Der Nutzen des künstlichen Himmels

Die meisten von uns verbringen den Großteil ihrer Zeit in geschlossenen Räumen. Im Büro, im Einkaufszentrum, zu Hause – immer haben wir ein Dach über uns. Den freien Himmel sehen wir nur selten und noch seltener genießen wir ihn. Wir schauen kaum noch nach oben und freuen uns über blauen Himmel, weiße Wolken oder funkelnde Sterne sondern beeilen uns lieber, um von einem Gebäude zum nächsten zu gelangen. Vielleicht wird uns der Himmel aber in Zukunft in den Häusern begleiten. Am Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation hat man eine spezielle Beleuchtung entwickelt, die einen natürlichen Himmel simulieren soll.

Keine veralteten Glühlampen mehr beleuchten das Büro, sondern Kachel, bestückt mit hunderten Leuchtdioden. Diese LEDs sind durch eine Folie abgedeckt, damit man eine homogene Leuchtfläche wahrnehmen kann und keine einzelnen Lichtpunkte. Per Computer kann die Helligkeit der LEDs verändert werden. Ein natürlicher Himmel leuchtet nicht konstant. Mal ist es heller, dann ziehen wieder ein paar Wolken vorüber und es wird dunkler. So eine Bürobeleuchtung aus LEDs spart nicht nur Strom, sie soll auch angenehmer für die Menschen sein. Wenn das Licht nicht konstant hell ist, sondern sanft variiert wird, dann erhöht das die Konzentration und bekämpft Müdigkeit.

Ein künstlicher Himmel, mitten im Büro (Bild: Fraunhofer IAO)

Ein künstlicher Himmel, mitten im Büro (Bild: Fraunhofer IAO)

Ein künstlicher Himmel kann aber nicht nur den Büroalltag etwas auflockern. Auch andere Branchen profitieren davon. Die perfekteste Himmelskopie finden wir in einem Planetarium. Die gibt es überall in Deutschland und im Rest der Welt; aber wir kennen sie normalerweise nur als Orte spannender Unterhaltung oder faszinierender Musik- oder Lasershows. Dabei kann ein Planetarium auch für wissenschaftliche Zwecke eingesetzt werden. 1970 wollte der Biologe Stephen Emlen herausfinden, wie sich die Zugvögel auf ihren langen Reisen orientieren. Wissen sie schon von Geburt an, wohin sie fliegen müssen? Folgen sie älteren Tieren? Orientieren sie sich am Magnetfeld der Erde oder an den Sternen? Um das herauszufinden, steckte Emlen ein paar Indigofinken in ein Planetarium. Dort konnten sie Nacht für Nacht einen künstlichen Himmel genießen, der sich für sie nicht vom echten Himmel unterschied. Als dann schließlich die Zugunruhe anbrach; die Vögel also ihre Wanderschaft antreten wollten, zeigte sich, dass sie exakt in die Richtung flogen, die dem Süden der freien Natur entsprach. Die Vögel hatten sich also an den Sternen des künstlichen Himmels orientiert. Als Emlen dann den Himmel des Planetariums modifizierte, so dass nicht mehr der Polarstern nach Norden wies, sondern der Stern Beteigeuze, dann verwirrte sie das nicht! Sie hatten während ihrer Zeit unter dem neuen Himmel offensichtlich die Sterne beobachtet und sich gemerkt, dass sich nun alle Sterne um Beteigeuze drehten; dieser also den Himmelsnordpol darstellte. Als sie dann losflogen, orientierten sie sich richtig und machten sich wieder auf den Weg nach Süden.

Thunfische am Tsukiji-Fischmark (Bild: Fisherman, CC-BY-SA 2.5)

Die Orientierung von Tieren am Himmel und der Versuch der Menschen, sie dabei zu beeinflussen, findet sich aber auch an ganz unerwarteter Stelle. Der Thunfisch gehört zu den beliebtesten Speisefischen. Egal ob auf der Pizza oder als Sushi. Deswegen ist er mittlerweile auch schon heftig überfischt und kurz vor dem Aussterben. Der Fischfang mit den großen Netzen ist auch nicht sonderlich umweltfreundlich und tötet viele andere gefährdete Arten wie Delfine oder Haie. Thunfische lassen sich auch nur schwer bzw. gar nicht züchten. Die Tiere sind es gewohnt, erst eine monatelange Reise zu machen, bevor sie laichen. Würde man sie einfach in Aquakulturen züchten, dann zeugen sie keinen Nachwuchs; ihnen fehlt der vorhergehende Zug durch die Meere. Dieses Problem probiert man nun mit einer künstlichen Umwelt zu lösen. Den Fischen wird in großen Tanks die komplette Reise simuliert. Strömung und Salzgehalt des Wassers ändern sich und ein künstlicher Himmel simuliert unterschiedliche Lichtverhältnisse an unterschiedlichen Orten der Erde. Sollte diese Art der Thunfischzucht klappen, dann muss man sich in Zukunft über Überfischung keine Sorgen mehr machen.

Trotz aller Vorteile eines künstlichen Himmels: Das Original ist einfach nicht zu schlagen. Wer die Gelegenheit hat, soll sie nutzen – egal ob Tag oder Nacht. Der Himmel ist einfach schön!

9 Antworten auf Der Nutzen des künstlichen Himmels

  1. Alexander

    Lieber Florian, Beleuchtungstechnik ist nicht deine Stärke, oder? Ich schätze deine astronomischen Beiträge auf den Science Blogs ja sehr,aber hier geht leider wie bei der Weihnachtsbeleuchtung schon wieder einiges quer.
    Fangen wir mal mit den Glühlampen an. Selbstverständlich verwendet seit Jahrzehnten kein Mensch Glühlampen um einen künstlichen Himmel (oder um den Fachbegriff zu verwenden) eine Tageslichtdecke zu beleuchten. Leuchmittel der Wahl sind Leuchtstofflampen, ca. 10 mal so effizient wie Glühlampen, und die LED-Technik tut sich bislang sehr schwer an die Effizienz, die Lichtqualität und das Preisleistungsverhältnis der Leuchtstofflampe heranzukommen. Und auch mit Leuchtstofflampen lässt sich Licht dynamisch gestalten, sowohl von der Lichtfarbe her, als auch natürlich von der Intensität.
    Und dann ist ein künstlicher Himmel sicher nicht energiesparend, auch nicht mit LED, sondern im Gegenteil eine ziemlich energieintensive Luxus-Angelegenheit, wenn man ihn mit “normaler” Beleuchtung vergleicht. Sollten künstliche Himmel breitere Anwendung finden (die Lichtqualität und die Vorteile will ich gar nicht bezweifeln!), dann ist das wieder ein Beispiel für einen typischen Rebound-Effekt: die Einsparung moderner Technik wird durch mehr Licht / luxuriöseres Licht gleich wieder kompensiert. (PS. beim nächsten Lichtthema kannst du mich ruhig vorher mal kontaktieren) Gruß Alexander

    • Lieber Alexander. Warum du dich über den Satz “Keine veralteten Glühlampen mehr beleuchten das Büro, sondern Kachel, bestückt mit hunderten Leuchtdioden.” so aufregen musst, kann ich nicht nachvollziehen. Tut mir leid.

      • Alexander

        Der Bezug zu Glühlampen ist definitiv daneben. Ganz einfach deshalb, weil kein Mensch ungefährt seit den 50er Jahren ein Büro mehr mit Glühlampen beleuchtet. Das ist so, als würde ein Autohersteller sein neues Hybridmodell damit anpreisen, dass nun kein Pferd mehr vor die Kutsche muss, oder das neue ibook damit beworben wird, dass damit der Abakus überflüssig wird. ;-) . Edisonsche Glühlampen sind lichttechnische Steinzeit (Technik des 19. Jahrhunderts!), und ein Anchronismus, der sich eigentlich nur im Privatbereich gehalten hat.

        • Dann war ich bis jetzt offensichtlich immer in Steinzeitbüros. An der Uni Wien, der Uni Jena, der Uni Heidelberg hatte ich (in der Zeit zwischen 2000 und 2011) immer auch Glühlampen. Tut mir leid.

  2. Alexander

    Nachtrag: Habe mir mal die Pressemitteilung vom Fraunhofer Institut angesehen. Einen entscheidenden Wert bleiben sie dabei leider schuldig: die Elektrische Anschlussleistung. Aber mit den anderen Angaben kann man ja etwas hochrechnen: 34 m², maximale Beleuchtungsstärke über 3000 Lux. Da dürften an der Decke also grob geschätzt 1,1 kW hängen. Zum Vergleich: eine hochwertige, normgerechte Bürobeleuchtung für einen Raum dieser Größe sollte heutzutage ca. 350 W haben und zwischen 500 und maximal 1000 Euro kosten. Dafür gibt es dann 0,5 bis 1 m² künstlichen Himmel.

    • Alexander

      Lieber Florian, im Ernst? Fällt mir sehr sehr schwer zu glauben. Ich bin beruflich die letzten Jahren quer durch die Republik auch in ein dutzend Unis gekommen (zuletzt Bauhaus Uni Weimar, WU Wien, Uni Mainz ..) Selbst in den ältesten Büros dort, eingerichtet in den 60ern, finden sich Leuchtstofflampen. Glühlampen nur gelegentlich auf den Toiletten, in Abstellräumen, TIschleuchten oder bei dekorativen Leuchten. Da würde ich mich an deiner Stelle nachträglich darüber beschweren, in welcher Besenkammer man Dich untergebracht hat. ;-)
      Noch einmal im Ernst: ich halte jede Wette, dass sich in Deutschland (und Österreich) kein Verwaltungsgebäude, keine Uni, kein Krankenhaus usw. befindet, in dem in den letzten 50 Jahren als reguläre Raumbeleuchtung Glühalmpen verwendet worden sind.

      PS. Ich wollte direkt auf deinen Beitrag oben antworten, das lässt das Skript auf dieser Seite aber irgendwie nicht zu.

      • Solveig Wehking Solveig Wehking

        Warum konnten Sie nicht direkt auf den Beitrag antworten, müsste über Antworten doch gehen? Danke für eine Erklärung, was nicht funktioniert hat.

        • Alexander

          Hallo Frau Wehking,
          es öffnet sich zwar der Bereich zum Antworten mit den üblichen Feldern Name, E-Mail-Adresse, Webseite und Kommentar. Der Button Absenden fehlt aber. Habe es eben noch einmal getestet. Opera 11 unter Windows XP

          • Solveig Wehking Solveig Wehking

            @Alexander – danke noch einmal für den Hinweis, wir haben uns darum gekümmert ,-)

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