Die künstliche Beleuchtung von Schulen und höheren Lehranstalten im Sinne der Schulhygiene unter besonderer Berücksichtigung der modernen Spiegellicht-Armaturen. Von Oberingenieur F. A. Förster, Berlin. FOERSTER, Die künstliche Beleuchtung von Schulen und höheren Lehranstalten. Zu den wichtigsten Problemen und Forderungen moderner Schulhygiene gehören u.a. Lüftung, Heizung und vor allem die Forderung einer ausreichenden, zweckmäßigen und hygienisch einwandfreien Beleuchtung. Textabbildung Bd. 344, S. 21 Abb. 1.Moderne Zweckleuchte für halbindirektes. vorwiegend direktes Licht mit Lichtausstrahlungskurve: punktiert nackte Glühlampe. Es ist das Verdienst des Breslauer Augenarztes H. Cohn, als Erster auf die gesundheitlichen Schädigungen einer unzureichenden und unzweckmäßigen Beleuchtung in den Schulen hingewiesen zu haben. Auf Grund umfangreicher Untersuchungen und statistischer Aufzeichnungen hat er den einwandfreien Nachweis erbracht, daß die Schule mit den älteren und primitiv-unzulänglichen Schuleinrichtungen und besonders bei der älteren mangelhaften, unhygienischen Beleuchtung die Kurzsichtigkeit in hohem Maße gefördert hat. Donders hat den wichtigen Satz aufgestellt, daß die Kurzsichtigkeit durch angestrengte und andauernde Naharbeit bei ungenügender Beleuchtung entsteht. Jede Naharbeit, wie Lesen, Schreiben, Nähen usw. fördert durch Ueberanstrengung der Augen die Kurzsichtigkeit. Hierzu bemerkt v. Sicherer, ein hervorragender Augenkliniker der Universität München, daß nicht jede Naharbeit bei unzweckmäßiger Beleuchtung in gleichem Maße die Kurzsichtigkeit fördere, sondern hauptsächlich solche Naharbeit, wie gerade Lesen und Schreiben, bei welcher die Augen in immerwährender Bewegung sind.Die Dichte von \frakfamily{A} bezeichnen wir durch α, die von \frakfamily{B} durch β. Textabbildung Bd. 344, S. 21 Abb. 2.Moderne Zweckleuchte für halbindirektes. vorwiegend direktes Licht mit Lichtausstrahlungskurve. Die beste Beleuchtung für Schulen ist nach v. Sicherer das natürliche Tageslicht, soweit dieses in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. Zur künstlichen Beleuchtung von Schulräumen können aus hygienischen Gründen heute nur mehr elektrische Glühlampen in Frage kommen, die in Armaturen für halbindirektes Licht (Abb. 1 und 2) jede Schädigung durch Blendung von vornherein mit Sicherheit ausschließen. Den Lehrern muß es zur Pflicht gemacht werden, bei Eintritt der Dunkelheit für rechtzeitiges Einschalten der künstlichen Beleuchtung Sorge zu tragen. Er hat darauf zu achten, und zu entscheiden, ob das natürliche Tageslicht zur Beleuchtung des Klassenzimmers noch ausreichend ist, nicht durch Beobachtung der Plätze am Fenster, sondern an der hintersten Wand, an den dunkelsten Bankplätzen. Hier muß die normale Druckschrift der Schulbücher leicht und mühelos, ohne das Auge anzustrengen, gelesen werden können. Ist das nicht der Fall, dann ist der Zeitpunkt gegeben, von der künstlichen Beleuchtung Gebrauch zu machen. Textabbildung Bd. 344, S. 22 Abb. 3.Osram-Beleuchtungsmesser mit geöffnetem Deckel. Textabbildung Bd. 344, S. 22 Abb. 4.Beleuchtungsmessung in der Bibliothek. Nun ist, was die Beurteilung der Helligkeit im allgemeinen anbetrifft, unser Auge an sich ein sehr unzuverlässiges und schlechtes Photometer. Es ist deshalb zu begrüßen, daß in neuerer Zeit praktische, leichttransportable Photometer, sogenannte „Beleuchtungsmesser,“ von den einschlägigen Firmen herausgebracht worden sind, mit denen die Beleuchtungsstärke an jedem beliebigen Orte in einwandfreier Weise gemessen und kontrolliert werden kann. Die gebräuchlichsten Geräte dieser Art sind das transportable Photometer von Leonhardt Weber, der Beleuchtungsmesser von Krüß und besonders der neue in Abb. 3 dargestellte, sehr handliche Osram – Beleuchtungsmesser, der sowohl in horizontaler, wie in vertikaler Lage (vgl. Abb. 4) verwendbar ist und die Beleuchtungsstärke für praktische Zwecke mit hinreichender Genauigkeit anzeigt. In jeder Schule sollte ein solcher Beleuchtungsmesser, der zugleich ein wertvolles Demonstrationsgerät des physikalischen Gesamtinstrumentariums darstellen würde, vorhanden und für die Beleuchtungskontrolle in den verschiedenen Schulräumen jeweilig verfügbar sein, um jederzeit feststellen zu können, ob die künstliche Beleuchtung in den Räumen überhaupt auf allen Plätzen ausreichend ist. Textabbildung Bd. 344, S. 22 Abb. 5.Parabolspiegellampe. Textabbildung Bd. 344, S. 22 Abb. 6.Schulzimmer, beleuchtet mit Parabolspiegellampen nach Abb. 5. H. Cohn hatte s. Z. auch Angaben gemacht über die zu fordernde Mindestbeleuchtungsstärke von Schillräumen in Lux. Diese von Cohn aufgestellten Sätze haben sich aber bei den heutigen wesentlich verbesserten Beleuchtungsmethoden längst als zu niedrig erwiesen. Wie das Lichtbedürfnis im allgemeinen, den Fortschritten der Technik Rechnung tragend, mit der Einführung immer besserer und hellerer Lichtquellen erheblich gestiegen ist, so ist man, gestützt auf die neueren Erkenntnisse und Erfahrungen der Lichthygiene und der Lichttechnik, auch in den Schulen zu erheblich höheren Mindestbeleuchtungen gelangt. Viel Licht in geeigneter guter Qualität ist uns bis heute niemals schädlich gewesen, das beweist unser physisches und psychisches Wohlbefinden im hellsten diffusen Tageslicht. Es kommt eben nur auf die Eigenschaften des Lichtes an und solange unser künstliches Licht nicht das natürliche diffuse Tageslicht in seinen Eigenschaften und besonders in seiner Helligkeit erreicht, wird die Forderung nach „Mehr Licht!“ ihre Berechtigung und Geltung behaupten. Eine praktische Vorstellung von Beleuchtungsstärken in Lux, die auch von den vorerwähnten Beleuchtungsmessern direkt angezeigt werden, kann man sich ungefähr nach folgenden Veranschaulichungssätzen machen. Textabbildung Bd. 344, S. 23 Abb. 7.Parabolspiegellampe im Kugelgelenk verstellbar. Bei einer Beleuchtung von 2 Lux wird man gerade mit Mühe normale Druckschrift (Zeitungen usw.) zu lesen vermögen. Bei 10 Lux ist das Lesen auch immer noch etwas erschwert. Die Leichtigkeit u. Sicherheit im Lesen ist hier etwa 75 % der normalen. Bei 50 Lux können wir schon fast wie bei hellem diffusen Tageslicht lesen. Als praktische Mittelwerte für die Beleuchtung von Schulräumen gelten heute folgende Erfahrungssätze: a) für Klassenzimmer, Hörsäle,Aulen, Direktor- und Lehrer-zimmer   50–70 Lux; b) für Zeichensäle und Hand-arbeitsräume   70–100 Lux; c) für feinste zeichnerische undHandarbeiten 100–150 Lux; d) für chemische und physi-kalische Laboratorien   80–100 Lux; e) für Turnhallen usw   40–50 Lux; f) für Nebenräurne, Treppen,Korridore, Toiletten usw     5–10 Lux. Textabbildung Bd. 344, S. 23 Abb. 8.Zeichensaal des Staatlichen Luisen-Gymnasiums in Berlin durch Linkslicht mittels Armaturen nach Abb. 7. Es kommt nun aber in guten Beleuchtungsanlagen durchaus nicht allein auf die ausreichende quantitative Beleuchtungsstärke, sondern daneben auch sehr wesentlich auf die qualitative Beleuchtung an. Die groben lichttechnischen Fehler, wie Blendung, Spiegelung, starke, störende Schlagschatten, scharfe Kontraste, falscher Lichteinfall u. dgl. m. müssen bei der Beleuchtung von Schulräumen unbedingt vermieden werden. Sie werden sicher vermieden bei Verwendung der modernen, lichttechnisch- und lichthygienisch-einwandfreien Beleuchtungsarmaturen (vgl. Abb. 1–14). Die Spiegelung wirkt in gleicher Weise wie die Blendung und ist ebenso schädlich. Textabbildung Bd. 344, S. 23 Abb. 9.Parabolspiegellampe mit Lichtausstrahlungskurve. Textabbildung Bd. 344, S. 23 Abb. 10.Chemie- und Physiksaal, beleuchtet durch Parabolspiegellampen nach Abb. 9. Auf die Spiegelung und auf die spiegelnde Reflexion muß besonders auch bei der Beleuchtung von Wandtafeln mit glänzend-schwarzem Anstrich geachtet werden. Auch glänzender Anstrich der Wände in den Klassenzimmern und Hörsälen ist zu verwerfen. Wir wissen, daß die Lichtquelle nicht nur selbst leuchtet, sondern daß durch den von ihr ausgehenden Lichtstrom alle von diesem Lichtstrom getroffenen Gegenstände des Raumes je nach Farbe und Beschaffenheit ihrer Oberfläche mehr oder weniger leuchtend werden. Ist die Oberfläche des Gegenstandes oder Körpers, auf den der Lichtstrom der Lichtquelle fällt, von heller Farbe, so leuchtet sie stärker als bei dunkelfarbiger Oberfläche. Man bezeichnet diese Erscheinung des Leuchtens von an sich nichtselbstleuchtenden Körpern, die eine Reflexions-Erscheinung ist, mit Flächenhelligkeit oder Flächenhelle, von der man bekanntlich auch bei der Lichtquelle als Selbstleuchter spricht, indem man hiermit den Glanz derselben bezeichnet, d. i. das Verhältnis der Lichtstärke der Lichtquelle zur scheinbaren Größe ihrer lichtausstrahlenden Oberfläche. Die glänzende Oberfläche von nichtselbstleuchtenden Körpern besitzt außer der durch seine hellere oder dunklere Farbe bedingten mehr oder minder starken Flächenhelle auch noch spiegelnde Reflexion. Textabbildung Bd. 344, S. 24 Abb. 11.Glockenspiegellampe. Textabbildung Bd. 344, S. 24 Abb. 12.Turnhalle, beleuchtet durch Glockenspiegellampen nach Abb. 10. Von der schwarzen Wandtafel leuchtet uns die weiße Kreideaufschrift entgegen, weil sie im Gegensatz zur schwarzen Tafel Flächenhelligkeit besitzt, und zwar wirkt hierbei der Kontrast zwischen weiß und schwarz besonders kraß. Die mattschwarze Tafel ist hier als „absolut schwarzer Körper“ zu betrachten, der weder Flächenhelligkeit noch spiegelndes Reflexionsvermögen besitzt, während die Kreideschrift als eine Aneinanderreihung kleiner Flächenteilchen von mattweißer Farbe und daher relativ sehr großer Flächenhelle anzusehen ist. Bei der schwarzen Schrift auf weißem Papier (auch bei bedrucktem Papier) haben wir es mit derselben Erscheinung zu tun, nur uns umgekehrten Sinne. Die Kontrastwirkung läßt uns hier auf dem hellen Grunde des mattweißen Papiers die mattschwarzen Schriftzeichen als eine Aneinanderreihung von kleinen Flächenteilchen eines „absolut schwarzen Körpers“ klar und deutlieh erkennen. Gerade die Kontrastwirkung ist hier die Ursache, daß wir die Schrift ohne große Anstrengung des Auges deutlich zu lesen vermögen, vorausgesetzt, daß die Schrift überhaupt groß und deutlich genug ist. Die Schrift mit einem Bleistift auf glänzendem oder gar farbigem Papier, ebenso wie die Schrift mit dem Griffel auf der meist grau-schwarzen Schiefertafel zwingt unser Auge schon zu größerer Anstrengung, weil hier bei sonst gleichen Schriftzeichen und gleicher Schriftgröße die Kontrastwirkung geringer ist, als bei schwarzen Schriftzeichen auf weißem Papier und bei der weißen Kreideschrift auf der schwarzen Wandtafel. Das ist auch der Grund, weshalb man in Aerzte- und Lehrerkreisen die Verwendung von Schiefertafeln in den unteren Schulklassen für unsere ABC-Schützen bekämpft. Für schwarze Schrift auf weißem Papier ist möglichst tiefschwarze Tinte bzw. Druckerschwärze und mattweißes Papier zu verwenden. Glänzendes Schreib- und Druckpapier ist aus lichthygienischen Gründen für das Auge nicht zu empfehlen. Bei der künstlichen Beleuchtung sind Reflexwirkungen, Spiegelungen und dadurch verursachte Blendungen bei glänzendem Papier der Lesebücher und der Schreibhefte nicht zu vermeiden. Aus denselben Gründen sind in den Schulen nur mattschwarze Wandtafeln zu verwenden. Die vorerwähnte Blendung tritt außerdem nicht nur bei künstlichem Licht auf, sondern sie wird sich auch bei Tageslicht bemerkbar machen, was man bei Büchern mit elegantem glänzenden Kunstdruckpapier oft genug empfunden haben wirdVgl. „Le Problème des désblais et des remblais“ von Paul Appell in Heft 27 des „Mémorial des sciences math.“ Paris 1928. Die Aufgabe wurde schon von Monge gestellt.. Textabbildung Bd. 344, S. 24 Abb. 13.Arbeitszimmer des Direktors, beleuchtet durch Zweckleuchte nach Abb. 1 oder 2. Um nun auf die Beleuchtung der verschiedenen Schulräume nochmals näher einzugehen, sei folgendes ausgeführt: a) Klassenzimmer, Hörsäle, Aulen usw. sind zweckmäßig mit halbindirektem Licht zu beleuchten. Es eignet sich dazu sowohl die Armatur nach Abb. 1 mit vorwiegend indirektem Licht, wie auch die Armatur nach Abb. 2 mit vorwiegend direktem Licht. Voraussetzung für das erstere ist das Vorhandensein einer weißen Decke und weißer Anstrich des oberen Teiles der Wände, um einen möglichst großen Anteil von indirektem Licht durch diffuse Reflexion zu erhalten. Das halbindirekte Licht ist in solchem Falle vollkommen blendungsfrei, es ist bei vorwiegend indirektem Charakter auch fast schattenfrei und dabei in seiner Wirtschaftlichkeit dem vorwiegend direkten Licht nicht nachstehend (vgl. auch Abb. 13). In neuerer Zeit ist man aber auch bereits dazu übergegangen, an Stelle der Armaturen für halbindirektes Licht moderne Spiegellicht-Armaturen zu verwenden, weil diese in wirtschaftlicher Hinsicht, in bezug auf die Licht- und Beleuchtungsausbeute bei gleichem Energieaufwand (d.h. unter Verwendung gleichstarker Glühlampen) allen anderen Armaturen überlegen sind und dabei gute Lichteffekte ergeben (vgl. Abb. 5, 6 und 14). Textabbildung Bd. 344, S. 25 Abb. 14.Aula, beleuchtet mit Parabolspiegellampe nach Abb. 9. b) und c). Zeichen- und Handarbeitssäle werden ebenfalls zweckmäßig durch Armaturen für halb-indirektes Licht (nach Abb. 1 und 2) beleuchtet, und zwar wird man Zeichensäle vorzugsweise durch halbindirektes Licht von vorwiegend indirektem Charakter und Handarbeitssäle durch halbindirektes Licht von vorwiegend direktem Charakter beleuchten. Für Handarbeiten ist das Hervortreten einer guten Plastik erwünscht. Dafür ist das halbindirekte vorwiegend direkte Licht hervorragend geeignet. Sehr zu empfehlen ist die Beleuchtung von Zeichensälen mit Linkslicht nach Abb. 8 unter Verwendung von Armaturen nach Abb. 7. In besonderen Fällen, für sehr diffizile Arbeiten und zwar speziell für zeichnerische wird man u. U. auch Einzelplatz-Beleuchtung vorziehen unter Verwendung der modernen verstellbaren Gelenkleuchten. d) Chemie- und Physik-Hörsäle mit dem für solche Räume meist üblichen ansteigenden Aufbau der Bänke wird man mit guter Wirkung durch eine Kombination von zwei verschiedenen Armaturen beleuchten. Ueber dem Experimentiertisch wird man eine oder zwei Lampen für halbindirektes, vorwiegend direktes Licht anbringen (Armatur nach Abb. 2), die den Tisch besonders gut und auch mit plastischer Wirkung beleuchten, während man über den Bänken der Hörer Armaturen für halbindirektes, vorwiegend indirektes Licht (nach Abb. 1) wählen wird, die nur sehr geringe Schattenbildung verursachen. Auch die in Abb. 9 dargestellten Parabolspiegellampen eignen sich vorzüglich zur Beleuchtung von Chemie- und Physik-Hörsälen (vgl. Abb. 10). e) Für Turnhallen sind Armaturen für direktes Licht, je nach Höhe der Turnhalle evtl. auch sogenannte Tiefstrahler-Armaturen zu verwenden. Hier sind u.a. auch die in Abb. 11 veranschaulichten Glockenspiegellampen am Platze, die, hoch angeordnet, gute Beleuchtungseffekte ergeben (vgl. Abb. 12). f) Für Nebenräume wird man im allgemeinen einfache Armaturen wählen, die, blendungsfrei, meist durch ihre Aufhängehöhe praktisch dem Gesichtsfelde unserer Augen ohnehin entrückt, schlecht und recht ihren Zweck erfüllen. – Das Wesentliche ist in allen Fällen die Auswahl der richtigen und für den beabsichtigten Beleuchtungszweck geeigneten Armatur, sowie deren zweckmäßige Anordnung und Verteilung. Die erforderliche Beleuchtungsstärke wird man dann immer durch Auswahl von Glühlampen entsprechender Lichtstärke erreichen können.