DIN/TS 5031-100:2021-11 „Über das Auge vermittelte, melanopische Wirkung des Lichts auf den Menschen – Größen, Formelzeichen und Wirkungsspektren"
Einführung
Licht wirkt sich auf das Wohlbefinden und die Gesundheit aus. Es hebt die Stimmung, weckt Emotionen und Aufmerksamkeit. Seit dem Nachweis der melanopsinhaltigen Ganglienzellen beim Menschen und deren Empfindlichkeit im blau-cyanfarbigen Spektralbereich ist es nicht mehr ausreichend, optische Strahlung ausschließlich nach der in DIN 5031-3 beschriebenen photometrischen Wirkungsfunktion für die Helligkeitsempfindung zu bewerten. Licht im blau-cyanfarbigen Bereich ist abhängig vom Zeitpunkt der Einwirkung auf verschiedene nichtvisuelle Wirkungen. Dazu gehören unter anderem eine Unterdrückung der Melatoninausschüttung, ein Anstieg der Herzrate, Beeinflussung der Thermoregulation sowie Einflüsse auf Wachheit, Konzentration und Leistungsfähigkeit. Licht kann die Phase des circadianen Systems verschieben beziehungsweise stabilisieren. Darüber hinaus gibt es schnelle Reaktionen (innerhalb einiger Minuten) auf Licht im melanopisch wirksamen Spektralbereich, wie die Veränderung der Hirnaktivität.
Die nichtvisuellen Wirkungen des Lichts hängen in komplexer Form hauptsächlich mit den Parametern Lichtspektrum, Lichtverteilung, Bestrahlungsstärke und deren zeitlichen Abfolgen zusammen. Nichtvisuell wirksames Licht ist für den menschlichen Organismus essenziell. Die nichtvisuelle Wirkung wird im Wesentlichen durch melanopsinhaltige Ganglienzellen in der Netzhaut des Auges vermittelt und mit der melanopischen Wirkungsfunktion energetisch eigenständig bewertet. Die melanopisch äquivalente Tageslicht-Beleuchtungsstärke (MEDI) als eine in DIN/TS 5031-100 definierte Größe bezieht die melanopisch wirksamen Anteile des Lichts auf einen gleichermaßen wirksamen Anteil von Tageslicht.
Der in DIN/TS 5031-100 verwendete Begriff „melanopische Wirkungen“ beschreibt die oben genannten nichtvisuellen Effekte, die über das Auge vermittelt werden.
Die Bedeutung der nichtvisuellen Wirkung von Licht auf den Menschen ist so groß, dass es notwendig und sinnvoll war, eine Vornorm zu erstellen, damit einheitliche Bewertungsverfahren eingesetzt werden. Die relevante Datenlage ist seit zehn Jahren stabil. Das in DIN/TS 5031-100:2021-11 definierte Wirkungsspektrum stimmt mit dem der internationalen Norm CIE S 026 überein. Daher plant der zuständige Arbeitsausschuss NA 058-00-27 AA auch, diese Vornorm bei der nächsten Überarbeitung zu einer Norm zu erheben. Die Definitionen der DIN/TS 5031-100 bilden auch die Basis für Anwendungsnormen wie DIN/TS 67600. Auch die aktuelle DIN EN 12464-1 verweist in ihrem Anhang B auf die nichtvisuellen Wirkungen.
Zusammenfassung der Norm
Das wesentliche Anwendungsgebiet der DIN/TS 5031-100 ist die möglichst umfassende lichttechnische Beschreibung der Lichtexposition, die zu einer nichtvisuellen Wirkung beim Menschen führt.
Dazu befasst sich DIN/TS 5031-100 (2021-11) mit den folgenden Themen:
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Melanopische Lichtwirkungen
- Suppression von Melatonin in der Nacht
- Verschiebung der circadianen Phase
- Änderung der circadianen Amplitude
- Aktivierung mit Licht
- Steuerung des Pupillenreflexes
- Behandlung saisonal abhängiger Depressionen (SAD)
- melanopische Bewertung von Licht
- Wirkungsspektrum für die melanopische Bewertung von Licht -
Beschreibung von Lichtquellen
- exakte und vereinfachte Beschreibung bei einfachen Lichtquellen
- Beschreibung bei komplexen Lichtquellen
- Bewertung der photobiologischen Sicherheit -
Spektrale Strahlungsverteilung moderner Lichtquellen, LED-Spektren
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Beispiele für melanopisch-äquivalente Tageslicht-Größen
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Wirkungsspektrum für melanopische Lichtwirkung in 1-nm- und 5-nm-Schritten
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Melanopische Effizienzfaktoren und Korrekturfaktoren für die altersabhängige Linsentransmission sowie den im Alter reduzierten Pupillendurchmesser
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Melanopische Effizienz von Leuchten
Kurz-Info zur DIN SPEC 5031-100
DIN/TS 5031-100 wurde vom Arbeitsausschuss NA 058-00-27 AA „Wirkung des Lichts auf den Menschen" des Normenausschusses Lichttechnik (FNL) im DIN nach dem Vornorm-Verfahren erarbeitet.