title: Konzeption und Integration melanopisch wirksamer Beleuchtungssysteme in Fahrzeugen und Untersuchung ihrer Wirksamkeit im Rahmen zweier Fahrstudien
Creators: name: Schüler, Sebastian
Publisher: name: UNSPECIFIED
Year: 2022

description: Licht ist für den Menschen von zentraler Bedeutung und vermittelt neben der visuellen Wahrnehmung eine Vielzahl nichtvisueller Wirkungen. So ist Licht einerseits der wichtigste Zeitgeber um unseren inneren chronobiologischen Rhythmus mit der Umgebung zu synchronisieren. Andererseits kann Licht aber auch innerhalb weniger Minuten akut aktivierende Lichtwirkungen auslösen und damit Leistungsfähigkeit und Stimmung unterstützen. Heute ist bekannt, dass viele dieser Wirkungen primär auf die intrinsisch photosensitiven retinalen Ganglienzellen im Auge zurückzuführen sind, die vor allem auf blauhaltiges Licht sensibel reagieren. Eigene Untersuchungen an Fahrzeugen haben gezeigt, dass tagsüber relativ wenig Tageslicht ans Fahrerauge gelangt und aufgrund dieser „biologischen Dunkelheit“ Aufmerksamkeits- und Leistungseinbußen am Steuer zu befürchten sind. Es soll daher untersucht werden, ob durch eine zusätzliche aktivierende Beleuchtung im Fahrzeug am Tag die Leistungsfähigkeit und Stimmung der Fahrer unterstützt werden kann. Hierzu werden zunächst Beleuchtungssysteme für LKW und PKW entwickelt und in die Fahrzeuge integriert. Anschließend werden die Lichtapplikationen in mehreren Probandenstudien im LKW und PKW hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Akzeptanz untersucht. Als Beleuchtungskonzept wurden flächige Leuchtmodule mit stark blauhaltigem Lichtspektrum aufgebaut, die so in die Fahrzeuge integriert wurden, dass sie von oben in die Augen einleuchten und keine Blendung auftritt. Es wurden drei Lichtapplikationen entwickelt, die vor und nach der Fahrt (Lichtdusche) sowie während der Fahrt (adaptive Tageslichtergänzung „Daylight+“) sowie am frühen Morgen zum Aufstehen (Lichtwecker) genutzt werden. Die Studien wurden als within-subject-Design mit aktiver Placebobedingung und jeweils mehrstündigen Fahrten in monotoner Fahrsituation durchgeführt. Die LKW-Studie fand über 40 Studientage im trüben Finnland statt, während die PKW-Studie über 20 Studientage in Süddeutschland durchgeführt wurde. Beide wurden im öffentlichen Verkehr unter realen Licht- und Fahrbedingungen durchgeführt. In beiden Studien kommen umfangreiche Erhebungsinstrumente zum Einsatz, die von kontinuierlichen EEG-Messungen während der Fahrt, über Leistungstest sowie zahlreichen Fragebögen vor und nach der Fahrt, bis hin zu Melatoninproben am Abend und zur Polysomnografie während der Nacht reichen. In beiden Studien konnte nachgewiesen werden, dass sich die Beleuchtungsstärke am Fahrerauge durch die verschiedenen Lichtapplikationen im Stand sowie während der Fahrt sehr deutlich erhöhen lässt. Hierbei treten keine Störungen oder Blendungen auf. In unterschiedlichen Erhebungsmethoden konnten leistungsunterstützende Lichtwirkungen signifikant nachgewiesen werden. Aufgrund der besseren Rahmenbedingungen sind diese in der LKW-Studie stärker aufgetreten als in der PKW-Studie. Die deutlichsten Effekte waren im EEG während der Fahrt (höhere Wachheit während der Lichtbedingung) sowie in den PVT-Tests (Reaktionszeittests) vor und nach den Fahrten erkennbar.