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Tageslichtlampe

Eine Tageslichtlampe (auch als Vollspektrumlampe bezeichnet) ist eine Lampe (Leuchtmittel), deren Lichtspektrum dem des Tageslichts zur Mittagszeit nahe kommt. Dieses Spektrum sollte also einigermaßen kontinuierlich (und nicht etwa stark strukturiert) sein, und vor allem muss die relative Gewichtung insbesondere der Rot- und Blauanteile ähnlich sein wie beim Tageslicht. Der letztere Aspekt wird über die Farbtemperatur quantitativ erfasst. Diese liegt bei Tageslichtlampen im Bereich 5300 K bis 6500 K (nach DIN EN 12.464).

Leuchtmittel für Tageslichtlampen

Verschiedene Arten von Leuchtmitteln sind für Tageslichtlampen mehr oder weniger geeignet:

• Gewöhnliche Leuchtstofflampen haben ein stark strukturiertes Spektrum. Dies gilt für Warmtonlampen genauso wie für Kalttonlampen. Selbst wenn der Gesamteindruck des erzeugten Weißlichts dem des Tageslichts sehr nahe kommt, erschwert das strukturierte Spektrum die genaue Beurteilung von Farbtönen. Dies kann z. B. im künstlerischen Bereich oder bei der Fotografie störend sein. Deswegen gibt es z. B. 5-Banden-Leuchtstofflampen (Fünfbandenlampen), bei dem das Spektrum mehr “Banden” enthält als gewöhnlich und deswegen insgesamt gleichmäßiger ist und schwächere Lücken enthält. Diese Lampen werden als Tageslichtlampen bezeichnet, soweit auch ihre Farbtemperatur relativ hoch ist (z. B. über 5000 K). Ihre Energieeffizienz ist deutlich geringer als die von gewöhnlichen 3-Banden-Leuchtstoffröhren.
• Halogen-Metalldampflampen können ähnlich wie Leuchtstofflampen für eine tageslichtähnliche Farbtemperatur und eine gute Farbwiedergabe optimiert werden. Ihre Energieeffizienz ist dann etwas geringer, aber immer noch sehr gut im Vergleich mit den meisten anderen Lampentypen. Sie sind nur für höhere Leistungen geeignet und nicht für häufiges Ein- und Ausschalten.
• Glühlampen erzeugen zwar ein sehr kontinuierliches Spektrum, jedoch mit erheblich geringerer “Farbtemperatur” als das Tageslicht. Dies liegt daran, dass die Glühfadentemperatur (z. B. 2500 oder 3000 Kelvin) deutlich unter der der Sonnenoberfläche (5800 Kelvin) liegt. Selbst Halogenlampen erreichen nur z. B. 3200 Kelvin und liegen damit noch am Rande des “warmweißen” Bereichs. Nur in Verbindung mit einem Farbfilter (welches die Energieeffizienz leider noch erheblich weiter reduziert) lässt sich damit eine Tageslichtlampe bauen.
• Die meisten Leuchtdioden (LED-Lampen) haben ein stark strukturiertes Spektrum. Jedoch lässt sich die gewünschte Farbtemperatur ohne weiteres erreichen, indem man im Vergleich zu anderen LED-Lampen einen deutlich stärkeren Blauanteil wählt. Teils ist die Farbtemperatur auch einstellbar über die relative Leistung verschiedener Arten von LEDs in solchen Lampen.

Generell kann das Erreichen der Tageslicht-Qualität einen höheren technischen Aufwand (und damit Preis) bedingen und oft auch eine reduzierte Energieeffizienz.

Eine Schädigung der Augen durch Tageslichtlampen im Büro ist trotz ihres deutlich höheren Blauanteils kaum zu befürchten, da die Exposition in der Regel immer noch gering ist im Vergleich zu der von Menschen, die viel im Freien arbeiten.

Anwendung von Tageslichtlampen

Tageslichtlampen werden zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen verwendet, aber auch im künstlerischen Bereich sowie für die Lichttherapie gegen Winterdepression.

Büroräume und andere Arbeitsräume

Für die Beleuchtung größerer Flächen mit künstlichen Tageslicht ist natürlich eine hohe Energieeffizienz wichtig. Hier werden heute zunehmend LED-Lampen eingesetzt, während früher entsprechend optimierte Leuchtstofflampen verwendet wurden. Bei hohen Leistungen sind allerdings auch Halogen-Metalldampflampen gut geeignet.

Für den Einsatz von Tageslichtlampen in Büroräumen spricht klar die deutliche Wirkung, dass die Konzentration gefördert und die Tendenz zur Müdigkeit reduziert wird. Dies gilt insbesondere dort, wo über die Fenster zu wenig natürliches Sonnenlicht in Büros gelangt. Günstig ist natürlich auch der Einfluss relativ hellen Lichts, wo das Lesen kleiner Schriften bei der Arbeit wichtig ist oder wo manuell an feinen Teilen gearbeitet wird. Bei der Bildschirmarbeit gilt dies allerdings nicht, da helles Licht eher den Kontrast der Anzeige reduziert und der Blauanteil des von Bildschirmen ausgestrahlten Lichts ohnehin meist recht hoch eingestellt ist.

Es ist nicht klar, inwieweit für die Vorteile von Tageslichtlampen ein möglichst kontinuierliches Lichtspektrum (also auch in dieser Hinsicht eine große Ähnlichkeit zum natürlichen Sonnenlicht) wichtig ist. Auf jeden Fall spielt aber die hohe Farbtemperatur eine wichtige Rolle.

Für normale Wohnräume wäre Licht von Tageslichtlampen weniger geeignet – insbesondere nicht für Wohnzimmer, die oft vor allem abends benutzt werden. Hier setzt man besser Warmtonlampen ein, also Lampen mit niedriger Farbtemperatur von meist nicht über 3000 K.

Lichttherapie

Manche Tageslichtlampen sind speziell für die Lichttherapie gedacht, insbesondere für die Behandlung von Winterdepressionen. Ihre Anwendung erfolgt so, dass man aus nicht allzu großer Entfernung damit das Gesicht beleuchten lässt, wobei die Augen geöffnet bleiben. Allerdings sollte man zur Schonung der Augen nicht direkt in die Lampe schauen.

Für eine deutliche Wirkung wird eine “Lichtdusche” mit relativ hoher Beleuchtungsstärke benötigt, beispielsweise von 10 000 lx angewandt für eine halbe Stunde täglich. Dies ist immer noch relativ wenig im Vergleich zu dem, was man durch die Sonneneinstrahlung bei einem Spaziergang zur Mittagszeit bei sonnigem Wetter erhält. Die hohe Beleuchtungsstärke muss mit keinem wesentlichen Stromverbrauch verbunden sein, wenn die Lampe mit effizienten Leuchtmitteln (LEDs) arbeitet und nicht das ganze Zimmer, sondern nur das Gesicht ausreichend bestrahlt; eine Anschlussleistung in der Größenordnung von 10 W genügt.

Obwohl ein deutlicher Einfluss auf die psychische Stimmung häufig beobachtet wird, ist die Wirkungsweise der Lichttherapie nicht völlig klar. Vermutlich spielt der Abbau des Hormons Melatonin unter dem Einfluss des Lichts eine wesentliche Rolle – wobei die richtige Wahl der Tageszeit für die Behandlung natürlich wichtig ist; optimal dürfte ein Einsatz am Vormittag sein, keinesfalls aber abends, weil sonst der Schlafrhythmus gestört werden könnte. Die genannte Wirkung erfolgt über das Melanopsin, ein Photopigment in den Ganglienzellen der Netzhaut, und nicht über die für das Sehen verwendeten Pigmente. Es könnte aber auch andere Beiträge zur psychischen Wirkung geben.

Leider ist durch das grelle Licht mit hohem Blauanteil eine Schädigung bzw. beschleunigte Alterung der Netzhaut (Makuladegeneration) möglich – insbesondere wenn gleichzeitig bestimmte Medikamente eingenommen werden. Weitere Forschung könnte deutlichere Hinweise darauf geben, welche Wellenlängenanteile des Lichts für die Wirkung besonders wichtig sind und welche verstärkt die genannten Nebenwirkungen verursachen. Basierend auf solchem Wissen könnten Tageslichtlampen für die Lichttherapie dann besser optimiert werden. Hierfür sind insbesondere LEDs gut geeignet, da deren spektrale Charakteristik mit entsprechenden Designs gut eingestellt werden können.

Man beachte, dass eine Schädigung der Netzhaut durch natürliches Sonnenlicht genauso möglich ist, zumal dieses bei entsprechendem Wetter sogar noch wesentlich heller ist.

Siehe auch: Beleuchtung, Leuchtstofflampe