03.01.2018

Besseres Licht für die Schicht

iLights erforscht nicht-visuelle Lichtwirkungen bei Schichtarbeitern

Mit einem modularen Experimentalsystem untersucht das Fraunhofer-Institut die physiologischen und kognitiven Effekte dynamischer LED-Beleuchtungssysteme bei Schichtarbeitern. „Das Ziel des Projekts iLights ist es, langfristig und nachhaltig das Wohlbefinden und die Gesundheit der Mitarbeiter im Schichtbetrieb zu steigern. So können zum Beispiel Schlafstörungen künftig vermieden beziehungsweise reduziert werden“, so Dr. Nina Kloster, Leiterin des Fraunhofer-inHaus-Zentrums. Licht steuert viele vegetativ-hormonelle Prozesse im menschlichen Körper, zum Beispiel Herzschlagrate, Körperkerntemperatur und Schlafverhalten. Schichtarbeiter verbringen meist acht bis zehn Stunden bei wechselnden Arbeitszeitrhythmen ohne Sonnenlicht unter künstlicher Beleuchtung – die innere Uhr gerät aus dem Takt, Schlafstörungen sind eine häufige Folge.

Lichtszenarien im Test
Für die Studie entwickelten die Forscher ein LED-System, das Beleuchtungsstärke und einzelne Wellenlängenbereiche regulieren kann. Um den nicht-visuellen Nutzen der LED-Technologie praxisnah zu erforschen, wird in einer Produktionsstätte unter Realbedingungen ein Abschnitt mit diesem entwickelten LED-System ausgestattet und getestet. Versehen mit einem Sensor und einer Smartwatch werden 80 Schichtarbeiter bis Ende Februar ihren Dienst verrichten. Aufgezeichnet werden Lichtkonsum und Vitalparameter. Ärzte führen regelmäßig pupillograhische Messungen zur Bestimmung der Wachheit durch und befragen Mitarbeiter regelmäßig zu Gesundheitsstatus, emotionaler Befindlichkeit sowie Leistungs- und Konzentrationsfähigkeit. Nach jeweils drei Wochen wird das Lichtszenario auf Basis der erhobenen Daten angepasst.

Die Erkenntnisse sollen den aktuellen chronobiologischen Wissensstand erweitern. Die Daten können zudem in empirisch abgesicherte Planungs- und Produktkonzepte zur Gebäudeleittechnik und in Handlungsempfehlungen für Regelwerke und Normen überführt werden. Weitere prädestinierte Anwendungsgebiete für eine biologisch wirksame Beleuchtung sind Schulen, Seniorenheime oder Krankenhäuser.

Die Studie wird von der Förderinitiative „Intelligente Beleuchtung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Beteiligt sind neben dem Fraunhofer-inHaus-Zentrum auch das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und das Krankenhaus Porz am Rhein.


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