Tageslicht im Vergleich mit Kunstlicht – gibt es Auswirkungen auf die Lernumgebung?

Die Verantwortlichen in Schulen und Bildungseinrichtungen sind sich in den letzten Jahren zunehmend bewusst geworden, in welcher Weise gut gestaltete und belichtete Schulzimmer das Lernpotenzial der Schüler deutlich verbessern können.

Eigentlich ist das auch keine grosse Überraschung. 2015 beobachtete die Universität Salford in Manchester¹ im Rahmen einer Studie 3.766 Schüler und kam dabei zu dem Schluss, dass die räumlichen Eigenschaften der Schulzimmer in einem Zeitraum von einem Jahr 16 % der Unterschiede im Lernfortschritt ausmachen.

Es wurde auch festgestellt, dass die Belichtung als Einzelparameter von allen untersuchten Variablen den grössten Einfluss auf die Lernumgebungen und die Leistung der Schüler besitzt.

Tageslicht im Vergleich mit Kunstlicht

Licht ist nicht gleich Licht.

Einen wesentlichen Unterschied zwischen Tages- und Kunstlicht bilden die tages- und jahreszeitlich bedingt wechselnde Intensität, Farbe und Strahlungswinkel des Tageslichts – dadurch bestimmt sich der Einfluss auf die sich verändernde Wahrnehmung in einem Raum.

Der Einfallwinkel des Lichts wird von der Lage der Fenster und der Anordnung von Leuchtkörpern bestimmt. Durch Fassaden- oder Dachfenster sowie Dachverglasungen einfallendes Tageslicht bildet einen flacheren Strahlungswinkel. Die elektrische Deckenleuchten erzeugen eher eine vertikale Beleuchtung.

Tageslicht sorgt in einem Raum für die richtige Mischung aus direktem und diffusem Licht. Diese Mischung verbessert aufgrund naturgetreuer Schatten und Reflexionen die dreidimensionale Wahrnehmung von Gegenständen.

In Räumen mit ausschliesslich diffusem Licht fehlt die direkte Lichtkomponente, durch die wir Formen und Strukturen leichter erkennen. Ein solcher Raum kann als stumpf und unattraktiv empfunden werden.

Erhöhte Wachheit

Die meisten Menschen sind, wahrscheinlich ohne genau zu wissen warum, der einhelligen Meinung: Tageslicht sorgt für Wohlgefühl. Tageslicht wird allgemein mit Gesundheit, Wachheit und Anregung in Verbindung gebracht.

Das hängt mit dem zirkadianen Rhythmus zusammen, der den menschlichen Körper und Geist reguliert. Um allgemein gesund zu bleiben, brauchen wir entsprechende Lichtsignale am Tag und Dunkelheit in der Nacht. Morgenlicht hilft zum Beispiel, unsere biologische Uhr zu synchronisieren und unsere Wachheit zu steigern, was den Weg für mehr Leistung im Laufe des Tages ebnet.

Elektrisches Licht, insbesondere moderne LED-Beleuchtung, spielt sicherlich auch im Hinblick auf die zirkadianen Rhythmen eine Rolle bei der Gestaltung. Aber es ist kein Ersatz für Tageslicht. Die Farbzusammensetzung des Tageslichts ist reich an Wellenlängen, die unsere zirkadianen Rhythmen unterstützen, und liefert genau zu den Tageszeiten Helligkeit, die für diese Prozesse am wichtigsten sind. Dies macht deutlich, wie wichtig die sinnvolle Nutzung des Tageslichts für die architektonische Gestaltung ist.

Wie Tageslicht die Leistung verbessert

Tageslicht hat eine Auswirkung auf unsere Gesundheit und Aufmerksamkeit. Bei der Förderung der Leistung von Schülern und Arbeitnehmern hat es sich bereits hinlänglich bewährt.

Bis in die 1980er-Jahre zurückreichende Studien haben ergeben, dass Tageslicht die Stimmung und Arbeitsmotivation verbessert sowie Müdigkeit und Augenbelastung verringert. Unternehmen haben zudem festgestellt, dass sich nach einem Umzug in Gebäude mit besseren Tageslichtbedingungen in der Regel sowohl die Leistung als auch die Produktivität verbesserten.

Eine Studie aus dem Jahr 2002^² hat unter anderem gezeigt, dass Lernumgebungen mit natürlichem Tageslicht effektiveres Lernen begünstigen.

Genau diese Studie ergab auch, dass Schüler in Schulzimmern mit der grössten Fensterfläche bzw. mit dem meisten Tageslichteinfall in standardisierten Tests um 7 bis 18 % besser abschnitten als Schüler in Schulzimmern mit den kleinsten Fensterflächen bzw. mit dem geringsten Tageslichteinfall.

Tipps für die Gestaltung von Schulzimmern

Heute wissen wir, dass Tageslicht und ein freier Ausblick Schlüsselfaktoren beim Lernen sind und bei der Gestaltung von Schulzimmern berücksichtigt werden sollten.

Diese drei Tipps können bei der Gestaltung von Schulzimmern hilfreich sein:

1. Nutzen Sie Tageslicht als Hauptlichtquelle und ergänzen Sie es durch nicht minder wichtiges Kunstlicht, insbesondere wenn das Tageslicht zu schwach ist.
2. Integrieren Sie das Tageslicht in die Gesamtgestaltung der Schule: Erfolgreiche architektonische Tageslichtlösungen fügen sich in das gestalterische Konzept ein und vereinen die Vorteile von Fassaden- und Dachfenstern sowie Lichtdach-Lösungen.
3. Auch der Aspekt des Ausblicks durch die Anordnung von Tageslichtöffnungen sollte nicht vernachlässigt werden. Eine mit Büroangestellten durchgeführte Studie³ ergab, dass bei der Aussicht eine natürliche Umgebung der konstruierten Infrastruktur klar vorgezogen wird. Genauer nachgefragt, war es vor allem wichtig, die äusseren Bedingungen zu erkennen, beispielsweise Ort, Zeit, Wetter oder Natur.

In diesem Sinne sind Dachfenster, Glas- und Lichtdach-Lösungen besonders effektive Mittel, um die positiven Wirkungen von Tageslicht optimal für die Gestaltung der Schulräume auszunutzen. 

Quellen

1. Clever Classrooms (2015), Summary report of the HEAD project, University of Salford, Manchester.
2. Heschong, L. (2002) Daylighting and Human Performance, ASHRAE Journal, vol. 44, no. 6, pp. 65-67.
3. Christoffersen, J., & Johnsen, K. (1999). Vinduer og dagslys - en feltundersøgelse i kontorbygninger. Hørsholm: SBI forlag. SBI-rapport, Bind. 318.