Text: Yvonne Scheller (For English version see below)
Im Moment funkelt überall in der Stadt die Weihnachtsbeleuchtung. Dazu kommen Straßenlampen und Lichtwerbung, angestrahlte historische Fassaden und Flutlicht im Hafen, wo rund um die Uhr gearbeitet wird. Künstliches Licht macht überall, vor allem aber in Städten, die Nacht zum Tage. „Die zunehmende Himmelsaufhellung ist eine Begleiterscheinung von Städten“, sagt Carolin Liedtke, Professorin für Lichttechnik an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften in Hamburg (HAW Hamburg).
Sie steht an einem Touchscreen-Tisch im Forschungs- und Transferzentrum Digital Reality in der Hamburger Speicherstadt. Auf dem Screen lässt sich mit der Helligkeit und dem Abstand von Leuchten experimentieren – und damit mit der Frage, wann welche Flächen zu dunkel werden. Das für die Stadtplanung wichtige Tool nutzt Liedtke zurzeit, um zu zeigen, wie mehr Dunkelheit ein Gewinn für alle sein kann: für die Natur und die Menschen. Die HAW Hamburg ist einer von 13 Partnern aus vier Ländern, die im Rahmen des EU-Projekts DARKER SKY eine Strategie entwickeln, wie sich Lichtverschmutzung eindämmen lässt.
Gravierende Folgen für die Natur
Der Fokus von DARKER SKY liegt auf der Natur, während bislang vor allem menschliche Bedürfnisse beim Einsatz von Licht berücksichtigt wurden – mit der Folge einer rasanten Lichtzunahme. Manches Licht trägt dabei tatsächlich zur Lebensqualität bei, anderes nicht. „Unter Lichtverschmutzung verstehen wir unnützes Licht, das keine Funktion erfüllt“, erklärt Liedtke. Zumindest das gelte es zu reduzieren, denn die allgegenwärtige Helligkeit hat gravierende Folgen für die Natur: „Indem wir unser Lichtbedürfnis erfüllen, nehmen wir anderen die für sie notwendige Dunkelheit.“ Wird der natürliche Tag-Nacht-Rhythmus überstrahlt, gerät der biologische Taktgeber von Tieren und Pflanzen durcheinander. Dauerlicht bedeutet Stress für Pflanzen, tagaktive Tiere finden keine Ruhe, nachtaktive kein Futter. Der „Startschuss“ zur Jagd oder Nahrungssuche beim natürlichen Wechsel von Hell zum Dunkel oder umgekehrt bleibt aus.
„Für die Biodiversität ist das verheerend“, erklärt Liedtke. „Und wir reden hier auch von der Nahrung auf unseren Tellern.“ Lichtverschmutzung wurde als ein Grund für das fortschreitende Insektensterben identifiziert. Insekten aber spielen eine wichtige Rolle bei der Bestäubung vieler Pflanzenarten, was zu ernsten Folgen bei der weltweiten Nahrungsmittelproduktion führen kann. „Dieser Aspekt wird schnellere Auswirkungen auf uns haben als der Klimawandel“, ist Liedtke überzeugt. Auch der Mensch leidet unter einem gestörten Tag-Nacht-Rhythmus. Die möglichen Folgen reichen von Schlafstörungen über Depressionen bis hin zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Gegen all das sucht DARKER SKY Lösungen, überregional und interdisziplinär.
Gegen die Angst vor finsteren Gestalten
„Es geht hier nicht um neue Erkenntnisse zu den Folgen von Lichtverschmutzung“, erklärt Liedtke. „Sondern vor allem um eine erfolgreiche Kommunikationsmethodik, um bestehendes Wissen zu transportieren.“ Das dreiköpfige Team der HAW Hamburg – neben Carolin Liedtke sind Roland Greule, Professor für Licht- und Beleuchtungstechnik, und die wissenschaftliche Mitarbeiterin Anna Carena Mosler dabei – entwickelt dazu Vorgaben für eine einheitliche Messmethodik, um verschiedene Beleuchtungssituationen zu erfassen. Denn auch im französischen Brest, im dänischen Aarhus und im niederländischen Groningen werden im Zuge des Projekts Lichtveränderungen gemessen, und die Ergebnisse müssen vergleichbar sein – ganz gleich, ob es sich um eine Stadt wie Brest mit rund 140.000 Einwohner*innen handelt oder um eine Metropole mit mehr als 1,8 Millionen Einwohner*innen wie Hamburg. „Außerdem arbeiten wir mit dem Bezirksamt Altona an zwei Demonstrations-Standorten, um neue Beleuchtungstechnologien zu testen und ein Umweltmonitoring vorzunehmen“, so Greule. Konkret werden etwa Klebefallen aufgestellt, um die Population von Insekten zu messen, oder Voice-Recorder, um festzustellen, zu welcher Uhrzeit Vögel anfangen zu singen.
Die HAW Hamburg hat es sich zur Aufgabe gemacht, umweltgerechte Lichtkonzepte nachhaltig zu kommunizieren, und zwar mit interaktiven Ansätzen. Neben dem Touchscreen-Tisch kommt da „Digital Reality“ zum Einsatz. „Das ist ein Kunstwort und umfasst die Bereiche Virtual Reality, Augmented Reality und Mixed Reality“, erklärt Greule. Im Forschungs- und Transferzentrum Digital Reality (FTZ DR) lässt sich mit Virtual-Reality-Simulationen erleben, wie etwa neue Außenleuchten wirken: In welcher Höhe bringen die Leuchten mit welcher Lichtstärke den optimalen Nutzen? Und ist nicht vielleicht jede zweite Leuchte verzichtbar? Oder wäre das eine zwar kostengünstige, aber am Ende doch zu finstere Entscheidung? Denn wenn nicht genug Licht auf den Gehweg fällt, steigt die Stolpergefahr – und die (begründete oder unbegründete) Angst vor finsteren Gestalten in dunklen Ecken. Solche Ecken lassen sich aber oft durch eine geschickte Ausrichtung des Lichts ausleuchten – mehr Licht muss nicht immer die Lösung sein. Zu wenig allerdings auch nicht. Das alles lässt sich im FTZ DR testen.
Emotionen sind wichtig
„Das Faszinierende an Virtual Reality ist: Die Eindrücke wirken sehr real und erzeugen wiederum ganz reale Emotionen“, weiß Roland Greule, der auch Leiter des FTZ DR ist. Und Emotionen sind wichtig, schließlich will DARKER SKY für die Thematik Empathie erzeugen, um eine nachhaltige Veränderung zu erreichen. Dabei wollen die Macher*innen des Projekts den Menschen keineswegs den Spaß verderben, wenn etwa bei Events wie dem „Blue Port“ der Hamburger Hafen in blauem Licht erstrahlt – was zwar schön, aber funktional nicht notwendig ist. „Aber wenn wir uns am blauen Event-Licht erfreut haben, könnte das ein zusätzlicher Anstoß sein, an anderer Stelle Licht zu sparen, im Sinne eines Lichtbudgets“, schlägt Carolin Liedtke vor.
„Es geht auch nicht um die totale Dunkelheit. Darum heißt das Projekt ja DARKER SKY, nicht DARK SKY,“ so Greule. „Vielmehr geht es um eine Balance, die Natur und menschliche Bedürfnisse in Einklang bringt. Also um mehr Sensibilität im Umgang mit Licht.“ Die ist in Hamburg teilweise bereits vorhanden. Es gibt etwa Lichtkonzepte für die Speicherstadt und die Binnenalster. „Aber einen Masterplan für die ganze Stadt gibt es noch nicht. Das wollen wir ändern“, sind sich Carolin Liedtke und Roland Greule einig.
Info:
DARKER SKY ist ein Interreg-Nordseeprojekt. Das Projekt bringt 13 Partner-Organisationen aus vier Ländern der Nordseeregion zusammen: Frankreich, Niederlande, Dänemark und Deutschland. Projektstart war der 12. April 2023, Projektende ist der 31. Oktober 2026. Das Projekt wird vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.
Weitere Informationen zu DARKER SKY finden Sie hier (deutsch/englisch) und hier (nur englisch).
English:
More Darkness Is A Gain For Everyone
On the way to a lighting concept for the entire city: Scientists at HAW Hamburg want to reduce increasing light pollution with the EU project DARKER SKY.
Text by Yvonne Scheller
Right now, Christmas lights are sparkling all over the city. In addition, there are street lamps and illuminated advertisements, spotlit historic facades, and floodlights in the port, where work continues around the clock. Artificial light turns night into day everywhere, but especially in cities. “The increasing brightening of the sky is a side effect of urban areas,” says Carolin Liedtke, Professor of Lighting Technology at the Hamburg University of Applied Sciences (HAW Hamburg).
She stands at a touchscreen table in the Research and Transfer Center Digital Reality in Hamburg’s Speicherstadt. On the screen, one can experiment with the brightness and distance of lights – and thus with the question of when certain surfaces become too dark. Liedtke is currently using this tool, important for urban planning, to demonstrate how more darkness can be beneficial for everyone: for nature and for humans. HAW Hamburg is one of 13 partners from four countries participating in the EU project DARKER SKY, which aims to develop a strategy for reducing light pollution.
Severe Consequences For Nature
DARKER SKY focuses on nature, while previously, lighting solutions were mainly designed with human needs in mind – resulting in a rapid increase in light levels. Some light actually contributes to quality of life, while other light does not. “We understand light pollution as unnecessary light that serves no purpose,” explains Liedtke. At the very least, this type of light needs to be reduced, because the constant brightness has severe consequences for nature: “By fulfilling our need for light, we deprive others of the darkness they require.” When the natural day-night rhythm is overshadowed, the biological clock of animals and plants becomes disrupted. Constant light means stress for plants, diurnal animals cannot rest, and nocturnal animals cannot find food. The natural “starting signal” for hunting or foraging that occurs when daylight transitions to darkness or vice versa disappears.
“For biodiversity, this is devastating,” says Liedtke. “And we are also talking about the food on our plates.” Light pollution has been identified as a reason for the ongoing decline in insect populations. Yet insects play an important role in pollinating many plant species, which can have serious consequences for global food production. “This aspect will affect us more quickly than climate change,” Liedtke is convinced. Humans also suffer from a disrupted day-night rhythm. Possible consequences range from sleep disorders and depression to cardiovascular diseases. DARKER SKY seeks solutions to all of this—on a regional and interdisciplinary level.
Against The Fear Of Dark Corners
“This is not about generating new insights into the effects of light pollution,” says Liedtke. “It is primarily about developing successful communication methods to convey existing knowledge.” The three-member team at HAW Hamburg – in addition to Carolin Liedtke, the group includes Roland Greule, Professor of Lighting and Illumination Technology, and research associate Anna Carena Mosler – is developing guidelines for a standardized measurement methodology to record different lighting conditions. Measurements are also being taken in French Brest, Danish Aarhus, and Dutch Groningen as part of the project, and the results must be comparable – regardless of whether the area is a city like Brest with around 140,000 inhabitants or a metropolis like Hamburg with more than 1.8 million residents. “We are also working with the Altona district office at two demonstration sites to test new lighting technologies and conduct environmental monitoring,” says Greule. For example, sticky traps are being installed to measure insect populations, and voice recorders are being used to determine when birds begin to sing.
HAW Hamburg has taken on the task of sustainably communicating environmentally friendly lighting concepts using interactive approaches. In addition to the touchscreen table, “Digital Reality” is being used. “This is an invented term and encompasses virtual reality, augmented reality, and mixed reality,” explains Greule. At the Digital Reality Research and Transfer Center (FTZ DR), virtual reality simulations make it possible to experience how new outdoor lighting might work: At what height and with what light intensity do the luminaires provide optimal benefit? And is every second light perhaps unnecessary? Or would that be a cost-effective but ultimately too-dark decision? If insufficient light reaches the sidewalk, the risk of tripping increases—as does the (justified or unjustified) fear of dark corners. However, such corners can often be illuminated simply by adjusting the direction of existing lights – more light is not always the solution. Too little light, however, is also not the answer. All of this can be tested at the FTZ DR.
Emotions Are Important
“What is fascinating about virtual reality is that the impressions feel very real and generate very real emotions,” says Roland Greule, who also directs the FTZ DR. And emotions are important, as DARKER SKY aims to create empathy for the issue to achieve long-term change. The project’s creators do not want to spoil anyone’s fun, such as when the Port of Hamburg glows blue during events like ‘Blue Port’ – which is visually appealing but not functionally necessary. “But once we’ve enjoyed the blue event lighting, that could serve as an additional incentive to save light elsewhere, as part of a ‘light budget,’” suggests Carolin Liedtke.
“It is not about complete darkness. That’s why the project is called DARKER SKY, not DARK SKY,” says Greule. “It is about finding a balance that aligns nature’s needs with human needs. In other words, greater sensitivity in how we use light.” Hamburg already shows some awareness of this. There are lighting concepts for the Speicherstadt and the Inner Alster. “But there is no masterplan for the entire city. That is what we want to change,” agree Carolin Liedtke and Roland Greule.
Info:
DARKER SKY is an Interreg North Sea project. It brings together 13 partner organizations from four countries in the North Sea region: France, the Netherlands, Denmark, and Germany. The project began on April 12, 2023, and will end on October 31, 2026. It is co-funded by the European Regional Development Fund (ERDF).
Further information on DARKER SKY can be found here and here.
