Als Reaktion auf den wissenschaftlichen Fortschritt veröffentlichte die CIE die Publikation CIE S 026/E:2018, die Methoden zur Bewertung biologischer Lichtwirkungen anhand sogenannter melanopischer Kenngrößen definiert.
Die bekannteste Größe ist heute die melanopic Equivalent Daylight Illuminance (mEDI), die die biologische Wirksamkeit von Licht im Vergleich zu Tageslicht beschreibt.
In der Praxis bedeutet dies, dass zwei Lichtquellen mit identischen Luxwerten deutlich unterschiedliche mEDI-Werte aufweisen können und somit unterschiedlich auf den menschlichen Organismus wirken.
Dies stellt eine der bedeutendsten Entwicklungen in der Lichtplanung der letzten Jahrzehnte dar.
Daher bewerten Lichtplaner heute zunehmend nicht nur die Beleuchtungsstärke, sondern auch das biologische Potenzial von Licht.
Wichtig ist, dass melanopische Kenngrößen die klassischen lichttechnischen Parameter nicht ersetzen. Beide Ansätze ergänzen sich gegenseitig.
In der Praxis basiert Human Centric Lighting auf drei grundlegenden Prinzipien.
- Dynamische Beleuchtungsstärke
Natürliche Lichtverhältnisse sind niemals statisch. Die Lichtintensität verändert sich kontinuierlich vom Sonnenaufgang bis zum Sonnenuntergang und erreicht um die Mittagszeit ihre höchsten Werte.
Über viele Jahre hinweg wurden in Krankenhäusern nahezu konstante Beleuchtungsniveaus rund um die Uhr eingesetzt. Heute wird dieser Ansatz zunehmend durch dynamische Beleuchtungssysteme ersetzt.
Intelligente Steuerungen ermöglichen es, die Beleuchtungsstärke morgens und tagsüber automatisch zu erhöhen und sie am Abend schrittweise zu reduzieren.
Dadurch wird die Synchronisierung des zirkadianen Rhythmus unterstützt, ohne dass das Personal manuell eingreifen muss.
- Dynamische korrelierte Farbtemperatur (CCT)
Der zweite wesentliche Faktor ist die Veränderung der Lichtfarbe.
Tageslicht verändert seine Farbtemperatur auf natürliche Weise im Tagesverlauf: von warmen Farbtönen am Morgen über kühlere Lichtfarben zur Mittagszeit bis hin zu erneut wärmeren Tönen am Abend.
Moderne Tunable-White-Leuchten können diese Veränderungen nachbilden.
Typische Beleuchtungsstrategien umfassen:
- höhere Farbtemperaturen am Morgen und Vormittag,
- neutrales Weißlicht während des Tages,
- wärmeres Licht am Abend,
- sehr warmes Licht in Nachtszenarien.
Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Melatoninunterdrückung während der Nacht zu reduzieren und gleichzeitig notwendige Pflege- und Betreuungsaufgaben zu ermöglichen.
- Richtung der Lichtverteilung
Dieser Aspekt wird in der Beleuchtungsplanung häufig unterschätzt.
Normen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsebene. Aus biologischer Sicht ist jedoch entscheidend, wie viel Licht tatsächlich das Auge des Nutzers erreicht.
Deshalb sollten Planer eine ausreichende Beleuchtung von
- vertikalen Flächen,
- Gesichtern,
- dem gesamten Sichtfeld sicherstellen.
Aus diesem Grund kommen in modernen Gesundheitseinrichtungen zunehmend Lösungen zum Einsatz wie:
- indirekte Lichtverteilung,
- beleuchtete Wände,
- Leuchten mit hohem indirektem Lichtanteil,
- weiche Leuchtdichteverteilungen zur Reduzierung von Blendung.
Dieser Ansatz verbessert sowohl den Sehkomfort als auch die biologische Wirksamkeit der Beleuchtung.
Eines der wichtigsten Werkzeuge der modernen Gesundheitsbeleuchtung ist die Tunable-White-Technologie.
Diese Leuchten ermöglichen eine stufenlose Anpassung der Farbtemperatur bei gleichzeitig hoher Lichtqualität. Dadurch können Lichtszenen geschaffen werden, die auf Tageszeit, medizinische Abläufe und die Bedürfnisse der Nutzer abgestimmt sind.
Morgenszene
Helleres und kühleres Licht unterstützt das Aufwachen und fördert die Aufmerksamkeit des Personals.
Tagesszene
Beleuchtung, die für alltägliche medizinische Tätigkeiten optimiert ist und gleichzeitig einen hohen Sehkomfort gewährleistet.
Abendszene
Schrittweise Reduzierung der Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur zur Vorbereitung des Körpers auf die Ruhephase.
Nachtszene
Niedrige Beleuchtungsniveaus ermöglichen die Patientenbeobachtung und sichere Bewegungen des Personals, während Störungen des biologischen Rhythmus möglichst gering gehalten werden.
Human Centric Lighting wäre ohne entsprechend konzipierte Steuerungssysteme nicht möglich.
In modernen Gesundheitseinrichtungen kommen zunehmend digitale Lichtmanagementsysteme wie DALI-2 zum Einsatz, die eine automatische Umsetzung von Lichtszenen entsprechend dem Tagesablauf ermöglichen.
Die Integration in ein Gebäudemanagementsystem (BMS) ermöglicht es zudem, folgende Faktoren zu berücksichtigen:
- Verfügbarkeit von Tageslicht,
- Anwesenheit von Personen,
- Funktionen der jeweiligen Abteilung oder Station,
- Arbeitspläne des Personals,
- Notfall- und Ausfallszenarien.
Dadurch wird die Beleuchtung weit mehr als eine passive elektrische Installation. Sie entwickelt sich zu einem intelligenten Bestandteil der Gesundheitsinfrastruktur.
Es ist wichtig zu betonen, dass Human Centric Lighting bestehende Beleuchtungsnormen nicht ersetzt.
Das zentrale Referenzdokument bleibt die EN 12464-1 „Licht und Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten – Arbeitsstätten in Innenräumen“, die Anforderungen an Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit, Blendungsbegrenzung (UGR), Farbwiedergabe sowie weitere Parameter der visuellen Lichtqualität definiert.
Gleichzeitig enthält die Norm keine Anforderungen hinsichtlich der biologischen Wirkung von Licht.
Das bedeutet, dass eine Beleuchtungsanlage sämtliche normativen Vorgaben erfüllen kann, ohne dabei zwangsläufig eine optimale Unterstützung des zirkadianen Rhythmus der Nutzer sicherzustellen.
In der Praxis sollten beide Ansätze miteinander kombiniert werden. Während die normativen Beleuchtungsparameter eine sichere und effiziente Ausführung visueller Aufgaben gewährleisten, tragen die Prinzipien des Human Centric Lighting zur Gesundheit, Regeneration, zum Komfort und zum allgemeinen Wohlbefinden der Nutzer bei.
Die Verbindung technischer Anforderungen mit aktuellen Erkenntnissen der Chronobiologie prägt die Zukunft moderner Lichtplanung im Gesundheitswesen.