Licht ist mehr als nur Farbe. Durch das jeweilige Farbspektrum wird Licht zu einem Heilmittel oder zu einer gesundheitsschädlichen Energie. Der Arzt Alexander Wunsch erklärt, warum das richtige Licht für uns so wichtig ist und warum Energiesparlampen krank machen.

Der moderne Mensch verbringt im Durchschnitt über 90% seiner Zeit in geschlossenen Räumen, die überwiegend mit Kunstlicht beleuchtet sind. Dadurch wird Kunstlicht zu einem maßgeblichen Umweltfaktor, dessen Qualität eigentlich nicht hoch genug sein kann, wenn man Schäden für die Gesundheit vermeiden will. In den letzten vierzig Jahren hat das kalte Licht von Fluoreszenzlampen wie den Energiesparlampen die Glühlampe in vielen Lebensbereichen verdrängt, wobei davon hauptsächlich Arbeitsplätze, öffentliche Bereiche, Schulen, Krankenhäuser usw. betroffen sind. Das private Umfeld blieb hierbei weitgehend verschont, obwohl die Energiesparlampe seit etwa 20 Jahren dem Verbraucher durch entsprechende Werbekampagnen schmackhaft gemacht werden soll. Die aktuellen Zahlen spiegeln wider, dass die Akzeptanz beim EU-Bürger für das kalte Licht der Energiesparlampen gering ist, da in privaten Haushalten nur etwa 500 Millionen davon im Einsatz sind, wohingegen 3,7 Milliarden Glühlampen derzeit noch ihr gemütliches Licht verstrahlen. Die Lichtindustrie will den Bürgern eintrichtern, dass das Licht aus Energiesparlampen eine gleiche oder sogar höhere Qualität aufweist  als das Licht aus Glühlampen.

Einige Werbeaussagen gehen sogar so weit, das Licht aus Quecksilberdampf-Entladungslampen – zu denen die Energiesparlampen gehören – als Bio- und/oder Vollspektrum-Licht zu bezeichnen und qualitativ mit dem der Sonne gleichzusetzen. Dies ist eine gefährliche Irreführung der Verbraucher, die jedoch von den verantwortlichen Herstellern wie auch der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) offenbar mitgetragen wird – sonst hätte längst eine klare Distanzierung von solchen Marketing-Praktiken erfolgen müssen. Seit vielen Jahrzehnten gibt es Hinweise und Erkenntnisse, dass das Licht aus Entladungslampen auf Basis der Quecksilberdampf-Entladung eine potentielle Gefahr für die Gesundheit darstellt. Die Gefahren gehen dabei von der Lichtmodulation (Flackern), der spektralen Zusammensetzung (Farbtemperatur) und der elektromagnetischen Abstrahlung (Elektrosmog) aus. Bezüglich der Wirkungen im Körper müssen hormonelle und vegetative Störungen sowie Augenschäden diskutiert werden. Langzeitfolgen der hormonellen und vegetativen Beeinträchtigung durch Kunstlicht können in fast jede Art von Zivilisationserkrankung münden, wie z.B.  Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Osteoporose und Krebserkrankungen. Als mögliche Folge für das Auge ist vor allem die Altersbedingte Makuladegeneration (AMD) zu nennen, bei der sich die Funktion der Makula, dem Punkt des schärfsten Sehens, immer stärker verringert.

Neues vom Auge

Vor etwa acht Jahren wurde in der Ganglienzellschicht der menschlichen Netzhaut ein Rezeptorsystem entdeckt, das keine Funktion für den Sehvorgang selbst hat, sondern einen Einfluss auf die hormonellen Steuerungszentren im Gehirn nimmt. Einige Ganglienzellen enthalten das Pigment Melanopsin und sind dadurch für blaues Licht im Wellenlängenbereich um 460 nm besonders empfindlich. Diese Ganglienzellen haben über den retino-hypothalamischen Trakt (RHT) eine direkte Nervenverbindung in das Zwischenhirn (Hypothalamus). Hier werden lebenswichtige vegetative und hormonelle Funktionen des Körpers koordiniert. Aus dem Zwischenhirn verlaufen Nervenbahnen sowohl in die Hirnanhangdrüse (Hypophyse) als auch in die Zirbeldrüse. Je heller und blauhaltiger das Licht ist, das auf die Netzhaut trifft, desto stärker wird die Hypophyse in ihrer Hormonaktivität stimuliert, wohingegen die Zirbeldrüse daran gehindert wird, das Schlafhormon Melatonin zu produzieren. Die beiden Gegenspieler Hypophyse und Zirbeldrüse stellen also den Organismus auf Wachen oder Schlafen ein und sind damit zentrale Regulationsorgane der circadianen Steuerung, die den Körper in die Lage versetzen soll, die jeweiligen Aufgaben des Tages und der Nacht, also Aktivität und Regeneration, optimal erfüllen zu können. Aber nicht nur tageszeitliche Schwankungen, sondern auch jahreszeitliche Veränderungen werden von diesem System erfasst und in entsprechende sinnvolle Anpassungsreaktionen umgesetzt. Diese komplexen Funktionen haben sich im Laufe der Evolution entwickelt und sind optimal an die natürlichen Lichtbedingungen angepasst. Sonnen- und Himmelslicht haben an jedem Ort der Erde typische Eigenschaften, und die Lichtreaktionen des Menschen sorgen hier für eine ideale Einstimmung auf die lokalen und jahreszeitlichen Gegebenheiten. Nicht alle Lichtreaktionen sind jedoch so einfach nachzuvollziehen wie ein Sonnenbrand oder die Pigmentierung der Haut. Die meisten Regulationsvorgänge laufen wesentlich subtiler ab und sind nach wissenschaftlichen Maßstäben schwerer zu dokumentieren. Der bekannte Lichtforscher und Kritiker der Lichtindustrie Prof. Fritz Hollwich formulierte dies in den 1950er Jahren in dem Beitrag “Der Einfluss des Augenlichtes auf die Regulation des Stoffwechsels” (in: Auge und Zwischenhirn, Bücherei des Augenarztes, herausgegeben von Prof. R. Thiel, 23. Heft 1955, Seite 133, Enke Verlag, Stuttgart) wie folgt: "Die vorstehend gebrachten tierexperimentellen und klinischen Beobachtungen bestätigen den Einfluss des Lichtreizes über das Auge auf das vegetative Nervensystem schlechthin. Dieser Einfluss tritt in der Tierwelt um so ausgeprägter zutage, je weniger differenziert die betreffende Tierspezies ist. Beim Menschen hingegen bedarf es bereits subtiler klinischer Beobachtung und geeigneter Belastungsproben, um den Einfluss des Lichtreizes über das Auge deutlich werden zu lassen. Es unterliegt jedoch auf Grund des großen Untersuchungsgutes heute keinem Zweifel mehr, dass auch beim Menschen der Lichteinfall vegetative Anteile der Netzhaut induziert und so durch den ‘energetischen Anteil der Sehbahn’ über das Zwischenhirn-Hypophysen-System als der ‘vegetativen Führungszentrale des Organismus’ stimulierend in vegetative Abläufe  einzugreifen vermag."

Hauptsache hell?

Hollwich konnte in den 1970er Jahren nachweisen, dass Kunstlicht im Gegensatz zum Sonnenlicht beim Menschen einen so genannten Lichtstress hervorrufen kann, da es in der spektralen Zusammensetzung erheblich vom Sonnenlicht abweicht. Dies trifft besonders für die Quecksilberdampf-Entladungslampen zu, da diese im Gegensatz zu Glühlampen kein kontinuierliches Spektrum aufweisen und besonders im Blaubereich über unnatürlich hohe Strahlungsanteile verfügen. Viele lichtbiologisch interessierte Ärzte des 20. Jahrhunderts kamen übrigens zu dem Schluss, dass eine künstliche Lichtquelle umso mehr Gefahren für die Gesundheit bringen kann, je stärker ihr Spektrum von dem des natürlichen Sonnenlichtes abweicht. Die Lichtindustrie hingegen nahm in den 1930er Jahren den Standpunkt ein, dass man aufhören solle, dem "Phantom der Sonnenähnlichkeit" nachzujagen, um sich stattdessen auf die Strahlenquelle mit der einfachsten Handhabung und höchsten spezifischen Leistung zu konzentrieren (E. O. Seitz, 1936). Diese Einstellung hat sich weitgehend bis heute gehalten, was in dem Verbot der Glühlampe ja auch deutlich zum Ausdruck kommt. Da das Problem der Sonnenähnlichkeit auf technischer Ebene nicht gelöst werden konnte (es ist bis heute nicht möglich, Licht künstlich so zu erzeugen, das es dem Sonnenlicht wirklich entspricht), wurde 1931 von der Internationalen Beleuchtungskommission CIE eine Norm eingeführt, die es wenigstens erlaubte, Kunstlichtquellen über den Parameter der korrelierten Farbtemperatur durch eine Reihe von Vereinfachungen sonnenähnlich zu machen. Damit wurde die Grundlage geschaffen, verschiedene Lichtquellen, die sich von ihrer spektralen Zusammensetzung grundsätzlich unterscheiden, doch miteinander vergleichen zu können und so zu tun, als wäre das Licht aus einer so genannten "Vollspektrum-Lampe" oder aus einer Energiesparlampe dem Licht der Sonne ebenbürtig oder sogar überlegen. In den letzten Jahren ist eine Tendenz zu beobachten, dass die Hersteller Lichtquellen mit immer höherem Blauanteil im Spektrum produzieren und dieses Licht als besonders gesund darzustellen versuchen. Die Marktführer in Deutschland bieten zum Beispiel Leuchtstofflampen mit 10 000 bis 16 000 Kelvin an und bezeichnen deren Licht als Fitmacher und "himmlisches Licht". Studien werden angeführt, die belegen sollen, dass derartige Beleuchtung zu mehr Leistungsfähigkeit und Produktivität führt und den Arbeitern die negativen Auswirkungen von Schichtarbeit nimmt. Aus Betrachtungen von Spezialfällen wie Schichtarbeit, Jetlag und Winterdepression werden Beleuchtungskonzepte geschmiedet, die nun auf die gesamte Bevölkerung einschließlich der Kindergartenkinder, Schüler, Studenten, Alten und Kranken angewendet werden sollen. Die Logik, die dahinter steckt, ähnelt der Argumen- tationskette, die sagt: Penizillin hilft gegen Blutvergiftung, also ist es gesund und jeder sollte regelmäßig davon nehmen.

Wirkung von Licht

Licht ist elektromagnetische Energie, die je nach Wellenlänge oder Farbe eine unterschiedliche Wirkung hat. Während das kurzwellige Licht am violetten Ende des Regenbogenspektrums über chemische Wirkungen verfügt, also die Zusammensetzung von Molekülen verändern kann, übt das langwellige Licht vom roten Ende des Spektrums thermische Wirkungen aus. Die chemischen Effekte von Licht zeigen sich zum Beispiel beim Ausbleichen von Stoffen oder bei der Bildung von Vitamin D in der Haut, die thermischen Wirkungen treten als Erwärmung in Erscheinung, die bei höheren Organismen mit einer Verstärkung der Durchblutung einhergeht. Viele der chemischen Effekte sind für Organismen von Nachteil, da sie mit der Bildung von freien Radikalen und Zellschädigungen einhergehen können, daher versucht sich der Körper auch vor diesen Einflüssen zu schützen. Die Erhöhung der Durchblutungsrate ist dabei eine wichtige Strategie, die durch eine Verstärkung der Stoffwechselaktivität für einen verbesserten Abtransport schädlicher Stoffe sorgt. Therapeutisch macht man sich dies seit langer Zeit in Form der Anwendung von Rotlicht zunutze. Das Sonnenlicht enthält einen wohlausgewogenen Mix aus kurzwelligem, mittelwelligem und langwelligem Licht, so dass die schädlichen Effekte weitgehend ausgeglichen werden können (Abb. 1). Dies ist bei Kunstlicht anders, wie die Abbildungen 2 und 3 anschaulich illustrieren. Während beim Glühlampenspektrum die langwelligen Anteile deutlich überwiegen (Abb. 3), finden wir im Spektrum von Quecksilberdampf-Entladungslampen eine klare Dominanz der kurzwelligen Strahlung. In der Abbildung 2 ist deutlich zu erkennen, dass es im Blaubereich sogar extrem starke Spektrallinien gibt, während die Wellenlängen über 630 nm praktisch fehlen. Dies ist besonders bei so genannten Vollspektrum-Lampen der Fall (siehe unten). Während die Verschiebung des Spektrums in den langwelligen Bereich auch in der Natur vorkommt, zum Beispiel bei Feuer, gibt es eine Blauverschiebung mit monochromatischen Energiespitzen, wie wir sie stets bei den Quecksilberdampf-Lampen beobachten, unter natürlichen Bedingungen nicht.

Abb. 1: Tageslicht zeigt ein ausgeglichenes kontinuierliches Spektrum mit harmonischem Farbverhältnis.











Abb. 2: Leuchtstofflampen weisen ein unregelmäßiges Linienspektrum mit problematischen Energiespitzen im Blaubereich auf, der Rotbereich ist nur abgeschwächt vorhanden.












Abb. 3: Glühlampenlicht zeigt wie das Sonnenlicht ein kontinuierliches Spektrum, wobei der Blaubereich nur schwach, der Rotbereich hingegen stärker vertreten ist.

Quecksilberlicht und Auge

In den letzten Jahren haben sich im Bereich der Computer die TFT-Flachbildschirme durchgesetzt, die jetzt auch immer stärker für Fernsehgeräte zum Einsatz kommen. TFT-Computermonitore und LCD-Fernsehbildschirme verwenden eine Hintergrundbeleuchtung auf Quecksilberbasis, deren Spektrum daher weitgehend dem der Abbildung 2 entspricht. Diese Bildschirme sind aktive Lichtquellen, in die sehr viele Menschen berufsbedingt direkt hineinschauen müssen. Addiert man zu der beruflichen Expositionszeit noch die durchschnittlichen drei Stunden Fernsehzeit, kommt man zu dem bedenklichen Ergebnis, dass unser Auge immer häufiger mit Quecksilberlicht konfrontiert wird. Wissenschaftliche Erkenntnisse legen den Verdacht nahe, dass die gefürchtete Altersbedingte Makuladegeneration (AMD) dadurch gefördert wird. Heute schon leiden in Deutschland etwa 6 Millionen Patienten daran, Tendenz steigend. Die überwiegende Meinung der Augenärzte ist jedoch, dass Kunstlicht viel zu schwach sei, um hierbei eine Rolle zu spielen, so dass man das Sonnenlicht sowie eine Reihe von zivilisationsbedingten Grunderkrankungen dafür verantwortlich macht, dass die Erkrankungsraten für AMD in den vergangenen Jahrzehnten so sprunghaft angestiegen sind. Patienten, die bereits erkrankt sind, sollen allerdings eine Brille mit speziellem Filter tragen, da die vorgeschädigte Makula, also die Stelle des schärfsten Sehens, für blaues Licht besonders anfällig ist. Konsequenterweise müssten diese Menschen nach der Umstellung auf Energiesparlampen auch zu Hause ihre Schutzbrillen tragen.

Kunstlicht und Krebs

Die ursprünglich als Industriebeleuchtung gedachte Quecksilberdampf-Entladungslampe ist uns in den vergangenen 40 Jahren immer näher gerückt und soll jetzt per Gesetzgebung auch noch zwangsverordnet die privaten Haushalte illuminieren. Da es sich bei dieser Art von Kunstlicht um eine gänzlich unnatürliche Strahlungsform handelt, entstehen dadurch eine Reihe von Risiken für die Gesundheit. So können Herz-Kreislauf-Erkrankungen und manche Formen von Krebs sowie Diabetes und, wie schon erwähnt, Altersbedingte Makuladegeneration (AMD) in ihrer Entstehung gefördert werden. Um dies wenigstens mit einem Beispiel zu untermauern, sei die Melatonin-Hypothese der Brustkrebsentstehung genannt. Seit den 1950er Jahren beobachten Epidemiologen in den westlichen Industrienationen einen jährlichen Anstieg der Brustkrebserkran­-   kungsraten in einer Größenordnung von 1 bis 2 %. Im Jahre 1987 stellte der amerikanische Forscher Prof. Richard Stevens die Vermutung an, dass der zunehmende nächtliche Gebrauch von Kunstlicht über eine Hemmung der Melatoninkonzentration der Grund dafür sein könnte. In den folgenden Jahren legte er in Kooperation mit verschiedenen Arbeitsgruppen immer wieder neue Erkenntnisse vor, die seine so genannte Melatonin-Hypothese der Brustkrebsentstehung untermauern sollen. Es würde den Rahmen dieser Darstellung sprengen, alle Studien in diesem Zusammenhang aufzuführen, daher soll nur das aktuellste Studiendesign kurz beschrieben werden, dessen Ergebnisse im Februar 2008 in Chronobiology International veröffentlicht wurden. Forscher der Universität Haifa verwendeten dazu Satellitendaten der NASA, die in hoher Auflösung die nächtliche Lichtmenge in Israel zeigen, und korrelierten damit die Daten des Krebsregisters für Brustkrebs, bei dem eine Lichtbeteiligung angenommen wird, und für Lungenkrebs, bei dem man nicht von einem Zusammenhang mit Licht ausgeht. Die Beleuchtungsstärke wurde in drei Klassen eingeteilt: dunkle, mittelstark beleuchtete und stark beleuchtete Zonen. Hierbei fanden die Forscher heraus, dass in den mittleren Zonen die Frauen 37 % mehr Brustkrebs aufwiesen als in den dunklen Zonen. Beim Vergleich der hellsten Zonen mit den dunklen Bereichen kamen die Untersucher auf einen Unterschied von 73 %. Einer der beteiligten Forscher, der Chronobiologe Prof. Abraham Haim, kommt angesichts der Ergebnisse zu dem Schluss, dass sich die derzeitigen Bestrebungen, die Glühlampe abzuschaffen und mit der deutlich hormonaktiveren Energiesparlampe zu ersetzen, in 20 Jahren als eine desaströse Fehlentscheidung herausstellen könnte, deren Folgen dann aber für viele der Erkrankten nicht mehr korrigierbar sein werden.

Fazit

Glühlampenverbot, Bildschirmtechnik und allgemeine Beleuchtungspraxis führen zu einer Belastung von Auge und Körper, die in ihren Konsequenzen kaum abschätzbar ist. Es liegt weder ein Beweis für die Unbedenklichkeit von Quecksilberlicht vor noch wurden bei der Entscheidung der EU die in diesem Artikel geschilderten gesundheitlichen Aspekte mit einbezogen. Wer sich nicht darauf verlassen will, dass das Glühlampenverbot noch revidiert wird, sollte jetzt die Initiative selbst ergreifen und Vorsorge treffen. Dies gilt besonders für Personen, die unter funktionellen Störungen, chronischem Stress, Schlafproblemen oder den oben genannten Erkrankungen leiden. Auch Schwangere, Kinder und ältere Personen sollten besondere Vorsicht walten lassen. Diesen Personenkreisen sei eine Licht­hygiene empfohlen, die darauf abzielt, sich möglichst selten dem Licht aus Quecksilberdampf-Entladungslampen auszusetzen und die Augen gegebenenfalls mittels Bildschirmfilter oder gelber Brille zu schützen.

Der Artikel wurde zuerst in der Dezember-Ausgabe 2008 der Zeitschrift raum&zeit veröffentlicht.

Irreführung Vollspektrum-Licht

Die Bezeichnung "Vollspektrum-Licht" geht auf die Arbeiten des Amerikaners John Ott zurück und bezeichnet Leuchtstoff-Lampen, die einen zusätzlichen Anteil an UV-A abstrahlen. Ott hatte in den 1950er Jahren im Zusammenhang mit Pflanzenfotografie festgestellt, wie überaus sensibel diese auf die spektrale Zusammensetzung des Lichtes reagieren. Spätere Experimente führten ihn zu der Erkenntnis, dass das Spektrum von Kunstlicht auch für den Menschen von großer Bedeutung ist. Die damaligen Leuchtstoffröhren hatten sehr defizitäre Spektren, also experimentierte er mit anderen Ausführungen, deren Spektrum bis in den UV-A-Bereich ging. Diese Modelle wiesen aber auch schon einen höheren Blauanteil auf. Ott war der Ansicht, dass die Erweiterung des Spektrums in den kurzwelligen Bereich hinein das Licht verträglicher machte. Heute weiß man jedoch, dass der UV-A-Anteil weder über das Auge noch über die Haut eine positive Wirkung haben kann: Im Auge werden diese Spektralanteile ausgefiltert, bevor sie die Netzhaut erreichen können, und in der Haut hat UV-A nur nachteilige Wirkungen, da es nicht zur Vitamin-D-Bildung beiträgt. Die scheinbar positiven Effekte, die in einigen Studien beschrieben wurden, kommen aus heutiger Sicht von dem erhöhten Blauanteil, der die Hypophyse und damit die Stresshormonausschüttung stimuliert. Die Bezeichnung "Vollspektrum" oder "Bio-Licht" tragen solche Leuchtmittel übrigens völlig zu Unrecht, da es im Spektralverlauf erhebliche Energiespitzen, Lücken und Fehlstellen gibt (siehe Abbildung 2), die von den Herstellern meist durch mathematische Tricks aus den Spektren "ausgebügelt" werden. Da bei allen Leuchtmitteln auf Quecksiberbasis (und dazu gehören eben auch so genannte "Vollspektrum-Bio-Lampen") der Bereich zwischen 630 nm und   700 nm praktisch völlig fehlt, fallen fast 25 % des sichtbaren Lichts, das sich von 400 nm bis 700 nm erstreckt, weg. Wenn hier ein Viertel der sichtbaren Strahlung fehlt, ist der Name Vollspektrum definitiv irreführend. Die einzige elektrisch betriebene Kunstlichtquelle, die den Namen Vollspektrum wirklich verdient, ist übrigens die Glühlampe, da in ihrem kontinuierlichen Spektrum alle Wellenlängen enthalten sind.

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