Die Tatsache, dass natürliches Licht eine entscheidende Rolle in unserem täglichen Leben spielt, ist allgemein bekannt. Doch nicht alle Standorte rund um den Globus können lange Sonnentage genießen und die Menschen brauchen Licht, um ihre Arbeit richtig zu erledigen: sei es in der Schule, am Arbeitsplatz oder im Haushalt.
Dennoch neigen die Menschen dazu, künstliches Licht übermäßig zu nutzen, insbesondere in Situationen, in denen natürliches Licht zur Verfügung steht oder zumindest sein Niveau erhöht werden könnte. In diesem Artikel werden wir die wichtigsten Vorteile der natürlichen und künstlichen Beleuchtung hervorheben. Wir werden auch einige Antworten auf die große Frage geben, nämlich – Was ist besser: natürliches oder künstliches Licht? Plus, einige nützliche Tipps, wie Sie die Menge an natürlichem Licht in Ihrem Haus und Arbeitsbereich maximieren können.
Die Physik des Lichts: Natürlich vs. Künstlich
Bevor wir die Vorteile der verschiedenen Lichtquellen diskutieren, ist es hilfreich, die physikalischen Unterschiede zwischen natürlichem und künstlichem Licht zu verstehen.
Natürliches Licht (Sonnenlicht)
Sonnenlicht ist elektromagnetische Strahlung, die von der Sonne ausgeht. Es umfasst ein kontinuierliches Spektrum von Wellenlängen, das von etwa 280 nm (ultraviolett) bis 3000 nm (nahes Infrarot) reicht, mit sichtbarem Licht im Bereich von 380-780 nm. Dieses Vollspektrumlicht weist folgende Eigenschaften auf:
- Spektrale Verteilung: Ausgewogene Verteilung aller Wellenlängen des sichtbaren Lichts
- Farbtemperatur: Variiert je nach Tageszeit und Wetterbedingungen zwischen 5000-6500 Kelvin (mittags) und 2000-3000 Kelvin (Sonnenaufgang/Sonnenuntergang)
- Farbwiedergabeindex (CRI): 100 (perfekte Farbwiedergabe)
- Beleuchtungsstärke: Kann im Freien bei direktem Sonnenlicht bis zu 100.000 Lux erreichen
Künstliches Licht
Im Gegensatz dazu variieren künstliche Lichtquellen erheblich in ihren Eigenschaften:
| Lichtquelle | Spektrale Verteilung | Farbtemperatur (K) | CRI | Effizienz (lm/W) |
|---|---|---|---|---|
| Glühlampe | Kontinuierlich, aber IR-lastig | 2700-3000 | 95-100 | 10-15 |
| Leuchtstofflampe | Diskontinuierlich, Spitzen | 2700-6500 | 50-90 | 50-100 |
| Standard-LED | Spitzen, blaulastig | 2700-6500 | 70-95 | 70-150 |
| Vollspektrum-LED | Quasi-kontinuierlich | 4000-6500 | 90-98 | 70-120 |
| Halogenlampe | Kontinuierlich, verbesserte Glühlampe | 2800-3400 | 95-100 | 15-25 |
Die typische Beleuchtungsstärke künstlicher Lichtquellen in Innenräumen liegt zwischen 300-500 Lux für Büros, 100-300 Lux für Wohnräume und 750-1000 Lux für präzise Arbeiten – deutlich niedriger als natürliches Tageslicht im Freien.
Natürliches Licht – Die Vorteile
Während die Bedeutung des natürlichen Lichts seit vielen Jahrhunderten bekannt ist, gibt es heute eine Wissenschaft, welche das natürliche Licht erforscht und einige wichtige Erkenntnisse darüber gewonnen hat, wie das natürliche Licht mit unserer Gesundheit, Stimmung und unseren Gewohnheiten in Verbindung gebracht werden kann.
Dies sind die wichtigsten Vorteile von natürlichem Licht:
1. Erhöhte Produktivität und Wohlbefinden
Tageslichträume erhöhen die Produktivität und das Wohlbefinden der Menschen, die in ihnen leben. Studien haben gezeigt, dass Mitarbeiter in Büros mit optimiertem Tageslicht:
- Eine um 18% höhere Produktivität aufweisen
- 63% weniger Kopfschmerzen melden
- 56% weniger Schläfrigkeit während der Arbeitszeit erleben
Eine Studie der Northwestern University fand heraus, dass Mitarbeiter in Büros mit guter Tageslichtversorgung durchschnittlich 46 Minuten mehr Schlaf pro Nacht bekamen als jene in fensterlosen Räumen.
2. Verbesserter Tagesrhythmus
Der Zugang zu natürlichem Licht hilft, den Tagesrhythmus zu verbessern. Unser zirkadianer Rhythmus ist hauptsächlich durch das Tageslicht reguliert. Insbesondere das blaue Licht (Wellenlängen um 480 nm), das reichlich im Tageslicht vorhanden ist, unterdrückt die Melatoninproduktion während des Tages und hält uns wach und aufmerksam.
Bei ausreichender Tageslichtexposition:
- Setzt die Melatoninproduktion abends rechtzeitig ein (etwa 2 Stunden vor dem üblichen Schlafbeginn)
- Steigt der Kortisolspiegel morgens natürlich an
- Sind Hormone wie Serotonin und Dopamin besser reguliert
3. Gesteigerte Stimmung und Motivation
Die Arbeit bei Tageslicht steigert die Stimmung und Motivation. Die Arbeit wird schneller erledigt, es macht mehr Spaß und die Ergebnisse sind im Allgemeinen besser.
Forschungen der University of Oregon haben ergeben, dass Mitarbeiter, die 4-6 Stunden Tageslicht ausgesetzt sind, 25% weniger saisonale affektive Störungen (SAD) aufweisen. Besonders in Regionen mit ausgeprägten Jahreszeiten wie Deutschland, wo die Wintermonate durch reduziertes Tageslicht gekennzeichnet sind, kann der regelmäßige Zugang zu natürlichem Licht die Stimmungsschwankungen erheblich mildern.
4. Reduzierter Stress
Da natürliches Licht Menschen an die Natur erinnert, schafft es ein ruhigeres Raumklima und reduziert den Stress. Dies wurde durch Messungen des Kortisolspiegels (Stresshormon) nachgewiesen, der in Umgebungen mit natürlichem Licht bis zu 25% niedriger ist als in ausschließlich künstlich beleuchteten Räumen.
5. Energieeinsparung
Die maximale Nutzung von natürlichem Licht kann dazu beitragen, den Stromverbrauch und damit die monatlichen Stromrechnungen zu senken. Je nach Gebäudedesign und geografischer Lage kann die intensive Nutzung von Tageslicht den Energieverbrauch für Beleuchtung um 30-70% reduzieren.
In modernen Gebäuden mit optimierter Tageslichtnutzung können die jährlichen Energieeinsparungen 5-20 kWh/m² betragen, was bei aktuellen Strompreisen in Deutschland von etwa 0,35 €/kWh eine jährliche Einsparung von 1,75-7,00 €/m² bedeutet.
6. Verbesserte Lernergebnisse
Natürliches Licht verbessert die Arbeitsergebnisse. Es gibt einen nachgewiesenen Zusammenhang zwischen Klassenzimmern mit gutem Tageslicht und verbesserter Leistung der Schüler.
Eine umfassende Studie des Heschong Mahone Group, die 21.000 Schüler umfasste, zeigte, dass Schüler in Klassenzimmern mit optimaler Tageslichtversorgung:
- 20-26% schneller bei standardisierten Tests abschnitten
- 15% bessere Ergebnisse in Mathematik erzielten
- 23% bessere Ergebnisse in Lesetests erreichten
7. Gesundheitliche Vorteile
Die Exposition gegenüber natürlichem Licht bietet zahlreiche gesundheitliche Vorteile:
- Vitamin-D-Synthese: UVB-Strahlung (290-315 nm) fördert die Vitamin-D-Produktion in der Haut. Bereits 10-15 Minuten Sonneneinstrahlung auf Gesicht und Arme können 1000-2000 IE Vitamin D erzeugen.
- Verbesserte Sehkraft: Studien zeigen, dass Kinder, die mehr Zeit im Freien verbringen, ein um 30-40% geringeres Risiko für Kurzsichtigkeit entwickeln.
- Verbesserte Hautgesundheit: Moderates Sonnenlicht kann bei bestimmten Hautkrankheiten wie Psoriasis und Ekzemen therapeutisch wirken.
Künstliche Beleuchtung – Die Vorteile
Natürlich können wir nicht immer die Vorteile des natürlichen Lichts genießen, besonders nachts. Wenn wir nur im natürlichen Licht arbeiten würden, wäre unser Tag viel kürzer und wir wären gezwungen, sehr früh ins Bett zu gehen. Die Glühbirne wurde aus gutem Grund erfunden und es gibt viele Gründe, Kunstlicht zu verwenden:
1. Zeitliche Flexibilität
Künstliche Beleuchtung gibt uns mehr Zeit für Arbeit, Studium und Freizeit. Die Mehrheit der modernen Kunstlichter kann das natürliche Licht nachahmen oder kommt diesem zumindest sehr nahe, was bedeutet, dass sie es uns ermöglichen, unseren Arbeitstag zu verlängern. Einige Leute ziehen es sogar vor, während der Nachtstunden zu arbeiten und in ihren Büros zu sitzen. Ohne künstliche Beleuchtung wäre das nicht möglich.
In Ländern mit extremen Breitengraden wie Finnland oder Nordschweden, wo im Winter die Tageslichtdauer auf 4-6 Stunden sinken kann, ist künstliche Beleuchtung sogar eine wirtschaftliche Notwendigkeit.
2. Ästhetische und Designaspekte
Künstliches Licht dient als hervorragendes Gestaltungsmittel. Ob Innen- oder Außendesign, verschiedene Lichtarten (z.B. Highlights und Lichtschnüre) werden als dekoratives Mittel eingesetzt, um eine angenehme und behagliche Atmosphäre zu schaffen und bestimmte Bereiche des Hauses zu beleuchten.
Moderne Beleuchtungstechniken wie:
- Akzentbeleuchtung: Mit 3-5-fach höherer Intensität als die Umgebungsbeleuchtung
- Indirekte Beleuchtung: Schafft diffuses, blendfreies Licht
- RGB-LED-Systeme: Ermöglichen dynamische Farbänderungen mit bis zu 16,7 Millionen Farbvariationen
- Smart-Home-Integration: Programmierbare Beleuchtungsszenarien mit automatischer Anpassung an Tageszeit und Aktivität
3. Erhöhte Sicherheit
Künstliches Licht kann Ihre Sicherheit erhöhen. Dies betrifft eher die Außenbeleuchtung, insbesondere – Solarfluter – aber auch unsere Sicherheit im Innenbereich. Ohne richtige Beleuchtung sind die Unfallrisiken viel höher und viele Menschen nutzen die Beleuchtung ihres Hauses und ihres Hofes in den dunkelsten Stunden des Tages gerne als zusätzliche Absicherung.
Statistiken zeigen, dass gut beleuchtete Außenbereiche:
- Die Einbruchwahrscheinlichkeit um bis zu 39% reduzieren können
- Das Risiko von Stürzen und anderen Unfällen um 30-50% senken
- Bei öffentlichen Plätzen das Sicherheitsgefühl der Benutzer um 48% steigern können
4. Zusätzliche Möglichkeiten
Künstliche Beleuchtung ermöglicht es uns, nicht nur eine Vielzahl von Aufgaben zu erfüllen, auch wenn es draußen dunkel ist. Es bietet z.B auch Möglichkeiten Pflanzen und Kräuter im Haus oder der Wohnung anzubauen. Dank künstlicher Beleuchtung ist es heute möglich, verschiedene Pflanzen Indoor zu züchten, was eine große Chance für Menschen ist, die an Orten mit sehr kurzen Sommern leben.
Spezielle Pflanzenwachstumslampen bieten:
- Optimierte Spektren: Mit Schwerpunkt auf die für die Photosynthese wichtigsten Wellenlängen (Rot: 640-680 nm und Blau: 430-450 nm)
- PAR-Werte (Photosynthetisch aktive Strahlung) von 400-700 µmol/m²/s
- Photoperiodische Steuerung: Programmierbare Belichtungszyklen zur Optimierung von Wachstum und Blüte
Modern vertikale Farmen mit LED-Beleuchtung können auf 1 m² Grundfläche bis zu 350 kg Blattgemüse pro Jahr produzieren – etwa das 10-fache konventioneller Landwirtschaft.
5. Präzise Kontrolle der Lichtparameter
Anders als bei Tageslicht, das ständigen Schwankungen unterliegt, ermöglicht künstliches Licht eine exakte Steuerung aller relevanten Parameter:
- Lichtintensität: Von wenigen Lux bis zu mehreren tausend Lux
- Farbtemperatur: Präzise einstellbar für verschiedene Anwendungen
- Lichtrichtung: Gezielte Beleuchtung von Arbeitsbereichen oder Objekten
- Zeitliche Steuerung: Automatische Anpassung an Tageszeiten oder Aktivitätsmuster
Dies ist besonders wichtig in Umgebungen, die konstante und reproduzierbare Lichtverhältnisse erfordern, wie in der Qualitätskontrolle, in Laboratorien oder bei künstlerischen und fotografischen Anwendungen.
Welches ist besser für Ihren Arbeitsplatz und zu Hause: natürliches oder künstliches Licht?
Nun, das ist eine sehr knifflige Frage. Natürlich wird vorgeschlagen, dass wir so viel natürliches Licht wie möglich zu genießen, aber was tun, wenn dies gar nicht wirklich möglich ist? Die richtige Beleuchtung ist einer der wichtigsten Aspekte im Innenbereich für Aufgaben wie Desktop-Arbeiten, Studium, Lesen, Nähen und so weiter. Es ist grundsätzlich entscheidend für alle Aufgaben, die von Ihnen verlangen, dass Sie Ihre Augen und Ihre Konzentration aktiv einbringen.
In diesem Fall sollte sich niemand an der letzten Minute des Tageslichts festhalten, bevor er den Lichtschalter einschaltet. Es ist nicht notwendig, ständig das Licht einzuschalten, wenn Sie große Fenster haben und Ihr Raum viel natürliches Licht erhält, aber nicht viele Büros und Schulen können solche Möglichkeiten wirklich bieten. Deshalb ist es notwendig, effizientes Kunstlicht zu finden, das nicht zu hell und nicht zu schwach ausfällt.
Die optimale Balance finden
Der ideale Ansatz ist eine hybride Beleuchtungsstrategie, die die Vorteile beider Lichtquellen nutzt:
| Raumtyp | Empfohlene Tageslichtversorgung | Ergänzende künstliche Beleuchtung | Optimale Lux-Werte |
|---|---|---|---|
| Büro/Arbeitsplatz | Tageslichtquotient (TQ) >2% | 4000-5000K, CRI >90, dimmbar | 500-750 Lux |
| Wohnzimmer | TQ >1,5% | 2700-3000K, CRI >85 | 200-300 Lux |
| Küche | TQ >2% | 3000-4000K, CRI >90 | 300-500 Lux, 750 an Arbeitsflächen |
| Schlafzimmer | TQ >1%, mit Verdunklungsmöglichkeit | 2700K, dimmbar, blauarmes Abendlicht | 150-200 Lux |
| Badezimmer | TQ >1,5% | 3000-4000K am Morgen, 2700K am Abend | 200-300 Lux, 500 am Spiegel |
Der Tageslichtquotient (TQ) ist das Verhältnis der Beleuchtungsstärke im Innenraum zur gleichzeitigen Beleuchtungsstärke im Freien (in %).
Während es keine solide Antwort gibt und sich herausstellt, dass es eine gleichmäßige Konkurrenz zwischen natürlicher und künstlicher Beleuchtung gibt, gibt es eine ganze Menge, was Sie tun könnten, um zusätzlich zu künstlicher Beleuchtung mehr natürliches Licht in Ihr Haus und Ihren Arbeitsplatz zu integrieren.
Wie kann man die Menge an natürlichem Licht in Innenräumen maximieren?
Wie gesagt, natürliches Licht ist sehr wichtig und es kann sehr hilfreich sein, um die Stimmung und Produktivität zu steigern. Es kann sogar hilfreich sein, um Stress und Depressionen zu beseitigen. Doch nicht jeder Architekt denkt bei der Planung eines Gebäudes über diese Probleme nach und viele Menschen sind gezwungen, sich in Häusern zu bewegen, in denen das gesamte Potenzial des natürlichen Lichts nicht bis zum Maximum genutzt wurde. Hier sind einige Vorschläge, wie Sie die Menge an natürlichem Licht in Innenräumen maximieren können:
1. Fensteroptimierung
Bauen Sie neue Fenster ein oder erweitern Sie bestehende. Die Erweiterung Ihrer aktuellen Fenster wird wesentlich dazu beitragen, dass mehr Sonnenlicht Ihren Lebensraum ausfüllt. Natürlich benötigen Sie die Hilfe eines Profis, um zu sehen, wie man es am besten macht. Aber es gibt in fast immer die Möglichkeit, weitere Fenster einzubauen.
Technische Daten zum Tageslichteinfall durch Fenster:
- Ein Fenster lässt etwa 3,5-mal mehr Tageslicht herein als die gleiche Fläche an Wand, selbst wenn diese weiß gestrichen ist
- Durch die Erhöhung des Fensterflächenanteils von 20% auf 30% der Fassadenfläche kann die Tageslichtversorgung um 40-60% gesteigert werden
- Hochreflektierende Fensterlaibungen können den Tageslichteinfall um zusätzliche 10-15% erhöhen
2. Tageslichtlenkungssysteme
Installieren Sie röhrenförmige Tageslichtgeräte oder Oberlichter. Diese Technologie wurde speziell für die Übertragung von mehr Tageslicht in einem Raum entwickelt. Die Installation dieser Systeme ist nicht die einfachste aller Methoden, aber am Ende wird es sich lohnen.
Technische Spezifikationen moderner Systeme:
- Lichtröhren: Übertragen 98% des einfallenden Lichts über eine Distanz von bis zu 10 Metern
- Prismatische Oberlichter: Verteilen das Licht gleichmäßiger als konventionelle Glasoberlichter
- Lichtlenkende Verglasungen: Können Tageslicht bis zu 8-10 Meter tief in Räume leiten
- Heliostate: Aktive Systeme, die das Sonnenlicht mit Spiegeln verfolgen und in das Gebäude lenken
3. Transparente Raumteiler
Überlegen Sie sich Glastüren einzubauen. Dies gilt nicht nur für die Haustüren, von denen aus viel Licht in den Innenraum gelangen könnte, sondern für die Türen aller Räume. Verwenden Sie mattierte Glastüren, wenn Sie denken, dass Sie Ihre Privatsphäre nicht mit einer völlig transparenten Tür genießen können.
Aktuelle Glastechnologien bieten zahlreiche Optionen:
- Elektrochrome Verglasung: Kann elektronisch von transparent bis undurchsichtig geschaltet werden
- Thermochrome Systeme: Ändern ihre Transparenz je nach Temperatur
- Transluzente Dämmverglasung: Bietet gleichzeitig Lichtdurchlässigkeit und Wärmeschutz mit U-Werten bis zu 0,5 W/(m²·K)
4. Reflektierende Oberflächen
Platzieren Sie Spiegel in den Räumen. Spiegel reflektieren das gesamte Tageslicht, das ein Raum empfangen kann, und erhöhen die Gesamtmenge im Inneren. Auf den richtigen Seiten des Raumes platziert, können Spiegel einen erheblichen Einfluss auf die Erhöhung des natürlichen Tageslichts und die Erhaltung von mehr Wärme haben.
Effiziente Reflexionssysteme:
- Hochreflektierende Decken: Mit Reflexionsgraden >90% können sie die Tageslichtverteilung um 15-25% verbessern
- Lichtregale (Light shelves): Horizontale Reflektoren an der Fensteroberkante lenken Tageslicht tief in den Raum
- Spezielle Wandfarben: Moderne Farben mit Titanoxid erreichen Reflexionsgrade von 85-92%
5. Smarte Verschattungssysteme
Adaptive Verschattungssysteme können sowohl Blendung vermeiden als auch den Tageslichteinfall optimieren:
- Außenliegende Lamellensysteme: Reduzieren die Wärmelast um bis zu 80%
- Innenliegende Lichtlenkjalousien: Reflektieren Tageslicht an die Decke und verteilen es tief in den Raum
- Automatisierte Systeme: Passen sich kontinuierlich an den Sonnenstand an und maximieren den nutzbaren Tageslichteinfall
6. Farbauswahl und Raumgestaltung
Die richtige Farbwahl kann die wahrgenommene Helligkeit erheblich beeinflussen:
- Helle Decken mit Reflexionsgraden >80% verstärken die Tageslichtverteilung
- Wände in hellen Farbtönen (Reflexionsgrad 60-80%) maximieren die Lichtreflexion
- Böden mit mittleren Reflexionsgraden (20-40%) vermeiden Blendung
- Möbel in hellen Farben tragen zur Lichtstreuung bei