Human Centric Lighting. Biologisch wirksames Licht für junge und alte Menschen. A. Pickelein Dortmunder Lichttag Licht ist OSRAM

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1 Human Centric Lighting Biologisch wirksames Licht für junge und alte Menschen A. Pickelein Licht ist OSRAM

2 Unsere Referenz 2

3 Unsere Referenz 3

4 Das richtige Licht für jedes Alter Gibt es das? Quelle: licht.wissen Heft 19 4

5 Das richtige Licht für jedes Alter Wenn es Unterschiede gibt, welche könnten das sein? 5

6 Lichtbedarf und Lebensalter Quelle: Lange, Handbuch für Beleuchtung 6.Erg.-Lfg. 12/99 6

7 Sehschärfe Sehschärfe im Alter Die Sehschärfe des 60-jährigen beträgt nur 75% derjenigen des 20 jährigen Alter Quelle: Lange, Handbuch für Beleuchtung 6.Erg.-Lfg. 12/99 7

8 Licht wirkt auf den Organismus Lichtplanung für gutes Sehen Abbildung Lichtintensität Information Form Konstrast Wahrnehmung Licht/Strahlung steuert melanopische Vorgänge Hormone Aufmerksamkeit Innere Uhr Circadianer Rhythmus Müdigkeit Licht erzeugt Stimmungen Komfort Zufriedenheit Entspannung Wohlbefinden Aufenthalt 11

9 Das funktionale biologische System visuell / nicht visuell visuell Visuelle Wahrnehmung biologisch Phase der inneren Uhr Schlaf-Wach-Rhythmus Leistungsfähigkeit 12

10 Rhythmen in Botenstoffen und Körperfunktionen Melatonin, das Signal für die Nacht Wachstumshormon Melatonin Temperatur :00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 Zeit 3000 Testosteron Blutdruck Cortisol

11 Rhythmen beeinflussen unsere Leistung Wachheit Fehlerquote Quelle: Krüger;

12 Licht kann den Wachheitsgrad erhöhen Ab etwa 100 Lux Beleuchtungsstärke am Auge sinkt die subjektive Ermüdung bzw. steigt die subjektive Munterkeit. Erhöhung der Sehleistung Steigerung der Arbeitsleistung Abnahme gemachter Fehler Zunahme der Mengenleistung Zunahme der Merkfähigkeit Munterkeit bei bläulichem Licht höher, als bei rötlichem Licht gleicher Beleuchtungsstärke. Nach Cajochen

13 Schlafmuster im Alter In der Jugend Genetisch fixierter Wandel zu späteren Chronotypen Schlechtere Leistungen Im Arbeitsleben Der Wecker bestimmt wann wir aufstehen Schlafmangel und Gesundheitsprobleme Im Alter: Verlust des Rhythmus Reduzierte Lebensqualität Bei Demenz Hauptgrund für stationäre Aufnahme sleep awake adapted from Staedt,

14 Das richtige Licht für die Applikation Lichtquelle Licht bestimmt den Effekt effective retinal area Leuchten Lichtverteilung Right Right Time Light Management Timing 20

15 Wohlbefinden Tageslichtdauer Tageslichtdauer und Wohlbefinden sehr schlecht Okt Nov Dez Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Quelle: Jahreszeit und Befindlichkeit in der Allgemeinbevölkerung, nach Kasper S. (1991) 22

16 Vitamin D3 Sonnenvitamin Photochemische Umwandlung von Vitamin D3 über die Haut. 15 Minuten am Tag Sonne tanken Achtung: Jahreszeit, Bekleidung Quelle: Dr. Bodo Lehmann 23

17 Human Centric Lighting Lichtplanung 25

18 DIN SPEC 67600: Die Wirkung des Lichts auf das biologische System hängt in komplexer Form hauptsächlich mit den Parametern Lichtspektrum, Lichtverteilung, Bestrahlungsstärke und deren zeitlichen Abfolgen zusammen. 26

19 DIN SPEC 67600: Zielgrößen einer biologisch wirksamen Beleuchtung Erwartet werden folgende positive Wirkungen: Stabilisierung des individuellen circadianen Rhythmus; Zeitliche Gestaltung des Schlaf-Wach-Zyklus bevorzugt zum Synchronisieren an den 24-stündigen Tag-Nacht-Rhythmus; Aktivierung und Verbesserung der Konzentration; Stabilisierung der Leistungsbereitschaft und Senkung der unmittelbaren Müdigkeit; Ermöglichen und Fördern der Regeneration; Verbesserung der Stimmungslage, Wohlbefinden (z. B. Vermeiden von Depressionen). Bezug nehmen auch ASR A3.4 und DIN EN :

20 Beleuchtung in Schulen Biologisch wirksame Anforderungen +++ Einsatz biologisch wirksamen Lichtes zu empfehlen ++ Einsatz üblicherweise zu empfehlen; planerisch zu bewertende Ausnahmen je nach Objektspezifik sind möglich, z. B. nicht ständig besetzte Arbeitsplätze. + Einsatz im Regelfall nicht erforderlich. Empfehlung für biologisch wirksames Licht: Ēv am Auge 250 lx, TCP = K Ēv am Auge 290 lx, TCP = K Quelle: DIN Spec 67600:

21 Aktivieren K Standardbeleuchtung K Konzentriertes Arbeiten K Beruhigen K Standardbeleuchtung K Aktivieren K Standardbeleuchtung K DIN SPEC Lichteinstellungen in Abhängigkeit des Unterrichtsgeschehens (Vorschlag) [lx] 29

22 Lichtdynamik in Alten- und Pflegeheimen Beispiel Beispiel einer tageszeitabhängigen Lichtdynamik aus einer Lichtplanung. Darstellung vertikaler Beleuchtungsstärken am Auge für biologisch relevante Tagesphasen lx und K 2. Beleuchtungsniveau entsprechend Erfordernis der Sehaufgabe auszuführen lx und K Quelle: DIN SPEC 67600:

23 Human Centric Lighting ist eine interdisziplinäre Planung Nutzer Wissenschaft Lichtplaner HKL Leuchten Brandschutz TGA GLT Lampen Installateur Projektleitung Architekt Systemintegrator (LMS) Auftraggeber Vertrieb 33

24 Spektrale Transmission der Augenlinsen 0, Alterungseffekte am Auge: Trübung des optischen Apparates (Linse, Glaskörper, Hornhaut) Gelbfärbung der Linse Eingeschränkter Arbeitsbereich der Iris Achtung bei der Beleuchtungsplanung: Verringerung des circadianen Effekt Lerman,

25 Optische Transmission Spektrale Transmission der Augenlinsen 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, years 30 years 50 years 75 years 90 years c(lambda) v(lambda) Wellenlänge [nm] Quelle: Nach van de Kraats

26 Altersweitsichtigkeit Eine Frage der Akkomodationsfähigkeit Quelle: 37

27 Nahpunktabstand für scharfes Sehen Quelle: Christian Bartenbach,Handbuch für Lichtgestaltung (2009) 39

28 Mit LED und LMS machen wir das jetzt selber 42

29 Beleuchtung im Alten- und Pflegebereich Ziele: Circadiane Stabilisierung Verbesserung des Tag-/Nacht-Rhythmus Personalunterstützung Umsetzung: Z. B. Lichtdecken in Aufenthaltsbereichen mit: Höherer Beleuchtungsstärke Helle Oberflächen dynamische Tageslichsimulation (gemäß Erfordernissen im Altenheim) Ergebniss: Verbesserte Aktivität, Kommunikation, Schlafqualität -> Lebensqualität 45

30 Schmerztherapiezentrum rechts der Isar, München Biologisch wirksame Beleuchtung i. Gesundheitswesen 46

31 Berufsschule, Ulm Biologisch wirksame Beleuchtung für Schulen 47

32 Biologisch optimierte Beleuchtung kann schulische Leistung verbessern und kognitive Leistung steigern Kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit Konzentration Gedächtnis Standard Lighting Biologically optimized / blue-enriched 48

33 Public DIN CEN HCL activities market situation yr AT Kearney L&B L&B L&B L&B L&B HCL L&B LIL E LIL E L u G L u G L u G L u G L u G L u G L u G BioWi BioWi Expert Expert Expert Expert Expert Expert Expert Do-Lichttag Panel Panel Panel Panel Panel Panel Panel Licht.wissen Heft 19 BMBF funds EU funds Licht.Wissen 19 Licht.Wissen 2+4 starting starting DIN V DIN 5031:100 ASR 3.4 DIN SPEC DIN DIN BGR EN Licht

34 Schlussbetrachtung Biologisch wirksame Lichtkonzepte, erfahren aktuell ein gesteigertes Bewusstsein (Nutzer, Hersteller, Normung,) bedürfen geeigneter Leuchten und Lichtmanagement sind nur über interdisziplinäre Ansätze umzusetzen und müssen einem integralen Planungsprozess folgen stellen natürlich einen erhöhten Planungs- und Betreuungsaufwand dar müssen frühzeitig im Planungsprozess berücksichtigt werden Verbessern die Lebensqualität für junge und alte Menschen 50

35 Beispiel einer HCL - Office Applikation 51

36 Wir müssen bei der Beleuchtung umdenken anders herangehen, die Dinge neu begreifen, die Perspektive wechseln, sich in einen Lernprozess begeben, seine Ansichten ändern, seine Auffassungen revidieren, seine Denkweise verändern, sich umgewöhnen, umlernen, sich umstellen Brands chutz GLT Installat eur HKL Archite kt Wissen schaft Auftrag geber Nutzer Vertrie b Lichtpla ner Leucht en System integrat or (LMS) TGA Projektl eitung Lampe n Human Centric Lighting _ Im Mittelpunkt steht der Mensch 52

37 Vielen Dank 53