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Bessere Leistung bei optimalen Lichtverhältnissen

Lichtverhältnisse Kognitive Leistung am Arbeitsplatz
Wie anstrengend kognitive Leistung ist, hat auch mit den Lichtverhältnissen zu tun, das bestätigte eine neue Studie. (Choreograph / iStockphoto)

Forscher der LMU-München zeigten: Schlechte Lichtverhältnisse machen nicht nur die Augen müde, sondern wirken sich auch auf die geistige Leistungsfähigkeit aus.

Tageslicht hat einen großen Einfluss auf den gesamten Organismus: Es synchronisiert unter anderem die "innere Uhr" und beeinflusst über das Hormon Melatonin die Schlafqualität. 

Verantwortlich dafür sind spezielle lichtsensible Nervenzellen (Ganglionzellen) in der Netzhaut des Auges. Abhängig von Richtung, Intensität und Spektrum des Lichts senden sie Signale an das vegetative Nervensystem, die Steuerzentrale lebenswichtiger Körperfunktionen. Die Ganglionzellen enthalten das Pigment Melanopsin, das wiederum empfindlich für blaues Licht ist: Trifft Tageslicht (dessen Blauanteil relativ hoch ist) auf die Ganglionzellen, wird die Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin gehemmt. Gegen Abend hin verringert sich der Blauanteil im Licht, die Melatoninproduktion steigt an und wir werden müde.

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Wissenschafter der Hochschule München haben nun in Kooperation mit der LMU München und der TU Chemnitz untersucht, ob und wie sich die geistige Leistungsfähigkeit durch unterschiedliche Lichtverhältnisse (am Arbeitsplatz) beeinflussen lässt. 

Gedächtnistest bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen

Um herauszufinden, wie sich unterschiedliche Lichtverhältnisse auf die geistige Leistungsfähigkeit auswirkt, wurden 27 Probanden jeweils vormittags und nachmittags untersucht. Sie mussten für jeweils 10 bis 15 Minuten einen Text lesen und anschließend einen Gedächtnistest absolvieren.

Während die Helligkeit (500 Lux auf der Arbeitsoberfläche gemäß der EU-Norm) in der Versuchsanordnung immer gleich blieb, wurden die "Farbtemperaturen" variiert:

  • typische /standardisierte neutrale weiße LED-Beleuchtung (4000 Kelvin)
  • kühles blaues Licht von oben, wie an einem hellen Morgen (7000 Kelvin)
  • wenig Licht von oben (rötliches Licht wie am Abend) (2700 Kelvin)

Die unterschiedlichen Szenarien unterschieden sich also im Lichtspektrum, der Intensität sowie in der Richtung des Lichteinfalls, Faktoren für die die Ganglionzellen sensibel sind. 

Folgende Parameter wurden bei den Probanden erhoben:

  • Fehlerquote und Reaktionszeit
  • Veränderung der Herzkontraktionszeit (Maß für die Anstrengung, die jemand aufwenden muss, um seine Leistung zu erbringen)

Anstrengung bei "typischer Lichteinstellung" am größten

Das Ergebnis der Untersuchung war überraschend:

  • typische weiße LED-Beleuchtung: mehr Anstrengung (1 bis 2 Prozent mehr Energieaufwand) für gleiche Leistung nötig
  • Morgendliche und abendliche Lichtverhältnisse: weniger Anstrengung bei gleicher Leistung

Die typische Lichtumgebung, wie sie auch häufig am Arbeitsplatz anzutreffen ist, erfordert also mehr Anstrengung und damit einen höheren Energieaufwand als die anderen beiden Lichtszenarien. 

Die Wissenschafter empfehlen daher, mit künstlichem Licht die natürlichen Lichtfarben von Morgenstunden und Abenddämmerung nachzubilden.

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Angepasste Lichtverhältnisse für optimale Ergonomie

"Wir konnten feststellen, dass eine typische Lichtumgebung im Arbeitsumfeld zu höherer Anstrengung für die Probanden führt. Empfehlenswert wäre eine Regulierung der Lichtbedingungen für den Morgen und den Abend", erklärt Johannes Zauner. Die Unterschiede sind mit ein bis zwei Prozent mehr Energieaufwand zwar nicht gravierend (zwei Prozent Abweichung), kumulieren aber im Laufe des Arbeitslebens zu relevanten Faktoren. “Man könnte langfristig also effizienter arbeiten: Wenn sich die zwei Prozent bessere Leistung eins zu eins in Arbeitszeitersparnis umrechnen ließen, so bräuchte man beispielsweise bis zur Rente theoretisch rund 150 Arbeitstage weniger – allein durch einen Lichtwechsel", so Zauner.

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Quellen

"Influence of common lighting conditions and time-of-day on the effort-related cardiac response". 
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0239553 (Letzter Zugriff: 14.10.2020)

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