DGUV Information 202-090 - Klasse(n) - Räume für Schulen Empfehlungen für gesundheits- und lernfördernde Klassenzimmer

Effektives, konzentriertes Lernen und gutes Sehen stehen in einem engen Zusammenhang. Eine wichtige Voraussetzung für gutes Sehen ist ausreichendes und qualitativ hochwertiges Licht. Zuviel oder zuwenig Licht, eine schlechte Farbwiedergabe oder ungünstiger Schattenwurf beeinflussen unsere Wahrnehmung und führen zu einer schnellen Ermüdung unserer Augen. Das Lesen wird dann zunehmend anstrengend. Die Konzentration lässt nach. Mit Hilfe einer durchdachten und guten Lichtplanung im Klassenzimmer kann man diesen Problemen vorbeugen.

Folgende Punkte sollten daher bei der Lichtgestaltung eines gesunden und lernfördernden Klassenzimmers berücksichtigt werden.

Ausreichend Tageslicht

Der menschliche Organismus wird durch Tageslicht beeinflusst (siehe auch Infobox). Er hat sich an das im Tagesverlauf ändernde Licht, den Rhythmus von Tag und Nacht, im Laufe der Evolution angepasst. So wird die "innere Uhr" des Menschen durch den Licht-Dunkel-Wechsel synchronisiert. Daher ist es unerlässlich, dass Klassenzimmer mit entsprechend großen Fensterflächen ausgestattet sind, die eine Versorgung mit natürlichem Tageslicht gewährleisten. Diese sollten in regelmäßigen Abständen gereinigt werden, um den "Lichtverlust" durch Verschmutzung so gering wie möglich zu halten. Um störende Blendeinwirkungen zu bestimmten Tageszeiten zu vermeiden, ist zusätzlich zum außen liegenden Sonnenschutz ein innen liegender Blendschutz zu installieren, der bei Bedarf verwendet werden kann.

Bei der Planung von Neu- oder Umbaumaßnahmen sollte bei der Ausrichtung der Zimmer möglichst deren spätere Nutzung berücksichtigt werden. So empfiehlt es sich beispielweise, Fachräume für Informatik oder Kunst Richtung Norden auszurichten.

Künstliche Beleuchtung

Neben einer ausreichenden Versorgung mit Tageslicht ist für die Sicherstellung einer ausgewogenen Leuchtdichte sowie der erforderlichen Beleuchtungsstärke immer auch die Installation einer zusätzlichen künstlichen Beleuchtung notwendig. Folgende Kriterien für künstliches Licht müssen erfüllt sein:

Ausreichende Lichtmenge/Beleuchtungsstärke

An einem sonnigen Tag im Freien werden Beleuchtungsstärken von bis zu 100.000 Lux (lx) erzielt. In Innenräumen muss der Mensch mit wesentlich weniger Licht auskommen. Empfohlen wird für Unterrichtsräume in Grund- und weiterführenden Schulen eine Beleuchtungsstärke von mindestens 300 lx, für Lesebereiche von Bibliotheken sowie für Unterrichtsräume für Abendklassen und Erwachsenenbildung 500 lx und für Zeichensäle in Kunstschulen 750 lx.

Diese Werte sind als Mindestwerte zu verstehen. Die meisten Menschen empfinden höhere Beleuchtungsstärken bei der Arbeit als angenehmer und motivierender. Daher sollten überall im Klassenzimmer Beleuchtungsstärken von mindestens 500 lx erreicht werden.

Die Ausleuchtung von Klassenzimmern erfolgt in der Regel mit Rasterleuchten, die parallel zur Fensterfront angeordnet sind. Für eine ausreichende Beleuchtung sollten bei einer Raumtiefe von ca. 8 Metern etwa drei Leuchtenreihen eingeplant werden. Sind die Räume breiter, sollten mindestens vier Reihen installiert werden. Im Idealfall sind die Leuchtreihen einzeln schalt- und dimmbar, um damit die Helligkeit im ganzen Raum gleichmäßig einstellen zu können.

Leuchten mit einer direkten/indirekten Lichtverteilung ermöglichen eine flexible Anordnung der Schülertische und führen zu verminderten Reflexionen.

Für die Tafelbeleuchtung muss eine reflexions- und schattenfreie Ausleuchtung gewählt werden. Geeignet sind Wandfluter mit asymmetrischer Lichtverteilung, die für eine optimale Beleuchtung von vertikalen Flächen sorgen. Auch bei der Verwendung von Whiteboards oder anderen flexiblen Tafelsystemen muss eine gleichmäßige Beleuchtung gewährleistet sein. Ideal sind direkt am System befestigte Leuchten.

Gute Lichtqualität

Für gesundes und lernförderliches Arbeiten im Klassenzimmer ist neben der Lichtmenge auch die Qualität des Lichts von Bedeutung. Dieser Aspekt, wird in der Praxis bislang noch nicht ausreichend berücksichtigt.

Bei Pflanzen und Tieren ist mittlerweile weitläufig bekannt, dass für deren Gesunderhaltung und Wachstum in Innenräumen eine ausreichende künstliche Beleuchtung erforderlich ist. Hier wird sowohl die Lichtmenge als auch die Lichtqualität entsprechend den Bedürfnissen angepasst. Für die menschliche Gesundheit spielen Überlegungen in Hinblick auf die Qualität des ausgewählten Lichtes bislang allerdings noch eine untergeordnete Rolle.

Entscheidend für die Lichtqualität sind die Lichtfarbe und die Farbwiedergabe. Die Lichtfarbe einer Lampe ergibt sich aus der spektralen Zusammensetzung und der Farbtemperatur des ausgesandten Lichts.

In Klassenzimmern sollten Lampen eingesetzt werden, deren gemittelte Farbtemperatur größer als 4.000 Kelvin ist. Wichtig ist, dass nur Lampen einer Farbtemperatur zum Einsatz kommen, da eine Mischung die Sehleistung negativ beeinträchtigen kann (Abb. 15).

Die Farbwiedergabe gibt darüber Aufschluss, wie "korrekt" die Farbe eines Sehobjektes bei der entsprechenden Lichtquelle wiedergegeben wird. Zur Klassifizierung dieser Eigenschaft dient der sogenannte Farbwiedergabe-Index (R_a). Beste Farbwiedergabe zeigt sich im Index durch R_a = 100. Als Mindestfarbwiedergabeindex für die Beleuchtung von Klassenzimmern sollte R_a ≥ 80 gelten.

Inzwischen werden auch Leuchtmittel mit einer Farbtemperatur > 5.300 K und einem Farbwiedergabe-Index R_a ≥ 90 angeboten. Wenn sie sich weiterhin stark an der spektralen Zusammensetzung des natürlichen Tageslichts orientieren, werden diese Lampen als Vollspektrumleuchten bezeichnet.

Die Forschungen zum Thema "Vollspektrumlicht" bzw. dynamisches Licht befinden sich erst am Anfang und die Diskussionen sind zum Teil kontrovers. Neben Studien, die unter anderem eine Motivations- und Leistungssteigerung unter Vollspektrumlicht nachweisen, existieren auch andere Studien, die derartige Wirkungen nicht belegen können. Auch empfinden manche Menschen Vollspektrumlicht als zu hell bzw. zu "kalt".

Effektives Lernen und Lehren wird maßgeblich durch die räumlichen Rahmenbedingungen beeinflusst. Licht ist einer dieser Faktoren und trägt wesentlich zu einem gesunden und motivierenden Lernumfeld bei. Eine gut durchdachte Lichtplanung und der Einsatz von qualitativ hochwertigem Licht sind daher in einem lernfördernden Klassenzimmer unentbehrlich (Zusammenfassung der Anforderungen siehe Anhang B).

Abb. 15

Information

Licht und seine Wirkung auf den Menschen Das für den Menschen sichtbare Licht ist ein kleiner Ausschnitt der elektromagnetischen Strahlung. Dieser Bereich erstreckt sich über Wellenlängen von etwa 380 bis 780 Nanometer (nm). Daran grenzen im kürzerwelligen Abschnitt die ultraviolette und im längerwelligen Abschnitt die Infrarot-Strahlung an. Die Wirkungen von Licht sind sehr vielseitig und gehen weit über das offensichtliche Sehen, Beleuchten und Erkennen von Gegenständen hinaus. So werden bei pflanzlichen Organismen biochemische Prozesse durch Licht beeinflusst und gesteuert (z. B. Photosynthese). Auch der Mensch benötigt das natürliche Licht für bestimmte Stoffwechselvorgänge. Er nimmt Licht nicht nur über die Augen, sondern auch über die Haut auf. Licht ist notwendig für die Bildung von Vitamin D und beeinflusst die Hormonsynthese. Melatonin, häufig als "Schlafhormon" bezeichnet, wird vom Körper vermehrt im Dunkeln gebildet und bewirkt, dass wir müde werden. Unter dem Einfluss von Sonnenlicht wird die Herstellung von Melatonin blockiert und der Mensch ist wach. Auf diese Weise wird unser Wach-Schlaf-Rhythmus durch Sonnenlicht gesteuert. Neben der Lichtstärke ist auch die Lichtfarbe bzw. dessen spektrale Zusammensetzung entscheidend. So scheint der Blauanteil des Sonnenlichts ("Morgenlicht") einen stärkeren Effekt auf den circadianen Rhythmus des menschlichen Körpers zu haben als die anderen Farbanteile. Neben der Wirkung auf diese biochemischen Abläufe im Organismus hat Licht noch eine andere wichtige Funktion: Ohne Licht gibt es keine Farben ("Nachts sind alle Katzen grau"). Gegenstände wirken nur deswegen farbig, weil sie Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren und nur einen Teil des gesamten Tageslichtspektrums reflektieren. Sind bei einer künstlichen Lichtquelle (z. B. Leuchtstoffröhre oder Glühlampe) bestimmte spektrale Bereiche nicht oder im Vergleich zum natürlichem Tageslicht über- oder unterrepräsentiert, wirkt die Farbe eines Gegenstandes verändert. Das Beispiel kennt jeder, der ein Bekleidungsstück gekauft hat und Zuhause feststellen musste, dass die Farbwirkung nicht mehr der beim Anprobieren im Laden entspricht. Dieser Beleuchtungseffekt wird teilweise auch an Fleisch-, Obst- und Gemüsetheken genutzt, um die Waren attraktiver zu machen.

Kleiner Maßnahmenkatalog

1. Verfügt der Raum sowohl über innen liegenden Blendschutz als auch über außen liegenden Sonnenschutz? 2. Überprüfen Sie die Lichtstärke sowie die Lichtverteilung mit Hilfe eines Beleuchtungsstärkemessgeräts (Luxmeter). Werden mit künstlicher Beleuchtung an allen Arbeitsplätzen mindestens 500 lx erreicht? Hinweise zum detaillierten Messverfahren enthält die DIN 5035-6:2006-11: Beleuchtung mit künstlichem Licht - Teil 6: Messung und Bewertung 3. Werden für die künstliche Beleuchtung Leuchtstoffröhren der gleichen Lichtfarbe verwendet (neutralweiß bzw. tageslichtweiß)?