Medizinische Beurteilung von Lichtimmissionen. Doz. Dr. Hanns Moshammer

Transkript

1 Medizinische Beurteilung von Lichtimmissionen Doz. Dr. Hanns Moshammer

2 Idyllische Stadtwohnung 2

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4 Erfahrung als Gutachter 4

5 Das Rote Haus Kunstwerk laut Architekt Baumaterial selbst eingefärbt Äußerst grelles Rot Wohnhaus gegenüber im Süden in Rot getaucht Farbwahrnehmung massiv gestört (Selten) ähnliche Beispiele 5

6 Anrainer sehen rot Ohne Blitz Drei farbige Papiere im Licht des roten Hauses Mit Blitz und im Licht des blauen Himmels 6

7 Erfahrung als Gutachter Blendung (aktiv und passiv) selten primärer Gegenstand von Anrainerbeschwerden Fallweise als zusätzlicher Kritikpunkt Störenfried fällt auch noch optisch auf! Ausnahme: Farbverfälschungen, Flackerlicht Haus am See Sonne von Wellen auf Decke reflektiert Ausnahme: Aluminium- und Glasfassaden sowie Anlagen zur Solarenergiegewinnung, Windenergieanlagen bzgl. rhythmischer Abschattung Einfache individuelle Schutzmaßnahmen möglich Sind diese zumutbar? ( Verdunkelung am Tage?) Ergonomisch relevante Einwirkung (Arbeitsplatz, Verkehr!) 7

8 Die Geschichte zweier Sinne Gerichtete Emission Wir sehen Wir hören 8

9 Ein Vergleich Elektromagnet. Welle Auch Teilchen: Photonen Druckwelle 9 Linear Nur ein Bewertungsfilter (Watt-Lumen) Aber siehe später! Logarithmische Skala

10 Lichttechnische Begriffe Beleuchtungsstärke (Lux: Lm/m²) Lichtstrom (Lumen) Leuchtdichte (Cd/m²) Lichtstärke (Candela: Lm/sr) Lichtausstrahlung (Lux) Schall-Leistungspegel Schall-Druckpegel 10

11 Tag-Nacht? L DN, L DEN : Nachtruhe Nächtliche Dunkelheit? Melatonin, Hell-Dunkel-Adaptation, Kontraste 11 Relative Hellempfindlichkeitskurven für Tagsehen V(λ) (rot) und Nachtsehen V'(λ) (blau). Wellenlängenabhängige Hellempfindlichkeit

12 Was ist Blendung? Verschiedene Definitionen und Einteilungen Blenden = Blind machen! physiologische Bl. Streulichtblendung psychologische Bl. Unbehaglichkeitsblendung 8 Arten nach Vos (1999): Blitzverblindung, paralysierende Bl., Bl. mit retinaler Schädigung, Ablenkungsbl., Sättigungsbl., Adaptationsbl., Streulichtbl., Unbehaglichkeitsblendung. Andere gebräuchliche Begriffe: Adaptationsbl., Relativbl., Absolutbl., Direkt- und indirekte Bl., In- und Umfeldbl., Simultan- und Sukzessivblendung. Eigentlich unphysiologisch! Nicht nur eingebildet! 12

13 Kunstlicht (Nacht) Ökologische, astronomische, energietechnische Aspekte Dunkel-Adaptation Melatonin und circadiane Zyklen Kunstlicht: Frequenzspektrum, zeitlicher Verlauf, räumliche Ausrichtung Richtwerte eher technisch begründet Vergleich mit wolkenloser Vollmondnacht Länderausschuss für Immissionsschutz (LAI)

14 Physiologische Effekte I 14

15 Physiologische Effekte II 15

16 Richtwertableitung Effekt auf Adaptation / Pupillenweite: ab etwa 30 Lux LOEL NOEL: 3 Lux (10%), kein adverser Effekt Melatonin-Sekretion: Verminderung ab Lux LOAL NOAEL: 30 Lux Adverser Effekt, individuelle Schwankungsbreite: 10% 3 Lux Durchaus auch technisch begründet runder Richtwert für zulässige nächtliche Aufhellung (Wohngebiet, in Fensterfläche): 1 Lux Vergleich Vollmond: kleiner 1 Lux Junge sehgesunde Person kann Zeitung lesen 16

17 LAI 2012 Raumaufhellung (Beleuchtungsstärke, Lux, in Fensterebene) Blendung: Ablenkung der Blickrichtung zur Lichtquelle Unterschied der Leuchtdichte (cd/m²) der Lichtquelle zur Umgebungsleuchtdichte 1 Lux für Wohngebiete in der Nacht (~Vollmond) Bewertungsfaktor für Wechsellicht je nach Frequenz Blendung nach Formel ( ) Kein Faktor für Farbe! 17

18 LAI: Formel für Blendung Fehlende physiologische Begründung Plausible Werte Technisch anwendbar 18

19 (passive) Blendung am Tag: Ein Vorschlag (I) Absolutblendung: Von Absolutblendung spricht man, wenn die Adaptionsfähigkeit des Auges aufgrund zu hoher Leuchtdichtewerte permanent überschritten wird. Die Absolutblendung ist im Extremfall auch mit einem gesteigerten Tränenfluss verbunden. Absolutblendung tritt in/ab einem Bereich von cd/m² auf, da ab >10 4 cd/m² die Adaptation nicht mehr ausreicht. Daher muss ab dieser Leuchtdichte mit einer zunehmenden direkten (thermischen) Gefährdung des Auges gerechnet werden. Absolutblendung tritt z.b. ein, wenn man direkt in die Sonne blickt. Hohe Leuchtdichten bewirken auch das Auslösen von Schutzreflexen, wie den Lidschluss oder das Wegneigen des Kopfes. Der Absolutblendung gleichwertig: Subjektives Rating; ein TBW über 0,45 wird als unerträglich angesehen. Tageslichtblendungswahrscheinlichkeit > 0,45 nach der Formel von Wienold und Christoffersen (2006). Vertikale Beleuchtungsstärke in der Augenebene (lx) Blendwinkel (sr) Guths Positionsindex (Wert für Position der Blendquelle hinsichtlich Augenebene) Gutachten auf unserer Homepage 19

20 Ein Vorschlag (II) Absolutblendung und gleichwertig 30 Minuten / Tag, 30 Stunden pro Jahr 0,1 < TBW < 0,45 Von unendlich lange bis 30 Minuten (Log-Kurve) Streulichtblendung: 2-fache Umgebungsleuchtdichte: 45 Minuten 3-fache Umgebungsleuchtdichte: 30 Minuten Schleierleuchtdichte: Altersabhängig! Vorschlag: 70 Jahre 20

21 Formeln Worst-case: Alter 70 P i =2 =0,5 Schleierleuchtdichte: a) Allgemein Θ Blendwinkel E B Beleuchtungsstärke in Lux P i Pigmentierung der Augen (0 für dunkle Augen und 2 für sehr helle Augen) b) Bis zu einem Winkel von 30 Tageslichtblendungswahrscheinlichkeit E v Vertikale Beleuchtungsstärke in der Augenebene (lx) W s Raumwinkel der Blendquelle (sr) P=exp[(35,2-0, ,22e-2 /9)10-3 +(21+0, , ²)10-5 ²] P Positionsindex für Blendquelle oberhalb der Augenebene (..Winkel zwischen Blendebene und Blickrichtung, ß Winkel zwischen Blickrichtung und Blendstrahl) 21

22 Schleierleuchtdichte (I) 22 Pi = 0, 1, 2. Für Blendwinkel 0 bis 60. Faktor mit Beleuchtungsstärke (der Blendquelle) zu multiplizieren

23 Schleierleuchtdichte (II) 23 Blendwinkel der bedeutendste Einflussfaktor! Für Wohnräume: Blickrichtung normal zur Fensterfläche.

24 Blendung durch PV-Anlagen

25 Photovoltaik Prinzipiell saubere Energiequelle Ist es überall sinnvoll? Sonnenlicht Strom Warmwasser??? Verschiedene Technologien Starre und der Sonne folgende Systeme Ausrichtung starrer Systeme (in Gebäude integriert) Energetisch optimale Ausrichtung oft auch hinsichtlich möglicher Blendung günstiger Gegen Lichtimmissionen kann man sich leicht immissionsseitig schützen: Nur Belästigung, nicht Gefährdung! (Ausnahme: Lenken bzw. Bedienen von Kfz und Maschinen, sehr starke Reflexionen - sehr glatte Oberflächen) 25

26 Kriterien Beleuchtungsstärke Eventuell in Relation zur Umgebungsleuchtdichte und Lage zur Sonne (scheinbare) Größe der leuchtenden Fläche Lage der Blendquelle zur Blickrichtung (insbesondere bezüglich Straßen, ) Lage der Blendquelle zur Horizontalen Mattere Oberfläche hilft nicht unbedingt! Spezielle Eigenschaften Farbe, zeitliche Variabilität 26

27 Spieglein, Spieglein an der Wand 27

28 Spieglein, Spieglein an der Wand 28

29 Spieglein, Spieglein an der Wand 29

30 Spieglein, Spieglein an der Wand 30

31 Die Realität Quelle: Christoph Herden, Jörg Rassmus und Bahram Gharadjedaghi: Naturschutzfachliche Bewertungsmethoden von Freilandphotovoltaikanlagen BfN Skripten 247,

32 Spieglein mit Fehlern Sonne Auge 32

33 Spieglein vereinfacht Sonne Auge 33

34 Höhere Astronomie 30 Minuten 7,5 48 halbe Stunden = 24 Stunden Entspricht einer Umdrehung oder 360 Große Fläche lange Einwirkung Auge 34

35 Zumutbare Dauer? Ursprünglich Diskussion um Windräder Lärm, Anblick, Schattenwurf Etablierte Beurteilungspraxis DE 30 Minuten/Tag, 30 Stunden/Jahr Studien Uni Kiel (Psychologie) Feldstudie, Laborstudie Ein rotierender Schatten ist sehr lästig. Ermüdung/erhöhter Energie-Aufwand bereits nach kurzer Zeit (wenige Minuten) 35

36 Zusammenfassung 30 Minuten / Tag garantiert Begrenzung der scheinbaren (sichtbaren) Fläche Grobe Vereinfachung ist zulässig, wenn direkte Reflexion dominiert. In diesem Fall reicht zeitliche Begrenzung der Absolutblendung für die Beurteilung aus. 30 Minuten pro Tag sowie 30 Stunden pro Jahr 36

37 Danke! Fragen?