Das Erleben von Licht

Tageslicht im Kontext der Evolution

Bevor der Mensch Häuser baute, lebte er in der freien Natur. Die täglichen Aktivitäten wurden durch das Vorhandensein oder Fehlen von Tageslicht und dessen Qualität, die den Menschen Hinweise über Zeit und Wetter gab, ermöglicht oder eingeschränkt. Unsere physiologischen Systeme – insbesondere unser Schlaf-Wach-Rhythmus – stimmten ebenso wie unsere emotionale Reaktion auf Licht und Dunkelheit mit den Tagesrhythmen überein. Unsere heutige starke Präferenz für das Tageslicht in Gebäuden lässt erahnen, dass die Evolution Spuren hinterlassen hat, die uns wohl immer noch beeinflussen.

Als Menschen fühlen wir das Bedürfnis in uns, mit der Natur in Kontakt zu sein. Die Akzeptanz von Gebäuden hängt deshalb entscheidend davon ab, inwieweit sie uns den Kontakt mit der Außenwelt gestatten.

Auch wenn alle unsere Sinne in ihrem Zusammenspiel wichtig für das Überleben waren, so ist das Sehen doch der wichtigste Sinn, um Informationen zu sammeln. Deshalb muss das Licht eine sehr große Rolle bei der Informationsverarbeitung und für das Überleben gespielt haben. In den Lebensräumen unserer Urahnen kamen dem Licht mehrere Schlüsselfunktionen zu, die auch heute noch wichtig für die Gestaltung und den Betrieb unserer Gebäudeumgebung sind. Dazu gehören:

• Faktor Tageszeit. Das natürliche Licht verändert sich stark im Laufe eines Tages und gibt damit einen Hinweis auf die entsprechende Tageszeit. Dies war in der gesamten Menschheitsgeschichte ein entscheidender Überlebensfaktor. An einem sicheren Ort zu sein, wenn die Sonne unterging, war überlebenswichtig für unsere Vorfahren, und es ist auch heute noch wichtig für das menschliche Wohlbefinden.
• Faktor Wetter. Das Licht verändert sich je nach Wetterlage – von den dunklen und bedrohlichen Farben eines Sturms bis zum Regenbogen und den hellen Sonnenstrahlen, wenn sie durch die aufbrechenden Wolken dringen. Wer die Veränderungen des Lichts und deren Bezug zu Wetterveränderungen erkannte, war sehr anpassungsfähig (Orians und Heerwagen, 1992).
• Faktoren Fernsicht und Geborgenheit. Helligkeit in der Ferne erweitert das Blickfeld; Schatten dagegen vermitteln ein Gefühl der Geborgenheit (Appleton, 1975; Hildebrand, 1999). Helligkeit in der Ferne hilft bei der Bewertung und Planung, weil wichtige Dinge zwischen der Wahrnehmung und dem Ergreifen von Maßnahmen rechtzeitig erkannt werden. Aussichtspunkte sind nützlich, wenn sie einen ungehinderten Blick auf den Horizont bieten und es hell ist („weiter Himmel“). Ein Gefühl von Geborgenheit entsteht durch den Schatten unter einem Laubdach, überhängenden Felsen oder anderen natürlichen Formationen. Nach Mottram (2002) kann der Blick ins Unendliche (also üblicherweise zum Horizont) wohltuend wirken. Dies gilt selbst dann noch, wenn der Betrachter statt des realen Horizonts lediglich ein Abbild desselben sieht. Daher kann der natürliche Reiz des Horizonts, den wir empfinden, auf vielerlei Weise durch die Manipulation von Licht und Bildern auf vertikalen Flächen befriedigt werden.

Foto: Gerry Johansson

• Faktoren Sicherheit, Wärme und Behaglichkeit. Die Sonne gilt zwar als die Hauptquelle des Lichts in der Natur, doch diente auch das Feuer als eine Quelle für Licht sowie für physische und psychische Behaglichkeit. Nach dem Anthropologen und Mediziner Melvin Konner (1982) hatte das Lagerfeuer wichtige kognitive und soziale Funktionen für die Entwicklung menschlicher Gesellschaften. Es verlängerte den Tag und ermöglichte es den Menschen, ihre Aufmerksamkeit von der täglichen Nahrungsbeschaffung und der Flucht vor Raubtieren abzuwenden und über die Zukunft nachzudenken, vorauszuplanen und soziale Beziehungen zu festigen, indem sie sich Geschichten erzählten und von den Erlebnissen des Tages berichteten.
• Periphere Verarbeitungshilfe. Licht gibt uns auch Informationen darüber, was jenseits unseres unmittelbaren Umfelds geschieht. Es leuchtet die Umgebung aus, die beständig Daten für unsere periphere Informationsverarbeitung bereithält. Die Bedeutung des Umgebungslichts wird deutlich, wenn man bedenkt, wie unwohl sich viele Menschen in hellen Räumen mit dunklen Randbereichen fühlen. Lichtforscher vermuten, dass die negative Reaktion auf Dunkelheit mit deren natürlicher Funktion als Frühwarnsignal sich verschlechternder Sichtbedingungen zusammenhängt (Sheperd et al, 1989).
• Synchronisation von Biorhythmus und sozialem Rhythmus. Für uns als tagaktive Lebewesen spielt das Licht eine entscheidende Rolle für unseren Schlaf-Wach-Zyklus und synchronisiert auch unsere sozialen Aktivitäten. Auch wenn wir unsere Aktivitätszyklen heute mithilfe von elektrischem Licht verändern können, zeigen Forschungsergebnisse jedoch, dass Nachtarbeit immer noch problematisch ist und häufig zu Schläfrigkeit, Schlafstörungen, Stimmungsschwankungen und zunehmenden kognitiven Störungen am Arbeitsplatz führt (Golden et al, 2005). Einige Einrichtungen, in denen nachts gearbeitet wird, nutzen helles Licht, um den Biorhythmus zu verschieben und die Aufmerksamkeit zu steigern. Zudem ist nachgewiesen, dass Menschen mit jahreszeitlich bedingten Depressionen hell erleuchtete Räume bevorzugen (Heerwagen, 1990).

Foto: Gerry Johansson

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass uns Licht Informationen zur Orientierung, ein Gefühl der Sicherheit und Kontrolle sowie zur Auswertung sozialer Signale, zur Identifizierung von Ressourcen und zur Wahrnehmung von Gefahren liefert. Ob es die sich verändernde Farbe des Lichts bei Sonnenuntergang oder im Sturm war, die Bewegungen von Feuer oder Blitzen, die Helligkeit in der Entfernung, die uns half vorauszuplanen, oder das Glitzern von Licht auf dem Wasser – alle diese Aspekte des Lichts haben für unsere Vorfahren eine Rolle gespielt, wenn es darum ging, zu entscheiden, wohin sie ziehen sollten, wie sie sich durch ihre Umwelt bewegten, was sie essen sollten und wie sie Gefahren vermeiden konnten.

Wie Menschen das Tageslicht in Gebäuden wahrnehmen

Der Blick in den Außenraum gehört zu den wichtigsten Kriterien für die Akzeptanz von Gebäuden. Er sorgt nicht nur für Abwechslung im Alltag, sondern wirkt auch Klaustrophobie entgegen. Da der Homo sapiens während seiner gesamten Entwicklungsgeschichte in einer natürlich belichteten Umgebung lebte, verwundert es nicht, dass auch Gebäudenutzer genau die Eigenschaften als angenehm empfinden, die typisch für Tageslicht in der Natur sind.

Untersuchungen an Bürogebäuden zeigen eine hohe Präferenz für tageslichthelle Räume und bestimmte Tageslichtmerkmale. Eine Studie in sieben Bürogebäuden im pazifischen Nordwesten der USA (Heerwagen et al, 1992) ergab, dass über 83 % der Gebäudenutzer Tages- und Sonnenlicht am Arbeitsplatz „sehr gern“ haben und die jahreszeitlichen Veränderungen des Tageslichts schätzen. Interessanterweise wird bei der Tageslichtplanung gemeinhin darauf geachtet, direkte Sonneneinstrahlung wegen der Blendwirkung und des Wärmegewinns von den Arbeitsbereichen fernzuhalten.

Bei der Auswertung der Daten hinsichtlich der Lage des persönlichen Arbeitsplatzes im Gebäude, erklärten 100 % derjenigen in Eckbüros, die Tageslichtmenge sei „genau richtig“. Bei denjenigen, die ein Büro an einer Glasfassade hatten, waren 90 % zufrieden. Und sogar Personen, deren Arbeitsplatz sich im Inneren des Raums befand, waren mit dem Tageslicht zufrieden, solange sie in eine natürlich belichtete Fläche blicken konnten.

Tageslicht und Arbeit

Natürliches Licht am Arbeitsplatz ist nicht nur eine Frage des Sehens. Umfragen haben ergeben, dass Menschen auch dann großen Wert auf Tageslicht legen, wenn es sich negativ auf ihre Sehfähigkeit auswirkt.

Bekanntlich halten sich Menschen gerne in lichtdurchfluteten Räumen auf und mögen es, wenn Sonnenlicht in einen Raum fällt. Als die Gebäudenutzer in der oben genannten Studie gefragt wurden, ob die Lichtmenge für ihre Arbeit ausreiche, erklärten lediglich 20 %, dass genügend Tageslicht zur Verfügung stünde. Die große Mehrheit ergänzt das Tageslicht „meistens“ oder „immer“ durch elektrische Deckenbeleuchtung. Selbst diejenigen, die das Tageslicht als „genau richtig“ einstuften, nutzten regelmäßig elektrisches Licht. Auch wenn die Gründe hierfür nicht ganz klar sind, legen Berichte nahe, dass Nutzer natürliches Tageslicht durch künstliche Tageslicht- und Arbeitsplatzleuchten ergänzen. Möglicherweise reduziert elektrisches Licht, ob als Decken- oder Arbeitsleuchte, die Lichtkontraste auf den Arbeitsflächen, die die Seharbeiten erschweren können.

Foto: Gerry Johansson

Eine nach dem Einzug der Nutzer durchgeführte Befragung im Philip Merrill Environmental Center, des ersten LEED-Platinum-Gebäudes in den USA, zeigte eine hohe Zufriedenheit mit dem Tageslicht, trotz vorheriger Bedenken wegen visueller Unbehaglichkeiten (Heerwagen und Zagreus, 2005). Dies legt nahe, dass die Menschen die psychologischen Vorteile von Tageslicht schätzen, auch wenn sich dadurch die Arbeit aufgrund von Blendeffekten und ungleichmäßiger Lichtverteilung schwieriger gestaltet.

Sicherlich unterscheiden sich die visuellen Aufgaben, die wir heutzutage bei der Arbeit zu leisten haben, sehr stark von den täglichen Aufgaben unserer Vorfahren. Tätigkeiten wie Kochen, die Herstellung von Werkzeugen, Unterhaltungen, Nahrungssuche und Jagd konnten unter verschiedensten Lichtverhältnissen durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu erfordern das Lesen und die Arbeit am Computer ein deutlich höheres Maß an Sehschärfe, was in bestimmten Tageslichtsituation schwierig sein kann. Dennoch fehlt einer gleichförmig ausgeleuchteten Umgebung, die für Büroarbeiten optimal geeignet sein mag, der psychologische und auch biologische Wert des Tageslichts.

Einstellungen zu Tageslicht und elektrischem Licht

Im Rahmen einer Studie in einem Bürohochhaus in Seattle wurden die Angestellten gebeten, die jeweiligen Vorzüge von Tageslicht und elektrischem Licht für das psychische Wohlbefinden, die allgemeine Gesundheit, Sehfähigkeit und Arbeitsleistung sowie für Arbeiten, bei denen es auf genaues Beobachten ankommt, und die ästhetische Wirkung des Büros zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Befragten Tageslicht bei allen Varianten besser einstuften als elektrisches Licht, insbesondere unter den Aspekten psychisches Wohlbefinden, Gesundheit und Ästhetik. Bei Sehaufgaben stuften sie Tageslicht und elektrisches Licht als gleichwertig ein.

Auch bei Untersuchungen im Krankenhausumfeld, bei denen die Relation von Tageslichtniveau in Zimmern und der Aufenthaltsdauer der Patienten untersucht wurde, stellte sich heraus, dass bipolare Patienten in hellen, nach Osten ausgerichteten Zimmern durchschnittlich 3,7 Tage weniger im Krankenhaus blieben, als Patienten in nach Westen ausgerichteten Zimmern (Benedetti und andere, 2001). Zu ähnlichen Ergebnissen kamen auch Beauchamin und Hays (1996) bei stationär behandelten psychiatrischen Patienten: Diejenigen in hellen Zimmern blieben durchschnittlich 2,6 Tage weniger im Krankenhaus. Allerdings liefert keine dieser Studien Daten zu den tatsächlichen Lichtniveaus in den Patientenzimmern oder zu den Lichtmengen, die auf die Netzhaut der Patienten trafen. Schlussfolgerungen zum tatsächlichen Lichtangebot sind daher schwierig.

Bei neueren Forschungen in einem Krankenhaus in Pittsburgh wurden die tatsächlichen Helligkeitswerte in den Zimmern gemessen. Walch und andere (2005) untersuchten 89 Patienten, die sich einem Wirbelsäulen- oder Halswirbelsäuleneingriff unterzogen haben. Die Hälfte der Patienten war in Zimmern auf der hellen Seite des Krankenhauses untergebracht und die andere Hälfte in einem Krankenhausflügel, dessen Nachbargebäude die Sonneneinstrahlung in den Zimmern blockierte. Das Untersuchungsteam protokollierte die Arten und Kosten der Medikation sowie die psychische Verfassung am Tag nach dem Eingriff und am Entlassungstag.

Außerdem führten die Forscher umfangreiche fotometrische Messungen des Lichtangebots in den einzelnen Räumen durch. Dazu zählten auch die Lichtstärke an den Fenstern, an der dem Patientenbett gegenüberliegenden Wand und am Kopfende des Bettes (also vermutlich in nächster Nähe der Augen des Patienten). Die Ergebnisse zeigten, dass das Sonnenlichtangebot bei Patienten in helleren Zimmern 46 % höher lag. Die Patienten in den hellsten Zimmern nahmen 22 % weniger Schmerzmittel/Std. ein, empfanden weniger Stress und hatten marginal weniger Schmerzen. Die Arzneimittelkosten für die Patienten in den hellsten Zimmern sanken um 21 %. Welche Mechanismen jedoch für den Zusammenhang von Lichtangebot und Schmerzen verantwortlich sind, ist derzeit noch nicht bekannt.

Weitere mögliche Vorteile von Tageslicht in Innenräumen sind eine höhere Vitalität, weniger Müdigkeit am Tag und ein Rückgang von Angstzuständen. Beispielsweise zeigt eine groß angelegte Studie zum Lichtangebot für Büroangestellte während des Winters in Schweden, dass Stimmung und Vitalität bei gesunden Probanden durch helles Tageslicht verbessert wurden (Partonen und Lönngvist, 2000). Einer anderen Studie zufolge reduziert sich die nachmittägliche Müdigkeit bei gesunden Erwachsenen, wenn sie eine halbe Stunde in hellem Tageslicht am Fenster saßen (Kaida et al., 2006). In dieser Studie lagen die Tageslichtniveaus, abhängig von der Himmelsbedeckung, zwischen ca. 1.000 Lux und mehr als 4.000 Lux. Kaida et al. fanden heraus, dass Tageslicht fast so effektiv wie ein kurzes Schläfchen war, wenn es darum ging, die Müdigkeit nach dem Mittagessen zu verringern und die Aufmerksamkeit zu steigern.

Foto: Gerry Johansson

Ist Tageslicht biophil?

Mit der Veröffentlichung seines Buches „Biophilia“ machte Edward O. Wilson im Jahr 1984 den Begriff „Biophilie“ allgemein bekannt. Darin beschreibt er die Biophilie als die Angewohnheit des Menschen, sich zum Leben und zu lebensähnlichen Prozessen hingezogen zu fühlen. Wilson erklärte niemals umfassend, was er mit „lebensähnlichen Prozessen“ meinte. Betrachtet man jedoch die Wesenselemente von Leben, so lassen sich dem Tageslicht mit Sicherheit einige dieser Eigenschaften zuschreiben.

Das natürliche Licht nimmt während des Tages mit dem Lauf der Sonne zu, es verändert seine Farbe und Intensität, es bildet eine Grundlage für das Leben, sein Fehlen in der Nacht führt zu Verhaltensänderungen und die zunehmende Länge der Tage nach langen Wintermonaten resultiert in einem Gefühl der Freude und des Wohlbefindens. Wilson und andere beschreiben Biophilie als eine evolutionäre Anpassung, die mit dem Überleben verknüpft ist. Die in diesem Artikel genannten Nachweise lassen vermuten, dass Tageslicht nicht nur „lebensähnlich“ ist, sondern auch tiefsitzende Bereiche der Gesundheit und Psyche positiv beeinflusst, die in einem elektrisch beleuchteten Umfeld nur schwer angesprochen werden können. Natürlich lassen sich auch Innenräume mit elektrischem Licht gestalten, dessen Intensität und Farbe sich verändert und das weitere Elemente des Tageslichts nachahmt. Aber fühlt sich das wirklich genauso an? Kann eine Umgebung mit elektrischem Licht biologisch die gleiche Wirkung haben wie Tageslicht? Noch kennen wir die Antworten auf diese Fragen nicht; wir wissen aber, dass Anstrengungen in diese Richtung sehr energie- und kostenintensiv wären.

Seine lebensähnlichen und lebensunterstützenden Eigenschaften legen den Schluss nahe, dass es sich beim Tageslicht um ein menschliches Grundbedürfnis handelt und nicht um eine Ressource, die je nach Laune des Gebäudeeigentümers oder -planers genutzt oder weggelassen werden kann. Das Vorhandensein von Tages- und Sonnenlicht in Gebäuden wirkt sich eindeutig auf unser psychisches und physiologisches Erleben eines Ortes aus. Fehlt dieses Licht, entstehen leblose, fade, nichtssagende Räume, die uns von unserem biologischen Erbe trennen.

Quellen

1. Appleton, J. 1975. The Experience of Landscape (das Erleben von Landschaft). London: Wiley. Beauchemin, K.M. und Hayes, P. 1996. Sunny hospital rooms expedite recovery from severe and refractory depressions (Sonnige Krankenhauszimmer beschleunigen die Erholung von schweren und dauerhaften Depressionen). Journal of Affective Disorders, 40(1): 49 – 51.
2. Benedetti, F., Colombo, C., Barbini, B., Campori, E. und Smeraldi, E., 2001. Morning sunlight reduces length of hospitalization in bipolar depressen (Sonnenlicht am Morgen verkürzt den Krankenhausaufenthalt bei bipolaren Depressionen). Journal of Affective Disorders, 62(3): 221 – 223. Golden, R.N., Gaynes B.N., Ekstrom, R.D., Hamer, R.M., Jacobsen, R.M., Suppes, T., Wisner, K.L. und Nemeroff, C.B. 2005. The efficacy of light therapy in the treatment of mood disorders: a review and meta-analysis of the evidence (Die Wirksamkeit von Lichttherapien bei der Behandlung von affektiven Störungen: Prüfung und Metaanalyse der Nachweise). American Journal of Psychiatry, 162: 656 – 662.
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7. NewYork: Holt, Rhinehart & Winston Mottram, J. 2002. Textile Fields and Workplace Emotions. Artikel zur 3. International Conference on Design and Emotion, 1 – 3 Juli, Loughborough, England.
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9. Partonen, T. und Lönngvist, J. 2000. Bright light improves vitality and alleviates distress in healthy people (Helles Licht steigert Vitalität und lindert Stress bei gesunden Menschen). Journal of Affective Disorders, 57(1): 55 – 61.
10. Shepherd, A.J., Jullien, W.G. und Purcell, A.T. 1989. Gloom as a psychophysiological phenomenon (Dunkelheit als psychosoziales Phänomen). Lighting Research and Technology, 21(3): 89 – 97.
11. Walch, J. M., Rabin, B. S., Day, R., Williams, J. N., Choi, K. und Kang, J. D. 2005. The effect of sunlight on postoperative analgesic medication use: a prospective study of patients undergoing spinal surgery (Die Wirkung von Sonnenlicht auf die postoperative Gabe von Schmerzmitteln: prospektive Studie an Patienten mit chirurgischem Eingriff an der Wirbelsäule). Psychosomatic Medicine, 67: 156 – 163.Wilson, E.O. 1984. Biophilia. Cambridge, MA: Harvard University Press.