Sonnenlicht und LED: Welchen Einfluss das Licht auf den Menschen hat

| Autor / Redakteur: Wolfgang Endrich * / Hendrik Härter

Gefahren eines zu hohen Blauanteils

Betrachtet man das gesamte Lichtspektrum des sichtbaren Lichts von 400 bis 780 nm, dann enthält das Lichtspektrum einer LED einen starken blauen Lichtanteil, der das sogenannte ROS erzeugt. Dabei handelt es sich um eine schädliche Form von Sauerstoffverbindungen, die in Zellen oxidativen Stress verursachen können. Diese Sauerstoffradikale liegen mit der höchsten Energie im sichtbaren Lichtspektrum und sind wiederum verantwortlich für Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, Rheumatoide, Arthritis, Arteriosklerose oder Entzündungsprozesse.

Das erklärt, warum Licht von Leuchtdioden generell schädlich für die Augen, aber auch für die Gesundheit ist. Die Natur hat es jedoch so geregelt, dass mit Rotlichtwellen und Infrarot A diese Schäden wieder kompensiert werden können und auch die Regeneration der Retina des Auges sowie des Gewebes kompensieren. Denn das menschliche Gewebe enthält sogenannte Chromophoren, die Licht durch ein „optisches Fenster“ von 600 bis 1400 nm absorbieren und rotes Licht bzw. Infrarotstrahlung des Typs A einige Zentimeter tief in das menschliche Gewebe eindringen lassen.

Auch diese „heilenden Wellenlängen“ sind im Spektrum der Leuchtdioden nicht enthalten. Die sogenannten Chromophoren als Bestandteil der menschlichen Zellen befinden sich in den Mitochondrien, einem doppelwandigen Zellorgan.

Sonnenlicht vs. künstliches Licht der LED

Ferner enthält die menschliche Zelle das spezielle Molekül ATP = Adenosintriphosphat, das wiederum für die Energieproduktion in der Zelle verantwortlich ist. ATP ist der sogenannte Treibstoff der Zellen, den sie für ihre Funktion benötigen. Der gesamte Körper erzeugt täglich so viel ATP, wie es dem Körpergewicht entspricht.

Auch wenn der Mensch einige Minuten ohne Sauerstoff überlebt, würde er bei einem Stopp der ATP-Produktion innerhalb von 15 Sekunden sterben. Der chemische Prozesse ist für die meisten Menschen unbekannt. Künstliches Licht von LEDs ist überhaupt nicht zu vergleichen mit dem Sonnenlicht. Dieses ist in seiner Bedeutung für den Menschen und die biologische Energieproduktion innerhalb des Menschen weitgehend unbekannt.

Besonders für den mitochondrischen Teil des ATP-Spiegels. Es bleibt festzuhalten, dass der bedeutendste Bereich für unsere Gesundheit die Lichtwellen von 570 bis 850 nm sind. Diese verstärken die Energieproduktion im Körper, vor allem die Zellen, deren eigene Energieproduktion erschöpft ist.

Der positive Einfluss des Sonnenlichtes ist bekannt. Jetzt soll auf den Unterschied zwischen HSL = Human Sun Light, Licht mit sonnenlichtähnlichem Spektrum in Leuchtdioden, und HCL = Human Centric Lighting eingegangen werden. Eine HCL-Beleuchtung lässt sich auch mit sonnenlichtähnlichen Leuchtdioden produzieren, womit alle negativen Aspekte hinfällig sind. HCL eignet sich besonders für Büroräume und Industriehallen, Altersheime und Krankenhäuser. Es fördert die Konzentration und Motivation des Menschen und verhindert Schlafstörungen. Es steigert es das Wohlbefinden und die Stimmungslage.

Tunable White simuliert den Tagesrhythmus

HCL lässt sich an den Tagesrhythmus des Menschen anpassen. Dabei ist zu beachten, dass die physiologische Reaktion des Menschen auch vom Farbspektrum, der Intensität der Strahlung und dem Zeitpunkt der Anwendung in Bezug auf den zirkadianen Rhythmus des Menschen beeinflusst wird. Mit der elektronischen Steuerung „Tunable White“ wird der Tagesrhythmus des Lichts durch Segmentierung in 14 bis 16 Zeitabschnitte simuliert. Dann dominieren am Morgen blaue Lichtwellen, in der Mittagszeit vorwiegend weiße, am Nachmittag nochmals blaue und am späteren Nachmittag sowie Abend rötliche Wellenlängen.

Auf das sichtbare blaue Licht reagieren die Ganglienzellen unserer Augen recht sensibel und stellen damit die biologische Uhr des Menschen – sie regeln beispielsweise die Melatonin-Produktion, die am Nachmittag die Müdigkeit steuert und die Aktivität des Körpers senkt. Im Gegensatz dazu wird am Morgen durch den blauen Lichtanteil der Seratonin-Spiegel erhöht und verläuft damit gegenläufig zum Melatonin-Spiegel. Seratonin ist ein Stimulant und Aktivator, das der Körper zur Erhöhung des Energieniveaus benötigt. Für eine HCL-Beleuchtung sind deshalb drei Parameter wichtig:

  • Lichtspektrum: Die blauen Wellenlängen im Licht sind die biologisch aktiven Anteile. HCL-Licht enthält in den Morgenstunden eine große Menge an kaltweißem Licht.
  • Lichtintensität: Beachtet werden müssen Mindest- und Höchstbeleuchtung, um die Produktion des Melatonins während des Tages weitgehend zu unterdrücken. Endgültige Richtwerte sind noch nicht greifbar, da sie in der Praxis noch nicht vollständig erforscht wurden.
  • In den Herbst- und Wintermonaten ist die Tageslichtmenge nicht ausreichend für die Steuerung des zirkadianen Rhythmus des Menschen. Deshalb kann durch künstliche Beleuchtung die biologischen Auswirkungen des Tageslichtmangels und damit auch den emotionalen Zustand des Menschen ausgleichen und verbessern.

Aktuelle Richtwerte: Von 9 bis 15 Uhr eine Lichtausstrahlung von 1200 lx auf 1,2 m bei einer Farbtemperatur von 6500 K und in der Zeit von 15 bis 20 Uhr 800 lx auf 1,2 m mit einer Farbtemperatur von 2700 bis 3000 K. Fazit: HCL-Licht aus Sonnenlicht-Leuchtdioden, die das Sonnenspektrum nachbilden, wirkt positiv auf Menschen. HCL-Licht aus Standard-LEDs ist nicht zu empfehlen, da das LED-Licht keinen Anteil an Infrarot A enthält.

Die positiven Eigenschaften der Infrarot-Strahlung werden damit entzogen. HCL und HSL können eine effektive Symbiose eingehen. Die elektrische Steuerung des Lichts über Tunable White und sonnenlichtähnliche LEDs optimiert die HCL-Steuerung. Wer sich ein teures LED-System nicht leisten kann, bekommt auch ohne HCL-Steuerung den wichtigen Anteil an Rotlicht und Infrarot A über seine LED-Leuchte. Dazu lassen sich bisher verwendete Leuchtmittel gegen neue Sonnenlicht-LEDs austauschen.

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* Wolfgang Endrich ist Geschäftsführer bei euroLighting.

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Auch ich stimme der Aussage mit den Quellenangaaben zu. Ohne diese ist der Artikel wertlos, da er...  lesen
posted am 25.06.2018 um 11:28 von Unregistriert

Jetzt weiß ich auch endlich wo mein Übergewicht herkommt. Da die Nahrungsaufnahme nur ein Drittel...  lesen
posted am 06.03.2018 um 10:59 von Unregistriert

Da der Artikel sehr viele Grundsatzaussagen trifft (Infrarot A als heilende Strahlung) wäre eine...  lesen
posted am 06.03.2018 um 09:44 von Unregistriert

Vielen Dank Herr Endrich für diesen sehr fundierten und wichtigen Beitrag. Ich glaube, den meisten...  lesen
posted am 24.02.2018 um 12:44 von Unregistriert


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