Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Licht macht fit

17.03.2008
Plasma-Lampen sollen den natürlichen Tag-Nacht-Rhythmus des Menschen unterstützen - Erste Ergebnisse des PLACAR-Projekts sind viel versprechend

Gerade im Winter klingelt der Wecker morgens bei vielen, wenn es noch dunkel ist.

Da fällt das Aufstehen schwerer als bei Sonnenschein. Und nach einem langen Tag mit vielen Stunden im Kunstlicht lässt das Einschlafen oft auf sich warten. Spezielle Lampen sollen diese Probleme mildern helfen. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP Greifswald) und Kollegen arbeiten zusammen mit Unternehmen im Verbundprojekt PLACAR* daran, solche Lampen zu entwickeln.

Bereits nach der Hälfte der Projektlaufzeit gibt es viel versprechende Ergebnisse: Neue Lichtquellen lassen in den Abendstunden die Ausschüttung des "Schlafhormons" Melatonin zu und man wird "natürlich müde". Entscheidend ist der Blauanteil im Spektrum des Lichtes.

... mehr zu:
»Leuchte »Lichtquelle »Plasmalampe

"Es hat sich gezeigt, dass herkömmliche Lampen bereits zu einer in Abendstunden ungewollten Melatoninunterdrückung und vermehrter Wachheit führen", berichtet Dr. Heinz Schöpp vom INP. Dagegen behindern die im PLACAR-Projekt entwickelten Lampen ohne Blauanteil die abendliche Melatoninausschüttung und Schläfrigkeit nicht.

Melatonin ist nur ein Hormon, das im menschlichen Tag- und Nacht-Rhythmus eine wichtige Rolle spielt. Viele andere Parameter, sowohl psychologische als auch physiologische, werden durch das so genannte circadiane System gesteuert. Gerät es aus dem Takt, kommt es zu Beeinträchtigungen des Wohlbefindens und der Gesundheit. Das kann kurzzeitiger Natur sein wie beim Jet-Lag, aber auch Winterdepression zählt zu solchen Problemen. Langfristige ernsthafte Folgeerkrankungen wie Bluthochdruck, Herzinfarkt und Tumorerkrankungen sind bereits bei Schichtarbeitern aussagekräftig untersucht worden.

Das circadiane System hat sich im Verlauf der Menschheitsgeschichte unter dem Einfluss der natürlichen Abfolge von Tag und Nacht - von Hell und Dunkel - entwickelt. Licht hat nach wie vor einen großen Einfluss auf dieses System und die von ihm gesteuerten Abläufe. Der moderne Mensch verbringt einen nicht unwesentlichen Teil seiner Zeit in geschlossenen Räumen unter Kunstlicht und macht - ohne Rücksichtnahme auf den vom circadianen System vorgegebenen Rhythmus - häufig "die Nacht zum Tage". Nicht selten führt dies zu Leistungsminderung und krankhaften Erscheinungen.

Wird nun künstliches Licht bestimmter spektraler Zusammensetzung und in Phase mit dem circadianen Rhythmus sinnvoll eingesetzt, kann sich dies gesundheits- und leistungsfördernd auswirken. Gerade fehlendes Sonnenlicht am Morgen bzw. im Verlauf des Tages, aber auch in der dunklen Jahreszeit, kann so ergänzt bzw. ersetzt werden.

Ein Fernziel dieser Arbeiten ist es unter anderem die Voraussetzungen zu schaffen, um die derzeitigen Lichtquellen zumindest teilweise durch intelligente Lichtquellen bzw. Beleuchtungssysteme zu ersetzen, die in Abhängigkeit von der Tageszeit unterschiedliche Lichtspektren mit unterschiedlichen Intensitäten aussenden.

Bereits zur Halbzeit, dem so genannten 1. Meilenstein, des dreijährigen Projektes konnten sehr gute Ergebnisse präsentiert werden.

Erste Ergebnisse
Plasmalampen sind energieökonomisch und hier das Mittel der Wahl. Einerseits ist ihre Effizienz bezüglich der Strahlungserzeugung wesentlich höher als die von herkömmlichen Glühlampen, andererseits sind sie in der Erzeugung der spektralen Verteilung ihrer Emission nicht beschränkt und schließlich überdecken sie auf Grund ihrer sehr unterschiedlichen Geometrien (Flächenstrahler, Punktstrahler) und Lichtströme alle erdenklichen Einsatzbereiche.

Im Projekt werden Ansätze zur Modifizierung der Plasmalampen im Sinne der biologisch unterstützenden Wirkung verfolgt. So ist z.B. in Niederdrucklampen der Ersatz von Quecksilber durch Xenon (dadurch keine blauen Quecksilberlinien) und die Entwicklung von Quecksilber absorbierenden Leuchtstoffen förderlich. Durch die Modifizierung von Füllungen in Hochdrucklampen soll ebenfalls eine Verringerung des relativen Blauanteils im Spektrum erzielt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Entwicklung neuer Leuchten. Diese Leuchten können durch intelligente Steuerung Licht mit sehr guter Farbwiedergabe aber tageszeitabhängig mit unterschiedlicher biologischer Wirkung ausstrahlen.

Bisher wurden verschiedene Plasmalampen eingesetzt, die sich in ihren spektralen und lichttechnischen Eigenschaften sehr unterscheiden. Dabei reicht die Auswahl von Lampen mit merklichen Anteilen im Spektrum unterhalb von 550 nm bis zu Lampen ohne solche Anteile sowie Beleuchtungsstärken von 130 lux bis 500 lux. Erste Ergebnisse unter alltäglich anzutreffenden Situationen bestätigen, dass herkömmliche Lampen mit durchaus geringem Blauanteil bereits zu einer in Abendstunden ungewollten Melatoninunterdrückung und vermehrter Wachheit führen, während die im PLACAR-Projekt entwickelten Lampen ohne Blauanteil die abendliche Melatoninausschüttung und Schläfrigkeit nicht behindern.

Das Projekt PLACAR
Das Kürzel PLACAR steht für "Plasmalampen für circadiane Rhythmen". Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu Plasmalampen und Leuchten, die den circadianen Rhythmus des Menschen unterstützen und somit einen wesentlichen Beitrag zur Gesundheit der Bevölkerung beitragen können, werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF FKZ: 13N8968 - 13N8974) mit mehreren Millionen Euro unterstützt.

In dem Verbundprojekt PLACAR arbeiten derzeit 5 Unternehmen der Lichtquellen- und Leuchtenbranche zusammen mit der Arbeitsgruppe Schlafforschung & Klinische Chronobiologie am Institut für Physiologie der Charité - Universitätsmedizin Berlin (Dr. Kunz) - und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP Greifswald) an der Entwicklung solcher Plasmalampen. Bei den Unternehmen handelt es sich um OSRAM, NARVA BEL, NARVA G.L.E., LITEC LLL sowie TRILUX.

Liane Glawe | idw
Weitere Informationen:
http://www.inp-greifswald.de/

Weitere Berichte zu: Leuchte Lichtquelle Plasmalampe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Waschen für die Mikrowelt – Potsdamer Physiker entwickeln lichtempfindliche Seife
02.12.2016 | Universität Potsdam

nachricht Quantenreibung: Jenseits der Näherung des lokalen Gleichgewichts
01.12.2016 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie