Mehr Licht – mehr Sicherheit?

Dark-Sky Switzerland: Der Schein trügt – Manchmal ist weniger mehr.

von Philipp Heck – Original erschienen in der MorgenWelt Wissenschaft am 29. November 1999

Auf den ersten Blick scheint der Zusammenhang klar: Je mehr Licht, desto größer die Sicherheit. Hell erleuchtete Straßen erhöhen die Verkehrssicherheit. Die möglichst vollständige Ausleuchtung jedes Winkels in unseren Städten schützt vor Kriminalität. Doch eine Reihe von Studien – und nicht zuletzt auch die Alltagserfahrung – deuten auf einen komplexeren Zusammenhang hin: Entscheidend für die Sicherheit ist demnach nicht grundsätzlich mehr Licht, sondern eine der jeweiligen Situation angepasste Beleuchtungslösung. Und das kann mitunter sogar bedeuten, dass die Beleuchtung zu reduzieren wäre.

Eine vom amerikanischen Justizministerium durchgeführte Studie belegte bereits 1977, dass es keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen Kriminalität und Beleuchtung gibt. Ähnliche Untersuchungen aus anderen Ländern bestätigen seither immer wieder dieses Ergebnis. Manches deutet in den letzten Jahren sogar darauf hin, dass eine Zunahme von Kriminalität in Städten und Ballungsräumen zu verzeichnen ist – bei gleichzeitiger Intensivierung der Außenbeleuchtung! Wie die Studien zeigen, nimmt bei zunehmender Beleuchtung zwar die Angst der Bevölkerung vor Verbrechen ab, die Verbrechen selbst geschehen jedoch unabhängig davon.

Bei der Planung von Außenbeleuchtungen empfiehlt es sich deshalb Ziel und Zweck der Ausleuchtung stärker als bisher zu hinterfragen. Außerdem gilt es, die lokalen Gegebenheiten zu beachten und diese in die Planung einzubeziehen. Wichtig ist dabei vor allem, Blendungen und die Entstehung von Schlagschatten zu vermeiden – sonst kehrt sich der Effekt der Beleuchtung nämlich ins Gegenteil um: Einbrüche und Überfälle werden nicht erschwert, sondern sogar erleichtert. Ein geblendeter Passant oder Anwohner erkennt potenzielle Täter wesentlich schlechter oder gar nicht. Schlagschatten verschaffen Kriminellen eine zusätzliche Tarnung.

Der direkte Blick in die Leuchtquellen sollte daher stets durch den Einsatz von Blenden vermieden werden. Wegbeleuchtungen sollten, ihrem Zweck entsprechend, den Weg beleuchten – und nicht die Hauswände oder gar den Nachthimmel. Und Schlagschatten werden nicht durch immer hellere Lampen, sondern durch den Einsatz vieler – nur mäßig heller – Lichtquellen vermieden. Effektiv sind auch Beleuchtungen, die an Bewegungsmelder gekoppelt sind, weil sie nur dann erstrahlen, wenn sie wirklich benötigt werden.

Für die Straßenbeleuchtung gelten die gleichen Grundsätze: Es gilt, Blendung und Schlagschatten zu vermeiden. Gefährliche Passagen – wie enge Kurven oder Fußgängerübergänge – müssen natürlich auffällig beleuchtet werden. Die Signalwirkung dieser Abschnitte wird aber noch erhöht, wenn die übrige Beleuchtung angemessen reduziert wird. Eine gleichförmige Ausleuchtung der Straße kann außerdem, wie wiederum Untersuchungen aus den USA belegen, zu einer verminderten Aufmerksamkeit führen, da sie die Autofahrer in trügerische Sicherheit wiegt.

Besonders störend und gefährdend für Verkehrsteilnehmer sind animierte Leuchtreklamen und die sogenannten Skybeamer, die von Diskotheken zu Werbezwecken eingesetzt werden. Nach dem Schweizer Straßenverkehrsgesetz sind solche Leuchtreklamen bereits seit September 1979 in der Nähe von Straßen eindeutig verboten. Generell stellt jede Form der Straßenrand-Beleuchtung, die eine gewisse Fläche überschreitet und massiv heller ist, als die „normale“ Straßenbeleuchtung, eine Gefahr für die Sicherheit des Verkehrs dar. Beispiele dafür sind etwa blendend hell beleuchtete Säulen, die, in Augenhöhe angebracht, den Autofahrer auf ein Geschäft oder eine Tankstelle hinweisen, oder aber Gebäudefassaden, die mit Halogen-Scheinwerfern gleißend hell angestrahlt werden.

Auch die Schweizer Flugsicherung „Swisscontrol“ beklagt sich über die Zunahme von Skybeamern und erblickt darin eine ernsthafte Gefährdung der Flugsicherheit, insbesondere im Anflugbereich. Neben der Gefährdung des Luft- und Straßenverkehrs stellen Skybeamer eine nicht zu unterschätzende Gefahr für Zugvögel dar. Die Schwärme werden nämlich durch das starke Licht von ihren günstig gewählten Routen abgelenkt. Dadurch verlängern sich die Flugrouten oft erheblich – was zum Tode von schwächeren Tieren führen kann. Ähnliche Probleme sind seit langem von Leuchttürmen und hell beleuchteten Gebäuden her bekannt. Für viele Zugvögel werden die irritierenden Lichtquellen zu einer Falle – und ihre Reise endet in einer tödlichen Kollision.

Die Aufhellung der nächtlichen Umgebung durch künstliche Beleuchtung stellt auch für nachtaktive Tiere, die auf die schützende Dunkelheit angewiesen sind, ein ernstes Problem dar. Beim ersten europäischen Kongress zum Schutze des Nachthimmels, der 1998 in Paris stattfand, wurde jedoch deutlich, dass es bislang an wissenschaftlichen Untersuchungen zu diesem Thema mangelte. Inzwischen ist es aber zumindest vereinzelt gelungen, staatliche Fördermittel für derartige Projekte einzuwerben. So konnten an der katalonischen Mittelmeerküste systematische Beobachtungen an nachtaktiven Insekten durchgeführt werden. Die Insektenforscher stellten dabei fest, dass manche Arten von Nachtfaltern überdurchschnittlich stark von hellen Beleuchtungskörpern angezogen werden und dadurch zu einer leichte Beute für Fledermäuse und nachtaktive Vögel werden. Die Populationen einiger Arten wurden bereits stark dezimiert und das Überleben dieser Arten ist gefährdet.

Es gibt also genügend Gründe dafür, die übertriebene Beleuchtung unserer Städte zu überdenken. Die Außenbeleuchtung soll in erster Linie unserer Sicherheit dienen. Dieses Ziel lässt sich am Besten durch den gezielten, effektiven Einsatz von Beleuchtungskörpern erreichen – und nicht dadurch, dass man versucht, die Nacht zum Tage zu machen.

Eine Reduzierung der städtischen Beleuchtung auf das Notwendige würde nicht nur eine Verbesserung der allgemeinen Sicherheit mit sich bringen, sondern auch eine Kostenreduktion, da weniger Material und auch weniger Strom benötigt wird. Und nicht zuletzt gibt es auch eine kulturelle Komponente: Nur der behutsame Einsatz nächtlicher Beleuchtungen erlaubt es den Menschen weiterhin, den faszinierenden Anblick des sternenübersäten Nachthimmels zu genießen.

Philipp Heck ist Mitglied von „Dark-Sky Switzerland“, einer Fachgruppe der Schweizerischen Astronomischen Gesellschaft, die sich für eine effizientere Außenbeleuchtung und eine Reduktion der Lichtverschmutzung einsetzt.

Sag´ mir wo die Sterne sind…

…wo sind sie geblieben? Die Sterne ertrinken im Lichtermeer der Städte.

von Rainer Kayser – im Original erschienen in der MorgenWelt Wissenschaft am 15.11.1999

Der Anblick des funkelnden Sternenhimmels, durchzogen vom schimmernden Band der Milchstraße, ist den meisten Menschen heutzutage lediglich während einer Urlaubsreise vergönnt. In der Großstadt bleibt er den Menschen vorenthalten. Großstadtkinder lernen die Sternbilder heute allenfalls nur noch im Planetarium kennen. Während sich nämlich in dunkler Nacht unter guten Sichtbedingungen einige Tausend Sterne mit dem bloßen Auge erkennen lassen, sind es in den städtischen Ballungsräumen oft gerade einmal ein Dutzend. Die Sterne ertrinken förmlich im Lichtermeer der Städte: gegen Straßenbeleuchtung, Flutlichtanlagen und Leuchtreklame haben sie kaum eine Chance.

Manche Kinder wollen denn auch partout nicht glauben, dass die ihnen im Planetarium gebotene „Lightshow“ eine naturgetreue Darstellung des Sternenhimmels ist. Freilich – so ganz unschuldig sind auch die Planetarien-Betreiber an diesem Missverständnis nicht, versuchen sie doch allzu häufig, das Hollywood-verwöhnte Publikum mit aufwändigen Spezialeffekten zu begeistern. Die Trennung zwischen Fiktion und Fakten fällt da nicht nur Kindern schwer. Und damit vertut man dann oft auch die Chance, den Planetariumsbesuchern zu vermitteln, welch kulturellen Verlust die exzessive Stadtbeleuchtung mit sich bringt.

Während die professionellen Sternenforscher vor der Lichterflut mit ihren teuren Instrumenten in Gegenden fernab der Zivilisation flüchten – etwa an die Europäische Südsternwarte in Chile -, wird den Hobby-Astronomen das Leben zusehends schwerer gemacht. „Im Schweizer Mittelland ist es als Amateur heute schon schwierig, etwas Sinnvolles zu machen,“ klagt Patrik Schellenbauer von der Organisation Dark Sky Switzerland (DSS). Schwächer leuchtende Galaxien seien kaum noch aufzuspüren.

Doch seit einigen Jahren beginnt sich Widerstand zu regen gegen die ausufernde Beleuchtung. Vor zehn Jahren gründete David Crawford von der Kitt Peak Sternwarte in Arizona die International Dark-Sky Association (IDA), in der Amateur- und Profi-Astronomen gemeinsam mit Lichttechnikern und Architekten für die Rettung der nächtlichen Dunkelheit kämpfen.

In der Folge bildeten sich in aller Welt nationale Gruppierungen, wie etwa „Dark Sky Switzerland“, die sich bemühen, das Problem der „Lichtverschmutzung“ überhaupt erst einmal in das Bewusstsein der Menschen zu rücken.

Mehr Licht nämlich, bedeutet für viele Menschen zumeist schlicht: mehr Sicherheit. Doch der Schein trügt, weiß Patrik Schellenbauer zu berichten: „So, wie heute beleuchtet wird, steht das dem legitimen Sicherheitsbedürfnis der Bürger oft genug entgegen.“ Anstatt dunkle Ecken auszuleuchten, beleuchtet ein Großteil des Lichtes den Himmel, weil die Lichtquellen häufig nach oben hin ausgerichtet sind. Der unangenehme Nebeneffekt: Die Menschen werden geblendet – und sehen dadurch schlechter, als dies bei schwächerer, gut abgeschirmter Beleuchtung der Fall wäre. Auch bei der Straßenbeleuchtung bedeutet weniger (Licht) oft mehr (an Wirkung): Zuviel Beleuchtung, so belegen Studien aus den USA, wiegt Autofahrer in Sicherheit und verführt zu schnellerem, risikofreudigerem Fahren.

Jüngstes Ärgernis am nächtlichen Himmel sind die „Sky Beamer“. „Und die werden nicht mehr nur bei Techno-Parties installiert – heute wollen die Leute bei jedem Feuerwehrfest einen Sky Beamer haben!“ schimpft Schellenbauer.

Doch es gibt auch Positives zu berichten. Dank der Lobbyarbeit der IDA haben zahlreiche amerikanische Städte – vorneweg das nahe der Kitt Peak Sternwarte gelegene Tucson – strikte Auflagen für Außenbeleuchtungen erlassen. Selbst Großstädte wie Los Angeles und Denver sind dabei, ihre Straßenbeleuchtungen nach oben abzuschirmen.

Für internationales Aufsehen sorgte auch der Umweltausschuss der Stadt Augsburg, der vor zwei Jahren einen ganzen Maßnahmenkatalog zur Rettung des dunklen Nachthimmels verabschiedete: Bis zum Jahr 2005, so die Forderung, sollte die gesamte Außenbeleuchtung der Stadt „himmelsfreundlich“ sein. Zwar mokierte sich die örtliche Presse: – „Motten, Mücken und was sonst noch nachtaktiv unterwegs ist, soll sich künftig beim schummrigen Schein von Natriumdampflampen munter weitervermehren“, hieß es in der Augsburger Allgemeinen -, doch in der Stadtverwaltung ließ man sich nicht beirren: die Maßnahmen werden Punkt für Punkt umgesetzt.

Skybeamer: Leuchttürme im Mittelland

von Philipp Heck, erschien in Orion, Zeitschrift für Amateurastronomie

Skybeamer werden zu einem immer ernsteren Problem – nicht nur für Amateurastronomen. Sicher haben Sie sich auch schon an Ihrem Beobachtungsplatz über Skybeamer geärgert. Wenn beispielsweise einer dieser Lichtfinger nervös in der Milchstrasse herumzündet und Ihre Hardcore-Deep-Sky-Beobachtungen stört oder es Ihnen verunmöglicht den Nordamerikanebel samt Pelikan zu photographieren.

Was sind Skybeamer?
Bei Skybeamern handelt es sich um sehr starke Himmelsscheinwerfer die zu Werbezwecken eingesetzt werden und mit nervösen Bewegungen auf Tanzlokale, Dorffeste, Zirkusse oder Bars aufmerksam machen. Oft handelt es sich auch um mobile, mietbare Einrichtungen, womit auch die Gefahr einer starken und unvorhersehbaren Verbreitung zunimmt. Skybeamer werden mit äusserst starken Entladungslampen (ca. 1500 – 2500 Watt) betrieben und wirken sich daher in einem grossen Umkreis von etlichen Kilometern schädlich auf den Nachthimmel aus.

Gefahr für die Vogelwelt
Nicht nur Amateurastronomen sind vom Problem betroffen. Viel gravierender kann sich diese Art von Lichtverschmutzung auf nachtaktive Tiere auswirken. So kann auch das Verhalten von Zugvögeln durch Skybeamer erheblich gestört werden und zu fatalen Verhaltensänderungen der nachts ziehenden Vögel führen. Das Problem ist schon von Leuchttürmen her bekannt. In der Nacht orientieren sich die Vögel an einer Lichtquelle. Es ist schon vorgekommen, dass ganze Vogelschwärme verendet sind, weil sie orientierungslos in einen Leuchtturm geknallt sind. Bei den Skybeamern kennt man die Auswirkungen noch zuwenig. Aus Analogieschlüssen kann man aber sagen, dass sie sicher nicht unproblematisch sind. Für Bruno Bruderer, Leiter der Vogelzugsforschung der Vogelwarte Sempach, sind die Skybeamer vor allem ein Problem, wenn sie in vermehrtem Masse eingesetzt werden. Bruderer möchte darum die Gemeindebehörden für diese Thematik sensibilisieren, da diese letztlich die Bewilligung für den Einsatz von Skybeamern erteilen.

Störung nächtlicher Ökosysteme
In spanischen Mittelmeerküste in Katalonien wurden systematische Beobachtungen von nachtaktiven Insekten durchgeführt. Die Insektenforscher haben festgestellt, dass gewisse Arten von Nachtfaltern überdurchschnittlich stark von hellen Beleuchtungskörpern angezogen werden und so eine leichte Beute für Fledermäuse und nachtaktive Vögel werden. Dadurch sind ganze Populationen bestimmter Spezies stark dezimiert worden und können das Überleben dieser Arten gefährden.

Die Aufhellung der nächtlichen Umgebung durch künstliche Beleuchtung stellt auch für viele andere nachtaktive Tiere, die sich ja in der Dunkelheit Schutz gewähren, ein sehr ernstzunehmendes Problem dar. Wissenschaftliche Untersuchungen in diese Richtung stehen erst am Anfang und in Europa werden nun erst langsam staatliche Mittel zur Finanzierung solcher Forschungsprojekte aufgewendet.

Beeinträchtigte Verkehrs- und Flugsicherheit
Anfragen von Dark-Sky Switzerland an die Gewerbepolizei der Stadt Zürich und die Flugsicherung Swisscontrol ergaben, dass es grundsätzlich jedem erlaubt ist einen Skybeamer ohne Bewilligung aufzustellen und zu betreiben, lediglich der Betrieb von Laseranlagen untersteht einer Bewilligungspflicht. Es gibt glücklicherweise jedoch einige Einschränkungen für den Betrieb von Skybeamern. So sind zum Beispiel im Bereich des Strassenverkehrs Ankündigungen die durch Ablenkung der Strassenbenützer die Verkehrssicherheit beeinträchtigen, verboten (Art. 6 Strassenverkehrsgesetz). Dazu gehören insbesondere Strassenreklamen die blenden, blinken oder durch wechselnde Lichteffekte wirken und die sich bewegen oder projiziert werden (Art. 96 Abs. 1 lit. f und g Signalisationsverordnung): Skybeamer fallen eindeutig in diese Gruppe. Laut dem Chef der Gewerbepolizei der Stadt Zürich, Herrn A. Müller-Bosch ist somit in dicht überbauten städtischen Agglomerationen das Betreiben von Skybeamern nur beschränkt möglich. Ausserdem ist innerhalb der Flugsicherungskontrollzone in der nähe von Grossflughäfen (CTR) laut Swisscontrol eine Bewilligung notwendig, da Piloten durch Skybeamer geblendet werden können. Insbesondere im Anflugsbereich käme es zu einer ernsthaften Gefährdung der Flugsicherheit. Dies ist auch im Bundesgesetz über die Luftfahrt geregelt (Art. 15 Luftfahrtsgesetz): „Besondere polizeiliche Massnahmen, namentlich zur Wahrung der Flugsicherheit und zur Bekämpfung des Fluglärms, trifft das Bundesamt (Anm. des Autors: Bundesamt für Zivilluftfahrt) bei der Erteilung einer Bewilligung oder durch besondere Verfügung.“

Gesetzesvorlagen die konkret die Problematik von Skybeamern behandelt, gibt es nach unserem Wissen in der Schweiz zur Zeit nicht. In Italien und Spanien sind bereits Gesetzesvorschläge dazu der Regierung vorgelegt worden. Dark-Sky Switzerland sucht noch interessierte Personen, die sich insbesondere mit der rechtlichen Situation bezüglich der Lichtverschmutzung auseinandersetzen möchten. Wenn Sie sich davon angesprochen fühlen, um in einem neuen Gebiet Pionierarbeit zu leisten, schreiben Sie an Dark-Sky Switzerland, Postfach, CH-8135 Langnau am Albis oder per E-Mail an: office@nulldarksky.ch.

Literaturangaben

[1] Gefahr für die Vogelwelt, Andy Stauber, Zürcher Unterländer, Dielsdorf 1998.

[2] Premier congrès européen pour la protection du ciel nocturne, Paris, 1998.

[3] Korrespondenz mit Gewerbepolizei Stadt Zürich und Swisscontrol, Marc Pesendorfer, DSS, Mandach, 1998.

Anmerkung der Redaktion (2016):
Skybeamer sind heute in vielen Kantonen und Gemeinden explizit verboten. Die Adresse von Dark-Sky Switzerland wurde an die heute gültige angepasst (damals Stäfa).

» Leuchttürme im Mittelland (pdf Auszug Orion)

 

Lichtverschmutzung unter der Lupe

Übersetzung eines Artikels aus der Zeitschrift Sky & Telescope, November 96, Seite 44 ff., von Arthur R. Upgren. Originaltitel: Dissecting Light Pollution. Übersetzung: Stefan Meister.

Jeder Astronom kennt den künstlichen „Skyglow“, welcher als diffuser Schimmer über bewohnten Gebieten hängt und die Sicht zum Universum mehr oder weniger trübt. Während den letzten fünfzig Jahren hat sich die Lichtverschmutzung von den Grossstädten zu einem grossen Problem für Astronomen fast überall in der Welt ausgebreitet. Dennoch sind einige Aspekte der Lichtverschmutzung vielen Amateurastronomen nicht bekannt. Wissen ist Macht – deshalb im folgenden ein paar Facts wie das Problem verhindert oder zumindest effizient angegangen werden kann.

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Abb. 1: Sterne konkurrieren mit den Lichter der Stadt. Diese Bildmontage von der Internationalen Dark-Sky Association ist eigentlich noch harmlos. Wenn das Licht von Lampen direkt blendet, können kaum mehr Sterne am Himmel gesehen werden.

Blendende Lampen oder Skyglow
Das ärgerlichste und unsinnigste Fremdlicht ist jenes, das von einer hellen Lampe direkt in die Augen strahlt. Solche blendenden Lampen kommen von schlecht gebauten oder falsch montierten Beleuchtungskörpern. Diese machen wahrscheinlich den grössten Teil aller derzeitigen Beleuchtungen aus. Wenn solch störendes Licht die Eigentumsgrenzen überschreitet und Verärgerung bei dem entsprechenden Bewohnern verursacht, nennen es die Amerikaner einen sogenannten „light trespass“, also unberechtigtes „Betreten“ des Grundstückes von Fremdlicht. Dabei ist die Blenderei oft am einfachsten zu beheben: Durch Aufstellen des Teleskopes an einem schattigen Ort, Aufspannen einer Plane, um das Teleskop abzuschirmen oder durch Gespräche mit den Nachbarn oder den Behörden mit der Absicht den Störefried durch ein neueres, besser konstruiertes Modell auszutauschen.

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Abb. 2: Skyglow kann um drei Viertel reduziert werden: Durch die Umrüstung zu voll abgeschirmten Lampen. Links: Eine typische unabgeschirmte Lampe kann 35% ihres Lichts nach oben verschwenden. Vom nach unten gelenkten Licht wird etwa 15% (was etwa 10% der Gesamtenergie entspricht) vom Boden wieder zurückreflektiert. Das Ergebnis: 45% der abgegebenen Lichtmenge der Lampe verliert sich im Nachthimmel. Rechts: Eine voll abgeschirmte Lampe erreicht die selbe Beleuchtung mit einer Birne die nur 65% so hell leuchtet. Einzig das Licht welches den Boden erreicht kann so in den Himmel abstrahlen.

Skyglow ist eigentlich das, was wir landläufig unter der Bezeichnung „Lichtverschmutzung“ verstehen. Selbst in den abgelegensten Gegenden weist der Himmel eine gewisse minimale Grundhelligkeit auf. Diese natürliche Komponente des Skyglows hat vier Ursachen: feines Himmelsleuchten in der oberen Atmosphäre (eine permanente, schwache Aurora), Sonnenlicht reflektiert durch interplanetarischen Staub (Zodiakallicht), durch die Atmosphäre gestreutes Sternenlicht und Hintergrundlicht von weit entfernten unaufgelösten Sternen oder Nebelgebieten. Das Himmelsleuchten ist jeweils um das Maximum des 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus am ausgeprägtesten; die anderen Quellen varieren mit der Nachtstunde und den Jahreszeiten, ihr Gesamteinfluss ist aber recht gut bekannt.

Ein typischer vorstädtischer Himmel ist heute etwa fünf- bis zehnmal heller im Zenit als der natürliche Himmel. In Stadtzentren kann der Zenit sogar 25 bis 50 mal heller als der natürliche Hintergrund werden.

Zauberwort: Abschirmen
Rundum voll abgeschirmte Beleuchtungskörper sind das entscheidende Mittel gegen blendende Birnen und Skyglow schlechthin. Eine Lampe sollte alles Licht dorthin werfen, wo es auch benötigt wird, nämlich nach unten. „Voll abgeschirmt“ heisst hier, dass keine Lichtstrahlen von der Beleuchtung über den Horizont abgestrahlt werden dürfen und mindestens 90% des Lichtes von einem seitlich begrenzten Bereich von je 0-20 Grad unterhalb der Horizontebene abgeblockt ist.

 

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Abb. 3: Zwei Standorte, die um wenige Kilometer voneinander getrennt sind, können bereits einen sehr unterschiedlichen Himmel zeigen. Diese beiden identischen Aufnahmen vom Sternbild Leier wurden vom Van Vleck Observatorium auf dem Wesleyan Campus (links) und wenige Kilometer entfernt beim Autor zuhause (rechts) aufgenommen. Die Himmelshelligkeit variiert hier etwa um den Faktor 4.

Licht das horizontal wegleuchtet trägt nichts zum eigentlichen Zweck des Beleuchtungskörpers bei. Es ist bloss ein blendendes Ärgernis naher Passanten und wird so unnötig verschwendet. Natürlich ist auch direkt nach oben gerichtetes Licht völlig unnütz. Der zum Teil gewaltige Verlust senkrecht abstrahlender Lichtquellen wird jedoch geduldet weil das Licht, und damit die Verschwendung kaum erkannt wird. Leute welche Beleuchtungskörper installieren, prüfen schliesslich nicht, wie das Objekt in der Nacht aus der Luft aussieht. Die so vergeudeten Stromkosten werden alleine in den USA auf jährlich 1-2 Milliarden Dollar geschätzt.

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Abb. 4: Schlechte und gute „Sicherheitsbeleuchtung“. Links: Können Sie den Einbrecher sehen? Die unabgeschirmten Lampen blenden die Augen genauso wie die Kamera, was schlussendlich dunkle Schatten, schlechte Sicht wie auch Lichtverschmutzung des Himmels bedeutet. Rechts: Könnten Sie den Einbrecher hier sehen? Gute Beleuchtung zeigt einen erhellten Boden anstatt grell blendende Leuchten. Eine Faustregel unter Beleuchtungstechnikern besagt, dass sobald Sie die eigentliche Birne leuchten sehen, die Ausleuchtung schlecht ist. übrigens: Die Lampe rechts benötigt 175 Watt, die beiden auf der rechten Seite total nur 28 Watt! Die Bilder wurden freundlicherweise von der IDA zur Verfügung gestellt.

Nur keine seitlichen Strahlen
Horizontnah abstrahlendes Licht ist besonders schädlich. Ein gerade nach oben abstrahlender Beam ist gewöhnlich weniger schlimm, da er schell in den Weltraum austritt und dabei nur eine Luftmasse oder Atmosphärenschicht passiert. Ein Strahl welcher 10 Grad über den Horizont zielt, durchquert hingegen bereits 5.6 mal soviel an Atmosphäre – also 5.6 Luftmassen – und „verschmutzt“ viel den grösseren Himmel. Ein Strahl welcher den Horizont nur knapp überfliegt verschmutzt bis zu zehn Luftmassen, obschon bei den letzten paar Schichten nicht mehr viel Licht übrig sein dürfte.

Die Situation ist vergleichbar mit atmosphärischer Extinktion (Abschwächung) von Sternenlicht welches aus der Gegenrichtung eintrifft. Wenn ein Lichtstrahl aus der Meereshöhe durch klare Luft gerade nach oben schiesst, wird nur 20% bis 30% von ihm absorbiert oder in der Atmosphäre verteilt. Der restliche Teil verschwindet im Weltraum. Tritt der selbe Lichtstrahl hingegen 5 Grad über Horizont aus, liegt der Absorptionsanteil bereits bei 90%. Auf diese Weise beträgt die Lichtverschmutzung drei bis viermal soviel wenn die betroffenen Luftmassen über ein Gebiet von mehreren Kilometern aufgerechnet werden (dies ist jedenfalls bei klarer Luft der Fall. Aerosolpartikel können das Bild zusätzlich komplizierter machen).

Dazu kommt die Tatsache, dass die meisten Lampen mit einer Abschirmung für höhere Winkel versehen sind und dann wird auch klar, dass der Kampf gegen die Lichtverschmutzung im schmalen „Schlachtfeld“ knapp über dem Horizont entschieden wird. Dies trifft zumindest für Orte weit entfernt von den grossen Flutlichtern zu – die halbländlichen Gegenden – welche hier die schlimmsten Veränderungen während den letzten 20 Jahren erleiden mussten. Direkt in einer Stadt ist die Abstrahlung in höheren Winkeln (und deren Reflexionen vom Boden) das Hauptproblem.

Skyglow oft ein lokales Problem?
Häufig kann man mehr Sterne 20 km von einer Stadt entfernt erkennen, als 500 m vor einem hell erleuchteten Shopping-Center auf dem Lande. An zwei Orten in Middletown im US-Bundesstaat Connecticut machte der Autor umfassende Messungen der Himmelshelligkeit im Zenit: Beim Van Vleck Observatorium auf dem Wesleyan Campus, einem Universitätsgelände, sowie drei Kilometer entfernt bei ihm zu Hause in einem bewaldeten Vorort. Der Campus hatte bis heute einen über 20 mal helleren Nachhimmel als der natürliche Himmelshintergrund. Der Himmel über seinem Haus ist aber nur vier bis fünf mal heller als dieses Grundniveau. Der Unterschied den diese drei Kilometer ausmachen ist bemerkenswert – von einer fast unsichtbaren Milchstrasse bis hin zur Sichtung der Sagittarius- und Scutum-Sternwolken in guten Nächten.

Im Jahre 1994 stimmte die Universität zu, dass die meisten Fussgänger-Beleuchtungen um die Sternwarte herum durch sauber abgeschirmte Lampen ersetzt wurden. Die Himmelshelligkeit im Zenit fiel dadurch fast um die Hälfte – eine dramatische Verbesserung von 0.6 oder 0.7 Magnituden. Solche Beobachtungen zeigen die Wichtigkeit des Umgangs mit der lokalen Beleuchtung. Man braucht also nicht erst eine ganze Stadt umzurüsten um erste Ergebnisse zu sehen. Hartford, Connecticut, eine Metropole mit einer Million Einwohnern ist nur 20 Kilometer nördlich des Wesleyan Campus gelegen. Die Lichter der Stadt drängen sich nur wenig auf, jene von New York City, etwa 120 Kilometer südwestlich stören überhaupt nicht mehr.

Ein anderes Beispiel wird aus der Lichtverschmutzungskarte der Umgebung Washington, D.C. deutlich (siehe auch Sky & Telescope, Juni 1996, S. 82). Klubmitglieder fanden erstaunliche Löcher mit relativ dunklem Himmel in Regionen, welche auf Nachtaufnahmen von Raumfähren vor lauter Licht völlig überstrahlt wurden.

Die Farbe des Taghimmels als Mass der Dinge
Speziell in der Nähe des Horizonts gilt: Je blauer der Himmel, desto dunkler wird die Nacht wahrscheinlich sein. Das Weiss des Taghimmels wird durch Streuung von Sonnenlicht an kleinen Partikeln verursacht. Genau gleichgut arbeiten diese Partikel natürlich auch in der Nacht wenn sie künstliches Licht streuen. Ein tief blauer Himmel am Nachmittag bedeutet daher ein transparenter Nachthimmel.

Trockene Luft ist ebenfalls ein gutes Zeichen. Selbst wenn die obere Atmosphäre ziemlich frei von Dunst ist, hohe Luftfeuchtigkeit kann dafür verantwortlich gemacht werden, wenn Dunst oder Nebel in tiefere Lagen absteigen. Daher aufgepasst auf Prognosen mit geringer Luftfeuchte.

Die Sache mit der Luftverschmutzung
Der weissliche Dunst an einem blauen Himmel enthält mikroskopisch kleine Wassertröpfchen welche an kleinen festen Partikeln kondensierten, dieser besteht vor allem Sulfat-Emissionen von entlegenen Fabriken und Kraftwerken. Solche Partikel sind die Verursacher des sauren Regens. Der Schwefelausstoss erreichte 1970 in den USA einen Höhepunkt und konnte seither um 30 Prozent reduziert werden. Ob diese Reduktion nun weitergeht oder umkehrt ist momentan noch offen. Aber der Luftreinhaltebeschluss von 1970 bedeutete jedenfalls dunklere Himmel in den 90er Jahren als wir andererseits gehabt hätten.

Eine starke Kaltfront welche über eine Stadt fegt kann die lokale Verschmutzung reinigen und den Nachthimmel wunderschön dunkel zeigen. Die windigsten Nächte in Städten sind oft die dunkelsten. Ein durchziehendes Gewitter oder ein Schneesturm können ebenfalls eine ungewöhnlich dunkle Nacht zur Folge haben.

Wenn in einem Gesuch Argumente gegen die Lichtverschmutzung angeführt werden sollen, so erreichen Schlagworte wie Kostenreduktion, Energie und Beleuchtungsästetik wesentlich mehr als astronomomische Standpunkte alleine. Zum Himmel hochgestrahltes Licht verschwendet Energie. Es trägt zu den schädlichen Emissionen von Kraftwerken und all anderen Problemen der Energieverschwendung bei. Es verursacht die uns bekannte lästige, grell erleuchtete nächtliche Umgebung. Dies sind Punkte welche die Bevölkerung und Behörden interessieren dürfte.

Voll abgeschirmte Leuchten welche den Grund effizienter und mit geringerer Leistung ausleuchten können derart viel Energie sparen, dass sich die Kosten der Umrüstung bereits in drei Jahren amortisiert haben. Danach wirkt sich der Gewinn direkt in barer Münze aus. Die Stadt San Diego spart beispielsweise auf diese Art ca. drei Millionen Dollar jährlich ein.

Solche gut abgeschirmte Leuchten sind nicht nur angenehmer anzusehen. Die Sicht in der Nacht wird verbessert, so dass beispielsweise Autofahrer Fussgänger und Gegenstände besser wahrnehmen können und nicht durch Lampen geblendet und abgelenkt werden. Viele solcher voll abgeschirmter Lampen sind bereits in diversen Ausführungen erhältlich. Die besten basieren auf einer Reflektionsfläche oberhalb der Birne und brechen das Licht nicht an einer tieferliegenden Plastikabdeckung. Dadurch blendet die Lampe nicht nur weniger, sie zeichnet sich auch durch gleichmässigere und gezielte Ausleuchtung aus. Wenn Leute erst einmal sehen wie gut konstruierte Beleuchtungskörper in der Nacht strahlen, möchten sie diese auch in ihrer Umgebung einsetzen.

Durch eine Reduktion der Lichtverschmutzung gewinnen tatsächlich alle. Dieser grundsätzliche Durchbruch wurde von David Crawford, Kitt Peak National Observatory, und seinem Amateur-Kollegen Tim Hunter eingeleitet, in dem sie 1988 die International Dark-Sky Association (IDA) ins Leben ruften. Die erfolgreichen Bemühungen Kitt Peak’s gegen die Lichtverschmutzung der Aglomeration Tuscons (US-Staat Arizona) überzeugten Crawford und Hunter, dass Astronomen die gemeinsamen Interessen mit der Bevölkerung aufgreifen sollten. Zuvor haben die meisten Astronomen geglaubt, dass „gute Beleuchtung“ genau das sei was sie nicht wollten und führten einen hoffnungslosen Kampf gegen den Rest der Welt. Ziel der Bestrebungen heute ist daher nicht mehr möglichst viele Lampen radikal abzuschalten sondern vielmehr die Beleuchtung effizient und möglichst ohne Verlust dorthin zu lenken wo sie tatsächlich gebraucht wird. Damit ist schlussendlich allen gedient.

Die IDA verfasste unzählige nützliche Fact Sheets und Lehrmaterial zu diesem Thema. Unter anderem stellt sie Quellen für gute Beleuchtungskörper bereit, berät die Beleuchtungsindustrie und arbeitete für nationale und regionale Lichtverschmutzungskontrollprogramme. Sie wird derzeit von etwa 1’850 beitragszahlenden Mitgliedern in den USA unterstützt und ist im Internet unter http://www.darksky.org/ida/ erreichbar.
Arthur R. Upgren ist Astronom an den Wesleyan und Yale Universitäten und Gründungsmitglied der IDA. Seit langer Zeit untersucht er die Helligkeit des Nachthimmels.

Stefan Meister ist Mitglied von Dark-Sky Switzerland (DSS). DSS ist eine Fachgruppe der Schweizerischen Astronomischen Gesellschaft welche sich der Thematik Lichtverschmutzung widmet.

Anmerkung der Redaktion:
Dark-Sky Switzerland ist seit 2000 ein eigenständiger Verein. Wir entschuldigen uns für die damalige Bildqualität. Leider waren im digitalen Archiv nicht alle Originalgrössen vorhanden.

Pilatus by Night

von Philipp Heck, im Frühling 1997

Erschien am 26. April 1997 in der Neuen Luzerner Zeitung,
Reaktion von DSS auf die erlaubte Beleuchtung des Luzerner Hausbergs Pilatus

Der Bundesgerichtsentscheid zugunsten der nächtlichen Beleuchtung des Pilatus hat nicht nur Heimatschützer, Umweltschützer und Naturfreunde beunruhigt.

Seit etwa einem Jahr gibt es Dark-Sky Switzerland, eine Fachgruppe der Schweizerischen Astronomischen Gesellschaft (SAG), die sich mit dem Problem der Lichtverschmutzung befasst. Man bezeichnet mit Lichtverschmutzung die durch Menschen verursachte, also künstliche Aufhellung des Nachthimmels, die Sterne zum Verschwinden bringt. Der Himmel über grossen Teilen des Mittellands ist schon seit langem durch falsch konzipierte Aussenbeleuchtung so stark aufgehellt, dass die Astronomen ihre Beobachtungen von den Alpen und Voralpen aus durchführen müssen. Die deutsche Wochenzeitschrift „Der Spiegel“ spricht von der künstlich beleuchteten Erde, die wie ein „illuminierter Musikdampfer“ durch den Weltraum treibt.

Der am 16. April gefällte Bundesgerichtsentscheid, der eine weitere Beleuchtung des Pilatus erlaubt, kommt daher den meisten Astronomen und Amateur-Astronomen als Schreckensnachricht entgegen. Nun ist auch der bis anhin dunkle, mit Sternen übersähte Himmel der zentralschweizer Voralpen ernsthaft gefährdet. Durch die Scheinwerfer werden ja nicht nur die Gipfel des Pilatus beleuchtet, sondern ihr Licht wird in der Atmosphäre gestreut und führt so zu einer Aufhellung des Himmels auch in der weiteren Umgebung. Sterne, kosmische Nebel und andere Himmelsobjekte deren Licht nun zu schwach ist „ertrinken“ sozusagen im künstlich aufgehellten Himmel und bleiben uns verborgen. So war aus hell beleuchteten Orten selbst vom ausserordentlich hellen Kometen Hale-Bopp nur ein kleiner kümmerlicher Schweif zu sehen. Das wahre Schauspiel zeigte sich dann erst aus noch dunklen Regionen in den Alpen und Voralpen.

Die Mitarbeiter von Dark-Sky Switzerland befürchten nun eine verstärkte Lichtverschmutzung in den Alpen, dem eigentlich letzten Gebiet in der Schweiz wo der Himmel von Kunstlicht weitgehend ungestört betrachtet werden kann. Wie lange geht es noch, bis das Matterhorn und andere touristisch wichtige Berge beleuchtet werden? Man scheint die Entwicklung schon im voraus erahnt zu haben: Die modernen Grossteleskope stehen längst an abgelegen Standorten wie auf La Silla und Paranál in der chilenischen Atacama-Wüste oder auf Inseln mit strengen Beleuchtungsvorschriften wie La Palma und Hawaii.

Das Problem liesse sich dabei mit einfachen Mitteln erheblich reduzieren. Sinnvoll abgeschirmte Lampen strahlen ihr Licht dorthin ab wo es gebraucht wird und nicht nach oben in den Himmel. Solche Lösungen sind auch aus ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten günstiger.

Es wäre schade, wenn der Sternenhimmel in Zukunft nur noch in Planetarien zu erleben wäre.