Circadianes Licht und Schlafrhythmus: Was die Forschung zeigt

Die innere Uhr des Menschen läuft von selbst im Rhythmus eines Tages – synchronisiert wird sie vor allem durch Licht, das über die Augen aufgenommen wird. Für diese Synchronisierung zählt dabei nicht nur, wie hell ein Raum ist, sondern auch, zu welcher Tageszeit und in welcher Wellenlänge das Licht auftrifft. Mehrere Laborstudien haben untersucht, wie Licht die Ausschüttung des Hormons Melatonin steuert, das als zentraler Marker der inneren Uhr gilt, und ein internationales Fachgremium hat daraus Lichtwerte für Tag, Abend und Schlafzimmer abgeleitet. Wichtig vorab: Keine der hier zitierten Studien untersucht ein bestimmtes Möbel-, Leuchten- oder Interior-Produkt. Gemessen wurden ausschliesslich physiologische Marker wie Melatoninspiegel und subjektive Schläfrigkeit unter kontrollierten Laborbedingungen an gesunden Erwachsenen – die folgenden Abschnitte ordnen diese Befunde und ihre Grenzen ein.

Dass Licht auf die innere Uhr wirkt, ist seit Längerem bekannt; welche Wellenlängen dabei besonders wirksam sind, haben zwei unabhängige Aktionsspektrum-Studien im Labor eingegrenzt. Brainard et al. (2001, n=72, Journal of Neuroscience) exponierten Versuchspersonen nachts monochromatischem Licht unterschiedlicher Wellenlänge und identifizierten den Bereich von 446 bis 477 Nanometern – also Blaulicht – als den wirksamsten für die lichtbedingte Melatonin-Suppression. Eine zweite, unabhängige Studie von Thapan, Arendt und Skene (2001, n=22, Journal of Physiology) bestätigte diese Kurzwellen-Empfindlichkeit und ermittelte ein Empfindlichkeitsmaximum bei rund 459 Nanometern. Beide Studien sprechen für ein eigenes, von den Seh-Photorezeptoren unabhängiges zirkadianes Photopigment im Auge.

Neben der Wellenlänge spielt der Zeitpunkt eine Rolle. Eine Phasenantwortkurven-Studie von Khalsa, Jewett, Cajochen und Czeisler (2003, n=21) zeigt das Grundprinzip: Trifft helles Licht auf das Auge, bevor der körpereigene Tiefpunkt der Kerntemperatur erreicht ist, verschiebt sich die innere Uhr nach hinten – ein Muster, das für spätes Abendlicht typisch ist. Licht danach verschiebt die innere Uhr nach vorne, wie es für Morgenlicht typisch ist. Die Studie arbeitete allerdings mit extrem hellem Laborlicht von rund 5000 bis 10000 Lux, deutlich heller als übliches Wohnraumlicht, und ist damit nicht unmittelbar auf Alltagslicht übertragbar.

Näher am Alltag liegt eine kontrollierte Studie von Gooley et al. (2011, n=116, gesunde Erwachsene zwischen 18 und 30 Jahren). Gegenüber Dunkellicht von weniger als 3 Lux verzögerte gewöhnliches Raumlicht von weniger als 200 Lux in den 8 Stunden vor dem Schlafengehen den abendlichen Melatonin-Anstieg bei 99 Prozent der Teilnehmenden und verkürzte die Dauer der Melatoninproduktion um rund 90 Minuten. Wirkte das Raumlicht sogar während der üblichen Schlafenszeit, sank der Melatoninspiegel in 85 Prozent der Messungen um mehr als die Hälfte. Zur gesundheitlichen Einordnung äussern sich die Studienautoren selbst vorsichtig: Chronische Abendlicht-Exposition störe die Melatonin-Signalgebung und könnte deshalb potenziell auch Schlaf, Wärmeregulation, Blutdruck und Glukosestoffwechsel beeinflussen – ausdrücklich als Vermutung formuliert, nicht als in dieser Studie belegte Kausalkette. Gemessen wurde ausschliesslich Melatonin, nicht Schlafqualität, Blutdruck oder Blutzucker.

Auch Bildschirme wurden untersucht. In einer Studie von Cajochen et al. (2011, n=13, ausschliesslich junge Männer) unterdrückte ein 5-stündiges Abend-Screening an einem LED-Bildschirm mit höherem Blauanteil (464 Nanometer, mehr als doppelte Emission gegenüber einem Nicht-LED-Bildschirm bei vergleichbarer Bildqualität) den abendlichen Melatonin-Anstieg sowie subjektive und objektive Schläfrigkeit stärker als der Vergleichsbildschirm. Zugleich fiel in derselben Studie die kognitive Leistung – Aufmerksamkeit, Arbeits- und deklaratives Gedächtnis – unter dem LED-Bildschirm signifikant besser aus: Das Bild ist also nicht einseitig negativ.

Eine weitere kontrollierte Cross-over-Studie von Chang, Aeschbach, Duffy und Czeisler (2015, n=12) fand dasselbe Muster für E-Book-Reader: 4-stündiges Lesen auf dem selbstleuchtenden Gerät vor dem Schlafengehen ging gegenüber dem gedruckten Buch mit einer längeren Einschlafzeit, einer geringeren Melatoninausschüttung und einer reduzierten Wachheit am Morgen einher. Wie sich Licht im Wohnraum insgesamt planen lässt – von Lumen und Kelvin bis zur Abendbeleuchtung –, behandelt ausführlicher unser Ratgeber zur Lichtplanung im Wohnraum.

Aus solchen Laborbefunden hat ein internationales Konsenspapier von rund 20 Fachautor:innen aus Chronobiologie und Schlafmedizin Lichtwerte abgeleitet (Brown et al. 2022, PLoS Biology, im Rahmen des 2nd International Workshop on Circadian and Sleep Health). Zur Einordnung wichtig: Es handelt sich um ein Experten-Konsenspapier auf Basis bereits vorliegender Labordaten an gesunden Erwachsenen zwischen 18 und 55 Jahren – nicht um eine eigene randomisierte Studie und nicht um eine verbindliche Norm. Zur Transparenz gehört: Mehrere Autorinnen und Autoren des Konsenspapiers legen im Original kommerzielle Verbindungen zur Licht- und Pharmaindustrie offen – ein Grund mehr, die Werte als fachliche Empfehlung und nicht als neutrale Vorgabe zu lesen.

Dabei lohnt sich ein genauer Blick auf die Masseinheit: Die melanopische Lichtdosis (melanopic EDI) ist eine spezifisch berechnete Grösse für die Wirksamkeit von Licht auf die innere Uhr – sie ist nicht identisch mit der gewöhnlichen Raumhelligkeit in photopischem Lux, wie sie auf Verpackungen von Leuchtmitteln angegeben wird. Laut demselben Konsenspapier erreichen viele haushaltsübliche warmweisse LEDs mit 2700 bis 3000 Kelvin bereits bei einer Beleuchtungsstärke von rund 30 Lux die empfohlene abendliche Obergrenze von 10 Lux melanopischer Lichtdosis, weil ihr Blauanteil von Natur aus niedrig ist.

Bei aller Detailtiefe bleiben Lücken. Keine der referenzierten Studien misst harte gesundheitliche Endpunkte wie langfristig erhobene Schlafqualität oder Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen im Zusammenhang mit Abendlicht – erhoben wurden ausschliesslich Melatonin sowie subjektive und objektive Schläfrigkeit als Ersatzgrössen. Keine Studie hat konkrete Wohnraumleuchten, Stehlampen, Nachttischleuchten oder dimmbare Lichtsysteme direkt gemessen; die Übertragung der melanopischen Schwellenwerte auf reale Wohnsituationen bleibt eine Extrapolation der Konsenspapier-Autoren, keine eigene Messung im Wohn- oder Schlafzimmer. Und: Alle referenzierten Studien untersuchen gesunde, überwiegend junge Erwachsene unter Laborbedingungen – zu älteren Menschen, Kindern und Jugendlichen oder Personen mit diagnostizierten Schlafstörungen liegen keine der hier genannten Daten vor.

Für die eigene Wohnsituation heisst das: Die Empfehlungen des Fachgremiums – heller Tag, gedämpftes und möglichst blauarmes Abendlicht, ein dunkles Schlafzimmer – sind eine plausible Orientierung aus dem aktuellen Forschungsstand, kein garantiertes Rezept und kein Ersatz für das eigene Ausprobieren. Wer die Beleuchtung im Schlafzimmer neu plant, kann die genannten Punkte – Helligkeit tagsüber, gedämpftes, blauarmes Licht am Abend, ein möglichst dunkler Raum – in unserem Showroom in Zürich an konkreten Lichtsituationen durchspielen. Eine Beratung ersetzt keine Studie, hilft aber bei der praktischen Umsetzung.