Licht hat eine enorme Bedeutung für alles Leben – viele Organismen haben sich in ihrer Evolution an den Rhythmus der Sonne angepasst, so auch der Mensch. Sonnenlicht hat sich als wichtiger Zeitgeber für körperliche Funktionen, wie etwa Hormonproduktion und die Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus etabliert.

Aufgrund dieser Wechselwirkung reagiert der menschliche Körper auch auf die Eigenschaften künstlicher Lichtquellen, denen wir in der heutigen Zeit zu einem Großteil des Tages ausgesetzt sind.

Sonnenlicht verändert sich über den Tagesverlauf, was wichtige Signale an unseren Körper sendet – weicht die künstliche Beleuchtung zu sehr davon ab, kann sich das negativ auf die Gesundheit und das Wohlbefinden auswirken. Die Baubiologie strebt deshalb bei der Lichtplanung an, mit der Sonne als Vorbild zu arbeiten und die natürlichen Lichtverhältnisse nachzuahmen. Ganz nach dem Leitsatz „Maßstab ist die Natur“.

Zu diesem Zweck müssen mehrere Bereiche beachtet werden, wie etwa die richtige Wahl der Lichtfarbe und Helligkeit für den jeweiligen Einsatzbereich, aber darüber hinaus auch die spektrale Zusammensetzung des Lichts, eventuelles Flimmern und elektromagnetische Felder.

Die spektrale Zusammensetzung von Licht wirkt sich vorrangig auf den Schlaf-Wach-Rhythmus aus. Ein zu hoher Anteil an blauem Licht in den Abendstunden – wie er in LED-Lampen teilweise vorkommt – kann den natürlichen Ermüdungsprozess unterbrechen und das Einschlafen erschweren. Dieser Effekt wird auch als melanopische Wirkung, auch nicht-visuelle Wirkung, bezeichnet.

Lichtflimmern kommt in natürlichen Lichtquellen nicht vor und sollte auch bei in künstlicher Beleuchtung vermieden werden. Es wird oft nicht bewusst wahrgenommen, kann aber unter anderem zu Ermüdung, Kopfschmerzen oder Konzentrationsstörungen führen.

Auch elektromagnetische Strahlung – umgangssprachlich „Elektrosmog“ – kann bei LED vorkommen und wird heute kritisch hinterfragt.

Messungen

Da LED-Lampen mittlerweile den größten Teil des Beleuchtungsmarkts ausmachen – in absehbarer Zukunft laut Vorhersagen einer EU-Untersuchung rund 96 % – wird es immer wichtiger, diese aus baubiologischer Perspektive einzuordnen. LED bieten unbestreitbar Vorteile wie hohe Energieeffizienz und Langlebigkeit, aber es bleibt die Frage, wie gesund sie langfristig für die Menschen in ihrer Wohn- und Arbeitsumgebung sind.

Dieser Frage widmet sich meine Bachelorarbeit, welche in Zusammenarbeit mit dem Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN an der TH Rosenheim entstand.

Ziel der Arbeit war es, eigene Messungen mit marktüblichen LED-Leuchtmitteln durchzuführen und die Ergebnisse in einem Lampenkatalog zusammenzustellen und diesen als öffentlich zugängliche Orientierungshilfe für Verbraucher zur Verfügung zu stellen.

Um fundierte Aussagen zu den gemessenen Lampen treffen zu können, wurden Lichtqualität, Flimmerverhalten und Elektrosmog untersucht. Ergänzend wurden auch Energieeffizienz und Preise in den Katalog mit aufgenommen, um den praktischen Nutzen für Verbraucher zu erhöhen und ein vollständiges Bild zu zeigen.

Konkret untersucht wurden insgesamt dreiundzwanzig  GU10-LED und E27-LED unterschiedlicher Hersteller. Wichtig bei der Auswahl war auch eine hohe Preis- und Qualitätsspanne, um einen möglichst großen Teil des Markts abzudecken.

Für die genannten Untersuchungsbereiche wurden die relevanten Parameter definiert und für deren Ermittlung sowohl Messaufbauten konzipiert als auch eine eigene Bewertungsmatrix erarbeitet.

Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigen ein gemischtes Bild. Einige Lampen schlossen sehr gut ab, wie etwa ausgewählte Modelle von BioLicht, Ledvance und auch IKEA.

Vor allem in den Kategorien Lichtqualität und Flimmerverhalten erzielte ein hoher Teil der geprüften Modelle sehr gute Werte. Einige Hersteller bieten auch steuerbare Modelle an, die durch Fernsteuerung oder vorherige Programmierung Dimmgrad und Lichtfarbe ändern können – was eine Nachahmung natürlicher Lichtverhältnisse erleichtert.

Die Fernsteuerung brachte allerdings auch ein neues Untersuchungsfeld mit sich: Uns stellte sich die Frage, ob die durch die Steuerung entstehenden hochfrequenten Felder dieser Art Lampen sich negativ auf den menschlichen Körper auswirken können. Alle Messungen in diesem Bereich zeigten jedoch keine auffälligen Werte an den Lampen.

Die niederfrequenten elektrischen Wechselfelder überschritten dagegen bei einem Messabstand von 80 cm oder weniger die empfohlenen baubiologischen Grenzwerte bei allen gemessenen Lampen. Diese Grenzwerte beziehen sich dabei auf Bereiche mit langer Aufenthaltszeit – relevant ist diese Erkenntnis also vor allem bei Nachttisch- oder Schreibtischlampen. Mit höherem Abstand fallen die Werte schnell ab, bei einem Abstand von 130 cm sind die elektrischen Wechselfelder der Lampen kaum noch messbar.

Ein weiteres Ergebnis: Keine der energieeffizienten LED-Modelle konnten gleichzeitig mit guter Farbqualität, also einer hohen Farbwiedergabe, überzeugen. Energieeffizienz scheint also in vielen Fällen auf Kosten der Lichtqualität zu gehen – ein Problem, das künftige Weiterentwicklungen adressieren sollten.

Die Untersuchungen ergaben weiterhin keinen Zusammenhang zwischen hohem Preis und guter Qualität. Es gibt günstige Modelle mit guten baubiologischen Eigenschaften und gleichzeitig teure Modelle, die keine guten Messergebnisse erzielen konnten.

Insgesamt zeigt sich, dass die LED-Technologie Potenzial hat, baubiologischen Ansprüchen gerecht zu werden und eine gute Wahl in der Beleuchtungsplanung sein kann. Die große Bandbreite der Ergebnisse zeigt jedoch auch, dass nicht jede LED geeignet ist und die Auswahl daher sorgfältig und informiert durchgeführt werden sollte.

Lampenkatalog und Bachelorarbeit

Der Lampenkatalog ist nun ebenso wie die vollständige Bachelorarbeit beim IBN öffentlich zugänglich – siehe anhängende Links.

Die Bachelorarbeit bietet im theoretischen Teil eine detailliertere wissenschaftliche Aufarbeitung der untersuchten Themenbereiche, der verwendeten Parameter und der aktuellen Forschung zu den potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen. Der praktische Bereich geht dagegen zum gesamten Messvorgehen ins Detail.

Der Lampenkatalog bietet eine Übersicht über die geprüften Modelle und deren Messergebnisse sowie eine nach Themenbereichen aufgeteilte Bewertungshilfe.

Mit diesem Wissen wird den Verbrauchern ein Werkzeug an die Hand gegeben, sich unabhängig zu informieren und bewusste Entscheidungen zu treffen, um ein gesundes und einladendes Wohnumfeld zu schaffen.