Gezielte UV-B-Lichtanteile in Innenräumen können zur Prävention von Vitamin D-Mangel beitragen – und damit die Gesundheit und Lebensqualität von Menschen, die wenig Zeit im Freien verbringen, stärken.

Die Implementierung von sehr niedriger UV-B-Strahlung in die künstliche Beleuchtung liefert einen wertvollen Beitrag, um dem Mangel an Vitamin D auf natürliche Art und Weise zu begegnen. Profitieren können alle Menschen, die sehr viel Zeit in Innenräumen verbringen. (Bild: Jan-Eric Winkelmann, Rostock, für Regiolux)

Die moderne Lichtplanung steht heute vor einer erweiterten Aufgabe: Nicht nur visuelle Bedürfnisse und architektonische Anforderungen müssen erfüllt werden – Licht kann auch gezielt zur Förderung der Gesundheit beitragen. Neue Forschungserkenntnisse zeigen: Spektrale Lichtanteile im UV-B-Bereich (Wellenlänge 280 bis 315 nm) können durch Hautexposition die körpereigene Vitamin-D-Synthese aktivieren – eine Funktion, die unter natürlichen Bedingungen fast ausschließlich dem Sonnenlicht vorbehalten ist. Besonders in Pflegeeinrichtungen, wo ältere und weniger mobile Menschen oft nur begrenzten Zugang zu natürlichem Tageslicht haben, eröffnet sich hier ein vielversprechendes präventiv-medizinisches Potenzial. Aber auch in Büro- und Verwaltungsgebäuden sowie Universitäten und Schulen ist ein sinnvoller Einsatz von UV-B-modifizierter Beleuchtung gegeben. Überall dort, wo Aufenthalte in Innenräumen überwiegen.

Vitamin D – Schlüsselvitamin für die Gesundheit im Alter

Das Sonnenvitamin, auch Vitamin D3 genannt, ist ein essenzieller Regulator zahlreicher physiologischer Prozesse: Es unterstützt das Immunsystem, stärkt die Muskulatur, beugt Knochenabbau vor und spielt eine Rolle bei der Prävention chronischer Erkrankungen. Zahlreiche Studien – etwa des Robert-Koch-Instituts – weisen darauf hin, dass ein anhaltender Mangel mit einem erhöhten Risiko für Atemwegsinfekte und Pilzinfektionen einhergeht sowie auch für Osteoporose, kardiovaskuläre Erkrankungen, Autoimmunstörungen wie Multiple Sklerose und depressiven Verstimmungen. In Mitteleuropa leiden zwischen 57 % und 64 % der Bevölkerung an einem klinisch relevanten Vitamin-D-Mangel. In Pflegeheimen und Krankenhäusern sind diese Werte häufig noch höher, insbesondere im Winterhalbjahr. Die Ursachen sind vielfältig: verminderte Hautsynthese im Alter, seltene Sonnenexposition, sitzende Innenraumaufenthalte und nicht zuletzt UV-blockierende Fensterverglasungen. Denn moderne Isolierverglasungen halten die für die Vitamin-D-Synthese erforderliche UV-B-Strahlung vollständig zurück. Selbst bei großzügigen Fensterflächen fehlt dieser entscheidende Gesundheitsfaktor im Innenraum. Hauptursache aber ist, dass UV-B-Strahlung nur bei hohem Sonnenstand – also vor allem im Sommer – in relevanter Dosis auf die Erdoberfläche trifft. Im Winter ist die natürliche Synthese von Vitamin D über die Haut daher kaum möglich.

UV-B-Licht als Bestandteil eines ganzheitlichen Beleuchtungskonzepts

Die drei ultravioletten Spektralbereiche im Vergleich: Während UV-C (kurzwellig) von der Erdatmosphäre absorbiert wird und UV-A (langwellig) tief in die Haut eindringt, wirkt UV-B (mittelwellig) gezielt in der Oberhaut – dem entscheidenden Bereich für die Bildung von Vitamin D3. (Bild: Regiolux)

Die Erkenntnis, dass ultraviolettes Licht – genauer: UV-B-Strahlung – die Synthese von Vitamin D über die Haut anregt, bildet die Grundlage eines neuen Lichtplanungsansatzes. Durch den gezielten und kontrollierten Einsatz von UV-B–Beleuchtung können wichtige gesundheitsfördernde Aspekte des Sonnenlichts auch in Innenräumen nachgestellt werden. Dies geschieht sicher, dosiert und angepasst an die jeweilige Nutzung. Moderne LED-Technologien machen dies möglich.

Die Steuerung erfolgt über tageslichtabhängige Regelungen, DALI Protokolle sowie Zeit-/Datumsprofile, die regional und auf die für Nutzer angepasste Situationen abgestimmt sind. Damit wird eine biologisch sinnvolle und für den menschlichen Körper optimale UV-B-Exposition gewährleistet. Konkret bedeutet das: Die UV-B-Emission lässt sich auf das Winterhalbjahr begrenzen (bei Regiolux: vom 1. September bis 1. Mai) – also genau auf jene Zeit, in der in Mitteleuropa keine ausreichende natürliche UV-B-Strahlung zur Verfügung steht. Im gesamten Jahr erfolgt die allgemeine Beleuchtung hingegen konventionell, oder mit dem ebenfalls gesundheitsfördernden Regiolux HCL-Lichtkonzept. Ein Beispiel für die Planungspraxis: In einem Verwaltungsgebäude mit hoher Tageslichtverglasung wird die Allgemeinbeleuchtung über DALI tageslichtabhängig geregelt, während die UV-B-Komponenten über ein saisonal aktivierbares Zusatzmodul zugeschaltet werden. Die UV-B-Dosis bleibt dabei mit ≤ 4 mW/m² bewusst gering und unterschreitet alle sicherheitsrelevanten Grenzwerte (Risikogruppe 1).

Planungsempfehlungen und technische Parameter

Der gezielte Einsatz von UV-B-modifizierter Beleuchtung erfordert präzise Planung. Regiolux entwickelt als technologischer Vorreiter innovative UV-B-Lichtlösungen, die schon bald neue Maßstäbe für vielseitige Anwendungen setzen werden. Eine gesundheitsfördernde Lichtplanung mit UV-B-Anteilen sollte immer im engen Kontakt mit dem Hersteller erfolgen und gemeinsam mit Architekten und Nutzern auf die Raumtypologie, Aufenthaltsdauer und Expositionsflächen abgestimmt werden. Für die technische Auslegung gelten folgende Parameter:

Eine Exposition von Gesicht, Händen und Unterarmen ohne kosmetischen Sonnenschutz ist empfehlenswert und sinnvoll, um eine suffiziente körpereigene Vitamin-D-Versorgung sicherzustellen. Eine suffiziente, also ausreichende Versorgung, ist als 25(OH)-Vitamin-D-Serumkonzentration von mindestens 50 nmol/L [RKI] definiert.

Licht als Therapieergänzung

In mehreren Pilotstudien wurde der Nutzen von UV-B-Lichtintegration in Pflegeheimen untersucht. In Gemeinschaftsbereichen mit hoher Verweildauer – etwa Speisesälen oder Aufenthaltszonen – wurde die vorhandene LED-Beleuchtung durch UV-B-Module ergänzt. Die Systeme wurden automatisch gesteuert, mit aktiver UV-B-Phase zwischen 10 und 16 Uhr. Die Ergebnisse waren überzeugend: Nach 8 bis 12 Wochen stieg die durchschnittliche 25(OH)D-Konzentration der Bewohner signifikant an. Gleichzeitig kam es zu einer Reduktion von Infekten, einer Verbesserung der Schlafqualität und einem subjektiv empfundenen Anstieg des allgemeinen Wohlbefindens. Die Bewohner mussten dabei keine aktiven Maßnahmen treffen; die Wirkung erfolgte durch normale Alltagsaufenthalte im Lichtbereich. Die Exposition blieb stets deutlich unterhalb der medizinisch relevanten UV-Grenzwerte.

Diese Erkenntnisse lassen sich auf weitere Gebäudetypen übertragen. Insbesondere Schulen, Kliniken, Produktionshallen oder Büroflächen mit hoher Aufenthaltsdauer können von dieser neuartigen Lichtqualität profitieren. Denn Vitamin D wirkt nicht nur bei diagnostizierten Mangelzuständen: Auch Personen, deren Defizit noch unerkannt ist, profitieren präventiv von einer optimierten UV-B-Versorgung und einem damit verbundenen allgemein gesteigerten Wohlbefinden.

Sinnvolle saisonale DALI-Steuerung: Die UV-B-Beleuchtung kann auf die Monate mit geringer natürlicher Sonnenstrahlung begrenzt werden und liefert damit einen wichtigen Beitrag zur Prävention von Vitamin-D-Mangel im Winterhalbjahr. Die UV-B-Strahlung umfasst dabei den Wellenlängenbereich von 280 bis 315 nm. Dieser engbandige Bereich ist verantwortlich für die körpereigene Vitamin-D-Synthese und wirkt ausschließlich auf die obere Hautschicht, die Epidermis. (Bild: Regiolux, Quelle: B.Diffey – Dermatological Sciences, Institute of Cellular Medicine, Newcastle University, UK)

Ganzheitliche Lichtplanung mit Regiolux

Der Leuchtenspezialist Regiolux aus Königsberg (Bayern) setzt sich seit Jahren intensiv mit den gesundheitsfördernden Potenzialen von Licht auseinander. Mit über 70 Jahren Erfahrung in der Entwicklung hochwertiger Leuchtenlösungen stellt Regiolux heute innovative Lichtsysteme bereit, die nicht nur Sehkomfort und Effizienz bieten, sondern auch gesundheitlich wirken. Im Fokus stehen dabei nicht nur klassische Parameter wie Farbwiedergabe, Blendungsbegrenzung oder Lichtlenkung, sondern zunehmend auch biologisch wirksame Lichtanteile. Der gezielte Einsatz von UV-B-Licht in sehr geringer Dosierung ist das Ergebnis langjähriger Entwicklungsarbeit. Gemeinsam mit Lichtplanern, Architekten und Elektrofachkräften entwickelt Regiolux ganzheitliche Lichtkonzepte, die Human Centric Lighting (HLC) um eine zusätzliche, messbar gesundheitsfördernde Komponente erweitern.

Vitamin D für alle – präventiv, sicher und planbar

Der gezielte und sicher dosierte Einsatz von UV-B-Lichtanteilen in der künstlichen Beleuchtung bietet neue Perspektiven für die Gesundheitsförderung in Innenräumen – insbesondere in Zeiten, in denen viele Menschen den Großteil ihres Tages (bis zu 90 %) in Gebäuden verbringen. Die natürliche Vitamin-D-Produktion lässt sich so über die Haut anregen, ohne Risiko und ohne aktives Zutun.

Regiolux zählt zu den wenigen Herstellern, die diese Technologie praxisgerecht und sicher für den alltäglichen Einsatz in Arbeits- und Lebenswelten verfügbar machen. Lichtplaner, TGA-Fachplaner, Architekten und Elektroinstallateure erhalten damit ein neues Werkzeug für zukunftsweisende Lichtkonzepte. Dabei kommt es auf feine Abstimmungen an: Raumtypologie, Aufenthaltsdauern, Nutzergruppen und technische Umsetzbarkeit müssen harmonieren. So entsteht ein echter Mehrwert für Immobilien und Menschen, die darin leben und arbeiten. In der Sanierung älterer Bürogebäude und Schulen, Gesundheits- und Pflegeeinrichtungen kann die Nachrüstung UV-B-fähiger Module zur sinnvollen Ergänzung werden.

* Autor: Dipl. Ing (FH) Alexander Ross, Innovationsmanagement & Optoelektronik bei der Regiolux GmbH, Königsberg (Bayern)

Weitere Informationen auf: www.regiolux.de