Was ist blaues Licht? Unser ZEISS-Experte erklärt, was Sie darüber wissen müssen

Sie haben den Begriff Blaulicht in letzter Zeit wahrscheinlich oft gehört, aber wissen Sie wirklich, was er bedeutet? Geben die Auswirkungen, die es auf Ihre Gesundheit haben kann, Anlass zur Sorge? ZEISS-Experte Dr. Christian Lappe beantwortet einige wichtige Fragen, um das Thema näher zu beleuchten.

Wir leben in einem digitalen Zeitalter und verbringen einen immer größeren Teil unserer Arbeitszeit und unseres Leben mit Geräten wie Smartphones, Tablets und Computern. Durch die COVID-19-Pandemie haben wir einen noch größeren Wandel hin zu einem digitalen Lebensstil erlebt. Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Menschen jeden Alters aus der ganzen Welt seit April 2020 deutlich mehr Zeit mit digitalen Geräten verbringen.¹

Diese Änderung des Lebensstils hat ein Bewusstsein für die Abstrahlung von blauem Licht und die potenziell schädlichen Auswirkungen geschaffen, die es auf unser Schlafverhalten sowie unsere Sehkraft haben kann.

Aber was genau ist blaues Licht und gibt es wirklich Anlass zur Sorge? Dr. Christian Lappe, Leiter Scientific Affairs & Technical Communications bei ZEISS Vision Care, ist Experte in Sachen blaues Licht. Seine Antworten auf einige wichtige Fragen zum Thema blaues Licht werden viele Bedenken zu diesem Thema ausräumen können.

Um zu verstehen, was blaues Licht ist, brauchen wir ein wenig Hintergrundwissen darüber, wie das menschliche Auge funktioniert. Nur ein relativ kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums kann vom menschlichen visuellen System wahrgenommen werden. Wir bezeichnen diesen Bereich überlicherweise als das sichtbare Lichtspektrum oder als „Visible Light Spectrum“ (VIS). Das sichtbare Lichtspektrum (VIS) ermöglicht das Sehen und die Wahrnehmung visueller Informationen.

Blaues Licht ist Teil dieses sichtbaren Lichtspektrums und kann sowohl aus natürlichen als auch aus künstlichen Quellen stammen. Es hat die kürzeste Wellenlänge des sichtbaren Lichtspektrums, aber die höchste Lichtenergie.

Die Wellenlänge wird in Nanometern gemessen. Das menschliche Auge kann Licht von etwa 380 bis 780 nm wahrnehmen, das sich in einem Wellenlängenbereich bewegt, der zwischen den benachbarten Spektralbereichen der ultravioletten Strahlung (UVR) bis 400 nm und der Infrarotstrahlung (IR) ab 780 nm liegt.

Ja, das kann es. Aber damit verständlich wird in welcher Form, benötigen Sie ein wenig Hintergrundwissen.

Obwohl es sehr komplex ist, stellen Sie sich den visuellen Prozess ganz einfach vor: Licht dringt in das Auge ein und trifft auf die Photorezeptoren der Netzhaut des Auges. Je nach Geometrie, Intensität und spektraler Zusammensetzung des einfallenden Lichts lösen unterschiedliche Photorezeptoren spezifische Signale aus. Diese Signale werden zum Gehirn geleitet, wo sie im visuellen Kortex verarbeitet werden und so die Wahrnehmung von Objekten in unserer Umgebung unterstützen.

Für das Sehen ist in erster Linie Licht erforderlich. Der Einfluss von Farben geht jedoch über die visuelle Verarbeitung hinaus. Farben haben auch eine Verbindung zu unseren biologischen und physiologischen Systemen, die unseren Biorhythmus sowie unser physiologisches und psychisches Wohlbefinden beeinflussen und verändern können. Farben können daher unsere Wahrnehmung der Umwelt verändern, Assoziationen und Emotionen wecken und Aktivitäten und Stimmungen beeinflussen.

Überzeugende wissenschaftliche Forschungsergebnisse belegen: Setzt man fotosensitive Ganglienzellen übermäßig blauem Licht aus, führt das zu einer Verschlechterung einer ganzen Anzahl an verbreiteten, altersbedingten Augenerkrankungen, und das kann Gefahren für die Augengesundheit bergen. Mögliche Folgen sind eine Makuladegeneration, aber auch Probleme wie Schlafstörungen, Depressionen und beeinträchtigte kognitive Funktionen. Aufgrund dieser Ergebnisse hat sich gezeigt, dass blaues Licht eine wichtige Rolle bei mehreren, sehr relevanten Aspekten der Gesundheit und des Wohlbefindens spielt, einschließlich des zirkadianischen Rhythmus, der wiederum das Schlafverhalten beeinflussen kann.

Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass hochenergetisches sichtbares Licht (high-energy visible light, HEV) im blauen und violetten Bereich des Spektrums die Netzhaut über phototoxische Mechanismen schädigen kann. Auch die langfristigen Auswirkungen von photooxidativem Stress können die Zellstrukturen der Netzhaut schädigen.
Dies gilt für hohe Lichtintensitäten und spektrale Blaulichtanteile der natürlichen Blaulichtexposition etwa durch die Sonne.

Es gibt eine Vielzahl von Veröffentlichungen, denen zufolge typische digitale Displays und Gebäudebeleuchtungen mit LED-Technologie nicht als schädlich für die menschliche Netzhaut angesehen werden. Die typischen Intensitäten dieser Lichtquellen liegen weit unter den derzeitigen Grenzwerten für photobiologische Risiken.
Die derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisse sprechen daher nicht für ein besonderes medizinisches Risiko oder eine akute Gefahr für die Netzhaut durch digitale Geräte und LED-Beleuchtung.

Davon abgesehen ist es allgemein bekannt, dass das Auge vor starker Sonneneinstrahlung einschließlich UV-Strahlung und energiereichem sichtbarem Licht (d. h. blauem Licht) geschützt werden sollte. Es ist auch wichtig, nicht in technische Hochenergiequellen wie Laserpointer zu schauen (unabhängig von der Farbe des Laserstrahls).

Blaues Licht ist für das menschliche Farbsehen und das kontrastreiche Sehen notwendig. Darüber hinaus ist die Aufnahme von blauem Licht über lichtempfindliche Ganglienzellen in der Netzhaut elementar für unser Wohlbefinden.

Glücklicherweise verursachen digitale Displays nachweislich keine direkte Schädigung der Netzhaut. Es gibt jedoch bestimmte opto-physikalische Effekte, die mit der Durchdringung von blauem Licht durch die Augenmedien (Augenlinse und Glaskörper) in Zusammenhang stehen. Diese Effekte beziehen sich auf eine eingeschränkte Sehqualität und wahrgenommene Sehbeeinträchtigungen.

Da blaues Licht sowohl positive als auch negative Wirkungen auf das Auge hat, kann blaues Licht nicht einfach als „nützlich“ und „schädlich“ eingestuft werden.
ZEISS bezeichnet dieses Phänomen als „Blaulicht-Dualismus“. Wenn wir das Risiko von Augenschäden mindern wollen, müssen wir dies sehr sorgfältig tun, damit wir nicht ein anderes Problem verursachen.

In der Vergangenheit enthielten einige Brillengläser beispielsweise Lichtabsorber, die das blaue Licht weitgehend oder vollständig reduzierten. Dieser Ansatz mag auf den ersten Blick sinnvoll erscheinen, ist jedoch nicht gründlich durchdacht, da einige Probleme auftreten können. Erstens können Brillengläser mit Blaulichtfilter die Welt intensiv gelb oder orange erscheinen lassen, und sie sind häufig nicht gut verträglich. Das zweite Problem besteht in den negativen Auswirkungen auf das Kontrast- und Farbsehen. Darüber hinaus können sich solche Brillengläser negativ auf die Regulierung unseres zirkadianen Rhythmus auswirken.

Aus diesen Gründen muss ein gesunder Mittelweg gefunden werden. Einerseits wollen wir die Netzhaut vor einer unnötig hohen Exposition von blauem Licht schützen, das überwiegend von der Sonne stammt. Außerdem wollen wir die Menge des digitalen blauen Lichts von digitalen Geräten moderat reduzieren, um Sehprobleme zu vermeiden und dem sogenannten digitalen Sehstress (Digital Eye Strain, DES) entgegenzuwirken. Andererseits wollen wir die positiven Auswirkungen des blauen Lichts nicht blockieren, damit der natürliche Tag-Nacht-Rhythmus –also unsere innere Uhr nicht beeinträchtigt wird.

Durch Brillengläser mit Blaulichtfiltern. Der Schutz des Auges vor blauem Licht sollte jedoch von mehreren Seiten betrachtet werden. Denn der Schutz der Augen durch starke Farbfilter und Blocker ist zwar effektiv, schränkt aber die Sehkraft und Wahrnehmung stark ein und beeinträchtigt unser Wohlbefinden.

Eine komplexere und äußerst technische Herausforderung besteht darin, eine intelligente Blaulichtfilterung zu schaffen, welche die Exposition aus dem gewünschten Spektralbereich abschwächt, jedoch innerhalb der für die Brillenträger akzeptablen Grenzen. Intelligente Blaulichtfilter in Alltagsbrillengläsern können mit Hilfe der Material- und Beschichtungsforschung realisiert werden. Etwas technischer ausgedrückt: Spezielle Substratzusätze im Brillenglasmaterial können die spektralspezifische Lichtblockierung oder -filterung durch einen Absorptionsprozess verringern. Die gewünschten Wellenlängen werden von Molekülen im Substrat absorbiert, und die inhärente Photonenenergie wird im Substrat in nicht-optische Energie umgewandelt.

Dafür gibt es zwei Hauptgründe:

1. Vorbeugung und Schutz vor langfristigen degenerativen Schäden durch hochintensive Blaulichtexposition durch natürliches Tageslicht. Die intrinsische Energie des blauen Lichts kann bei Netzhautzellen anhaltenden photooxidativen Stress auslösen. Man geht davon aus, dass diese phototoxischen Prozesse kumulativ verlaufen. Sie können zu Augenschäden wie der oft erwähnten, altersbedingten Makuladegeneration (AMD) führen.
   
   
2. Der andere Grund hängt mit dem Sehkomfort zusammen. Blaues Licht kann intraokulare Streuung und chromatische Aberrationen verursachen, von denen angenommen wird, dass sie zur Pathologie des digitalen Sehstresses beitragen. Übermäßiges blaues Licht wird ebenfalls als eine der Ursachen von psychischer Blendung angesehen.

Intelligente Blaulichtfilter in Alltagsbrillengläsern können mit Hilfe der Material- und Beschichtungsforschung realisiert werden. Der Zusatz von speziellen Substraten zum Brillenglasmaterial kann durch einen Absorptionsprozess zu einer Blockierung oder Filterung und somit zur Reduzierung von Licht aus spezifischen Spektralbereichen beitragen. Die gewünschten Wellenlängen werden von Molekülen im Substrat absorbiert, und die inhärente Photonenenergie wird im Substrat in nicht-optische Energie umgewandelt.

Eine weitere Möglichkeit der Blaulichtfilterung bieten funktionelle Beschichtungen der Brillenglasoberfläche. Solche Reflexionsbeschichtungen reflektieren das Licht aus den gewünschten Spektralbereichen zurück, so dass das reflektierte Licht nicht in das Auge eindringt. Sie sollten nicht mit Anti-Reflexbeschichtungen (AR) verwechselt werden, die gewöhnlich zur Entspiegelung hochwertiger Brillengläser verwendet werden, um unerwünschte Lichtreflexe zu vermeiden. Eine zum Schutz vor blauem Licht auf die Brillengläser aufgebrachte Brillenglasbeschichtung reflektiert nur einen bestimmten Teil und eine bestimmte Intensität des gewünschten, zu blockierenden Spektrums und ist daher eine spezifische Modifikation einer AR-Beschichtung.