\u00fcrfte (Bild 2)<\/p>\n

\"Nixdorf<\/a>Bild 2 Problemzonen f\u00fcr die Beleuchtung am Bildschirmarbeitsplatz. Unproblematisch scheint nur der Bereich \u00fcber dem vorderen Tischteil.<\/p>\n

\u00dcbrig blieb die kleine Fl\u00e4che \u00fcber der Tastatur. Da eine direkt \u00fcber der Tastatur angebrachte Beleuchtung eine Reflexblendung verursachen w\u00fcrde, wurden die Leuchten rechts und links davon angeordnet. Im Prinzip ist dies das Konzept der Beleuchtung, das in unz\u00e4hligen B\u00fcchern, Artikeln oder gar Vorschriften beschrieben bzw. verfolgt wird. Sie wurde in DIN 5035-7 (1988) genormt.<\/p>\n

Interessant ist ihre Entstehungsgeschichte. Sie wurde nach einer Laboruntersuchung als beste L\u00f6sung ermittelt. Ebenso interessant d\u00fcrfte die Tatsache sein, dass ihre \u201eErfinder\u201c auch ihre Nachteile in einer Ver\u00f6ffentlichung herausgestellt haben, ohne dass jemand davon Notiz genommen h\u00e4tte. Darunter konnte man allerdings die circadianen Wirkungen nicht finden. Sie waren zwar bekannt, aber nicht in der Lichttechnik. So sieht die aus heutiger Sicht \u201egesunde\u201c Beleuchtung ganz und gar anders aus als die BAP-Beleuchtung (Bild 3)<\/p>\n

\"Siemens<\/a>\"Gesunde<\/a>Bild 3 (oben) Untersuchungsanordnung aus der die BAP-Leuchte, die Basis von DIN 5035-7 entstanden ist (Hentschel, u.a. 1984) (unten) Helligkeitsverteilung in einem Raum mit \u201egesundem\u201c Licht (Lichtwissen 19, licht.de)<\/p>\n

Anders sieht eine circadian wirksame Beleuchtung aus. Auch wer eine solche Wirkung f\u00fcr entbehrlich h\u00e4lt, muss zugeben, dass sie der menschlichen Wahrnehmung besser entspricht als die einst genormte, die den Arbeitsr\u00e4umen einen H\u00f6hlenlook verpasst hatte. Nun versucht man in der Lichttechnik eine Norm durchzusetzen, die Neufassung von DIN EN 12464-1, die genau diesem Bild folgt. Sie spezifiziert Beleuchtungsst\u00e4rken f\u00fcr W\u00e4nde und Decken. An sich nichts Neues, die Beleuchtungen von alten Geb\u00e4uden haben diese ebenso erzeugt wie die Indirektbeleuchtung. Man hielt beide aber f\u00fcr Lichtverschwendung. Jetzt muss man damit fertig werden, dass Andere das glauben, was man propagiert hat.<\/p>\n

Dass sich Beleuchtungen wie in Bild 3 \u00a0(oben) dargestellt durchsetzen konnten, hat nichts damit zu tun, dass sie gut w\u00e4ren. Es liegt eher an dem Bewertungsma\u00dfstab \u201eBeleuchtungsst\u00e4rke\u201c in der horizontalen Ebene, die als die \u201eArbeitsebene\u201c festgesetzt wurde. Bei dem Ma\u00dfstab sind die \u201ebesten\u201c Leuchten scheinwerferartige Produkte, deren Licht sich auf diese Ebene konzentriert.\u00a0 Fr\u00fcher – und mittlerweile auch heute – bevorzugte man andere Lichtverteilungen (Bild 4).<\/p>\n

\"Blindenschule\"<\/a>Bild 4 Leuchten, deren Licht den Raum ausleuchtet und nicht nur die horizontale Ebene.<\/p>\n

LED – Der neue Stern am Himmel<\/h2>\n

LED bzw. die Leuchtdiode ist als Signallicht an Ger\u00e4ten seit fast 50 Jahren bekannt, als Lichtquelle hingegen nur seit einiger Zeit. Dass es lieber leuchtet als beleuchtet liegt daran, dass man f\u00fcr Beleuchtung wei\u00dfes Licht braucht, in dem alle sichtbaren Wellenl\u00e4ngen angemessen vertreten sind. Eine LED kann als Laser aber nur eine Wellenl\u00e4nge erzeugen, was sie als Signallicht besonders geeignet macht, als Leuchtmittel hingegen eher ungeeignet.<\/p>\n

Man versucht die LED als Leuchtmittel tauglich zu machen, wie man es auch mit der Quecksilberentladung gemacht hat, die die Basis der meisten Lampen bildet, die in der Arbeitswelt benutzt werden. Hierzu muss man entweder Leuchtstoffe verwenden, die ein breites Spektrum erzeugen oder mehrere LEDs mit verschiedenen Farben b\u00fcndeln.<\/p>\n

W\u00e4hrend die gesamte lichttechnische Industrie wie verzaubert an dieser Technik feilt, merkt der Laie deren Existenz erst, wenn er einen Monitor auseinander nimmt. Dessen Hintergrundbeleuchtung ist nicht selten auf LED-Basis aufgebaut. Eigentlich w\u00e4re dies kein Grund f\u00fcr Aufregung, w\u00e4ren da nicht einige (recht) neue Erkenntnisse, die zur Vorsicht mahnen:<\/p>\n