I U I - Interactive Urban Illumination

Interaktive Infrastruktur fĂźr die bedarfsadaptive Beleuchtung des Ăśffentlichen Raumes

20

Interactive Urban Illumination Armin Warnecke, Muthesius KH Industriedesign Master Thesis Sommersemester 2016

16

BETREUUNG SUPERVISION Prof. Detlef Rhein (Praxis) Prof.in Dr.in Rosan Chow (Theorie)

ZEITRAUM TIMEFRAME Sommersemester / Summer of 2016 7. April 2016 - 22. September 2016

IUI

INTERACTIVE URBAN ILLUMINATION

INTERAKTIVE INFRASTRUKTUR FÜR DIE BEDARFSADAPTIVE BELEUCHTUNG DES ÖFFENTLICHEN RAUMES Armin Warnecke, Muthesius KH Industriedesign Master Thesis Sommersemester 2016

 Hiermit versichere ich, dass ich diese Arbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe, alle Ausführungen, die anderen Schriften wörtlich oder sinngemäß entnommen wurden, kenntlich gemacht sind und die Arbeit in gleicher oder ähnlicher Fassung noch nicht Bestandteil einer Studienoder Prüfungsleistung war. <

September 2016, Armin Warnecke

„Light pollution is one of the most rapidly increasing types of environmental degradation“

Zitat: Falchi, Fabio, Cinzano, Pierantonio, Elvidge, Christopher D., Keith, David M., Haim, Abraham:„Limiting the impact of light pollution on human health, environment and stellar visibility“, 2011, in: Journal of Environmental Management 92, 2714e2722, Elsevier Ltd

Thema der Seiteï&#x20AC;´

7

BEGRIFFSERKLÄRUNGEN Das Grundvokabular des Lichts

KURZFASSUNG / ABSTRACT

13

01

Deutsch

17

Englisch

19

DANKSAGUNG Begleiter und Förderer des Projekts

EINFÜHRUNG

02 21

03

Warum dieses Thema?

25

Was ist Lichtverschmutzung?

26

Ist das Problem bekannt?

27

Welche Auswirkungen hat es?

28

METHODEN / PROZESS

04

Prozessüberblick

34

Methodische Projektarbeit

36

Erkenntnischronik

40

FRÜHSTART

05

Die Idee „vor“ dem Prozess

43

Lichtinfrastruktur und das Fahrrad

47

Produkpalette modularer Infrastruktur

49

Lichtplanung

53

THEORIE & RECHERCHE

06

Wahrnehmung des Lichts

57

Lichtverschmutzungsfolgen für den Menschen

65

Probleme der Infrastruktur

68

Verschmutzungszentren und Wege der Besserung

72

Die Geschichte der künstlichen Beleuchtung

79

Analyse der Lichtinfrastruktur

90

Kraftfelder der zukünftigen Entwicklung

100

Kontextdefinition

106

Projektfokussierung

108

Kontext Recherche

112

Essenz der Multifunktionsfläche

120

Interaktions-Recherche

122

Szenario einer interaktiven Infrastruktur

125

Konzepte für Beleuchtung aus der Wirtschaft

129

Experience-Prototyping einer Lichtwelle

130

Lichttechnologie heute

135

„Moderne“ Lichtinfrastruktur

140

Zusammenfassung der erforschten Bereiche

142

DESIGN KRITERIEN Wie wirken sich die Erkenntnisse

07 147

auf die Gestaltung aus?

KONZEPTENTWÜRFE

08

Variable Lichtpunkthöhe: Konzept #2

155

Energy-Hub: Konzept #2.1

161

Stromschnittstelle: Konzept #3

163

Reduzierung: Konzept #3.1

173

Moodboards

179

Lichtmatrix: Konzept #4

181

FINALER ENTWURF

09

Der finale Entwurf

185

Verortung

189

Reduzierte Modularität

191

Das System

193

Technische Komponenten

195

Lichterzeugung und Verteilung

197

Steuerung / Interaktionen

201

Orientierungslicht

203

Die Stromschnittstelle

205

Die Bodenschnittstelle

207

Neue Infrastruktur, neues Handling

209

Kontextverständnis

215

AUSBLICK Das Projekt nach dem Projekt

RÜCKBLICK Reflexion der Projektarbeit

QUELLENVERZEICHNIS

10 221

11 225

12

Bildquellen

229

Literaturverzeichnis

231

12 Begriffserklärungen

BEGRIFFSERKLÄRUNGEN

Beleuchtungsstärke:

Infrarot:

Die Beleuchtungsstärke gibt den Lichtstrom

Bereich der elektromagnetischen Strahlung

an,

mit geringerer Energie - somit größerer Wel-

der

von

der

Lichtquelle

auf

eine

bestimmte Fläche trifft.

lenlänge - als das sichtbare Licht; teilweise

Candela pro Quadratmeter:

auch als Wärmestrahlung bezeichnet.

Physikalische Einheit der Leuchtdichte (Hel-

Längsgleichmäßigkeit:

ligkeit pro Fläche). Diese wird zum Beispiel

Maß für die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte

auf Fahrbahnen bezogen. Der Wert der

einer Verkehrsfläche in Verkehrsrichtung. Sie

Leuchtdichte ist unabhängig von der Entfer-

wird gemessen als Verhältnis der niedrigsten

nung.

zur höchsten Leuchtdichte in Längsrichtung

Chronobiologie:

entlang der Mittellinie eines Fahrstreifens.

Wissenschaft, die sich mit zeitlichen Rhyth-

Leuchtdichte:

men in Lebewesen beschäftigt - insbeson-

Die Leuchtdichte ist der Helligkeitseindruck,

dere mit dem Tag-Nacht-Rhythmus.

den eine beleuchtete oder leuchtende Fläche

Dunkeladaption:

dem

Anpassung des Auges an die Dunkelheit.

beschreibt die physiologische Wirkung des

Emissionslinie:

Lichts auf das Auge und wird in der Außenbe-

Lichtfarbe, bei der mehr Strahlung ausge-

leuchtung als Planungsgröße verwendet.

sandt wird als bei anderen Lichtfarben.

Lichtausbeute:

Full-Cut-Off Leuchte:

Maß dafür, wie effizient eine Lichtquelle elek-

Leuchten-Bauart, bei der praktisch kein Licht

trische Leistung in optische Strahlungsleis-

über der Horizontalen ausgestrahlt wird.

tung umwandelt. Die Lichtausbeute wird in

Laut EN 13201 der Lichtstärkeklasse G6 ent-

Lumen pro Watt gemessen.

sprechend.

Lichtstrom:

Gesamtgleichmäßigkeit:

Die gesamte Lichtmenge, die von einer

Maß für die räumliche Variation der Leucht-

Lampe in alle Richtungen abgegeben wird

dichte einer Fahrbahn. Sie wird gemessen

Lumen:

als Verhältnis der niedrigsten Leuchtdichte,

Physikalische Einheit des Lichtstroms

die an einem Rasterpunkt im Bewertungs-

Lux:

feld auftritt, zur mittleren Leuchtdichte des

Physikalische

Bewertungsfeldes.

stärke, definiert als Lumen pro Quadratmeter

Horizontale Beleuchtungsstärke:

Melatonin:

Maß für den Lichtstrom, der eine waagrechte

Hormon, das in Lebewesen zu Ruhezeiten

Fläche trifft (einfallender, nicht reflektierter

freigesetzt wird – beim Menschen vor allem

Lichtstrom pro Fläche). Die Beleuchtungs-

in der zweiten Nachthälfte

stärke wird in Lux gemessen.

Auge

vermittelt.

Einheit

Die

der

Leuchtdichte

Beleuchtungs-

Begriffserklärungen

13

Monochromatisches Licht:

oder Betriebsweisen, der die praktische Eig-

Licht, das nur bei einer bestimmten Wellen-

nung einer Maßnahme zur Begrenzung von

länge bzw. Frequenz ausgestrahlt wird (z.B.

Emissionen in Luft, Wasser und Boden, zur

von einem Laser, aber auch von einer Natri-

Gewährleistung der Anlagensicherheit, zur

umdampf-Niederdrucklampe)

Gewährleistung einer umweltverträglichen

Skybeamer:

Abfallentsorgung oder sonst zur Vermeidung

Direkt zum Himmel gerichtete, gebündelte

oder Verminderung von Auswirkungen auf

Lichtquelle (wird oft periodisch geschwenkt,

die Umwelt zur Erreichung eines allgemein

vor allem bei Werbeanlagen von Diskothe-

hohen Schutzniveaus für die Umwelt ins-

ken)

gesamt gesichert erscheinen lässt. Bei der

Spektrum:

Bestimmung des Standes der Technik sind

Zerlegung elektromagnetischer Strahlung in

insbesondere die in der Anlage [der jeweili-

seine Wellenlängen- bzw. Frequenzkompo-

gen Rechtsnorm] aufgeführten Kriterien zu

nenten.

berücksichtigen.“

Wellenlänge:

(Kommt aus einer Zeit, wo wir noch gar nichts

Maß für die Lichtfarbe. Rotes Licht hat eine

von der nichtvisuellen Wirkung des Lichts

größere Wellenlänge als gelbes, grünes

wussten, letzte Neufassung vom Septem-

und blaues Licht.

ber 2002, immer noch keine ausreichenden

Rayleigh Streuung:

Ergebnisse der Forschung)

Die Rayleigh-Streuung, benannt nach John

DIN EN 12464-1:

William Strutt, 3. Baron Rayleigh, bezeich-

Arbeitsbeleuchtung in Innenräumen, je nach

net die (hauptsächlich) elastische Streuung

Sehaufgabe, 500 bis 1.500 Lux

elektromagnetischer

EN 13201:

Wellen

an

Teilchen,

deren Durchmesser klein im Vergleich zur

Sehr umfangreiche, vierteilige Norm zur Pla-

Wellenlänge ist, also etwa bei der Streuung

nung und Überprüfung von „ausreichender“

von Licht an kleinen Molekülen, zum Beispiel

Beleuchtung der jeweiligen Flächen (Stras-

bei Streuung an molekularem Sauerstoff und

sen, Wege, Plätze, Fahrradwege, etc.). Die DIN

Stickstoff in der Erdatmosphäre.

5044-1 (1981) wurde 2009 zu EN 13201.

(Strutt, John: „On the transmission of light through

DIN 13201-1:

an atmosphere containing small particles in suspen-

Straßenbeleuchtung – Teil 1: Auswahl der

sion, and on the origin of the blue of the sky“, 1899,

Beleuchtungsklassen

Philosophical Magazine, series 5, vol. 47, S. 375–394)

DIN 67523:

Lichtpunkthöhe:

Beleuchtung von Fußgängerüberwegen (Zei-

BlmschG (Bundes-Immisionsschutzgesetz)

chen 293 StVO) mit Zusatzbeleuchtung

(§3 Abs. 6):

DIN 67524:

„Stand der Technik ist der Entwicklungsstand

Beleuchtung von Straßentunnel und Unter-

fortschrittlicher

führungen

Verfahren,

Einrichtungen

14

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

15

ABSTRACT

KURZFASSUNG

01

16 Kurzfassung

KURFASSUNG

INTERACTIVE URBAN ILLUMINATION

 Lichtverschmutzung ist die sich am schnellsten ausbreitende Form der Umweltverschmutzung. Ihr Epizentrum ist in weltweiten urbanen Räumen zu finden, denen an sich auch noch ein enormes Wachstum bevorsteht. Der derzeitige Gebrauch von künstlichem Licht im öffentlichen Raum in der Nacht könnte mit zunehmenden Populationsdichten und Stadtgrößen massive negative Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesundheit des Menschen haben, stärker als bisher angenommen. Die entstehenden Krankheitsbilder reichen von Schlafstörungen bis zu Aufmerksamkeitsdefiziten und erhöhtem Krebsrisiko.

Bedenkt man, dass seit einigen Jahren auch die Fragilität des zirkadianen Rhythmus, der von Helligkeit gesteuert wird und unter anderem den Hormonhaushalt steuert, bekannt ist, könnten die Effekte noch drastischer sein. Rückblickend auf die Entwicklungsgeschichte der künstlichen Beleuchtung des öffentlichen Raumes lässt sich feststellen, dass die heutige Beleuchtungssituation nicht aus dem Wunsch, mehr Licht für Fussgänger und Fahrradfahrer zu haben, entstanden ist, sondern aus der technologischen Umsetzbarkeit und der Mobilität, die für höhere Geschwindigkeiten bessere Sicht brauchte. Die fehlende Anpassung an die zunehmend autofreie Gesellschaft, die den öffentlichen Raum für viele verschiedene Nutzungsszenarien beansprucht, könnte die Strassenlampen von heute schon bald obsolet werden lassen. Autofreie Innenstädte und Wochentags abhängige Fussgängerzonen stellen neue Anforderungen an die Infrastruktur, die diese zum jetzigen Zeitpunkt nicht bereitzustellen vermag. Wie können die Anforderungen der modernen, urbanen Lebensweise und die Erkenntnisse aus der Erforschung der Lichtverschmutzung eine neue Form der Lichtinfrastruktur beeinflussen, sodass diese nicht für den Weg durch die Stadt, sondern für den Aufenthalt in ihr konzipiert ist? Das Ziel dieses Projekts ist ein besserer Umgang mit Licht im öffentlichen, urbanen Raum. Durch die Verwendung von moderner Lichttechnik, Komponenten für direkte Interaktionen mit dem Licht und einer Aufteilung der Stadt in Lichtzonen wird ein wünschenswertes Lichtinfrastruktur-Szenario formuliert. Je nach Nutzungsintensität einer Fläche, die nachts in Innenstädten meist höher ist als in Randgebieten, werden Lichtzonen ausgewiesen, in denen die Lichtverhältnisse der nächtlichen Nutzung angepasst werden.

Basierend auf den Forschungsergebnissen, wie man Lichtverschmutzung am effektivsten bekämpft, ist die Lichtquelle komplett abge-

Kurzfassung

17

schirmt und emittiert nur auf die dafür vorgesehen Fläche Licht. Die Lichtquellen stellen mehr als genug Licht zur Verfügung, können aber, je nach Nutzung, einzeln gedimmt oder abgeschaltet werden. Um die Sicherheit und den individuellen Komfort zu gewährleisten ist die persönliche Helligkeitseinstellung mit einer kostenlosen Smartphone-App möglich. Ein weiterer, wichtiger Aspekt der effektiven Reduzierung der Lichtverschmutzung ist die räumliche Anpassung. In Kombination mit den unterschiedlichen Nutzungen einer Fläche ergibt die nötige Anpassungsfähigkeit der Lichtinfrastruktur eine neue Schnittstelle im Boden. Diese ist mit dem Smart-Grid verbunden und ermöglicht das schnelle Umstellen und neue Ausrichten der Lichtinstanzen, ohne bauliche Eingriffe. Die Recherche von multifunktionalen Flächen ergab zudem das Bedürfnis von Stromzugängen. Diese verorten sich um unteren Ende der Lichtmasten. Das Projekt formuliert eine neue Form der bedarfsadaptiven Lichtinfrastruktur, die an den Bedürfnissen des urbanen, öffentlichen Lebensraums entlang entwickelt wurde und mit den Erkenntnissen aus der Erforschung der nichtvisuellen Lichtwirkung zusammen neue Technologien mit dem Ziel ökologischer Sensibilität vereint. <

18 Abstract

ABSTRACT

INTERACTIVE URBAN ILLUMINATION

 Light pollution is one of the most rapidly increasing types of environmental degradation. With its epicenter in urban areas, which themselves are expected to grow extensively in the next decades, the current use artificial light may affect the environment and human health more than assumed in the past. The majority of research shows a previously unknown circadian disruption which has negative effects on the entire human body, such as sleep disorders, attention deficits and alertness deficit, if the wrong light is absorbed at the wrong time of day (night). Considering the circadian rhythm also regulates hormones and the nerve system the effects may be even worse. Looking back into the history of artificial public lighting it becomes clear that the main drivers for today’s illumination were not the need for more light in the public pedestrian areas but the technology that enabled it and the mobility that needed better visibility for higher speeds. The missing adaptation to modern society has put the artificial public lighting infrastructure in a position where it will soon be obsolete if not already. Car free cities emerge around the globe and transform “streetlights” into silent spectators, incapable of providing adequate services. How can the needs of modern, urban society change the way we think about infrastructure and how can the findings of light pollution studies be applied to the used light technology to design a public space for living in it and not moving through it? This project aims to improve the use of light in public urban areas by introducing stateoft-he-art light technology and interactive components to the infrastructure and a radical reduction of the artificial light used on streets at night.

Based on the results of studies about the effective reduction of light pollution the light fixture is fully shielded and and emits light only in a downward direction. It provides more than enough light for the designated area if needed and turns itself off if the space is not in use. If, however, a pedestrian needs more light, either for safety of comfort, it is possible to adjust the brightness via a smartphone application. Permanent nighttime use over an extended period of time is attained through the same app but is considered as “free renting” of light. While the way through the public space with personalized brightness is done via meta-data, which is anonymous, renting light is, although it is free, not anonymous to emphasize awareness of use and overuse. Another key to reduce light pollution is the adaptiveness

Abstractď&#x20AC;´

19

of the position. In combination with the various uses of streets and city squares, which require a multitude of different infrastructural arrangements, the project introduces a new interface embedded in the pavement and connected with the smart-grid which enables the lighting infrastructure to be relocated depending on the designated use. The research into multifunctional public spaces also revealed the need for power plugs which are organized at the bottom of every light column. The project formulates a new kind of infrastructure dedicated to serve the various needs of urban life. <

20 Thema der Seite An dieser Stelle möchte ich all Jenen danken, die mich im Rahmen dieser Masterarbeit begleitet haben. Ganz besonders möchte ich Herrn Prof. Detlef Rhein danken, der meine Arbeit durch seine fachliche und persönliche Unterstützung begleitet hat, sowie Prof.in Dr. Rosan Chow, die als betreuende Professorin der Theoriearbeit auch den praktischen Teil unterstützt und mit wertvollem Input positiv beeinflusst hat. Darüber hinaus möchte ich mich besonders bei meinen Eltern bedanken, ohne deren Unterstützung mein Studium nicht möglich gewesen wäre. Ein Dank gilt auch meinen Kommilitonen, durch deren Anregungen meine Arbeit

kontinuierlich

verbessert

wurde.

(besonders Danny Stoermer, Florian Flocke und Moritz Aznan) 

Thema der Seiteï&#x20AC;´

21

ACKNOWLEDGEMENT

DANKSAGUNG

02

22

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seite

23

INTRODUCTION

EINFÜHRUNG

03

24

ï&#x20AC;³Einleitung

25 Einleitung

UNSER TÄGLICH LICHT GIB UNS HEUTE ...

EINLEITUNG IN DIE THEMATIK DER ÖFFENTLICHEN BELEUCHTUNG

Wir können es uns nicht mehr ohne vorstellen und werden nur manchmal, in Folge von heftigen Unwettern, auf die Anwesenheit hingewiesen, indem es ausfällt. Von ihren ersten Schritten bis zum heutigen Sprint vergingen über zwei Jahrhunderte. So selbstverständlich wie die Nacht den Tag ablöst steht sie still am Strassenrand und auf den Gehwegen und macht die Nacht zum Tag – die Strassenbeleuchtung.

Die Beleuchtung des öffentlichen Raumes, auch Strassenbeleuchtung genannt, ist ein selbstverständlicher Teil unseres Stadtbildes. In den Momenten, in denen uns Beleuchtung auffällt, ist sie oftmals nicht vorhanden.

Aufmerksam

gewor-

den bin ich auf die Beleuchtungsflut eines Nachts, als ich von Hamburg nach Kiel fuhr. Angekommen am Kieler Hauptbahnhof führte mich der weitere Fussweg nach Hause am Exerzierplatz und am Wilhelmplatz vorbei. Ich passierte, unter einem sternenklaren Himmel, hell erleuchtete Schaufenster, einsam leuchtende Ampeln und viele Strassenlampen. Es muss ungefähr 01:30Uhr gewesen sein. Ausser zwei Taxen, die mit erhöhter Geschwindigkeit an mir vorbeifuhren, begegnete ich keiner anderen Person. Selbst an Kreuzungen konnte ich auf den hell erleuchteten Strassenzügen nur in der Ferne einen oder zwei Fahrradfahrer ausmachen. Wieso ist die komplette Stadt hell erleuchtet, wenn sich fast niemand in ihr aufhält oder sich durch sie hindurchbewegt?

Der Begriff der Lichtverschmutzung, auch Lichtverunreinigung1 ,

oder

Lichtimmission 2 ,

bezeichnet die Aufhellung des Nachthimmels durch (meist, aber nicht ausschließlich) künstliche Lichtquellen, deren Licht in den Luftschichten der Erdatmosphäre gestreut wird. Diese Streuung, die Rayleigh-Streuung, ist für viele bekannte „Phänomene“ verantwortlich, unter anderem auch für die Farbe des Himmels und des Sonnenuntergangs. Da das kurzwellige,

1 Simon Mitton: „Die Erforschung der Galaxien“, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 1978, S. 19 2 „Lichtimmissionen, Messung, Beurteilung und Verminderung“: Gemeinsamer Runderlass des Ministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz – V-5 8800.4.11 – und des Ministeriums für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung und Verkehr – VI.1 – 850 vom 11. Dezember 2014 (MBl. NRW. 2015 S. 1)

26 Einleitung Lichtverschmutzung wird hell angezeigt

blaue Licht öfter von den Partikeln in der Atmosphäre gestreut wird erscheint der Himmel blau. Der flache Ansichtswinkel eines Sonnenuntergangs hingegen bedingt mehr zu durchdringende Luftschichten, durch die das langwellige, rote Licht besser hindurchkommt. 3 Die Auseinandersetzung mit dem Effekt von künstlicher Beleuchtung auf Lebewesen existiert schon seit den Zeiten von Aristoteles, doch die Anerkennung der potentiell negativen Auswirkungen auf sozio-ökologische Systeme ist relativ neu. 4,5 Warum wird überhaupt Licht in den Himmel abgestrahlt? Wenn es „auf der Erde“, am Menschen, gebraucht wird, ist das doch pure Verschwendung! In einer sternenklaren Nacht ist der Lichtkegel, in der Stadt stehend, nur bedingt Sichtbar. Das Fehlen der Sterne am Himmel ist das primäre Indiz für die massive

3 Cinzano P, Stagni R: „The colors of the sky glow“, 2000, Mem Soc Astron Ita 71: 231–234

4 Rich C, Longcore T, eds.: „Ecological Consequences of Artificial Night Lighting“, 2006, Island Press

5 Hölker F, Moss T, Griefahn B, Kloas W, Voigt C, et al.: „The dark side of light - a transdisciplinary research agenda for light pollution policy“, 2010, Ecol Soc 15.

6 Kyba CCM, Ruhtz T, Fischer J, Hölker F: „Cloud Coverage Acts as an Amplifier for Ecological Light Pollution in Urban Ecosystems“, 2011, PLoS ONE 6(3): e17307. doi:10.1371/journal.pone.0017307, S. 2

Beleuchtung. Ist jedoch das Wetter schlecht und eine Schicht aus Wolken bedeckt die Stadt / das Land, dann ist die Reflektion der „unbeabsichtigt“ nach oben abgegebenen Lichtmenge über der Stadt und die indirekte Beleuchtung der Umgebung stärker. Sichtbar wird dies durch die Farbe und Sichtbarkeit der Wolken, die in einer, nur durch den Sternenhimmel beleuchteten, ruralen Umgebung dunkler erscheinen und in der beleuchteten Stadt heller als der Himmel. 6

Einleitung

27

Beschäftigt sich schon jemand mit dem Problem?

Lichtverschmutzung an sich ist mittlerweile ein bekanntes Feld in der Lichtgestaltung und Erforschung. In Deutschland arbeiten, neben dem Froschungsverbund „Verlust der Nacht“ in Berlin, noch weitere Organisationen und Institutionen an der nachhaltigen Lichtgestaltung, unter anderen die Fachhochschule Dortmund in den Jahren 2009 und 2010 7 und der Naturschutzbund. Weltweit ist unter anderen durch eine Abteilung der UNESCO, CIE (Commision Internationale de l‘Eclairage) und die International Dark-Sky Association eine Gruppe von Advokaten der Nacht entstanden.

Welche Auswirkungen hat dies auf die Kosten der Beleuchtung?

Die ersten Ergebnisse auf der Suche nach der Antwort auf diese Frage werden von der Wirtschaft gestellt. Da seit jeher das Licht mit positiven Werten wie Sicherheit, Wohlstand und Modernität assoziiert wird, neigen wir dazu, unsere Umgebung intensiv zu beleuchten. Mehr Licht ist (war) immer besser. Doch ist Licht wirklich mit Sicherheit gleichzusetzen? Spiegelt sich das subjektive Sicherheitsempfinden in messbarer Sicherheit wieder? Eine Statistik aus Großbritannien zur Sicherheitsvorrichtung an Häusern, in die eingebrochen wurde, zeigt, dass bei 48 % von mehr als 284.000 Objekten sogenannte „Sicherheitsbeleuchtung“ installiert war. 8 Die offensichtlichen Vorteile unseres derzeitigen Umgangs mit Licht haben aber auch Schattenseiten. Während die Wirkung des künstlichen Lichts auf die Natur und den Menschen noch relativ unerforscht ist oder die Forschung sich noch in den Kinderschuhen befindet, gibt

jährlicher Elektrizitätsverbrauch Andere Verbraucher 81%

Beleuchtung 19%

es aus der Wirtschaft klare Signale, die auf eine nötige Modernisierung der öffentlichen Beleuchtung hinweisen.

Auf kommunaler Ebene macht aber die Straßenbeleuchtung bis zu 45% des öffentlichen Stromverbrauchs aus. Und etwa ein Drittel der Energie wird bei herkömmlicher Straßenbeleuchtung verschwendet, weil dieser Anteil des Lichts nicht dort ankommt, wo es gebraucht wird. Man

Grafik: „Anatomy of a Smart City“, postscapes.com

7 ht tp://w w w.f h- dor tmund.de/de/f b/1/forschung / RegLicht.php

8 Mizon, Bob: „Light Pollution. Responses and Remedies“, 2. Auflage, Springer Verlag, New York, 2012, S. 88

28 Einleitung schätzt, dass auf diese Weise EU-weit etwa 5 Milliarden Kilowattstunden pro Jahr bei der Straßenbeleuchtung verschwendet werden (allein in Großbritannien sind es z.B. 843 Millionen Kilowattstunden). 9 Die derzeitige Form der Beleuchtung und die damit einhergehenden Folgen der Abnutzung, des Austauschs der Glühbirnen und die Instandhaltung der Infrastruktur, kosten die Stadt Berlin jährlich 35 Millionen Euro.10 Nach Ansicht des Frankfurter Zentralverbandes der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI) könnten die öffentlichen Haushalte jährlich bis zu 400 Millionen Euro einsparen.11 Rein auf die Strassenbeleuchtung bezogen kann schon jetzt eine positive Entwicklung festgestellt werden. Während 2010 ein Lichtpunkt noch 340 Kilowattstunden pro Jahr verbrauchte, waren es, durch den beginnenden Einsatz von Leuchtdioden, im Jahr 2014 nur noch 300 Kilowattstunden. Auf die neun Millionen Lichtpunkte bundesweit hochgerechnet ergaben sich, bei einem Preis von 25 Cent pro Kilowattstunde, Einsparungen von 90 Millionen Euro.12 Trotzdem die finanziellen Nachteile der derzeitigen Beleuchtungssituation hier eher einer sekundären, wenn nicht sogar tertiären Bedeutung zugeordnet werden, dürfen sie nicht verschwiegen werden, denn die nächtliche Helligkeit hat Auswirkungen auf finanzielle, öffentliche Mittel, die möglicherweise für sinnvollere Investitionen verwendet werden könnten.

Während sich in der Vergangenheit eine Bereitschaft in den industrialisierten Gesellschaften etablierte, der unbehaglichen und vermeintlich nutzlosen Nacht mit Kunstlicht zu begegnen, zeigt es sich in 9 vgl. Mizon, Bob: „Light Pollution. Responses and Remedies“, 2. Auflage, Springer Verlag, New York, 2012 10 h t t p: // w w w. r b b - o n l i n e . d e / w i r t s c h a f t / b e i t r a g / 2 0 15 / 0 3 / l i c h t k o n z e p t- s e n a t- g e s c h e i t e r t- a l t e lampen.html, 30.

11 „Millionen Euros sparen mit moderner Strassenbeleuchtung“, http://www.baulinks.de/webplugin/2008/1287.php4, 30.07.2008 12 h t t p : // w w w . p w c . d e / d e / p r e s s e m i t t e i l u n g e n / 2015/mit-led-technologie-kosten-fuer-strassenbeleuchtung-weiter-senken.html

der Gegenwart immer unerlässlicher eine Lichtverwendung zu projektieren, die ökologische, ökonomische, kulturelle und soziale Aspekte berücksichtigt.

Welche Konsequenzen ergeben sich aus identifizierten Defiziten? Welche Erkenntnisse stellen die angeschnittenen Bereiche für die Forumulierung einer Alternative zu heutigen Systemen?

Stehen neue Technologien bereits wartend vor einer unfähigen Infrastruktur oder sind LEDs schon das Ende der technologischen Entwick-

fordern Interaktionen im und mit dem öffentlichen Raum noch andere Leistungen?

Die hier dargelegten Defizite sind nur ein kleiner Teil, der mit der übermäßigen Lichtnutzung einhergehenden Nachteile. In diesem Projekt begebe ich mich auf die Suche nach Alternativen der heutigen urbanen Beleuchtungsinfrastruktur und Möglichkeiten, die Beleuchtung von den Fesseln der Vergangenheit zu befreien. Im Fordergrund dieser Auseinandersetzung stehen Erkenntnisse und Anforderungen der Kraftfelder dieser Thematik mit besonderer Berücksichtigung des Erhalts, oder der Steigerung, der Lebensqualität des Stadtkontextes.

www.pixabay.com

29 Einleitung

lung? Ist Licht im Nutzungskontext Stadt isoliert zu betrachten oder

32

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

33

METHOD

PROZESS

04

34 Prozess und Methoden

PROJEKTION Ideation auf Basis des identifizierten Problems und Entwicklung von wünschenswerten Szenarien

ANALYSE Verstehen des Kontextes, der Bedürfnisse der User, Probleme identifizieren, Defizite klar benennen und hierarchisieren

PROJEKTION Eng mit der Analyse verbunden, sobald eine prekäre Situation auffällt wird gleich eine Idee dazu entwickelt.

SYNTHESE Zusammenfassung und Kombination der Implikationen und erneute Hierarchisierung der Problemfelder / Definition des Kerns, Konzeptentwürfe

AUSBLICK

35 Prozess und Methoden

ANALYSIEREN, PROJEKTIEREN, SYNTHETISIEREN METHODISCHE GRUNDLAGEN DES PROJEKTS

Den Ausgangspunkt dieses Projekts bildet

auch aus dem Research-Teil, werden Erkennt-

die Ist-Situation der Beleuchtung des öffent-

nisse und Implikationen gewonnen, die bei

lichen, urbanen Raumes. Ziel des Design-

der Entwicklung weiterer Entwürfe berück-

prozesses ist es, neue Denkmodelle in einen

sichtigt werden. Ein Kreislauf von Entwer-

bereits etablierten Bereich zu injizieren und

fen und Analysieren entsteht. Defizite und

bestehendes Wissen mit innovativen Ideen

Chancen kommen in Szenarien und Informa-

anzureichern, um wünschenswerte Szena-

tions-Pools über zukünftige Entwicklungen

rien und Lösungen formulieren zu können.

des Kontextes, und damit auch des Services/ Produkts, mit der Intention zusammen und

Das Interesse an diesem Thema entwuchs einer erlebten Situation, aus der auch die erste Konzeptidee stammt. Obwohl es hierbei um eine Verbesserung einer bestehenden Situation geht, die „normalerweise“ mit der Analyse des aktuellen Zustandes beginnt, begann der Prozess also mit einem Erlebnis und einer Idee. Die Qualitäten der unbefangenen Ideenfindung sind oftmals als Referenzpunkt der weiteren Auseinandersetzung dienlich, da immer die Gefahr besteht sich in einem Projekt und dem damit einhergehenden Expertenwissen zu verlieren.

Der „User“, der Mensch, und der Kontext, die Stadt im Wandel, sind bekannte Punkte des Projekts. Daher steht zu Beginn der Projektarbeit die Analyse der bekannten Größen.

Einen bestehenden Service oder ein existierendes Produkt in einem bekannten Kontext zu verbessern beginnt zunächst mit dem Macroprozess Analyse, dem Verstehen der Ist-Situation. Die daraus resultierende Infor-

formulieren mögliche Lösungen.

„A DESIGN METHOD IS ANY ACTION ONE MAY TAKE WHILE DESIGNING.“ Analysieren und Projektieren stehen in Wechselwirkung mit der Synthese, die in abgeschwächter Form im Prozess zu finden ist.

Diese iterative Vorgehensweise erstellt entlang der theoretischen Auseinandersetzung praktische Wissensstände, deren Bestandteile, je nach Evaluation, in den finalen Konzeptentwurf mit einfliessen.

Ein entwurfenes Konzept / prdukt hat auch immer Auswirkungen auf den Kontext in den es gestaltet ist. Diese Konesewuenzen formulierter Ideen werden in einer abschliessenden Projektion zusammengefasst, sind aber nicht Bestandteil

gangspunkt für die Projektion. Es wird ein Blick aus den verschiedenen Kraftfeldern in die Zukunft gewagt, der Rückschlüsse auf die Entwicklung

des Projekts gibt. Sowohl aus dem Entwerfen, wie

physisch-gestalterischen

Auseinandersetzung mit der Thematik.

mationsgrundlage ist wiederum der Aus-

gewünschte

der

Zitat: John . C. Jones, 1980

36 ï&#x20AC;³Prozess und Methoden

SECONDARY RESEARCH INTERVIEW SHADOWING KOMMUNIKATION SKETCHEN SZENARIEN BILDEN QUICK CAD-MODELS SIMULATION / ANIMATION PROTOTYPING USER TESTING FOTOGRAFIE

Prozess und Methodenď&#x20AC;´

37

38

ď&#x20AC;łMethoden

Methodenď&#x20AC;´

39

40 Discovery Timeline

WIE HÄNGEN DIE THEMENFELDER CHRONOLOGISCH ZUSAMMEN? VON EINER ERKENNTNIS ZUR NÄCHSTEN

Durch die Auseinandersetzung mit den, die Beleuchtung des öffentlichen Raumes tangierenden, Themenfeldern und die jeweiligen erkannten Defizite und destilierten Anforderungen, entstand eine Verkettung von erkenntnisbasierten Ideenphasen, deren Essenzen in die spätere Konzeption mit einflossen.

Lichtverschmutzung

nichtvisuelle Lichtwirkung

Wandel des Kontextes

Discovery Timeline

41

Interaktionen und Leben im öffentlichen Raum

Multifunktionale Flächen

Adaptive Licht- und Strominfrastruktur

42

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seite

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Frühstart

DIE IDEE VOR DEM PROZESS FREI IMAGINIERTE LÖSUNGSANSÄTZE

Ist es möglich eine intelligente Verdunkelung, sichtbare Dunkelheit,

zu erzeugen – denn

heller konnten wir schon immer – und die Aneignung (oder Rückgewinnung) des öffentlichen Raumes für das Leben durch neue soziale Praktiken oder die bestehenden durch intelligente Infrastruktur zu fördern?

Zu Beginn dieses Projekts, vor der detaillierten Auseinandersetzung mit der Thematik, stand eine Idee. Diese Idee erhebt keineswegs den Anspruch in die Reihung der in dem Verlauf des Projekts entstandenen Konzepte aufgenommen zu werden, doch sie wird als unbefangener Referenzpunkt zu den mit mehr Wissen erstellten Entwürfen dienen.

Ein Vergleich von frei formuliertem Konzept und mit Wissen angereicherten Konzepten ist für die Evaluierung der Letzteren nicht essentiell, doch zeigt sie auf, an welchen neuralgischen Punkten das Wissen den meisten Einfluss nimmt.

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DAS FAHRRAD UND DIE LICHTINFRASTRUKTUR EIN STORYBOARD ZUR VERDEUTLICHUNG EINER WÜNSCHENSWERTEN INTERAKTION MIT ÖFFENTLICHER INFRASTRUKTUR

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A. möchte gerne zum Markt fahren. Um die drei Kilometer bis dorthin angenehm zu verbringen, möchte er gerne mit dem Fahrrad fahren. Um die Parkplatzsituation der Fahrräder am Markt wissend, nimmt er lieber ein Fahrrad der Stadt.

2

Die Auswahl eines zur Verfügung stehenden Rades in der unmittelbaren Umgebung erfolgt mit der Mobilitäts-App der Stadt.

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Nach einem kurzen Weg

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kommt er am Fahrrad an

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und

authentifiziert sich, wie bei derzeitigen Carsharing-Anbietern, per App.

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Das Schloss öffnet sich und das Display des Ständers signalisiert die Freigabe zur Abfahrt.

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The wind-harvester is always the top

Collecting the water is used prima-

module as it varies its hight to achieve

rily for electricity generation but can

the necessary twist for optimal track-

also help the urban hydrology as a

tion. Moving parts in a publicly used

way of letting the water run through

product outside the reach of pedestri-

to the ground.

ans also provides safety of use.

The base modules vary in length for perfect customization and fitting to the context. Depending on the specific order or planned usage the modules can be used to achieve a certain  4 Meter 

hight of a distance between function

2 Meter 

1 Meter 

A

3 Meter 

modules.

B

C

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KONZEPT #1 DIE KOMPONENTEN EINES MODULAREN BELEUCHTUNGSSYSTEMS

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The basic light module features a

The signal module is communicating

two-sided LED array with movable

alerts to the public space as an evolu-

dome-pods. The individually adjus-

tion / add-on to the ambulances horn.

table intensity and direction of light

Knowing an ambulance / police will

provides the necessary flexibility and

come your way relaxes the situation

enables focussed and wide light fields.

of making space and gives the ambulance a smoother and faster route through the city.

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The stored energy in the battery can

Always on the bottom is the charging

be used for an electrically locked

unit which can be used to charge cars

bike safe. The hight adjustment and

as well as pedilacs. Its interface com-

the connectivity with a phone appli-

municates the status of the battery,

cation lets pedestrians lock their bike

the estimated charging time and a

safely and even share it with a friend,

possible phone connector.

who can retrieve the code via app through the friend.

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3 A B A 3

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DAS ÖKOSYSTEM HINTER PRODUKTLÖSUNGEN KONSEQUENZEN FORMULIERTER LÖSUNGEN RADIKAL ZUENDE DENKEN

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Vor der Implementierung neuer Infrastruktur steht ein langer Planungsprozesses, der durch die Erweiterung der immateriellen Planung des Lichts dieses besser an den Kontext anpassen kann.

2

Die zur Verfügung stehenden Datensätze sind räumlich erfahrbar, virtuell hinterlegt und können zu Planungs- und Evaluationszwecken abgerufen werden..

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Die zu Planende Strasse / der Strassenabschnitt wird mit einer Adressuche gefunden und dreidimensional dargestellt.

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Die Auswahl des zu ersetzenden / neu zu installierenden Lichtpunktes mit den bestellten Features.

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Anzeigemodus der vorherrschenden Lichtverhältnisse mit sichtbarer, dunklerer Flächer dort, wo die neue Instanz stehen soll.

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Lichtpunkthöhen bestimmen Atmosphären und Strahlwinkel und sind besonders bedacht zu setzen. Eine Simulation visualisiert den Prozess und die Anpassung.

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Nach der Lichteinstellung wird die dazu passende und bestellte Infrastruktur zusammengestellt.

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Zur Überprüfung werden alle Daten zusammengefasst.

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Die Zusammenarbeit der Experten auf Basis eines in der Cloud gespeicherten Projekts wird durch Kommunikation und Visualisierung erleichtert und...

10

... bietet die Möglichkeit der genauen Prozessplanung und Umsetzung im gesetzten Rahmen.

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Diesem Plan zufolge werden die für den angesetzten Tag benötigten Module im Lager vorsortiert und in eine Transporteinheit geladen, um am Tag...

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... der Installation chronologisch richtig und passend gepackt bereitzustehen. Zeitliche Planung der verschiedenen Arbeitsschritte ermöglicht reibungslose Abläufe ohne Wartezeiten und steigert die Effizienz.

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Der Arbeiter vor Ort interagiert mit Gesten und Sprache mit dem Carrier und arbeitet eine ...

14

... digitale Arbeitsschrittliste ab, die unmissverständlich die zu installierende Instanz beschreibt und visualisiert.

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Für Höhenarbeiten und deren Kontrolle ist eine Plattform an Board des Carriers angebracht.

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Die Kontrolle und Validierung der Funktion wird mit der Zentrale digital durchgeführt und schliesst den Vorgang ab.

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ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

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THEORY & RESEARCH

THEORIE & RECHERCHE

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ï&#x20AC;³Wahrnehmung des Lichts

59 Wahrnehmung des Lichts

LICHT, UMWELT, GESELLSCHAFT, ZUKUNFT, INTERAKTIONEN EIN EINBLICK IN DAS LICHT DER GESELLSCHAFT

Wie nehmen wir Licht in unserer Gesellschaft wahr? „Licht hat schon immer eine entscheidende Rolle in unserem Leben gespielt, das mit unserer Lebensweise, dem Überleben und mit der Energie zu tun hat; es geht um das Sehen und Wahrnehmen der Welt und darum, diesen Planeten bewohnbar zu machen.“13 So, wie es van der Heide umschreibt, ist Licht von Beginn an nicht nur der Ursprung des uns bekannten Lebens sondern auch eine Quelle von Sicherheit und Wärme. Auch heute noch hängt das Überleben, die Sicherheit, im wirren und teils unübersichtlichen Kontext der Stadt von der Wahrnehmung ab.

Die Wahrnehmung unserer Umgebung und die Orientierung darin geschehen zum größten Teil visuell.

Da ungefähr die Hälfte eines 24-Stunden Tages natürlicherweise von der Dunkelheit der Nacht eingehüllt ist, da allerdings, durch die historische Etablierung der Verlängerung des Tages durch künstliches Licht, auch eine Verlängerung des Lebens in die Nacht hinein etabliert wurde, wird heute zu Gunsten der Wahrnehmung die Nacht zum Tag gemacht.

In den industriell höher entwickelten Ländern mit guter Infrastruktur sind aber nicht alle Menschen von der Illumination angetan, Bild: Dieses Foto entstand ca. 35 km von Hamburg entfernt auf einem kleinen Rastplatz an der A39. Nur die Beleuchtung des Rastplatzes wurde digital verdunkelt, um die direkte Umgebung der vom Auge wahrgenommenen Lichtdarstellung zu entsprechen.

13 van der Heide, Rogier: „Über die Gestaltung von Leuchten Hinaus“, in: Vitra Design Museum: Lightopia, 2013, S. 87

denn, zum Beispiel, Astronomen müssen zunehmend

entlegenere

Orte

aufsuchen, um ihrer Arbeit nachzugehen.

Mit

dem

Blick auf die erleuchtete Welt drängt sich auch die Frage auf, ob so viel Licht überhaupt nötig ist.

60 Reale negative Auswirkungen Hat die übermäßige Beleuchtung reale negative Auswirkungen?

Nicht nur der unnötig hohe Energieverbrauch ist ein zu adressierendes Problem, das allerdings mit dem Umstieg auf Leuchtdioden (LED) zu einem Großteil gelöst wäre, sondern auch vermehrt auftauchende Thesen, die die negative Auswirkung übermäßiger, nächtlicher Beleuchtung für gesundheitliche Schädigungen des Menschen verantwortlich machen14,15,16,17, obwohl diese Hypothesen nicht unangefochten stehen.18 In der relativ ausgedehnten Recherche zu den Folgen für den Menschen sind mit einer deutlichen Mehrheit die Stimmen für die reale negative Wirkung von zu viel Licht zu hören. Eine Situation wie diese, in der die Erkenntnisse noch frisch und die Disziplin relativ jung ist, müssen Funde und „Tatsachen“ mit äußerster Vorsicht gesehen werden, da sich tendenziell mit mehr Zeit auch mehr Einsicht erreichen lässt. Dennoch ist eine Tendenz zu erkennen, die nicht unter dem Teppich der Unglaubwürdigkeit einer recht jungen Disziplin verschwinden darf. In Deutschland ist der interdisziplinäre Forschungsverbund Lichtverschmutzung „Verlust der Nacht“ eine Anlaufstelle für Informationen über Lichtverschmutzung und ihre Auswirkungen.

Der Forschungsverbund besteht aus zehn Partnern aus Gesellschaftszweigen der Leibniz- und Helmholtz-Gesellschaft sowie ein paar Universitäten. Auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ernannte „Verlust der Nacht“ zu einem Partner im Wissenschaftsjahr 2012 „Zukunftsprojekt ERDE“.19 Mittlerweile ist, ausgehend von dem Berliner Wissenschaftsprojekt, ein Netzwerk aus 18 Ländern entstanden, das sich weltweit auf die Auswirkung des künstlichen Lichts für die Kultur, die Gesundheit, die Sozioökonomie und die Natur konzentriert.

14 (für 15-17 s. S.207) Stevens RG: „Electric power use and breast cancer: a hypothesis.“, 1987, Am J Epidemiol 125: 556–561

18 Kantermann T, Roenneberg T: „Is light at night a health risk factor or a health risk predictor?“, 2009, Chronobiol Int 26: 1069–1074

19 www.verlustdernacht.de/startseite.html

Folgen für die Natur: Es ist nachvollziehbar, dass die zunehmende, nächtliche Beleuchtung Auswirkungen auf die Tierwelt hat. Mit der Ausnahme von Lebewesen der Tiefsee und tieferen Erdschichten hat sich alles Leben auf der Erde an einem hell-dun-

Folgen für die Natur

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kel-Zyklus von Tag und Nacht entwickelt und weiterentwickelt. Das Verhalten vieler Arten, auch das des Menschen, war für lange Zeit an den Wechselbewegungen von Sonne, Mond, Sternen und dem Wetter bestimmt. 20,21,22

„THE DIURNAL CYCLE OF LIGHT AND DARK IS ONE OF THE STRONGEST ENVIRONMENTAL FACTORS FOR LIFE ON EARTH.“

Während wir Arten in die Kategorien „Tagaktiv“ und „Nachtaktiv“ unterscheiden, wird viele daran gesetzt, die Nacht zum Tag zu machen. Für die nachtaktiven Arten hat dies sowohl psychologische Veränderungen als auch Änderungen in Verhaltensmustern zur Folge 23 , wovon fast alle Lebensräume betroffen sind.

Nicht nur auf dem Land lebende Tiere 24,25,26 , sondern auch in Meeren (Salzwasser) 27 oder in Süsswasser lebende sind davon betroffen. 28,29 Die

Wissenschaftler

vom

„Verlust

der

Nacht“-Cluster haben anhand von Versuchsreihen schon starke Tendenzen identifizieren können, die nicht ignoriert werden können. Mithilfe von Auffangbechern unter Strassenlaternen in verschiedenen Stadtteilen Berlins konnten sie Stichproben der an der hellen Beleuchtung verendeten Tieren entnehmen. Diese gesellschaftlich geächteten, für die Natur aber nicht unwichtigen Insekten sind Bestandteile in lokalen aber auch regionalen Ökosystemen. Durch die Migration zum Licht vergehen Biotope und kleine Ökosysteme, die sonst auf diese Nahrungsgrundlage angewiesen waren. Einer Schätzung

Zitat Kyba CCM, Ruhtz T, Fischer J, Hölker F: „Cloud Coverage Acts as an Amplifier for Ecological Light Pollution in Urban Ecosystems“, 2011, PLoS ONE 6(3): e17307. doi:10.1371/journal.pone.0017307

20 (für 21 u. 22 s. S. 207) Bender DJ, Bayne EM, Brigham RM: „Lunar condition influences coyote (canis latrans) howling“, 1996, Am Midl Nat 136: 413–417

23 Navara KJ, Nelson RJ: „The dark side of light at night: physiological, epidemiological, and ecological consequences“, 2007, J Pineal Res 43: 215–224

24 (für 25 u. 26. s. S. 208) Gannon MR, Willig MR: „The effect of lunar illumination on movement and activity of the red fig-eating bat (stenoderma rufum)“, 1997, Biotropica 29: 525– 529

27 Salmon M, Tolbert MG, Painter DP, Goff M, Reiners R: „Behavior of loggerhead sea turtles on an urban beach. ii. hatchling orientation“, 1995, J Herpetol 29: 568–576

28 (für 29 s. S. 208) Buchanan BW: „Effects of enhanced lighting on the behaviour of nocturnal frogs“, 1993, Anim Behav 45: 893–899

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ï&#x20AC;³Naturschutz

Naturschutz

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„WAS, WENN WIR EINES MORGENS AUFWACHEN UND REALISIEREN, DASS ALL DIE NATURSCHUTZBEMÜHUNGEN DER LETZTEN DREISSIG JAHRE NUR DIE HÄLFTE DER GESCHICHTE ERZÄHLEN – DIE TAGESGESCHICHTE?“

Rich C, Longcore T, eds.: „Ecological Consequences of Artificial Night Lighting“, 2006, Island Press

64 Folgen für die Umwelt zufolge werden in Deutschland jeden Sommer 100 Milliarden Insekten durch die permanente Beleuchtung der Strassen an Lampen getötet. 30 Der Kontrast der Größe und scheinbaren Relevanz der kleinen Tiere zu der ungreifbar großen Zahl lässt erahnen, welche Konsequenzen daraus resultieren können. Zum einen steht der Einfluss des wegbleibenden Futters. Auf der anderen Seite ein Futterüberfluss für Andere.

Gute Bedingungen für Jäger, da die Beute sich evolutionär immer an Licht orientiert und wir genug Anlaufpunkte schaffen. 31 Das beste Beispiel sind Spinnen an Lampen. Ihre Anpassung an das Schlaraffenland für Insektenfresser ist, objektiv betrachtet, schlau und offensichtlich ertragreich. Leider sind es jedoch nicht nur die kleinsten der Kleinen, die an der Beleuchtung oder den Spinnennetzen ihr Ende finden, sondern auch die etwas Größeren, wie Nachtfalter, Bienen oder Schmetterlinge. Es ist seit langem bekannt, dass die Nahrung des Menschen unmittelbar von den Insekten abhängt. In aller Munde sind seit Jahren die Bienen und ihre Bedrohungen durch Pestizide, doch auch andere Artgenossen haben wertvolle Aufgaben in der natürlichen Abfolge von Fortpflanzung – Leben. Diese Dienste der Natur drohen mit zunehmenden Bedrohungen wegzufallen.

Doch auch größere Tiere werden vom künstlichen Licht stärker beeinflusst als in unserer Gesellschaft erfahrbar ist. Zugvögel orientieren sich an Sternen, die sie aufgrund der Lichtverschmutzung nicht mehr erkennen können und von ihren Routen abkom 30 Eisenbeis, Gerhard: „Artificial Night Lighting and Insects: Attraction of Insects to Streetlamps in a Rural Setting in Germany,” in: Ecological Consequences of Artificial Night Lighting, op. cit., pp. 281–304

31 Clarke, JA: „Moonlight’s influence on predator/prey interactions between short-eared owls (asio flammeus) and deermice (peromyscus maniculatus)“, 1983, Behav Ecol Sociobiol 13: 205–209

32 Hüppop, Ommo: Vögel: „Weltreisende und Vielflieger unter dem Sternenhimmel“, in: Posch/Freyhoff/Uhlmann (Hg.): Das Ende der Nacht. Die globale Lichtverschmutzung und ihre Folgen. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2010, S. 82-98

33 See; Sidney A. Gauthreaux, Jr., and Carroll G. Belser: “Effects of Artificial Night Lighting on Migrating Birds,” in: „Ecological Consequences of Artificial Night Lighting“, op. cit., 67–93

men. Schon aus dem 19. Jahrhundert gibt es Aufzeichnungen von großen Vorkommen von verendeten Zugvögeln, die durch Leuchtfeuer an Küsten vom Licht „gefangen“ wurden und von ihren Routen abkamen.

Das künstliche Licht der Infrastruktur des Menschen hat also mit einer gewissen Sicherheit negative Auswirkungen auf die Natur - unsere Lebensgrundlage, die wir durch Reduzierung anderer schädlicher Stoffe schon versuchen zu schützen / am Leben zu erhalten.

Folgen für den Menschen

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Folgen für den Menschen: Die Beleuchtung von Arbeitsplätzen in Innenräumen, an denen sich der Mensch in den wirtschaftlich hochentwickelten Ländern hauptsächlich aufhält, unterliegt Reglements und Leitfäden. Einer dieser Leitfäden ist zum Beispiel die DIN EN 12464-1, die die Arbeitsbeleuchtung in Innenräumen, je nach Sehaufgabe, zwischen 500 und 1.500 Lux sieht.

Das ist wesentlich dunkler als das Sonnenlicht, das den Körper im Freien beeinflusst. An einem sonnigen Tag kann die Stärke der Beleuchtung ein Vielfaches, sogar das Hundertfache davon, betragen. Somit bekommt der Mensch tags-

„TAGS ZU WENIG, NACHTS ZU VIEL LICHT! DAS IST EIN GRUNDPROBLEM DER LEBENSWEISE DES MODERNEN MENSCHEN.“

über viel weniger Licht als er von Natur aus gewöhnt ist. Während der Abend- und frühen Nachtstunden ist es genau umgekehrt. Denn sowohl beim Aufenthalt in beleuchteten Innenräumen als auch beim Aufenthalt auf beleuchteten Straßen und Plätzen bekommt der Mensch dann viel mehr Licht als er es von der Evolutionsgeschichte Gewöhnt ist.

Die Auswirkungen auf die Natur, auf die Umwelt, haben indirekt auch Folgen für den Menschen. Je nach Ansicht und Definition der „Natur“ ist auch der Sternenhimmel ein natürliches Gut, das es Wert ist erhalten zu werden. Es mag vordergründig hauptsächlich ästhetisch sein, doch ist der Bezug zum Weltall und den eigentlichen Dimensionen des irdischen Lebens auch eine, klar subjektive, Methode „sich zu erden“.

Der Verlust der Relation und der simplen Sichtbarkeit von der eigenen Galaxie kann aber auch als bedrohtes Ökosystem bezeichnet werden. 34 Es nachvollziehbar anzunehmen, dass das künstliche Licht, ohne den menschlichen Körper spürbar zu berühren, auch keinen Einfluss auf diesen ausüben kann. Diese Annahme kann man nun allerdings widerlegen, da man im Auge des Menschen Ganglienzellen, auch „zirkadiane Rezeptoren“ genannt, fand, die keine Bildsignale an das Gehirn senden, sondern die Helligkeit / Lichtintensität der Umgebung. Sie sind für die Impulse zuständig, die den biologischen Rhythmus steuern. Ihre Empfind-

Zitat: Bernhard, Klaus et al.: „Leitfaden Besseres Licht – Alternativen zum Lichtsmog“, Herausgeber Amt der Oö. Landesregierung, 2013, S. 11

34 Smith, M: „Time to turn off the lights“, 2009, Nature 457: 27

66 Folgen für den Menschen lichkeit liegt besonders im blauen, kurzwelligen Spektralbereich. 35 Es sind Erkenntnisse aus der Chronobiologie wie die oben genannte, die die Wissenschaft des Lichts zu neuen Erkenntnissen über den Einfluss des Lichts führen -- lange nachdem sich die Gesellschaft komplett in Licht eingehüllt hat.

„NICHT DIE MENGE DES LICHTS IST ENTSCHEIDEND, SONDERN DIE QUALITÄT“

Wie viel Licht brauchen wir denn eigentlich?

Die Dunkelheit erscheint dunkler, je heller die direkte Umgebung ist.

Die Augen gewöhnen sich recht schnell an unterschiedliche Lichtverhältnisse! Wissenschaftler unterschiedlichster Disziplinen versuchen auf diese Frage eine Antwort zu geben. Allen voran die Neuropsy Zitat Mausfeld, Rainer: „Wahrnehmungspsychologie“, in: Schütz, Astrid, Selg, Herbert et al. (Hg.): Psychologie. Eine Einführung in ihre Grundlagen und Anwendungsfelder, 3. Auflage, Verlag Kohlhammer, Stuttgart 2005; oder: Schönhammer, Rainer: Einführung in die Wahrnehmungspsychologie – Sinne, Körper, Bewegung. Verlag UTB, Wien 2009

35 Russel G. Foster: “Neurobiology: bright blue times”, Nature, 17. Februar 2005, 433(7027):698-9

36 (für 37 s. S. 209) Mausfeld, Rainer: „Wahrnehmungspsychologie“, in: Schütz, Astrid, Selg, Herbert et al. (Hg.): Psychologie. Eine Einführung in ihre Grundlagen und Anwendungsfelder, 3. Auflage, Verlag Kohlhammer, Stuttgart 2005

38 Muench, M. und Bromundt, V.: „Light and Chronobiology: Implications for Health and Disease“, in: Dialogues inClinical Neuroscience Nr. 14(4), S448ff., 2012; oder: Cajochen, Christian: „Alerting Effects of Light“, in: Sleep Med Rev Nr. 11, 2007, S.453-464

chologie im Bereich der Wahrnehmung und die Chronobiologie auf gesundheitlicher Ebene. Die Neuropsychologie kam zu der Erkenntnis, dass für die Wahrnehmung der Dinge und Umwelt nicht die Menge an Licht ausschlaggebend ist, sondern unsere Fähigkeit, äußerliche Reize mit gespeicherten Mustern anzureichern, um Dinge als solche erkennen zu können. 36,37 Die Chronobiologie ist ihrerseits zu der Erkenntnis gelangt, dass ohne Tageslicht unser Biorhythmus völlig durcheinandergerät und gravierende Folgen für die Gesundheit zu erwarten sind. 38 Aus der Perspektive vieler Architekten bedeutet diese Erkenntnis die Einladung und Implementierung des natürlichen Sonnenlichts in Gebäude und Räume. Die noch relativ junge Disziplin des Lichtdesigns versucht hier zwischen Ästhe-

Wie viel Licht brauchen wir

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tik und Technik so zu vermitteln, dass sie nicht mehr als getrennte Aspekte gesehen werden, sondern als zusammenhängende und sich gegenseitig beeinflussende Kraftfelder, die nicht nur das messbare Licht sondern auch, und vor allem, das spürbare Licht verbessern sollen. Das Ziel ist hierbei die Übertragung von dynamischen Beleuchtungskonzepten zu Lichtszenarien, um auf die Atmosphäre, und damit auch auf das physische und psychische Wohlbefinden, gezielt positiv einwirken zu können. Dieses Vorhaben steckt, sowie die zugrundeliegende Wissenschaft, noch mehr oder weniger in den Kinderschuhen.

Paul W. Schmits formulierte es treffend: „Das Design hinkt der technischen Entwicklung hinterher. Tradierte Leuchtenformen im Innenund Aussenraum leben in LED-Produkten weiter.“ 39 Doch die gesunde Beleuchtung von Innenräumen und Arbeitsplätzen ist nur die halbe Geschichte. Die Nacht ist für die positiven Auswirkungen des Lichts ebenso wichtig wie das Licht selbst. Sie stellt die innere Uhr auf „Null“ und steuert den zirkadianen Rhythmus. Diese „innere Uhr“ steuert das Nervensystem, innere Organe und den Stoffwechsel. Schon bei gesunden Menschen ist dieser Rhythmus sehr empfindlich. (VDN) Die Frage, wie viel Licht man braucht, ist also hinfällig. „War das 20. Jahrhundert eine Epoche der Quantität, geprägt von dem unaufhörlichen Wunsch nach Wachstum, so scheint man sich im 21.

Jahrhundert also auf die Qualität des Lichtes zu besinnen.“40

Gibt es rechtliche und normative Grundlagen für die Lichtmenge?

In der Tat gibt es Nationale und Europaweite Normen, die Mindestwerte für Strassen, Plätze und Fussgängerzonen vorschreiben. Die Norm, die für die Planung von öffentlicher Beleuchtung in europäischen Staaten herangezogen wird, ist die EN 13201. Bestehend aus vier umfangreichen Teilen kann hier nur auf die Grundzüge eingegangen werden, die die Grundprinzipien verdeutlichen. Die Vorschriften der Norm legen bestimmte Helligkeiten und Ausleuchtungen fest, die von der Nutzung der Fläche abhängig ist. Der Norm entsprechend ist eine Strasse so zu beleuchten, dass die Geschwindigkeit des Hauptnutzers und das mittlere Verkehrsaufkommen die Basis der mittleren

39 Schmits, Paul W.: „Ist das schon alles?“, in: „Leuchtende Zukunft – wie die LED die Welt und das Design verändert“, Design Report Nr. 2, 2016, S. 30f.

40 Kugler, Jolanthe: „Leuchtende Zukunft?“ in Vitra Design Museum: Lightopia, 2013, S. 15

68 Normative Grundlagen Leuchtdichte bilden (Leuchtdichte wird in Candela pro Quadratmeter gemessen). Auf größeren Flächen, wie Kreuzungen, wird hingegen die horizontale Beleuchtungsstärke (in lux gemessen) als Referenzwert herangezogen. Weiterhin sollte die Beleuchtung einer Strasse gleichmäßig sein, sodass die Unterschiede zwischen den hellsten und den dunkelsten Stellen ein gewisses Maß nicht überschreiben. Tatsächliche Werte liegen, am Beispiel einer Einkaufsstrasse (Beleuchtungsklasse „CE1“), bei einer Mindest-Beleuchtungsstärke von 50 lux. Strassen, die wesentlich kleiner sind, unterliegen einer Mindestanforderung von 7,5 lux (Beleuchtungsklasse „CE5). Während alle in der EN 13201 vorgeschriebenen Richtwerte eine Untergrenze beschreiben gibt es noch keine Normen, die auch eine Obergrenze fordern. Abgesehen von nationalen und lokalen Normen, die die europäische ergänzen oder spezifizieren, bleibt abzuwarten, ob die Erkenntnisse der Erforschung von nichtvisueller Lichtwirkung und den gesundheitlichen Schäden neue politische und normative Reglements hervorbringen.

Welche Probleme hat die fehlende, weitere Anpassung an den Kontext hervorgebracht?

Energieproduktion war immer mit Industrie verbunden, also ausserhalb der Städte. Um die Beleuchtung mit Strom versorgen zu können wurde ein Netz etabliert, an das alles angeschlossen wird. Doch was ist, wenn, wie 2014 der Sturm über New York, das Netz zusammenbrechen lässt? „Fällt der Strom aus, so bricht in der heutigen Kommunikations- und Dienstleistungsgesellschaft das gesamte urbane Leben zusammen.“ 41 Dezentralisierung und somit auch eine Unabhängigkeit vom Grid sollten in der Planung aktiver Infrastruktur eine grosse Rolle spielen. Strom kann heute geruchs- und geräu 41 Kugler, Jolanthe: „Licht für das 21. Jahrhundert“ in: Vitra Design Museum: Lightopia, 2013, S. 35

schlos überall produziert werden. Ob sensitive Pflastersteine, Solarpaneele auf den umliegenden Dächern oder Windräder, der Strom muss

Anpassungsfehler

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nicht ausschliesslich zentral in das Netz gespeist werden - ganz im Gegenteil. Für die ersten Stunden eines Sturms, der seine Gewalt an neuralgischen, zentralen Punkten ausserhalb der Stadt auslässt, in denen noch Menschen auf den Strassen unterwegs sein könnten, muss noch eine (Not)Beleuchtung gestellt werden, damit zunächst

der Weg in die „Sicherheit“ nicht selbst zur Gefahr wird. Diese Form von Sicherheit kann durch permanent und sicher generierter Energie gestellt werden oder von gespeicherter Energie, die nur im Notfall abgerufen wird. Stromspeicher in jeder Instanz könnten so die individuelle Stromversorgung sicherstellen und, unabhängig vom Grid, Licht zur Verfügung stellen. Mit LED-Notbeleuchtung reicht das für die ersten Stunden aus, wenn nicht sogar länger, da LEDs sehr sparsam und dennoch hell eingesetzt werden.

70 Lichtverschmutzungsforschung Wie weit ist die Erforschung der Folgen der Lichtverschmutzung?

Den Astronomen ist die Lichtverschmutzung schon lange ein „Dorn im Auge“. Sie begeben sich an immer entlegenere Orte, um ihrer Arbeit nachgehen zu können. Die aktive Umstellung der Lichtinstallationen und öffentliche Beleuchtungen ist, aufgrund der schlechten Energiebilanzen der alten Leuchtmittel, im Gange, doch wurden die die negativen Auswirkungen von zu viel Licht auf Mensch und Natur erst später in den Fokus eines Forschungsbereiches gezogen. Die relativ junge Disziplin der Erforschung der nichtvisuellen Lichtwirkung, beziehungsweise der Folgen von zu viel Licht (Lichtverschmutzung), wurde durch den Fund eines bisher unbekannten Fotorezeptors im Auge des Menschen angeregt und brachte tiefere Einsichten in die Effekte von Lichtspektren auf den Menschen während der Nacht. 42,43,44,45 Diese und andere Studien mögen für einen über diese Thematik nicht informierten Menschen abwegig erscheinen, doch ist in jeder von Infrastruktur durchzogenen Gegend künstliches Licht vorhanden. Um es mit anderen Worten zu beschreiben; selbst der Besuch bei Verwandten auf dem Land ist nur ein kleiner, diffuser Einblick in die Welt ohne Lichtverschmutzung. In dem ersten Atlas der Helligkeit des nächtlichen Himmels ist es aus Zahlen lesbar. Cinzano, Falchi und Elvidge, die einen tieferen, detaillierteren Einblick in die Lichtverschmutzung wagten, beschreiben mit ihrem Atlas unglaubliche Licht-Dunkel-Verhältnisse. Mehr als 60% der Weltpopulation lebt unter von Licht verschmutztem Himmel. In Europa und den USA sind es sogar 99%. In Flächen bedeuten diese Fabelzahlen ein Fünftel der Landmasse ist von Lichtverschmutzung betroffen. 46 Es ist für einen Bewohner einer größeren europäischen Stadt also nicht verwunderlich die Problematik nicht zu kennen – wir kennen es nicht anders. Welche Erkenntnisse wurden in der Erforschung der Auswirkungen auf Krankheitsbilder erlangt?

Der zirkadiane Rhythmus ist eine empfindli 42 (für 43-45 s.S. 209f) Berman, S.M., Clear, R.D.: „Past visual studies can support a novel human photoreceptor“, 2008, Light Eng. 16 (2), 88e94

46 Cinzano, P., Falchi, F., Elvidge, C.D.: „The first world atlas of the artificial night sky brightness“, 2001, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 328, 689e707. 0035e8711

che und durch Licht gesteuerte Instanz, die im Körper, unter anderem, den Hormonhaushalt steuert. Das Zirbeldrüsenhormon Melatonin wird, durch die Signale der im Auge befindlichen Ganglienzellen, in dunklen Perioden (Nacht) ausgeschüttet – wir werden müde. In hellen Perio-

Ursachen der Lichtverschmutzung

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den (Tag) wird es unterdrückt und somit der Wachzustand erzeugt.

Wenn dieser Mechanismus durch zu viel Licht zum falschen Zeitpunkt aus dem Rhythmus gebracht wird, kann es zu Schlafstörungen, Stoffwechsel- und Aufmerksamkeitsstörungen und Schwächung der Leistungsfähigkeit kommen. 47,48,49,50,51

350

400

450

500

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Wellenlänge und Farbe

Worauf weist die Forschung hin? Was sind die Ursachen?

Erkenntnisse der Forschung zeigen, dass die grösste Verschmutzung von den Lampen direkt ausgeht. In etwa 75% der künstlichen Him-

25%

75%

indirektes Licht direktes Licht

melserhellung kommen von den Lichtpunkten und nur 25% von der Reflektion ihres Lichts an Objekten. 52 Besonders kurzwelliges, blaues Licht wird in der Atmosphäre stärker von Luftteilchen gestreut als langwelliges, rotes Licht. (Deswegen erscheint der klare Taghimmel blau) Leuchtmittel mit hohem Blauanteil sollten daher für die Beleuchtung des öffentlichen Raumes vermieden werden, da die Abstrahlung stärker in der Atmosphäre gebrochen wird und so die Lichtverschmutzung verstärkt. 53 Daraus lässt sich der Schluss ziehen, dass abwärts gerichtetes, warmweisses Licht mit einem geringen Blauanteil die Lichtverschmutzung effektiv vermindern könnte.

Diese Farbtemperatur, warmweiss, wird in Kelvin gemessen, einer Einheit, der auch die Lichtstimmung zugeordnet wird. Lichtstimmung setzt sich aus der vom menschlichen Auge wahrgenomme-

Grafiken: Bernhard, Klaus et al.: „Leitfaden Besseres Licht – Alternativen zum Lichtsmog“, Herausgeber Amt der Oö. Landesregierung, 2013

47 (für 48-51 s.S 210) Glickman, G., Levin, R., Brainard, G.C.: „Ocular Input for human melatonin regulation: Relevance to breast cancer“, 2002, Neuroendocrinol. Lett. 23 (suppl 2), 17e22

52 Falchi, F.: „Campaign of sky brightness and extinction measurements using a portable CCD camera“, 2011, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 412, 33e48

53 Bernhard, Klaus et al.: „Leitfaden Besseres Licht – Alternativen zum Lichtsmog“, Herausgeber Amt der Oö. Landesregierung, 2013, S. 24

72 Wo ist es am Schlimmsten? nen, wellenlängenabhängigen Gewichtung und der wellenlängenabhängigen Variation der Intensität der Lichtquelle zusammen. Bei dem Vergleich der Farbtemperatur verschiedener Lichtquellen spricht man also von Werten wie 6000K oder 4000K. Das warmweisse Licht, dass den Forschungserkenntnissen zufolge der Lichtverschmutzung am effektivsten entgegenwirkt findet sich bei circa 3000K wieder.

9300 K

6300 K

5000 K

3000 K

Farbtemperatur und Stimmung

Wo ist es am schlimmsten?

Die Ersten, denen die zunehmende Lichtverschmutzung das Handwerk legt, waren die Astronomen. Sie haben mittlerweile ein Netzwerk an Lichtschutzgebieten etabliert und Karten, in denen Lichtverschmutzung und von Licht befreite Gegenden verzeichnet sind.

Was kann man gegen Lichtverschmutzung tun?

Lichtverschmutzung ist theoretisch leicht zu beheben, doch liegen dem Vorhaben zunächst ein paar normative soziologische Steine im Weg. Wenn man allerdings zu einem Punkt gelangt, an dem Stadtplaner, Licht- und Leuchten Designer und die (interessierten) Anwohner einer Stadt an einem Tisch sitzen und zusammen die Beleuchtung des Lebensraumes planen, kann man folgende Punkte in die Planung

Grafik: Bernhard, Klaus et al.: „Leitfaden Besseres Licht – Alternativen zum Lichtsmog“, Herausgeber Amt der Oö. Landesregierung, 2013

54 Bernhard, Klaus et al.: „Leitfaden Besseres Licht – Alternativen zum Lichtsmog“, Herausgeber Amt der Oö. Landesregierung, 2013, S. 25

mit einbeziehen, um die Lichtverschmutzung zu minimieren / eliminieren.

1. Komplett abgeschirmte Lichtpunkte: Komplette Abschirmung bezieht sich auf den Austrittswinkel des Lichts, der nie höher, wenn überhaupt bis dorthin, als die Horizontlinie reicht.

Wo ist es am Schlimmsten?

73

Die Karten entstammen der Seite http://darksitefinder.com. Die Darstellung der Lichtverschmutzung übernehmen hier die hellen Flächen. Die grünen Spots sind die am schlimmsten verschmutzten Gebiete.

74 Wo ist es am Schlimmsten?

Diese Karten entstammen der Seite http://www. lightpollutionmap.info. Die Darstellung der Lichtverschmutzung übernehmen auch hier die hellen Flächen, wobei zu beobachten ist, dass die hier dargestellten Flächen deutlich differenzierter sind.

Wo ist es am Schlimmsten?

75

Bei der weiteren Betrachtung anderer Regionen des Planeten wird sichtbar, wie sehr unser Leben sich in die Nacht hinein ausbreitet und in welchem Ausmaß.

Zum Vergleich. Süd Korea und Japan 1, Die Region Shanghai 2, Die Vereinigten Staaten von Amerika 3.

76 Was kann man tun?

2. Limitierung der Lichtfläche: Die Beleuchtung des öffentlichen Raumes sollte an einen Zweck gebunden sein. Wenn eine Fläche nachts benutzt wird und Helligkeit braucht, sollte auch nur diese Fläche beleuchtet werden. Jegliche Abstrahlung und diffuse Lichtflächen ausserhalb der gewünschten Lichtzone können lichtlos bleiben.

Dies ist nicht nur eine Verkleinerung der Lichtaustrittsfläche durch präzisere Armaturen, sondern auch durch die, 135°

135°

im Punkt eins, beschriebene Methode erreichbar (Abschirmung). In genauen Zahlen spiegelt sich das in einem Lichtkegel wieder, der einen Winkel

90°

90°

von 90 Grad (von der vertikal nach unten gerichteten Achse) nicht überschreiten sollte.

45°

45° 0°

3. Überflüssiges Licht eliminieren: Wie viel Licht brauche ich wirklich? Diese Frage beruht auf einem Prozess der Annäherung, der mit der Umstellung auf intelligentes Licht einhergehen kann. Die Frage soll den bewussten Umgang mit

der Lichtmenge schärfen und den Nutzer auf die Verwendung der minimal für die Aufgabe benötigte Lichtmenge bringen.

4. Licht ausschalten, wenn es nicht gebraucht wird: Es ergibt Sinn das Licht in einem Raum auszuschalten, der nicht in Benutzung ist.

Hält man sich nicht in einem Raum auf, sogar über einen Zeitraum von Stunden, wäre die Beleuchtung des Raumes überflüssig. In der Beleuchtung des öffentlichen Raumes sind diese Optionen selten, wenn überhaupt, gegeben. (Hauptsächlich aus Gründen der Bereitstellung von Sicherheit und Einhaltung von Richtlinien) 5. Obergrenzen für installierte Lichter: Eine übergreifende Limitierung des jährlichen Anstiegs der Beleuchtung sollte als Grundlage für regionale und lokale Netze. Ein 1%iger Anstieg pro Jahr könnte in Folgejahren sogar zu einer Stagnation evolvieren und schliesslich zu einer Reduktion.

55 Falchi, Fabio, Cinzano, Pierantonio, Elvidge, Christopher D., Keith, David M., Haim, Abraham:„Limiting the impact of light pollution on human health, environment and stellar visibility“, 2011, in: Journal of Environmental Management 92, 2714e2722, Elsevier Ltd

Wie im Abschnitt über die Ursachen beschrieben birgt die Kontrolle und Definition der Lichtquelle das grösste Potential für die Bekämpfung der Lichtverschmutzung, doch da Flächen immer leicht bis stark reflektieren können, wenn

Zukunft braucht Herkunft

77

sie nass sind besonders stark, ist auch dies ein Punkt, mit dem sich die Planung des öffentlichen Raumes auseinandersetzen sollte. Es ist stark im Feld der Materialentwicklung angesiedelt, das in dieser Arbeit nicht adressiert wird, doch um die hier beschriebenen Maßnahmen zur Reduzierung der Lichtverschmutzung einordnen zu können muss auch die Wirkstärke Dieser aufgezeigt werden.

Ein weiterer, wichtiger Aspekt, der im Gesamtbild der Beleuchtung, die den öffentlichen Raum beeinflusst, adressiert werden muss, ist Werbung und Objektbeleuchtung. Die Rede ist von Schaufensterbeleuchtung, Plakat- und Littfasssäulenbeleuchtung, hinterleuchteten Werbeplakaten und Grundstücks- bzw. Hausbeleuchtungen. All diese, den öffentlichen Raum erleuchtenden, aber nicht als öffentliches Gut bereitgestellten, Beleuchtungen müssen den Richtlinien der Lichtverschmutzungsbekämpfung unterworfen werden. Hier sind politische und stadtplanerische Reglements und Vorgaben gefragt, da diese Art von Licht in den verschiedensten Formen verwendet wird und nicht mit einer gestalteten Lösung zu verbessern ist.

„ZUKUNFT BRAUCHT HERKUNFT“

Wie wurde vor diesen Erkenntnissen mit der Beleuchtung umgegangen?

Wir befinden uns nun an einem Punkt, der nicht von einen auf den anderen Tag herbeigeführt wurde, sondern dessen Entstehungsgeschichte länger als die moderne, öffentliche Beleuchtung ist. Es ist schwer sich in eine Situation im Stadtkontext hineinzuversetzen, in der erst durch die eigene Taschenlampe, die Fahrradlampe oder das Licht des Handys künstliches Licht erscheint. Erst im Kontext der industrialisierten Gesellschaft etablierte sich die Grundstruktur der heute bekannten, an ein Netz gebundenen, Lichtinfrastruktur. Da damals die durchschnittliche, im öffentlichen Raum installierte, Lichtinfrastruktur eine geringere Hellig-

Zitat Reinhardt, Ulrich und Popp, Reinhold: „Die Zukunft der Zukunftswissenschaft“, in: „Zukunft. Deutschland im Wandel – der Mensch im Mittelpunkt“, Stiftung für Zukunftsfragen, Lit Verlag, 2015, S.19

78 Geschichte der Beleuchtung keit ausstrahlte, war der Wunsch nach mehr Licht verständlich, doch nun sind wir an einem Punkt angekommen, an dem mehr Helligkeit keine Verbesserung der Lebensqualität mit sich führen würde, sondern eine Verschlechterung. Der Paradigmenwechsel von „mehr ist immer besser“ hin zu „nicht mehr, sondern besser“, birgt die scheinbar unüberwindbare Hürde, sich von der Expansion und Vermeh-

rung zu verabschieden. Eine ähnliche Reform (Revolution) wäre auch in anderen Bereichen der Gesellschaft nötig, doch wird auch hier an Problem-Verlagerungsmaßnahmen innerhalb des Systems gearbeitet und nicht an der Lösung. Auch die Lichterzeugung unterlag (unterliegt) also dem grundsätzlichen Wunsch nach „Mehr“.

Geschichte der Beleuchtung

79

„IN LÄNDLICHEN GEGENDEN DEUTSCHLANDS GAB ES BIS IN DIE 1980ER JAHRE HAUSHALTE OHNE STROM UND DAMIT OHNE ELEKTRISCHES LICHT.“

Wie lange gibt es die öffentliche Beleuchtung schon?

Wenn man bedenkt, dass in ländlichen Gegenden Deutschlands noch in den 80er Jahren Haushalte ohne Strom, und somit auch ohne elektrisches Licht, lebten 56 könnte man schlussfolgern, dass die flächendeckende Beleuchtung des öffentlichen Raumes ebenfalls relativ jung ist. Doch die Ausnahmen bestimmen die Regel. Tatsächlich sind die ersten Anfänge der künstlichen Beleuchtung des öffentlichen Raumes am Anfang des 19. Jahrhunderts zu finden. 57 (Eine Zusammenfassung dieses Exkurses in die Anfänge der künstlichen Beleuchtung ist auf Seite 88 zu finden.)

56 (u. Zitat) Binder, Beate: „Elektrifizierung als Vision. Zur Symbolgeschichte einer Technik im Alltag“, 1999, Tübinger Vereinigung für Volkskunde, Tübingen, S.9

57 Schivelbusch, Wolfgang: „Lichtblicke. Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert“, 2004, Fischer Taschenbuch Verlag, S. 31

80 Geschichte der Beleuchtung Historischer Ausflug: das künstliche Licht 58 Von der Flamme zur Glühbirne. Wo hat die künstliche Beleuchtung ihren Ursprung? „Das künstliche Licht hat seinen Ursprung im Feuer. […] Die drei grossen Kulturleistungen des Feuers für die frühe Menschheit sind das Kochen, das Heizen und das Leuchten. […] Was sich zuerst aus dem Gesamtverband löste, war die Beleuchtung.“ S. 12f

Das Lagerfeuer: hell glühende

Die Kerze: Verfeinerung der

Die Fackel: Trennung von

Holzscheite wurde zur Beleuchtung

Fackel („Der Docht bedeutete in

Holzscheit und Brennmaterial

abseits des Feuers genommen

der Entwicklungsgeschichte der

(Pech oder harz)

künstlichen Beleuchtung eine ähnliche Revolution wie das Rad in der Transporttechnik“ S. 14 )

58 Alle auf dieser und der folgenden Doppelseite zitierten und referenzierten Angaben entstammen: Schivelbusch, Wolfgang: „Lichtblicke. Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert“, 2004, Fischer Taschenbuch Verlag

Geschichte der Beleuchtung

81

1773

1783

1802

Flachdocht: Vergrößerung

Argand-Lampe: mechanisch

Thermolampe

der Flamme – mehr Licht

verstellbarer Docht (Urform der Glühbirne des 20. Jahrhunderts)

82 Geschichte der Beleuchtung

1805

1870

Gaslicht: Erste Anlage in Baum-

Bogenlicht: Lichtbogen

wollfabrik in Manchester

zwischen zwei Kohlestäben

(„Hell wie der Tag“, „Eine künstliche Sonne“, „Blendend weiss“, „Das Gaslicht ist zu rein für das menschliche Auge, und unsere Enkel werden blind werden.“ S.45)

59 Bryan, George S.: „Edison. The man and his work“, 1926, London/New York, S.111

Geschichte der Beleuchtung

83

1881

1886

Die Glühbirne: Glühender Draht

Gasglühlicht: letztes Aufbäu-

in Glaskugel „Tatsächlich ist das

men der Technologie, anstelle

elektrische Glühlicht Edisons,

der Flamme glüht, ähnlich wie

wenn man näher hinsieht, nichts

bei der Glühbirne, ein Drahtkos-

anderes als eine planmäßig durch-

tüm anstelle einer Flamme

geführte Imitation des Gaslichts durch das elektrische.“ S.60 , „Edisons Ziel: Exakte Imitation dessen, was Gas geleistet hat, um Gaslicht durch elektrisches zu ersetzen.“ 59

84 Geschichte der Beleuchtung Rückblickend ist zu erkennen, dass man sich bei der Entwicklung neuer Technologien auf Qualitäten alter Technologien besann und versuchte, durch neue Technologien, nur die Defizite auszumerzen und nicht mehr Licht zu erzeugen!! Nicht mehr, sondern besser war das Ziel! Woher kommt denn die Motivation alles immer heller beleuchten zu wollen?

In welchem Kontext wurde die künstliche, öffentliche Beleuchtung entwickelt?

Die Entwicklung der künstlichen Beleuchtung des öffentlichen Raumes ist stark von den damaligen technologischen Neuerungen abhängig und sehr von ihnen beeinflusst worden. Dennoch ergaben die gesellschaftlichen Wandel der Epochen neue Anforderungen und liessen den Fortschritt des künstlichen Lichts erst zu. Während noch im Mittelalter das allabendliche Ritual des Abschottens und Verriegelns die Sicherheit vor dem lauernden Ungewissen in der Dunkelheit bot etablierte sich auf der Strasse eine Fackelpflicht. Wer keine Fackel bei sich trug führte nichts Gutes im Schilde. Aus dieser Zeit stammt auch die Verbindung der Beleuchtung zur Polizei, die noch bis Ende des 18. Jahrhunderts bestand. Die ersten Anfänge der fest installierten Beleuchtung finden sich im 16. Jahrhundert in Form von Laternen, die jeder an seinem Haus zu befestigen hatte. Damals waren dies allerdings eher Positionsleuchten, die den Verlauf der Strasse verdeutlichten, nicht aber wesentlich erhellten. Es war eine Erweiterung der Fackelpflicht, die 1551 vom Pariser Parlament geregelt wurde. „Während der Monate November, Dezember und Januar jeden Abend vor sechs Uhr eine Laterne unter dem Fenstergesims des ersten Stocks so gut sichtbar auszuhängen, dass die Strasse genügend Lichtschein erhält.“ S.84 Aus dieser Struktur entsprang die erste, von Hauswänden gelöste, Strassenbeleuchtung zur Ordnung und Kontrolle der Strasse im späten 17. Jahrhundert, die eine Initiative des Alle auf dieser Seite zitierten und referenzierten Angaben entstammen: Schivelbusch, Wolfgang: „Lichtblicke. Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert“, 2004, Fischer Taschenbuch Verlag

absolutistischen Staates war. S.85 Aber auch diese Beleuchtung war mit der heutigen nicht vergleichbar. Aus Überlieferungen geht hervor, dass zur tatsächlichen Wegbeleuchtung mietbare

Geschichte der Beleuchtung

85

Fackelträger dienten, die individuell den Weg des „Mieters“ ausleuchteten. S.90 Interessant ist, dass die Beleuchtung den größten Einzelposten (15 Prozent) des Polizeibudgets einnahm. S.98 Mit Licht wurde zwar Sicherheit geschaffen, doch unterlag diese Sicherheit immer den natürlichen Lichtverhältnissen, die an sich manchmal genug Helligkeit produzierten.

„DIE STRASSENLATERNE, DIE DIE GANZE NACHT HINDURCH UND DAS GANZE JAHR ÜBER GLEICHMÄSSIG LEUCHTET, IST EINE NOCH KEINE HUNDERT JAHRE ALTE ERRUNGENSCHAFT.“ „Die Strassenlaterne, die die ganze Nacht hindurch und das ganze Jahr über gleichmäßig leuchtet, ist eine noch keine hundert Jahre alte Errungenschaft. Vom Ende des 17. Bis zum Ausgang des 19. Jahrhunderts war die öffentliche Beleuchtung noch ganz in die natürlichen Lichtverhältnisse eingebettet. In den Sommermonaten wurde sie auf wenige Stunden reduziert oder fiel sogar ganz aus, wie in den ersten Jahren in Paris, wo lediglich von Ende Oktober bis Anfang April geleuchtet wurde. Bei Mondschein verzichtete man ebenfalls darauf. „Wenn das große Licht, welches die Nacht regiert, die Strassen hinreichend beleuchtet, so ist es überflüssig, die Laternen anzuzünden“, heißt es in Künitz‘ „Ökonomisch-technologischer Encyclopädie“, und weiter: „Da aber das Mond-Licht bald stark bald schwach leuchtet, bald früh, bald spät erscheint, so muß man sich allerdings nach diesen Veränderungen richten, und daher das Jahr hindurch die Zeiten bestimmen, wann die Laternen angezündet und ausgelöscht werden.“ Das geschah mit Hilfe von Leuchttabellen, die für jeden Monat die genauen Zeiten des Sonnenaufgangs und Untergangs sowie des Mondscheins berechneten. Aufgrund dieser Angaben erteilte dann die Polizei ihre detaillierten Leuch-

Alle auf dieser Seite zitierten und referenzierten Angaben entstammen: Schivelbusch, Wolfgang: „Lichtblicke. Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert“, 2004, Fischer Taschenbuch Verlag

86 Geschichte der Beleuchtung tanweisungen, wie die folgende aus dem Jahre 1719, in der einem Pariser Distrikt-Kommissar auch die Größe der an verschiedenen Tagen zu verwendende Kerzen vorgeschrieben wird: „Am 1. Dezember wird eine Halbkerze (1/8 Pfund) angesteckt. Vom 2. Bis einschließlich 21. Dezember brennen Ganzkerzen (1/4 Pfund). Am 22. Und 23. Wird nicht geleuchtet.

Am 24., dem Vorabend der Weihnacht, wird mit zwölfpfündigen Kerzen geleuchtet. Vom 25. Bis zum 27. Dezember entfällt die Beleuchtung. Am 28., 29. Und 30. Werden Halbkerzen angezündet, und am 31. Eine Ganzkerze.“ S.91f Die Beleuchtung am natürlichen Licht auszurichten ist eine sehr sparsame und logische Idee. Zu den damaligen Zeiten wurde weitaus mehr vorgeschrieben, das heute, in unserer 24-Stunden-Gesellschaft, nicht mehr zeitgemäß ist, doch sind die Grundgedanken dahinter durchaus verwendbar und wünschenswert.

Die zunehmende Lösung der künstlichen Beleuchtung vom Tageslicht kam schleichend, fast zögernd, doch stetig. Zunächst verringerte man den Abstand von den Laternen, die bei kürzeren Strassen nur am Anfang und Ende standen, bei Längeren wurde noch eine in die Mitte gestellt, auf circa 20 Meter. S.92 Selbst die Verkürzung des Abstandes brachte, mit den Lichtquellen der Zeit, keine gleichmäßige Leuchtdichte, sondern eher eine „sichtbare Dunkelheit“. S.95 Erst das technische Aufrüsten durch Linsen und Reflektoren, wobei Reflektoren deutlich überwogen, brachte die Umschwung von Positionslichtern zu Scheinwerfern. Aus heutiger Sicht überraschend wurden aufgrund dieser Neuerung, und der Weiterentwicklung der Lichtquelle selbst, die Abstände der Laternen wieder vergrößert. Die neuen Lampen mit Reflektoren wurden Alle auf dieser Seite zitierten und referenzierten Angaben entstammen: Schivelbusch, Wolfgang: „Lichtblicke. Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert“, 2004, Fischer Taschenbuch Verlag

auf einen Abstand von 60 Metern aufgestellt, da sie auf diesem Abstand die selbe Lichtausbeute der vorigen Generation erbrachten. S.96 Wie hell dies wirklich war, ist schwer zu sagen, doch ist

Geschichte der Beleuchtung

87

die Institution der Fackelträger bis ins frühe 19. Jahrhundert ein Indiz dafür, dass es mit der heutigen Helligkeit noch nicht zu vergleichen war.

Erst das späte 19. Jahrhundert brachte mit der industriellen Lichtproduktion der öffentlichen Beleuchtung die Strassen-Erhellung, die wir heute kennen, nicht in der Intensität, doch flächendeckend. Über den Verlauf der Entwicklung lässt sich erkennen, dass an eine Korrelation von Sicherheit und Helligkeit, beziehungsweise Moral und Helligkeit, geglaubt wurde (wird). Das diese Korrelation ein absehbares Ende hat ist klar. Blendende Helligkeit macht uns nicht zu Engeln und absolute Dunkelheit nicht zu Mördern. Abgesehen davon, dass der geglaubte Zusammenhang schon in einer Studie widerlegt wurde (s. Kapitel „Einführung“, S. 27), bringt diese Verbindung noch andere Eigenschaften mit sich, die am besten von Jules Michelet, 1845, in Worte gefasst wurden: „Diese neuerbauten großen Hallen, die von gleißendem Licht durchflutet sind, peinigen das an die dunklere Behausung gewöhnte Auge.

Hier gibt es kein Dunkel, in das sich der Gedanke zurückziehen, keinen schattigen Winkel, in dem die Einbildungskraft ihren Träumen nachhängen kann. In dieser Beleuchtung ist keine Illusion möglich. Unaufhörlich und unbarmherzig gemahnt sie an die Realität.“ S.128

Alle auf dieser Seite zitierten und referenzierten Angaben entstammen: Schivelbusch, Wolfgang: „Lichtblicke. Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert“, 2004, Fischer Taschenbuch Verlag

88 Evaluation der Entwicklung Zusammenfassend kann man sagen, dass sich die Beleuchtung aus dem Privaten in die Öffentlichkeit ergoss und am Leben der damaligen Gesellschaft entwickelt wurde. Sie wurde nicht den weiteren gesellschaftlichen Veränderungen angepasst und ist somit ein Relikt aus der Vergangenheit, dass nur durch technologische Generationswechsel erneuert wurde.

Interessante Praktiken, wie die Ausrichtung der Beleuchtung anhand von natürlicher Lichtstärke (längere Tage, kürzere Tage, Vollmond, Neumond), die sich damals in Leuchttabellen manifestierte, oder die Mietbaren Fackelträger, die Kunden für einen kleinen Obolus mit der Fackel den Weg leuchteten, sind mit heutigen Technologien durchaus wieder möglich. Die Beleuchtung am natürlichen Licht auszurichten ist eine sehr sparsame und logische Idee. Zu den damaligen Zeiten wurde weitaus mehr vorgeschrieben, das heute, in unserer 24-Stunden-Gesellschaft, nicht mehr zeitgemäß ist, doch sind die Grundgedanken dahinter durchaus verwendbar und wünschenswert. Wie sich ein persönliches Licht und eine adaptive Beleuchtung anfühlt wird im Folgenden noch geneauer untersucht, um die Gültigkeit des „Fackelträgers“ in der Gegenwart zu prüfen.

Evaluation der Entwicklungï&#x20AC;´

89

90 Strassenbeleuchtung heute Wie ist die Strassenbeleuchtung heute aufgebaut?

Um die Infrastruktur der Beleuchtung besser verstehen zu können wohnte ich einem Austausch bei, bei dem eine kleine, alte Strassenlampe komplett ausgetauscht werden sollte. Das bedeutet, dass nicht nur die alte Lichtquelle mit LED-Technologie getauscht wurde, sondern auch der Pfahl. Es war deutlich zu erkennen, das selbst für einen Lichtmast ohne betoniertes Fundament der Aufwand unverhältnismäßig hoch war. Die Anatomie der Strassenlaternen von heute lässt sich in wenige Bestandteile aufteilen. Die einzigen elektronischen Bestandteile sind die Anschlüsse am unteren Teil des Mastes und die Lichtquelle am Oberen. Dazwischen befindet sich nur der die Höhe (den Abstand zum Boden) stellende Mast.

Streulicht

Kernlichtkegel Mensch

Service

Abstand zum Pfeiler

Lichtquelle

Streulicht

Gesamthöhe

Abstand zum Boden

Lichtquelle

Service

Strassenbeleuchtung heute

91

92 Thema der Seite Lichtmasten heute In jeder Stadt, hier in Berlin, finden sich aktive Baustellen und ausrangierte Infrastruktur, die die Umständlichkeit und den Aufwand verdeutlichen, der mit einem einfachen Austausch einhergeht. Rechts eine alte Strassenlampe zur EA-Ausstellung der Muthesius 2016.

Lichtmasten Thema derheute Seite

93

94

Thema derTausch Lichtmast Seite heute

Lichtmast Thema Tausch derheute Seite

95

96

Thema der Seite Armaturen heute

5

2 1

4

3

6

7

Armaturen Thema derheuteď&#x20AC;´ Seiteď&#x20AC;´

97 8

9

11

10

12 13

Die Neuerungen der Strassenbeleuchtung durch LED-Technologie manifestieren sich in flacheren Armaturen, die allerdings immer noch auf Reflektoren angewiesen sind. Dadurch entsteht, trotz neuer Technologie, kein wirklich neues Bild der Strassenbeleuchtung.

98 Positionierung des Lichts Wo könnte die Lichtinfrastruktur, im Dschungel der Infrastrukturen, sonst noch verortet werden?

Aus der Analyse der verschiedenen Optionen von möglicher Positionierung des Lichts geht eindeutig hervor, dass die adaptivste Fläche für die Installation von Licht der Boden ist. Jede andere Position im öffentlichen Raum ist von privaten oder behördlichen Planungen abhängig, die zu weit von der öffentlichen Dienstleistung des Lichts entfernt geplant werden.

Positionierung des Lichtsď&#x20AC;´

99

100 Kontextentwicklung An welchen Kontext wird sie sich noch anpassen müssen?

Megatrend ist mittlerweile ein bekannter Begriff. Erstmals wurde er im Jahre 1982 von John Naisbitt geprägt, der mit seinen Büchern „Megatrends“ und „Megatrends 2000“ die Begriffswelt der modernen Zukunftsforschung prägte. Im Unterschied zu kurzfristigen Trends, wie zum Beispiel in der Mode, oder soziokulturelle Trends, die maximal 5 Jahre Wirkkraft entfalten können, stellen Megatrends die übergeordneten Trends der Veränderung dar. Sie 1950

68,1%

1970

72,3%

1990

73,1%

2015

75,3%

2050

83%

bündeln starke Veränderungskräfte, die auf ökonomischen und soziokulturellen Grundwellen basieren. In der modernen Trend- und Zukunftsforschung verwendet man heute ungefähr 15 Megatrends. Die Namen variieren dabei von Institut zu Institut. 60 Die dieses Projekt betreffenden, beziehungsweise tangierenden, Megatrends ordnen sich alle um die Verbesserung der Lebensqualität

Stadtbevölkerung weltweit

an. Konkret bedeutet dies, dass die Megatrends Mobilität, Individualisierung und Konnektivität den Megatrend Urbanisierung beeinflussen, um

den Megatrend Gesundheit zu erreichen. Aufgefächert sind diese in kleinere Bestandteile, die herauslesen lassen, dass sich die Beleuchtung des öffentlichen Raumes als „Permanent Beta“-Version der „Flexibilisierung“ hingibt, um mit „Individualisierung“, dem „Internet der Dinge“, „Big Data“ und „Energy Grids“ der „Lebensqualität“ ein gutes „Life Design“ zur Verfügung zu stellen.

Trotzdem sich die Automobilität mittlerweile mehr als genug Licht macht wird die Beleuchtung immer noch auf sie ausgerichtet. „Die Städte der Gründerzeit zeichneten sich durch Solidität und Ästhetik aus. […] In jüngerer Vergangenheit jedoch haben umfassende techno Grafik: United Nations, World Urbanization Prospects: the 2005 Revision, United Nations Population Division, Department of Economic and Social Affairs, CD-ROM Edition – Data in digital form (POP/DB/WUP/ Rev.2005), United Nations, New York, 2006

60 vgl. Matthias Horx, Zukunftsinstitut Horx GmbH, 2007

kratische Eingriffe in die Stadtplanung zu zahlreichen Fehlentwicklungen geführt. Sie äußern sich unter anderem in einer übermäßigen Ausrichtung der Stadträume auf den Autoverkehr, in „aus dem Boden gestampften“ Großsiedlungen ohne gewachsene Infrastruktur oder in Stadtrandzonen, die aus rein ökonomischem Blickwin-

Kontextentwicklung

101

kel gestaltet sind (Gewerbeparks).“61 Oftmals wurden in der Planung von Räumen durch Behörden und Unternehmer Top-Down-Konzepte entwickelt, die sich nicht mit dem Leben des jeweiligen Raumes beschäftigt haben. Der Umschwung, hin zu lebenswerten, angenehmen und gemütlichen Orten für das Leben im urbanen Raum, ist allerdings schon erkennbar.

Wie zum Beispiel die Städte Amsterdam, Oslo und Kopenhagen bereits verkündet haben, werden Stadtzentren und große Bereiche der Stadt autofrei sein, um mehr Platz für Aufenthaltsorte zu schaffen.

Mit Blick auf die von den Vereinten Nationen prognostizierte Stadtbevölkerungsentwicklung und den gesamten Anstieg von Städten mit mehr als einer Million Bewohner ist damit nicht nur dem Lebensraum „Stadt“, sondern auch der Umwelt ein großer Gefallen getan. 62 Es ist also zu erwarten, dass sich die Stadtbewohner vermehrt Flächen aneignen, wie das „Urban Gardening“ und Pop-Up-Events, und dafür eine fähige und adaptive Infrastruktur

benötigen.

Abgesehen von dem Verlangen nach Lebensraum anstelle von Mobilitätsraum beginnt auch die Arbeits-

1900

12

1950

83

2011

500+

welt einen Wandel zu vollziehen. Das Stadtbild ist zunehmend

geprägt

von

Städte mit 1 Mio Einwohner

in Cafés arbeitenden Menschen, die ihren Büroräumen entflohen sind. Um auch die Arbeitende Bevölkerung im öffentlichen Raum in adäquaten Gegebenheiten auffangen zu können, muss eine vernetzte Infrastruktur vorhanden sein, die sich an der prominenten Position der Strassenlampen bestens verorten kann, um die beste Abdeckung zu generieren. „Bereits heute wohnen weltweit mehr als die Hälfte der Menschen in städtischen Lebensräumen, in zwei Jahrzenten werden es knapp 60 Prozent sein. Eine besonders große Rolle spielen zukünftig die riesengroßen Gigacitys mit einer Bevölkerung von 20 bis 50 Millionen Einwoh-

Grafik: United Nations, World Urbanization Prospects: the 2005 Revision, United Nations Population Division, Department of Economic and Social Affairs, CD-ROM Edition – Data in digital form (POP/DB/WUP/ Rev.2005), United Nations, New York, 2006

61 Frey, Oliver: „Die Stadt von morgen“, in: „Stadt der Zukunft. Modernes Leben in urbanen Zentren“, Spektrum der Wissenschaft. KOMPAKT, 09.10.2015, S. 5

62 United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2014). World Urbanization Prospects: The 2014 Revision, CD-ROM Edition

102 ï&#x20AC;³Kontext-Trends Letztes Jahrhundert

Dieses Jahrhundert

Kontextentwicklung

103

nern.“63 Obwohl sich die Rate der jährlichen Urbanisierung in entwickelten Ländern seit 1950 (1,12%) stark reduziert hat (heute 0,27%), ist kein Ende des kontinuierlichen Bevölkerungsstroms in urbane Räume in Sicht. Auch im Zeitraum von 2045-2050, also weit ausserhalb des tatsächlich planbaren Zeitraums, werden noch 0,22 Prozent der Menschen in die Städte wollen. Urbanisierung ist allerdings kein global gleichbedeutender Trend, der überall im selben Maße sichtbar ist, sondern sich, abhängig von der Wirtschaftsstärke und den Standorten der Wirtschaft der jeweiligen Länder, unterschiedlich manifestiert. In Deutschland spiegelt sich dieser Trend in den Wachstumsraten der Städte wieder; die Großen werden größer und die Kleinen werden kleiner. Ein Beispiel; während Berlin und Hamburg seit den 80er Jahren stetig wuchsen sind in Essen und Duisburg kontinuierlich negative Zuwanderungsraten, also Abwanderung, zu verzeichnen. 64 Faktoren, wie die Anbindung der umliegenden Gegenden an eine Stadt, Wirtschaftsstandorte vor den Toren einer Stadt und die auf dem Land zur Verfügung stehenden Services, die vorher nur Stadtzentren beherbergten, ziehen die Bevölkerungsdichte aus den Städten und verteilen sie ins Umland. Trotzdem diese Situation schon heute zu beobachten ist, wird von der generellen, stärker in urbanen Räumen vorzufindenden Bevölkerung ausgegangen. 22 Landflucht entsteht oftmals aus dem Wunsch heraus, dem geschäftigen Treiben, dem Lärm und der 24/7 Gesellschaft zu entkommen. Mit den richtigen Zukunftsbildern in der Stadtentwicklung und -planung haben allerdings auch Städte die Möglichkeit, sich dem Wunsch nach mehr Lebensqualität im Rausch der Gesellschaft zu stellen. Mit zunehmender Bevölkerungsdichte 65 und dem Ziel der umweltfreundlichen Lebensweise ist die Stadt die logische, ökologischste und ökonomischste Organisation von Lebensraum. Services sind einfacher zugänglich und durch die Organisation von Lebensraum auf wenig Fläche wird weniger Natur vom Menschen beeinflusst, vorausgesetzt der Umschwung zu einer nachhaltigen Lebensweise gelingt.

63 Reinhardt, Ulrich und Popp, Reinhold: „Die Zukunft der Städte: Stadt – Land – Flucht?“, in: „Zukunft.

Deutschland im Wandel – der Mensch im Mittelpunkt“, Stiftung für Zukunftsfragen, Lit Verlag, 2015, S.191

64 United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2014). World Urbanization Prospects: The 2014 Revision, CD-ROM Edition

65 vgl. Satterthwaite, David: „How urban is the future?“, in: The transition to a predominantly urban world and its underpinnings, Human Settlements Discussion Paper Series, IIED, 2007, S.65

104 Mobilitäts Priorität BewegungsEffizienz Priorität

Kosten für Infrastruktur

Kraftfelder

105

Welche Kraftfelder tangiert die Beleuchtung des öffentlichen Raumes?

Die künstliche Beleuchtung des öffentlichen Raumes ist den Kraftfeldern dieses Kontextes ausgesetzt und wird sich in Zukunft noch stärker an ihnen orientieren müssen. Der zunehmend im öffentlichen Raum verortete Aufenthalt der Bevölkerung stellt neue Anforderungen. Auch der Wandel der Mobilität, die sich vermehrt von Autobesitzern trennt und öffentliche Verkehrsmittel, Carsharing und das Fahrrad, also eine Multimodalität, fördert, beeinflusst die Entwicklung der Beleuchtung des Aktionsraumes. Es ergeben sich neue Flächenverteilungen, die Akteuren nun mehr (Fussgänger und Fahrradfahrer), beziehungsweise weniger Licht (motorisierter Individualverkehr) zukommen lassen. Direkt an der Strassenbeleuchtung stehen neue Lichttechnologien, Materialentwicklungen und Erkenntnisse der nichtvisuellen Lichtwirkung und warten darauf sich einbringen zu können.

Ökologie

Soziologie Individualisierung

Chronobiologie Neuropsychologie

künstliche Beleuchtung

Urbanisierung

Technologie

Mobilität

106 Projektkontext In welchen Kontext gestalte ich?

Auch wenn die Prognosen der Vereinten Nationen, die Zukunftsbilder der Forscher und die eigenen Erfahrungen in Großstädten dieser Welt sich decken, so wird sich die Stadt der Zukunft nicht als starres Millionenquartier von selbst erstellen, sondern sie will als belebbares Objekt in einer Überganszeit gestaltet werden. So schnelllebig wie die

„DER PLANUNGSHORIZONT DER MEHRHEIT DER DEUTSCHEN (56%) REICHT NICHT WESENTLICH ÜBER EIN JAHR HINAUS.“ Welt zurzeit ist, mit neuen Technologien, die fast täglich herauskommen und dem damit einhergehenden sozialen Wandel, ist die Bezeichnung des Moments, in dem wir leben, als „Übergangszeit“ durchaus valide. Starre und unflexible Konzepte würden den Anforderungen nicht gerecht werden.

Der Kontext, in den sich dieses Projekt einbettet, ist eine Kombination aus einer Extrapolation der Ist-Situation und einem wünschenswerten Szenario, in dem das „Wohnzimmer der Gesellschaft“66 zu einem von dreckiger Individualmobilität befreitem Ort des gestaltbaren Aufenthalts wird. Allerdings würde ich es eher als den Wohnraum der Gesellschaft bezeichnen, da die Intimität eines Wohnzimmers nicht auf den eher anonymisierten öffentlichen Raum zutrifft, der auch mit dem

Zitat: Reinhardt, Ulrich und Popp, Reinhold: „Zukunftsund Planungshorizont der Deutschen“, in: „Zukunft.

Deutschland im Wandel – der Mensch im Mittelpunkt“, Stiftung für Zukunftsfragen, Lit Verlag, 2015, S.33

66 Wolter, Birgit, 2005: Die Gestalt des öffentlichen Raumes. Kurzfassung der Dissertation. Dresden.

Zugriff: https://www.avbstiftung. de%2Ff ileadmin%2Fprojek te%2FLP_ Av B _Wolter. pdf&ei=p92qUsPEMav-ygOs8IKoDA&usg=AF Q j C N H l v s N rA zH H l A go l R X bzEr YsYoV 0 g& b vm=bv.57967247,d.bGQ [abgerufen am 2.12.2013]

zunehmend in ihm stattfindenden Leben nicht vollends Individualisiert sein wird.

Ob eine Autofreie Stadt wirklich der richtige Ansatz ist, um die Lebensqualität in der Stadt zu steigern, wird sich noch zeigen, doch die augenscheinlich überwiegenden Vorteile sind Grund genug, darauf eine wünschenswerte Vorstellung eines Kontextes aufzubauen. Das Leitbild setzt sich also aus Autofreiheit, verstärkter Nutzung des öffentlichen Raumes als Aufenthaltsort und einer neuen Flächenaufteilung zusammen.

Projektkontext

107

Die Hauptverkehrsadern, 24/7-Geschäfte und Industrieparks oder Häfen, die rund um die Uhr belebt und in Aktion sind, sind nicht die Adressaten dieses Projekts. Dieses Projekt sollte sich zur Aufgabe nehmen der in einigen Bereichen der Stadt gedimmten Lampen die gefragte Adaptivität und Flexibilität zu geben.

108 Fokussierung Was ist die Strassenlaterne ohne Strasse?

Wenn nun der öffentliche Raum seine Emanzipation vom Mobilitätsraum zum Lebensraum vollzogen hat, wird es weniger Strassen und mehr Flächen geben. Doch was wird dann aus der Strassenlampe, die sich nun ihrer Aufgabe entzogen sieht? Gerade der Nutzungsdruck von Flächen im urbanen Raum, der extrem Wertvoll und hart umkämpft ist (die Mietpreise in Großstädten sind nur ein erkennbares Indiz dafür) fordert eine intelligente Auslastung von Flächen, deren Nutzung durchaus variieren kann. Integrierte Konzepte in Raum und Zeit sind also gefragt, wenn die Strassen und Fussgängerzonen sich den vielfältigen Anforderungen stellen wollen. „In Paris gibt es bereits temporäre Fussgängerzonen und vorübergehend eingerichtete Stadtstrände, wenn in den Sommerferien große Teile der Bevölkerung ans Meer gefahren sind.“67

FOKUSSIERUNG! Die Ballungszentren öffentlichen Lebens sind Plätze und Parks, nicht die Strassen, die durch ihre unterschiedlichen Nutzungen als Multifunktionsflächen eine adaptive Infrastruktur benötigen. Die Ableitung der an diesen Kontexten entwickelten Konzepten ist die Strassenbeleuchtung, da die in Zukunft (in einigen Städten schon heute) eventuell ihrer Strasse beraubt wird, wodurch auch die Strassen zu Multifunktionsflächen würden

!!!!!!!!!

67 Wolfangel, Eva: „Wachsen und Schrumpfen liegen nah beieinander“, in: „Stadt der Zukunft. Modernes Leben in urbanen Zentren“, Spektrum der Wissenschaft.

KOMPAKT, 09.10.2015, S. 14

Fokussierungď&#x20AC;´

109

112 Thema der Seite Strominfrastruktur heute

DER MARKTPLATZ Die Recherche vor Ort ergab ein neues Bild der benötigten Infrastruktur und verdeutlichtte die Notwendigkeit von flexibler INfrastruktur.

Strominfrastruktur Thema derheute Seite

113

114

ď&#x20AC;łThema der Seite ď&#x20AC;łStrominfrastruktur heute

Strominfrastruktur Thema derheute Seite

115

DER BAHNHOFS-VORPLATZ Sobald eine unvorbereitete Fläche in die Situation gerät eine Funktion zu erfüllen, die durch ein Szenario der Nutzuung diktiert wird, muss sich mit abenteuerlichen Installationen beholfen werden.

116

Thema der Mobile Stromkästen Seite

Mobile Thema Stromkästen der Seite

117

MOBILE STROMKÄSTEN Flexible Infrastruktur heute. Mobile Stromkästen werden, bei Bedarf, angeliefert und verteilen so den von den Zentralen Stromanschlüssen ausgehenden Strom. Weitere Entfernungen werden folglich mit langen Kabeln überbrückt.

118

Thema der Flexible Infrastruktur Seite

Flexible Thema Infrastruktur der Seite

119

FLEXIBLE INFRASTRUKTUR Um Flächen für bestimmte Verkehrsteilnehmer zu sperren (Autos und Busse), und somit ein intimeres Gefühl für die verbleibenden (Fussgänger und Fahrradfahrer) Verkehrsteilnehmer zu schaffen, können einige Barrieren temporär aufgestellt oder entfertn werden. (auch schon elektronisch)

120 Multifunktionsflächen Gibt es derartige Flächen schon heute?

Um die Anforderungen zukünftiger Strassen besser verstehen zu können wird an dieser Stelle noch eine weiter in heutige Multifunktionsflächen recherchiert. Bekannte Flächen dieser Art sind Fussgängerzonen, Plätze (Exerzierplatz, Willhelmplatz, Heiligengeist Feld, etc.) und teilweise auch schon Strassen, die, wie zur Kieler Woche, zu einer Fussgängerzone werden.

Wie sieht deren Infrastruktur aus?

Um den Anforderungen, wie Stromanschluss und komplette Ausleuchtung, gerecht zu werden, baut man heutzutage zentrale Stromkästen und hohe Lichtmasten. Diese starre und raumgreifende Infrastruktur ermöglicht zwar das jeweilig gefragte, doch kennt sie keine Flexibilität, die die unterschiedlichen Szenarien der Nutzung fordern. Im Kontrast dazu stehen allseits bekannte, flexible Poller, die, teilweise schon automatischen, herausnehmbar sind, und so bestimmte Flächen für Autos sperren können. Auch Steckdosen gibt es mittlerweile als aus dem Boden herausnehmbare, teilflexible Infrastruktur, doch sind auch diese Art von Installationen ortsgebunden.

Welche Funktionen ergeben sich aus dem Szenario?

Anpassungsfähigkeit = modular / Varianten Individualisierung = Sensorik + Konnektivität Transfer von Pollern = bedarfsadaptiv Eine neue schnittstelle im Boden!

Welche Anforderungen stellen die Funktionen an die Infrastruktur?

Die Infrastruktur sollte ortsungebunden Strom und Licht bereitstellen können, ohne jedes Mal eine Baustelle mit Tiefbau hervorzurufen.

Verschiedene Flächengrößen und Flächenaufteilungen ergeben unterschiedliche Lichtpunkthöhen. Um die Planung und Strukturierung von

Multifunktionsflächen

121

Flächen zeitlich an einen Terminkalender anpassen zu können und gleichzeitig diversen Nutzungen bedienen zu können bedarf es eines neuen Planungstools, das die Strom- UND die Lichtplanung einbezieht.

DIE BODENSCHNITTSTELLE Erster Entwurf

122

ď&#x20AC;łInteraction prototyping

Interaction prototyping

123

Wie sähe eine wünschenswerte Steckdoseninteraktion im öffentlichen Raum aus??

Die Recherche auf dem Makrtplatz vor Ort verdeutlichte die prekäre Situation der Infrastruktur von heute und erbrachte Erkenntnisse über die Interaktionen mit Stromanschlüssen. Wie eine wünschenswerte Interaktion mit einer Steckdose im öffentlichen Raum aussähe wurde an diesem 1:1-Mockup untersucht. Als Steckdosen und Stecker kamen Starkstromverbindungen zum Einsatz, die den größten Teil der auf dem Marktplatz verwendeten Stromnutzung stellen.

Am selben Versuchsaufbau konnte auch gleich die Interaktionshöhe für die Lichteinstellung an der Stähle geprüft werden.

124

Wünschenswertes Szenario

1

2

3

4

5

6

7

8

WIE WIRD FLEXIBLE INFRASTRUKTUR ANGEPASST/INSTALLIERT? INFRASTRUCTURE / MANAGEMENT

1

Der Infrastruktur-Beaufrtragte erreicht die anzupassende Fläche.

2

Anhand des digitalen Plans der Bodenschnittstellen und der zu installierenden Infrastruktur findet er die richtige Bodenschnittstelle problemlos.

3 4

Die Aufgabe dieses Gefährts ist die Anpassung der Strom-Infra-

5

Die im Hänger gelagerten Strominstanzen können problemlos

struktur.

herausgezogen werden und ...

6 7

...durch eine simple Drehung in die sonst verschlossenen Boden-

8

Den erfolgreich abgeschlossenen Vorgang bekommt der Beauf-

schnittstellen eingefügt werden.

tragte auf sein Tablet, das die Prüfung von der Zentrale aus direkt übermittelt.

Wünschenswertes Szenario

125

126

ď&#x20AC;łSchnittstellen Ideenfindung

Schnittstellen Ideenfindungď&#x20AC;´

127

128 Stromnetzabdeckung Ist die Stromnetzabdeckung dicht genug, um flexible Beleuchtungspositionierung zu ermöglichen?

Alles, was im öffentlichen Raum an Fläche der Zukünftigen Nutzung zu Verfügung steht setzt sich aus Strassen, Marktplätzen, Fussgängerzonen und Parks zusammen, die alle ihre eigene Beleuchtung beanspruchen. Das Netz ist für Flexibilität also dicht genug. Es geht um die Flexibilität der Menschebene auf der Basis eines dichten SmartGrids.

In Zukunft kann alles Strom erzeugen und in das Netz speisen. Lokale Netze, die eventuell autark agieren, entstehen und sicher so durch „Urban Mining“ (Megatrend Map) ihren jeweiligen Bedarf decken.

Wie könnte die Verbindung der Infrastruktur an das Smart-Grid aussehen?

Eine solche Schnittstelle würde nie von einem Designer alleine entworfen werden. Was allerdings klar in den Zuständigkeitsbereich eines Gestalters fällt ist die Interaktion des Menschen mit dem Objekt, das Erscheinungsbild sowie eine wünschenswerte Funktionsweise.

Große Hülse:

Kleine Hülse:

Oberflächen-

Oberflächen-

statisch gut,

nur Steckdose,

Schnittstelle:

Schnittstelle:

keine verbaute

keine verbaute

verbaute

Induktions-

Technik

Technik

Technik

flächen

Konzepte aus der Wirtschaft

129

Gibt es schon neue, innovative Konzepte, die einen oder alle der identifizierten Punkte bearbeiten?

In Deutschland gibt es mittlerweile ein paar Konzepte, die sich der adaptiven Lichtsteuerung annehmen. Eines von ihnen ist in Friedberg in der Anwendung, wo die Lichtinfrastruktur, mit Hilfe von Bewegungsmeldern, Rad- und Gehwege nach Bedarf beleuchtet. Es entsteht eine Art Lichtwelle, die ihren hellsten Punkt über dem Fussgänger/Fahrradfahrer hat. „Das Prinzip ist ganz einfach: Die Beleuchtung wird stark gedimmt, solange niemand den Weg benutzt.

Erfassen die angebrachten Sensoren jedoch die Bewegung eines Radfahrers oder Fußgängers, wird die Beleuchtung automatisch hochgefahren.“ 68 Auch der Reifenhersteller Continental stellte im Oktober 2015, aus der Sicht eines Unternehmens mit starker Verbindung zum motorisierten Individualverkehr, ein Konzept für „intelligente Strassenbeleuchtung vor“. Es ist ein Pilotprojekt, das in Toulouse zur Anwendung gekommen ist. Dieses ist allerdings eher ein Aufrüsten der Infrastruktur, um die Experience des motorisierten Individualverkehrs zu verbessern.

Es geht nicht hauptsächlich um die Beleuchtung. 69 Ein starker Treiber smarter Infrastruktur ist Philips. Mit den Systemen „CityTouch“, der Kolaboration mit Vodafone und dem Vernetzungstool „DigiStreet“ zielt der Konzern allerdings eher auf eine verbesserte Wartungs- und Überwachungslogistik, als auf besseres Licht ab. Das Philips CityTouch System kommt derzeit in Siegburg und weltweit 530 Städten in 33 Ländern zum Einsatz.

Zentrale Überwachung und Wartung sowie Lichtsteuerung sind hier die Kernpunkte.71

68 „Pilotprojekt „Bewegtes Licht“: intelligente Straßenbeleuchtung in Friedberg“, http://presse-augsburg. de/presse/pilotprojek t-beweg tes-licht-intelligente-strassenbeleuchtung-in-friedberg

69 „Continental macht Straßenlampen intelligent“, ht tp: // w w w.continent al - corporation.com / w w w/ pressepor t al _ com _ de / themen /pressemit teilun gen/3_automotive_ group/interior/press_releases/ pr_2015_10_05_strassenlampen_de.html, 6. Oktober 2015

70 „Vernetze LED-Straßenbeleuchtung mit CityTouch“, ht tp://w w w.lighting.philips.de/s ysteme/ vernet zte-beleuchtung/city-touch.html

71 „Straßenlicht mit SIM-Kartte macht Städte smart“, http://smartlightliving.de/philips-vodafone-smart-city-strassenlicht-sim-karte/, 22. Juni 2016

130 Licht-Erlebnis Wie fühlt sich eine Lichtwelle, wie sie in Friedberg generiert wird, an? Will man im Lichtkegel stehen?

Die Testreihe mit schaltbaren Steckdosen, Taschenlampen und Schreibtischlampen erzeugte ein sehr gutes Bild einer Lichtsteuerung und verdeutlichte die Vermutung, dass ein fokussierter Lichtkegel zu sehr einem „Spotlight“ und anstelle von Sichtbarkeit und Orientierung das Gefühl des Mittelpunkts hervorruft. Die Lichtwelle im Pilotprojekt von Friedberg ist also nur bedingt ein wünschenswertes Szenario.

Aus den Erfahrungen des Versuchsaufbaus geht die Erkenntnis hervor, dass eine Kombination auf „Spotlight“ und „Ambient Light“ die angenehmste und sinnvollste Variante der Lichtverteilung um eine Person ist.

Licht-Erlebnisï&#x20AC;´

131

132

Licht-Erlebnis

















Licht-Erlebnis

133

134

ï&#x20AC;³Licht-Erlebnis

Lichttechnologie heute

135

Wo ist die Lichttechnologie heute?

Seit der entwicklung des Dochtes hat sich die Lichtquellentechnologie kontinuierlich weiterentwickelt. Die jüngsten, in der Anwendung sichtbaren, Entwicklungen befinden sich in der Autoindustrie. Hier wurde mit Halogenlicht, Xenonlicht, LED-Licht und jüngst auch mti LED-Laserlicht gearbeitet. Hin-

250

zukommen Innovationen und Technologietrans-

200

fers aus anderen bereichen der Lichtnutzung, wie zum Beispiel einem Projektor / Beamer, die

150

die Steuerung des Lichtkegels auf eine sehr hohe

100

Präzision brachten.72 2003: Audi A8* mit adaptive light

50 0

1

2

3

4

5

6

7

2004: Audi A8 W12* mit LED-Tagfahrlicht 2008: Audi R8* mit Voll-LED-Scheinwerfer 2010: Audi A8 mit Vernetzung der Scheinwerfer mit den Navigationsdaten

1 2 3 4 5 6 7

Glühlampe Halogenlampe Leuchtstofflampe Metalldampf-Lampe Natriumdampf-Hochdruck LED Natriumdampf-Niederdruck

2012: Audi R8 mit dynamischem Blinklicht 2013: Audi A8 mit Matrix LED-Scheinwerfer 2014: Audi R8 LMX mit Laser-Spot für das Fernlicht Die ist nicht ausschliesslicht von der Effizienzsteigerung der Lichtquellen abhängig, sondern auch, oder besonders, von der Präzision der Steuerbarkeit. Obwohl sich die LED (wie in der Grafik rechts zu sehen) nicht als das effizienteste Lichtmittel etabliert hat, ist dennoch die Baugröße und einfache verarbeitung in der Automobilindustrie ein schlagendes Argument.

Grafik: Bernhard, Klaus et al.: „Leitfaden besseres Licht – Alternativen zum Lichtsmog“, Herausgeber Amt der Oö. Landesregierung, 2013, S. 37

72 „Audi baut mit hochauflösender Matrix Laser Technologie den Vorsprung weiter aus“, Ingolstadt, 28.04.2015, https://www.audi-mediacenter.com/de/ pressemitteilungen/audi-baut-mit-hochaufloesender-matrix-laser-technologie-den-vorsprung-weiter-aus-340

136

137

138 Lichttechnologie heute LEDs sind, mittlerweile, extrem kleine Lichtzellen, die, durch Addition von Lichtpunkten, aber 1

auch durch Leistungssteigerung einer einzelnen

2 3 4

LED, etablierteren, als hell geltenden, Lichtquellen in Nicht nachstehen.

Für die Beleuchtung des öffentlichen Raumes, die sich nach wie vor an tradierte Formen und Verarbeitungen klammert, bedeutet dies ein Potential, das so noch nicht konzipiert wurde.

Auf die Frage hin, wo er die Audi-Lichttechnolo0,1 - 0,3 mm 1 Fensterschicht 2 p-dotierte Schicht 3 Aktive Schicht 4 n-dotierte Schicht

gie im Jahre 2030 sehen würde, antwortete der Leiter der „Entwicklung Lichtfunktionen und Innovationen“-Abteilung bei Audi Stephan Berlitz, im Februar 2015: „Die Matrix Laser- und die Matrix LED-Technologie haben noch sehr viel Potenzial. Wir werden das Licht über Kamerasysteme hochpräzise steuern. Und da, wo unser

Sichtfeld endet, können wir Car-to-X-Technologien nutzen, also Informationen von anderen Autos und der Infrastruktur.“ 73 Diese Antwort lässt darauf schliessen, dass in der Forschung schon vernetztes Licht mit hoch präziser Steuerung entwickelt wird. Die für dieses Projekt relevante Essenz ist ganz klar die präzise Lichtsteuerung, die relativ geringe Größe der Komponenten und die Trennung von Lichtquelle und Lichtaustritt.

73 „Ästhetik in Bewegung – Lichtdesign und Lichttechnologien bei Audi“, AUDI AG, Kommunikation Produkt und Technologie, Februar 2015, www.audi-mediaservices.com

Grafik links: „Die Licht-Revolution. Energieeffiziente und vielseitige LEDs gestalten die Beleuchtungswelt neu“, in: „Technologie Beleuchtung“, 1/2013

Grafik rechts: „Audi baut mit hochauflösender Matrix Laser Technologie den Vorsprung weiter aus“, Ingolstadt, 28.04.2015, https://www.audi-mediacenter.com/de/ pressemitteilungen/audi-baut-mit-hochaufloesender-matrix-laser-technologie-den-vorsprung-weiter-aus-340

Öffentliche Lichtkonzepte

139

3

3

4 2

1

1 Laser Lichtquelle 2 Linse 3 Digital Mirror Device (DMD) 4 Linse

Welche Art von Lichtkonzept wird heute für den nächtlichen, öffentlichen Raum gestaltet?

Auf der folgenden Doppelseite ist eine Auswahl von im Internet zu findenden Lichtkonzepten für den öffentlichen Raum zu finden. Abgesehen von nur wenigen Ausnahmen bestärkt diese Stichprobe den Eindruck, Lichtskulpturen sein die Antwort der Gestalter auf das Leben im öffentlichen Raum.

140

Thema der Seite Öffentliche Lichtkonzepte

Öffentliche Thema Lichtkonzepte der Seite

141

142 Zusammenfassung der Theorie

WAS WURDE IDENTIFIZIERT, WIE HÄNGT ES ZUSAMMEN? ZUSAMMENFASSUNG DER RECHERCHE

Aus den Bereichen, die dieses Projekt anschneidet gingen wertvolle Erkenntnisse für die Konzipierung einer neuen Art von Infrastruktur hervor. Die Grafik soll die Haupt-Kraftrichtungen und die Erkenntnisse kurz zusammenfassen, um die vorangegangenen Auseinandersetzungen kurz zusammenzufassen.

1

Geschichte: Individualisierte Beleuchtung Helligkeitsdaptive Beleuchtung Herkunft der IST-Situation Gründe für die Entwicklung bis zur Gegenwart

2

Gegenwart: Defizite der IST-Situation Hands-On Reseach Interaktionen prüfen

3

Zukunft: Kontextentwicklung

4

Technologie: Verfügbarkeit, Entwicklung, Transfer und Prognosen

5

Projektion: wünschenswerte Szenarien bilden

6

Ökologie und Gesundheit: nichtvisuelle Lichtwirkung und die Auswirkungen auf die Umwelt, beziehungsweise Gesundheit

7

Prototyping: Maße, Proportionen, Ästhetik

Zusammenfassung der Theorieď&#x20AC;´

143

7 1

6 2

5

3

4

144

ï&#x20AC;³Thema der Seite

„Unless managing darkness becomes an integral part of future conservation and lighting policies, modern society may run into a global selfexperiment with unpredictable outcomes“

Zitat: Hölker, F., T. Moss, B. Griefahn, W. Kloas, C. C. Voigt, D. Henckel, A. Hänel, P. M. Kappeler, S. Völker, A. Schwope, S. Franke, D. Uhrlandt, J. Fischer, R. Klenke, C. Wolter, and K. Tockner: „The dark side of light: a transdisciplinary research agenda for light pollution policy“, 2010, Ecology and Society 15(4): 13. [online] URL: ht tp://w w w.ecolog yandsociet y.org /vol15/ iss4/art13/

Thema der Seite

145

DESIGN CHALLENGES

DESIGN KRITERIEN

07

148 Herausforderungen und Erkenntnisse

REAKTIV REDUKTION ADAPTIVITÄT FLEXIBILITÄT INDIVIDUALISIERUNG MODERNISIERUNG ENTPRIVATISIERUNG ENTÖKONOMISIERUNG ENTSCHLEUNIGUNG ENTRÜMPELUNG NICHT DRAKONISCH SONDERN EMPATHISCH SOZIALE PRAKTIKEN DURCH LEBEN GESTALTEN

GESTALTUNGSKRITERIEN, BOUNDARIES UND HERAUSFORDERUNGEN WIE BEEINFLUSSEN DIE ERKENNTNISSE DER RECHERCHE DAS DESIGN?

Mehr Licht ist „Schnee von gestern“. Das Ziel

Verlust der Lebensqualität. Da das Auge

ist besseres Licht statt immer nur mehr

fähig ist auch in dunklen Gegenden die Umge-

Licht; besseres Licht, das uns hilft, besser

bung zu erkennen, doch durch unterschiedli-

zu sehen, ohne zu blenden, ohne unnötig die

che Sehstärken und Ängste der Menschen

Umwelt aufzuhellen, ohne unnötig die Tier-

eine Basis an Licht vorhanden sein muss,

welt zu stören, ohne unnötig viel Energie zu

wird es einen Mittelweg zwischen „On“

verschwenden. Besseres Licht ist machbar

und „Off “ geben müssen. Das notwendige

und bringt allen Vorteile.

Dimmen der Beleuchtung muss die Option

Dieses Projekt wird sich in schwächer fre-

auf Helligkeit bereitstellen, um Sicherheit,

quentierten Lichtgebieten verorten, in denen

Wohlgefühl und ultimativ auch individuali-

eine individuelle Lichtsteuerung das Dimmen

sierbare Anonymität zu ermöglichen. Explizit

personalisieren kann. Diese Gebiete sind

bedeutet dies ein auf der Nutzungsintensität

vornehmlich urbane Randgebiete, in denen

einer Fläche basierendes Dimmen des Lichts,

das Licht nicht die ganze Nacht hindurch

dass durch eine Interaktion am Lichtmast

gebraucht wird, jedoch müssen auch zu Jah-

oder dem Smartphone wieder erhellt werden

reszeiten, in denen viele Menschen verreist

kann. Des Weiteren, ist die Navigation des

sind, die stärker frequentierten Gebiete

Raumes und die atmosphärische Gestaltbar-

gedimmt werden, weswegen auch hier die

keit des Aufenthalts ein wichtiger Aspekt der

adaptive Infrastruktur aufgestellt werden

flexiblen Lichtgestaltung. Hier wird eine Kon-

sollte. Die Aufteilung einer Region in Licht-

nektivität der Infrastruktur unumgänglich.

gebiete muss auf stadtplanerischer Ebene

Um eine flexible Positionierung für maximale

geschehen, welches hier als gesetzter Kon-

Anpassungsfähigkeit zu erreichen muss die

text gilt.

Trennung von unterirdischem Smart-Grid

Technische Hürden für intelligentes und steu-

und der Infrastruktur der Menschebene in

erbares Licht sind schon gemeistert. Politisch

einer neuartigen Bodenschnittstelle realisiert

und rechtlich bestehen noch Hürden, da die

werden.

Bereitstellung von Licht (Sichtbarkeit) in den

Intelligente Infrastruktur bedeutet oftmals

Grundzügen mit Sicherheit belegt ist (Weges-

Konnektivität. Konnektivität selbst ist nicht

sicherheit, Leuchtdichten für bestimmte Ver-

mit Intelligenz gleichzusetzen, doch Intelli-

kehrsdichten und Flächennutzungen). Die

genz ohne Vernetzung ist nicht möglich. Die

Gestaltung der Lichtquelle kann also aus den

Infrastruktur wird mit dem Internet verbun-

Kraftfeldern von Interaktion und Ästhetik

den sein und sich ins Internet der Dinge ein-

geschöpft werden. Doch dieses Projekt dreht

ordnen.

sich um einen anderen Mittelpunkt. Es geht nicht primär um die Beleuchtung des Raumes

Die Bedienung der Lichtsteuerung kann dar-

an sich, sondern um die Dekodierung der

aufhin per digitalem Begleiter, dem Smart-

Dunkelheit in für die menschliche Wahrneh-

phone, erfolgen. Es muss dennoch eine „ana-

mung lesbare Strukturen - Dunkelheit ohne

loge“ Variante der Steuerung bereitgestellt

Herausforderungen und Erkenntnisse

149

150 Herausforderungen und Erkenntnisse

werden, um einen temporären Lichtbedarf

nern als an sinnvolle Beleuchtung, die auch

abdecken zu können.

gut gestaltet sein kann. Die Beleuchtung des

Aus den Folgen der fehlenden Anpassung der

urbanen Raumes sollte sich als Dienstleis-

jetzigen Infrastruktur geht hervor, dass die

tung erkenntlich zeigen und zugleich ästhe-

Funktionskombination von Energiespeicher

tisch ansprechend sein. In Worten wäre die

und

wünschens-

Gestaltung der Strassenlampen der Hafen

werte Lichtsicherheit ergibt, die bei kurzzei-

City ein „hier bin ich“, wobei es ein „hier,

tigen Netzausfällen die Stromknappheit mit

bitte“ sein sollte.

Energieanschluss

eine

einem internen Speicher überbrücken kann.

Durch die zunehmende Stromnutzung verschiedenster Aktivitäten sollte die Lichtinfrastruktur, die einen der prominentesten Positionen des öffentlichen Raumes bekleidet, auch Stromanschlüsse bereitstellen.

Hierbei muss zwischen den verschiedenen Stromspannungen und Anschlüssen unterschieden werden. Starkstrom und regulärer Strom sind in verschiedenen Umfeldern stärker und schwächer in Benutzung. Es sollten also zwei Varianten von Steckdosen in der Lichtinfrastruktur nutzbar sein.

Technologien kommen und gehen fast jährlich. Auch Lichttechnologien erneuern und entwickeln sich in rasantem Tempo weiter.

Technologische Generationswechsel und Reparaturen der Lichtquelle sollten ohne großen Aufwand durchführbar sein. Idealerweise würde hierfür nicht einmal eine Hebebühne oder eine Leiter benötigt werden.

Dies würde eine tiefer sitzende Lichtquelle

„LICHT WIRD DADURCH IMMER WENIGER ETWAS VAGES UND DIFFUSES, DESSEN ANWESENHEIT WIR ALS SELBSTVERSTÄNDLICH HINNEHMEN, SONDERN ETWAS SPEZIFISCHES, PRÄZISES, KONTINUIERLICHES, EINE TATSACHE, DIE IN EINEM MAßE GESTALTBAR IST WIE NIE ZUVOR“.

bei gleichbleibender Lichtpunkthöhe bedeuten.

Die Gestaltung der künstlichen Beleuchtung des öffentlichen Raums ist an vielen Orten (siehe

Hamburg

Hafen

City) der Spielplatz freier Produktgestaltungen, die eher an Skulpturen erin-

Zitat: Kugler, Jolanthe: „Leuchtende Zukunft?“ in Vitra Design Museum: Lightopia, 2013, S. 14

Herausforderungen und Erkenntnisseď&#x20AC;´

151

ď&#x20AC;´

152

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seite

153

CONCEPT DRAFTS

KONZEPTENTWÜRFE

08

154

ï&#x20AC;³Szenario Konzept #2

Szenario Konzept #2ï&#x20AC;´

155

156

ï&#x20AC;³Konzept #2

157 Konzept #2

KONZEPT #2

VARIABLE LICHTPUNKTHÖHE & BEREICHSSPEZIFISCHE BELEUCHTUNG

Unsichtbare

Modularität.

Die

Erkennt-

nis, dass unterschiedliche Lichtpunkthöhen verschiedene Stimmungen erzeugen, ließ den Wunsch aufkommen den öffentlichen Raum in ähnlichem Maße steuern zu können.

Gleichzeitig muss eine Beleuchtung für den Notfall vorhanden sein, die nicht abhängig von der Position der variablen Lichtpunkthöhe sein darf. Als kommunikatives Element für eventuelle Verkehrs- oder Eventinformationen kann das Modul auf Augenhöhe eingesetzt werden. Steckdosen und eine Service Klappe sind im Basismodul vorhanden.

158

ï&#x20AC;³Konzept #2 & 2V

Konzept #2 & 2Vï&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Szenario Konzept #2.1

Szenario Konzept #2.1ï&#x20AC;´

161

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ï&#x20AC;³Konzept Konzept #2.1

KONZEPT #2.1

VARIABLE LICHTPUNKTHÖHE & ENERGIE-HUB

Dieses, auf dem Konzept #2 aufbauenden Konzept, orientiert nicht nur an den klaren Bedürfnissen der nächtlichen Beleuchtung, sondern verarbeitet auch die Anforderungen der Akteure des öffentlichen Raumes.

Induktionsladen von E-Autos und das Laden von E-Bikes sind kein Problem, da sich, wie die Wurzeln eines Baumes, das Netzwerk um den Lichtmast herum ausbreitet. Die Form der Profils ist an der eines Segelschiff-Masten angelehnt, da der ursprüngliche Kontext die Hamburger Hafen City war.

Konzept #2.1

163

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ï&#x20AC;³Konzept #2.1

Konzept #2.1ï&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Sketching-Phase #3

Sketching-Phase #3ï&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Sketching-Phase #3

Sketching-Phase #3ï&#x20AC;´

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170

ï&#x20AC;³Konzept #3

171 Konzept #3

KONZEPT #3 & 3.1

REDUZIERUNG UND DETAILLIERUNG DER SCHNITTSTELLE

Die Reduzierung auf das Nötigste ist für die Infrastruktur des öffentlichen Raumes ein Muss, da bestimmte Sicherheitsnormen und Gesetze eingehalten werden müssen. Um eine frei zugängliche Steckdose für diese Anforderungen zu gestalten ist eine Kombination aus äußerer Reduzierung und innerer Komplexität gefragt, um den Anforderungen gerecht zu werden.

172

ï&#x20AC;³Sketching-Phase Konzept #3.1

Sketching-Phase Konzept #3.1ï&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Sketching-Phase Konzept #3.1

Sketching-Phase Konzept #3.1ï&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Konzept #3.1

Konzept #3.1ï&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Licht

Infrastrukturï&#x20AC;´

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180

ï&#x20AC;³Konzept #4

181 Konzept #4

KONZEPT #4

LICHTMATRIX-UND LICHTFELD-STEUERUNG

Wenn die Lichttechnologie mittlerweile formlos geworden ist, woran erkenne ich Lichtinfrastruktur? Wie sieht eine öffentliche Beleuchtung aus, mit der ich interagieren kann? Wie könnte ich Informationen kommunizieren?

182

ď&#x20AC;łDetailierung

Detailierungď&#x20AC;´

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ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

185

FINAL DRAFT

FINALER ENTWURF

09

186

ï&#x20AC;³Der finale Entwurf

INTERAKTIVE INFRASTRUKTUR FÜR URBANE RÄUME ZWISCHEN INTERAKTIONEN, FREIRAUM UND SICHERHEIT IUI ist die fehlende, flexible, infrastrukturelle Schnittstelle zwischen dem Smart-Grid und den uns zur Verfügung stehenden Technologien, die den Menschen die Möglichkeit der Aneignung es öffentlichen Raumes zur Verfügung stellt.

Der finale Entwurf

187

188

ď&#x20AC;łKonzeptverortung

3

2

1

INSPIRIERT VON LICHTSCHUTZGEBIETEN: LICHTZONEN

Die Auseinandersetzung mit verschiedenen Stadtbereichen hat deutlich gemacht, dass eine einzige Form der Beleuchtung für den gesamten öffentlichen Raum nicht ausreicht. Nach den Richtlinien der optimalen Lichtverschmutzungsreduzierung mit Blick auf die zu gewährleistende Sicherhit ist die Einteilung eines Stadtgebietes in Lichtzonen am sinnvollsten.

Stark belebte, rund um die Uhr aktive Viertel werden so programmiert, dass die Beleuchtung dort einen gewissen Wert nie unterschreitet.

Den Menschen, die dort des Nachts gleichzeitig unterwegs sind würde die individualisierte Lichtsteuerung nichts nützen. (1) Die Viertel und Regionen zwischen dem, was man als sub-urban, oder Vorstadt, bezeichnet sind oftmals weniger nachtaktiv, da dort die Anzahl der Wohnhäuser über Einkaufspassagen und Restaurants überwiegt. (2) Hier ist es empfehlenswert eine reaktive Variante des Konzepts zu installieren, die aus einer sehr gedimmten Lichtsituation mit Hilfe eines Infrarotsensors jede menschliche Bewegung detektiert und in Steigerung der Lichtintensität umsetzt.

Die Randbereiche, in diesem Fall Hamburgs, sind Nachts oftmals ruhig und nicht stark bevölkert. Hier ist die intelligente Verdunklung am wirkungsvollsten, da eine Dimmung des Lichts bis auf wenige Prozent durch individualisierbare Lichtstärken realisierbar ist. (3)

Konzeptverortung

189

190

Modularität

REDUZIERTE MODULARITÄT: DIE VARIANTE „MARKTPLATZ“

Die hier dargestellt Konzeptvariante ist den in der Recherche identifizierten Anforderungen die nächste. Sie ist von der Bereitstellung eines Müllbehälters über die Starkstromversorgung von Kühlwägen (wie sie auf einem Markplatz zu finden sind)

Modularität

191

192

ï&#x20AC;³Das System

5

1

4 3

2

DAS SYSTEM: ANPASSUNGSFÄHIGKEIT

1

Seitenstrassen

2

Hauptstrassen

3

Plätze

4

Beispiel: Marktplatz

5

Strominstanz

Das System

193

3,5 m

5m 1 ď&#x20AC;łTechnische Komponenten

1,2 m 194

2

3

4

5

6

7

8

Technische Komponenten

195

VERORTUNG DER TECHNISCHEN KOMPONENTEN

1

Laser-Array und Spiegelmatrix (DMD)

2

Infrarotsensorik

3

LED im Muster

4

NFC-Tag auf Sicherungsklappe + Kontrollmodul

5

NFC-Reader in den Steckdosen

6

Steuermodul für den internen Energiehaushalt

7

Energiespeicher

8

Schnittstelle zum Bodeninterface

4 5

1

6

7 3 2

196

ï&#x20AC;³Lichtfelderzeugung

1

2

3

4

5

LICHTERZEUGUNG UND VERTEILUNG (LASER + DMD)

1

Linsenkranz (passiv)

2

Acht aktive Microspiegel Chips

3

Aufsatz für den Lichtmast

4

Linsen (passiv)

5

Acht dimmbare LED-Laserlicht Dioden

Die Microspiegel Chips sind steuerbare Spiegel, in der Hinsicht auch als intelligente Reflektoren zu bezeichnen.

Die acht Gruppierungen (LED-Laser, Linse, DMD, Linsenkranz) teilen sich eine 360° Beleuchtung in 45° breite Bereiche auf. Je nach Zu- oder Abschaltung und Spiegeleinstellung kann fast jede Lichtfläche erzeugt werden. In gewisser Weise könnte man von einem Licht-Projektor sprechen.

Lichtfelderzeugung

197

198 ď&#x20AC;łLichtfelderzeugung Lichtsteuerung

Lichtfeld Beispiele

Lichtfelderzeugungï&#x20AC;´

199

200 Lichtinteraktion

Hallo!

IUI ist dein persönlicher Guide.

Wie kann ich dir helfen?

Benutzt du IUI zum ersten Mal?

Herzlich Willkommen!

Möchtest du meine Hilfe für die ersten Schritte?

Strom oder Licht mieten Informationen über die Lichtverschmutzung

Ja, ich bin Neuling

Ja, sehr gerne.

Mein persönliches Licht einstellen

Nein, ich kenne den bums

Nein, danke

Es ist einfacher als du denkst!

Du bleibst unerkannt!

Licht-To-Go!

Die Lampen sind alle mit Sensoren ausgestattet, die ihnen die Möglichtkeit geben die Daten dieser App in ihrer direkten Umgebung zu empfangen.

Diese Daten sind anonymisierte Metadaten, dass heisst es werden nur die Helligkeit und die Position übermittelt, aber nicht wer an der Lampe vorbeigeht.

Falls dir deine in dieser App getroffenen Einstellungen in einer besonders dunklen Nacht nicht ausreichen kannst du bequem jederzeit deine Einstellungen der Helligkeit verändern.

weiter

weiter

Lichteinstellungen an der Lampe

Let‘s get started...

Die Lichtleiste erkennt deine Handbewegungen. Durch einfaches auf- und abbewegen deiner Hand kannst du das Licht für den weiteren Weg einstellen.

Um die optimale Einstellung für dich zu finden suchen wir dir zuerst die passende Helligkeit.

weiter

weiter

Wie viel Licht brauchst du für dein Wohlbefinden wirklich?

nachhaltig

Lichtinteraktion

201

LICHTSTEUERUNG

Aus den Erfahrungen des Versuchsaufbaus geht die Erkenntnis hervor, dass eine Kombination auf „Spotlight“ und „Ambient Light“ die angenehmste und sinnvollste Variante der Lichtverteilung um eine Person ist.

Dieses Projekt nimmt sich des täglichen und permanenten Begleiters des 21. Jahrhundert-Menschen an, dem Smartphone, an und versteht es als digitalen Zugang zum individualisierten Licht. Diese Form der künstlichen Beleuchtung bedarf einiger, neuer Reglements, von denen die wohl wichtigste ist, dass Helligkeit immer eine höhere Priorität zugewiesen bekommt als die Dunkelheit. Die Sicherheit steht hierbei im Vordergrund.

Individualisierte Steuerung vom Licht funktioniert so nur auf dem Marktplatz, wo ein Lichtmast auf einen bestimmten Zweck angepasst wird, noch nicht aber auf der Strasse, wo zu viele individualisierte Anfragen ein Lichtchaos verursachen würden. Ich stelle allerdings diese Interaktion als wünschenswerte Perspektive für eine Lichtzone vor.

nicht nachhaltig

Wo soll es hell sein?

Wo soll es hell sein?

Wähle dein persönliches Lichtfeld aus.

Wähle dein persönliches Lichtfeld aus.

202

ď&#x20AC;łOrientierungslicht

LED-MATRIX: DAS ORIENTIERUNGSLICHT

Die LED-Matrix besteht aus knapp 200 einzelnen Dioden, die auch einzeln angesteuert werden können. Die Erkenntnisse, die bei Experiemten mit Lichtwellen während des Projekts gesammelt und durch Aufenthalten in fremden Städten erlebt wurden, manifestieren sich in der LED-Matrix. Sie ist komplett abgeschirmt und so präzise dimmbar, dass der kaum vorhandene Verbrauch ein fast permanentes Leuchten zulässt. Dieses Licht ist zwar die meiste Zeit schwach, doch es lässt den Verlauf von Strassen und Wegen erahnen. Besonders für Ortsfremde ist dies ein essentieller Punkt für der Orientierung.

Orientierungslicht

203

204

Stromzugänge

STROMSCHNITTSTELLE (UND MÜLLBEHÄLTER)

Aus der Recherche auf Multifunktionsflächen ergab sich die Anforderung für Stromzugänge.

Als Beispiel sind hier die größten Starkstromsteckdosen gewählt, um sicherzustellen, dass diese in der Gestaltung der Stähle Platz finden.

Die Trennung des Profils ermöglicht einen schnellen Tausch der Steckdosen, einfache Wartung und entspricht eines möglichen Installations-/ Montageprozesses, bei dem zuerst der Müllbehälter angebracht wird, bevor die Steckdosenleiste montiert wird.

Der Müllbehälter ist bewusst in die Gestaltung mit einbezogen worden, damit, stellvertretend für andere Add-Ons, die Schnittstelle mitgedacht wird. Abgesehen davon sind Müllbehälter in großen Teilen vieler Städte rar und können sich, anstelle von eigenen Fundamenten, einfach mit an die Lichtinfrastruktur binden.

Stromzugänge

205

206 Vorher-Nachher

STROMZUGÄNGE: VORHER - NACHHER

Vorher:

Mit IUI:

DIE BODENSCHNITTSTELLE

Die Schnittstelle im Boden ist der Zugangspunkt der Infrastruktur zum Smart-Grid. Dieses Grid versorgt die Dienstleistungen der Menschebene mit Internet (Netzwerk), Strom und Licht.

Die Bodenschnittstelleď&#x20AC;´

207

208

ï&#x20AC;³New Job, New Equipment

NEW JOB, NEW EQUIPMENT ADAPTIVE INFRASTRUKTUR BRAUCHT AKTIVE KOMPONENTEN

Die Anpassung der Infrastruktur kann ab einer bestimmten Größe, die hier angestrebt ist, nicht mehr händisch durchgeführt werden. In der Situation einer Umstellung der schon aufgestellten Infrastruktur für das nächste Event/die nächste Nutzung einer Fläche kommt der „Planter“ zum Einsatz.

Als Aufsatzkonzept zu einem Smart kann er problemlos die Lichtinstanzen einer Fläche umpositionieren.

New Job, New Equipment

209

210

ï&#x20AC;³New Job, New Equipment

NEW JOB, NEW EQUIPMENT ADAPTIVE INFRASTRUKTUR BRAUCHT AKTIVE KOMPONENTEN

Falls nun aber eine Fläche komplett anders genutzt werden soll (vom Wochenmarkt zu einem Konzert) kommt der „Carrier“ zum Einsatz. Durch die Ladefläche und einen größeren, flexibleren Greifarm können Flächen bestückt werden oder eine Konfiguration als ganzes entfernt werden.

New Job, New Equipment Equipment

211

212 New Job, New Equipment

Infrastructure Manager is the City‘s Facility Manager

New Job, New Equipmentï&#x20AC;´

213

214

ï&#x20AC;³Kontext

Kontextï&#x20AC;´

215

216

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

217

[...] Imagine if we lived under skies full of stars.

That reminder we are a tiny part of this cosmos, the awe and a special connection with this remarkable world would make us much better beings - more thoughtful, inquisitive, empathetic, kind and caring.

Imagine kids growing up passionate about astronomy looking for answers and how advanced humankind would be, how connected and caring we’d feel with one another, how noble and adventurous we’d be. How compassionate with fellow species on Earth and how one with Nature we’d feel. [...]

Zitat: Sriram Murali: „Lost in Light“, https://vimeo.com/ 178841667, accessed 03.08.2016

Thema der Seiteï&#x20AC;´

221

FUTURE DEVELOPMENT

AUSBLICK

10

222

ï&#x20AC;³Ausblick

223 Ausblick

ÜBER DAS ZEITFENSTER DES PROJEKTES HINAUS DAS PROJEKT NACH DEM PROJEKT

Nach „New Job, New Vehicle“ ist auch die in

kelheit personalisiert, beziehungsweise die

der Projektion schon angesprochene Platt-

Anonymität individualisiert, hat nicht nur

formstrategie eine nötige Instanz zur erfolg-

großes Potential für Energiesparvorhaben,

reichen Umstellung auf IUI. Die Anpassung

sondern auch für die Lebensqualität in der

auf die Wetterbedingungen, die natürliche

Stadt. Der obligatorische Blick nach oben,

Helligkeit von Mond und Sternen und die vari-

sobald sich auf Reisen ein schöner Sternen-

ierenden Sonnenuntergangszeiten sind alles

himmel präsentiert, kann und sollte auch ein

Faktoren, denen sich die künstliche Beleuch-

Teil des täglichen Lebens sein. Weiter ist die

tung des öffentlichen Raumes unterordnen

Nutzung von Licht ein bisher nicht ausreichen

sollte. Abgestimmt mit den Veranstaltungen

genutzter Indikator für das Wohlbefinden der

in der Stadt, Verkehrssituationen und Not-

Bevölkerung. Wird nach wenig Licht im öffent-

falleinsätzen kann die Beleuchtung so einen

lichen Raum „gefragt“, fühlen sich die Men-

großen Teil zur Sicherheit und zur Orientie-

schen sicherer. Machen sich die Menschen

rung beitragen. Um diese Informationen auf

mit ihren Smartphones viel Licht, so kann

einen Blick mit dem Beleuchtungssystem

man davon ausgehen, dass an den Orten, wo

verknüpfen zu können, braucht die Platt-

viel Licht verbraucht wird, die Stadtplanung/

form die Automated Programming Interfaces

Architektur einen Moment erzeugt hat, der

(APIs) von Anbietern der jeweiligen Dienste.

(wahrscheinlich) keinen wohligen Charakter

Zum Beispiel könnten die Wetterdaten von

hat. Wenn die individuelle Lichtsteuerung

wetter.de, die Karten von google.de und die

missbraucht sollte und die eingestellte Licht-

Events und Besucherzahlen von eventim.de

menge in einzelnen Stadtteilen oder sogar

und facebook.com. Ein Zusammenschluss

einzelnen Strassenabschnitten stark über

so vieler Informationen wie möglich stellt

dem Mittelwert der restlichen Stadt liegt, hat

eine breite Basis zur Verfügung, auf der

die Stadtplanung die Möglichkeit diese Werte

die Beleuchtung sich noch besser dem

als Indikatoren zu verwenden und in der wei-

Leben der Stadt anpassen kann.

teren Planung die Gründe für mehr Lichtnut-

In physischer Form könnte sich dies auch

zung zu analysieren. Heute werden schon

in einer Art Modul-System manifestieren,

per Smartphone-App Stadtbewohner und

das, anstelle des Mülleimers, auch Fahrrad

Touristen zu den jeweiligen Aufenthaltsor-

Lade- und Sicherungsstationen beherbergen

ten befragt. Eine kurze Nachricht als Antwort

könnte oder eine explizitere Schnittstelle für

auf die von den Wissenschaftlern gestellte

E-Mobilität. Eine der Grundideen des hier

Fragen (wie zum Beispiel: Wie fühlen Sie sich

vorgestellten Konzeptes ist die Flexibilität, die

gerade? Was stört Sie besonders? Was gefällt

an dieser Stelle auch die Erweiterung des Sys-

Ihnen?) ergibt, in der Masse der Befragten,

tems um genau solche Komponenten ermög-

ein emotionales und relativ repräsentati-

licht.

ves Bild über das Gefühl der Stadt. Allein die

Licht als Werkzeug für die Gesellschaft:

Übersicht über die geforderten Lichtmengen

Die Individuelle Lichtsteuerung, die die Dun-

ist schon eine neue Art vom Plattform Wert.

224 Reflexion des Projekts

REFLEXION DES PROJEKTS

ÜBER DIE GESAMMELTEN ERFAHRUNGEN UND ERLERNTEN SKILLS

IUI ist ein Projekt, das ohne das grundle-

dukt zu manifestieren, war eine spannende

gende Interesse an der ursprünglichen The-

Fragestellung, die viele mögliche Outcomes

matik, der Lichtverschmutzung, gar nicht erst

generieren könnte. Das hier vorgestellte

zustande gekommen wäre. Dieses Interesse

Ergebnis ist eine Kombination aus Produkt-,

war es auch, das in der Recherchephase viel

System-, Konzept-, Licht- und Universal-De-

Zeit in Anspruch genommen hat. Das Bedürf-

sign. Besonders für Universal Design und

nis, mehr über dieses hervorkommende Pro-

Lichtgestaltung habe ich mich aus meiner

blem zu erfahren, um es wahrheitsgemäß

Komfortzone begeben.

weitergeben zu können, dominierte. Hinzu-

Ausserhalb

kommt die Verortung des Themas, des Pro-

in diesem Fall sowohl die Gestaltung eines

jektes, im öffentlichen, urbanen Raum. Ein

Objekts für den öffentlichen, urbanen Raum

mit unzähligen prekären Situationen gepflas-

als auch die Immaterialität des Lichts als

terter Bereich, der eine Vielzahl an angren-

haupt Gestaltungsgrundlage zu nehmen und

zenden Themen bereithielt, die an sich

aus den Erkenntnissen der Recherche eine

jeweils noch eine Masterthesis gebraucht

physische, materielle Form zu generieren.

hätten. Hoch interessant und inspirierend,

Diese Unsicherheit brachte allerdings auch

aber auch nicht ungefährlich, da in einem

neue Skills mit sich. Zum Einen wurde der

solchen Bereich die Fokussierung auf eine

Blick für Licht und Lichtvisualisierungen

Problemstellung essentiell ist. Ein Paar von

extrem geschärft, was sich in jedem anderen

den anderen entdeckten Defiziten, die meh-

Bereich der Gestaltung anwenden lässt, zum

rere Berührungspunkte mit dem Kernthema

Anderen führten die ausgedehnte Recherche

haben, wurden auch in diesem Projekt ange-

eine Erweiterung der Recherchemethoden

dacht, aber nicht zur gänze ausformuliert.

herbei. Als wesentlicher Bestandteil dieser

der

Komfortzone

bezeichnet

Arbeit steht unangefochten die Gestaltung Die interessanteste, aber auch größte, Her-

eines referenzlosen Projekts, dass mit neuen

ausforderung war allerdings die Gestaltung

Idenn in etablierten Bereichen inspiriert und

des Lichts. Eine neue technologie, die sich

eventuell sogar umstrukturiert.

an keine zwingende Form mehr binden muss

Bei zeitlicher Erweiterung der Bearbeitung

bietet enormen Spielraum für gestalterische

dieses Konzeptes stünde die Ausarbeitung

Freizügigkeit, die mit der Reduzierung der

der App/der Interfaces an. Als Teil dieser

Produkte des öffentlichen Raumes zusam-

Arbeit sind sie lesbar und können verstanden

mentriff t. Maßgeblich an der Gestaltung des

werden, doch in der Ausformulierung ist, wie

Immateriellen beteiligt waren die Versuchs-

bei der Plattformstrategie, noch Raum für

reihen an Mockups und der Lichtinstallation,

Erweiterungen.

die konzeptionell und gestalterisch Richtungsweisend waren.

Die Herausforderung, eine zunächst wage Vorstellung einer Lichtsituation in einem Pro-

Reflexion des Projekts

225

PROJECT DEVELOPMENT

RÜCKBLICK

11

226

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

227

REFERENCES

QUELLENNACHWEIS

12

228 Bildnachweise

BILDNACHWEISE

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Bildnachweise

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Quellenverzeichnis

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Seite

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Quelle

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236 Quellenverzeichnis

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Quellenverzeichnisï&#x20AC;´

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238

ï&#x20AC;³Thema der Seite

Thema der Seiteï&#x20AC;´

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APPENDIX

ANHANG

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ï&#x20AC;³Thema der Seite

Armin Warnecke Industrialdesign BA 2014 mail@arminwarnecke.com www.arminwarnecke.com Copyright Š Armin Warnecke 2016

Interactive Urban Illumination Armin Warnecke, Muthesius KH Industriedesign Master Thesis Sommersemester 2016

IUI ist die fehlende, flexible, infrastrukturelle Schnittstelle zwischen dem Smart-Grid und den uns zur Verfügung stehenden Technologien, die den Menschen die Möglichkeit der Aneignung des öffentlichen Raumes zur Verfügung stellt.