FORSCHUNGSPROJEKT TAGESLICHTLENKUNG ZUR REDUZIERUNG VON STRESS UND ... ?· onen, psychischem Stress…

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  • FORSCHUNGSPROJEKTTAGESLICHTLENKUNG ZUR REDUZIERUNG VON STRESS UND TAGESMDIGKEIT BEI SCHULKINDERN

    Eine kontrollierte klinische Studie der Paracelsus Medizinischen Privatuniversitt (PMU) und der Firma Schlotterer zeigt, dass sich Tageslichtlenkung in Klassenrumen positiv auf die psychologische und physiologische Gesundheit von Schulkindern auswirkt.

  • 2 Paracelsus Medizinische Privatuniversitt

    Die Firma Schlotterer Sonnen-schutz Systeme GmbH ist ster-reichs Marktfhrer fr auenlie-genden, nicht textilen Sonnen-schutz. Mit rund 400 Mitarbeitern und externen Experten entwickelt Schlotterer seine Produkte selbst, wie auch die innovative Technik der Tageslichtraffstore RETROLux: Im Gegensatz zu herkmmlichen Raffstoren, die bei Sonnenschein meist geschlossen werden ms-sen, um eine Blendung zu verhin- dern, lenkt die spezielle Lamellen- geometrie von RETROLux das Ta- geslicht blendfrei ber die Decke in den Raum. Dadurch wird mehr Tageslicht eingebracht, was nicht nur Strom sparen, sondern sich auch positiv auf das Wohlbefin-den auswirken soll.

    Die Neue Mittelschule Adnet be- heimatet 180 SchlerInnen und 20 Lehrpersonen. Als innovative Schule bietet sie drei schulauto- nome Schwerpunkte an: Technik und Design, Wirtschaft und Medien sowie Tourismus und Sprache. Die NMS Adnet ist im Verbund der KOLOG Schulen sterreichs vertreten und bemht sich aktuell auch um das MINT (Mathematik, Informatik, Natur-wissenschaft und Technik) Gte- siegel. Kontakte zu anderen Bildungseinrichtungen zur Wirt- schaft und anderen Organisatio- nen werden stets gepflegt und zumal sich die NMS Adnet kurz vor dem Umbau bzw. der Reno-vierung befand, bekundete sie groes Interesse an dieser klini-schen Studie teilzunehmen.

    Die Landesinnung Bau als Ver- treter der Salzburger Bauwirt-schaft ist seit 2009 aktiv im Bereich Forschung und Inno- vation fr ihre Mitglieder ttig. Die Zusammenarbeit mit regiona-len Unternehmen aus dem Bau- bereich steht dabei immer im Fokus und soll neue Erkentnisse und damit einen Wettbewerbs-vorsprung fr die Branche liefern. Mit der Untersuchung der Aus- wirkung bautechnischer Ma-nahmen auf die Gesundheit von Menschen wird auch fr diese Branche ein vielversprechender neuer Weg beschritten.

    Das Institut fr Ecomedicine der Paracelsus Medizinischen Privat- universitt Salzburg hat sich auf anwendungsorientierte For- schung zur Wirkung von natrli-chen Gesundheitsressourcen, Ge- sundheitsprodukten und Dienst-leistungen auf die Gesundheit des Menschen ber unabhngige klinische Studien spezialisiert. Im Mittelpunkt des Forschungsinter- esses steht dabei die Wirkung von natrlichen und soziokulturel-len Umwelten und Stimuli auf die Immunologie, Physiologie und Psychologie des Menschen.

    DIE PROJEKTPARTNER

  • Institut fr Ecomedicine 3

    Ein groes Problem konventio-neller Beschattungssysteme ist, dass man sie bei Sonne vollstn-dig schlieen muss und folglich in den Sommermonaten, sowie im Winter bei niedrigem Sonnen-stand, die ganze Schulzeit ber bei Kunstlicht in abgedunkelten Klassenzimmern zubringt.

    Zu wenig Tageslicht kann ber hormonelle Regelkreise negative physiologische und psychologi-sche Auswirkungen induzieren. Tageslicht wirkt sich positiv auf Lernprozesse und unser Wohlbe-finden aus, hat jedoch auch die Eigenschaft Wrme abzugeben.

    Die optimierte Tageslichtlenkung RETROLux reflektiert durch eine spezielle Kantung der Lamellen die direkten Sonnenstrahlen zu-

    rck in den Himmel und lsst damit die Hitze gar nicht erst bis an die Fensterscheibe heran. Die bikonvexe Form der Lamellen lenkt dagegen das diffuse Tages-licht ber die Decke tief in den Raum, ohne die SchlerInnen zu blenden.

    Entscheidend fr die Tageslicht- lenkung und die gute Durchsicht nach drauen ist die kontinuier-liche nderung der Lamellenstel-

    lung ber die Hhe des Raffsto-res. Whrend unten die Lamellen steiler stehen, und so eine Blen-dung verhindern, sind die Lamel-len oben flach positioniert, lenken dadurch Tageslicht an die Decke und erlauben eine gute Durch-sicht ins Freie. Resultat ist ein tageslichtdurchfluteter Raum mit blendfreier Durchsicht, der durch effektive thermische Abstrahlung angenehm temperiert ist.

    DAS TAGSLICHTLENKUNGSSYSTEM RETROLUX

    Die Raumatmosphre sollte mithilfe des Lichts an die Anforde-rung der Ttigkeit angepasst werden. Es wirkt sich besonders frderlich aus, wenn man die Lichteinstellung selbst regulieren

    kann, wie es bei RETROLux der Fall ist.

    ANPASSEN DER RAUMATMOSPHRE

  • 1. AUSGANGSLAGEDER EINFLUSS VON LICHT AUF DEN MENSCHEN

    Licht beeinflusst den Tag-Nacht-Rhythmus und damit das Leben von Mensch und Tier. Unser innerer Taktgeber, der Nucleus suprachiasmaticus im Hypothala-mus, kontrolliert die zirkadianen Rhythmen (24-Stunden-Rhythmen) wie den Schlaf-Wach-Wechsel und verschiedene Stoffwechsel-reaktionen.

    Entscheidend dafr ist das Licht, dem wir uns aussetzen: die Foto-rezeptoren in unserem Auge leiten in Abhngigkeit des einfallenden Lichts unterschiedliche Signale an unseren Taktgeber im Gehirn weiter. Diese Signale fhren in weiterer Folge zur Ausschttung verschiedener Hormone, die uns sowohl krperlich als auch psy-chisch massiv beeinflussen. Eines dieser Hormone ist das Melato-nin, das bei Dunkelheit freigesetzt wird und in erster Linie Mdigkeit verursacht. Die Melatoninkon-zentration steigt in der Nacht um den Faktor zehn an, das Maxi-mum wird gegen drei Uhr mor-gens erreicht dann beginnt der Abbau bis in die Morgenstunden. Im Winter, bei kurzen Tageszeiten und geringer Lichtdosis, bleibt der Melatoninspiegel auch tagsber erhht. Als Folge knnen Mdig- keit, Schlafstrungen und Winter-depressionen auftreten.

    Lichttherapie ist eine anerkannte Therapieform, die bei Depressi-onen und Indikationen wie einer allgemeinen Antriebs- oder Ener-gielosigkeit, reduzierter Aufnah-mefhigkeit und bei Konzentra-tionsschwierigkeiten mit signifi-

    Mittig ein offener Raffstore mit Tageslichtlenkung, flankiert von zwei geschlossenen Raffstoren

    4 Paracelsus Medizinische Privatuniversitt

  • kanter Wirkung eingesetzt wird. Dabei ist Licht nicht gleich Licht: whrend das natrliche Tages-licht den gesamten Frequenz-bereich des visuellen Spektrums von 380 bis 750 nm abdeckt, enthlt Kunstlicht nur wenige Fre-quenzanteile. Die Zusammenset- zung des Kunstlichts ist variabel, es gibt khles oder warmes Licht. Die photobiologisch wirksamen Frequenzanteile sind im Vergleich mit dem vollen Spektrum von na- trlichem Tageslicht jedoch immer nur gering.

    Studien belegen, dass gerade in Schulen und bei Lernaufgaben das Tageslicht eine wichtige Rolle spielt, um eine Stressreduzierung und Leistungssteigerung zu erzie-len. Hier kommt ein weiteres Hormon ins Spiel, das Kortisol.

    Kortisol wird ebenfalls in einem zirkadianen Rhythmus gebildet: Innerhalb der ersten drei Stun-den nach dem Aufwachen liegt ein deutlicher Morgenpeak vor, der dem Melatonin entgegen-wirkt, uns aufmerksam macht und Antrieb verschafft. Im weiteren Tagesverlauf nimmt die Konzen-tration stndig ab und erreicht des Nachts ihren Tiefpunkt. Kortisol gilt als wichtiger Stress-

    Marker, da es whrend physi-scher sowie psychischer Stresssi- tuationen unabhngig des 24- Stunden-Rhythmus ausgeschttet wird. Bei klinischen Depressi-onen, psychischem Stress und diversen physiologischen Stres- soren wie Schmerzen oder Angst, sind wechselnde Kortisolspiegel und eine gesteigerte Kortisolpro-duktion messbar.

    Kunstlichtspektrum (links) und Tageslichtspektrum, aufgenommen in der neuen Mittelschule Adnet. Deutlich sichtbar enthlt das Kunstlicht nur einige wenige Frequenzen des visuellen Spektrums.

    KUNSTLICHT VS. TAGESLICHT

    Institut fr Ecomedicine 5

  • Hat das technologisch optimierte Tageslichtlenkungssystem RETRO-Lux Auswirkungen in Bezug auf Stress, Tagesmdigkeit, Konzen-trationsfhigkeit und Wohlbefin-den von SchlerInnen?

    Diese Studie soll die Auswirkun- gen der beschriebenen Tageslicht- lenkung RETROLux auf die Psy- chologie und Physiologie von SchlerInnen im Vergleich zu kon- ventionellen, Standard-Verdunke- lungssystemen analysieren. Mit dieser medizinisch-wissenschaft- lichen Erkenntnis kann die Le- bensqualitt in Schulen erhht, Stress reduziert und die Konzen- trationsfhigkeit durch eine ver-ringerte Tagesmdigkeit gestei-gert werden.

    In einem kontrollierten, einfach verblindeten, zweiarmigen Studien- design wurde diese Fragestel-lung ber einen Zeitraum von ein-einhalb Jahren wissenschaftlich untersucht: In der Neuen Mittel-schule Adnet wurden die Klassen-zimmer von vier Schulklassen mit vergleichbarem Leistungsniveau, hnlicher rumlicher Lage und Sonnenlichtaussetzung, mit unter-schiedlichen Beschattungssyste-men ausgestattet. Bei zwei der vier Klassenzimmer wurde das Tageslichtlenkungssystem RETRO- Lux montiert, die anderen bei-den Klassenzimmer wurden mit Standard Beschattungssystemen ausgestattet. Jeweils zu Beginn und Ende der Semester fanden medizinisch-psychologische Un- tersuchungen statt, um Wohlbefin- den, Stress-Level und Konzen-

    tration zu erheben sowie den stress- und lichtspezifischen Hor-monstatus (Kortisol und Melato-nin) zu bestimmen. Die vorherr-schenden Lichtverhltnisse und die Raumluftqualitt wurden lau-fend ber den ganzen Studien-zeitraum in allen Klassenrumen erhoben.

    2. FORSCHUNGSFRAGEAUSWIRKUNGEN DES TAGSLICHTLENKUNGSSYSTEMS RETROLUX

    Neben zu hoch oder zu niedrig temperierten Ru-men, dient auch CO2 als In- dikator fr schlechte Raum- luftqualitt. Untersuchungen zeigen signifikante Zusam- menhnge zwischen der Leistungsfhigkeit von Sch- lern und der CO2-Konzen- tration im Raum. In der Studie wurden die Raum- temperatur, die relative Luft- feuchtigkeit sowie die CO2- Konzentration in allen vier Testklassenzimmern als Kon- trollparameter fr Raumluft- qualitt ber die gesamte Projektlaufzeit aufgezeichnet. Die ausgewerteten Daten zeigen keine rel