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AKIRA Beleuchtung f체r 채ltere Erwachsene


Akira: Interaktives Licht Design Beleuchtung f체r 채ltere Erwachsene vorgelegt von Iva Kolundzija

Bauhaus- Universit채t Weimar Fakult채t Gestaltung Studiengang MA Produkt-Design/Nachhaltige Produktkulturen Matrikel-Nr. 112328 Wintersemester 2013/2014

Betreuer: Prof. Gerrit Babtist, Prof. Wolfgang Sattler

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort 1. Einleitung

13

2.

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Thema und Zielsetzung

3. Grundlagen

15

3.1

Statistisch demographischer Wandel und

15

Bevölkerungsstatistik Deutschlands

3.2.

Die Bedeutung des Lichts für die Gesundheit

21

3.2.1

Zirkadianen Rhythmen und Innere Uhr

24

3.2.2

Hohes Alter und Unterbrechung der Tagesrhythmik

26

3.3

Einfluss des alternden Auges auf biologische Lichtwirkungen

28

3.4

Die Rolle des Lichts in Architektur und Raumwahrnehmung

35

4.

Entwurfsansätze

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4.1.

Ansatz I : Einstellbare Beleuchtungsstärke

39

4.2.

Ansatz II: Lampenschirm als Lichtfilter (Porzellan als Material)

47

4.3

Ansatz III: Akira:Interaktives Licht

51

5.

Zusammenfassung

57

6. Literaturverzeichnis 7. Abbildungsverzeichnis

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VORWORT


“Light thinks it travels faster than anything but it is wrong. No matter how fast light travels, it finds the darkness has always got there first, and is waiting for it.�

Terry Pratchett,Reaper Man

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EINLEITUNG


1. Einleitung

In der vorliegenden Arbeit geht es um Licht und seine Auswirkung auf die älteren Menschen, insbesondere, welche Einflüsse Licht auf Sehen, Wahrnehmen und Wohlbefinden im Kontext des Alterns hat. Dabei wird nicht nur auf Wirkungen von Licht auf das Wohlbefinden, sondern auch auf den immer größer werdenden Lichtbedarf älterer Menschen eingegangen. Des Weiteren wird untersucht, wie und inwiefern Design auf diese Bedürfnisse eingehen kann.

Bevor diese Frage beantwortet wird, sollen zwei Aspekte berücksichtigt werden: Zuerst, welche Wirkungen das Licht auf tägliche Körperfunktion hat. Zweitens, wie sich das Sehvermögen und Motorik mit Alterungsprozess ändern und, demzufolge, wie die Behandlung der Gegenstände in alltäglichem Leben dadurch beeinflusst wird. Diese Aspekte werden im Kapitel 3. Grundlangen unter Die Bedeutung des Lichts für

die Gesundheit und Geste und Motorik im Alter weiter ausgeführt. Neben der Rolle des Lichts über Lebensqualität im Alter steht im Mittelpunkt dieser Arbeit auch die Interaktion zwischen älteren Menschen und Gegenstände.

Die zentrale Frage der Arbeit besteht darin, herauszufinden, ob und wie Gestaltung das Wohlbefinden in hohem Alter durch die normale Regulation von Körperfunktion mit Licht als Mittel versichern kann. Da für gute Lebensqualität und Gesundheit im Alter eine ausgeglichene tägliche Körperfunktion eine wichtige Rolle spielt. Dementsprechend werden ältere Erwachsene als Zielgruppe dieses Projekts identifiziert. Um präziser mit dem Phänomen der Lebensqualität im Alter zu beschäftigen, wird die 13


Zielgruppe auf ältere Erwachsene in Seniorenwohnheimen eingeschränkt. Abschließend wird angestrebt, möglichst Szenarien und Konzepte herauszustellen, die die Bedürfnisse der Zielgruppe decken, und die Arbeitsergebnisse durch die optimale Lösung in Form eines endgültigen Produktes zu liefern.

2. Thema und Zielsetzung

Das Sonnenlicht ist sowohl für Wachstum der Pflanzen- und Tierwelt, als auch für Menschen von hoher Bedeutung. Beschäftigt man sich mit ihm in weiterem oder engerem Sinne, so fällt auf, dass der Einfluss an den Menschen an Umfang relativ groß und im Inhalt sehr relevant ist. Es ist allgemein bekannt, dass im Laufe des Alterungsprozesses die Sehschärfe, Lichtempfindlichkeit und Farbwahrnehmung stetig abnehmen. Diese Beeinträchtigungen beeinflussen den Alltag älterer Menschen insbesondere bei Aufgaben mit visuellem Schwerpunkt. Laut der jüngsten Studien im Vergleich zu einem 25-jährigen für einen 65 -jährigen Erwachsenen wird eine Verdopplung der Beleuchtungsstärke benötigt, um die gleiche Sehaufgabe ebenso gut und schnell erfüllen zu können. Als Beispiel dient die Abb. 1, wo der Unterschied im Lichtbedarf zwischen alten (60 Jahre) und jungen Arbeitnehmern (20 Jahre) am Arbeitsplatz bei verschiedenen Beleuchtungsstärken. (nach[ Lange1992]). Aus dem Diagramm geht hervor, dass dieser Unterschied durch ein hohes Beleuchtungsniveau vermindert kann, und folglich/somit für alle Arbeitskräfte gleichwertige Arbeitsbedingungen schaffen. Dadurch wird klar, dass die allgemeinen Beleuchtungsbedingungen im Hause den Erfordernissen der älteren Erwachsenen nicht genügen. Dies betrifft nicht nur alltägliche Aktivitäten wie z.B. Lesen und 14


Schreiben, sondern auch die innere Uhr, die täglich eine ausreichende Einwirkung von Tages- /Kunstlicht braucht, um die Schlaf- und Wachphasen, die Herzfrequenz, den Blutdruck steuern zu können und eine ausgeglichene Körperfunktion zu erreichen. Aufgrund der unzureichenden Beleuchtungsstärke der zur Verfügung gestellten Lichtverhältnisse, vor allem in Seniorwohnheimen, bleiben die ältere Erwachsene im Laufe des Tages halb wach. Das hat zur Folge, dass es zu Schlafentzug und Schlafstörungen während der Nacht kommt. Das spiegelt sich dann an dem Tagesrhythmus der Betroffenen, und könnte weiterhin durch längeren Schlafmangel Krankheiten verursachen. Besonders für ältere Menschen, die statistisch gesehen bereits an einer bis fünf chronischen Krankheiten leiden, stellt dies eine Beeinträchtigung der Lebensqualität sowie ein nicht zu vernachlässigendes Risiko dar.

Abb.1 der Unterschied im Lichtbedarf zwischen alten (60 Jahre) und jungen Arbeitnehmern (20 Jahre)

Zusammenfassend lässt sich daraus folgern, dass ein täglicher Lichtmangel zu einer Störung der Tagesrhythmik führt, was insbesondere bei dieser Zielgruppe zu einer gesundheitsschädlichen Folge hat, indem

ihre Lebensqualität durch zusätzliche

Erkrankungen mindern/ eine Verschlechterung der Lebensqualität entsteht/erfolgt. Als Lösung bietet sich an, bereits durch eine ausreichende Einwirkung von Vollspektrumslicht / Kunstlicht diese Problematik korrigieren zu können. 15


3. Grundlagen

In diesem Kapitel werden unterschiedliche Gesichtspunkte, die sich mit dem Themagebiet Licht und Wohlbefinden im Kontext des Alterns auseinandersetzen, als Grundlage für das Projekt genommen.

3.1 Statistisch demographischer Wandel und Bevölkerungsstatistik Deutschlands

Aktuelle statistische Erkenntnisse über die Bevölkerungsstruktur in der Europäischen Union aus dem Jahr 2011 zeigen, dass der Deutschland den höchsten Anteil von älteren Personen (65 Jahre und älter) an der Gesamtbevölkerung (20,6%) in den EUMitgliedstaaten erfasst. (Abb.2) (nach[ Eurostat]) Daraus ergibt sich, dass ein Fünftel der gesamten deutschen Bevölkerung im Alter pflegebedürftig ist.Diese demografische Altersentwicklung macht es absehbar, dass in Zukunft immer mehr ältere Personen im Arbeitsleben tätig sein werden. Dabei ist die Frage von Lebensqualität im Alter sehr aktuell, denn sie bezieht sich auf die Bedürfnisse einer Gesellschaft, vor allem in Deutschland, in der immer mehr ältere Menschen leben. Darüber hinaus wie die Voraussage über die Bevölkerungsgruppe Wandel in Deutschland (Abb.2a) zeigt, wird der Anteil der älteren Erwachsene in den kommenden Jahren tendenziell steigern. Dadurch wird klar, dass die Bedürfnisse dieser Bevölkerungsgruppe sehr aktuell und allgegenwärtig sind. Daher ist es wichtig ihre Lebensqualität auf demselben Niveau beizubehalten, indem man ihr Wohlbefinden in Hohem Alter versichert.

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Abb 2 Bevรถlkerunsstruktur in der EU 27 1991-2011 (nach Eurostat)

100 75 50

4.8

5.8

7.0

8.9

11.0

12.0

12.7

14.4

16.6

18.0

17.6

17.5

66.9

64.3

61.7

59.0

57.0

56.2

25 0

15.6

15.5

14.7

2011

2020

2030

14.2 2040

14.3 2050

14.2 2060

80 + Jahre 65 - 79 Jahre 15 - 64 Jahre 0 - 14 Jahre

Abb 2a Bevรถlkerunsstruktur von groรŸen Altersgruppen EU 27 2011-2060 (nach Eurostat)

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LICHT UND GESUNDHEIT


3.2. Die Bedeutung des Lichtes für die Gesundheit

VISUELL Sehen

LICHT

EMOTIONELL

BIOLOGISCH

Stimmung inszinieren

Biorhythmus

Unanfechtbar ist es, dass das Sonnenlicht Wohlbefinden, Lebenslust und gute Laune bei Menschen fördert. Dennoch schließt es aber nicht aus, dass es neben seiner positiven und heilenden auch leider schädigenden Eigenschaften innehat. Darunter werden die ungünstigen Einflüsse des UV-Lichtes auf der Haut, sowie bei Lichtmangel entstehende Depression (vorw. im Winter), die wegen unzureichender Vitamin-D-Stoffwechsel Produktion erschien, zu verstehen. Bei extremer UV-Einstrahlung kann es selbst zu Hautrötungen und Verbrennungen mit Blasenbildung kommen, auf die der gesamte Körper mit Übelkeit und Fieber reagieren kann. Allerdings, dies ist individuell verschieden und von der Empfindlichkeit des Betroffenen abhängig. Ein oftmalig und über längere Zeiträume andauerndes 21


Überangebot von Sonnenstrahlung auf die Haut kann zu chronischen Schäden führen. Das hat zur Folge Faltenbildung, Trockenheit und Pigmentflecken auf der Haut. Im schlimmsten Fall kommt es zur Entwicklung von bösartigen Hautveränderungen wie z.B. Präkanzerosen und Karzinomen. Außerdem der Mangel an Licht könnte Minderung der zirkadian Rhythmik hervorrufen, denn das Licht das Nervensystem sowie den Hormonhaushalt beeinflusst. Im wesentlich lassen sich drei Hauptaspekte von Licht-Einfluss unterscheiden: visueller, biologischer und emotionaler Aspekt. Bei visuellem Aspekt liefert das Licht Informationen über die Umwelt durch die Augen, indem es sich gegen Objekte reflektiert und ein umgedrehtes Bild in der Retina projiziert. Dabei wird es demnächst im Gehirn verarbeitet, wobei die optische Wahrnehmung entsteht. Das lässt die Umgebung in Farbe und Detail, auch in der Nacht, wahrzunehmen. Unter den biologischen Aspekt versteht man unspezifische, nicht-visuelle Lichtwirkungen, die maßgebliche biologische Vorgänge im Menschen vermitteln. Darüber hinaus Lichtaufnahme geschieht nicht nur über die Augen, sondern auch über die Haut. Licht beeinflusst die Psyche und Geist, dadurch es die Anpassung gegenüber Stress koordiniert, die Konzentration stärkt, sowie gegen Depression aus Lichtmangel (bei SAD – saisonale-affektive Störung oder Winterdepression) wirkt. Daher ist nicht überraschend, dass das Licht besonders wichtig für das emotionale Gleichgewicht ist. Es beeinflusst nicht nur den Wahrnehmungsvorgangang, sondern in starkem Maße auch die Stimmung des Menschen. Durch Lichtfarbe sowie ihre Helligkeit erzeugt es verschiedene Gefühle in Menschen. Dieser Zusammenhang zwischen Lichtfarbe und Beleuchtungsstärke im Hinblick auf 22


die gefühlsmäßige Wirkung ist schon mehrfach untersucht worden. So zeigen die neueren Untersuchungen, dass warmweiße Lichtfarben bis zu Beleuchtungsstärken ca. 2 000 lx noch als freundlich und angenehm empfunden werden.

Neutralweißen Lichtfarben wirken im gesamten Bereich der heutige üblichen Nennbeleuchtungsstärken als angenehm, während tageslichtweiße Lichtfarben bei Beleuchtungsstärken unter 1 000 lx als dämmerig-kalt empfunden werden. [ Lange1992] Obwohl eine starke emotionale Wirkung der Lichtfarbe zugeschrieben wird, die verbreitete Auffassung, dass rötliche Lichtfarben Behaglichkeit und Kontaktbereitschaft fördern, während blaubetonte Lichtarten sachbezogene und distanzierte Haltung bewirken, ist wissenschaftlich noch nicht überprüft. Allerdings erhöht gute Beleuchtung Aufmerksamkeit und Aktivität, was sich in größerer Arbeitsfreude und verminderter Ermüdung auswirkt. Dagegen bewirken Beleuchtungsmängel Unbehaglichkeit wie z.B. in Form der psychologischen Blendung. Auch bei einfachen oder fehlenden Sehaufgaben sind hohe Anforderungen an die Beleuchtungsgüte zu stellen, wenn eine hohe Reaktionsbereitschaft gefordert wird oder dauerende Konzentration notwendig ist. Daraus ergibt sich, dass der emotionale Aspekt des Lichts nicht nur auf die Empfindung von Menschen wirkt, indem er unterschiedliche Stimmungen inszeniert, sondern auch auf die Aktivität und Lebensfreude.

Berücksichtigt man diese drei Aspekte, so wird es deutlich, dass die Lichtwirkungen eine lebenswichtige Auswirkung auf die Menschen haben.

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3.2.1 Zirkadianen Rhythmen und Innere Uhr

Zirkadianen Rhythmen sind physische, psychische und Verhaltensänderungen, die ungefähr einen 24-Stunden-Zyklus folgen, und primär auf Licht und Dunkelheit in der Umgebung reagieren. Diese Rhythmen werden von einer inneren Uhr getrieben. Die innere Uhr steuert nicht nur die Schlaf- und Wachphasen, sondern auch die Herzfrequenz, der Blutdruck, der Hunger, die Körpertemperatur und die Stimmung des Menschen. Die drei wichtigsten Hormone, die diesen biologischen Rhythmus steuern, sind Melatonin, Kortisol und Serotonin.

Bei einbrechender Dunkelheit schaltet das innere Uhr langsam auf Schlafrhythmus und die Ausschüttung von Melatonin fängt an. Die Hormonproduktion von Melatonin fördert körperliche Ermüdung und entschleunigt seine Funktion, wobei die Aktivität zugunsten der verdienten Nachtruhe gesenkt wird. Es sorgt zudem dafür, dass viele Stoffwechselvorgänge ermäßigt werden. Demnächst sinkt die Körpertemperatur und in dieser Phase werden die Wachstumshormone produziert, die nachts die Zellen reparieren. as Maximum der Melatoninsynthese liegt in der Mitte der Schlafphase, 2 bis 3 Stunden vor dem Minimum der Körperkerntemperatur (Abb. 3)

Im Gegensatz zu Melatonin steht Kortisol, ein Stresshormon, das etwa ab drei Uhr morgens in der Nebennierenrinde ausgeschüttet wird. Es spornt den Stoffwechsel wieder an und programmiert den Körper auf Tagesbetrieb. Mit dem ersten Morgenlichtreiz wird die Melatoninausschüttung in der Epiphyse undergedrückt. 24


60

0 8

12

16

20

24

44

8

21

62

02

4

8

12

16

20

24

44

8

21

62

02

4

8

12

16

20

24

44

8

21

62

02

4

24

0

37,15

36,55

Plasma - Melatonin [pg/ml] Plasma - Cortisol [µg/dl] Körperkerntemperatur [˚C] Abb. 3 Circadiane Rhythmik von Kortisol, Melatonin, und Körperkerntemperatur (nach [Bieske2009] )

Gleichzeitig sorgt die Hypophyse dafür, dass der Körper verstärkt Serotonin freisetzt Das Hormon Serotonin hat eine stimmungsaufhellende und motivierende Wirkung auf den Körper.

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3.2.2 Hohes Alter und Unterbrechung der Tagesrhythmik

Wie in den vorangegangenen Kapiteln dargestellt wurde, steuert Licht die innere Uhr, die den Tag- und Nacht-Zyklus regelt und wichtige neurologische und Stoffwechselprozesse im Körper beeinflusst. Auch wenn die innere Uhr genetisch vorgegeben ist, muss sie täglich durch Einwirkung von Tageslicht oder Kunstlicht neu synchronisiert werden, um den Tageslichtverlauf replizieren zu können. Dies ist sehr wichtig, denn alle Körperfunktionen und ihre Anfangs – und Endphasen richten sich nach dem natürlichen Licht-Ablauf. Daraus ergibt sich, dass alle Zellen und Organe im Körper einen eigenen Rhythmus haben, der regelmäßig mit der Außenwelt synchronisiert werden muss. Fehlt diese Synchronisation, kommt es schnell zu chronischer Müdigkeit, verminderter Immunabwehr, Schlafstörungen, Schlafmangel und/oder Depression. Wenn solche Störungen lang andauern, können sie Erkrankungen verursachen und eine schädliche Wirkung auf die Gesundheit haben.

Die Hormonspiegel von Melatonin, Kortisol und Serotonin, die für ein Gleichgewicht des Köpersystems entscheidend sind, sind stark von diesem Prozess betroffen. Daraus ergibt sich, dass eine unzureichende Einwirkung von Licht zu einer Störung des Serotonin- und Melatonin-Haushalts führt. Das Gehirn reagiert auf solch eine Störung mit der Ausschüttung von Kortisol und einer daraus resultierenden Stressreaktion. Dies führt wiederum zu einer Störung der Schlaf-Wach-Rhythmik. Eine daraus resultierende chronische Schlafstörung begünstigt die Entstehung von Krankheitsbildern wie Gewichtszunahme, Bluthochdruck oder einer verminderten 26


Immunabwehr. Die Folge all dessen ist, dass eine Fehlregulation der zirkadianen Rhythmik bei Menschen entsteht.

Außerdem kann es auch zu Behinderung einer normalen Funktion kommen, wenn die allgemeinen Beleuchtungsbedingungen den eigenen Lichtbedarf nicht decken. Das kommt häufiger bei älteren Erwachsenen vor, denn mit zunehmendem Alter verschlechtert sich die Sehschärfe und Akkommodationsfähigkeit des Menschen, was zur Folge hat, dass es zu einer Erhöhung des Lichtbedarfs führt. Dies bedeutet, dass aufgrund der nicht anpassenden Bedingungen die Unterbrechung der Tagesrhythmik entsteht. Besonders für ältere Menschen, die statistisch gesehen bereits an einer bis fünf chronischen Krankheiten leiden, stellt dies eine Beeinträchtigung der Lebensqualität sowie ein nicht zu vernachlässigendes Risiko dar.

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3.3

Einfluss des alternden Auges auf biologische Lichtwirkungen

Das Auge ist das wichtigste Informationsorgan des Menschen. Es liefert nicht nur die bedeutsamsten Informationen über die Umwelt, sondern ist auch ein Sinnesorgan, das die Lichtreize wahrnimmt. Die Aufnahme der Lichtreize geschieht durch die lichtempfindlichen Ganglienzellen der Netzhaut, deren Erregungszustand durch unterschiedliche Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung aus dem sichtbaren Lichtspektrum beeinflusst wird. Diese Rezeptoren, die Stäbchen und Zapfen heißen, wandeln das eintreffende Licht in Nervenimpulse umund sind für die Wahrnehmung von der Helligkeit und Frequenz des einfallenden Lichts zuständig. Die Nervenimpulse werden dann über die Sehnervenbahnen bis zum Sehzentrum des Gehirns weiter übermittelt, wo sie zur optischen Wahrnehmung abgearbeitet werden. Weiterhin werden die Nervenimpulse zum suprachiasmatischen Nucleus (SCN) übermittelt, der als Haupttaktgeber für die Steuerung der inneren Uhr gilt. Der SCN sendet die Signale über Helligkeit und Lichtfrequenz der Reize zu der Zirbeldrüse weiter. Durch eine direkte neuronale Anbindung an bestimmte Bereiche der Zirbeldrüse beeinflussen die Signale dieser Zellen die Ausschüttung und Regulation des Hormons Melatonin, die für die Synchronisation der zirkadianen Rhythmik wichtig ist.

Wie schon bekannt ist, verhärtet die Augenlinse mit zunehmendem Alter immer mehr, so dass die Akkommodationsfähigkeit entsprechend nachlässt. Das hat zur Folge, dass nahe Sehobjekte unscharf erscheinen. Diese sogenannte Alterssichtigkeit beginnt zwischen dem 40. und 45. Lebensjahr. Hinzu kommt, dass die Funktionalität der Augen und das Verhalten sich verändern, mit meist negativen Folgen für die 28


Abb 5. Simulation wie 채ltere Erwachsene (unten) in Vergleich zu junge Erwachsene (oben) die Farbe und Objekt wahrnehmen bei allgemeine Beleuchtungsbedingungen

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Sehleistung und die biologischen Lichtwirkungen. Abnahme des Alterssichtigkeit und der Funktionsfähigkeit der Netzhaut, Verkleinerung der Pupillenweite, Zunahme der Lichtstreuzentren in den Augenmeiden und Gelbverfärbung der Augenlinsen sind nur einige davon.

Einerseits die Verkleinerung der Pupillenwerte hat zwar zur Folge, dass bei 65-jährigen im Vergleich zu 25-jährigen rund 40% weniger Licht ins Auge gelangt. Anderseits werden aber die Schärfentiefe des Auges größer und die Auswirkungen von optischen Fehler geringer. Dadurch erhöhen sich die Sehschärfe und damit die Sehleistung. Diese altersbedingte Pupillenreduktion reduziert somit die nichtvisuellen Lichtwirkungen, während bei den visuellen Wirkungen je nach Umständen eine Verbesserung oder eine Verschlechterung möglichst ist. [Schierz2008]

spektraler Transmissionsgrad

1,0

0,8 15 Jahre

0,6

0,4 75 Jahre 0,2

0,0 350

400

450

500

550

600

650

Wellenlänge [nm] Abb.6 Die Grafik zeigt ein spektraler altersabhängiger Transmissionsgrad des Auges (zit. nach [Schierz2008) Wie es hier ersichtlich wird, bereits in jungen Jahren gehen über 30% des Lichts in den Augenmedien, insbesondere in der Augenlinse verloren.

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Die negativen Folgen des fehlenden Lichtes sind vielfältig und betreffen über die nichtvisuellen Lichtwirkungen sowohl den affektiven Zustand als auch die Schlafeffizienz. Dies ist besonders bei älteren Personen in Seniorwohnheimen zu beobachten, wo sie aufgrund der geringeren Mobilität seltener ins Freie und damit ans Tageslicht gelangen.

Zusammenfassend lässt sich daraus folgern, dass die Augen nicht nur für das Sehen, sondern auch für die Gesundheit und Wohlbefinden des Menschen bedeutend sind.

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LICHT UND ARHITEKTUR


3.5 Die Rolle des Lichts in Architektur und Raumwahrnehmung

SEHEN SCHLAF

LICHT

ARHITEKTUR

Die Raumwahrnehmung ist unmittelbar mit der Art und Weise wie das Licht mit dem Raum integriert, verbunden. Was man sieht, erlebt und wie man die Elemente interpretiert, wird von der Art wie Licht mit einem der Anwesenden und der Umwelt interagiert beeinträchtigt. In welchem Maß Architektur analysiert werden kann, entweder als Raum, Material oder Farbe, sie ist im Wesentlichen von der Lichtsituation, die sowohl das Objekt als auch den Beobachter einschließt, abhängig.

Das dynamische Tageslicht und die gesteuerte künstliche Beleuchtung sind in der Lage nicht nur unterschiedliche messbaren physikalischen Bedingungen in einem Raum zu beeinflussen, sondern auch unterschiedliche visuelle Erfahrungen und Stimmungen zu einleiten und hervorzurufen. Aufgrund des Lichts ist es möglich, die unterschiedlichen Atmosphären in der physischen Umgebung wahrzunehmen.

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Das Licht bildet ein Element von grundlegender Bedeutung für die Gestaltung der Räume und spielt daher eine wesentliche Rolle bei der Raum- und Lichtplanung in der Architektur. Es einwirkt andererseits auch, zum Beispiel durch eine nicht ausreichende künstliche Beleuchtung von Räumen mit kaum oder keinen Fenstern, unser Wohlbefinden. Als zusätzliches Beispiel dienen allgemeine Beleuchtungsbedingungen der Arbeitsräume, die nicht immer dem Lichtbedarf der Arbeitnehmer anpassen. Auch die Räume, die mit entweder heller oder dunkler und warmer oder kalter Farbe angestrichen sind, bewirken die Empfindung und Wahrnehmung von Menschen. Dabei spielt die Raumgroße auch eine Rolle.

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ENTWURFSANSÄTZE


4. Entwurfsansätze

In diesem Kapitel werden unterschiedliche Konzepte und Szenarios dargestellt, die zu dem oben genannten Thema während des Projektverlaufs entwickelt worden sind. Im wesentlich lassen sich drei Hauptansätze unterscheiden: Im ersten Fall liegt der Schwerpunkt auf einstellbarem Licht, das die Beleuchtungsstärke gemäß Lichtbedarf des Nutzers richtet. Im zweiten Fall wird Licht als Erzeuger von verschiedenen Stimmungen und Emotionen thematisiert, wobei der Akzent nicht auf Lichtfarbe, sondern auf Lampenschirm als Lichtfilter liegt. Und im Dritten liegt der Mittelpunkt auf Interaktion zwischen älteren Menschen und Leuchten, wo die haptische Wahrnehmung aufgrund des schwachen Sehvermögens bei Produktnutzung von wesentlicher Bedeutung ist. Ziel ist dabei gewesen, die Herausforderung, die Menschen in Hohem Alter stellen, als Leitlinie zu begreifen.

Abschließend werden hier in einem zusammenfassenden Überblick drei mögliche Lösungsansätze, wie Gestaltung zu einer nachhaltigeren und gerechteren Ausgestaltung von Leuchte im Kontext des Senior Designs beitragen könnte, dargestellt.

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4.1 Ansatz I : Einstellbare Beleuchtungsstärke

Wie schon in den vorangegangenen Kapiteln genannt wird, jeder Mensch ist eine Geschichte für sich. Dementsprechend unterscheidet sich der Lichtbedarf von Individuum zu Individuum.

Die Entwicklung dieser Ansatz läuft in zwei Phasen: Erstens einer Aufbau der Versuchsapparatur wurde ausgeführt, um die Behauptung, dass ältere Erwachsene mehr Licht bei Sehaufgabe benötigen, wissenschaftlich zu belegen. Zweitens ein zusätzliches Gerät für Leuchte zu entwerfen, das auf den Lichtbedarf dieser Zielgruppe anpasst, indem es sein Einstellen gemäß eigenem Bedarf bietet.

Phase 1: Versuchsapparatur Die vorgegebenen Bedingungen, laut des Projektansatzes: Ein Raum in einem Seniorenwohnheim für ein Monat zur Verfügung zu haben, in dem außer einen Tisch und einen Stuhl alles anderes entfernt sein soll. Vor der Erprobung werden die Probanden gebeten, einen Fragebogen (F1) auszufüllen. Dieser Fragebogen enthielt Fragen zu ihre Schlafqualität, was sie von Beruf waren und ihre subjektive Meinung über eigenen Lichtbedarf bzw. ob es weniger oder zu hell in ihrem Zimmer ist u.Ä. Nach der Formausfüllung, sind die Probanden auf einem Prüfraum begleitet, wo sie eine Sehaufgabe erfüllen sollen. Die Aufgabe besteht aus 15 Minuten Lesen von aktuelle Literatur bzw. Zeitschriften und Zeitung, wobei die Beleuchtungsstärke der Tischlampe (Apparatur) selbst nach eigenem Bedarf durch einen Drehknopf eingestellt werden soll. Nach dem Verlauf von 15 Minuten die Probanden sind nochmal gebeten ein zweiter Fragenbogen (F2) auszufüllen. Dieser Fragebogen bezieht sich auf die subjektive Beurteilung von dem Versuch wie z.B ob es schwierig die genaue 39


Abb.7 Versuchsapparatur, Funktionales Modell

LED Lampe (dimmbar)

Literatur: Zeitungen+Zeitschriften

Dimmer f端r Einstellen der Helligkeit

Versuchsaufbau-Skizze

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Lichthelligkeit einzustellen war oder ob es Momente beim Lesen gab, wo die Werte der Beleuchtungsstärke-Skala kurz größer bzw. kleiner geworden sind. Vier unterschiedliche Lichtsituationen werden für diese Erprobung gestaltet: Lichtsituation 1: Neben der Versuchsapparatur an dem Tisch wurde die vorgegebene Literatur (Zeitschriften, Zeitungen) für die Aufgabeerfüllung gestellt. Lichtsituation 2: Neben der Versuchsapparatur mit vorgegebener Literatur an dem Tisch wurde eine zusätzliche Stehlampe im Hintergrund am Tag gestellt. Lichtsituation 3: Der Versuchsaufbau der Lichtsituation 1 (L1) wurde am Abend durchgeführt, ohne zusätzlichen Kunstlicht-Einfluss, d.h. Deckenleuchte wird nicht angeschaltet. Lichtsituation 4: Die festgestellten Bedingungen von Lichtsituation 2 (L2)wurden mit angeschalteter Deckenleuchte zu Abendzeit durchgeführt. Die Helligkeitsskala wird vor jedem Test mit Luxmeter wieder festgestellt, wie z.B. Wert 1 auf der Skala bei L1 gleicht 100 lm, aber bei L2 liegt an 200 lm. Dabei die Nebenbedingungen wie Tagesverlauf und angeschaltete Nebenleuchte die Verteilung von Lumen beeinflussen, und die neu Einstellung von Skala erfordern. Obwohl die Versuchsapparatur gebaut wurde, wurde der gesamte Versuch aufgrund nicht genug Zeit abgebrochen.

Phase 2: Touch Pad und Ring Der Grundgedanke war keinesfalls eine neue Lampe herzustellen, sondern ein Zusatzteil - Kontroller- zu entwickeln, denn die existierende Lampe leicht steuern kann. Aus dieser Idee sind zwei Produkte entstanden: Touchpad und zu dem gehörigen Ring.

Touchpad ist ähnlich zu normales Tastfeld, in dem Sinn, dass es durch die Berühren von 41


HIGH

LOW LOW

HIGH

Abb. 8 Erste Skizzen mit optischen und haptischen Details er Taster und ihre Position auf der Touchpad

Abb. 9 Touch Pad, endg端ltige Version.

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Oberfläche Signale schickt und dadurch ein Prozess reguliert. Der Unterschied zum klassischen Touchpad ist, dass die berührungsempfindliche Fläche nicht hundertprozentig glatt ist, sondern drei Taster enthält, die die Helligkeitsstufe einstellen. Diese Taster sind auf haptische Wahrnehmung konzipiert, weswegen sie ein Relief als Endoberfläche haben.Der Grund dafür ist, dass in Hohes Alter Sehvermögen nicht mehr so gut ist, weshalb anderen Sinne bzw. Tastsinne die Rolle der Informationswahrnehmung übernehmen. Der Einstufungsgrad unterscheidet sich durch die Zahl der Linien auf dem Taster. Je dichter die Linien sind, desto mehr heller strahlt die Leuchte.

Dieses Touchpad ist mit einem Ring verknüpft. Der Ring benimmt sich als eine Schnalle, die das Lampenkabel umgreift und als ein Dimmer, dass schnell die Lichtschaltung ausschließt, um die Gesamtmenge der Energiefluss durch den Stromkreis zu reduzieren, verhält. Dadurch wird die Helligkeit der Leuchte reguliert. Die Taster sind so konstruiert, dass die natürliche Bewegung der Zeigefinger berücksichtigt wird.

Abb. 10 Touchpad liefert Information zu Ring über die Helligkeitsstufe.

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ANSATZ II : PORZELLAN


4.2 Ansatz II: Lampenschirm als Lichtfilter (Porzellan als Material)

Um Porzellan als Material für Versuch zu nehmen, kam sehr intuitiv. Aufgrund seiner Ästhetik, Grundfarbe(Weiß), die gut Leichtreize reflektiert, Wärmeverträglichkeit, Nachhaltigkeit wurde Porzellan als Material für Lampenschirm genommen. Außerdem ermöglicht es verschiedene Kombinationen von Farbigkeit(durch bunt glasieren oder färben von Porzellanmasse mit Pigmenten), Dünn-/Dickwandig des Lampenschirms und Oberflächenveredelung mit Ritz-Techniken, alle die interessante Auswirkungen auf menschliche optische und haptische Wahrnehmung haben. Im Zeitraum von Oktober bis Dezember 2013 werden in einem kleinen Maßstab verschiedene Porzellan-Muster Proben durchgeführt. Mit unterschiedlichen Techniken (Ritzen, Kratzen, Drucken, Mahlen und Zeichen) wird die Dekoration als Erzeuger von optischer Wahrnehmung bezüglich Lichtfarbe und ihr Intensität ausprobiert. Darüberhinaus wird die zusätzliche Oberflächenveredelung wie transparent und farbig

Abb. 11 Erste Muster Proben vor dem Brand

47


Abb. 11 Erste Simulation von Lichtiwirkungen in kleinem Maßstab. Hier wird ersichtlich, dass die Dekoration sowohl wie dünn- und dickwandigkeit des Lampenschirms eine Rolle in Lichtwahrnemung spielt.

Glasur in Schichten appliziert (vor 1. und nach 2. Brand). Die kleine experimentelle Durchführung deutet eine Möglichkeit an, dass Porzellan, obwohl ein Nichtleiter als Material, durch die verschiedene Anwendung von Glasur und Dekoration möglichst schneller die Wärme Leitfähigkeit leitet könnte. Die Versuche sind noch am Anfang um diese Behauptung überhaupt bestimmen zu können. Aber als eine Tendenz in Richtung von Upcycling des Porzellans als Material, im Sinne von Anfassen des stundenlang eingeschalteten Lampenschirms, soll weiter erforscht werden. 48


FOR HANDS GEIGNET

ANSATZ III: AKIRA


4.3 Ansatz III – Akira: Interaktives Licht Der Ansatz ein interaktives Licht zu gestalten kam als Ergebnis und Ansammlung von bisherigen Ansätzen. Die Steuerung von Beleuchtungsstärke analoger zu lassen wurde mit Absicht gefällt. Der Grund dafür ist, dass während des Alterungsprozesses strukturelle Veränderungen des Körpers entstehen, die die altersbedingten Beeinträchtigungen verursachen. Durch solche Veränderungen werden die funktionelle Veränderungen verschiedener Bereiche (Sehen, Hören, Kraft, Fingerfertigkeit)

beeinflusst. Das führt zu einer

Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit des älteren Menschen und kann ihn bei der Benutzung insb. elektrischer Geräte beeinträchtigen. Entweder die Tasten sind zu klein oder die Schrift ist winzig und unscharf. Das hat zur Folge, dass der ältere Mensch, der die zur Bedienung des Gerätes notwendigen Informationen benötigt, sie nicht erhalten kann, und deshalb nicht mehr kompetent fühlt das Gerät zu bedienen, obwohl er körperlich und geistig durchaus dazu in der Lage ist. Um solche Situationen zu vermeiden, bin ich zu der Idee gekommen, Informationsaufnahme durch haptische Wahrnehmung zu ermöglichen. Das bedeutet, anstatt Tasten „on“ und „off“ oder „up“ und „down“ , die man drucken soll, auf den Leuchtkörper zu haben, wird die „offen“ und „schließen“ Bewegung eingeführt, die die Helligkeitsstärke und Lichtwinkel steuert, indem es eine natürliche Handbewegung fördert. Diese Bewegung ahmt wie die Blumenblätter sich für Sonnenlicht öffnen nach. (Abb. 14)

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Abb. 14 Simulation von „öffnen“ und „schließen“ bzw. Bedienung von Akira

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FAZIT


Zusammenfassung

Die zentrale Frage dieses Projektes bestand darin, herauszufinden, ob und wie Gestaltung das Wohlbefinden in hohem Alter durch Licht als Mittel versichern kann. Demzufolge sind verschiedene Lösungsansätze und Konzepte entwickelt worden. Dabei wurde geachtet, die Bedürfnisse der Zielgruppe zu decken. Aufgrund des Alterungsprozess und der funktionalen Körperveränderungen, die insb. das Sehvermögen beeinflussen, entsteht den Lichtmangel bei dem Menschen in Hohem Alter, weil die allgemeinen Beleuchtungsbedingungen nicht mehr seinen eigenen Lichtbedarf anpassen. Ein täglicher Lichtmangel führt zu einer Störung der Tagesrhythmik, was insbesondere bei älteren Menschen gesundheitsschädliche Folge hat, indem ihre Lebensqualität durch zusätzliche Erkrankungen mindert. Als Lösung bietet sich an, bereits durch eine ausreichende Einwirkung von Vollspektrumslicht (Lichttherapie) diese Problematik korrigieren zu können. Jedoch der Grundgedanke beim Gestalten wurde das Vermeiden von klassischer Lichttherapie, die eine Stunde täglich sitzend vor einem 10.000lx strahlenden Gerät verlangt, um eine gesunde Körperfunktion in hohem Alter zu regulieren. Dementsprechend sind Szenarien entwickelt worden, in denen es versucht wird die Lichttherapie auf eine emotionale, intuitive und benutzerfreundliche Art im alltäglichen Leben der Betroffenen umzusetzen. Schließlich, die Projektergebnisse von diesem Semester sind nicht in Form eines funktionalen Prototyps geliefert, sondern in drei verschiedenen Szenarien durchgespielt, die eine andere Herangehensweise an der Bedürfnisse und Anforderungen der Menschen in Hohem Alter bieten. Hier liegt sein Potenzial.

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Akira short version