Anforderung an Arbeitsstätten: Tageslicht, Sichtverbindung, Beleuchtung

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1 Arbeitsstätten Einrichten und Betreiben Fachtagung am 04. Juli 2018 bei der IHK Karlsruhe Anforderung an Arbeitsstätten: Tageslicht, Sichtverbindung, Beleuchtung Roman Alexander Jakobiak

2 Symbol "Industriegebiet, Gewerbegebiet" Quelle: Bundesanstalt für Straßenwesen Über 2000 Jahre war das Tageslicht maßgebend für die Ausrichtung von Gebäuden mit Arbeitsstätten» Bereits das erste ingenieurwissenschaftliche Werk der Literaturgeschichte enthält Festlegungen zur Gestaltung von Arbeitsplätzen Vitruv, Zehn Bücher über die Architektur, v. Chr.» siebtes Kapitel sechstes Buch: Gegen welche Himmelsgegenden die Gebäude gerichtet seyn sollen: Bildersäle und Werkstätten der Sticker und Maler gen Mitternacht damit die Farben derselben während der Arbeit wegen des stäten Lichts unverändert bleiben. Industriebauten Bis heute steht das Sägezahndach mit seinen nach Norden ausgerichteten Sheds als Sinnbild für Industriebauten, obwohl es in Neubauten seit längerem nicht mehr verwendet wird , Roman A. Jakobiak

3 Gaslicht Glühlampe Leuchtstofflampe Metalldampflampe LED Tageslicht im Innenraum Lichtausbeute [lm/w] Entwicklung der Lichtausbeute künstlicher Lichtquellen , Roman A. Jakobiak

4 Gaslicht Glühlampe Leuchtstofflampe Metalldampflampe LED Tageslicht im Innenraum Lichtausbeute [lm/w] Entwicklung der Lichtausbeute künstlicher Lichtquellen Tageslicht- Architektur Shell-Haus in Berlin, Emil Fahrenkamp : Kunstlicht- Architektur Bundesversicherungsanstalt für Angestellte, Jan und Rolf Rave Das vom Außenraum abgekoppelte künstliche Innenraumklima führte zu Gebäuden, die krank machen. Sick-Building- Syndrome! , Roman A. Jakobiak

5 Arbeitsstättenverordnung Anhang 3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung Stand (aktuell) (1)Der Arbeitgeber darf als Arbeitsräume nur solche Räume betreiben, die möglichst ausreichend Tageslicht erhalten und die eine Sichtverbindung nach außen haben. Dies gilt nicht für Stand (nicht mehr gültig) (1)Die Arbeitsstätten müssen möglichst ausreichend Tageslicht erhalten und mit Einrichtungen für eine der Sicherheit und dem Gesundheitsschutz der Beschäftigten angemessenen künstlichen Beleuchtung ausgestattet sein , Roman A. Jakobiak

6 Arbeitsstättenverordnung Anhang 3.4 Beleuchtung und Sichtverbindung - Ausnahmen Dies gilt nicht für 1. Räume, bei denen betriebs-, produktions- oder bautechnische Gründe Tageslicht oder einer Sichtverbindung nach außen entgegenstehen, 2. Räume, in denen sich Beschäftigte zur Verrichtung ihrer Tätigkeit regelmäßig nicht über einen längeren Zeitraum oder im Verlauf der täglichen Arbeitszeit nur kurzzeitig aufhalten müssen, insbesondere Archive, Lager-, Maschinen- und Nebenräume, Teeküchen, 3. Räume, die vollständig unter Erdgleiche liegen, soweit es sich dabei um Tiefgaragen oder ähnliche Einrichtungen, um kulturelle Einrichtungen, um Verkaufsräume oder um Schank- und Speiseräume handelt, 4. Räume in Bahnhofs- oder Flughafenhallen, Passagen oder innerhalb von Kaufhäusern und Einkaufszentren, 5. Räume mit einer Grundfläche von mindestens 2000 Quadratmetern, sofern Oberlichter oder andere bauliche Vorrichtungen vorhanden sind, die Tageslicht in den Arbeitsraum lenken , Roman A. Jakobiak

7 Was bedeutet ausreichend Tageslicht? ausreichende Helligkeit des Raumes im Rahmen ihrer psychischen Bedeutung? ausreichend Licht zum Sehen? ausreichende Menge des über die Augen empfangenen Lichts im Rahmen ihrer biologischen Wirkung? ausreichende Besonnung? Die Anforderung der Arbeitsstättenverordnung nach ausreichend Tageslicht gilt allgemein. Sie ist nicht auf eine bestimmte Funktion der Beleuchtung durch Tageslicht beschränkt , Roman A. Jakobiak

8 Was bedeutet ausreichend Tageslicht? Wie wird die Anforderung nach ausreichendem Tageslicht durch die Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.4 konkretisiert? Abschnitt 4.1 Ausreichendes Tageslicht (1) Die Arbeitsstätten müssen möglichst ausreichend Tageslicht erhalten. Eine Beleuchtung mit Tageslicht ist der Beleuchtung mit ausschließlich künstlichem Licht vorzuziehen. Helle Wände und Decken unterstützen die Nutzung des Tageslichts. Tageslicht weist Gütemerkmale (z. B. die Dynamik, die Farbe, die Richtung, die Menge des Lichts) auf, die in ihrer Gesamtheit von künstlicher Beleuchtung nicht zu erreichen sind. Tageslicht hat im Allgemeinen eine positive Wirkung auf die Gesundheit und das Wohlempfinden des Menschen , Roman A. Jakobiak

9 Was bedeutet ausreichend Tageslicht? Wie wird die Anforderung nach ausreichendem Tageslicht durch die Arbeitsstättenrichtlinie ASR A3.4 konkretisiert? Abschnitt 4.1 Ausreichendes Tageslicht (3) Die Anforderung nach ausreichendem Tageslicht wird erfüllt, wenn in Arbeitsräumen am Arbeitsplatz ein Tageslichtquotient größer als 2 %, bei Dachoberlichtern größer als 4 % erreicht wird oder mindestens ein Verhältnis von lichtdurchlässiger Fenster-, Tür- oder Wandfläche bzw. Oberlichtfläche zur Raumgrundfläche von mindestens 1 : 10 (entspricht ca. 1 : 8 Rohbaumaße), eingehalten ist. Die Einrichtung fensternaher Arbeitsplätze ist zu bevorzugen , Roman A. Jakobiak

10 Definition des Tageslichtquotienten nach DIN : Definition des Tageslichtquotienten Der Tageslichtquotient D ist das Verhältnis der Beleuchtungsstärke E p in einem Punkt einer gegebenen Ebene, die durch direktes und/oder indirektes Himmelslicht bei angenommener oder bekannter Leuchtdichteverteilung des Himmels erzeugt wird, zur gleichzeitig vorhandenen Horizontalbeleuchtungsstärke E a im Freien bei unverbauter Himmelshalbkugel [DIN Abschnitt Begriffe] D E E P a 100% Die durch direktes Sonnenlicht bewirkten Anteile beider Beleuchtungsstärken bleiben unberücksichtigt. [DIN ] , Roman A. Jakobiak

11 Kriterium - Tageslichtquotient Messung vor Ort Verfahren zur Bestimmung des Tageslichtquotienten: - Messung vor Ort - Berechnung nach DIN Computersimulation - Modellsimulation - grafische Verfahren , Roman A. Jakobiak

12 Verhältnis von lichtdurchlässiger Fenster- bzw. Oberlichtfläche zur Raumgrundfläche Vor- und Nachteile des Kriteriums Vorteil: Einfache messtechnische Bestimmbarkeit vor Ort Nachteil: Viele Einflussgrößen der Tageslichtversorgung werden nicht erfasst, so z.b. Der Lichttransmissionsgrad der Verglasung Die Verschmutzung von Fenstern und Dachoberlichtern Die Verbauung z.b. durch andere Gebäude oder einen feststehenden Sonnenschutz Die Reflexionsgrade der Raumflächen Geringer Lichttransmissionsgrad durch Sonnenschutzfolie Lichtminderung durch verschmutztes Lichtminderung durch feststehenden Dachoberlicht Sonnenschutz , Roman A. Jakobiak

13 Vergleich des Kriteriums Tageslichtquotient mit dem Kriterium Verhältnis der lichtdurchlässigen Fensterfläche zur Raumgrundfläche bei einer Produktionshalle Der Tageslichtquotient im Arbeitsbereich unter den Dachoberlichtern beträgt 2,1%. Die Anforderung an den Tageslichtquotienten beträgt bei Dachoberlichtern 4 % und wird somit nicht eingehalten. Das Verhältnis von lichtdurchlässiger Fenster- / Oberlichtfläche zur Raumgrundfläche beträgt 0,29 (Glasfläche Dachoberlichter: 222 m², Glasfläche Fassade 124 m², Glasfläche insgesamt: 346 m², zugeordnete Grundfläche: 1200 m²). Die Anforderung von 1/10 der Raumgrundfläche erfordert eine Glasfläche von 120 m² und wird eingehalten , Roman A. Jakobiak

14 Vergleich des Kriteriums Tageslichtquotient am Arbeitsplatz mit dem Kriterium Verhältnis der lichtdurchlässigen Fensterfläche zur Raumgrundfläche bei einem Atrium Tageslichtquotient 0,9% 2,3% 7,6% Tageslichtquotient 0,2% 1,0% 5,3% Das Verhältnis von lichtdurchlässiger Fensterfläche zur Raumgrundfläche beträgt 1 / 4,1 (Rohbau-Fensterfläche: 61 m² zugeordnete Grundfläche: 250 m²). Tageslichtquotient 0,1% 0,3% 2,0% Das Kriterium wird somit in allen Geschossen eingehalten , Roman A. Jakobiak

15 Fazit zur Prüfung der Anforderung ausreichend Tageslicht : Um zu prüfen, ob das in der Arbeitsstättenverordnung hinsichtlich ausreichendem Tageslicht formulierte Schutzziel tatsächlich erreicht wird, ist das Kriterium des Tageslichtquotienten geeigneter, als das Verhältnis der Fensterfläche zur Raumgrundfläche. Der Grund hierfür ist, dass viele Einflussgrößen, so z.b. der Lichttransmissionsgrad der Verglasung, die Verbauung oder die Reflexionseigenschaften im Innenraum von der Kenngröße des Flächenverhältnisses von Fenster- zu Grundfläche nicht erfasst werden , Roman A. Jakobiak

16 Sichtverbindung nach außen , Roman A. Jakobiak

17 Sichtverbindung nach außen Status Quo Die alte Arbeitsstättenverordnung von 1974 enthielt in 7 Beleuchtung die Aussage: (1)Arbeits-, Pausen-, Bereitschafts-, Liege- und Sanitätsräume müssen eine Sichtverbindung nach außen haben. Dies gilt nicht für Obwohl die Bedeutung einer Sichtverbindung nach außen für das Wohlbefinden der Nutzer überaus groß ist, enthielt die Arbeitsstättenverordnung zwischen 2004 und 2016 hierzu keine Anforderung. Seit 2016 besteht für Arbeitsräume wieder die Anforderung einer Sichtverbindung nach außen , Roman A. Jakobiak

18 Sichtverbindung nach außen Regeln und Normen Eine Arbeitsstättenrichtlinie zur Konkretisierung der seit Dezember 2016 für Arbeitsräume wieder geforderten Sichtverbindung wird aktuell erarbeitet. Informativ kann auf die zur Konkretisierung der alten Arbeitsstättenverordnung verfasste Arbeitsstättenrichtlinie 7/1 Sichtverbindung nach außen vom April 1976 zurückgegriffen werden. DIN : Abschnitt 4.2. enthält Anforderungen an eine Sichtverbindung nach außen. Die Anforderungen der alten Arbeitsstättenrichtlinie 7/1 Sichtverbindung nach außen vom April 1976 sind in der Norm enthalten, die Norm enthält jedoch auch zusätzliche Anforderungen. Die voraussichtlich im August 2018 erscheinende europäische Norm DIN EN enthält einen Abschnitt zur Sichtverbindung. Der dort verfolgte Ansatz ist jedoch nicht raumbezogen sondern ortsbezogen , Roman A. Jakobiak

19 Sichtverbindung nach außen Schutzziel der Sichtverbindung nach außen Die Sichtverbindung nach außen ist ein Teil der positiven Wirkungen des Tageslichts. Die Sichtverbindung nach außen dient der Orientierung der Beschäftigten in Zeit und Raum. Durch die Sichtverbindung nach außen werden z. B. Informationen über das aktuelle Wetter und den aktuellen Ort gegeben. Das trägt dazu bei, ein Gefühl des Eingeschlossenseins zu verhindern, eine visuelle Verbindung mit der Umwelt wird ermöglicht. Der Blick in die Ferne dient der Entlastung der Augen , Roman A. Jakobiak

20 Sichtverbindung nach außen Ist die Sichtverbindung nach außen hier gegeben? Der innen liegende Flur erhält über Dachoberlichter Tageslicht, die Büros haben Fenster zum Flur hin. Aus den Büros besteht eine Sichtverbindung in den Flur. Kann der Blick aus den Büros in den Flur als Sichtverbindung nach außen gelten? , Roman A. Jakobiak

21 Sichtverbindung nach außen Was bedeutet nach außen? Die Anforderung einer Sichtverbindung nach außen wird durch den Sichtkontakt unmittelbar ins Freie erfüllt. Sie kann auch mit einer Sichtverbindung mittelbar ins Freie durch einen anderen Raum hindurch oder durch eine Sichtverbindung in einen großräumigen Innenbereich, der Tageslicht erhält, erfüllt werden. Eine Sichtverbindung in Innenhöfe und Atrien kann die Anforderung einer Sichtverbindung nach außen erfüllen, wenn zusätzlich folgende Voraussetzungen eingehalten werden: - Die Tiefe des Hofes oder Atriums orthogonal zur Fassade muss mindestens 6 m betragen. - Der Hof bzw. das Atrium muss Tageslicht erhalten , Roman A. Jakobiak

22 Sichtverbindung nach außen Schutzziel der Sichtverbindung nach außen Sichtverbindung aus einem Besprechungsraum in ein angrenzendes Atrium. Sichtverbindung in ein überdachtes Atrium. Die Tiefe des Atriums beträgt ca. 16 m, die Breite beträgt etwa 20 m. Sichtverbindung in einen Innenhof. Die Tiefe des Hofes beträgt hier im KG ca. 8 m, die Breite beträgt etwa 20 m , Roman A. Jakobiak

23 Sichtverbindung nach außen Beschaffenheit Die als Sichtverbindung vorgesehenen Öffnungen und Materialien müssen eine verzerrungsfreie und farbneutrale Durchsicht ermöglichen. Vom Nutzer rückziehbare Sonnen- und Blendschutzsysteme gelten nicht als Einschränkung der für die Sichtverbindung anrechenbaren Glasflächen. Glasflächenanteile, die mit nicht rückziehbaren sichtbehindernden Fassadenelementen ausgestattet sind, gelten nicht als Sichtverbindung. Fliegengitter sind möglich , Roman A. Jakobiak

24 Sichtverbindung nach außen Beispiele einer Beeinträchtigung der Durchsicht Verzerrung des Durchblicks durch die Glaswelle einer doppelten Fassade Auswirkung auf Lichtfarbe und Farbwiedergabe durch Einfärbung einer elektrochromen Verglasung , Roman A. Jakobiak

25 Sichtverbindung nach außen Beispiele für nicht rückziehbaren Sonnenschutz Sichtverbindung durch Sonnenschutzlamellen Sichtverbindung durch feststehenden textilen Sonnenschutzbehang , Roman A. Jakobiak

26 Sichtverbindung nach außen Anforderungen nach der alten ASR 7/1 von 1976* Die Anforderungen zur Sichtverbindung nach Außen beziehen sich auf die durchsichtige Glasfläche des Fensters: die Fläche abhängig von der Raumfläche und -höhe» Raumgrundfläche bis 600 m²: 1/10 der Raumgrundfläche» Raumgrundfläche > 600 m²: 60 m² zuzüglich 1 % der über 600 m² hinausgehenden Fläche die Höhe der Ober- und Unterkante Breite» Unterkante 0,95 m bei überwiegend sitzender Tätigkeit, Unterkante 1,25 m bei vorwiegend stehender Tätigkeit» Oberkante 2,20 m» Breite 1 m die Mindestfläche abhängig von der Raumtiefe» bei einer Raumtiefe bis 5 m: Fläche 1,25 m²» bei einer Raumtiefe größer 5 m: Fläche 1,5 m² *) diese Anforderungen wurden übernommen in DIN : , und werden möglicherweise Bestandteil der um einen Abschnitt Sichtverbindung nach außen erweiterten ASR , Roman A. Jakobiak

27 Fazit zur Sichtverbindung nach außen: Eine Arbeitsstättenrichtlinie zur Konkretisierung der seit Dezember 2016 wieder bestehenden Anforderung an eine Sichtverbindung nach außen besteht aktuell noch nicht. Insofern gibt es gegenwärtig keine Regel, aus der sich direkt eine Vermutungswirkung hinsichtlich des Einhaltens der Arbeitsstättenverordnung ableiten lässt. Hilfreich bei der Einschätzung der Bemessung ist die alte Arbeitsstättenrichtlinie 7/ , Roman A. Jakobiak

28 Biologische Lichtwirkung Seit etwa 2002 ist bekannt, dass die innere Uhr von einem separaten Photorezeptor gesteuert wird. Seitdem sind die über das Auge vermittelten nichtvisuellen biologischen Lichtwirkungen Gegenstand intensiver Forschung. Melatonin-Suppression , Roman A. Jakobiak

29 Biologische Lichtwirkungen Aussagen der Produktwerbung über Beleuchtung , Roman A. Jakobiak

30 Biologische Lichtwirkungen Begriffsklärung biologisch wirksame Beleuchtung über das Auge vermittelte nicht visuelle Wirkungen des Lichts. Anmerkung 1: Licht ist diejenige elektromagnetische Strahlung, die vom Menschen unmittelbar als visuelle Empfindung wahrgenommen wird. Anmerkung 2: Jede Beleuchtung ist biologisch wirksam , Roman A. Jakobiak

31 Biologische Lichtwirkungen Biologische Wirkungen von Beleuchtung Zeitliche Stabilisierung oder Verschiebung des individuellen circadianen Rhythmus Beeinflussung der geistigen und körperlichen Leistungsbereitschaft Beeinflussung des Schlaf-Wach-Zyklus und damit Beeinflussung der Schlafqualität und Regeneration (mit Auswirkung auf das Immunsystem) Veränderung der Amplitude der biologischen Uhr (Impulsrate der Nervenzellen (Maß der Intensität)) Beeinflussung der Aktiviertheit Veränderung der Stimmungslage (z. B. Wohlbefinden, Vermeiden von Depressionen) , Roman A. Jakobiak

32 Das über das Auge aufgenommene Licht hat generell auch nichtvisuelle biologische Wirkungen auf den Menschen. Diese Auswirkungen sind aus Arbeitsschutzsicht relevant. Die Auswirkungen können positiv oder negativ sein , Roman A. Jakobiak

33 Aus den heute vorliegenden Forschungsergebnissen zu biologischen Lichtwirkungen können noch keine konkreten quantitativen Empfehlungen für Arbeitsschutzregeln abgeleitet werden. Gleichwohl sind einige Zusammenhänge hinreichend belegt, um qualitative Hinweise für Arbeitsstätten geben zu können , Roman A. Jakobiak

34 Biologische Lichtwirkungen Qualitative Hinweise für Arbeitsstätten Bei der Bewertung der künstlichen biologisch wirksamen Beleuchtung in Arbeitsstätten ist es aufgrund des Zusammenhangs mit der inneren Uhr sinnvoll, Tagarbeit und Nachtarbeit separat zu behandeln. Tagarbeit Bei guter Tageslichtversorgung des Arbeitsplatzes lassen sich aus dem aktuellen Wissensstand über die biologischen Wirkungen der Beleuchtung keine zusätzlichen Vorgaben hinsichtlich der hinsichtlich der Gestaltung von Arbeitsstätten ableiten. Bei nicht ausreichendem Tageslicht könnten Ersatzmaßnahmen auch im Hinblick auf die biologischen Lichtwirkungen berücksichtigt werden, z.b. die Möglichkeit zur Pausengestaltung im Freien , Roman A. Jakobiak

35 Biologische Lichtwirkungen Qualitative Hinweise für Arbeitsstätten Tagarbeit (fortgesetzt) Tagsüber erscheinen Konzepte einer sogenannten dynamischen biologisch wirksamen künstlichen Beleuchtung unbedenklich, wenn sie sich am gleichzeitig unter freiem Himmel vorhandenen natürlichen Licht orientieren und sich dabei im Rahmen der für die Innenraumbeleuchtung mit künstlichem Licht empfohlenen Verhältnisse bewegen. Nachtarbeit Bei Nachtarbeit besteht bereits im Rahmen bestehender Beleuchtungskonzepte die Möglichkeit des Eintretens unerwünschter biologischer Wirkungen, wobei langfristige negative Folgen für die Gesundheit nicht ausgeschlossen werden können , Roman A. Jakobiak

36 Biologische Lichtwirkungen Qualitative Hinweise für Arbeitsstätten Nachtarbeit (fortgesetzt) Kritisch sind hohe Beleuchtungsstärken am Auge insbesondere, wenn diese mit kalten Lichtfarben verbunden sind. Diese führen zu einer Störung der inneren Uhr mit möglichen negativen Folgen für die Gesundheit. Für das Sehen erforderliche Beleuchtungsstärken sollten in der Nacht daher eher mit warmen bis neutralweißen Lichtfarben gegeben werden. Daher sollte in der Nacht mit einer Farbtemperatur von weniger als 4100 K beleuchtet werden. Von einer dauernden Beleuchtung durch kalte Lichtfarben hoher Beleuchtungsstärke sollte abgesehen werden. Abhängig von einer akuten Gefahrensituation kann eine aktivierende Beleuchtung jedoch zeitweise auch erforderlich sein , Roman A. Jakobiak

37 Fazit zur biologisch wirksamen Beleuchtung: Tagsüber raus, nachts kein blaues Licht. genießen Sie das Tageslicht! , Roman A. Jakobiak

38 Danke! Arbeitsstätten Einrichten und Betreiben Fachtagung am 04. Juli 2018 bei der IHK Karlsruhe Anforderung an Arbeitsstätten: Tageslicht, Sichtverbindung, Beleuchtung Roman Alexander Jakobiak