Die Schattenseiten des Lichts

Lichtverschmutzung: Ob in der Tierwelt, in der Welt der Pflanzen oder für uns Menschen – überflüssiges und ungenutztes Licht bringt viele Risiken mit sich, die uns alle beeinträchtigen.

Es ist eine wolkenlose Nacht und Christopher Kyba, Wissenschaftler des GeoForschungsZentrums in Potsdam, fliegt in einem Forschungsflugzeug über Berlin. Sein Ziel ist es, die Hauptstadt von oben zu fotografieren und zu einer Karte zusammenzusetzen. Dabei berücksichtigt er unter anderem jede Reklametafel, Sehenswürdigkeit und Straßenlaterne, denn all das Licht, was nutzlos in den Himmel abgestrahlt wird, ist eine Form der Umweltverschmutzung, genauer gesagt: Lichtverschmutzung.

Christopher Kyba meint dazu im Interview mit medienMITTWEIDA: „Viele Probleme, die weltweit auftreten, kann man nicht auf einmal lösen. Kommen wir nun allerdings zur Lichtverschmutzung: Ich würde nicht sagen, dass es simpel ist, das Thema anzugehen, einfach aus soziologischen Gründen. Die Stadtplanung spielt hierbei auch eine große Rolle.“ Dennoch sei das Prinzip simpel. „Wenn du das Licht ausschaltest oder es umleitest, sodass es nicht in den Himmel scheint, eliminierst du das lokale Problem. Es gibt keine andere Form von Verschmutzung, welche durch solch kleine Veränderungen fast komplett verschwunden ist.“

Seit Jahrzehnten nimmt Lichtverschmutzung kontinuierlich zu

Die Lichtverschmutzung ist eine noch recht unerforschte Form der Umweltverschmutzung. Sie trete weltweit auf und beschreibe das Licht, das nutzlos an den falschen Orten abgegeben wird. Wo wie viel Lichtverschmutzung auftritt, hänge meist von der Populationsdichte ab und habe damit zu tun, wie industriell ein Land ist, erklärt Dr. Franz Hölker, Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie, in einer Dokumentation des Bayerischen Rundfunks (BR). Wer auf die Light Pollution Map schaut, erkennt, dass besonders Europa und die USA, aber auch Teile Asiens und Russlands betroffen sind. Daraus kann man schließen, dass es ein Problem ist, das besonders von der westlichen Zivilisation und Ländern mit technologischem Fortschritt ausgeht. Die Lichtverschwendung kann man häufig als eine Lichtglocke oder Lichtsuppe über Städten erkennen. Diese entsteht, wenn die vielen Formen von Beleuchtung, die man in Städten vorfinden kann, nach oben abgestrahlt werden und dort von den Wolken, Wasserpartikeln, Staub und Luftmolekülen reflektiert werden.

Ein Hafen in Hamburg, wo die Lichtglocke gut zu erkennen ist. Foto: Anton Baranenko

Um dem Problem entgegenzuwirken, hat das Leibniz-Institut ein Projekt in die Welt gerufen, das sich mit diesem Phänomen auseinandersetzt. Es heißt „Verlust der Nacht“. Hier kommen verschiedene Physiker, Biologen, Mediziner und Ingenieure zusammen, um Lichtverschmutzung zu erforschen. Der Physiker Christopher Kyba gehört mit dazu. Seine Motivation ist klar: „Es ist ein Gebiet, worüber die meisten Menschen noch nicht nachgedacht haben. Besonders als ich vor zehn Jahren anfing“, sagt er und fügt hinzu: „Als Wissenschaftler macht es sehr viel Spaß, in einem Gebiet zu arbeiten, in dem noch niemand etwas erforscht hat.“

Die Wissenschaftler erforschen, wie Licht nachhaltig genutzt werden kann. Die Auswirkungen der Lichtverschmutzung sollen minimiert werden, ohne auf Licht zu verzichten.

Deutschland im internationalen Vergleich

Um die Helligkeit des Nachthimmels zu messen, nutzt man heutzutage, unter anderem, das Sky Quality Meter oder man nimmt selbst Daten, mithilfe einer App des oben genannten Projekts, auf. Der Wert der Helligkeit wird ermittelt, wenn man die aufgenommenen Daten mit denen einer natürlichen Nacht vergleicht. Eine weitere Möglichkeit der Messung sind Satelliten wie die VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) oder SUOMI NPP. Dieser ist ein Wetter- und Umweltsatellit der NASA. Sie sind mit hochmoderner Technik ausgestattet, um eine besonders hohe Auflösung zu gewährleisten. In der Forschung beziehen sich Wissenschaftler auf Daten und Bilder dieser Satelliten.

In der Zeit von 2012 bis 2016 sei die Zahl der Lichter um zwei Prozent gestiegen, sagt der Biologe Franz Hölker im BR. Deutschland schneide hierbei im internationalen Vergleich gut ab. Kyba sieht das ähnlich: „Deutschland verbraucht, im Gegensatz zu anderen wohlhabenden Ländern, viel weniger Licht pro Stadt“, meint er. „Mit anderen Worten schlagen wir uns ziemlich gut.“

Die folgende Grafik zeigt, wie viel Mal heller der Nachthimmel, gegenüber einer normalen Nacht, in folgenden Städten ist:

Quelle: lightpollutionmap.info, Datenverwendung von VIIRS 2019.

Im Diagramm ist gut zu erkennen, dass die Hauptstadt Deutschlands gut abschneidet. Christopher Kyba ging im Interview auch darauf ein: „Berlins Beleuchtung verändert sich bemerkenswert langsam, verglichen mit den meisten großen Städten der Welt.” Im BR erklärt der gebürtige Kanadier, dass Berlin nachts zehn Mal heller wäre, als eine normale Nacht ohne Lichtverschmutzung. Mit Wolken erhellt sich der Nachthimmel allerdings noch mal und das Zehn- oder Elffache. Ein Grund für diese teilweise immensen Zahlen ist, dass die vorhandene Beleuchtung nicht an den Bedarf angepasst ist. Viele Straßen, Geschäfte oder Werbeflächen bleiben hell erleuchtet, auch wenn es niemandem nutzt.

Desorientierung durch Licht

Mit der Beleuchtung kommen auch Probleme in der Tierwelt auf. Ein Beispiel dafür sind die vielen Insekten, welche nachts um eine Straßenlaterne fliegen. Doch warum fliegen die Insekten ins Licht? Franz Hölker wertet die Todesfälle der Insekten an Straßenlaternen aus, wie man in einer arte-Dokumentation sehen kann. An einer allein sind es bereits rund 150 Insekten. „Das hört sich jetzt vielleicht nicht so viel an, aber wenn wir das jetzt hochrechnen – acht Millionen Straßenbeleuchtungen haben wir in Deutschland, mal die 150 Insekten. Dann kommen wir auf Milliarden von Insekten, die durch solche Straßenbeleuchtungen desorientiert werden. Viele verenden oder werden von Profiteuren, wie Spinnen, gefressen“, erklärt er.

Dieses Phänomen ist durchaus als sehr schädlich einzustufen. Manche nachtaktive Insekten orientieren sich oft am Mond, da dieser sich an einer unveränderlichen Stelle in weiter Ferne befindet. Sie verwechseln die Straßenlaterne mit dem Mond und fliegen permanent im Kreis. Andere Insekten wiederum werden von dem Licht geblendet. Sie sind überfordert, orientierungslos und somit ein gefundenes Fressen. Besonders Spinnen halten sich, dank dem hohen Nahrungsangebot, häufiger an Straßenlaternen auf. Es tritt ein Nahrungsüberfluss und damit eine Überpopulation der Spinnen ein. Viele Pflanzen und Tiere müssen darunter leiden, denn sie benötigen Insekten für die Bestäubung oder als Nahrungsgrundlage. Die wichtige Funktion, welche Insekten im Ökosystem erfüllen, wird immer begrenzter.

Auch nachtaktive Tiere und Vögel werden durch das Licht verwirrt. Da alle Organismen an einen geregelten Tag- und Nachtrhythmus gewöhnt sind, denkt der Körper, dank des Überschusses an Licht, dass es Tag oder eine andere Jahreszeit wäre. Viele Tiere, besonders Vögel, werden früher geschlechtsreif und pflanzen sich zeitiger fort, selbst, wenn die Bedingungen für den Nachwuchs noch nicht optimal sind.

Künstliches Licht hält uns länger wach

Der Mensch bleibt auch nicht unbeeinträchtigt. Bis jetzt konnten Wissenschaftler noch nicht sagen, ob zu viel künstliches Licht in der Nacht für den menschlichen Organismus schädlich ist oder nicht. Dies wurde bisher noch nicht ausreichend erforscht. Schlafmediziner Dieter Kunz nimmt sich dieser Forschungsfrage an. Er möchte herausfinden, wie sich Kunstlicht auf das Schlafverhalten des Menschen auswirkt. Eine Erkenntnis seiner Studie: Je mehr Tageslicht die Teilnehmer am Morgen aufgenommen haben, desto geringer wurden die Schlafstörungen am Abend. „Viel wichtiger ist wahrscheinlich das fehlende Licht zum richtigen Zeitpunkt. Wir können aus unseren Studien sagen, dass viele von uns tagsüber in biologischer Dunkelheit leben und das ist wahrscheinlich ein erheblich krank machender Faktor”, so Kunz.

Eins ist allerdings sicher: Künstliches Licht beeinflusst die Produktion des Nachthormons Melatonin. Dieses Hormon teilt dem Körper mit, dass es Nacht wird. Die Ausschüttung von Melatonin wird allerdings durch die Blauanteile im Kunstlicht gehemmt. Blaues Licht vermittelt, dass es Mittagszeit ist. Christopher Kyba erklärt anschaulich: „Künstliches Licht lässt uns unter permanenten Jetlag stehen.“

Um diesem Problem entgegenzuwirken, haben einige Hersteller für Mobiltelefone einen Nachtmodus, welchen man sich nach Belieben einstellen kann. Es gibt bereits einige Brillenhersteller, welche Gläser entwickelt haben, die die Blauanteile im Licht nicht durch lassen. Sogenannte Blaulichtfilter-Brillen.

Der Sternenhimmel ist ein Naturerbe

Viele Menschen, die schon immer in einer Stadt lebten, sind es gewohnt, permanentes Licht um sich zu haben. Je mehr Licht nach oben in die Atmosphäre gestrahlt wird, desto dunkler erscheint der Himmel. Es entsteht eine große dunkle Fläche, durch die man kaum Sterne sehen kann. Ein bekannter Begriff in der Wissenschaft ist „Dark Sky“ und beschreibt genau dieses Phänomen. Weitere Informationen dazu bietet die International Dark Sky Association. 

Allerdings gibt es noch Hoffnung: „Wenn man einen Ort in einer Stadt findet, wo einen keine Lichter direkt anstrahlen, kann man mehr Sterne 

sehen, als man denkt”, sagt Christopher Kyba in unserem Interview, „Sozusagen kann man auch in sehr hellen Städten, wie Berlin oder Brüssel, ein paar hunderte Sterne sehen.“

Der Sternenhimmel, der als Naturerbe gilt, leitete viele wichtige Kulturschritte ein: Er regte die Neugier und vor allem die Forschung an. Er half zur Navigation auf Meeren und machte die Erstellung unseres heutigen Kalenders möglich. Viele Mythen und Geschichten basieren auf ihm.

Mehrere Organisationen wollen die Sicht auf den sternenklaren Himmel schützen. Sogenannte Sternenparks sind Orte, die sicherstellen, dass man eine klare Sicht auf die Sterne hat. Auch in Deutschland gibt es mehrere davon. Einer von ihnen ist im Nationalpark Eifel in Nordrhein-Westfalen, nicht weit von der belgischen Grenze. Dort kann man unter anderem an Sternenwanderungen teilnehmen.

Konzepte zur Optimierung

Was kann nun gemacht werden, um dem Problem entgegenzuwirken? Christopher Kyba erklärt hierzu, was wir an unserem Alltag verändern können: „Leider verschwenden wir heutzutage so viel Zeit drinnen. Der Grund, warum das künstliche Licht nachts so einen großen Effekt auf uns hat, ist, dass wir einen großen Anteil des blauen Lichts tagsüber nicht aufnehmen. Würden wir uns um die ein bis zwei Stunden morgens draußen aufhalten, würde dieses Problem nahezu verschwinden.” Da dies in naher Zukunft nicht umzusetzen wäre, würden wir versuchen, das Licht anzupassen. „Es gibt gewisse Spielräume, in denen sich das Licht an unseren natürlichen Rhythmus anpassen kann. Mit einer höheren Blauzufuhr am Morgen und kaum Blauzufuhr am Abend könnte man dieses Thema angehen.” Das Problem sei sozusagen nicht, dass wir keine moderne Lichttechnologie hätten, sondern, dass wir nicht mehr draußen seien.

Kyba würde außerdem Regeln bevorzugen, welche die Helligkeit für Beleuchtungen limitiert. Zum Thema intelligente Beleuchtung sagt er: „Das Wichtigste, was man verstehen muss, ist, dass wir das Licht nicht abschalten wollen, wenn wir über Lichtverschmutzung reden. Unser Hauptziel ist es, neue Ideen und Konzepte zu entwickeln, um die Städte besser zu beleuchten. Es würde uns ermöglichen, die bisherige Lichtverschmutzung auf nahezu ein Zwanzigstel des bisherigen Standes zu minimieren.“

Text: Maria Marle, Titelbild und Fotos: Anton Baranenko