Het internationale ruimtestation ISS deed onlangs een bijzondere ontdekking: de lucht boven de Italiaanse modestad Milaan was aanzienlijk vervuild, niet door roet of fijnstof, maar door licht. De binnenstad besloot een paar maanden geleden over te gaan op zuinig en dus milieuvriendelijk ledlicht, maar voorzag de negatieve gevolgen niet.

Twee luchtfoto's, een paar jaar na elkaar gemaakt, laten het verschil duidelijk zien. Op de eerste foto zijn Milaan en zijn voorsteden 's nachts van dezelfde vaag okerachtige kleur. Drie jaar later, na de transitie van de binnenstad naar ledlampen, is het verschil treffend: een hard wit licht uit de binnenstad, bijna blauw-achtig, dat aanzienlijker feller lijkt te schijnen dan in de voorsteden.

Milaan is niet de enige stad waar dit soort 'vervuiling' aan de orde is. New York wil alle 250.000 lantaarnpalen voorzien van wit ledlicht, en ook in Nederland zijn er in steden als Eindhoven experimenten gaande. Die overgang is niet verrassend: sinds de uitvinding van de blauwe led, in de jaren '70, werd het mogelijk om wit licht te produceren met de goedkopere en vooral zuiniger leds. Al snel ontdekten lampenmakers dat dit het gemakkelijkst kon door de blauwe led van een fosforlaagje te voorzien. Dat licht leek veel op daglicht en dus uitermate geschikt voor lantaarnpalen.

Milaan in 2012 (links) en in 2015 (rechts). Het centrum is plots wit geworden. Bron: ESA/NASA

Blauwe piek

Er zijn echter problemen met het licht van de diodes. 'Het spectrum van dat soort lampen verschilt van het natuurlijke, gelijkmatige spectrum van daglicht of gloeilampen', vertelt Yvonne de Kort, hoogleraar omgevingspsychologie binnen de of Human-Technology Interaction groep aan de TU/e. Zij onderzoekt hoe mensen reageren op allerlei soorten licht, waaronder led. 'In ledlampen zit een piekje bij de blauwe kant van het spectrum. Dat hoeft geen probleem te zijn in het dagelijks gebruik. Maar bij teveel van dit licht - en zeker blij blootstelling in de nacht - kunnen er problemen ontstaan.'

Het blauwe deel van het spectrum stimuleert namelijk een specifieke cel in ons oog die de aanmaak van melatonine, het slaaphormoon, onderdrukt. Mede daardoor blijven we overdag alert en wakker. Maar rond bedtijd is wakker blijven juist ongewenst. Aangezien leds meer blauw in hun spectrum hebben dan andere lampen kunnen ze dus problemen veroorzaken rond de melatonineproductie. Ook dieren hebben er last van; dagdieren weten niet wanneer het nacht is en ze moeten stoppen met rondlopen en nachtdieren verliezen hun zicht, dat gebouwd is op geen of weinig licht.

'Die problemen met ledlicht zijn al langer bekend. Maar ze worden nu merkbaar, omdat er over het algemeen ook steeds meer verlichting op straat komt. Zeker in steden is het met leds gemakkelijk om gebouwen mooi uit te lichten. Dus de hoeveelheid licht neemt toe, en de hoeveelheid blauw neemt daar bovenop nog meer dan proportioneel toe. Mensen en de natuur kunnen daar last van hebben', aldus De Kort.

Oplossing

Gelukkig zijn er oplossingen. Leds brengen namelijk ook veel goeds met zich mee. De Kort: 'In tegenstelling tot ouderwetse lampen die lang moeten opwarmen, zijn leds binnen no time aan- en uit te zetten. Daar kan je gebruik van maken, bijvoorbeeld door een slim bewegings registratiesysteem in je lantaarnpalennetwerk te bouwen en het licht te dimmen zodra er niemand aanwezig is. Hoe dat moet werken is nu nog niet helemaal duidelijk - het vereist veel communicatie tussen palen - maar dat gaat er komen. Dan kun je trouwens meteen meer doen met je lantaarnpalen, zoals druktesignalering, van de stad een echte connected city maken.'

Ledverlichting in een Amerikaanse straat. Credit: Gary Cziko

Een andere oplossing is het gebruik van groene leds. De groene kleur werkt 's nachts goed; het oog is daar extra gevoelig voor. 'Dat werkt in voorsteden, op fietspaden en autowegen. Maar in een binnenstad verwacht je elkaar te kunnen zien, dus daar zal daglicht-kleur onontkoombaar blijven.'

In dat geval valt er wat te winnen met het ontwerp van het armatuur voor de ledlampen. Lantaarns verliezen nu veel licht aan de boven- en zijkanten. 'Dat is zonde, en bovendien vervelend voor mensen die boven een lantaarnpaal wonen. Met een nieuw design kan het licht veel effectiever gebruikt worden én minder storend zijn voor omwonenden.'

Als laatste merkt de Kort nog op dat ook smartphones, computerschermen en tablets het slapeloze blauwe licht uitstralen. 'Maar daar zijn tegenwoordig apps voor waarmee het blauw heel geleidelijk en onmerkbaar wegfiltert. Dat kan uitkomst bieden voor wie voor het slapen gaan graag nog even digitaal actief is.'

Hoewel de lichtvervuiling in Milaan dus problematisch is, er zijn wel oplossingen. Het is te hopen dat andere steden die overstappen op led de negatieve kanten afvangen vóórdat alle lantaarnpalen melatonine-blokkerend blauw licht verspreiden.