Forschungsgruppe · Licht und Gesundheit

Licht wirkt weit über das Sehen hinaus.

Über das Auge dient Licht dem autonomen Nervensystem als Zeitgeber für Schlaf, Hormone, Herz und Stimmung. Wir erforschen die nichtvisuellen Lichtwirkungen — von der Netzhaut bis zur klinisch relevanten Anwendung.

Dachthema

Nichtvisuelle Lichtwirkungen.

Licht ist mehr als visueller Reiz: Es ist der primäre Zeitgeber des autonomen Nervensystems. Über spezialisierte Photorezeptoren der Netzhaut werden spektrale und zeitliche Lichtinformationen verarbeitet und endogene Rhythmen — Schlaf-Wach-Verhalten, Hormonachsen, Energiehaushalt und Herz-Kreislauf-Regulation — mit dem 24‑Stunden-Wechsel von Tag und Nacht synchronisiert.

In der modernen Innenraumgesellschaft entkoppelt sich der Mensch zunehmend von dieser natürlichen Lichtdynamik. Die resultierende Desynchronisation circadianer Systeme ist mit nachweisbaren neurologischen, metabolischen, onkologischen und immunologischen Effekten verbunden.

Vermittelt werden diese nichtvisuellen Wirkungen vor allem über intrinsisch photosensitive retinale Ganglienzellen (ipRGC), unterstützt durch klassische Photorezeptoren. Sie modulieren u. a. Melatoninfreisetzung, circadiane Phasenlage, Pupillenlichtreflex und kardiale Kontraktionskraft — und machen die nichtvisuelle Wirkung von Licht messbar.

Visuelle und nichtvisuelle Lichtwirkungen Der Tag-Nacht-Rhythmus des Lichts erreicht über die Netzhaut zwei Wege: die visuelle Bahn zum Sehzentrum und die nichtvisuelle Bahn über die ipRGC bei etwa 480 Nanometern zum zentralen Taktgeber SCN, der Melatonin, circadiane Phase, kardiale Kontraktionskraft und Pupillenreflex steuert. TAG-NACHT-RHYTHMUS · LICHT ALS ZEITGEBER visuell nichtvisuell Sehen Sehzentrum bewusstes Sehen ipRGC ≈ 480 nm SCN Zentraler Taktgeber Melatonin Hormon Circadiane Uhr innere Uhr Herz Kraft · PEP Pupille Reflex · PLR Ein Taktgeber steuert viele Körperfunktionen — Zelle · Organ · System
Zwei Wege des Lichts: das bewusste Sehen und die nichtvisuelle Steuerung von Melatonin, innerer Uhr, Herz und Pupille über den zentralen Taktgeber (SCN). Die vier Endpunkte entsprechen unseren Forschungsschwerpunkten.
Forschungsschwerpunkte

Drei Perspektiven auf nichtvisuelle Lichtwirkungen.

Jede Säule verbindet zelluläre Mechanismen mit klinisch relevanter Messmethodik — und bildet die Grundlage für gesunde Beleuchtungsumgebungen.

Mechanismen

ipRGC & Photorezeptoren

Eine ipRGC-Population mit maximaler Sensitivität im kurzwelligen Bereich (ca. 480 nm) leistet einen zentralen Beitrag zur nichtvisuellen Steuerung — andere Photorezeptoren bestimmen je nach Spektrum und Tageszeit maßgeblich mit.

ipRGC 480 nm Melanopsin Spektralanalyse Circadianer Rhythmus
PEP-Studie

Kardiale Kontraktionskraft

Veränderung der kardialen Kontraktionskraft als Maß sympathischer Aktivierung — gemessen unter typischen Bürobeleuchtungsbedingungen mit unterschiedlichem melanopischen Stimulus, aber identischer Beleuchtungsstärke auf der Arbeitsfläche.

PEP Sympathikus Bürobeleuchtung Tageszeit-Effekt
PLR-Studie

Pupillenlichtreflex

Spektrale und circadiane Abhängigkeit des Pupillendurchmessers unter kontinuierlichem Licht mit wechselnder Wellenlänge — als kontinuierlich messbarer Marker nichtvisueller Effekte in realen Beleuchtungsumgebungen.

Pupillometrie PLR Spektrum Circadianität
Lehrangebot · Virtuelle Hochschule Bayern

vhb-Onlinekurse „Licht und Gesundheit“.

Im deutsch- wie englischsprachigen Raum einzigartig: zwei systematisch aufgebaute Online-Kurse, gemeinsam entwickelt von Hochschule München und TH Rosenheim. Seit Sommersemester 2023 für bayerische Studierende kostenfrei verfügbar.

Kurs 1

Licht und Gesundheit 1

Grundlagen und Theorie · 14 Lerneinheiten

  • Licht, lichttechnische Größen, Lichtmessgeräte
  • Auge, nichtvisueller Rezeptor, Nervensystem
  • Hormone, circadiane Rhythmen, Chronodisruption, Pupillometrie
  • Bewertung von Einflussfaktoren, erste Leitlinien
  • Photobiologische Risiken, UV-C-Anwendungen
  • Grundlagen statistischer Methodenlehre
3 SWS· SoSe + WiSe· asynchron
Kurs 2

Licht und Gesundheit 2

Anwendung und Praxis · 12 Lerneinheiten

  • Planungsprinzipien: qualitative & quantitative Aspekte
  • Tages- und Kunstlichtplanung mit humanbiologischen Anforderungen
  • Nichtvisuelle Planungsparameter
  • Praxisübungen zur Lichtsimulation und Messung
  • Eigenständige Einheit Lichtsteuerung (tageszeitabhängig)
  • Best-Practice-Beispiele aus der Anwendung
3 SWS· SoSe + WiSe· asynchron

Über 35 Stunden Videomaterial · 5–15‑Minuten-Einheiten · feingliedrige Lernerfolgskontrollen · individuelles Tempo · in bestehende Lehrveranstaltungen integrierbar. Perspektivisch ist eine „Open vhb“-Fassung geplant — frei zugänglich und unabhängig von Semesterzeiten.

Interdisziplinäres Team

Forschende und Lehrende.

Medizin, Humanbiologie, Ingenieurwissenschaften, Architektur, Innenarchitektur und Lichtplanung — gebündelt in einer Forschungsgruppe.

CH

Prof. Dr. med. Christian Hanshans

Projektleitung · BIOMED

Arzt, Ingenieur und Medizininformatiker. Leitet das interdisziplinäre biomedizinische Forschungs- und Ausbildungszentrum (BIOMED) und ist Projektleiter der vhb-Kurse „Licht und Gesundheit“.

HP

Prof. Dr. med. Herbert Plischke

Senior-Supervisor

Arzt und Elektroingenieur mit umfangreicher Erfahrung in Licht und Medizin. Langjährige Betreuung der Forschung von Johannes Zauner sowie Senior-Supervisor mehrerer Publikationen und der Dissertation.

JZ

Dr. Johannes Zauner

Forschung · Lichtplanung

Lichtplaner und Humanbiologe — Studium der Innenarchitektur sowie Architektur und Umwelt. Maßgeblich an Konzeption und Durchführung der Forschung sowie an der Entwicklung des nichtvisuellen Lichtsimulationsprozesses beteiligt.

Profil

Was uns einzigartig macht.

Was diese Gruppe auszeichnet, ergibt sich aus ihrem Zuschnitt: die Spannweite der Themen, der direkte Weg von der Forschung in die Lehre und eine institutionelle Verankerung, die es so kaum ein zweites Mal gibt.

01

Von der Zelle bis zum Raum

Nichtvisuelle Lichtwirkungen von den retinalen Photorezeptoren bis zur gebauten Lichtumgebung — diese Verbindung aus Breite, Tiefe und didaktischer Flexibilität in einem Angebot ist selten.

02

Forschung trifft Lehre

PEP- und PLR-Studienergebnisse fließen unmittelbar in die vhb-Kursinhalte ein — Studierende arbeiten mit aktuellen Methoden und Daten.

03

Konsequent interdisziplinär

Zellulärer Mechanismus, klinische Messmethodik und Lichtplanung greifen ineinander — Grundlagenverständnis und praktische Anwendung entstehen an einem Ort.

04

Institutionell verankert

Getragen von der Stiftungsprofessur „Licht und Gesundheit“ und der hochschulübergreifenden Zusammenarbeit von Hochschule München und TH Rosenheim im Rahmen der Virtuellen Hochschule Bayern (vhb).

Veröffentlichungen

Beiträge aus der Forschung.

Wissenschaftliche Arbeiten, Abschlussarbeiten, Poster und Publikationen mit Bezug zu nichtvisuellen Lichtwirkungen.

Aktuell sind keine Abschlussarbeiten hinterlegt.

Kontakt

Mitforschen, mitlernen, mitgestalten.

Studierende der Ingenieurwissenschaften, Medizintechnik, Architektur oder Lichtplanung sind willkommen. Klinische Partner und Industrie können das Forschungsangebot für Methodenentwicklung und Lichtsystem-Bewertung nutzen.