Von November 2011 bis Februar 2012 führte das ZNL (TransferZentrum für Neurowissenschaften und Lernen) gemeinsam mit dem Lichthersteller Osram an zwei Ulmer Schulen eine Studie zur Auswirkung von Licht auf die Leistungsfähigkeit von Schülern durch. Ziel war es, herauszufinden, ob dem Tageslicht nachempfundene Beleuchtung eine Steigerung der Aufmerksamkeit und der kognitiven Leistungen der Schüler bewirken kann. Die Ergebnisse sind durchweg positiv: Dank der biologisch optimierten Beleuchtung in den Klassenzimmern erzielten die an der Osram-Studie teilnehmenden Schüler in standardisierten Tests zur Konzentrationsfähigkeit bessere Ergebnisse als die Vergleichsgruppe. Auch die Leistungsgeschwindigkeit nahm zu.
Die Feldstudie zu den Auswirkungen auf die kognitiven Leistungen starteten das ZNL und Osram im November 2011 an zwei Schulen, der Ferdinand-von-Steinbeiss- und der Robert-Bosch-Schule, in Ulm. Jeweils ein Klassenzimmer wurde mit dem biologisch optimierten Licht ausgestattet, die Jugendlichen im Alter von 17 bis 20 Jahren hatten sowohl Unterricht im neu beleuchteten Klassenzimmer als auch in Klassenzimmern mit herkömmlichem Licht. Während des Studienzeitraums mussten die Schüler mehrmals verschiedene standardisierte Leistungs- und Aufmerksamkeitstest wie beispielsweise den d2-Aufmerksamkeitstest nach Brickenkamp (Näheres zum Test unter „Weitere Informationen“) durchführen. Verglichen wurde das Testergebnis bei biologisch wirksamem Licht im Vergleich zu herkömmlicher Beleuchtung.
Künstliches Tageslicht durch verschiedenfarbige LED
Die biologisch optimierte Beleuchtung wird durch ein Zusammenspiel von blauen und weißen LED möglich. Eigens für die Studie entwickelte Osram eine LED-Leuchte der Osram-Tochter Siteco weiter, um künstliches Tageslicht ins Klassenzimmer zu holen. „Um im Klassenzimmer einen künstlichen Himmel zu erzeugen, verwenden wir Streifen mit blauen und weißen LED, die unabhängig voneinander angesteuert werden können. So lassen sich die Lichtfarben dynamisch mischen und die Farbtemperatur des Himmels im Gebäudeinneren nachbilden“, erklärt Dr. Hannah Helbig, Innovationsmanagerin bei Osram.
Abminderung des Social Jetlags
„Der positive Einfluss von Licht bestimmter Farbtemperatur und Beleuchtungsstärke auf Leistungsfähigkeit und Wohlbefinden des Menschen ist zwar schon seit längerer Zeit bekannt, dass Schüler unter der biologisch optimierten Beleuchtung aber bis zu einem Drittel weniger Fehler im Aufmerksamkeitstest hatten, ist schon beeindruckend“, ergänzt Dr. Katrin Hille, Forschungsleiterin des ZNL und Verantwortliche der Lichtstudie. Zu den positiven Ergebnissen beigetragen hat auch, dass durch das biologisch optimierte Licht der Organismus wie im Freien stimuliert wird. Das heißt, der Tagesrhythmus der Schüler schiebt sich nach vorne und die Jugendlichen sind früher fit. Dadurch wirkt solches Licht Social-Jetlag, einer insbesondere bei Jugendlichen häufig beobachteten Morgenmüdigkeit, entgegen. Viele Studienteilnehmer sind von der neuen Beleuchtung begeistert: „Ich bin wirklich konzentrierter. Beim normalen Licht im Klassenzimmer dagegen muss man sich schon wach halten“, beschreibt einer der Schüler seine Erfahrungen.
Auch Lehrer profitieren
Doch nicht nur Schüler, sondern auch Lehrer schätzen das neue Licht: „Mehrere Lehrer, auch solche, die der neuen Beleuchtung anfangs skeptisch gegenüberstanden, haben mir am Ende der Studie berichtet, dass auch sie sich jetzt besser fühlen“, berichtet ZNL-Wissenschaftler Oliver Keis, der an der Studie mitgearbeitet hat.
Weitere Informationen:
ZNL
„Weltweit stehen wir am Anfang einer Integration von Gehirn- und Bildungsforschung. Die bisherigen Ergebnisse machen bereits die vielfältigen Bezüge zwischen der kognitiv-neurowissenschaftlichen Herangehensweise der Gehirnforschung einerseits und der rein psychologischen und pädagogischen Verfahren und Fragestellungen der Bildungsforschung andererseits deutlich. Letztere erforscht im Lehr- und Lernkontext, ob eine bestimmte Intervention wirkt, wobei erstere auch die Grundlagen – das Wie und das Warum – dieser Wirkung unter die Lupe nimmt. Seit seiner Gründung im April 2004 konzentriert sich das ZNL TransferZentrum für Neurowissenschaften und Lernen in Ulm auf beide Forschungsrichtungen, was es ihm ermöglicht, bildungsrelevante Erkenntnisse der Neurowissenschaften von der Theorie in die Praxis zu übertragen. Das interdisziplinär arbeitende Team aus Psychologen, Pädagogen und anderen Wissenschaftlern betreibt dazu Grundlagenforschung, führt Evaluationen durch und begleitet Bildungseinrichtungen in der Weiterentwicklung ihrer pädagogischen Arbeit.“ Weitere Informationen finden Sie im Internet unter www.znl-ulm.de
OSRAM AG
Die OSRAM AG, ein hundertprozentiges Tochterunternehmen von Siemens, ist einer der beiden führenden Lichthersteller der Welt. Im Geschäftsjahr 2011 (30. September 2011) wurde ein Umsatz von rund 5 Milliarden Euro erwirtschaftet. Osram ist ein Hightech-Unternehmen der Lichtbranche und macht über 70 Prozent des Umsatzes mit energieeffizienten Produkten. Das stark international orientierte Unternehmen beschäftigt weltweit rund 41.000 Mitarbeiter, beliefert Kunden in rund 150 Ländern und produziert in 44 Fertigungsstätten in 16 Ländern (zum 30. September 2011). Weitere Informationen finden Sie im Internet unter www.osram.de
d2-Aufmerksamkeitstest nach Brickenkamp
Der Test d2 stellt eine standardisierte Weiterentwicklung der sog. Durchstreichtests dar. Er misst Tempo und Sorgfalt des Arbeitsverhaltens bei der Unterscheidung ähnlicher visueller Reize (Detail-Diskrimination) und ermöglicht damit die Beurteilung individueller Aufmerksamkeits- und Konzentrationsleistungen.
Das unten angehängte Bild zeigt den Unterricht in der Robert-Bosch-Schule in Ulm unter biologisch wirksamem Licht. (Foto: Osram)
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