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Gebäude schützen im Notfall vor Strahlung

Gebäude schützen im Notfall vor Strahlung Das Verbleiben im geschlossenen Gebäude kann eine einfache und wirksame Schutzmaßnahme im radiologischen Notfall sein. Fenster und Türen sollten geschlossen bleiben. Lüftungs- und Klimaanlagen sollten ausgeschaltet werden. Dies verhindert, dass radioaktive Stoffe mit der Luft in die Wohnung gelangen und eingeatmet werden. Katastrophenschutzbehörden der Bundesländer können als frühe Schutzmaßnahme den Aufenthalt in Gebäuden anordnen. In einem radiologischen Notfall , zum Beispiel nach einem Unfall in einem Kernkraftwerk oder einer Nuklearwaffen-Explosion, können verschiedene radioaktive Stoffe in die Atmosphäre gelangen. Dort können sie sich, angeheftet an Staubpartikel oder gasförmig, als radioaktive Wolke verbreiten . Diese radioaktiven Luftmassen können gesundheitliche Folgen haben, wenn Menschen sich der Strahlung im Freien aussetzen. Oder wenn sie radioaktive Staubpartikel oder Gase in den Körper aufnehmen - mit der Atmung oder über die Nahrung. Mit dem Aufenthalt in geschlossenen Innenräumen im Haus kann das Einatmen von radioaktiven Partikeln reduziert werden, zusätzlich kann die einwirkende Strahlung aus den radioaktiven Luftmassen stark verringert werden. Als Aufenthaltsorte kommen Innen- und Kellerräume von Wohnhäusern und Arbeitsstätten in Betracht. Gleiches gilt für Innen- und Schutzräume in umliegenden Gebäuden, Läden und Geschäftsräumen. Besonders hohe Schutzwirkung bieten Kellerräume im Untergrund. Warum hilft das Drinnenbleiben? In einem radiologischen Notfall können unterschiedliche radioaktive Stoffe in die Umwelt gelangen . Ein Haus schirmt die Strahlungsenergie dieser radioaktiven Stoffe deutlich ab. Gebäude bieten Schutz vor Strahlung in einem radiologischen Notfall Alphastrahlung und Betastrahlung werden zu 100 % abgeschirmt. Gammastrahlung wird – je nach Bauart des Hauses und nach dem gewählten Aufenthaltsort im Haus – um bis zu 85 % abgehalten. Besonders hoch ist die Abschirmung im Keller. Hier können mehr als 85 % der Strahlung abgehalten werden. Wände aus Beton schirmen Strahlung besser ab als Holzwände. So wird zum Beispiel die Gammastrahlung von radioaktivem Jod durch 6 Zentimeter Beton um etwa 75 % reduziert. Je besser die Abschirmung , desto weniger Strahlung sind die betroffenen Menschen ausgesetzt – und desto geringere gesundheitliche Folgen sind zu erwarten. Auch im Fall einer Nuklearwaffen-Explosion ist der Aufenthalt in einem Gebäude in den ersten 24 bis 48 Stunden eine empfohlene Maßnahme. Bei einer Nuklearwaffen-Explosion entstehen viele kurzlebige Radionuklide , die sehr schnell zerfallen. Durch den schnellen Zerfall nimmt die Strahlenbelastung innerhalb von 48 Stunden etwa um den Faktor 100 ab. Wann sollte ich in einem Gebäude bleiben? Die Katastrophenschutzbehörden der Bundesländer können "Aufenthalt in Gebäuden" als frühe Schutzmaßnahme (früher sagte man Katastrophenschutzmaßnahme) anordnen. Sie legen auch die Gebiete fest, in denen diese Schutzmaßnahme angeordnet wird. Die Informationen dazu laufen dann über Medien oder kommen von den Behörden direkt. Und wie entscheiden Verantwortliche, wann eine solche Maßnahme nötig ist? Dafür gibt es sogenannte Notfall-Dosiswerte . Mit diesen Werten ist für das deutsche Staatsgebiet festgelegt, ab welcher zu erwartenden Strahlenbelastung für Menschen im Notfall aus radiologischer Sicht der Aufenthalt in einem Gebäude empfohlen wird. Was ist zu beachten? Verschiedene Orte bieten unterschiedlich guten Schutz. Wenn Sie aufgefordert werden, drinnen zu bleiben, bringen Sie so viel Material (Decken, Wände und in Kellerräumen Erdreich) wie möglich zwischen sich selbst und die radioaktiven Stoffe im Freien. Sollte ein (mehrstöckiges) Haus oder ein Keller innerhalb weniger Minuten sicher erreichbar sein, begeben Sie sich umgehend dort hin. Die sichersten Gebäude bestehen aus Ziegelstein- oder Betonwänden. Fahrzeuge und Wohnmobile bieten keinen ausreichenden Schutz. Trotzdem sind sie immer noch besser als ein Aufenthalt im Freien. Im Gebäude: Außenluft abschirmen, möglichst weit weg von Außenwänden aufhalten Suchen Sie, wenn möglich, innenliegende Räume und Keller ohne Fenster auf. Hat der sicherste Raum im Gebäude doch Fenster, halten Sie sich möglichst weit weg von den Fenstern auf. Im Gebäude müssen Türen und Fenster geschlossen werden, damit keine radioaktiven Teilchen mit der Luft ins Haus gelangen können. Einen zusätzlichen Schutz bieten abgedichtete Fenster und Außentüren – je weniger Luft von draußen ins Innere des Gebäudes gelangt, desto besser. Klima- und Lüftungsanlagen müssen, wenn es geht, ausgeschaltet werden, damit möglichst wenig radioaktive Partikel mit der Luft ins Haus gelangen können. Radioaktive Kontaminationen vermeiden: Waschen und Umziehen sind wichtig Lebensmittel, Getränke und Medikamente, die sich bereits in Lagern bzw. Geschäften oder in Ihrem Schutzraum befinden, können sicher verwendet werden. Falls es keine anderen behördlichen Empfehlungen gibt, kann auch Leitungswasser bedenkenlos genutzt werden. Ablegen von kontaminierter Oberbekleidung vor dem Betreten eines Gebäudes. Sollte Ihre (Ober-)Bekleidung, zum Beispiel Ihre Jacke, Hose oder Mütze, kontaminiert sein, legen Sie diese idealerweise vor Betreten des Gebäudes ab. Verstauen Sie diese Sachen in Plastiktüten außerhalb des Hauses. Waschen Sie alle ungeschützten Hautstellen unter fließendem Wasser. Achten Sie darauf, dass kein Wasser in den Mund, in die Nase und in die Augen läuft, damit radioaktive Stoffe nicht in den Körper eindringen können. Die zusätzliche Schutzwirkung des Tragens einer FFP 3-Atemschutzmasken im Haus kann vernachlässigt werden. Die Masken schützen nur vor radioaktiven Staubpartikeln, die bei geschlossenen Fenstern nur reduziert in die Wohnung gelangen können. Gut informiert bleiben Informationskanäle im Notfall Informieren Sie sich über Radio (Sender mit Verkehrsfunk), Fernsehen oder im Internet auf den offiziellen Behördenseiten. Folgen Sie den Anweisungen der Behörden und Einsatzkräfte. Nutzen Sie im Falle eines Stromausfalls zum Beispiel batteriebetriebene Radiogeräte für aktuelle Informationen. Wann darf ich wieder raus? Was habe ich dann zu beachten? Die Gefahr , die von radioaktivem Niederschlag, dem sogenanntem Fallout , ausgeht, nimmt in der Regel mit der Zeit ab. Wie schnell genau das passiert, ist abhängig von den Halbwertszeiten der radioaktiven Stoffe. In manchen Szenarien kann die Gefahr sogar sehr schnell und stark sinken. Wird von den Katastrophenschutzbehörden der Bundesländer die frühe Schutzmaßnahme „Aufenthalt in Gebäuden“ empfohlen, sollten Sie und Ihre Familie während des gesamten Zeitraums, für den diese Empfehlung gilt, das Haus nicht verlassen. Auch Ihre Haustiere sollten Sie in dieser Zeit nicht ausführen. Bleiben Sie an dem Ort, der Sie am besten schützt etwa im Keller oder in innenliegenden Räumen, sofern Sie nicht von einer unmittelbaren Gefahr bedroht sind (zum Beispiel Feuer, Gasleck, Gebäudeeinsturz oder ernsthafte Verletzung). Das heißt, Sie bleiben am besten im Gebäude, bis Sie andere Anweisungen erhalten: Die Behörden informieren darüber, wenn die Gebäude wieder verlassen werden können und ob und was dann beachtet werden muss. Von eigenständiger Evakuierung wird strengstens abgeraten, bis die gefährdeten Fallout -Gebiete identifiziert und sichere Routen für eine mögliche Evakuierung ausgewiesen wurden. Was tun, wenn ich doch das Haus verlassen muss oder von draußen komme? Wenn Sie das Gebäude doch verlassen müssen, tragen Sie am besten Schutzkleidung, zum Beispiel abwaschbare Kleidung und Gummistiefel. Falls vorhanden, tragen Sie außerdem eine FFP2- oder FFP3-Maske, das gilt auch im Falle einer Nuklearwaffen-Explosion. Damit werden radioaktive Partikel aus der Außenluft gefiltert und die Aufnahme von Radionukliden mit der Luft kann um mehr als das Zehnfache vermindert werden. Falls keine Maske vorhanden ist, können Sie sich auch ein Taschentuch vor Mund und Nase halten und dadurch atmen. Wenn Sie von draußen kommen und ein Gebäude betreten wollen, ziehen Sie Oberbekleidung und Schuhe beim Betreten des Gebäudes aus. Verpacken Sie die Kleidung und die Schuhe in einen Plastikbeutel und lagern Sie diesen verschlossen außerhalb der Wohnung. Damit verhindern Sie, dass radioaktive Stoffe ins Gebäude getragen werden. Reinigen Sie im Haus zunächst gründlich Hände und Kopf sowie alle weiteren unbedeckten Körperstellen, die mit radioaktiven Stoffen in Kontakt gekommen sein könnten, unter fließendem Wasser.  Erst danach sollten Sie gründlich duschen. Achten Sie dabei darauf, dass kein Wasser in den Mund, die Nase oder die Augen gelangt, damit radioaktive Stoffe nicht aus Versehen in den Körper kommen können. Potenziell kontaminierte Haustiere sollten in einem separaten Raum, getrennt von schutzsuchenden Personen, ausgebürstet und möglichst ebenfalls gewaschen werden. Dabei sollte - wenn verfügbar - eine FFP2- oder FFP3-Maske getragen werden. Wie kann ich mich auf die Schutzmaßnahme "Aufenthalt im Haus" vorbereiten? Identifizieren Sie bereits jetzt potenzielle Schutzräume – daheim, am Arbeitsplatz und in der Schule sowie auf dem Weg zur Arbeit. So wissen Sie im Ernstfall direkt, wohin Sie und Ihre Familie gehen können. In Betracht kommen können die Kellerräume Ihres Wohnhauses und Ihrer Arbeitsstätte, ebenso Schutzräume in umliegenden Gebäuden, Läden und Geschäftsräumen, insbesondere wenn sich diese im Untergrund befinden. Fahrzeuge und Wohnmobile bieten keinen ausreichenden Schutz. Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe ( BBK ) informiert ausführlich darüber, welche Vorräte man für den Fall eines radiologischen Notfalls sowie für andere Katastrophenfälle am besten zuhause vorrätig haben sollte. Verständigen Sie sich mit Ihrer Familie und Freunden über Ihre Vorgehensweise im Fall eines radiologischen Notfalls. So wissen alle Bescheid. Befestigen Sie Namensschilder an der Kleidung kleinerer Kinder und anderer schutzbedürftiger Personen, um sie im Fall einer Trennung schneller zu finden. Das BBK empfiehlt Brustbeutel oder eine SOS-Kapsel mit Namen, Geburtsdatum und Anschrift. SOS-Kapseln erhalten Sie in Kaufhäusern, Apotheken und Drogerien. Für das Szenario einer Nuklearwaffen-Explosion wäre es zusätzlich hilfreich, im Schutzraum einen Erste-Hilfe-Kasten mit Ausstattung und Medikamenten zur Behandlung von Verletzungen und Verbrennungen sowie mit allgemeiner und täglich benötigter Medizin vorzuhalten. Es bietet sich zudem an, bereits im Voraus Erste-Hilfe-Maßnahmen für mechanische Traumata und Verbrennungen zu erlernen. Stand: 26.11.2025

Die Rolle von Petrichor, der Duft von Regen, in Wüstenökosystemen und die Folgen unter der globalen Erwärmung

In Wüstenökosystemen wird die zeitliche Dynamik durch Nass-Trocken-Zyklen bestimmt, und diese werden durch den Klimawandel zunehmend gestört. Niederschläge in Wüstenökosystemen lösen einen unmittelbaren CO2-Anstieg aus, verbunden mit erheblichen Emissionen von Petrichor, dem "Geruch von Regen". Dieser erdige Geruch setzt sich aus verschiedenen flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) zusammen, die mit dem Wind über große Entfernungen transportiert werden. Die Wassertröpfchen, die mit trockenen Böden in Berührung kommen, setzen zuvor gebundene VOCs frei und regen Bakterien und Pilze zur Neuproduktion von VOCs an. Sechzig Jahre nach der ersten Beschreibung von Petrichor ist immer noch wenig über seine Rolle in der Bodenökologie und seine Bedeutung für die Atmosphärenchemie bekannt.Biotische Interaktionen zwischen Mitgliedern mikrobieller Gemeinschaften im Boden erfolgen durch den Austausch von Signalmolekülen. Flüchtige Signale wirken auf einer größeren räumlichen Skala als lösliche Verbindungen und werden zunehmend als entscheidende Infochemikalien zur Vermittlung von intra- und interspezifischen Interaktionen zwischen Bodenmikrobiota anerkannt. Dennoch ist wenig über die spezifischen Funktionen von VOCs und ihre Rolle bei der Vermittlung von Wechselwirkungen zwischen Organismen bekannt, insbesondere in Trockengebieten.Die Emissionen von Petrichor aus Trockengebieten wie der Negev-Wüste (Israel) werden sich in naher Zukunft verändern, da die Niederschlagsmenge bis 2050 voraussichtlich um ~40 % zunehmen wird. Biogene flüchtige organische Verbindungen (VOC) - insbesondere Terpenoide und Benzoide - sind als wesentliche Akteure der Atmosphärenchemie bekannt und beeinflussen das Klima durch Wolkenbildung und die Entstehung sekundärer organischer Aerosole die Strahlungsenergie absorbieren und streuen. Mikrobielle Bodengemeinschaften dominieren die Wüstenökosysteme, die sich über 20 % der Erdoberfläche erstrecken. Daher ist es dringend erforderlich, die Rolle der mikrobiellen Gemeinschaften im Wüstenboden für die Chemie der Atmosphäre zu untersuchen. Unser Ziel ist es, die Quellen, Regulierungsmechanismen und Kontrollfaktoren der VOC-Emissionen in Wüstenökosystemen zu verstehen, was für die Erstellung umfassender globaler Klimaprojektionsmodelle von größter Bedeutung ist. Zu diesem Zweck wollen wir Veränderungen in der Petrichor-Zusammensetzung entlang eines Trockenheitsgradienten in der Negev-Wüste (Israel) quantifizieren und charakterisieren, die gesamte aktive mikrobielle Gemeinschaft (Eukaryonten, Prokaryonten, Archaeen) nach Niederschlagsereignissen in den Biokrusten der Wüste und in tieferen Bodenschichten identifizieren, mit Hilfe von Netzwerkanalysen Kandidaten für die Produktion von und die Reaktion auf VOC ermitteln und die Rolle der VOC durch Experimente mit mikrobiellen Isolaten und durch die Anwendung von Inhibitoren der wichtigsten Petrichor-VOC in Böden verifizieren und die globalen Auswirkungen der Petrichor-Emissionen hochskalieren.

Photoelektrochemische Untersuchungen an amorphen Halbleitern

Verwendet man halbleitende Materialien als Elektroden in elektrochemischen Zellen, so beobachtet man, dass bei Belichtung - also auch bei Sonneneinstrahlung - Photostroeme auftreten. Die so in Elektroenergie umgewandelte Strahlungsenergie kann direkt oder zur Wasserzersetzung, das heisst zur Wasserstofferzeugung, verwendet werden. Der geschilderte Funktionsablauf ist experimentell in den verschiedenen Stufen wenig untersucht. Zunaechst sollen moeglichst billige Halbleitermaterialien als Elektroden praepariert in elektrochemischen Solarzellen eingesetzt werden. Mit amorphen Halbleitern sollten kostenguenstige Anlagen erstellbar sein. Das Elektrodenmaterial selbst darf bei den auftretenden Photopotentialen nicht zersetzt werden.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten

Ziel des Vorhabens ist es, die solaren Einstrahlungsbedingungen in der Antarktis in Abhängigkeit der Wellenlänge zu untersuchen. Das Projekt soll ein verbessertes Verständnis der besonderen Strahlungsverhältnisse in polaren Regionen der Erde ermöglichen, um die Auswirkungen des zunehmenden Treibhauseffekts und des weiter voranschreitenden Ozonabbaus in Zukunft besser abschätzen zu können. Zur Charakterisierung der Einstrahlung soll ein Messsystem zur Erfassung der spektralen Strahlstärke wie auch der spektralen Bestrahlungsstärke zwischen 290-2500 nm bei verschiedenen Atmosphärenbedingungen konfiguriert werden. Ferner werden Strahldichten in Abhängigkeit des Einfallswinkels modelliert, wobei die bidirektionale Reflektionsfunktion des Untergrunds berücksichtigt werden soll. Die Modellrechnungen dienen der Vorbereitung weiterer Messkampagnen. Aufgrund der Vorerfahrungen in anderen Gebieten der Erde (u.a. in den Hochlagen der Alpen) ist damit zu rechnen, dass insbesondere Wolken und die hohe Schneealbedo in der Antarktis das Strahlungsfeld wesentlich modifizieren.

Stoff- und Energiebilanz von Phytoplanktonalgen im Bodensee

Wichtige Elemente der Stoff- und Energiebilanz des Phytoplanktons im Bodensee werden untersucht. Sie umfassen die photosynthetische Ausnutzung der Strahlungsenergie und ihre Beeinflussung durch die Hell-Dunkeladaption, die Ausscheidung von geloester organischer Substanz, die Respiration im Licht und die Dunkelrespiration. Diese Untersuchungen werden sowohl im Labor an Kulturen von im Bodensee dominierenden Phytoplanktonarten als auch in natuerlichen Mischassoziationen im See selber zu verschiedenen Jahreszeiten durchgefuehrt.

Wie viel Wasser verdunstet aus den Flüssen und Bächen der Welt? Mechanistische Modellierung der Verdunstungsverluste und ökologische Folgen

Das globale Netz von Fließgewässern erstreckt sich über 80 Millionen Kilometer. Es ist der Schlüssel für menschliche Besiedlung, unterstützt die vielfältigen Gewässerökosysteme und transportiert Sedimente & Kohlenstoff in die Ozeane. Die Verdunstungsverluste dieser Wasseradern wirken sich auf die Wasservorräte aus und können durch Veränderungen des Energiehaushalts und der Wassertemperatur auch chemische und biologische Prozesse in Flussökosystemen beeinflussen. Derzeit sind die Schätzungen zur Verdunstung aus Flüssen weitgehend lokal und empirisch. Es mangelt ihnen auf verschiedenen Ebenen an Vorhersagbarkeit für unterschiedliche Fluss- & Klimabedingungen. Besonders die Auswirkungen von Turbulenzen und Durchmischung dieser dynamischen Verdunstungsflächen, die aerodynamischen Wechselwirkungen mit der darüber liegenden Luft, die unterschiedliche Strahlung und die Strömungseigenschaften wurden bisher nicht systematisch in skalenübergreifende Verdunstungsmodelle integriert. Im Gegensatz zu Penman-basierten Methoden, die sich auf empirische Oberflächenaustauschkoeffizienten stützen, wird in diesem Projekt ein physikalisch basierter Rahmen für die Verdunstungsbegrenzung in Fließgewässern unter Berücksichtigung eines skalengerechten Energieverteilungsschemas entwickelt. Es wird ein Modell eines charakteristischen Fließgewässerprofils (1-D) entwickelt, das die wesentlichen Aspekte der Durchmischung und Turbulenz sowie unterschiedliche Strahlungsenergiezufuhren und Strömungseigenschaften berücksichtigt. Mit dieser vereinfachten Darstellung werden die Hauptprozesse, die Verdunstungsverluste & Wassertemperaturen beeinflussen, in skalierbarer Weise erfasst und unsere Abhängigkeit von der Empirie verringert. Unsere Ziele sind: - Die Entwicklung eines mechanistischen Ansatzes, der hydro-aerodynamische Merkmale mit der Verteilung der Strahlungsenergie und der Wärmebilanz charakteristischer Flussprofile verbindet, um Verdunstungsverluste für Flussabschnitte zu quantifizieren - Systematische Labor- und Feldexperimente zur Bestimmung dominanter Flussmerkmale und Umweltfaktoren, die die Verdunstungsdynamik bestimmen, um die Modellevaluierung und das Upscaling zu ermöglich. - Die Klassifizierung räumlich-zeitlicher Merkmale des globalen Flussnetzes, um die Skalierung des theoretischen Ansatzes zu unterstützen. Für das Projekt werden Labor- und Feldgeräte sowie Fachwissen des Desert Research Institute (USA), des Forschungszentrums Jülich (Deutschland), der Universität Utrecht (Niederlande) und der Boston University (USA) genutzt. Die quantitativen Rahmenbedingungen ermöglichen es, künftige Klimaauswirkungen auf die Fließgewässereigenschaften und deren ökologischen Folgen zu bewerten. Die besseren Schätzungen der Verdunstungsverluste des globalen Flussnetzes werden Wissenslücken bezüglich der Wasserbilanz & -verfügbarkeit in Trockengebieten schließen und unser Wissen für den regionalen & grenzüberschreitenden Wassertransfer und die Wasserrechte verbessern.

Wirkungen des Lichts

Wirkungen des Lichts Licht ermöglicht uns, unsere Umwelt mit den Augen wahrzunehmen. Licht dient aber nicht nur dem Sehvorgang, sondern beeinflusst auch körpereigene Botenstoffe und stellt die "innere Uhr". Übersteigt die Bestrahlungsstärke bestimmte Werte, kann Licht vor allem die Augen schädigen. Eine zu hohe Lichtintensität überfordert die Anpassungsfähigkeit des Auges. Der Mensch wird geblendet. Die Blendung von Fahrzeugführern oder Piloten durch Lichtquellen wie starke Laserpointer ist sehr gefährlich und kann Menschenleben kosten. Die Wellenlängen optischer Strahlung dringen unterschiedlich tief ins Auge ein Visuelle Wirkungen Licht ermöglicht uns, unsere Umwelt mit den Augen wahrzunehmen. Die visuelle Wirkung von Licht auf den Menschen entsteht durch Reizung spezieller Rezeptorzellen in der Netzhaut des Auges ("Stäbchen" und "Zapfen"). Die auf die Rezeptoren einwirkenden Reize werden über den Sehnerv in die für die Verarbeitung visueller Signale verantwortlichen Bereiche des Gehirns weitergeleitet. Die Zapfen dienen dem Farbensehen, die lichtempfindlicheren Stäbchen ermöglichen Nacht- oder Dämmerungssehen – allerdings nur in Schwarz-Weiß. Nicht-visuelle (melanopische) Wirkungen Licht dient nicht nur dem Sehvorgang, sondern beeinflusst auch körpereigene Botenstoffe und stellt die "innere Uhr". Für die Wirkung von Licht als Zeitgeber ist maßgeblich ein dritter, ebenfalls in der Netzhaut lokalisierter Rezeptortyp verantwortlich: die lichtempfindlichen (photosensitiven) retinalen Ganglienzellen. Dieser Rezeptortyp reagiert vor allem (aber nicht nur) auf blaues Licht mit Wellenlängen um ca. 480 nm und vermittelt unter anderem die Unterdrückung der Ausschüttung des "Schlafhormons" Melatonin aus der Zirbeldrüse (Pinealdrüse). Dadurch beeinflusst Licht den Schlaf-Wach-Rhythmus. Es fördert tagsüber die Wachheit und wirkt sich positiv auf die Leistungsfähigkeit und die Stimmung aus. Abends und nachts, wenn der steigende Melatoninspiegel den Schlaf fördert und der Körper sich auf eine Ruhephase einstellt, kann Licht, vor allem wenn es einen hohen Blauanteil hat, dem Schlaf entgegenwirken. Zu viel Licht kann schaden Übersteigt die Bestrahlungsstärke bestimmte Werte, kann Licht vor allem die Augen schädigen. Dies gilt insbesondere für den energiereichen, blauen Teil des sichtbaren Spektrums ("Blaulichtgefährdung"). Die aufgenommene Energie des Lichts wird in chemische Reaktionsenergie umgesetzt. Es können beispielsweise reaktionsfreudige Sauerstoff-Formen entstehen, die Zellen der Netzhaut ( Retina ) - wie z.B. Photorezeptoren - oder Zellen des retinalen Pigmentepithels (RPE) schädigen. Besonders wirksam sind Wellenlängen um circa 440 nm . Ausmaß der Schäden ist abhängig von der Wellenlänge Da das Ausmaß der photochemischen Schäden von der Wellenlänge abhängt, zieht man für die Beurteilung künstlicher optischer Strahlungsquellen eine wellenlängenabhängige Wichtungsfunktion heran. Diese wird auch für die Einordnung von Lampen und Lampensystemen in Risikogruppen herangezogen und hat in Normen und gesetzliche Regelungen Eingang gefunden. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch sind die üblichen Lampen und Lampensysteme aber als augensicher zu betrachten. Trotzdem empfiehlt es sich nicht, aus kurzem Abstand für längere Zeit in eine helle Strahlungsquelle zu sehen. Dies gilt insbesondere für Kinder, bei denen die Durchlässigkeit der Augenlinse für sichtbares Licht (und auch für UV -A-Strahlung) größer ist als bei Erwachsenen. Normalerweise wird der Blick in eine (zu) helle Lichtquelle ohnehin als unangenehm empfunden und unterbleibt schon aus diesem Grund. Im langwelligen, roten Teil des sichtbaren Spektrums stehen - so wie auch im Infrarot-Bereich - thermische Wirkungen im Vordergrund. Die Schäden entstehen im Wesentlichen durch Erhitzung. Hierfür sind aber höhere Bestrahlungsstärken erforderlich. Eine bleibende Netzhautschädigung kann man sich zuziehen, wenn man ungeschützt in die Sonne oder in starke künstliche Lichtquellen wie z.B. Laser blickt. Blendung Wird das Auge einer zu hohen Lichtintensität ausgesetzt, wird die Anpassungsfähigkeit des Auges überfordert. Der Mensch wird geblendet. Ausmaß und Dauer der Blendung hängen von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören Leuchtdichte und Ausdehnung der Lichtquelle, der Projektionsort auf der Netzhaut, die Umgebungshelligkeit, der Adaptationszustand des Auges, aber auch individuelle Faktoren wie das Alter der betroffenen Person. Bei der so genannten "physiologischen Blendung" wird die Wahrnehmung visueller Informationen tatsächlich messbar vermindert. Bei der so genannten "psychologischen Blendung" wird Licht als unangenehm hell oder ablenkend empfunden. Insbesondere diese Form ist in hohem Maße durch subjektives Empfinden geprägt. Durch Blendung wird die Sehfähigkeit für eine gewisse Zeit eingeschränkt. Auch wenn diese Wirkung vorübergehender Natur ist und keinen Augenschaden darstellt: Das Risiko für Unfälle kann deutlich erhöht werden. Die Blendung von Fahrzeugführern oder Piloten durch Lichtquellen wie starke Laserpointer ist sehr gefährlich und kann Menschenleben kosten. Wer Piloten oder Fahrzeugführer blendet, macht sich in Deutschland strafbar ( § 315 und § 315b Strafgesetzbuch). Mögliche Langzeitwirkungen In letzter Zeit wird verstärkt diskutiert, ob sich lichtbedingte Schäden an der Netzhaut oder im retinalen Pigmentepithel (RPE) über die Lebenszeit aufaddieren und zu Erkrankungen wie der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) beitragen können. Studien betrachten in diesem Zusammenhang vor allem die Auswirkungen langjähriger natürlicher Sonnenstrahlung, beispielsweise bei Fischern oder anderen beruflich exponierten Personengruppen. Ergebnisse aus Tierversuchen weisen auf schädigende Wirkungen von Blaulicht aus LEDs auf die Retina hin. Allerdings muss dabei die Übertragbarkeit auf die reale Expositionssituation beim Menschen hinterfragt werden. Insgesamt reichen die vorliegenden Erkenntnisse nicht aus, um abzuschätzen, ob und inwiefern künstliche Strahlenquellen neben der natürlichen Strahlenquelle Sonne auf die Lebenszeit gesehen einen relevanten Beitrag zur Entstehung altersbedingter Augenerkrankungen leisten. Wirkungen auf die Umwelt Abendliche und nächtliche Beleuchtung hat Auswirkungen auf Tiere, insbesondere auf nachtaktive Insekten, die besonders durch UV -Licht und die benachbarten Wellenlängen des sichtbaren Lichts (violett und blau) angezogen werden. Eine bedarfsgerechte Beleuchtung, bei der insbesondere die unnötige Abstrahlung von Licht nach oben und zu den Seiten vermieden wird, kann diese nachteiligen Auswirkungen vermindern. Ausführliche Informationen zu diesem Thema finden Sie beispielsweise unter: Interdisziplinärer Forschungsverbund Lichtverschmutzung: Verlust der Nacht BfN -Skripten 543 (2019) Leitfaden zur Neugestaltung und Umrüstung von Außenbeleuchtungsanlagen Büro für Technikfolgenabschätzung (TAB), Arbeitsbericht 186 (2020), Lichtverschmutzung – Ausmaß, gesellschaftliche und ökologische Auswirkungen sowie Handlungsansätze Stand: 07.10.2025

Entwicklung eines AI-basierten, energieoptimierten Belichtungssystems für die urbane Indoor Kultivierung von Pflanzen

Laseranwendungen

Laseranwendungen Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Die meisten Laseranwendungen in der Medizin haben das Abtragen, Abschneiden oder Verdampfen von Gewebe oder die Koagulation (Gerinnung) von Körperflüssigkeiten zum Ziel. Beispiele für die Anwendung von Lasern zu kosmetischen Zwecken sind die dauerhafte Haarentfernung (Epilation) , die Entfernung von Narben oder Gefäßveränderungen wie den sogenannten "Besenreisern", die Fettreduktion ("Body-shaping") sowie die Entfernung von Tätowierungen . Die Anwendungen von Lasern zu medizinischen und vermehrt auch zu kosmetischen Zwecken beruhen vor allem auf der starken Bündelung und der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls. Außerdem wird in der Medizin die Möglichkeit genutzt, den Strahl über flexible Lichtleiter direkt an den Ort der Behandlung zu bringen. Dadurch werden endoskopische Eingriffe mit Hilfe von Lasern möglich. Darunter versteht man operative Eingriffe im Körperinneren, bei denen die Instrumente durch kleine Öffnungen eingeführt werden, ohne dass große chirurgische Schnitte nötig sind. Welcher Lasertyp zum Einsatz kommt, richtet sich unter anderem nach der benötigten Leistungsdichte, der gewünschten Eindringtiefe im Gewebe oder danach, welche Wellenlänge von dem zu behandelnden Gewebetyp am besten absorbiert wird. Wirkungen Die biologischen Wirkungen von Laserstrahlung entsprechen im Prinzip den Wirkungen normaler optischer Strahlung . Sie hängen stark von der Wellenlänge der Strahlung und von der Bestrahlungsstärke und -Dauer ab. Der Wellenlängenbereich der Laserstrahlung erstreckt sich von etwa 10.000 Nanometer ( nm ) bis etwa 200 nm , das heißt, vom Infrarotbereich über das sichtbare Licht bis zur kurzwelligen ultravioletten ( UV -) Strahlung . Die speziellen gesundheitlichen Gefahren von Laserstrahlung begründen sich vor allem in der sehr hohen Leistungsdichte und der starken Bündelung des Laserstrahls. Da die Eindringtiefe optischer Strahlung in biologisches Gewebe relativ gering ist, sind beim Menschen vor allem die Haut und die Augen betroffen. Für die Augen bestehen aufgrund ihrer optischen Eigenschaften besondere Gefahren. Qualifikation des Anwenders Die Auswahl der für eine bestimmte Anwendung geeigneten Strahlenquelle , die Festlegung wesentlicher Parameter wie Energiedichte, Wellenlänge , Strahldurchmesser und Impulsdauer erfordern Fachkenntnis und Erfahrung. Diese Parameter bestimmen maßgeblich die Eindringtiefe im Gewebe, die Haupt-Zielstrukturen, die biologischen Wirkungen sowie mögliche Risiken und Nebenwirkungen. Zudem muss der Anwender in der Lage sein, Umstände auf Seiten des Kunden oder Patienten zu erkennen, die die gewünschte Anwendung ausschließen oder nur unter strenger Nutzen- Risiko -Abwägung zulassen (Kontraindikation). Schutz der Augen notwendig Trifft die Strahlung ins Auge, sind Schäden sowohl an der Iris als auch an der Netzhaut möglich. Besonders bei Behandlungen im Gesicht muss unbedingt auf Augenschutz geachtet werden. Gesetzliche Regelungen Medizinprodukte unterliegen dem Medizinproduktegesetz ( MPG ). Das MPG regelt in Verbindung mit der Medizinprodukte-Betreiberverordnung (MPBetreibV) unter anderem die Anforderungen an Medizinprodukte sowie an das Errichten, Betreiben und Anwenden von Medizinprodukten. Geräte, die vom Hersteller nicht als Medizinprodukt, sondern als Verbraucherprodukt angemeldet wurden, unterliegen dem Produktsicherheitsgesetz ( ProdSG ). Die Bestimmungen des Arbeitsschutzes sind in der Verordnung zum Schutz vor künstlicher optischer Strahlung ( OStrV ) geregelt. Weitere Informationen bieten Unfallverhütungsvorschriften der Unfallversicherungen. Die seit dem 31.12.2020 geltende Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen ( NiSV ) regelt unter anderem die Anforderungen an den Betrieb von Lasergeräten und anderen starken optischen Strahlungsquellen, wenn sie zu kosmetischen und anderen nicht-medizinischen Zwecken eingesetzt werden. Einige Anwendungen wie die Entfernung von Tätowierungen mit Lasern dürfen nur noch von approbierten Ärztinnen und Ärzten mit entsprechender Fort- oder Weiterbildung durchgeführt werden. Für Anwendungen, die nicht unter Arztvorbehalt stehen, müssen ab dem 31.12.2022 Anforderungen an die Fachkunde erfüllt und nachgewiesen werden. Weitere Informationen zur NiSV und den Anforderungen an die Fachkunde finden Sie auf den Seiten des Bundesumweltministeriums. Stand: 07.10.2025

Dauerhafte Haarentfernung (Epilation)

Dauerhafte Haarentfernung (Epilation) Um unerwünschten Haarwuchs dauerhaft oder zumindest lange anhaltend zu vermindern, werden Laser oder intensiv gepulste Lichtquellen (IPL-Geräte = Intense Pulsed Light, auch als "Blitzlampen" bezeichnet) verwendet. Am besten funktioniert die Methode, wenn das Haar viel, die Haut hingegen wenig Melanin enthält – also bei dunklen Haaren und hellen bis mittleren Hauttönen. Professionelle Anwender*innen müssen qualifiziert sein. Seit dem 31.12.2022 müssen professionelle Anwender*innen bei der Epilation definierte Anforderungen an die Fachkunde erfüllen. Dies ergibt sich aus der Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen (NiSV) . Die Anforderungen an den Erwerb der Fachkunde wurden in einer Gemeinsamen Richtlinie des Bundes und der Länder, mit Ausnahme des Landes Sachsen-Anhalt, festgelegt. Das BfS gibt Tipps für Verbraucher*innen sowohl für die professionelle als auch für die Heimanwendung. Epilation mit IPL-Gerät Quelle: Yakobchuk Olena/stock.adobe.com Um unerwünschten Haarwuchs dauerhaft oder zumindest lange anhaltend zu vermindern, werden Laser oder intensiv gepulste Lichtquellen verwendet. Bei diesen Verfahren werden die für das Haarwachstum verantwortlichen Strukturen im Haarfollikel durch starkes Erhitzen in ihrer Funktion beeinträchtigt oder zerstört. Doch die Techniken bergen Risiken. Anwender*innen sollten sich deshalb ausführlich informieren, bevor sie die Technik einsetzen und sehr sorgfältig damit umgehen. Verwendete Lichtquellen Im Einsatz sind meist starke Laser der höchsten Laserklassen 3B und 4 oder intensive gepulste Lichtquellen ( IPL -Geräte = Intense Pulsed Light, auch als Blitzlampen bezeichnet) Lasergeräte Laser liefern gebündelte Strahlung mit hoher Energie- und Leistungsdichte. Für die dauerhafte Haarentfernung werden häufig Laser mit einer Wellenlänge von 810 Nanometern verwendet. IPL -Systeme Die Strahlung von IPL -Geräten ist hingegen breitbandig, das heißt, sie besteht aus vielen Wellenlängen. Ihr Spektrum umfasst in der Regel Wellenlängen von 250 Nanometern ( UV -C) bis 1.400 Nanometern (Infrarot A). Dieses Spektrum wird typischerweise durch vorgeschaltete Filter auf den Teil des sichtbaren Lichts ab ca. 550 nm und Teile von Infrarot eingeengt. Diese Wellenlängen dringen tief genug in die Haut ein, um die Zielstrukturen im Haarfollikel zu erreichen. Durch die Pulsung wird für jeweils einen kurzen Zeitraum (circa 20 bis 100 Millisekunden pro Blitz) eine hohe Bestrahlungsstärke erzeugt, wodurch die biologische Wirkung gegenüber einer ungepulsten Bestrahlung verstärkt wird. Die Wirkungen (und gegebenenfalls auch die Nebenwirkungen) sind in vieler Hinsicht mit Laserstrahlung vergleichbar. Tipps für Verbraucher*innen Die Anwendung von Lasern oder sonstigen starken optischen Strahlenquellen ist derzeit nicht auf Personen mit medizinischer Ausbildung beschränkt. Auch eine ärztliche Aufsicht über die Behandlung ist derzeit nicht vorgeschrieben. Daher rät das BfS : Professionelle Anwendung Informieren Sie sich vor der Behandlung über die fachliche Qualifikation des Anwenders sowie über Wirkungen, mögliche Nebenwirkungen und Risiken der Behandlung. Seit dem 31.12.2022 müssen professionelle Anwender*innen bei der Epilation definierte Anforderungen an die Fachkunde erfüllen. Dies ergibt sich aus der Verordnung zum Schutz vor schädlichen Wirkungen nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen (NiSV). Zum verantwortungsbewussten und fachgerechten professionellen Einsatz hochenergetischer Strahlenquellen am Menschen gehört eine fundierte und umfassende Aufklärung der Kund*innen oder Patient*innen. Heimanwendung Wenn Sie selbst Geräte für die Haarentfernung verwenden, beachten Sie die Gebrauchsanweisungen und die Herstellerempfehlungen. Lassen Sie sich gegebenenfalls ärztlich beraten. Stand: 07.10.2025

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