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Alexander WunschArzt aus Heidelberg
© Jürgen Fälchle / fotolia.com

Nur das Sonnenlicht und die Glühlampe weisen eine optimale Farbwiedergabe auf.

a. Sonnenlicht

© (5) Alexander Wunsch

d. LED, Warmton

b. Standard-Glühlampe

c. Energiesparlampe, Warmton

 
Komplementärmedizin 10. November 2015

Was ist gutes Licht?

Moderne Lichtquellen auf dem lichtbiologischen Prüfstand

Energieeffiziente Lichtquellen, also so genannte Energiesparlampen (ESL) und Leuchtdioden (LED), weisen eine Spektralverteilung auf, wie sie in der natürlichen Strahlungsumgebung nicht vorkommt. Dem gegenüber stehen die Lichtquellen mit natürlicher Spektralverteilung, also Sonne, Feuer und Glühlampe. Obwohl die Glühlampe eine Kunstlichtquelle ist, erzeugt sie ein natürliches Spektrum.

Die Abbildungen 1 a. - d. lassen auf den ersten Blick erkennen, wie unterschiedlich die verschiedenen Farben im Spektrum verteilt sind. Obwohl die Farbtemperaturen (CCT) der drei Kunstlichtquellen sehr nah beieinander liegen, unterscheiden sich die Spektren und auch die Farbwiedergabe (CRI) erheblich. Nur Sonnenlicht und Glühlampe weisen eine optimale Farbwiedergabe auf.

Energieeffizienz als Maßstab

Die klassische Glühlampe bringt innerhalb dieser Festlegungen eine Lichtausbeute von etwa 5% (Halogenlampe ca. 10%), der Rest der eingesetzten Energie wird in Form von Wärmestrahlung abgegeben. Aus der Sicht eines Physikers ist die Wärmestrahlung einer Lichtquelle einfach Abfall, da sie am Sehvorgang keinen Anteil hat und die bestrahlten Objekte nur unnötig erhitzt. Bei modernen Lichtquellen wird eine höhere Energieeffizienz durch die Trennung der natürlichen Allianz von Wärme und Licht erreicht. Das Ergebnis ist ein kaltes, oft erkennbar blaustichiges Licht, dessen spektrales Gleichgewicht gestört ist. Ein Hauptanliegen der Lichttechnik ist es daher, das primär kalte Licht so zu verändern, dass es eine wärmere Lichtfarbe bekommt, allerdings wird der hohe Blauanteil oft nur durch Verstärkung anderer Spektralbereiche „maskiert“. Ein Betrachter bemerkt dies an der deutlich schlechteren Farbwiedergabe von Braun- und Rottönen sowie an einer ungünstigen Veränderung der Hautfarbe.

Wohltuende Wärme

Aus der Sicht des Mediziners muss die Wärmestrahlung jedoch anders bewertet werden, da sich das Leben unter dem Einfluss von thermischem Licht entwickelt hat und z.B. der Wärmehaushalt für lebende Organismen von höchster Bedeutung ist. Wärmestrahler (Feuerquellen, heiße Steine usw.) werden seit Menschengedenken auch medizinisch eingesetzt, um z.B. die Durchblutung zu erhöhen und Stoffwechselprozesse zu beschleunigen. Rotlicht hat aufgrund dieser positiven Wirkungen einen festen Platz in der Physikalischen Therapie, nicht zuletzt deswegen, weil die Eindringtiefe ins Gewebe mehrere Zentimeter beträgt. Das Stichwort für richtig dosierte kurzwellige Rot- und Nahinfrarotstrahlung lautet „Regeneration“.

Kaltes Licht

Nicht-thermische Lichtquellen (ESL und LED) können durch den hohen Anteil kurzwelliger Strahlung Stress im Körpergewebe erzeugen. Hier sind verschiedene Effekte zu diskutieren: Direkter Zellstress durch Sauerstoffradikal-Bildung sowie indirekter Stress durch systemische Effekte. Direkter Zellstress durch kurzwelliges Licht betrifft alle Gewebe , die direkt von der Lichtstrahlung erreicht werden (z.B. Augen und Haut). Die systemische Stressreaktion hingegen erfolgt über den retino-hypothalamischen Trakt (RHT) und äußert sich durch eine erhöhte Ausschüttung von Stresshormonen über den hypophysären Signalweg am Tag sowie über eine Hemmung der Melatoninauschüttung in der Nacht. Immer mehr Untersuchungen können zeigen, dass das blaulastige Licht aus nicht-thermischen Lichtquellen die Schlafqualität beeinträchtigen kann, sei es durch Verwendung von ESL und LED in der Allgemeinbeleuchtung oder durch Bildschirmarbeit und Fernsehen am Abend. Helles, blauhaltiges Licht hat das stärkste Potential, die circadiane Rhythmik zu stören, wenn es am Abend und in der Nacht verwendet wird.

Synthetisches Licht und Auge

Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist eine Erkrankung, die immer stärker im Vormarsch ist. Als Ursachen werden verschiedene Faktoren diskutiert, unter anderem Rauchen, Bluthochdruck, Stoffwechselerkrankungen sowie genetische Veranlagung. Immer mehr Wissenschaftler untersuchen auch die Rolle des Lichts als Risikofaktor, wobei dem kurzwelligen (blauen) Licht die größte Bedeutung zukommt. Blaues Licht erreicht im Gegensatz zu UV-Licht ungehindert die Netzhaut und kann dort Sauerstoffradikale erzeugen. Die französische Gesundheitsbehörde ANSES hat 2011 einen umfangreichen Bericht veröffentlicht (1), der aus diesem Grund davon abrät, weiße LED-Lichtquellen in Privathaushalten zu verwenden, da ein Zusammenhang zwischen AMD und Blaulichtbelastung nicht ausgeschlossen werden kann. Diese Vorsichtsmaßnahme gilt insbesondere für Kinder, deren Augenlinse noch wasserklar ist und für Patienten, die lichtsensibilisierende Medikamente einnehmen müssen.

Fazit

Die noch im Handel befindliche Halogenglühlampe bietet als einzige elektrische Lichtquelle ein natürliches Spektrum mit optimaler Farbwiedergabe und ist daher den Kaltlicht-Alternativen (ESL und LED) in Hinblick auf ihre biologische Verträglichkeit klar überlegen.

Literatur:

1. Behar-Cohen F, Martinsons C, Viénot F, Zissis G, Barlier-Salsi A, Cesarini JP, et al. Light-emitting diodes (LED) for domestic lighting: Any risks for the eye? Prog Retin Eye Res 30 (2011) 239-257

Zum Autor

Alexander Wunsch ist Arzt, Forscher und Referent in den Bereichen Lichttherapie, Photobiologie und Biophysik. Er erforscht Chancen und Risiken natürlicher und künstlicher optischer Strahlung auf Mensch und Umwelt, berät Politik, Medienvertreter und Industrie bei lichtbiologischen Fragen und entwickelt kurative, präventive und protektive Konzepte und Anwendungen für die Lichttherapie und Lichthygiene beim Menschen. Er ist Mitglied der Deutschen Akademie für Photobiologie und Phototechnologie (DAfP), der deutschen Lichttechnischen Gesellschaft (LiTG) und Lehrbeauftragter für den Themenbereich „Light and Health“ im internationalen Master-Studiengang „Architectural Lighting Design“ der Hochschule Wismar. Er hält regelmäßig Vorträge über biophysikalische, lichtbiologische und lichtmedizinische Themen im In- und Ausland.

Korrespondenz:

Alexander Wunsch

Arzt

Hirschgasse 11

D-69120 Heidelberg

Tel. +49/179-6915123

E-Mail:

Web: www.lichtbiologie.de;

www.photonblog.de

Abb.1: Gegenüberstellung der Spektralverteilungen verschiedener Lichtquellen

Alexander Wunsch, komplementärmedizin 4/2015

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