Ergonomie: Mensch - Produkt - Arbeit - Systeme. Band 12. Sylvia Hubalek. LuxBIick

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1 Ergonomie: Mensch - Produkt - Arbeit - Systeme Band 12 Sylvia Hubalek LuxBIick Messung der täglichen Lichtexposition zur Beurteilung der nicht-visuellen Lichtwirkungen über das Auge Shaker Verlag Aachen 2008

2 I Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis I Summary 7 1 Zusammenfassung 9 2 Ziele 11 Teil A Grundlagen 13 3 Biologische Lichtwirkungen Einführung Definition grundlegender Bezeichnungen Licht Nicht-visuelle Lichtwirkungen Vertikale Beleuchtungsstärke am Auge 'Blaulicht'-Intensität am Auge Dosis Übertragungspfade des Lichts über das Auge Übertragungspfad für den Sehvorgang Übertragungspfad für die nicht-visuellen Lichtwirkungen Verflechtung der Übertragungspfade Beispiele nicht-visueller Lichtwirkungen Licht und circadianer Rhythmus Melatonin-Suppression durch Licht Anwendungsgebiete von Licht und Melatonin zur Beeinflussung der circadianen Rhythmik Behandlung von SAD mit Licht Grenzen Schädigende Wirkung von UV- und IR-Strahlung Schädigende Wirkung von Licht Lichtdosis oder Dunkeldosis Kritische Hinterfragung einzelner Versuchsergebnisse 33

3 INHALTSVERZEICHNIS Drei Lichtwirkungen im Alltag Einleitung Einflussdes Lichts auf die Schlafqualität Begriffsklärung: Schlafqualität Messung der Schlafqualität Licht und Schlafstörungen Licht und Schlafqualität Einfluss des Lichts auf die Aktiviertheit Begriffsklärung: Aktiviertheit Messung der Aktiviertheit Licht während der Nacht und Aktiviertheit Licht während des Tages und Aktiviertheit Grenzen der Aktiviertheit durch Licht Einfluss des Lichts auf das Wohlbefinden Begriffsklärung: Wohlbefinden Messung des Wohlbefindens Frauen und Wohlbefinden Licht und Wohlbefinden Ausblick Wohlbefinden versus Aktiviertheit? Psychologische versus biologische Farbwirkungen 51 Photometrie Die spektrale Empfindlichkeit Die spektrale Hellempfindlichkeit Die spektrale Empfindlichkeit für die Melatonin-Suppression Spektrale Empfindlichkeiten für weitere nicht-visuelle Lichtwirkungen Die spektrale Empfindlichkeit für die Lichttherapie Weitere Einflussgrößen auf die spektrale Empfindlichkeit Der circadiane Wirkungsfaktor a^ als Verhältnis zwischen 'Blaulicht'-Intensität und Beleuchtungsstärke Zusammenfassung Die räumliche Integration Das zeitliche Verhalten Zeitpunkt Dauer bzw. Dynamik Intensität Dosis Zusammenfassung 65

4 INHALTSVERZEICHNIS III Teil B LuxBIick - mobiles Aufzeichnungsgerät für Licht am Auge 67 6 Messgeräte: Einleitung Anforderungen an ein Messgerät Existierende mobile Messgeräte 71 7 LuxBIick- mobiles Messgerät für Licht am Auge Allgemeines Sensoren Beschreibung der Sensoren Die spektrale Anpassung Die räumliche Anpassung Hardware Software Kalibrierung des Messgerätes Verifikation des Messsystems Linearität Farbmessung Anwendung Weiteres Entwicklungspotential Sensorik Hardware Software Kalibrierung 85 8 LuxBIick - Datenaufbereitung Datenbank und Analyseprogramm Datenbank Analyseprogramm Graphische Darstellung der Daten Darstellungsoptionen Beispiel eines Tagessatzes Bejspieldatensatz paralleler Messungen Kumulierte Verteilung Statistische Aufbereitung der Daten Messzeiträume Intensitätsparameter 97

5 IV INHALTSVERZEICHNIS Teil C Explorativer Feldversuch zur täglichen Lichtexposition von Büroarbeitern 99 9 Feldversuch: Einleitung Wirkungen des Lichts am Auge im Alltag Bisherige Forschungsergebnisse zur täglichen Lichtexposition des Auges Licht zu Hause Licht am Büroarbeitsplatz Licht während der Dämmerung Tägliche Lichtexposition Forschungsziele Tägliche Lichtexposition des Auges Einfluss des Lichts auf Schlafqualität, Aktiviertheit und Wohlbefinden Methodik Beschreibung der Versuchsteilnehmer Beschreibung der Büroumgebung Die subjektiven Fragebogen Einstiegsfragebogen Startfragebogen Befindlichkeitstagebuch Schlussfragebogen Versuchsablauf Einweisung Ablauf der sieben Versuchstage Abschluss des Versuchs Auswertung der subjektiven Fragebogen Einfluss des LuxBIick Messgerätes Ermittlung der Lichtsensitivität Ermittlung der Schlafqualität Ermittlung der Aktiviertheit Ermittlung des Wohlbefindens Ermittlung weiterer möglicher Einflussgrößen Auswertung der objektiven Versuchsdaten Berücksichtigung des Transmissionsgrades der Sehhilfen Verwendbarkeit der Datensätze Beginn, Ende und Dauer der Aufzeichnungen Zeit im Büro Verwendung der Wetterdaten während der Versuchszeit 139

6 11 Resultate Korrelation von Beleuchtungsstärke und 'Blaulicht'-Intensität Korrelation - Zeit im Büro Korrelation - tägliche Lichtexposition Beleuchtungsstärke - Zeit im Büro Belichtung, Perzentile und Dauer über Schwelle Korrelation der Intensitätsparameter Einfluss der architektonischen Variablen Beleuchtungsstärke - tägliche Lichtexposition Belichtung, Perzentile und Dauer über Schwelle Korrelation der Intensitätsparameter Einflussgrößen auf die tägliche Lichtexposition Schlafqualität, Aktiviertheit und Wohlbefinden Korrelation von Wohlbefinden und Aktiviertheit Einfluss der täglichen Lichtexposition Einfluss des Spektrums der täglichen Lichtexposition Einfluss weiterer möglicher Größen Einfluss der Lichtsensitivität Einfluss der täglichen Lichtexposition unter Berücksichtigung weiterer möglicher Einflussgrößen Morgen/Abend-Verhältnis der Lichtexposition Diskussion Methodenkritik Intensitätsparameter Methodik Resultate Korrelation von Beleuchtungsstärke und 'Blaulicht'-Intensität Lichtexposition während der Zeit im Büro Tägliche Lichtexposition Lichtexposition während der Zeit im Büro im Vergleich zur täglichen Lichtexposition Schlafqualität, Aktiviertheit und Wohlbefinden Weiterer Forschungsbedarf Schlussfolgerung Relevanz für die Praxis 197 V

7 VI INHALTSVERZEICHNIS Anhang 201 ETH E-Collection 201 Literaturverzeichnis 203 Abkürzungen, 215 Begriffsdefinitionen 219 Index 223