Balance und Wohlbefinden zwischen Licht und Schatten

Ob Schlaf, Appetit, Körpertemperatur oder Konzentration – alles wird durch die Ausschüttung von Hormonen reguliert, die aus der Beziehung zwischen dem Menschen und der äußeren Umwelt resultieren.
Licht und Dunkelheit sind insbesondere für die Regulierung des Tagesrhythmus verantwortlich, einen außergewöhnlichen Entwicklungsprozess, der die physiologischen Rhythmen des Biorhythmus alle 24,5 Stunden synchronisiert. Eine Entdeckung, die 2017 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde und heute die Aufmerksamkeit der Architekturwelt auf sich zieht.

2017 erhielten die amerikanischen Forscher Michael Rosbash, Jeffrey Hall und Michael Young den Medizinnobelpreis für die Entdeckung der Funktion des Tagesrhythmus: Eine innere biologische Uhr jedes Lebewesens, die sich im Einklang mit der Erdrotation und dem damit verbundenen Wechsel von Licht und Dunkelheit alle 24,5 Stunden neu startet und so die physiologische Aktivität des Menschen bestimmt. Ein Jahr später beschloss Pratic, die neuesten internationalen Studien zu diesem Thema zusammenzufassen und sich dabei auf den gemeinsamen Designbereich zu konzentrieren. Daraus entstand Healthy Lighting – Lichtsemiose, die erste neurowissenschaftliche Studie, die vom Unternehmen unterstützt wurde und zum Ziel hatte, zu verstehen, wie die Tageslichtnutzung in der Architektur das psychophysische Wohlbefinden jedes Einzelnen verbessern kann.

Um den Ursprung dieses Zusammenhangs zu finden, ist es notwendig, in der Zeit zurückzugehen, als der Mensch spontan lernte, die physiologischen Rhythmen des eigenen Körpers mit der Erdrotation zu synchronisieren. Dieser Entwicklungsprozess wurde durch das Vorhandensein von Licht und Dunkelheit ermöglicht, deren Wechsel die Regulierung des Tagesrhythmus bestimmt. Fehlen diese Anhaltspunkte oder werden sie künstlich verändert, verändert sich der natürliche Rhythmus des Menschen und so ein neuer Zyklus von 30 bis 36 Stunden – davon 20 Stunden Wachzustand und 16 Stunden Schlaf – beginnt. Ist dieser Zyklus nicht an den zirkadianen Rhythmus angepasst, können körperliche Beschwerden und Stimmungsschwankungen auftreten.

Auch in den Bauwerken verbessert das Tageslicht das psychophysische Wohlbefinden.

Natürliches Licht vs künstliches Licht

Zu den häufigsten Störquellen des zirkadianen Rhythmus gehört künstliches Licht, insbesondere solches mit blauem Lichtspektrum oder das von Tablets, Computern und Fernsehern, deren Nutzung in den Abendstunden unseren Schlaf-Wach-Zyklus erheblich beeinflussen kann.

Die Exposition zur LED-Beleuchtung stimuliert die kognitive Leistung und verbessert die Wachsamkeit, was wiederum zu einer Verkürzung der REM-Phase im Schlaf führt. Der Grund dafür liegt in der Lichtempfindlichkeit des Auges, welche sich auf den Biorhythmus auswirkt. Kaltes, kurzwelliges Licht (ca. 460 nm) hemmt die Melatoninausschüttung: Bereits nach einer zweistündigen Bestrahlung mit dieser Lichtwellenlänge wird ein Rückgang des Melatoninspiegels um 60 % erwartet, dessen Produktion normalerweise durch die Abwesenheit von Licht begünstigt wird.

Dies hat nicht nur Auswirkungen auf die Schlafqualität, sondern hat auch weiterreichende Folgen. Eine korrekte Produktion von Melatonin könnte kanzerogenen Prozessen vorbeugen, indem es als wichtiger Straßenkehrer reaktiver Sauerstoffspezies fungiert, deren Verbreitung ansonsten begünstigt würde, wie Daten über Krebserkrankungen bei Nachtarbeitern zeigen.

Architektur, zwischen Licht und Dunkelheit

Neben dem Bedürfnis nach nächtlicher Dunkelheit gibt es auch das Bedürfnis nach natürlichem Tageslicht. Dies unterstreicht die Bedeutung des Vorhandenseins von hellen Räumen mit direktem Zugang zu dem Außenbereich sowohl im Wohnumfeld als auch im öffentlichen und beruflichen Umfeld.

Im Jahr 2006 startete eine Gruppe von Wissenschaftlern eine Studie, um den Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Licht in geschlossenen Räumen und der Stimmung zu untersuchen. Die Studie zeigte, dass nicht mehr die Erhöhung der künstlichen Lichtmenge, sondern das Vorhandensein von natürlichem Licht eine positive Auswirkung auf die Stimmung hat. Daher sollten Büroflächen zu mindestens 20 Prozent verglast sein, um den Bedürfnissen jeder Mitarbeiter zu erfüllen. Dunkle Büroräume hingegen führen zu einer Veränderung des Tagesrhythmus und können das Auftreten von Gefühlen psychologischer Störungen oder von Krankheiten verursachen, die in direktem Zusammenhang mit dem begrenzten Mangel an Tageslicht stehen.

Die Sonne ist tatsächlich ein guter Verbündeter für das körperliche Wohlbefinden: Nur durch Sonneneinstrahlung kann der menschliche Körper Vitamin D synthetisieren, das für die Entwicklung der Knochen und die Stärkung des Immunsystems verantwortlich ist. Im Sommer reichen nur 6 bis zum 8 Minuten in der Sonne aus, um genügend Versorgung mit Vitamin D aufzunehmen. Im Winter sind von 7 bis 40 Minuten notwendig. Das mag auf den ersten Blick nicht viel erscheinen, wird aber wegen der modernen Lebensrhythmen immer schwieriger.

Der Außenbereich, der beste Regulator für den Tagesrhythmus

Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass der Außenbereich eine bevorzugte Umgebung für das Gelichgewicht des Biorhythmus ist. Das Wechselspiel von Licht und Dunkelheit bringt die natürlichen Zyklen der menschlichen Physiologie wieder in Einklang. Daher ist die Gestaltung von Außenanlagen im Freien unerlässlich.

Wie kann man diese Vorteile in geschlossenen und geschützten Gebäuden bringen? Die Pergola ist das perfekte Beispiel dafür: ein geschützter Raum, der in der Lage ist, das Tageslicht aus allen Richtungen – horizontal, vertikal und diagonal – einzufangen, um alle Vorteile voll auszuschöpfen.

In der vertikalen Ebene ist die Pergola mit großflächigen Verglasungen ausgestattet, die als innere Begrenzung dienen und die Menschen in einem geschützten Raum empfangen. Gleichzeitig mit der Möglichkeit, über ein verstellbares Lamellendach zu verfügen, können sich diese Überdachungen vollständig dem Zenitlicht öffnen, das ebenfalls den Tagesrhythmus effektiv und positiv beeinflusst. Dies liegt daran, dass die Verschiebung des Sonnenlichts von Osten nach Westen die Wahrnehmung der Erdrotation ermöglicht, was der Struktur auch eine große Dynamik und einen hohen Komfort verleiht.