Ob natürliches Wachstum, optimale Bedingungen für die Konzentration oder Erhaltung der Gesundheit – Licht hat viele Wirkungsweisen. Es beeinflusst körpereigene Botenstoffe und sorgt für den Takt der inneren Uhr. Für die Anwendung entscheidend ist die eingesetzte Wellenlänge des Lichtes.
Der Bereich zwischen UV- und Infrarotstrahlung, der beim Menschen Hell- und Farbempfinden hervorruft, wird im Allgemeinen als Licht bezeichnet. Dieser liegt bei den meisten Menschen bei Wellenlängen zwischen 400 und 780 Nanometern. Dies gilt sowohl für natürliche Sonnenstrahlen als auch für künstliche Lichtquellen.
Nicht sichtbar sind die Lichtwellenbereiche der energiereichen UV-Strahlung und der als Wärmestrahlung bezeichneten Infrarotstrahlung. Sie liegen unter und über dem sichtbaren Bereich.
Alte Technik, neue Wertschätzung
In der Lebensmittelindustrie, der Trinkwasseraufbereitung und in Operationssälen von Krankenhäusern kommt zur Reinigung und Desinfektion seit langem UVC-Strahlung zum Einsatz. Diese befindet sich im kürzesten Wellenbereich des Lichtes zwischen 100 bis 280 Nanometern. Für die entsprechende Strahlung sorgten bislang UV-Quecksilberdampflampen. Für die Wirkung der UVC-Strahlung ist die Dosis entscheidend: Sie muss groß genug sein und lang genug erfolgen. Dann schädigt sie die DNA von Viren, Bakterien und Mikroorganismen, so dass diese nicht überleben. Damit der Effekt nur dort erfolgt, wo er gewünscht ist, muss die Bestrahlung in einer abgeschirmten Quelle erfolgen. Andernfalls ist die Strahlung für den Menschen schädlich.
Die Corona-Pandemie hat der Technik jetzt wieder einen Schub gegeben. Im Kampf gegen Corona sollen UVC-Desinfektionsgeräte helfen. Die Folge: Die Hersteller verzeichnen eine erheblich gestiegene Nachfrage nach den Geräten, und die Anwendungsfelder sind vielfältiger geworden. Entkeimungsanlagen mit UVC-Licht kommen in Schulen, Kitas, Bussen und am Flughafen zum Einsatz. In Einkaufsmärkten erfolgen Studien mit Luftfilteranlagen in den Decken. Aktuell wird an einer neuen Generation von UVC-Strahlern gearbeitet, in der UVC-Leuchtioden verbaut sind.
Positive Effekte auf den Tagesrhythmus durch LED-Technik
Einen anderen Wellenbereich des Lichtes nutzt man bei der biologischen Lichtplanung. Im Mittelpunkt des auch als Human Centric Lighting (HCL) genannten Ansatzes steht die körperliche Wirkung des Lichtes auf den Menschen. Im Tagesverlauf ändert sich die spektrale Zusammensetzung des Lichtes. Darauf reagiert der Organismus. Der am Morgen hohe Blauanteil wirkt aktivierend und belebend. Gegen Abend nimmt dieser wieder ab. Das Licht wird wärmer, so dass der Mensch zur Ruhe kommt und sich eine natürliche Müdigkeit einstellt.
Dieses Wissen setzt man mit HCL gezielt ein. Wie das Licht im Gebäude eingesetzt wird, hängt maßgeblich von den Nutzern und ihren dort zu erledigenden Aufgaben ab. Handelt es sich um Lernsituationen in Schulen oder Universitäten, geht es um Konzentrationsfähigkeit, die Licht mit höherem Blauanteil positiv anregt. Ein ähnliches Licht benötigen auch die Behandlungsräume von Krankenhäusern. Für die Genesung der Kranken bedarf es hingegen wärmeres Licht, um sich optimal zu erholen.
Auch verschiedene Zielgruppen haben unterschiedliche Ansprüche. So ist für ältere Menschen beispielsweise mehr Licht nötig als für Jüngere. Darüber hinaus gibt es für Arbeitsplätze in Bürogebäuden oder in Werkshallen Norm-Vorgaben, die bei der Planung der Beleuchtung zu berücksichtigen sind. Darauf bauen dann aufgabenorientierte Konzepte auf, um eine anregende Arbeitsumgebung zu schaffen.
Durch die vorhandene LED-Technik sind die HCL-Konzepte heute einfacher zu verwirklichen als früher. Werden dynamische Lichtmanagementsysteme mit der Gebäudesystemtechnik verbunden, kann diese die verschiedenen Lichtquellen in Kombination mit Sonnenschutz, Verdunkelungsmöglichkeiten und Tageslicht perfekt steuern. Dadurch lassen sich in Gebäuden Energie und Kosten sparen. Der Einsatz eines HCL-Konzeptes zahlt sich dann im Optimalfall langfristig in Bürogebäuden und Bildungseinrichtungen in Form von verbesserter Konzentration, in Produktionsstätten in höherer Produktivität und in Krankenhäusern durch schnellere Genesung aus.
Die nächste Generation von Technik, die mit UVC-Strahlung arbeitet ebenso wie HCL-Konzepte, die mit der Gebäudetechnik synchronisierbar sind, präsentieren die Aussteller der Light + Building vom 13. bis 18. März 2022 in Frankfurt am Main.
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