Städte bei Nacht bieten ein faszinierendes Schauspiel aus Lichtern, das von Satelliten aus dem All sichtbar ist und oft als Zeichen menschlicher Präsenz und Fortschritts wahrgenommen wird. Doch hinter der leuchtenden Kulisse verbirgt sich ein komplexes Geflecht aus künstlichen Beleuchtungsquellen, deren Zusammensetzung und Auswirkungen bisher kaum vollständig erforscht waren. Die weit verbreitete Lichtverschmutzung hat erhebliche Folgen nicht nur für Umwelt und Energieverbrauch, sondern auch für das Wohlbefinden von Mensch und Tier. Aktuelle wissenschaftliche Studien zeigen auf, dass ein besseres Verständnis der urbanen Lichtquellen essenziell ist, um Lichtverschmutzung effektiv zu bekämpfen und eine nachhaltige Stadtbeleuchtung umzusetzen. Im Zentrum dieser Entwicklung steht ein innovatives Projekt aus Deutschland, das die Kraft der Bürgerschaftlichen Wissenschaft nutzt, um neue Erkenntnisse über Stadtlichter zu gewinnen.
Die Herausforderung des urbanen Lichvironments basiert auf dem Umstand, dass traditionelle Methoden wie Satellitenüberwachung und öffentliche Inventare nur eingeschränkte Informationen liefern. Satellitenbilder beispielsweise zeigen die Helligkeit der Stadt nachts, können aber nicht zwischen verschiedenen Lichtquellen unterscheiden oder deren genaue Zahl in urbanen Gebieten angeben. Öffentliche Verzeichnisse erfassen oft lediglich Straßenbeleuchtungen, lassen jedoch dekorative Beleuchtungen, Werbeschilder oder private Lichtquellen außen vor. Dies erschwert es Stadtplanern, Umweltforschern und Politikern, wirksame Maßnahmen zur Reduzierung der Lichtverschmutzung zu definieren. Um diese Lücke zu schließen, wurde die App "Nachtlichter" entwickelt — ein innovatives bürgerschaftliches Wissenschaftsprojekt, das Einwohner dazu motiviert, die Vielfalt und Anzahl der Lichtquellen in ihrem direkten Umfeld zu dokumentieren und zu klassifizieren.
Im Jahr 2021 konnten durch das Engagement von Bürgerinnen und Bürgern mittels der Nachtlichter-App über 234. 000 Lichtquellen in einer Fläche von mehr als 22 Quadratkilometern, hauptsächlich in Deutschland, erfasst werden. Die Teilnehmer*innen begaben sich auf vorgegebene Transekten und zählten sowie kategorisierten alle sichtbaren Lichtquellen in 18 verschiedenen Kategorien, von Straßenbeleuchtung über Werbeschilder bis hin zu privaten Fenstern. Ein besonderes Augenmerk lag auf der Validität der Daten, die durch ein Online-Training der Teilnehmer*innen sichergestellt wurde. Die so gewonnenen Daten erlauben erstmals, die von Satelliten gemessene Strahlung in eine greifbare Zahl von Installationen pro Quadratkilometer auf der Erde umzusetzen. Die Analyse der Nachtlichter-Daten zeigt überraschende Ergebnisse. So wird beispielsweise in deutschen Stadtzentren mehr Licht für Werbung und ästhetische Zwecke eingesetzt als für die klassische Straßenbeleuchtung.
Während Straßenlaternen lange Zeit als Hauptquelle urbaner Lichtemissionen galten und entsprechend im Fokus von Lichtschutzmaßnahmen standen, zeigt sich, dass andere Lichtquellen einen erheblichen Anteil zur Gesamthelligkeit beitragen. Tatsächlich bleiben um Mitternacht etwa 78 Millionen individuelle Lichtquellen in Deutschland aktiv, was zeigt, dass es noch großes Potenzial für Energieeinsparungen und die Senkung von Umweltschäden gibt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass etwa die Hälfte der Straßenlaternen in Deutschland vollständig oder teilweise abgeschirmt sind, um Licht nach unten zu lenken und Streulicht zu reduzieren. Bei anderen Beleuchtungsarten, insbesondere bei Außenanbauten und Werbeschildern, ist der Anteil ungeschirmter Lichtquellen deutlich höher, was unweigerlich mehr Licht ins All und in die Umgebung entweichen lässt.
Solche Erkenntnisse sind besonders wertvoll, denn das Verhindern von aufwärts gerichteter Beleuchtung gehört zu den effektivsten Strategien, um Lichtverschmutzung und den dadurch verursachten nächtlichen Himmelsschleier zu reduzieren. Die Nachtlichter-Studie stellt außerdem einen wichtigen Beitrag dar, um zeitliche Veränderungen von Lichtquellen zu verstehen. Es wurde beobachtet, dass einige Lichttypen wie private und kommerzielle Fenster sowie Werbeschilder im Laufe der Nacht abgeschaltet werden, während andere wie Straßenlaternen meist durchgehend leuchten. Dieses unterschiedliche Abschaltverhalten erklärt zum Teil die Tatsache, dass Satellitenmessungen nach Mitternacht niedrigere Lichtintensitäten messen als frühe Abendbeobachtungen nahe der Erde vermuten lassen. Ein genaueres Verständnis dieser Dynamik ist für die Planung von Lichtmanagement-Systemen und Smart-City-Lösungen von großem Interesse. Die Erhebung zeigt auch wichtige regionale Unterschiede in der Lichtnutzung auf.
In städtischen verdichteten Gebieten dominieren Werbelichter und Fensterbeleuchtung gegenüber der Straßenbeleuchtung, während in kleineren Städten und Vororten Dekorationslichter hingegen einen größeren Anteil ausmachen. Ebenso variiert die Farbe und Helligkeit der Lichtquellen erheblich. So werden Straßenlampen häufiger als orangefarben wahrgenommen, während Dächer, Fenster und Schilder meist Weisslicht abstrahlen. Die Verwendung von Bewegungsmeldern zur Steuerung von Außenbeleuchtung ist in ländlichen Gebieten tendenziell verbreiteter als in städtischen Zentren, was einen weiteren Hebel zur Lichtreduktion darstellt. Die gesammelten Ergebnisse sind von erheblicher Bedeutung für zahlreiche Politikfelder. Zum einen bietet die Datenbasis eine wissenschaftlich fundierte Grundlage, um Lichtverschmutzung gezielt zu bekämpfen und Energie- sowie Ressourceneffizienz in der urbanen Beleuchtung zu steigern.
Zum anderen können Kommunen durch den Einsatz bürgerschaftlicher Wissenschaft die Bürger*innen aktiv in Planungsprozesse und Evaluierungen einbinden. Dies fördert nicht nur das Bewusstsein für Umweltfragen, sondern kann auch zur Identifikation mit dem eigenen Lebensraum beitragen. Bereits existierende oder neu entstehende Regelwerke zur Nachtbeleuchtung – wie etwa das französische Gesetz, welches die Abschaltung von Werbelichtern zu bestimmten Uhrzeiten vorschreibt – können durch die vorliegenden Erkenntnisse gestützt und ausgebaut werden. Auch Maßnahmen wie zeitgesteuerte Abschaltungen, Bewegungsmelder oder die Verbesserung der Abschirmung haben großes Potenzial, Lichtemissionen ohne nachteilige Beeinträchtigung von Sicherheit und Komfort wesentlich zu reduzieren. Gerade die Tatsache, dass viele private Lichtquellen, wie etwa durch Fenster drängendes Licht, eine dominante Rolle spielen, macht die Einbindung der Bevölkerung in Veränderungen zum Schlüssel des Erfolgs.
Die Studie weist jedoch auch auf Herausforderungen hin. So zeigte sich, dass die Gewichtung einzelner Lichtquellenarten im Hinblick auf ihre Strahlungsintensität aus dem Weltraum schwer zu bestimmen ist. Dies liegt unter anderem daran, dass menschliche Beobachtungen zwar eine sehr feine Kategorisierung erlauben, jedoch keine exakten radiometrischen Werte liefern und die physikalischen Bedingungen in urbanen Umgebungen sehr variabel sind – etwa durch unterschiedliche Straßenbreiten oder Gebäudestrukturen. Zukünftige Forschungen könnten hier durch kombinierte Messungen mit neuen Satelliten mit höherer Auflösung und lokalem Monitoring ergänzt werden. Die Bürgerwissenschafts-App „Nachtlichter“ verdeutlicht eindrucksvoll, wie engagierte Menschen vor Ort durch einfache, aber systematische Datenerhebung einen maßgeblichen Beitrag zur Umweltforschung leisten können.
Die Verbindung von moderner Technologie, wissenschaftlicher Methodik und bürgerschaftlichem Engagement stellt eine vielversprechende Strategie dar, um komplexe Umweltprobleme wie die urbane Lichtverschmutzung zu verstehen und nachhaltige Lösungsansätze zu fördern. Der umfassende Ansatz der Studie mit über 3. 800 Transekten, 258 Teilnehmenden und Tausenden gesammelter Beobachtungen innerhalb von nur wenigen Monaten zeigt auch den hohen Mehrwert von Citizen Science. Damit wird ein deutlicher Kontrapunkt zur weitgehenden Automatisierung der Datenerhebung gesetzt und bewusst das menschliche Wahrnehmungsvermögen als wertvolle Informationsquelle genutzt. Zudem stärkt die Einbeziehung der Bürger*innen den gesellschaftlichen Dialog und unterstützt eine breite Akzeptanz von Maßnahmen zur Lichtreduktion.
Insgesamt trägt die Erforschung der Stadtlichter mit Hilfe von Bürger*innen nicht nur zum Schutz des natürlichen Nachthimmels bei, sondern leistet auch einen Beitrag zum Klimaschutz, zur Artenvielfalt und zur Lebensqualität. Die Bedeutung urbaner Lichtemissionen für Gesundheit, Tierwelt und Energieverbrauch kann somit zielgerichtet adressiert werden. Die Methodik und Erkenntnisse könnten künftig auch in anderen Ländern angewandt werden, um globale Muster der Lichtverschmutzung und städtischen Beleuchtung besser zu erfassen. Die Zukunft der Stadtbeleuchtung liegt in intelligentem, angepasstem und bedarfsorientiertem Lichtmanagement. Die Integration von Technologien wie Bewegungsmeldern, zeitgesteuerten Abschaltungen, effizienter Abschirmung und der Förderung von Bewusstseinswandel durch bürgerwissenschaftliches Engagement bietet einen spannenden Weg zu nachhaltigeren Städten mit weniger Lichtverschmutzung.
Die bisherigen Erkenntnisse aus Deutschland können somit als Vorbild und Impulsgeber für weltweite Initiativen dienen und zeigen, dass durch gezielte Zusammenarbeit von Wissenschaft, Verwaltung und Gesellschaft der Nachthimmel auch in urbanen Räumen wieder sichtbarer werden kann.
