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Patrik Etschmayer / Dienstag, 27. Oktober 2015
LED's sind DIE Lichtquelle der Zukunft. Effizient, langlebig und günstig verdrängen sie Glühbirnen, Energiesparlampen und Gasentladungslampen nicht nur aus unseren Wohnungen und Büros, sondern auch bei Aussenbeleuchtungen. Eine Chance und zugleich ein Risiko.
Wenn Sie den nächsten Satz lesen, werden Sie vermutlich denken, dass der Autor eine Schraube locker hat: LED-Strassenbeleuchtungen können zum Untergang der Zivilisation führen.
Und ja, auch der Verfasser dieser Zeilen hätte bei der Lektüre eines solchen Satzes vor einiger Zeit noch gedacht, dass man eine solche Aussage höchstens mit Verachtung würdigen sollte. Doch warten Sie einen Moment mit ihrem abschliessenden Urteil.
Als die japanischen Wissenschaftler Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura 2014 den Nobelpreis für die Erfindung der blauen LED bekamen, welche die Herstellung von weissen LED's erst möglich machte, war dieser Preis absolut gerechtfertigt. Nach einigen Jahren der Weiterentwicklung führte diese Erfindung schliesslich zu LED-Leuchtmitteln, die in ihrer Farbe praktisch nicht mehr von traditionellen Glühbirnen zu unterscheiden waren.
Dies, nachdem die ersten weissen LED-Leuchtmittel 'kaltweiss' gewesen waren, ziemlich grell, mit einer Farbtemperatur von 5000 bis 6500 Kelvin (was in etwa Tageslicht entspricht). Dieses Licht ist in etwa so behaglich wie eine Tiefkühltruhe. Wir Menschen brauchen am Abend eine Lichtfarbe, die eher der des Kerzenscheins (1500 K) oder jener eines Sonnenuntergangs (3400 K) entspricht und uns so physiologisch auf die Schlafenszeit vorbereitet, als ein Kaltweiss, dass uns wieder aufweckt.
Farbtemperaturen von unter 3300 K werden auch als «warmweiss» bezeichnet. Eine beliebte, auch von LED's erhältliche Farbtemperatur ist 2700 K (was einer traditionellen 60 W-Glühbirne entspricht). Zwar geht bei diesen LED's etwas an Helligkeit verloren, aber dies ist ein kleiner Verlust gegenüber den Komforteinbussen durch kaltweisses Licht, dass auch mit Schlafstörungen in Verbindung gebracht wird (Stichwort Tablets und Handys).
Soviel zur guten Stube. Unsere Strassen hingegen werden gegenwärtig noch meist mit Natriumdampflampen gelb-orange mit 2000 K Farbtemperatur erleuchtet. Wenn eine solche Lampe nicht direkt in ein Zimmer rein leuchtet, hat sie kaum Einfluss auf unseren Schlafrhythmus und sie locken (im Gegensatz zu Quecksilberdampflampen und Leuchtstoffröhren) auch kaum Insekten an.
Der Nachteil ist, dass durch das sehr enge Wellenlängenspektrum von 589 bis knapp 590 Nanometern praktisch keine Farben unterschieden werden können. Doch dieses Spektrum hat auch einen grossen Vorteil: das Licht von diesen Lampen kann ohne Problem ausgefiltert werden, wenn das Bedürfnis da ist.
Doch nun dringen LED's auch immer mehr in die Strassen- und Aussenbeleuchtung vor. Die Lichtausbeute ist zwar nicht höher als bei Natriumdampflampen, aber die Lebensdauer ist länger, die Baugruppen sind billiger und die Wartungsaufwände sind geringer. Doch es fehlen internationale - und vielfach auch nationale - Regulierungen zu den erlaubten Farbtemperaturen und Frequenzspektren, mit dem Resultat, dass die Lichtverschmutzung vermutlich erheblich zunehmen wird. Bei der Verwendung von kaltweissen LED's für die Strassenbeleuchtung in Städten dürften Schlafstörungen und damit einhergehende Erkrankungen einen echten Boom erleben.
Doch dies alles wäre nur unangenehm auf einer persönlichen Ebene. Global wird es hingegen, wenn die neuen Beleuchtungen die Astronomie behindern. Die Beobachtungen der Sternengucker finden vor allem im Bereich von 450 Nanometer Wellenlänge, im blauen Bereich des sichtbaren Lichtes, statt. Die Lichtemissionen der Natriumdampflampen, die in einem völlig anderen Frequenzband strahlen, lassen sich ohne Probleme herausfiltern. Doch die von vielen Städten und Industrieanlagen jetzt eingesetzten LED's strahlen auch im kritischen 450 Nanometer-Bereich aus und würden die hochempfindlichen CCD-Kameras, wie zum Beispiel in den grossen Observatorien auf Hawaii oder in der chilenischen Atacama-Wüste, praktisch erblinden lassen. In Chile sind es die Beleuchtung des Trans America Highways und von einer Tagebau-Mine, die in der Nähe einen 24-Stunden-Betrieb aufnehmen wird, auf Hawaii sind es Gemeinden, die ihre Beleuchtung auf LED umstellen.
Nun mag man sagen: OK, blöd für die Astronomen, die mit ihren Milliarden teuren Observatorien bald nichts mehr anfangen können. aber was kratzt mich das? Doch man sollte eines bedenken: Nicht nur neue Erkenntnisse über das Weltall hängen von der Fähigkeit ab, es zu beobachten, sondern auch das Erkennen von Meteoriten, Kometen und anderen Himmelskörpern aus den tiefen unseres Sonnensystems, die unseren Planeten bedrohen. Solche Kometen abzuwehren ist durchaus möglich, wenn sie genug früh erkannt werden. Doch dafür muss sich der Nachthimmel beobachten lassen, um diese nicht leuchtenden, dunklen Felsbrocken überhaupt finden zu können.
Ein dunkler Nachthimmel ist also durchaus eine Ressource, die es zu bewahren gilt. LED Strassenbeleuchtungen können nämlich so konstruiert werden, dass sie den Himmel nicht mit ihrem Licht verschmutzen und die circadianen Rhythmen von uns und Millionen Tieren stören. Der Ersatz von Millionen Strassenleuchten mit der neuen Technik stellt in diesem Sinn nicht nur eine potentielle Weltuntergangsbeleuchtung dar, sondern würde auch eine Chance bieten.
Es ist an uns, diese Chance zu nutzen. Nicht nur, wegen der Kometen. Auch, damit wir in Zukunft, wenn wir nachts vor die Türe hinaus treten und in den Himmel hinauf schauen, vielleicht nicht nur wieder mehr Sterne, sondern sogar wieder unsere Milchstrasse sehen könnte. Und das wäre ja auch nicht übel.