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Auswirkungen auf die Natur minimieren Lichtverschmutzung und Naturschutz

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Hamburg – Deutschlands zweitgrößte Metropole und größter Seehafen des Landes. Künstliches Licht in der Nacht ist in der Großstadt allgegenwärtig, egal ob im Hafen, auf dem Rathausplatz, im Stadtpark oder in entlegenen Naturschutzgebiete am Rand der Siedlungen. Das natürliche Licht der Sterne kann man in Hamburg nachts nur noch schwer erkennen. Dieses Phänomen nennt man Lichtverschmutzung. Mit weitreichenden Folgen für alle Lebewesen, die einen Tag- Nachtrhythmus brauchen.

Nachtaufnahme der Stadt Hamburg aus dem Weltall. Hamburg bei Nacht, aufgenommen von der Internationalen Raumstation am 5. Dezember 2015.

Lichtverschmutzung und Naturschutz

Lichtverschmutzung bezeichnet das Phänomen, dass natürlichen Lichtquellen in der Nacht – etwa Sternen- und Mondlicht – durch künstliche Beleuchtung, wie Straßenbeleuchtung, Reklame, oder Gebäudebeleuchtung, überstrahlt und dadurch unsichtbar werden. Das natürliche Licht und die Nacht werden durch künstliches Licht "verschmutzt". Über Städten wie Hamburg entsteht durch die Abstrahlung ungezählter, künstlicher Lichtquellen, deren Licht in der Atmosphäre gestreut wird, eine regelrechte Lichtglocke – früher sprach man vom Lichtsmog, heute hat sich der Begriff Lichtverschmutzung etabliert. Diese Lichtglocke erhellt uns nicht nur in Hamburg die Nacht, sondern strahlt weit ins Umland hinein und ist etwa auch in der Lüneburger Heide noch gut zu erkennen.

Künstliches Licht: Eine Erfolgsgeschichte

Künstliches Licht in der Nacht ist wohl eine der unterschätztesten Leistungen unserer Zivilisation: Das Feuer haben wir vor rund einer Millionen Jahren gebändigt, es brauchte dann aber noch hunderttausende Jahre bis wir zunächst mit Gas- und Öllampen und schließlich im 19. Jahrhundert mit der elektrischen Glühlampe künstliche Beleuchtung in der Nacht zum Alltagsgut machten – am 8. Dezember 1882 wird in Hamburg die erste elektrische Straßenbeleuchtung in Betrieb genommen, damals noch als Lichtbogenlampe auf dem Rathausmarkt. Seitdem machen wir die Nacht zum Tage, vom natürlichen Rhythmus der Sonne, des Mondes und der Sterne sind unsere Aktivitäten weitestgehend befreit worden. Künstliches Licht gibt uns Menschen seitdem die Möglichkeit, sich in der Nacht zu orientieren und Gefahren zu erkennen. Gebäude und Plätze können kunstvoll in Szene gesetzt und die Schiffe im Hafen rund um die Uhr be- und entladen werden.

Umweltfolgen künstlichen Lichts

Die massive Ausbreitung künstlichen Lichts in den letzten 140 Jahren hat dazu geführt, dass das natürliche Licht der Nacht häufig nicht mehr wahrnehmbar ist: Das Leben auf der Erde hat sich jedoch in Jahrmilliarden evolutionär an den natürlichen Wechsel von Tag und Nacht und den Rhythmus der sich veränderten Tages- und Nachtlänge im Laufe des Jahres angepasst. Tiere, Pflanzen und natürlicherweise eigentlich auch der Mensch, steuern über die Wahrnehmung des natürlichen Lichtes ihren Lebenszyklus: Wann treiben Blüten einer Pflanze aus, wann werden Tiere paarungsbereit, wann ist es für Vögel Zeit in Richtung Süden aufzubrechen und wie findet man als Tier nachts den Weg: Sonnen, Mond und Sterne liefern dafür die Informationen. Auch wir Menschen werden durch das lichtgesteuerte Hormon Melatonin in unserem Schlafrhythmus beeinflusst. Lichtverschmutzung bringt diese natürlichen Taktgeber aus dem Lot und führt zu vielen nachteiligen Folgen – gerade bei Tieren und Pflanzen sind diese inzwischen relativ gut erforscht und haben auch eine naturschutzrechtliche Relevanz.

Auswirkungen von Lichtverschmutzung auf Tiere und Pflanzen

Während bei Pflanzen vor allem der jährliche Rhythmus von Laubwurf im Herbst und Blattaustrieb im Frühling durch künstliches Licht durcheinander gebracht wird, sind die Folgen gerade für Tiere gegebenenfalls gravierender – der Einfluss künstlichen Lichts auf das Artensterben wurde bisher unterschätzt:

Die Wirkung von Licht auf Insekten ist den meisten Menschen aus dem Alltag bekannt: Sie werden von Licht angezogen. Dabei sind insbesondere Lichtquellen mit einem hohen – für Menschen unsichtbaren – UV- oder Infrarotanteil sowie einem Anteil blauen Lichts (also kaltweiße Leuchtmittel) besonders attraktiv für Insektenaugen. Insekten verwechseln künstliches Licht z.B. mit dem Mond und werden so aus ihren Lebensräumen regelrecht „weggesaugt“. Dort fehlen sie dann sowohl zur Paarung mit Artgenossen, wie auch als Nahrung für andere Tiere im Ökosystem. Zudem kommen sie an heißen Laternen direkt zu Tode.

Fledermäuse brauchen dunkle Nächte

Als nachtaktive Säugetiere sind Fledermäuse besonders betroffen. Werden ihre Quartiere an Fassaden oder in Baumhöhlen beleuchtet, werden diese damit zerstört. Wird die Beleuchtung installiert, während sich Fledermäuse im Quartier befinden, kommt es vor, dass diese vergeblich auf die Abenddämmerung warten, ihren Ausflug verpassen und im Quartier verhungern. Beleuchtete Felder, Wiesen und Flüsse werden von den meisten Fledermausarten ungern überflogen und ihr Lebensraum dadurch eingeschränkt. Während einige Arten, wie Zwergfledermäuse, an Straßenleuchten auf Jagd nach Insekten gehen, verlieren die meisten Arten jedoch wichtige Nahrungsräume, Flugrouten und Verstecke.

Vögel können mit Beleuchtung kollidieren

Vögel hingegen scheinen auf den ersten Blick nicht als besonders betroffen, aber in Hamburg kann man die Folgen auch direkt beobachten bzw. hören: Vögel singen tief in die Nacht und ins Jahr hinein, außerhalb der natürlichen Paarungszeiten. Besonders empfindlich sind auch Zugvögel: Diese ziehen oft in der Nacht zu ihren Sommer- oder Winterquartieren, um Räubern auszuweichen. Dabei orientieren sie sich am Stand der Sterne und des Mondes. Zusammen mit einem ausgezeichneten, über Licht gesteuerten Sinn für das Magnetfeld der Erde können Vögel so sicher erkennen, wo Norden oder Süden ist. Werden diese Sinne von künstlichem Licht gestört, können Zugvögel so desorientiert werden, dass sie von den Lichtquellen angezogen werden, mit diesen sogar kollidieren und im schlimmsten Fall dadurch zu Tode kommen. International werden immer wieder Fälle belegt, wo besonders an hohen Gebäuden jährlich eine große Zahl an Vögeln zu Tode kommen, etwa in Toronto, in Minneapolis, in Bonn – zuletzt wurde das Phänomen durch Untersuchungen im Auftrag der Umweltbehörde auch in Hamburg belegt (siehe Downloads). Dabei scheinen nicht nur Außenbeleuchtungsanlagen, sondern auch das durch Fenster nach außen dringende Licht der Innenbeleuchtung der höheren Gebäude eine große Rolle zu spielen.

Fast alle Artengruppen betroffen

Auch Fische, Amphibien und Reptilien sind durch künstliches Licht negativ beeinflusst. Wie bei den anderen Artengruppen können sie durch Beleuchtung in ihren Wanderungen und im Paarungsverhalten oder Nahrungserwerb gestört werden. Gerade Amphibien reagieren auf Blendung sehr empfindlich und können aufgrund einer sehr langsamen Anpassung der Augen an den Wechsel zwischen Hell und Dunkel durch Beleuchtung für lange Zeit quasi blind werden.

Ursachen von Lichtverschmutzung

Die Ursachen für die zunehmende Lichtverschmutzung sind mannigfaltig – einerseits kommt es durch stark fallende Preise gerade für moderne und energiesparende LED-Leuchtmittel zum Einsatz von immer mehr Lichtquellen, andererseits sorgen vor allem schlecht konstruierte, falsch ausgerichtete und positionierte Leuchten, die Licht nicht nur auf die eigentliche Zielfläche (z.B. die Straße), sondern auch in die Umgebung (Grünflächen, Gewässer, den Himmel) abgeben, für eine Zunahme des Lichteintrags in die Umwelt. Besonders problematisch sind dabei völlig ungerichtete Lichtquellen wie Kugellampen, Bodenstrahler oder Skybeamer.

Lichtfarbe ist entscheidend

Zusätzlich kann die Wahl des Leuchtmittels eine große Rolle bezüglich der Umweltverträglichkeit spielen. Insbesondere die farbliche Zusammensetzung bestimmt, ob und wie schädlich Licht für Tiere und Pflanzen ist. Weißes Licht ist dabei die Summe aller Regenbogenfarben und je nach Leuchtmittel-Technologie (beispielsweise Glühlampe, LED oder Leuchtstoffröhren) variiert der Anteil der verschiedenen Farben im Licht. Im Regenbogenspektrum (gemessen in Nanometern, sichtbares Licht zirka von 400 nm bis 780 nm) wird Licht von Lampen mit hohem Blauanteil als „kälter“ wahrgenommen, als Licht mit viel Rot. Man spricht deshalb von der Farbtemperatur in der Einheit Kelvin. Je höher diese ist, umso „kälter“ das Licht. Tageslicht hat typischerweise eine Farbtemperatur von 6500 Kelvin, während Kerzenlicht Farbtemperaturen um die 1500 Kelvin hat.

Satelliten-Bild der Lichtverschmutzung um Hamburg Dieses Falschfarbenbild zeigt die Auswertung der Himmelshelligkeit im Großraum Hamburg anhand von Satellitenaufnahmen basierend auf dem "World Atlas of Artificial Night Sky Brightness". Je röter, desto unnatürlich heller ist der Nachthimmel. Deutlich ist die Fernwirkung der Hamburger Lichtglocke. Eine interaktive Karte mit aktuellen Auswertungen findet man unter lightpollutionmap.info. 

Vor allem hohe Anteile von blauem Licht sowie UV- und Infrarot-Licht sind schädlich für die Umwelt, also kaltes Licht mit hoher Farbtemperatur. Diese Farbtemperaturen ziehen sowohl besonders stark Insekten an, wie sie auch besonders stark etwa in den Melatonin-Haushalt eingreifen und damit die natürlichen Rhythmen von Tieren, Pflanzen und Menschen durcheinanderbringen. Hinzu kommt, dass Licht mit einem hohen Blauanteil in der Atmosphäre weitergestreut wird (aus demselben Grund ist tagsüber der Himmel blau, sogenannte Rayleigh-Streuung) und im menschlichen Augen beim Nachtsehen (sogenanntes skotopisches Sehen) intensiver wahrgenommen wird. Das bedeutet, dass Lichtquellen mit hohen Farbtemperaturen die Umwelt bei gleicher Lichtleistung stärker „verschmutzen“, als warme Lichtfarben.

Rechtliche Folgen von Lichtverschmutzung

Je nach Konstellation von betroffenen Arten und Lebensräumen kann die Installation von künstlichem Licht die Regelungen des Bundesimmissionsschutzgesetzes (BImSchG, z.B. § 5) und insbesondere des Bundesnaturschutzgesetzes (BNatSchG) berühren. So kann künstliches Licht eine erhebliche Beeinträchtigung von Natur und Landschaft im Sinne der Eingriffsregelung nach § 13ff BNatSchG auslösen, die es zu vermeiden gilt. Bei der Entwertung oder Zerstörung von Habitaten und Quartieren oder der Kollision von Vögeln mit beleuchteten Gebäuden kann auch das Artenschutzrecht nach § 44 BNatSchG betroffen sein – zukünftige Projekte mit Beleuchtung sollten diesen Aspekt unbedingt berücksichtigen. 

Im Sommer 2021 hat der Bundestag den neuen § 41a "Schutz von Tieren und Pflanzen vor nachteiligen Auswirkungen von Beleuchtungen" (siehe Internetseite des Bundesamtes für Naturschutz) und ergänzende Vorschriften beschlossen. Diese sehen vor, dass zukünftig bei der Neuerrichtung oder wesentlichen Änderungen von Beleuchtungsanlagen Vorkehrungen zu treffen sind, um nachteilige Auswirkungen auf Tiere und Pflanzen zu vermeiden. Nach Inkrafttreten der neuen Regelungen und der konkretisierenden Rechtsverordnungen wird die BUKEA u.a. auf diesen Seiten darüber informieren.

Lösungen für Lichtverschmutzung

Konflikte zwischen künstlichem Licht und Natur können häufig relativ einfach vermieden werden. Allgemeingültige Minderungsmaßnahmen können sein:

  • Reduktion der Beleuchtungsanlagen auf das absolut notwendige Minimum.
  • Reduktion insbesondere der Beleuchtungsintensität und Beleuchtungsdauer.
  • Einsatz von Bewegungsmeldern, Zeitschaltuhren, Dämmerungsschalter, Dimmern u.ä., um die Beleuchtung ohne Verlust an Funktionalität (zeitweise) zu reduzieren.
  • Möglichst niedrige Anbringung der Lichtquellen.
  • Verwendung von Lampengehäusen, die gegen das Eindringen von Insekten abgeschirmt sind und eine maximale Oberflächentemperatur von 60°C erreichen.
  • Verwendung von Lichtquellen mit Richtcharakteristik nach unten, die ausschließlich die Zielfläche beleuchten, um die Abstrahlung auf angrenzende Flächen (vor allem Gehölze, Gewässer und andere Biotope) zu verhindern.
  • Mindestens Nutzung von Leuchtmitteln mit warmweißem Farbspektrum (maximal 3000 Kelvin, besser < 2700 Kelvin, 540-700 nm Wellenlänge) ohne blaue und UV-Licht-Anteile, ggf. Nutzung von Blau- und/oder UV-Filtern; vorsichtshalber sollten auch Infrarot-Emissionen vermieden werden.
  • Idealerweise sogenannte Amber LED-Leuchtmittel mit bernsteinfarbem Farbspektrum (1700-2200 Kelvin) nutzen.
  • Analog zur Grünplanung auch Planung dunkler Flächen oder Korridore zur Habitatvernetzung für nachtaktive Tiere.
  • Abschaltung oder Abschirmung von Innenbeleuchtung (gerade bei Hochhäusern) außerhalb der Geschäftszeiten oder während der Zugvogelzeiten im Frühjahr und im Herbst, bspw. durch Jalousien.

Weitere Tipps finden sich im Leitfaden des Bundesamt für Naturschutz zur Neugestaltung und Umrüstung von Außenbeleuchtungsanlagen (PDF-Download bei bfn.de).

Im Zweifelsfall sind qualifizierte Fachpersonen (z.B. Biologinnen und Biologen sowie Lichtplanerinnen oder Lichtplaner) zu Rate zu ziehen und die zuständige Naturschutzbehörde zu beteiligen. Je früher im Planungsprozess – egal ob Vorgartenbeleuchtung oder Hochhaus – diese Fragen berücksichtigt werden, umso geringer sind später die Konflikte.

Gut für Natur und Menschen

Naturverträgliche Beleuchtung hat viele Vorteile: Sie ist zielgerichtet, energiesparend und menschenfreundlich. Mit weniger Lichtverschmutzung gewinnen nicht nur Tiere und Pflanzen wieder mehr nächtlichen Lebensraum dazu, sondern auch wir Menschen gewinnen an Lebensqualität, wenn wir in unseren Schlafräumen durch Licht nicht gestört werden.

Kontakt

Tobias Langguth

Referat Arten- und Biotopschutz

Freie und Hansestadt Hamburg
Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft
Neuenfelder Straße 19
21109 Hamburg
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