In vielen Ländern wird nach und nach die Straßenbeleuchtung modernisiert. Im Trend liegen energieeffiziente LEDs. Doch dieser Weg birgt auch Risiken.
Die Umstellung von Straßenlampen auf LEDs in vielen Ländern Europas hat das Farbspektrum der nächtlichen Beleuchtung verändert – mit möglichen Folgen für Mensch und Tier. Das schreiben britische Wissenschaftler:innen in der Fachzeitschrift „Science Advances“. Sie hatten anhand von Fotos, die von der Internationalen Raumstation ISS aus aufgenommen wurden, festgestellt, dass durch die weißeren LEDs insbesondere der Anteil der Emissionen im blauen Bereich des Spektrums zugenommen hat. Deutschland ist von diesem Effekt allerdings vergleichsweise wenig betroffen.
Negative Folgen der LED-Beleuchtung
Da blaues Licht beispielsweise die Ausschüttung des Hormons Melatonin hemmt, das schlaffördernd wirkt, kann die Umstellung auf LEDs Auswirkungen auf Tier und Mensch haben, schreibt das Forscherteam der University of Exeter in Penryn um Kevin Gaston.
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„Die Vorteile, die die LED-Technologie für die öffentliche Beleuchtung und insbesondere die Straßenbeleuchtung bieten kann, wurden viel gerühmt, wobei der Schwerpunkt auf einer höheren Energieeffizienz und der damit verbundenen Reduzierung der Energiekosten und Kohlendioxid-Emissionen lag“, heißt es in der Studie. Aus der Sicht der Forscher:innen sollten die negativen Folgen für die Umwelt, die sich aus der Nutzung weißer LEDs in der Straßenbeleuchtung ergeben, nicht außer Acht gelassen werden. Zumindest sollte das Farbspektrum der nächtlichen Beleuchtung regelmäßig gemessen werden.
Fotos von Astronauten zeigen Farbspektrum
„Während auf regionaler und globaler Ebene Daten zur räumlichen und zeitlichen Variation der Intensität des künstlichen Lichts verfügbar waren, wurden nur für wenige Standorte Daten zur Variation seiner spektralen Zusammensetzung erhoben“, schreiben die Forscher:innen. Der Grund dafür liegt in den üblichen Satellitensensoren, die für die Messung der künstlichen Beleuchtung eingesetzt werden und die nur die Intensität des Lichts, aber nicht dessen Farbe registrieren. Noch dazu sind diese Sensoren kaum empfindlich für die Wellenlänge des blauen Lichts.
Gaston und Kolleg:innen griffen deshalb zu weniger systematisch gemachten Aufnahmen: Fotos, die von Astronauten aus der ISS heraus gemacht worden sind. Seit 2003 sind etwa 1,25 Millionen Aufnahmen zusammengekommen. Die Wissenschaftler:innen wählten Fotos aus den Jahren 2012 und 2013 aus, die das nächtliche Europa zeigen, und verglichen sie mit Aufnahmen derselben Regionen in den Jahren 2014 bis 2020. Die Grenze der beiden Zeiträume markiert den Zeitpunkt der Marktreife von LED-Lampen (Licht emittierende Dioden) als Leuchtmittel für Straßenlaternen.
Die Forscher:innen fanden im zweiten Zeitraum einen Anstieg des Lichts im grünen Bereich um 11,1 Prozent, im Bereich des blauen Lichts jedoch um 24,4 Prozent. Eine Verschiebung im Lichtspektrum hin zum blauen Licht geschieht vor allem dann, wenn sogenannte Natriumdampflampen mit orange-gelbem Licht durch weiße LED-Lampen ersetzt werden, die einen deutlich größeren Anteil an blauem Licht abstrahlen. Einen solchen Wechsel beobachteten die Wissenschaftler:innen insbesondere in Italien, Rumänien, Irland und Großbritannien. Die geringste Veränderung gab es in Deutschland und Österreich.
Biorhythmus verändert sich durch das Licht
Im Hinblick auf die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die biologische Umgebung nennt das Team um Gaston vier Aspekte: Weil blaues Licht die Ausschüttung von Melatonin hemmt, kann der Biorhythmus bei Tieren, aber auch beim Menschen durcheinandergeraten. Dass die nächtliche Beleuchtung negative Folgen für die Bewegung und das Fressverhalten von Fledermäusen hat, wurde bereits in früheren Studien gezeigt. Die Nutzung von LEDs bewirkt zudem, dass in Städten noch weniger Sterne sichtbar sind, und dass sich die Bewegung von Motten und anderen Insekten, die sich Lichtquellen nähern oder sie vermeiden, weiter verändert.
Utopia rät: Auch für die Wohnung sind warmweiße LED-Birne meist besser geeignet, nur für den Arbeitsplatz eignen sich Lampen mit tageslichtähnlichem Farbspektrum. Das wirkt belebend und leistungssteigernd – ein fürs Arbeiten sinnvoller Effekt. Aber für den Schlaf-Wach-Rhythmus ist blaues Licht am Abend ungeeignet, weil es uns wach halten kann.
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