Gesünderes Licht für Schichtarbeit

Kün­stlich­es Licht in der Nacht und Man­gel an Tages­licht ver­schlechtern die Gesund­heit und das Wohlbefind­en von Schichtar­beit­ern. Ein Forschung­steam der Hochschule München um Johannes Zauner und Prof. Dr. Her­bert Plis­chke von der Fakultät für ange­wandte Natur­wis­senschaften und Mecha­tron­ik hat zusam­men mit dem Licht­pla­nungs­büro 3lpi nun ein Beleuch­tungs- und Automa­tisierungssys­tem entwick­elt, das gesün­dere Lichtver­hält­nisse in der indus­triellen Pro­duk­tion verspricht. 

Natür­lich­es Tages­licht syn­chro­nisiert als Zeit­ge­ber täglich die innere Uhr und bee­in­flusst unter anderem über das Hor­mon Mela­tonin die Schlafqual­ität. Durch den Ein­satz kün­stlichen Lichts nimmt die Notwendigkeit ab, den natür­lichen Schlaf-Wach-Rhyth­mus einzuhal­ten. Eine mögliche Folge: Die innere Uhr kommt „aus dem Takt“, was man auch als Chronodis­rup­tion beze­ich­net. Ins­beson­dere Langzeit-Nachtschichtar­beit­er sind ver­mehrt kün­stlichen Lichtquellen zu ungün­sti­gen Tageszeit­en aus­ge­set­zt und tra­gen dadurch ein erhöht­es Risiko für Chronodis­rup­tion. Die Fol­gen kön­nen unter anderem Störun­gen der Leis­tungs­fähigkeit, des Stof­fwech­sels, und des Herz-Kreis­lauf-Sys­tems sein.

Nicht-visuelles Licht am Schichtarbeitsplatz

Neben den Wirkun­gen des visuell wahrnehm­baren Lichts, hat auch nicht-visuelle Strahlung gesund­heitliche Effek­te, wie etwa die Steuerung des zirka­di­a­nen, das heißt des tageszeitab­hängi­gen Rhyth­mus und des Schlaf-Wach-Rhyth­mus. Jene bee­in­flusst auch die kog­ni­tive Leis­tungs­fähigkeit. Ver­ant­wortlich für die Auf­nahme nicht-visueller Strahlung sind licht­sen­si­ble Gan­glien­zellen in der Reti­na des Auges, die für blaues Licht empfind­lich­es Melanopsin enthalten.

Bei der Entwick­lung eines neuen Beleuch­tungssys­tems für Schichtar­bei­t­ende inte­gri­erte das Forscherteam den aktuellen Wis­sens­stand über diese nicht-visuellen Strahlungsef­fek­te: Zunächst erfassten die Forsch­er die Beleuch­tung ein­er Pro­duk­tion­sstätte in ein­er etwa 130 Quadrat­meter großen Indus­triehalle auf nicht-visuelle sowie grundle­gende, visuelle Aspek­te. Dazu gehören die nicht-visuellen Reizstärke in Augen­höhe der Arbeit­nehmer (MEDI) sowie die hor­i­zon­tale Beleuch­tungsstärke in ihrem Arbeits­bere­ich, ein Maß für die Arbeitsplatzhelligkeit.

Leuchte „Drosa“ mit dosierbarem Licht

Auf Basis ihrer Unter­suchun­gen entwick­el­ten die Pro­jek­t­part­ner die Zwei-Kom­po­nen­ten-Leuchte „Drosa“, eine Kom­bi­na­tion zweier blend­freier LED-Leucht­en mit, in ihrem Winkel ver­stell­baren, Flügeln. Ein indi­vidu­ell pro­gram­miertes Automa­tisierungssys­tem steuert die Licht­dosierung und den zeitlichen Ablauf des Strahlungsspek­trums während des Tages und der Nacht. Durch die Automa­tion wird das Licht­spek­trum, die Bestrahlungsstärke und der Raum- und Ein­fall­swinkel durch die Rela­tion der Kom­po­nen­ten zueinan­der aufeinan­der abges­timmt – diese sind alle Ein­flussfak­toren für die nichtvi­suelle Reizstärke.

Weniger Anstrengung beim Arbeiten

Drosa soll die kog­ni­tive Anstren­gung beim Arbeit­en ver­ringern. Ist der nichtvi­suelle Reiz am Mor­gen hoch, wird die innere Uhr auf den nor­malen Tagesablauf syn­chro­nisiert und Mitar­beit­er wer­den schneller wach und aufmerk­sam. Das erfol­gt durch einen hohen Blauan­teil im kalt-weißen Licht der LED-Strahler. Am Abend wird der nichtvi­suelle Reiz auf den Mitar­beit­er hinge­gen min­imiert, während das Werk­stück dage­gen heller beleuchtet wird als es bei der Bestands­beleuch­tung der Fall war. Im Ergeb­nis wird die innere Uhr des Men­schen und damit auch seine hor­monellen Rhyth­men durch Langzeit­nachtschicht nur noch min­i­mal ver­schoben. Das trägt zu einem guten Schlaf nach der Arbeit und ein­er erhöht­en Langzeit­ge­sund­heit bei.

Lichtsystem auch im Büro oder der Pflege anwendbar

„Das wichtige Ziel ist es, den zirka­di­a­nen Rhyth­mus von Arbeit­nehmern in den Schicht­en zu stärken und zu sta­bil­isieren und somit der Chronodis­rup­tion ent­ge­gen­zuwirken“, so Zauner und Plis­chke. Das Prinzip der Leuchte „Drosa“ und des nicht-visuellen Sim­u­la­tionsver­fahren kön­nten aber nicht nur für die Schichtar­beit in der Indus­trie zur Anwen­dung kom­men, son­dern auch bei nächtlich­er Büroar­beit, in Pflege­heimen und anderen Arbeits­bere­ichen, in denen die neg­a­tiv­en Fol­gen von Schichtar­beit für die Nutzer gemildert wer­den sollen.
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