Fraunhofer UMSICHT »ILIGHTS«-Studie testet dynamische LED-Beleuchtung

Zwei Lichtszenarien im Automobilwerk in München: kaltweißes Licht (links) und beispielhaft der aktivierende Blauanteil im kalt-weißen Licht (rechts).
Zwei Lichtszenarien im BMW-Werk in München: kaltweißes Licht (links) und beispielhaft der aktivierende Blauanteil im kalt-weißen Licht (rechts).

Im Rahmen des Forschungsprojekts »ILIGHTS« untersuchen Wissenschaftler die physiologischen und kognitiven Effekte eines neuen LED-Beleuchtungssystems, das fehlendes Tageslicht zukünftig ersetzen könnte. Getestet wird die Technologie seit Oktober an Schichtarbeitern im BMW-Werk in München.

Gesundheit und Wohlbefinden des Menschen hängen stark von natürlichem Licht ab. Es stimuliert viele vegetativ-hormonelle Prozesse im menschlichen Körper wie die Herzschlagrate, die Körperkerntemperatur und das Schlafverhalten. Doch immer mehr Menschen verbringen den Großteil des Tages unter künstlichem Licht. Besonders Schichtarbeiter, die acht bis zehn Stunden bei wechselnden Arbeitszeitrhythmen ohne Sonnenlichteinstrahlung unter künstlicher Beleuchtung verbringen, leiden häufig unter Schlafproblemen und Störungen des Wohlbefindens leiden.  

Im Rahmen des Verbundprojekts »ILIGHTS«…

...hat das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen ein intelligentes LED-System entwickelt, das eine dynamische Beleuchtung ermöglicht, sodass neben der Intensität auch einzelne Wellenlängenbereiche des Lichtspektrums präzise regulierbar sind oder der Tagesverlauf der Sonne nachgebildet werden kann. 

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Künstliches Sonnenlicht - individuell gesteuert

Biologisch wirksames Licht künstlich hergestellt und individualisiert.

Nun wird das Beleuchtungssystem erstmalig…

...unter Realbedingungen erforscht: »Dazu haben wir im BMW-Werk in München in einem Produktionsabschnitt eine Lichtanlage aus etwa 206 LED-Lampen installiert«, so Rasit Özgüc, der das Projekt auf Seiten von Fraunhofer UMSICHT leitet. Die Effekte der Anlage werden seit dem 4. Oktober im Rahmen einer Studie an 90 Schichtarbeitern des BMW-Montagewerks gemessen.

Die Studie ist in vier Phasen aufgeteilt,…

...die jeweils vier Wochen dauern. Um die optimale Einstellung der Beleuchtungsanlage zu finden, werden die BMW-Arbeiter in jeder Phase einer anderen Lichtszenerie ausgesetzt, d.h. die spektrale Zusammensetzung des Lichts ändert sich alle vier Wochen. Da der Schlaf nach einer Spätschicht erfahrungsgemäß am schlechtesten ist, berücksichtigt die Studie auch den Einfluss unterschiedlicher Spektren in Abhängigkeit zur Tageszeit. Licht mit einem hohen Blauanteil im Farbspektrum (465 bis 485 Nanometer) wirkt beispielsweise besonders stimulierend, da es die Ausschüttung des Aktivierungshormons Cortisol anregt. In der Spätschicht kann Beleuchtung mit aktivierendem Licht jedoch kontraproduktiv auf den anschließenden Schlaf wirken, weil Cortisol die Produktion des Schlafhormons Melatonin unterdrückt.