Abendröte aus der Röhre



Eine Gruppe von Forschern und Lampenherstellern will Leuchtröhren entwickeln, die den natürlichen Farbverlauf des Tageslichts nachstellen. Die simulierte Sonnenwanderung könnte die Schlafqualität verbessern.

Draußen ist der Winterhimmel düster. Drinnen erhellen Leuchtstoffröhren den Raum - mit einem Licht, das sich von früh bis spät nicht ändert. Ein widernatürlicher Zustand, findet Heinz Schöpp vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie in Greifswald (INP): "Der Mensch hat sich im Laufe der Evolution mit dem Sonnenlicht entwickelt." Zwar gibt es Tageslichtlampen, deren Spektrum dem der Sonne nachempfunden ist. "Aber sie haben nur eine einzige Farbtemperatur", sagt Schöpp. "Wir denken, dass das für den Schlaf-Wach-Rhythmus ungünstig ist, und entwickeln deshalb Lampen, deren Spektrum sich im Tagesverlauf ändert."

Der Farbwechsel des Lichts beeinflusst den menschlichen Hormonhaushalt: Solange wir dem blauhaltigen Tageslicht ausgesetzt sind, bleibt die Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin unterdrückt. Wenn sich Abends das Sonnenlicht rötet, öffnet der Körper die Melatonin-Schleusen - wir werden müde. Kunstlicht kann diesen Vorgang beeinträchtigen: "Heutige Lampen führen zu einer ungewollten Melatonin-Hemmung in den Abendstunden", sagt Schöpp.

Das hängt mit der Funktionsweise von Leuchtstoffröhren zusammen. In ihnen wird Quecksilberdampf mithilfe von Hochspannung elektrisch aufgeladen. Es verwandelt sich in ein Plasma, das sich postwendend wieder entlädt und dabei UV-Strahlung aussendet. Das UV-Licht trifft auf den Leuchtstoff, mit dem die Innenseite der Glasröhre beschichtet ist. Er wandelt die unsichtbare UV-Strahlung um in sichtbares weißes Licht. Ob dieses Weiß eher kalt oder warm ausfällt, hängt von der Zusammensetzung des Leuchtstoffgemischs zusammen. Das Problem: Das Quecksilber gibt immer etwas Blau ab. Deshalb hat auch das Licht "warmweißer" Röhren einen Blauanteil.


Wechsel der Jahreszeiten berücksichtigt

 Wie das Tageslicht seine Farbe ändertIm Projekt Placar (Plasmalampen für circadiane Rhythmen), an dem außer dem INP auch die Berliner Charité-Klinik und fünf Unternehmen aus der Lampenbranche mitarbeiten, ist jetzt eine neue Leuchtstoffbeschichtung entwickelt worden, die das Quecksilber-Blau wegfiltert. In ersten Vergleichstests an Probanden erwiesen sich die neuen Lampen als deutlich schlaffreundlicher: "Selbst bei einem geringen Blauanteil unterdrücken herkömmliche Lampen bereits nach zehn Minuten die Melatoninbildung", sagt Schöpp. "Unser Prototyp behindert die Ausschüttung des Schlafhormons nicht."

Das Unternehmen Trilux aus Arnsberg entwickelt mit der neuen Röhre nun Lampen, die den natürlichen Tageslichtverlauf simulieren. In ihr werden zwei Leuchtstoffröhren stecken: eine mit, eine ohne Blauanteil. "Eine intelligente Steuerung wird die beiden im Laufe des Tages gegeneinander dimmen", sagt Trilux-Forscher Horst Rudolph.

Sogar den Wechsel der Jahreszeiten soll die Elektronik simulieren, indem sie im Winter früher in den roten Bereich wechselt. In zwei Jahren soll das Produkt in die Geschäfte kommen, bei Trilux rechnet man mit einem Marktanteil von zehn Prozent. "Die Leuchten werden etwas teurer sein", meint Rudolph. "Doch dafür bekommt man zu jeder Tageszeit das günstigste Licht, der biologische Rhythmus wird nicht mehr gestört."


Weiterer Forschungsbedarf

Doch es gibt auch Experten, die an der Wirksamkeit der Chamäleon-Lampen zweifeln. "Zwar ist erwiesen, dass Blauanteile im Licht die Melatonin-Ausschüttung unterdrücken", sagt Barbara Griefahn, Professorin am Institut für Arbeitsphysiologie der Universität Dortmund. "Aber ich halte den Effekt für relativ gering." Denn viele Faktoren beeinflussen die innere Uhr, beispielsweise die Lichtstärke, aber auch die genetische Veranlagung zum Frühaufsteher oder Langschläfer. Welchen genauen Anteil der "Blau-Faktor" am biorhythmischen Wohlbefinden hat, ist weitgehend unbekannt. "Das muss noch weiter erforscht werden", gibt auch Heinz Schöpp zu.

Dem Engagement der Placar-Partner tut das keinen Abbruch. So arbeitet das Münchner Unternehmen Osram an einer Lampe, die den Farbwechsel mit einer einzigen Leuchte schafft. Basis ist ein kachelförmiger Körper, der mit dem Edelgas Xenon gefüllt ist. Das hat gleich zwei Vorteile: Zum einen sendet Xenon keine blauen Lichtwellen aus, die weggefiltert werden müssten. "Zum anderen hat Xenon den Vorteil, dass man es auf mehrere Arten elektrisch anregen kann", sagt Osram-Mitarbeiter Alfred Wacker. Dadurch lässt sich einstellen, in welchen Wellenlängen das Gas UV-Licht abgibt. Die Innenseite des Glaskörpers ist mit zwei Leuchtstoffen beschichtet, die jeweils nur auf eine UV-Frequenz reagieren. Ein Gemisch erzeugt Tageslicht-Weiß, das andere Abend-Weiß. So lässt sich über die Steuerung der Entladung die Spektralzusammensetzung regeln. "Im Augenblick steckt das aber im Stadium der Grundlagenforschung", sagt Wacker. "Ob man so eine Lampe wirtschaftlich herstellen kann, ist noch offen."

Xenon hätte gegenüber Quecksilber noch ein weiteres Plus: Es ist nicht giftig, ausgebrannte Röhren müssten nicht mehr als Sondermüll entsorgt werden. Das Problem: Bislang brauchen Xenon-Lampen rund dreimal so viel Energie wie die Quecksilber-Oldies. Die Industrie träumt darum schon lange von einer neuen Leuchtstoffgeneration, die jedes UV-Photon nicht in eines, sondern gleich zwei sichtbare Lichtteilchen umsetzt. "Aber um solch einen Zwei-Photonen-Leuchtstoff zu erfinden", meint Wacker, "bedarf es noch eines genialen Geistesblitzes."

 


Key Melatonin