Wie simuliertes Sonnenlicht im Klassenzimmer beim Lernen hilft

Grelles, kühles Licht hält wach und macht konzentriertes Arbeiten länger möglich. Gemütlich ist es aber nicht. Viel wohliger ist ein mit orange-farbenem Licht durchflutetes Zimmer – dieses wiederum macht auf Dauer aber müde. Je nach Farbe beziehungsweise Wellenlängenbereich kann Licht unterschiedliche Stufen von Wachheit und Wohlbefinden in uns hervorrufen. 

Eine besondere Rolle spielt die Beleuchtung daher an Schulen. Prinzipiell regelt die Beleuchtungsnorm für Innenbeleuchtungen, wie viel Licht in einem Klassenzimmer zur Verfügung stehen muss. Geregelt ist auch die Gleichmäßigkeit und die Farbwiedergabe, damit etwa Rot im Licht auch wie Rot aussieht.

Sonnenlicht simuliert

Das allgemeine Raumklima kann aber noch weiter optimiert und das Lernverhalten sowie die Aufmerksamkeit von Schülern verbessert werden, wie eine Forschungsgruppe der Aspern Smart City Research (ASCR) gemeinsam mit Wien Energie gezeigt hat. In den Volksschulen Ebreichsdorf, Guntramsdorf und Unterwalterdorf in Niederösterreich wurde ein neues Beleuchtungssystem eingebaut, das aus energieeffizienten LED-Leuchten mit sogenannter HCL-Technik („Human Centric Lighting“) besteht.

„Das Konzept zur HCL-Beleuchtung stellt den Menschen in den Mittelpunkt. Es wurden Leuchten eingesetzt, die qualitativ hochwertiges Licht erzeugen. Dabei sind Beleuchtungsstärke, Gleichmäßigkeit, Farbwiedergabe und Farbtemperatur optimal gewählt“, sagt Elisabeth Teufelsbauer, Use-Case-Leiterin beim Forschungsprojekt „Bedarfsorientierte Beleuchtung“.

Das Besondere: Durch eine Tageslichtsteuerung und Programmierung wird das natürliche Sonnenlicht nachgeahmt. 

Biorhythmus unterstützt

Die Beleuchtung passt sich automatisch dem Tagesverlauf an und unterstützt so den Biorhythmus der Schüler*innen. Neben der Nachahmung des natürlichen Sonnenlichts bietet das System auch andere Funktionen, beispielsweise für aufmerksames Arbeiten, welche von den Lehrer*innen kurzzeitig angewandt werden können. „Findet etwa eine Prüfung statt, stellt der Lehrer vom normalen Tageslichtverlauf auf aktives Arbeiten um. Dann habe ich noch eine höhere Beleuchtung oder ein kälteres Licht, damit die Kinder in ihrer Konzentration unterstützt werden“, so Teufelsbauer.

Zusätzlich wurde eine Beleuchtungsmöglichkeit für entspanntes Arbeiten installiert. Die eigne sich etwa dann, wenn eine Klasse in einem Sesselkreis den Tag reflektieren möchte. „Dann leuchtet gedimmtes Licht mit weniger Helligkeit.“

Diverse Sensoren

Neben den Leuchten besteht das installierte System auch aus unterschiedlichen Sensoren. Die messen Temperatur, Bewegung, Lautstärke, Luftfeuchtigkeit und Kohlenstoffdioxid-Gehalt im Klassenzimmer. „Die CO2-Anzeige war sehr beliebt bei den Lehrern. Sie haben anhand von einem Lämpchen gesehen, dass sie zum Beispiel wieder lüften müssen, wenn die Lampe rot leuchtet“. Die mit den Sensoren gemessenen Parametern würden noch ausgewertet. 

Ziel der Studie war es jedenfalls, die Kinder in ihrer Entwicklung zu unterstützen, mit dem System jedoch nicht den Leistungsdruck zu erhöhen, betont Teufelsbauer. Auch wolle man mit dem Beleuchtungssystem einen Ausgleich in Bezug auf das Tageslichtdefizit schaffen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Kinder durch das System insgesamt wacher gefühlt haben und das Licht zu mehr Ruhe, Konzentration und Wohlbefinden beigetragen hat. 

Extreme vermeiden

Zu vermeiden seien sowohl in Schulen als auch zu Hause Extreme – also zu wenig oder zu viel, zu warmes oder zu kaltes Licht. „In einer Klasse mit ganz viel warmem Licht schlafen die Kinder ein.“ Würden sie hingegen dauerhaft mit kaltem Licht bespielt, wie es zum Beispiel in Sporthallen üblich ist, wo Leistungssport betrieben wird, seien sie für eine gewisse Zeit wachsam, würden dann aber ebenfalls müde. „Ein ausgewogenes Licht in guter Qualität ist das Beste“, ergänzt sie.

Wesentlich sei zudem, dass die Beleuchtung qualitativ hochwertig ist, damit kein Flackern erzeugt wird. „Das nimmt der Mensch an sich nicht wahr, aber wenn er den ganzen Tag unter einer Lichtquelle sitzt, die flackert, spürt er das am Abend und fühlt sich nicht wohl.“ 

Generell lohne sich laut Teufelsbauer ein Umstieg auf die energieeffizienten HCL-Leuchten. Diese seien im Vergleich zur herkömmlichen LED-Technik aber noch etwas teurer. Übliche LED-Leuchten seien jedoch auch schon weit entwickelt und würden ebenfalls gutes Licht bieten.