Praxisbeispiel: Biologisch wirksames Licht in der Industrie

An der Maschine oder bei der Montage: Sorgt eine biologisch wirksame Beleuchtungsanlage für Licht am Arbeitsplatz, sind Mitarbeiter in der Industrie wacher und konzentrierter. Sie können nachts besser schlafen und sind tagsüber ausgeruhter. Das senkt die Fehlerquote und erhöht die Sicherheit.

Die Bundesrepublik ist ein bedeutender Produktionsstandort; sie liegt im weltweiten Ranking auf Platz 3. Die Arbeitsbedingungen haben sich in Zeiten von Industrie 4.0 und zunehmender Digitalisierung stark verändert. Arbeitsprozesse werden immer komplexer. Eine gut geplante Industriebeleuchtung unterstützt die Mitarbeiter optimal bei ihren Sehaufgaben und in ihrer Gesundheit – und ist damit ein wichtiges Werkzeug, das in hohem Maß zum Unternehmenserfolg beiträgt

Sauberkeit und Hygiene sind die wichtigsten Anforderungen bei der Lebensmittelverarbeitung. DIN EN 12464-1 fordert für Arbeitsplätze und kritischen Zonen in der Lebensmittelindustrie wie in Schlachthöfen, Metzgereien oder wie hier in Molkereien mindestens 500 Lux Beleuchtungsstärke. Für die Beurteilung der Lebensmittel ist zudem eine gute Farbwiedergabe notwendig. (Foto: licht.de/Norka)

Häufig aber sind Beleuchtungsanlagen in der Industrie zwar korrekt nach der alten Beleuchtungsnorm DIN EN 12464-1 geplant, berücksichtigen damit aber lediglich die visuellen Bedürfnisse der Mitarbeiter. Die Erkenntnis, dass Licht auch eine biologische Wirkung auf den Menschen hat, wurde 2012 bei der Neufassung der DIN EN 12464-1 aufgenommen. Damit gilt auch die Veränderbarkeit von Licht als Gütemerkmal der Beleuchtung – und sollte bei Lichtplanungen entsprechend berücksichtigt werden. Neue dynamische Beleuchtungsanlagen in Industriebetrieben belegen, dass eine Beleuchtung mit biologisch wirksamem Licht mehrfach positiv wirkt:

  • Das Wohlbefinden der Schichtarbeiter steigt ebenso wie die Schlafqualität.
  • Ihre Konzentration steigt und damit auch die Sicherheit am Arbeitsplatz.
  • Sie sind motivierter und produktiver.
  • Es gibt weniger Arbeitsunfälle und Fehlerraten.

Tag-Nacht-Rhythmus stabilisieren

Sofern in einem Betrieb wechselnde Tages- und Nachtschichten anfallen, sollte eine circadiane Beleuchtung den normalen Tag-Nacht-Rhythmus stabilisieren: Beleuchtungsstärke und Blauanteile im Licht steigen bis zur Mittagszeit kontinuierlich an und nehmen dann langsam bis zum Abend wieder ab; nachts sollte kein tageslichtweißes Licht eingesetzt werden.

Eine Industriebeleuchtung mit nichtvisuellen Effekten lässt sich nach DIN SPEC 67600 umsetzen. Dabei werden zwei Varianten unterschieden. Sofern in einem Betrieb wechselnde Tages- und Nachtschichten anfallen, sollte eine circadiane Beleuchtung den normalen Tag-Nacht-Rhythmus stabilisieren: Beleuchtungsstärke und Blauanteile im Licht steigen bis zur Mittagszeit kontinuierlich an und nehmen dann langsam bis zum Abend wieder ab; nachts sollte kein tageslichtweißes Licht eingesetzt werden.

Studien zu circadianer Beleuchtung in der Industrie

Den Nutzen einer circadian wirksamen Beleuchtung belegt z. B. eine interdisziplinär angelegte Studie aus Österreich aus dem Jahr 2010. Das Forschungsteam wählte zwei dynamische Beleuchtungsszenarien für die Allgemeinbeleuchtung: Beide Male variierte die Beleuchtungsstärke bei einer Farbtemperatur mit jeweils 4.000 Kelvin von den normierten 1.000 Lux zu biologisch wirksamen 2.000 Lux. In der ersten Versuchsanordnung wurde die Lichtverdopplung deutlich wahrnehmbar in längeren Zeitintervallen eingesetzt, damit die Beleuchtung zu Schichtbeginn aktivierend und bei Schichtende entspannend wirkte. Alternativ wurden Helligkeitsdynamiken mit kürzeren Zeitintervallen getestet, die für die Arbeiter nicht wahrnehmbar waren. Die Ergebnisse bestätigen den positiven Einfluss von dynamischem Raumlicht mit nichtvisuellen Effekten:

  • Die Schlafqualität verbessert sich deutlich,
  • das Wohlbefinden während und nach der Schichtarbeit steigt,
  • Arbeitsaufgaben werden in kürzerer Zeit erledigt.

Mitarbeiter wählen höhere Beleuchtungsstärken

Eine Studie aus Finnland zeigt, dass Mitarbeiter generell höhere Beleuchtungsstärken wählen würden, wenn sie die Wahl hätten. Für die Untersuchung haben die Wissenschaftler eine Beleuchtungsanlage installiert, die für jeden Arbeitsplatz individuell und stufenlos bis 3.000 Lux regelbar ist.

Fazit: 48 von 49 Monteuren wählen deutlich höhere Beleuchtungsstärken, obwohl bereits 500 Lux die Sehaufgabe gut unterstützen. Der Grund muss auf die biologische Wirksamkeit der gewählten Beleuchtungsstärken zurückgeführt werden. Sie erleichtert nicht nur die Sehaufgaben, sondern steigert Konzentration und allgemeines Wohlbefinden.

Eine weitere Studie stützt diese Ergebnisse. Dabei haben Forscher Arbeitsplätze in einer Montagehalle unterschiedlich beleuchtet. Die Lichtbänder waren wahlweise auf 800 bis 1.200 Lux Beleuchtungsstärke einstellbar. Über einen Zeitraum von 14 Monaten wechselte die Beleuchtungsstärke unregelmäßig von Schicht zu Schicht. Das Resultat: Bei mehr Licht wurde das gleiche Produkt durchschnittlich um 7,7 Prozent schneller gefertigt.

Kosteneffiziente Lösungen

In Industriehallen mit Fensterfronten oder Oberlichtern kann künstliches Licht dem Tageslicht flexibel hinzugeregelt werden. Das spart Energie und Kosten. Voraussetzung für dynamische Lösungen sind elektronisch steuerbare Leuchtensysteme, die warmweißes und tageslichtweißes Licht kombinieren.

Alternativ können bestehende Beleuchtungsanlagen mit entsprechendem Lichtmanagement auch mit Lichtquellen kühlerer Farbtemperaturen ab 6.500 Kelvin nachgerüstet werden. Bei einem Wechsel des Leuchtmittels muss darauf geachtet werden, dass der vorgeschriebene Wartungswert der Beleuchtung eingehalten wird.

Beleuchtung in der Produktion

Zurück