FORSCHUNGSPROJEKT TAGESLICHTLENKUNG ZUR REDUZIERUNG VON STRESS UND TAGESMÜDIGKEIT BEI SCHULKINDERN - Schlotterer
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FORSCHUNGSPROJEKT
TAGESLICHTLENKUNG ZUR REDUZIERUNG
VON STRESS UND TAGESMÜDIGKEIT
BEI SCHULKINDERN
Eine kontrollierte klinische Studie der Paracelsus Medizinischen
Privatuniversität (PMU) und der Firma Schlotterer zeigt, dass sich
Tageslichtlenkung in Klassenräumen positiv auf die psychologische
und physiologische Gesundheit von Schulkindern auswirkt.
DIE PROJEKTPARTNER
Das Institut für Ecomedicine der
Paracelsus Medizinischen Privat-
universität Salzburg hat sich
auf anwendungsorientierte For-
schung zur Wirkung von natürli-
chen Gesundheitsressourcen, Ge-
sundheitsprodukten und Dienst-
leistungen auf die Gesundheit
des Menschen über unabhängige
klinische Studien spezialisiert. Im
Mittelpunkt des Forschungsinter-
esses steht dabei die Wirkung
von natürlichen und soziokulturel-
len Umwelten und Stimuli auf die
Immunologie, Physiologie und
Psychologie des Menschen.
Die Firma Schlotterer Sonnen- Die Neue Mittelschule Adnet be- Die Landesinnung Bau als Ver-
schutz Systeme GmbH ist Öster- heimatet 180 SchülerInnen und treter der Salzburger Bauwirt-
reichs Marktführer für außenlie- 20 Lehrpersonen. Als innovative schaft ist seit 2009 aktiv im
genden, nicht textilen Sonnen- Schule bietet sie drei schulauto- Bereich Forschung und Inno-
schutz. Mit rund 400 Mitarbeitern nome Schwerpunkte an: Technik vation für ihre Mitglieder tätig.
und externen Experten entwickelt und Design, Wirtschaft und Die Zusammenarbeit mit regiona-
Schlotterer seine Produkte selbst, Medien sowie Tourismus und len Unternehmen aus dem Bau-
wie auch die innovative Technik Sprache. Die NMS Adnet ist im bereich steht dabei immer im
der Tageslichtraffstore RETROLux: Verbund der ÖKOLOG Schulen Fokus und soll neue Erkentnisse
Im Gegensatz zu herkömmlichen Österreichs vertreten und bemüht und damit einen Wettbewerbs-
Raffstoren, die bei Sonnenschein sich aktuell auch um das MINT vorsprung für die Branche liefern.
meist geschlossen werden müs- (Mathematik, Informatik, Natur- Mit der Untersuchung der Aus-
sen, um eine Blendung zu verhin- wissenschaft und Technik) Güte- wirkung bautechnischer Maß-
dern, lenkt die spezielle Lamellen- siegel. Kontakte zu anderen nahmen auf die Gesundheit von
geometrie von RETROLux das Ta- Bildungseinrichtungen zur Wirt- Menschen wird auch für diese
geslicht blendfrei über die Decke schaft und anderen Organisatio- Branche ein vielversprechender
in den Raum. Dadurch wird mehr nen werden stets gepflegt und neuer Weg beschritten.
Tageslicht eingebracht, was nicht zumal sich die NMS Adnet kurz
nur Strom sparen, sondern sich vor dem Umbau bzw. der Reno-
auch positiv auf das Wohlbefin- vierung befand, bekundete sie
den auswirken soll. großes Interesse an dieser klini-
schen Studie teilzunehmen.
2 Paracelsus Medizinische Privatuniversität
DAS TAGSLICHTLENKUNGSSYSTEM RETROLUX
Ein großes Problem konventio-
neller Beschattungssysteme ist,
dass man sie bei Sonne vollstän- Die Raumatmosphäre sollte mithilfe des Lichts an die Anforde-
dig schließen muss und folglich rung der Tätigkeit angepasst werden. Es wirkt sich besonders
in den Sommermonaten, sowie förderlich aus, wenn man die Lichteinstellung selbst regulieren
im Winter bei niedrigem Sonnen- kann, wie es bei RETROLux der Fall ist.
stand, die ganze Schulzeit über
bei Kunstlicht in abgedunkelten ANPASSEN DER RAUMATMOSPHÄRE
Klassenzimmern zubringt.
Zu wenig Tageslicht kann über rück in den Himmel und lässt lung über die Höhe des Raffsto-
hormonelle Regelkreise negative damit die Hitze gar nicht erst res. Während unten die Lamellen
physiologische und psychologi- bis an die Fensterscheibe heran. steiler stehen, und so eine Blen-
sche Auswirkungen induzieren. Die bikonvexe Form der Lamellen dung verhindern, sind die Lamel-
Tageslicht wirkt sich positiv auf lenkt dagegen das diffuse Tages- len oben flach positioniert, lenken
Lernprozesse und unser Wohlbe- licht über die Decke tief in den dadurch Tageslicht an die Decke
finden aus, hat jedoch auch die Raum, ohne die SchülerInnen zu und erlauben eine gute Durch-
Eigenschaft Wärme abzugeben. blenden. sicht ins Freie. Resultat ist ein
tageslichtdurchfluteter Raum mit
Die optimierte Tageslichtlenkung Entscheidend für die Tageslicht- blendfreier Durchsicht, der durch
RETROLux reflektiert durch eine lenkung und die gute Durchsicht effektive thermische Abstrahlung
spezielle Kantung der Lamellen nach draußen ist die kontinuier- angenehm temperiert ist.
die direkten Sonnenstrahlen zu- liche Änderung der Lamellenstel-
Institut für Ecomedicine 3
1. AUSGANGSLAGE
DER 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 dafür ist das Licht,
dem wir uns aussetzen: die Foto-
rezeptoren in unserem Auge leiten
in Abhängigkeit des einfallenden
Lichts unterschiedliche Signale
an unseren Taktgeber im Gehirn
weiter. Diese Signale führen in
weiterer Folge zur Ausschüttung
verschiedener Hormone, die uns
sowohl körperlich als auch psy-
chisch massiv beeinflussen. Eines
dieser Hormone ist das Melato-
nin, das bei Dunkelheit freigesetzt
wird und in erster Linie Müdigkeit
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 tagsüber
erhöht. Als Folge können Müdig-
keit, Schlafstörungen und Winter-
depressionen auftreten.
Lichttherapie ist eine anerkannte
Mittig ein offener Raffstore mit Therapieform, die bei Depressi-
Tageslichtlenkung, flankiert von onen und Indikationen wie einer
zwei geschlossenen Raffstoren allgemeinen Antriebs- oder Ener-
gielosigkeit, reduzierter Aufnah-
mefähigkeit und bei Konzentra-
tionsschwierigkeiten mit signifi-
4 Paracelsus Medizinische Privatuniversität
kanter Wirkung eingesetzt wird.
Dabei ist Licht nicht gleich Licht:
während das natürliche Tages-
licht den gesamten Frequenz-
bereich des visuellen Spektrums Kunstlichtspektrum (links) und Tageslichtspektrum, aufgenommen
von 380 bis 750 nm abdeckt, in der neuen Mittelschule Adnet. Deutlich sichtbar enthält das
enthält Kunstlicht nur wenige Fre- Kunstlicht nur einige wenige Frequenzen des visuellen Spektrums.
quenzanteile. Die Zusammenset-
zung des Kunstlichts ist variabel, KUNSTLICHT VS. TAGESLICHT
es gibt kühles oder warmes Licht.
Die photobiologisch wirksamen
Frequenzanteile sind im Vergleich Kortisol wird ebenfalls in einem Marker, da es während physi-
mit dem vollen Spektrum von na- zirkadianen Rhythmus gebildet: scher sowie psychischer Stresssi-
türlichem Tageslicht jedoch immer Innerhalb der ersten drei Stun- tuationen unabhängig des 24-
nur gering. den nach dem Aufwachen liegt Stunden-Rhythmus ausgeschüttet
ein deutlicher Morgenpeak vor, wird. Bei klinischen Depressi-
Studien belegen, dass gerade in der dem Melatonin entgegen- onen, psychischem Stress und
Schulen und bei Lernaufgaben wirkt, uns aufmerksam macht und diversen physiologischen Stres-
das Tageslicht eine wichtige Rolle Antrieb verschafft. Im weiteren soren wie Schmerzen oder Angst,
spielt, um eine Stressreduzierung Tagesverlauf nimmt die Konzen- sind wechselnde Kortisolspiegel
und Leistungssteigerung zu erzie- tration ständig ab und erreicht und eine gesteigerte Kortisolpro-
len. Hier kommt ein weiteres des Nachts ihren Tiefpunkt. duktion messbar.
Hormon ins Spiel, das Kortisol. Kortisol gilt als wichtiger Stress-
Institut für Ecomedicine 5
2. FORSCHUNGSFRAGE
AUSWIRKUNGEN DES TAGSLICHTLENKUNGSSYSTEMS RETROLUX
Neben zu hoch oder zu
niedrig temperierten Räu-
men, dient auch CO2 als In-
dikator für schlechte Raum-
luftqualität. Untersuchungen
zeigen signifikante Zusam-
menhänge zwischen der
Leistungsfähigkeit von Schü-
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 für Raumluft-
Hat das technologisch optimierte In einem kontrollierten, einfach qualität über die gesamte
Tageslichtlenkungssystem RETRO- verblindeten, zweiarmigen Studien- Projektlaufzeit aufgezeichnet.
Lux Auswirkungen in Bezug auf design wurde diese Fragestel- Die ausgewerteten Daten
Stress, Tagesmüdigkeit, Konzen- lung über einen Zeitraum von ein- zeigen keine relevanten
trationsfähigkeit und Wohlbefin- einhalb Jahren wissenschaftlich Unterschiede der Kontroll-
den von SchülerInnen? untersucht: In der Neuen Mittel- parameter zwischen den
schule Adnet wurden die Klassen- Testräumen. Eine Über-
Diese Studie soll die Auswirkun- zimmer von vier Schulklassen mit schreitung der vorgegebe-
gen der beschriebenen Tageslicht- vergleichbarem Leistungsniveau, nen Grenzwerte lag zu
lenkung RETROLux auf die Psy- ähnlicher räumlicher Lage und keiner Zeit vor.
chologie und Physiologie von Sonnenlichtaussetzung, mit unter-
SchülerInnen im Vergleich zu kon- schiedlichen Beschattungssyste- RAUMLUFTQUALITÄT
ventionellen, Standard-Verdunke- men ausgestattet. Bei zwei der
lungssystemen analysieren. Mit vier Klassenzimmer wurde das
dieser medizinisch-wissenschaft- Tageslichtlenkungssystem RETRO- tration zu erheben sowie den
lichen Erkenntnis kann die Le- Lux montiert, die anderen bei- stress- und lichtspezifischen Hor-
bensqualität in Schulen erhöht, den Klassenzimmer wurden mit monstatus (Kortisol und Melato-
Stress reduziert und die Konzen- Standard Beschattungssystemen nin) zu bestimmen. Die vorherr-
trationsfähigkeit durch eine ver- ausgestattet. Jeweils zu Beginn schenden Lichtverhältnisse und
ringerte Tagesmüdigkeit gestei- und Ende der Semester fanden die Raumluftqualität wurden lau-
gert werden. medizinisch-psychologische Un- fend über den ganzen Studien-
tersuchungen statt, um Wohlbefin- zeitraum in allen Klassenräumen
den, Stress-Level und Konzen- erhoben.
6 Paracelsus Medizinische Privatuniversität
3. FORSCHUNGSERGEBNISSE
HOCHSIGNIFIKANTER EINFLUSS
Der Kortisol-Spiegel der SchülerInnen in den Klassen, die mit der Tageslichtlenkungslamelle RETROLux
ausgestattet sind, wurde hochsignifikant stärker abgebaut (30% niedrigerer Kortisol-Spiegel an ZP 3) als in den
Klassen mit Standard Raffstore. Der Kortisolabbau der SchülerInnen wurde anhand von drei Zeitpunkten
(ZP 1, 2 und 3) ermittelt: Zuhause gleich nach dem Aufwachen, um 9 Uhr vor der ersten Jause und noch
einmal am späteren Vormittag. Das Tageslichtlenkungssytem RETROLux wirkt signifikant stressreduzierend!
Das Tageslichtlenkungssytem mit der RETROLux Tageslichtlen- Tageslicht bestehen und um 2 %
RETROLux reduziert auch die Ta- kung zeigen außerdem ein schnel- weniger Kunstlicht genutzt wer-
gesmüdigkeit während der Schul- leres Arbeitstempo und eine bes- den musste. Die Klassenzimmer
zeit: Bei den SchülerInnen der sere Konzentrationsleistung beim mit der Tageslichtlenkungslamelle
Klassen, die mit der Tageslichtlen- Konzentrationstest d2-R. Die posi- RETROLux hatten außerdem eine
kungslamelle ausgestattet sind, tive Stressverarbeitung hat sich Ersparnis im Stromverbrauch von
kommt es zu einer stärkeren Ab- gesteigert und die negative Stress- 4.8 %!
nahme des Schlafhormons Mela- verarbeitung, die zu Studienbe-
tonin. Die Skala für Tagesschläf- ginn bei den SchülerInnen der Das Ergebnis: Mehr Tageslicht
rigkeit bei Kindern und Jugend- Klassenzimmer mit der Tageslicht- wirkt signifikant stressreduzie-
lichen stimmt mit den Melatonin- lenkungslamelle RETROLux stark rend und verringert die Tages-
Daten überein und zeigt eben- ausgeprägt war, hat sich im Laufe müdigkeit.
falls, dass die SchülerInnen in der Studienlaufzeit signifikant
den Klassenzimmern mit Tages- verringert. Die spektrometrische
lichtlenkungslamelle weniger an Analyse zeigt, dass in den Klas-
Tagesschläfrigkeit leiden. Die senzimmern mit Tageslichtlen-
SchülerInnen der Klassenzimmer kungssystem mehr Chancen auf
Institut für Ecomedicine 7
Paracelsus Schlotterer Neue Mittelschule Adnet Landesinnung BAU Salzburg
Medizinische Privatuniversität Sonnenschutz Systeme GmbH DNMS Dipl.Päd. Mag. Julius-Raab-Platz 1
Institut für Ecomedicine Seefeldmühle 67 b Erich Franek 5020 Salzburg, Austria
Univ.- Doz. Dr. Arnulf Hartl 5421 Adnet, Austria Adnet 203 Tel.: +43 662 830 200 190
Strubergasse 22 Tel.: +43 6245 85591-100 5421 Adnet, Austria Fax: +43 662 830 200
5020 Salzburg, Austria Fax: +43 6245 85591-9100 Tel.: +43 6245/80678-10 E-Mail:
Tel.: +43 662 2420-80530 E-Mail: office@schlotterer.at Fax: +43 6245/80678-19 forschung@sbg.bauakademie.at
E-Mail: ecomedicine@pmu.ac.at www.schlotterer.at E-Mail: www.salzburger-baumeister.at
www.pmu.ac.at direktion@nms-adnet.salzburg.at
www.nms-adnet.salzburg.at
Gefördert vom Land Salzburg, Trans4Tec Programm
Impressum
INFORMATIONEN ZUR STUDIE
Herausgeber: Paracelsus Medizinische
Privatuniversität Salzburg gemeinsam
mit der Firma Schlotterer Sonnenschutz Studiendesign: Zielparameter:
Systeme GmbH Vier vergleichbare Klassenzimmer • Salivärer Hormonstatus
Projektpartner: Die Neue Mittelschule wurden mit/ohne Lichtlenkung • Gesundheitsbezogene
Adnet, die Firma Schlotterer Sonnen- ausgestattet und anhand einer Lebensqualität
schutz Systeme GmbH, die Paracelsus kontrollierten, einfach verblindeten, • Konzentration
Medizinische Privatuniversität Salzburg klinischen Longitudinalstudie • Stress und Stressverarbeitung
und die Landesinnung BAU Salzburg über den Zeitraum von eineinhalb • Müdigkeit
Transferpartner: Jahren (3 Semester) verfolgt. • Spektrometrische
ITG – Innovationsservice für Salzburg Lichtmessung
Für den Inhalt verantwortliche Autorin: Studienpopulation: • Raumluftqualität
Carina Grafetstätter, MSc. StudienteilnehmerInnen waren
(Paracelsus Medizinische ausschließlich SchülerInnen Rahmenbedingungen:
Privatuniversität Salzburg) der Schulstufe 3 und 4 aus • Anonymisierung der Daten
Grafische Gestaltung: Marcus Posch den Jahrgängen 2014/15 • Einverständniserklärung
Bildmaterial: Schlotterer Sonnenschutz und 2015/16 der Neuen der Eltern UND Kinder
Systeme GmbH und Paracelsus Mittelschule Adnet. • Studienabbruch jederzeit
Medizinische Privatuniversität Salzburg Das Alter lag zwischen 12 und unbegründet und
Kontakt: Univ.- Doz. Dr. Arnulf Hartl, 15 Jahren. Insgesamt beträgt die konsequenzlos möglich
Strubergasse 22, 5020 Salzburg, Teilnehmerzahl 85
Austria (n= 85; w = 39 /m = 46).
Tel.: +43 662 2420-80530
E-Mail: ecomedicine@pmu.ac.at
www.pmu.ac.at
ART.NR.: 82 00019 2017 A
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