www.osram.com Human Centric Lighting Biologisch wirksames Licht für junge und alte Menschen A. Pickelein 19.02.2015 Licht ist OSRAM
Unsere Referenz 2
Unsere Referenz 3
Das richtige Licht für jedes Alter Gibt es das? Quelle: licht.wissen Heft 19 4
Das richtige Licht für jedes Alter Wenn es Unterschiede gibt, welche könnten das sein? 5
Lichtbedarf und Lebensalter Quelle: Lange, Handbuch für Beleuchtung 6.Erg.-Lfg. 12/99 6
Sehschärfe Sehschärfe im Alter 100 90 80 Die Sehschärfe des 60-jährigen beträgt nur 75% derjenigen des 20 jährigen. 70 60 50 40 30 20 10 20 40 Alter 60 80 Quelle: Lange, Handbuch für Beleuchtung 6.Erg.-Lfg. 12/99 7
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
Das funktionale biologische System visuell / nicht visuell visuell Visuelle Wahrnehmung biologisch Phase der inneren Uhr Schlaf-Wach-Rhythmus Leistungsfähigkeit 12
Rhythmen in Botenstoffen und Körperfunktionen Melatonin, das Signal für die Nacht 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 10000 9000 Wachstumshormon 8000 7000 Melatonin 6000 5000 Temperatur 4000 3000 2000 2000 1000 0 0 00:00 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 1000 13
Rhythmen beeinflussen unsere Leistung Wachheit Fehlerquote Quelle: Krüger; 2003 15
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 Cajochen2000 17
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, 2008 19
Das richtige Licht für die Applikation Lichtquelle Licht bestimmt den Effekt effective retinal area Leuchten Lichtverteilung Right Light @ Right Time Light Management Timing 20
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
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
Human Centric Lighting Lichtplanung 25
DIN SPEC 67600:2013-04 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
DIN SPEC 67600:2013-04 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 12464-1:2011-08 27
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 = 8 000 K Ēv am Auge 290 lx, TCP = 6 500 K Quelle: DIN Spec 67600:2013-04 28
Aktivieren 12 000 K Standardbeleuchtung 4 000 K Konzentriertes Arbeiten 6 000 K Beruhigen 2 700 K Standardbeleuchtung 4 000 K Aktivieren 12 000 K Standardbeleuchtung 4 000 K DIN SPEC 67600 Lichteinstellungen in Abhängigkeit des Unterrichtsgeschehens (Vorschlag) [lx] 29
Lichtdynamik in Alten- und Pflegeheimen Beispiel Beispiel einer tageszeitabhängigen Lichtdynamik aus einer Lichtplanung. Darstellung vertikaler Beleuchtungsstärken am Auge für biologisch relevante Tagesphasen 1. 200 lx und 3 000 K 2. Beleuchtungsniveau entsprechend Erfordernis der Sehaufgabe auszuführen 3. 250 lx und 8 000 K Quelle: DIN SPEC 67600:2013-04 31
Human Centric Lighting ist eine interdisziplinäre Planung Nutzer Wissenschaft Lichtplaner HKL Leuchten Brandschutz TGA GLT Lampen Installateur Projektleitung Architekt Systemintegrator (LMS) Auftraggeber Vertrieb 33
Spektrale Transmission der Augenlinsen 0,5 8 12 Alterungseffekte am Auge: Trübung des optischen Apparates (Linse, Glaskörper, Hornhaut) Gelbfärbung der Linse Eingeschränkter Arbeitsbereich der Iris 25 47 60 Achtung bei der Beleuchtungsplanung: Verringerung des circadianen Effekt Lerman, 1980 70 82 91 34
Optische Transmission Spektrale Transmission der Augenlinsen 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 25 years 30 years 50 years 75 years 90 years c(lambda) v(lambda) 380 430 480 530 580 630 680 730 780 Wellenlänge [nm] Quelle: Nach van de Kraats 2007 36
Altersweitsichtigkeit Eine Frage der Akkomodationsfähigkeit Quelle: www.presbyopie.net/altersweitsichtigkeit/ 37
Nahpunktabstand für scharfes Sehen Quelle: Christian Bartenbach,Handbuch für Lichtgestaltung (2009) 39
Mit LED und LMS machen wir das jetzt selber 42
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
Schmerztherapiezentrum rechts der Isar, München Biologisch wirksame Beleuchtung i. Gesundheitswesen 46
Berufsschule, Ulm Biologisch wirksame Beleuchtung für Schulen 47
Biologisch optimierte Beleuchtung kann schulische Leistung verbessern und kognitive Leistung steigern Kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit Konzentration Gedächtnis Standard Lighting Biologically optimized / blue-enriched 48
Public DIN CEN HCL activities 2000-2015 market situation yr 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 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 5031-100 DIN 5031:100 ASR 3.4 DIN SPEC DIN 5035-7 DIN 5035-3 BGR 131-2 EN 12464-1 Licht 2014 67600 49
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
Beispiel einer HCL - Office Applikation 51
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 http://www.duden.de/rechtschreibung/umdenken 52
Vielen Dank 53