Straßenbeleuchtung, beleuchtete Werbetafeln, Außenbeleuchtung und Skybeamer -  vor allem in Großstädten sorgen zahllose helle Lichtquellen für eine ausgeprägte künstliche Aufhellung des Nachthimmels. Diese Lichtglocken entstehen durch die Streuung des Lichtes in den unteren Schichten der Atmosphäre und haben zur Folge, dass bis zu 90 Prozent der Sterne und vor allem schwache, aber auch große, eigentlich auffällige Objekte wie die Milchstraße oder Kometen nicht mehr sichtbar sind.

Diese Aufhellung hat auch erhebliche Auswirkungen auf das Leben der Tiere, Pflanzen und Menschen. Der Tagesrhythmus der Menschen und Tiere hat sich mit der Erfindung des elektrischen Lichtes im späten 19. Jahrhundert verschoben. Vor allem Tiere leiden unter dem Bestreben des Menschen, die Nacht zum Tag zu machen.

Die Tatsache, dass in großen Städten die meisten Sterne nicht mehr sichtbar sind, macht es so gut wie unmöglich astronomische Beobachtungen durchzuführen oder Forschung zu betreiben. Die Studie "Wieviele Sterne sehen wir noch" [2] zeigt, dass in den meisten Gebieten Österreichs durchschnittlich nur noch 450 von zirka 6000 Sternen sichtbar sind. Dies führt dazu, dass ernsthafte Beobachtungen nur noch in unbewohnten Gebieten möglich sind, die aber in Mitteleuropa kaum mehr zu finden sind: fast überall ist mindestens eine Stadt nahe genug, deren Lichtglocke zu Beobachtungsproblemen führt.

Abseits der Wissenschaft ist dies auch ein kultureller Verlust, da der Sternenhimmel schon seit frühester Zeit eine Faszination auf den Menschen ausübt. Zahllose Mythen und Geschichten wurden durch die Sternbilder inspiriert, jedoch wissen die meisten Städter heute gar nicht mehr, wie wunderbar inspirierend und beruhigend der Anblick des dunkel-blauschwarzen natürlichen Nachthimmels sein kann, in dem zahllose Sterne wie Edelsteine in unterschiedlichen Farben funkeln und über den sich das matt schimmernde Band der Milchstraße erhaben spannt, die scheinbare Ruhe nur unterbrochen von gelegentlich dahinhuschenden Sternschnuppen, zu denen sich heute natürlich auch Flugzeuge und Satelliten gesellen.

Für die meisten Menschen bedeutet Licht Sicherheit. Schon seit vielen Jahrhunderten wird die Dunkelheit als Bedrohung angesehen. ...ehedenn ich hingehe, und nicht wiederkehre, hin ins finstre Land, das mit Todesschatten überdeckt ist, ins Land des Jammers und der Finsternis,...[3]. Heute glaubt man, eine Möglichkeit gefunden zu haben, dieser Bedrohung aus dem Weg zu gehen, und man ist bereit, einen hohen Preis dafür zu zahlen.

Von 5.-6. Oktober 2007 fand in Bled in Slowenien das 7. Europäische Symposium zum Schutz des Nachthimmels statt, bei dem in einer Serie von Vorträgen viele Aspekte des Themas Lichtverschmutzung beleuchtet wurden [4]. Interessanterweise gibt es ausgerechnet in Bled ausgesprochen helle Kugellampen (siehe Abb. 1), sodass die Symposiumsteilnehmer sich gleich am Abend von der Notwendigkeit von Änderungen überzeugen konnten.

Viele fühlen sich durch das Bestreben von Organisationen, welche versuchen, Lichtverschmutzung zu minimieren, angegriffen. Doch geht es den Organisationen nicht darum, Sicherheit zu nehmen. Vielmehr möchten sie falsche Beleuchtung verhindern und Alternativvorschläge bringen.

So nützt eine Straßenlaterne, die ihr Licht hauptsächlich nach oben abstrahlt, niemandem. Hier kann zumindest die Lampengeometrie verbessert werden. Durch Umrüsten auf effizientere Lampen würden zusätzlich auch Energiekosten gespart. Durch derartige Maßnahmen würde auch deutlich weniger in den Lebensraum nachtaktiver Tiere eingegriffen.

Himmelshelligkeit

Das menschliche Auge ist sehr anpassungsfähig und kann Helligkeitsunterschiede fast nur durch Vergleich feststellen. Aufgrund dieser Adaptionsfähigkeit bemerkt kaum jemand, dass es in Städten 10-100 Mal heller ist, als es das Auge benötigen würde. Die Helligkeit des Nachthimmels in Mitteleuropa wächst pro Jahr um zirka 10 Prozent [5].

Natürliche Hintergrundstrahlung

Negativer Einfluss auf Tiere

Durch die Helligkeit, die bei Nacht herrscht, wird der Orientierungssinn vieler Tierarten gestört, und zahlreiche Insekten fixieren die künstliche Lichtquelle. Es kommt zu einer Störung des Gleichgewichts der Natur. Viele nachtaktive Insekten sind vom Aussterben bedroht, unter anderem deshalb, weil sie durch das Herumfliegen um die Lichtquelle zu erschöpft sind um Nahrung zu suchen oder sich zu paaren.

Hier werden nur einige wenige Tierarten aufgezählt, auf welche nächtliche Beleuchtung negative Auswirkungen hat. Tatsächlich sind es viel mehr. Nicht jede Veränderung im Verhalten von Tieren ist auf die Lichtverschmutzung zurückzuführen, sondern auch andere Faktoren wie zum Beispiel Flurbereiningungen, Einsatz von Pestiziden oder die globale Erwärmung tragen einen großen Teil dazu bei.

Auswirkung auf Nachtfalter

Im Frühjahr 2000 veröffentlichte die Tiroler Umweltanwaltschaft eine Broschüre mit dem Namen "Die Helle Not'' [11]. Dieses Projekt hatte vor allem den Artenschutz von nachtaktiven Schmetterlingen im Raum Tirol zum Ziel. Anhand von Kostenrechnungen wurde in dieser Broschüre auch dargestellt, wieviel eine Umrüstung von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen auf Natriumdampf-Hochdrucklampen kosten würde, und ab wann mit Einsparungen gerechnet werden könne. Bis 2003 wurden 60 Tiroler Gemeinden gefördert, und im selben Jahr wurde die Broschüre neu aufgelegt.

Auswirkung auf Vögel

Jährlich sterben, laut einer Untersuchung basierend auf Daten des Canadian Fatal Light Awareness Program, an die 100 Millionen Vögel weltweit an Kollisionen mit Gebäuden, Fensterscheiben, Autos, Zäunen und anderen Hindernissen. [7]

Auswirkung auf Fledermäuse

Eine Ungarische Studie [12] belegt: Die Anstrahlung von Baudenkmälern führt dazu, dass darin wohnende Fledermäuse deutlich später als aus benachbarten, unbeleuchteten Gebäuden zur Futtersuche ausfliegen.

Dadurch entgehen ihnen jedoch die Insekten, die in der Dämmerung sehr zahlreich ausschwärmen. Junge kommen um Wochen später zur Welt und können sich bis zum nächsten Winter oft nicht ausreichend entwickeln. Eine beobachtete Kolonie ist kurz nach Installation einer Anstrahlung sogar ganz abgewandert.

Erst seit wenigen Jahren wächst auch in den Ländern des ehemaligen Ostblocks die Zahl der Gebäudeanstrahlungen rasant und damit auch der Energieverbrauch, dafür sinkt die Population gefährdeter Fledermausarten weiter.

Gesundheitliche Auswirkungen auf den Menschen?

Die künstliche Aufhellung der Nacht ist nach neueren medizinischen Erkenntnissen auch nicht gesund für Menschen. Von den vortragenden Fachleuten wurden Folgen berichtet, die von Schlafstörung bis hin zu erhöhter Krebsgefahr bei Melatonin-Suppression reichten. Melatonin wird vom Körper nur bei hinreichender Dunkelheit während der Nachtstunden produziert und ist wichtig für die Zellregeration des Körpers.

Als direkte Wirkung schlechter Straßenbeleuchtung, die punktuell zu hell ist und Blendungen verursacht, wurden einige Unfallphotos von Kreuzungen gezeigt, bei denen offensichtlich die Beleuchtung zwar gut gemeint, aber nicht gut gemacht war. Die Linse im menschlichen Auge wird mit zunehmendem Alter gelb, und ältere Menschen leiden häufiger unter Blendungen, ein Faktor, der angesichts des stets wachsenden Durchschnittsalters der Bevölkerung bei schlechten, blendend installierten Lampen Unfälle geradezu mitverursacht. Gute, blendfreie Beleuchtung könnte auch hier nicht nur die Unfallzahlen senken, sondern auch die übertriebene Lichtemission reduzieren.

Beleuchtungsalternativen

Viele Straßenleuchten strahlen einen großen Teil des Lichtes nach oben ab. Kugelleuchten sind das schlimmste Beispiel (Abb. 1): von unten blockiert der Mast einen Teil der Abstrahlung, Schmutz sammelt sich ebenfalls unten und dämpft die Abstrahlung dorthin, wohin das Licht eigentlich gerichtet sein sollte. Nur nach oben ist die Abstrahlung ungehindert, doch müssen wir unbedingt Baumkronen und fliegende Flugzeuge beleuchten? Traurig ist, dass solche Lampen auch in "Klimaschutzgemeinden" in Niederösterreich verwendet werden.

Auch das in Wien meistverbreitete Modell der Straßenleuchte, der längliche Kasten mit 1-2 Leuchtstoffröhren und halbrunder Plexiglasabdeckung, strahlt noch zirka 30 Prozent des abgegebenen Lichtes seitlich nach oben ab, und dieser Effekt wird durch Schrägstellung derartiger Leuchten an Masten noch verstärkt. Das Design dieser Leuchten stammt aus einer Zeit, wo schon billige Massenproduktion und noch scheinbar endlose Energiereserven zur Verfügung standen, nicht jedoch Computermethoden zur Optimierung der Lichtabstrahlung, ein Thema, das damals keiner Überlegung wert war. Doch auch viele heutige "Licht-Designer" sind sich dieses Problems noch nicht bewusst, und so finden sich allerorts Lampenmodelle, die eigentlich vor Jahrhunderten für offene Kerzen und später für Gasflammen entwickelt worden waren (zum Beispiel windgeschützte Glaskästen mit großem Luftraum und bodenmontierter Kerze), die jetzt, ausgestattet mit Lampen von gewaltiger Leuchtkraft, über Hunderte von Metern vor allem den Betrachter blenden, während der Lampenboden die Beleuchtung des lampennahen Erdbodens verhindert.

Eine Lösung wären Lampen, die nur dorthin strahlen, wo das Licht tatsächlich gebraucht wird, also ausschließlich in den unteren Halbraum. Solche Lampen sind angenehm unaufdringlich und sind daran erkennbar, dass sie bei Betrachtung von schräg oben und meist sogar von der Seite nicht direkt sichtbar sind oder gar blenden, sondern nur ihre vom Boden reflektierte Strahlung. Durch Verwendung von Leuchten mit entspiegeltem flachem Glasabschluss kann verhindert werden, dass Insekten hineinfliegen und dabei sterben, und die Lampe kann dennoch einen weiten Bereich ausleuchten. Mit geeigneter Lampengeometrie kann das Licht so gelenkt werden, daß es genau den richtigen Bereich der Straße gleichmäßig hell ausleuchtet.

Will man aus denkmalschützerischer Sicht unbedingt altmodische Lampengehäuse beibehalten, könnte man zum Beispiel die Lampe unmittelbar unter dem Dach montieren und mit einem Lamellenring eine Seitwärtsabstrahlung nach unten lenken. Tagsüber wäre der klassische Anblick gewahrt, nächtens könnte man blendfrei gut beleuchtete Straßen erleben, und nebenbei würde dies den Nachthimmel auch nicht sinnlos erhellen!

Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung der Lichtverschmutzung ist die Teilnachtschaltung, die gleichzeitig eine 20-30-prozentige Stromkostenverringerung bringt. Diese Möglichkeit kann durch Leuchten mit zwei Lampen realisiert werden, von denen eine in den späteren Stunden der Nacht ausgeschaltet wird. Bei der anderen Realisierungsmöglichkeit (bei Leuchten mit nur einer Lampe) wird jede zweite Straßenlampe ausgeschaltet, was jedoch sehr inhomogene, "fleckige" Beleuchtung mit sich bringt. Teilnachtschaltung wird in einigen Städten schon praktiziert, unter anderem auch in Wien. Hier wird um 23 Uhr die Straßenbeleuchtung auf die Hälfte reduziert. Dies bewirkt einen Rückgang der Himmelshelligkeit (bei bedecktem Himmel) von zirka 30-50 Prozent. Es erscheint auch nicht mehr zeitgemäß, dass aus "Sicherheitsgründen" immer alle Außenlampen eingeschaltet sein müssen. Für Wohnhausanlagen und Industriegebäude bieten sich Bewegungsmelder an, die Licht nur dort und dann einschalten, wo und wann es auch gebraucht wird.

Laut einem Fallbeispiel in der Broschüre "Die helle Not" [11] wären bei Umrüstung von Quecksilberdampflampen auf Natriumdampflampen und Teilnachtschaltung die Energieeinsparungen beträchtlich, und die Investition für die Lampenumrüstung wäre laut dieser Studie schon nach 5 Jahren durch die Energieeinsparung rückgewonnen.

Ein weiteres Problem stellen nächtlich angestrahlte Baudenkmäler dar (Abb. 2). Oft verfehlen die Scheinwerfer hierbei ihr Ziel und leuchten einfach direkt in die Atmosphäre. Hier könnte eine bessere Ausrichtung der Scheinwerfer, Abblendung der die Gebäude verfehlenden Teile des Lichtkegels oder überhaupt eine Überarbeitung des Beleuchtungskonzepts helfen. Auch ist der Nutzen einer ganznächtlichen Beleuchtung von Kirchtürmen in Dörfern, in denen spätestens nach 23 Uhr keiner mehr hinsieht, eigentlich wohl nur Energieversorgungsunternehmen zu erklären...

Abb.2: So manche Gebäudeanstrahlung schießt weit übers Ziel hinaus!

Schlussfolgerung

Nur noch in unbewohnten Gebieten ist die Nachthimmelshelligkeit gut genug für astronomische Beobachtungen. Die derzeit praktisch allerorts übertriebene, schlecht konstruierte Außenbeleuchtung hat zur Folge, dass Großstadtbewohner 90 Prozent der Sterne nicht mehr sehen können und ein gewisser Prozentsatz diese auch noch nie gesehen hat. Der Sternenhimmel ist aber eines der ältesten Kulturgüter und sollte deshalb geschützt werden und für jeden Menschen so gut wie überall zugänglich sein. Eine internationale Tagung von UNESCO und Astronomen hat vor einem Jahr die diesbezügliche La Palma-Deklaration verabschiedet [17] sowie den 20. April zur "Welt-Nacht" erklärt [18].

Das Ziel der meisten Dark-Sky-Aktivisten [1] ist nicht die vollständige Dunkelheit bei Nacht, sondern eine Reduzierung auf Vollmondhelligkeit beziehungsweise Farberkennungsschwelle. Eine große Verbesserung würde schon die Abschaffung von Skybeamern, beleuchteten Werbeplakaten sowie ein Überdenken und eine Umgestaltung der nächtlichen Beleuchtung von Baudenkmälern bringen. Anzustreben ist auch eine Teilnachtschaltung, und zum Schutz der Tiere die Umrüstung von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen auf Natriumdampf-Hochdrucklampen. In Naturschutzgebieten sollten, wenn überhaupt, nur Natriumdampf-Niederdrucklampen verwendet werden.

Einige Leuchtenhersteller haben das Problem durchaus verstanden und arbeiten an energieeffizienten Beleuchtungssystemen, denn ... die beste Bühne für schönes Licht ist immer noch die Dunkelheit.[15]

Einige Städte haben schon begonnen Neuerungen durchzuführen, und zur Zeit sind wir auf einem guten Weg, bald eine signifikante Verbesserung herbeizuführen. Auch die ÖBB verzichteten bei der Neubeleuchtung des Rangierbahnhofs Kledering in Wien - und auch anderer Bahnhofsumbauten - auf direkte Lichtemission nach oben und konnten so auszeichnungswürdige 45 Prozent Energie sparen [13]! Es bleibt aber noch die Aufgabe einer breiteren Bewusstseinsbildung und Miteinbeziehung der Öffentlichkeit.

In Slowenien trat mit 2008 ein Gesetz gegen Lichtverschmutzung in Kraft. Erste Auswirkungen werden bereits berichtet [14]: In der Hauptstadt Ljubljana wurden 250-Watt-Lampen durch 150W-Lampen ersetzt, die keinerlei Lichtemission in den oberen Halbraum verursachen. Dadurch sind trotz 40 Prozent weniger Energieverbrauchs die Straßen jetzt sogar heller beleuchtet!

Es gibt aber noch ein gehöriges Einsparungspotential. Die Zahlen, die in Bled [4] zu hören waren, sind beeindruckend. So könnte man etwa 5 Millionen Tonnen CO2 oder aber die Leistung von 2 Atomreaktoren (1400 MW) europaweit einsparen, nur durch Verhinderung der nach oben gerichteten Lichtemission aus öffentlicher Beleuchtung. Private Beleuchtung war in dieser Studie nicht erhoben worden, so könnte man das Potential wohl noch verdoppeln!

Das nächste Europäische Symposium findet im August 2008 an der Kuffner-Sternwarte in Wien, einer der "am besten beleuchteten Städte der Welt''[16], statt [19]. Hoffen wir das Beste!

Daniela Klotz
Georg Zotti

Weiterführendes

1 International Dark-Sky Association www.darksky.org

2 www.sternhell.at

3 Ullioli, J. F. 1965, Die Heilige Schrift des Alten und Neuen Testaments. Buch Hiob, Kapitel 10.21

4 7th European Symposium for the Protection of the Night Sky - Light Pollution and Global Warming. October 5-6, 2007, Bled, Slovenia. http://www.darksky2007.si/

5 Cinzano, P., Falchi, F., Elvidge, C.D., 2001, MNRAS 328, p. 689

6 http://ams.astro.univie.ac.at/lehre/instrumente1/TransEmAtmosphaere.pdf

7 Narisada, K., Schreuder, D., 2004, Light Pollution Handbook, p. 62-63, 96, 30-31, 781, 804-805

8 Krisciunas, Semler, Richards, Schwarz, Suntzeff, Vera, Sanhueza, 2007, Optical Sky Brightness at Cerro Tololo Inter-American Observatory from 1992 to 2006

9 Nelson, K., International Dark-Sky Association, Turtles and Outdoor Lighting in Florida, Information Sheet 29

10 Bundesministerium für Land und Forstwirtschaft, 2007, Österreichisches Biodiversitätsmonitoring MOBI, p. 26

11 Aue, H., Doppler, W., Heinrich, M., Himmelbauer, H., Hron, J., Posch, T., Siegl, M., Thiemann, N., 2003, Die Helle Not, https://www.wien.gv.at/wua/pdf/hellenot.pdf

12 S. Boldogh, D. Dobrosi, P. Samu: The effects of the illumination of buildings on house-dwelling bats and its conservation consequences. Acta Chiropterologica, 9(2): 527-534, 2007, ISSN 1508-1109

13 www.energyagency.at/(de)/publ/media/pa62.htm

14 Andrej Mohar, Organisator von DarkSky 2007, Bled. (pers. Mitteilung an die Symposiumsteilnehmer, 2008-03-31)

15 www.baunetz.de/sixcms_4/sixcms/detail.php?object_id=26&area_id=2675&id=330517

16www.wien.gv.at/licht

17 La Palma Deklaration 2007 www.starlight2007.net/starlightdeclaration.htm

18 World Night 2008 www.starlight2007.net/videoeng.htm

19 DarkSky 2008 http://darksky2008.kuffner-sternwarte.at