1. ERKUNDEN – Verstehen des Kontexts und der Schlüsselkonzepte

Licht und Belüftung sind grundlegende physikalische Elemente im biophilen Design, die den menschlichen Komfort, die Gesundheit und die Produktivität direkt beeinflussen. Das Verständnis der Physik von natürlichem Licht und Luftströmung ermöglicht die Schaffung gebauter Umgebungen, die mit natürlichen Prozessen in Einklang stehen und so das Wohlbefinden der Nutzer sowie die ökologische Nachhaltigkeit fördern.

Naturlicht

Natürliches Licht, auch Tageslicht genannt, spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des menschlichen zirkadianen Rhythmus, der für die Aufrechterhaltung von Schlafmustern, Hormonhaushalt und allgemeiner Gesundheit unerlässlich ist. Die strategische Nutzung von Tageslicht in der Architektur beinhaltet die Berücksichtigung der Gebäudeausrichtung, der Platzierung von Fenstern und reflektierenden Oberflächen, um die Lichtdurchdringung zu maximieren und gleichzeitig Blendung und Wärmegewinn zu minimieren.

Aktuelle Forschungsergebnisse unterstreichen die Vorteile der Integration von natürlichem Licht in die Gebäudeplanung. So zeigte beispielsweise eine in Frontiers in Virtual Reality veröffentlichte Studie, dass Umgebungen mit biophilen Elementen, einschließlich natürlichem Licht, physiologische Stressindikatoren im Vergleich zu nicht-biophilen Umgebungen signifikant reduzierten (Al Sayyed & Al-Azhari, 2025).

Darüber hinaus können tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerungssysteme die Abhängigkeit von künstlicher Beleuchtung verringern, Energie sparen und Treibhausgasemissionen reduzieren. Die Integration solcher Systeme erfordert ein Verständnis der Physik des Lichts, einschließlich seiner Intensität, Richtung und spektralen Eigenschaften. Für MINT-Lernende im Alter von 14–18 Jahren bietet die Erforschung der Physik des natürlichen Lichts praktische Möglichkeiten, Konzepte wie Lichtreflexion, Brechung und Energieeffizienz zu verstehen.