Biologisch wirksame Beleuchtung - Planungsempfehlungen

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1 NA AA (FNL 27) Wirkung des Lichts auf den Menschen Biologisch wirksame Beleuchtung - Planungsempfehlungen Vorstellung der DIN SPEC 67600: Matthias Fassian Andreas Wojtysiak Wolfgang Scharpenberg Ulf Greiner Mai Philips GmbH OSRAM GmbH INLIGHT GmbH Beratender Ingenieur VBI 1

2 Ziele der DIN SPEC Einbeziehen der nicht-visuellen Lichtwirkungen in die Normen Praktische Hilfe für Planer und Anwender um positive Effekte nicht-visueller Lichtwirkungen zu erreichen und mögliche Fehler zu vermeiden Transfer der positiven Gesundheitseffekte von Tageslicht in den Innenraum 2

3 Visuelle und nicht-visuelle Wirkungen von Licht Nicht-visuelle Wirkungen erfordern spezielle Lichtbedingungen LICHT visuelle Wirkungen Abbildung Lichtintensität Kontrast Muster, Formen Bewegung Wahrnehmung Information Sehen nichtvisuelle Wirkungen Aktivierung Circadianer Rhythmus Innere Uhr Wachsamkeit Hormone Wohlbefinden Regulation zu beachten: Beleuchtungsstärke Spektrum Lichtverteilung Timing 3

4 Das biologische System Einflüsse auf Rhythmus und Performance sind messbar Anatomie: Spezielle Rezeptoren Separater Nervenpfad Bekannte neuronale Kerne Physiologie Entrainment: Synchronisierung mit der natürlichen Umgebung Aktivierung Vandewalle & Dijk 2009 Rhythmus des Schlafhormons Melatonin sofort 30 sec 15 min PET/fMRI Scans zeigen Aktivierung im Gehirn 4

5 Konzept der DIN SPEC 67600: Planungsempfehlungen für Lebensräume, welche Arbeitsstätten oder Nichtarbeitsstätten sein können. Die hier beabsichtigten biologischen Wirkungen beziehen sich auf Tageslicht und auf künstliche Beleuchtung oder eine Mischung von beiden. Planungsempfehlungen bilden Ergänzungen zu den visuellen Anforderungen anderer Normen. Freiwillige Maßnahmen 5

6 Struktur der DIN SPEC 67600: (Auszug) Einleitungsteil (Vorwort, Anwendungsbereich, Begriffe, Integrierende Planung) 4 Zielgrößen 5 Kriterien für biologisch wirksame Beleuchtung Spektrale Zusammensetzung des Lichts Beleuchtungsstärke (Bestrahlungsstärke) Geometrische Anordnung des Lichts Dynamik des Lichtes Energieeffizienz biologisch wirksamer Beleuchtung 6 Planung spezieller Objekte Ausbildungsstätten und Schulen Büros Leitwarten Alten- und Pflegeheime Gesundheitseinrichtungen Private Lebensräume Hotelzimmer 7 Objekte für Schichtarbeit (allgemein) 8 Prüfverfahren, Einweisung und Wartungsplan Anhang: Verzeichnis der Beleuchtungsempfehlungen Tab. A.3 Beleuchtungsempfehlungen für Innenraumbereiche, Bereiche der Sehaufgaben und Bereiche der Tätigkeiten 6

7 4 Zielgrößen (Auszug DIN SPEC 67600) Folgende Zielgrößen können planerisch positiv beeinflusst werden (Auszug): Stabilisierung des individuellen circadianen Rhythmus; Stärkung der Amplitude der biologischen Uhr; Aktivierung und Verbesserung der Konzentration; Stabilisierung der Leistungsbereitschaft und Senkung der unmittelbaren Müdigkeit; Ermöglichen und Fördern der Regeneration; 7

8 Einflussgrößen für die Wirksamkeit des Lichts Beleuchtungsstärke biologisch bewertete Bestrahlungsstärke Spektrum 1,0 0,9 0,8 visual 0,7 0,6 biological 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, wavelength [nm] Lichtquellen Lichtverteilung effektive Bereiche Leuchten Timing LMS 8

9 5 Kriterien für biologisch wirksame Beleuchtung (Auszug DIN SPEC 67600) Kriterien für biologisch wirksame Beleuchtung 5.1 Allgemeines 5.2 Spektrale Zusammensetzung des Lichts Allgemeines Spektrale Bewertung von Lichtquellen Veränderungen des Spektrums bei Transmission Veränderungen des Spektrums bei Reflexion 5.3 Beleuchtungsstärke (Bestrahlungsstärke) 5.4 Geometrische Anordnung des Lichts Allgemeines Fläche und Raumwinkel Lichtrichtung 5.5 Dynamik des Lichtes Allgemeines Der Tageszeit angepasstes Licht Der Jahreszeit angepasstes Licht Dauer der Lichtexposition Spektrale und räumliche Verteilung des Lichts über die Zeit Schnelle Lichtänderungen 5.6 Energieeffizienz biologisch wirksamer Beleuchtung 9

10 Beispiel: Änderung der Strahlungsleistung - Transmission PMMA gealtert, stabilisiert PMMA blau PMMA gelb 10

11 6 Planung spezieller Objekte (Auszüge aus DIN SPEC 67600) Bevorzugte Anwendungsgebiete für biologisch wirksame Beleuchtung Ausbildungsstätten und Schulen Büros Leitwarten Alten- und Pflegeheime Gesundheitseinrichtungen Private Lebensräume Hotelzimmer Allgemeines Büroräume Konferenz- und Besprechungsräume Pausenräume Eingangsbereiche und Flure 11

12 Beispiel: Hinweise zur zeitlichen Gestaltung (Auszug) Beispiel einer tageszeitlichen Lichtdynamik aus einer Lichtplanung im Büro; Nutzung stark wirksamer oder wenig wirksamer Beleuchtung für biologisch relevante Tagesphasen 250lx / 8000K 200lx / 3000K Beleuchtungsniveau entsprechend Erfordernis der Sehaufgabe ausführen Die Vorgaben zur Erfüllung der gestellten Sehaufgaben nach DIN EN bzw. ASR A3.4 müssen eingehalten werden. Die angegebenen Werte beziehen sich auf vertikale Beleuchtungsstärken am Auge des Nutzers. 12

13 Anhang A: Verzeichnis der Beleuchtungsempfehlungen Tabellen A.1-A.53 entsprechend verschiedenen Innenraumbereichen, Bereichen der Sehaufgabe oder Bereichen der Tätigkeit Angelehnt an DIN EN Qualitative Bewertung der Relevanz für die Planung biologisch wirksamen Lichts: +++ Einsatz biologisch wirksamen Lichts zu empfehlen ++ Einsatz üblicherweise zu empfehlen, Ausnahmen je nach Objektspezifik möglich + Einsatz im Regelfall nicht nötig 13

14 Beispiel: Tabelle A.26 - Büros 14

15 Zusammenfassung: Win Win Unterstützung für die Nutzung von biologisch wirksamen Licht - für Performance, Gesundheit und Wohlbefinden - Nutzer: Gesundheit, Wohlbefinden, Aktivität, Performance, stabilisierter biologischer Rhythmus, Schlafqualität, Umwelt: Balance von Energieeffizienz und menschlichen Bedürfnissen, nachhaltige Produkte, Kommunikation / Lernen Standardisierung Kosten 15

16 NA AA (FNL 27) Wirkung des Lichts auf den Menschen Vielen Dank! Andreas Wojtysiak Matthias Fassian Ulf Greiner Mai Wolfgang Scharpenberg OSRAM GmbH Philips GmbH Beratender Ingenieur VBI INLIGHT GmbH 16

17 NA AA (FNL 27) Aktivitäten des FNL 27 Gegründet Februar 2007 Jährliche DIN Expertenforen Teilnahme an Kongressen Publikationen Vornorm DIN V (veröffentlicht 06/2009) 17