Bortle-Skala
Die Erde bei Nacht 2007 (Kompositaufnahme aus Satellitenbildern)

Der Begriff der Lichtverschmutzung bezeichnet die Aufhellung des Nachthimmels durch von Menschen erschaffene, installierte und betriebene Lichtquellen, deren Licht in den unteren Luftschichten der Atmosphäre gestreut wird. Der Begriff ist nicht eindeutig, da er auch so verstanden werden kann, dass das Licht verschmutzt sei, stattdessen stellt jedoch das Licht selbst die „Verschmutzung“ dar. Grund dafür ist der ursprüngliche englische Begriff light pollution, der sich in direkter Übersetzung im deutschen Sprachgebrauch etabliert hat. Oft wird auch von Lichtsmog gesprochen.

Künstliche Lichtquellen verschmutzen durch überflüssige und schädliche Emissionen die natürliche nächtliche Dunkelheit und können deshalb als eine spezielle Art der Umweltverschmutzung angesehen werden. Es ist nach wie vor umstritten, ob künstlerische Aspekte wie das Anstrahlen von Sehenswürdigkeiten das rechtfertigen.

Inhaltsverzeichnis

Ursachen der Lichtverschmutzung

Hong Kong: lichtverschmutzter Nachthimmel

Die größten Verursacher von Lichtverschmutzung sind Großstädte und Industrieanlagen, die die Nacht durch Straßenbeleuchtung, Leuchtreklamen und Flutlichtanlagen erhellen. Seit einigen Jahren verwenden Diskothekenbetreiber Projektionsscheinwerfer, sogenannte Skybeamer, die tanzende Lichtkegel an den Nachthimmel projizieren. In Einzelfällen wurden gegen diese Art der Werbung rechtliche Maßnahmen erfolgreich durchgesetzt.

Problematisch bei der Lichtverschmutzung ist hauptsächlich der große nach oben abgestrahlte oder reflektierte Anteil des Lichts.

Dadurch ergeben sich die bekannten Lichtglocken über den Städten. Verantwortlich für dieses nach oben geleitete Licht sind vor allem Beleuchtungsanlagen und Straßenlaternen, die ihr Licht zu einem Großteil nicht zum Boden hin, sondern weitgehend ungenutzt zu den Seiten und nach oben abstrahlen. Eine solche Abstrahlung kann jedoch auch ein gewollter Effekt bei der Gebäudebeleuchtung sein. Kritiker bestreiten die Notwendigkeit einer solchen Beleuchtung und mahnen zudem an, dass diese Lichtquellen z. B. im Straßenverkehr blenden können. Verstärkt wird der Effekt der künstlichen Aufhellung noch durch in der Luft verteilte Staubpartikel, sog. Aerosole (oder Feinstaub), welche das nach oben abgestrahlte Licht reflektieren, brechen und streuen.

Lichtverschmutzung ist eine Begleiterscheinung der Industrialisierung und tritt demnach vor allem in dicht besiedelten Regionen der Industrienationen auf. In Europa beispielsweise ist mehr als die Hälfte der Bevölkerung davon betroffen. Der jährliche Zuwachs der Lichtverschmutzung beträgt in Deutschland ca. 6 %, in Italien 10 % und in anderen Ländern wie z. B. Japan bis zu 12 %. Spitzenwerte des Wachstums wurden und werden in schnell wachsenden Ballungsräumen vor allem in den USA gemessen, so stieg die Lichtausstrahlung in Südontario mit etwa 7-10 % pro Jahr an, in Tucson vor 1972 sogar jedes Jahr um bis zu 15 %. Manche Schätzungen gehen sogar von einem jährlichen 30-prozentigen Anstieg in manchen US-amerikanischen Städten aus.[1]

Folgen der Lichtverschmutzung

Lichtverschmutzung beeinflusst bestehende Ökosysteme. So wie verschmutzte Meere, Böden oder Lufträume für viele Spezies nicht mehr bewohnbar sind, so hat auch die Zerstörung der Nacht vielfältige Folgen.

Wirkung auf lebende Organismen

Pflanzen werden durch eine künstlich aufgehellte Umgebung in ihrem Wachstumszyklus beeinflusst: Was bei Zuchtpflanzen in Gärtnereien durchaus erwünscht ist, kann für empfindliche Naturpflanzen zum Problem werden.

Die verbreiteten weißen Lichtquellen mit hohem Blauanteil im Spektrum stellen ein erhebliches Problem für die Navigation oder Orientierung nachtaktiver Insekten und auch für Zugvögel dar.[2] Untersuchungen aus dem Jahr 2000 zeigen, dass in Deutschland in einer einzigen Sommernacht an einer Straßenlaterne durchschnittlich 150 Insekten zugrunde gehen. Rechnet man das auf die ca. 6,8 Millionen Straßenlaternen auf deutschen Straßen hoch, sind das jede Nacht über eine Milliarde Insekten. Zahlreiche andere Lichtquellen wie die Beleuchtung von Gewerbe- und Industriegebieten, Werbeflächen oder Privathaushalten sind dabei noch nicht berücksichtigt.[3] Je größer die Wellenlänge des Lichts, desto geringer ist die Lockwirkung auf Nachtfalter (Cleve 1964).

Die Auswirkungen auf die Chronobiologie des menschlichen Organismus (wie auch auf andere Tiere) sind noch nicht abschließend erforscht. Störungen im Hormonhaushalt des Menschen (Tag-Nacht-Zyklus, Menstruationszyklus der Frau) sind jedoch bereits nachgewiesen bzw. Gegenstand aktueller Forschung.[4] Weitere physiologische Störungen sind nicht auszuschließen. Postuliert wird auch ein Beitrag der verlängerten Helligkeit zur Akzeleration, dem früheren Einsetzen der Pubertät beispielsweise bei Mädchen.

Soziale und kulturelle Folgen

Im Zuge der Erfindung der künstlichen Beleuchtung hat sich bei vielen Menschen der Tag-Nacht-Rhythmus verschoben: Die Menschen waren früher fast ausschließlich tags aktiv und ruhten nachts. Durch die permanente Verfügbarkeit von Licht hat sich das verändert. Es ist umstritten, welche Auswirkungen das auf den Menschen hat.

Auch die Wahrnehmung von Naturphänomenen, die nur bei weitgehender oder sogar absoluter Dunkelheit zu sehen sind, ist insbesondere in Großstädten und Ballungsräumen durch die künstliche Erhellung der Nacht stark eingeschränkt.[5] Hierzu zählen zum Beispiel die Milchstraße und andere Deep-Sky-Objekte sowie bestimmte Tiere wie die Nachteule oder Glühwürmchen.

Einschränkung der astronomischen Beobachtung und Forschung

Die Abwesenheit eines wirklich dunklen Nachthimmels beeinträchtigt im besonderen Maße die astronomische Beobachtung und Forschung. Über einer hell erleuchteten Stadt sind mit bloßem Auge in der Regel nur noch wenige sehr helle Sterne zu sehen. Ausgedehnte lichtschwächere Objekte wie die Milchstraße, die Große und die Kleine Magellansche Wolke, die Andromedagalaxie oder den berühmten Großen Orionnebel kennen viele Menschen nur noch aus der Erzählung.

In einer Studie in der Schweiz wurde bekanntgegeben, dass man Sterne nur noch bis zu Grenzgröße von 4 mag sieht, anstatt bis 6 mag.

Die Zahl der mit bloßem Auge sichtbaren Sterne liegt zumeist bei nur noch 200 bis 500, in Innenstädten sogar nur bei einigen Dutzend, während sie früher generell – heute nur noch in sehr dunklen Gegenden – bei bis zu 2500 lag[6]. Sternwarten, die noch im letzten Jahrhundert in manchen Großstädten in Betrieb waren, mussten mittlerweile den wissenschaftlichen Betrieb einstellen oder an abgelegene Orte verlagert werden.[7]

Unnötiger Energieverbrauch

Aktuell gibt es noch keine Untersuchungen darüber, wie viel Energie durch die umstrittenen Lichtquellen und die Gebäudebeleuchtung verbraucht wird. Einsparungen von bis zu 20 % erscheinen jedoch realistisch bei der Betrachtung folgender Tatsachen:

  • Die ganze Nachtzeit hindurch werden unzählige Straßen, Wege, Parkanlagen und vor allem Gebäudefassaden (Sehenswürdigkeiten) oder auch Industriekomplexe in voller Intensität beleuchtet und in Szene gesetzt, obwohl es vor allem in der Zeit zwischen 00:00 und 05:00 morgens so gut wie kein oder nur geringes Verkehrsaufkommen gibt und eine volle Beleuchtung somit einen geringeren Nutzen erbringt.
  • Fast 50 % des abgegebenen Lichts von Straßenlaternen wird nach oben und zu den Seiten abgestrahlt, wo es nicht nur nutzlos wird, sondern in manchen Fällen im Straßenverkehr gefährliche Blendsituationen bewirken kann.
  • Viele Lichtanlagen sind für ihren eigentlichen Zweck um ein Vielfaches überdimensioniert.
  • Besonders in größeren oder touristisch orientierten Orten ist ein zunehmender Trend zu das Stadtbild schmückenden Beleuchtungen von Gebäuden oder Plätzen zu beobachten.

Dem hohen oder teils zusätzlichen Energieverbrauch durch Beleuchtungen im öffentlichen Raum wird allerdings inzwischen auch durch den verstärkten Einsatz energieärmer arbeitender Leuchtmittel zu begegnen versucht.

Modellstadt Augsburg

Augsburg gilt deutschlandweit als „Modellstadt für umweltfreundliche Beleuchtung“.[8] Durch Maßnahmen gegen die Lichtverschmutzung im Bereich der öffentlichen Beleuchtung konnte der Stromverbrauch um 20 % gesenkt werden, was zu einer jährlichen Kostenersparnis von 250.000,- Euro führt.[9] Nimmt man an, dass jeder Bürger etwa gleich viel Lichtverschmutzung verursacht, so würde das Projekt eine bundesweite Stromkosteneinsparung etwa 80 Mio. Euro pro Jahr erreichen.

Abhilfemöglichkeiten und Problembewusstsein

Verschiedene Lichtradien bei Straßenbeleuchtung: Die Variante rechts beschreibt zielgerichtete Beleuchtung, ohne zugleich nennenswerte Einschränkungen hinnehmen zu müssen.

Lichtverschmutzung wäre vermeidbar durch:

  • begrenzte Beleuchtungszeiten (nur zu Nachtzeiten mit hohem bis mittlerem Verkehrsaufkommen),
  • Reduzierung unnötiger Beleuchtung (z. B. Abschalten jeder zweiten Straßenlaterne und Flutlichtanlagen zu Nachtzeiten mit niedriger Frequentierung),
  • Einsatz von effektiveren und energiesparenderen Lampen,
  • gezieltere Beleuchtung (von oben anstatt von unten),
  • Abschirmung von Lichtquellen, um eine Abstrahlung nach oben und zu den Seiten zu verhindern.

Insgesamt betrachtet ist die umstrittene Problematik der Lichtverschmutzung kein Thema in der Gesellschaft und der Politik. Sehr viele Initiativen verlaufen aufgrund mangelnden Interesses im Sande. Eine Gegenposition besagt, dass eine Reduzierung der Beleuchtung automatisch auch eine Reduzierung der Sicherheit auf den Straßen bewirke. (Betrachtet man aber Unfallstatistiken von Ländern, die ihr gesamtes Straßennetz einschließlich Autobahnen beleuchten (z. B. Benelux-Staaten), so zeigt sich, dass dort die Anzahl der Verkehrsunfälle nicht merklich geringer ist als in Deutschland).[10] Eventuelle ökologische und soziokulturelle Auswirkungen der Lichtverschmutzung in noch nicht geklärtem Ausmaß oder auch die bessere Erkennbarkeit des Sternenhimmels sind für die meisten Menschen kein Anreiz, sich näher mit dem Thema zu befassen. Auf politischer Ebene kann durch das Argument der Energieverschwendung eine nähere Auseinandersetzung mit dem Thema angeregt werden.

Staatliche und regionale Interventionen

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In einigen europäischen Ländern werden derzeit Gesetze eingeführt, um die Lichtverschmutzung in den Griff zu bekommen. Tschechien war vor fünf Jahren der Vorreiter, setzte seine strengen Vorlagen bisher aber nur teilweise um.[11] Italien und Spanien sollen demnächst folgen. Slowenien hat seit dem 30. August 2007 ein Lichtverschmutzungsgesetz.[12] Auch in Teilen der USA laufen Initiativen zur Vermeidung übermäßiger Lichtemission. Chile hat ebenfalls Gesetze erlassen, um die Lichtverschmutzung in den nördlichen Zonen zu begrenzen und so das Land als Standort für die Observatorien zu erhalten. In den Höhenlagen des Roque de los Muchachos auf der kanarischen Insel La Palma ist − ebenfalls wegen der dort angesiedelten Observatorien − die Benutzung des Fernlichts untersagt. In Deutschland ist am 18. Oktober 2007 eine öffentliche Petition zur Lichtverschmutzung ins Leben gerufen worden, deren Abschlusstermin für die Mitzeichnung auf den 27. Dezember 2007 datiert war. Insgesamt gab es 7828 Unterstützer/Mitzeichner.[13]

Vor allem aber auf einigen regionalen Ebenen laufen derzeit Anstrengungen zur Eindämmung der Lichtverschmutzung: Auf der spanischen Insel La Palma (von der UNESCO zum Biosphärenreservat ernannt) wurden viele Straßenlaternen umgestellt und die Beleuchtungszeiten gesetzlich geregelt. Auch in der deutschen Stadt Augsburg wurde die Straßenbeleuchtung der Innenstadt teilweise verändert, indem Dimmer eingesetzt und auf Natriumdampflampen umgerüstet wurde.

Lichtverschmutzung in Megastädten (Mexiko-Stadt)
Himmel von München, fotografiert aus Gilching (ca. 10 km entfernt). Die Farben des Bildes wurde zur besseren Darstellung bearbeitet

Einteilung

Im Gegensatz zu Seeing-Skalen erfolgt die Bestimmung des Grades der Lichtverschmutzung vorwiegend ohne optische Hilfsmittel. Neben einigen einfachen Methoden zur Einordnung, wie das Auszählen von Sternen einer bestimmten Himmelsregion, gibt es auch anerkannte Skalen. Am meisten verbreitet ist die im Februar 2001 veröffentlichte Bortle-Skala nach John E. Bortle. Die Einteilung erfolgt in neun Klassen:

  • Klasse 1: Ort mit außergewöhnlich dunklem Himmel
  • Klasse 2: Ort mit wirklich dunklem Himmel
  • Klasse 3: Landhimmel
  • Klasse 4: Ländlicher / vorstädtischer Übergang
  • Klasse 5: Vorstadthimmel
  • Klasse 6: Heller Vorstadthimmel
  • Klasse 7: Vorstädtischer / städtischer Übergang
  • Klasse 8: Stadthimmel
  • Klasse 9: Innenstädtischer Himmel

Die Klassen 1 und 2 treten in Mitteleuropa nicht mehr auf.

Siehe auch

Literatur

  • Zur Einwirkung von Außenbeleuchtungsanlagen auf nachtaktive Insekten, LiTG Publikation, ISBN 3927787159

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Schweizer Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft - BUWAL (pdf)
  2. NABU
  3. NZZ: Wenn die Nacht zum Tag wird
  4. wissenschaft-online
  5. astronomie.de, untere Abb.
  6. heise.de: Sag mir, wo die Sterne sind, wo sind sie geblieben?
  7. Westdeutscher Rundfunk: Trübe Aussichten für Sternengucker
  8. Bayerisches Landesamt für Umwelt: Modellstadt Augsburg
  9. Westdeutscher Rundfunk: Trübe Aussichten für Sternengucker - Augsburg nimmt die Lichtverschmutzung ernst
  10. home.uni-osnabrueck.de mit weiterführenden Links
  11. heise.de: Kampf um die Schönheit der Nacht
  12. (http://amper.ped.muni.cz/light/Slovinsko/]
  13. Öffentliche Petition beim Deutschen Bundestag

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