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Nicht-visuelle Wirkungen von Licht

Licht taktet den Menschen – auch am Arbeits­platz

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Licht nimmt auf verschiedene Weise Einfluss auf den menschlichen Körper – und ist damit auch für den Arbeitsschutz relevant. Foto: © francesco chiesa – stock.adobe.com
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Licht taktet die innere Uhr und damit tages­zeit­ab­hän­gige Rhyth­men wie Hormon­ver­läufe, die Enzym­pro­duk­tion und den Schlaf‐Wach‐Rhythmus. Auch künst­li­che Beleuch­tung, die sich an den meis­ten Arbeits­plät­zen findet, wirkt auf den Körper. Offen ist, wie Arbeit­ge­ber, Fach­kräfte für Arbeits­si­cher­heit und Beschäf­tigte damit umge­hen soll­ten.

Jedes Licht hat nicht‐visuelle Wirkun­gen auf den mensch­li­chen Körper, aber nicht jedes Licht wirkt gleich. Die nicht‐visuellen Licht­wir­kun­gen sind von verschie­de­nen Fakto­ren abhän­gig, wie zum Beispiel der spek­tra­len Zusam­men­set­zung. So reagie­ren die entspre­chen­den Rezep­to­ren auf der Netz­haut beson­ders stark auf Licht im Bereich des blauen Spek­trums. Licht mit 6.000 Kelvin hat beispiels­weise eine beson­ders hohe Farb­tem­pe­ra­tur (= Maß für den Farb­ein­druck einer Licht­quelle) und damit tenden­zi­ell einen höhe­ren Blau­an­teil. Ein weite­rer entschei­den­der Faktor ist, zu welchem Zeit­punkt ein Mensch dem Licht ausge­setzt ist.

Faktor Zeit spielt eine Rolle

Blau­an­ge­rei­cher­tes Licht, das morgens einge­setzt wird, wirkt akti­vie­rend, macht wach und synchro­ni­siert die innere Uhr mit dem Tag‐Nacht‐Rhythmus. Das glei­che Licht abends einge­setzt kann eben­falls akti­vie­ren; es besteht aller­dings die Gefahr, dass es die innere Uhr durch­ein­an­der­bringt und das Einschla­fen verzö­gert. Je nach­dem, zu welcher Zeit und mit welcher Stärke Licht wirkt, kann es sein, dass die innere Uhr lang­sa­mer oder schnel­ler läuft. Auch zu wenig Licht kann eine Wirkung haben: Dieser Licht­man­gel macht sich oft im Winter oder bei Arbei­ten in geschlos­se­nen Räumen mit wenig Tages­licht bemerk­bar.

Dazu kommen indi­vi­du­elle Unter­schiede wie die persön­li­che Licht­his­to­rie: Hat man über mehrere Tage vor allem vormit­tags viel Licht getankt, so ist die innere Uhr weni­ger anfäl­lig gegen­über abend­li­chem, blau­an­ge­rei­cher­tem [1] Licht. Dieses tritt unter ande­rem bei einer abend­li­chen Smartphone‐Nutzung auf. Hier befin­det sich die Licht­quelle sehr nah am Auge und kann einen hohen Blau­an­teil enthal­ten. Das glei­che Licht zur glei­chen Tages­zeit­zeit kann bei unter­schied­li­chen Chro­no­ty­pen anders wirken: Bekannt sind vor allem die „Lerchen“, die früh wach sind und früh schla­fen gehen und die „Eulen“, die spät aufste­hen und auch spät schla­fen gehen.

Licht als Thema für den Arbeits­schutz

Licht wirkt per se und an jedem Arbeits­platz. Auch jede Beleuch­tungs­an­lage kann nicht‐visuelle Wirkun­gen hervor­ru­fen – ob beab­sich­tigt oder nicht. Diese nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht können sich auf die Sicher­heit und Gesund­heit bei der Arbeit auswir­ken. So kann Licht zum Beispiel über den Schlaf‐Wach‐Rhythmus auf die Aufmerk­sam­keit und Wach­heit von Beschäf­tig­ten wirken, was wiederum Konse­quen­zen für das Unfall­ge­sche­hen haben kann. Weiter­hin kann Licht den Hormon­haus­halt und das Herz­kreis­lauf­sys­tem beein­flus­sen. Es werden sogar verschie­dene Krank­heits­bil­der – vor allem im Zusam­men­hang mit Licht in der Nacht – disku­tiert. Dies könnte damit zusam­men­hän­gen, dass Licht in der Nacht die Ausschüt­tung des Hormons Mela­to­nin unter­drückt. Eine gerin­gere Mela­ton­in­kon­zen­tra­tion im Blut kann sich wiederum auf verschie­dene andere physio­lo­gi­sche Prozesse auswir­ken. [2]

Auf dem Markt sind bereits Beleuch­tungs­sys­teme erhält­lich, die nicht‐visuelle Wirkun­gen von Licht gezielt auslö­sen sollen. Tages­licht muss bei der Planung von Arbeits­stät­ten Vorrang haben. Da nicht an jedem Arbeits­platz ausrei­chend Tages­licht vorhan­den ist, könn­ten die neuen Beleuch­tungs­sys­teme eine Ergän­zung zu einer unzu­rei­chen­den Tages­licht­ver­sor­gung darstel­len. Nach einem Posi­ti­ons­pa­pier des Zentral­ver­bands der Elek­tro­in­dus­trie (ZVEI) [3] kann diese Ergän­zung des Tages­lichts „im Normal­fall erreicht werden, indem sich die Beleuch­tung am natür­li­chen Tages­licht orien­tiert: am Tag ‚weißes‘ Licht mit hohen Blau­an­tei­len und in der Nacht Licht mit nied­ri­gen Blau­an­tei­len.“ Die neuen Beleuch­tungs­sys­teme werden bereits in Alten­hei­men oder versuchs­weise in Schu­len, im Einzel­han­del sowie in der Produk­tion einge­setzt.

Dabei bergen die nicht‐visuellen Wirkun­gen von künst­li­cher Beleuch­tung sowohl Chan­cen als auch Risi­ken [4]: Die neuen Beleuch­tungs­sys­teme könn­ten einem Tages­licht­man­gel entge­gen­wir­ken und so die innere Uhr stabi­li­sie­ren sowie die Arbeits­fä­hig­keit stei­gern. Es wäre aber auch möglich, die Beschäf­tig­ten darüber hinaus gezielt zu beein­flus­sen, indem beispiels­weise gegen Abend blau­an­ge­rei­cher­tes Licht einge­setzt wird, um einen Leis­tungs­ab­fall abzu­fan­gen. Auch eine falsche Bedie­nung durch die Beschäf­tig­ten aufgrund unzu­rei­chen­der Infor­ma­tion oder falscher Selbst­ein­schät­zung ist nicht ausge­schlos­sen. Dies kann zu einer akuten Erhö­hung der Wach­heit der Beschäf­tig­ten führen, erschwert ihnen aber das anschlie­ßende Einschla­fen. Werden die Beleuch­tungs­sys­teme nicht ange­mes­sen einge­setzt, können die nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht die Gesund­heit von Beschäf­tig­ten beein­träch­ti­gen.

Viele Akteure, viele Inter­es­sen

Bekannt ist, dass Licht wirkt – aber noch nicht, wie Betriebe mit den nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht umge­hen sollen. Genau hier tref­fen verschie­dene Inter­es­sen aufein­an­der: Arbeit­ge­ber, Fach­kräfte für Arbeits­si­cher­heit und auch Planer brau­chen Hinweise, wie sie mit den nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht umge­hen sollen. Damit der Arbeits­schutz hier­für entspre­chende Rege­lun­gen erar­bei­ten kann, müssen aller­dings zunächst abge­si­cherte Erkennt­nisse vorhan­den sein. Geforscht wurde schon viel zu dem Thema, aber die Studien sind oft nur schwer vergleich­bar. Diese schein­bar vorhan­dene Rege­lungs­lü­cke wollte die Normung füllen. Dabei ist sie aus Sicht des Arbeits­schut­zes in Berei­che vorge­drun­gen, für die ihr das Mandat fehlt – nämlich in den Bereich des betrieb­li­chen Arbeits­schut­zes. Dieser liegt in der Verant­wor­tung des Staa­tes und der Unfall­ver­si­che­rungs­trä­ger. Arbeit­neh­mer­ver­tre­ter möch­ten die Beschäf­tig­ten vor einer geziel­ten Mani­pu­la­tion schüt­zen. Herstel­ler brau­chen eine Grund­lage, auf der sie ihre Produkte ausrich­ten und auf dem Markt etablie­ren können.

So sind viele inter­es­sierte Kreise betei­ligt. Es gilt, die unter­schied­li­chen Inter­es­sen und Posi­tio­nen fach­lich fundiert zu berück­sich­ti­gen und zusam­men­zu­füh­ren.

Hand­lungs­druck für den Arbeits­schutz steigt

Wie und welches Licht beson­ders starke Wirkun­gen hervor­ru­fen kann, wird erst seit dem Jahr 2001 immer deut­li­cher: In diesem Jahr wurden die entspre­chen­den Rezep­to­ren im Auge entdeckt. Die nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht rücken immer mehr in den Vorder­grund, und stehen verstärkt im Fokus der Medien; Herstel­ler von Beleuch­tungs­an­la­gen werben für ihre inno­va­ti­ven Produkte. Hinzu kommt, dass viele Gebäude, darun­ter auch zahl­rei­che Schu­len, reno­vie­rungs­be­dürf­tig sind: Bei der Reno­vie­rung müssen häufig auch die Beleuch­tungs­an­la­gen erneu­ert werden. Auch bei der Planung neuer Einrich­tun­gen und Gebäude wird über den Einbau neue­rer Beleuch­tungs­sys­teme nach­ge­dacht. Arbeit­ge­ber, Fach­kräfte für Arbeits­si­cher­heit und Planer brau­chen die Infor­ma­tio­nen, wie Licht­wir­kun­gen aus Arbeits­schutz­sicht berück­sich­tigt werden soll­ten, auch für die Gefähr­dungs­be­ur­tei­lung. Im Regel­werk des Arbeits­schut­zes gibt es bisher keine expli­zi­ten Anfor­de­run­gen, wie mit den nicht‐visuellen Wirkun­gen künst­li­cher Beleuch­tung umzu­ge­hen ist.

Die Normung hat, trotz wieder­hol­ter Einwände der Kommis­sion Arbeits­schutz und Normung (KAN), den DIN SPEC (Fach­be­richt) 67600 veröf­fent­licht, welcher Planungs­emp­feh­lun­gen für biolo­gisch wirk­same Beleuch­tung für Arbeits­plätze beinhal­tet. Diese Normungs­ar­bei­ten haben zu einem KAN‐Positionspapier geführt. [5] Haupt­kri­tik­punkt der KAN ist, dass Planungs­emp­feh­lun­gen zur Beleuch­tung an Arbeits­plät­zen im Bereich des betrieb­li­chen Arbeits­schut­zes liegen und Normung hier vom Grund­satz her nicht vorge­se­hen ist. [6] Ein ande­rer Kritik­punkt der KAN ist die unzu­rei­chende Erkennt­nis­lage zu den nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht, auf der die – teil­weise sehr konkre­ten – Planungs­emp­feh­lun­gen der DIN SPEC 67600 (Fach­be­richt) fußen.

Was macht der Arbeits­schutz?

Die KAN hat 2016 und 2018 Work­shops zum Thema der nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht veran­stal­tet. Ziel war es, alle betei­lig­ten Kreise an einen Tisch zu holen und das weitere Vorge­hen zu disku­tie­ren. Die an den Work­shops betei­lig­ten Fach­leute beschlos­sen, den Austausch weiter zu führen, um gemein­sam offene Fragen zu klären und mögli­che Anpas­sun­gen der Regel­set­zung zu disku­tie­ren und zu kommu­ni­zie­ren. Aufgrund der unüber­sicht­li­chen Studi­en­lage hat die KAN eine Lite­ra­tur­re­cher­che in Auftrag gege­ben. Ziel ist es, die arbeits­schutz­re­le­van­ten Erkennt­nisse zu iden­ti­fi­zie­ren und den Bedarf für weitere Forschung zu beschrei­ben.

Die Bundes­an­stalt für Arbeits­schutz und Arbeits­me­di­zin (BAuA) und das Insti­tut für Präven­tion und Arbeits­me­di­zin der DGUV (IPA) sind in der Forschung zu diesem Thema sehr aktiv. So unter­sucht das IPA die Blau­licht­ex­po­si­tion von Kran­ken­schwes­tern; die BAuA hat bereits eine Studie zur Verschie­bung der inne­ren Uhr durch eine Licht­ex­po­si­tion am Morgen oder am Abend veröffentlicht.1 Der Ausschuss für Arbeits­stät­ten (AStA) prüft zurzeit, ob Anfor­de­run­gen an die Beleuch­tung, welche die nicht‐visuellen Wirkun­gen betref­fen, in das staat­li­che tech­ni­sche Regel­werk einflie­ßen sollen. Das Sach­ge­biet „Beleuch­tung“ der Deut­schen Gesetz­li­chen Unfall­ver­si­che­rung (DGUV) erar­bei­tet aktu­ell eine DGUV‐Information. Diese wird über die nicht‐visuellen Wirkun­gen infor­mie­ren und Hinweise für die betrieb­li­che Umset­zung geben. Damit will die DGUV Betrie­ben prak­ti­sche Infor­ma­tio­nen bereit­stel­len, auf deren Grund­lage diese arbei­ten und die Beschäf­tig­ten infor­mie­ren können.


Hinweis d. Red.: Das Thema „Nicht‐visuelle Wirkun­gen von Licht auf den Menschen“ wird ein Schwer­punkt­thema in „Sicher­heits­in­ge­nieur 5/2019“ werden.  Für Nicht‐Abonnenten: hier können Sie zwei kosten­lose Probe­ex­em­plare von Sicher­heits­in­ge­nieur bestel­len.

Lesen Sie auch das kritisch‐konstruktive Inter­view mit dem bekann­ten Chro­no­bio­lo­gen Dr. Thomas Kanter­mann zum Thema „Licht und Schat­ten – Tags­über raus – abends Licht aus!“

 


Literatur/Quellen:

1 Kunz, Dieter (2015) Circa­diane Wirk­sam­keit AmI‐basierter Beleuch­tungs­sys­teme: Wirkungs­fra­gen circa­dia­ner Desyn­chro­ni­sa­tion. Dort­mund: Bundes­an­stalt für Arbeits­schutz und Arbeits­me­di­zin (Hrsg).

2 Behrens, Thomas; Jöckel, Karl‐Heinz; Brüning, Thomas (2017) Schicht­ar­beit und Prosta­ta­krebs Unter­su­chun­gen auf Basis der Heinz Nixdorf Racall Kohorte. IPA Jour­nal 03/2017: S. 20–22

3 Posi­ti­ons­pa­pier ZVEI (2016) Der Einsatz von Human Centric Ligh­t­ing (HCL) ermög­licht das rich­tige Licht für jede Tages­zeit.

4 Krüger, Jan (2017) Chan­cen und Risi­ken beim Einsatz künst­li­cher, biolo­gisch wirk­sa­mer Beleuch­tung am Arbeits­platz. Dort­mund: Bundes­an­stalt für Arbeits­schutz und Arbeits­me­di­zin (Hrsg).

5 KAN, Kommis­sion Arbeits­schutz und Normung (2017) KAN‐Positionspapier zum Thema künst­li­che, biolo­gisch wirk­same Beleuch­tung und Normung.

6 BMAS, Bundes­mi­nis­te­rium für Arbeit und Sozia­les (2015) Grund­satz­pa­pier zur Rolle der Normung im betrieb­li­chen Arbeits­schutz.


Wie wirkt Licht?

Licht ermög­licht das Sehen (visu­elle Wirkung). Es hat darüber hinaus nicht‐visuelle Wirkun­gen. Andere in diesem Zusam­men­hang häufig verwen­dete Begriffe sind „biolo­gisch wirk­same Beleuch­tung“, „melan­opi­sche Licht­wir­kun­gen“ oder „Human Centric Ligh­t­ing“. Im Körper laufen jeden Tag tages­zeit­ab­hän­gige Rhyth­men ab. Der offen­sicht­lichste Rhyth­mus ist der Schlaf‐Wach‐Rhythmus, aber auch die Konzen­tra­tion verschie­de­ner Hormone und Enzyme verän­dert sich tages­zeit­ab­hän­gig. Doch wie werden diese verschie­de­nen inne­ren Rhyth­men koor­di­niert? Das Licht trifft in unse­rem Auge auf spezi­elle Sinnes­zel­len. Diese wandeln Licht­si­gnale in Nerven­si­gnale und geben diese an eine bestimmte Region im Gehirn weiter: Die zentrale „innere Uhr“. Tages­licht ist ein wich­ti­ger Takt­ge­ber für diese innere Uhr.


Recht­li­cher Rahmen

Die Arbeits­stät­ten­ver­ord­nung (ArbStättV) fordert für Arbeits­stät­ten „ausrei­chend Tages­licht“ und eine „Sicht­ver­bin­dung nach außen“. Künst­li­che Beleuch­tung kann hier allen­falls das Tages­licht ergän­zen. Die Anfor­de­run­gen an die klas­si­schen Güte­merk­male wie die Beleuch­tungs­stärke oder die Begren­zung von Blen­dung konkre­ti­siert die Tech­ni­sche Regel für Arbeits­stät­ten ASR A 3.4 „Beleuch­tung“. Die Inhalte der DIN SPEC 67600 „Biolo­gisch wirk­same Beleuch­tung – Planungs­emp­feh­lun­gen“ sind keine Grund­lage für die Umset­zung der ASR A 3.4 „Beleuch­tung“ in Bezug auf die nicht‐visuellen Wirkun­gen von Licht im Betrieb. Die künf­tige DGUV‐Information 215–220 (Anm. d. Red: erschie­nen im Septem­ber 2018, hier Link zur Broschüre) „Nicht‐visuelle Wirkun­gen von Licht auf den Menschen“  wird ein wich­ti­ges Doku­ment für die Praxis darstel­len.


Autorin: Dr. Anna Dammann
Refe­ren­tin in der Geschäfts­stelle der Kommis­sion Arbeits­schutz und Normung (KAN)

Dammann@KAN.de

Foto: Anna Dammann
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