DIE IDEALE HCL-BELEUCHTUNG
HILFT UNS, TAGSÜBER AKTIV UND LEISTUNGSFÄHIG ZU SEIN UND NACHTS SCHLAF UND ERHOLUNG ZU FINDEN

Die Evolution hat wichtige biologische Prozesse im menschlichen Körper auf ein Leben mit einem natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus ausgerichtet. Dazu gehört ganz besonders auch helles Licht am Tag und Dunkelheit in der Nacht. Deshalb brauchen wir genauso wie vor zigtausend Jahren Tageslicht oder ein vergleichbares künstliches Licht als Taktgeber für unsere innere Uhr.

Die biologische Wirkung von Licht

WELCHES LICHT WIRKT?
GRUNDLAGENFORSCHUNG HAT ZU FUNDAMENTALEN ERKENNTNISSEN GEFÜHRT

Schon seit den 1980er Jahren ist bekannt, dass saisonal abhängige Depressionen in der dunklen Jahreszeit mit hellem Licht mit hohen Blauanteilen gut behandelt werden können. Weiterführende Erkenntnisse verdanken wir der Forschung der letzten 20 Jahre. Für die nicht-visuelle, biologische Wirkung von Licht auf den Menschen sind nach aktuellem Wissensstand vor allem die folgenden Faktoren entscheidend:

  • Die spektralen Anteile des Lichts. Tageslichtähnliches Licht mit hohen Blauanteilen hat die stärkste aktivierende Wirkung. Dadurch werden die Rezeptoren im Auge besonders stimuliert.
  • Die Intensität des Lichts. Forschungsergebnisse zeigen eine aktivierende Wirkung ab einer Beleuchtungsstärke von 250 Lux direkt am Auge, wenn das Licht eine dem Tageslicht entsprechende Qualität hat.
  • Die Flächigkeit des Lichts. Größere leuchtende Flächen, die an Zimmerdecke oder Wänden sichtbar sind, intensivieren den aktivierenden Effekt. Sie sprechen die lichtempfindlichen Ganglienzellen im hinteren und unteren Bereich des Auges optimal an und erreichen aufgrund ihrer großen Flächen viele dieser Fotorezeptoren. Großflächige Leuchten oder indirekt erhellte Decken simulieren auf diese Weise den natürlichen Himmel.
  • Die Helligkeitsniveaus am Tag und bei Nacht. Ein größerer Unterschied zwischen Tag und Nacht unterstützt unseren circadianen Rhythmus und damit auch den Schlaf.
Die ideale HCL-Beleuchtung

WAS WÄRE EINE IDEALE HCL-BELEUCHTUNG?
BASIEREND AUF NEUESTEN WISSENSCHAFTLICHEN ERKENNTNISSEN

Bei der Planung eines idealen HCL-Konzepts werden sowohl die visuellen (das gute Sehen unterstützenden) als auch die nicht-visuellen biologischen Wirkungen von Lichts berücksichtigt. Grundsätzlich gelten die folgenden Kriterien:

  • Je mehr Tageslicht eingesetzt wird, desto besser.
  • Intelligente HCL-Lösungen sollten sich in Bezug auf Lichtfarben, Helligkeit und räumliche Verteilung des Lichts automatisch am Tagesverlauf orientieren.
  • Besonders empfänglich für die biologische Lichtwirkung ist der Mensch in den ersten beiden Stunden nach dem Aufstehen sowie mindestens zwei Stunden vor dem Zubettgehen.
  • Biologisch am stärksten aktivierend wirkt großflächiges Licht von oben, das den von der Sonne erhellten (blauen) Himmel imitiert. Zum Start in den Tag bis zur Mittagszeit sowie nach der Mittagspause sollte daher helles, kaltweißes Licht mit hohem Blauanteil (z.B. 6500 Kelvin bei einer Beleuchtungsstärke von 300 Lux am Auge) verwendet werden. Hierfür bietet sich indirektes Licht an, das sowohl Decken als auch Wände miteinbezieht.
  • Zum Abend hin gilt es auf warmweißes, direktes Licht ohne Blauanteile (z.B. 2700 bis 3000 Kelvin) umzustellen, das unserem Körper dabei hilft sich zu entspannen und auf die Nacht vorzubereiten.
Vorteile von HCL

BETRIEBS- UND VOLKSWIRTSCHAFTLICHE VORTEILE
BEDEUTENTSTE EFFEKTE IM INDUSTRIESEGMENT

In der 2015 veröffentlichten Studie mit dem Titel „Quantified Benefits of Human Centric Lighting“ zeigt die internationale Unternehmensberatung A.T. Kearney finanzielle Vorteile auf betriebswirtschaftlicher und volkswirtschaftlicher Ebene durch Einsatz von HCL auf.

Die Berechnungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche basieren immer auf dem Vergleich einer herkömmlichen qualitativ hochwertigen LED-Lösung mit einer Beleuchtung, die den Kriterien von Human Centric Lighting entsprechen. Bei einer HCL-Beleuchtung werden visuelle und biologische Bedürfnisse des Menschen berücksichtigt. Für die Analysen wurden sieben Anwendungen in der Innenbeleuchtung ausgewählt: Industrie (monoton), Industrie (anspruchsvoll), Büro, Ausbildung, Medizin, Altenpflege, häuslicher Wohnbereich. Die Studienergebnisse sind auf den Websites der Verbände verfügbar.

Bei HCL entsteht ein höherer Energiebedarf im Vergleich zu einer LED-Lösung, die nur für visuelle Zwecke geplant ist. Um die gewünschte biologische Wirkung zu erzielen, sind an manchen Stellen höhere Beleuchtungsstärken und Blauanteile im Licht nötig. Wird allerdings HCL im Rahmen einer Sanierung mit einer älteren konventionellen Beleuchtung verglichen, wird Energie eingespart (die in dieser Studie nicht berechnet wurde). Die Mehrkosten für die Installation einer HCL-Beleuchtung wurden nicht kalkuliert. Die Studie fokussiert sich auf einen Vergleich der finanziellen Vorteile durch HCL mit den dafür nötigen jährlichen Energiekosten der Beleuchtung.

Betriebswirtschaftlicher Nutzen
Die bedeutendsten betriebswirtschaftlichen Nutzeffekte von HCL liegen in den Industriesegmenten. Dies resultiert vor allem aus den hochgerechneten Produktivitätserhöhungen, die durch bisherige Studien schon gut untermauert sind. Im Bereich der Krankenhäuser und Altenheime kann der Betreiber häufig das gesamte Potenzial nicht alleine heben. So ergeben sich finanzielle Vorteile durch Kosteneinsparungen beispielsweise für auch für Versicherungen.

Volkswirtschaftlicher Nutzen
Auch auf der Makro-Ebene (volkswirtschaftliche Sicht) werden in der Studie alle Anwendungsbereiche genauer betrachtet und beziffert. Die Annahmen zur Marktdurchdringung bis 2020 basieren auf der in einer früheren HCL-Studie veröffentlichten Schätzung. Die Hochrechnungen von A. T. Kearney ergeben für Europa bei einer realistischen Marktdurchdringung in 2020 Vorteile von bis zu 870 Millionen Euro. Davon sind 527 Millionen auf Basis bereits durchgeführter wissenschaftlicher Studien hochgerechnet. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass in den meisten Segmenten die Vorteile für Besitzer und Investoren überwiegen. Aber auch zusätzliche Vorteile in Bezug auf gesellschaftlichen Nutzen rechtfertigen die Mehraufwendungen für HCL. Bei einer theoretischen vollen Marktdurchdringung mit HCL in allen Anwendungsbereichen sieht die Studie einen potenziellen volkswirtschaftlichen Nutzen in Höhe bis zu 12,8 Milliarden Euro für Europa.

Human Centric Lighting in verschiedenen Applikationsbereichen