Am Mittwoch unterzeichnete der Stadtrat seinen 160-Millionen-Dollar-Plan, die Farbe von Chicago zu ändern und seine 270.000 Hochdruck-Natriumlichter, die der Stadt ihr unverwechselbares orangefarbenes Leuchten verleihen, durch LED zu ersetzen. Im Moment ist Chicago eine der orangefarbensten Städte der Welt; Wenn das Projekt fertig ist, wird es auf der Straße und aus dem Weltraum völlig anders aussehen.
Chicago ist seit etwa 40 Jahren orange. Es begann mit einem Experiment an der Dan Ryan im Jahr 1969, etwa zu der Zeit, als Natriumdampf-Hochdrucklampen so weit perfektioniert wurden, dass sie weit verbreitet waren, und eine Handvoll der bläulichen Quecksilberdampflampen ersetzt wurden. Drei Jahre später schlug die Lawndale People’s Planning and Action Conference ihre Lichtinstallation in der Roosevelt Avenue als Taktik zur Verbrechensbekämpfung vor. Es war jedoch unklar, ob sich die Investition auszahlen würde. Im Jahr 1973 korrelierte der UCLA—Astronom Kurt Riegel, besorgt über Lichtverschmutzung, die steigende Kriminalität mit einer erhöhten Außenleuchtkraft in einem Stück für die Wissenschaft und kam zu dem Schluss, dass „der Verkauf auch sehr erfolgreich war – die meisten Menschen glauben jetzt, dass Außenbeleuchtung ihnen Sicherheit gibt.“ (Er fand, dass die Beweise gemischt waren.)
Riegel bemerkte auch, dass „Hochdrucknatriumlampen derzeit keinen sehr hohen Prozentsatz an Außenleuchten ausmachen“, aber dass „Gemeinden und gewerbliche Lichtnutzer beginnen, sie mit einer hohen Rate zu installieren, und die Möglichkeit, dass ein Großteil des Oberlichts in der Nähe von städtischen Gebieten eines Tages von dieser Art von Lampe stammen wird, sollte in Betracht gezogen werden.“
Er hatte Recht. Das OPEC-Ölembargo traf im Oktober 1973, wenige Monate nach der Veröffentlichung von Riegels Stück, und das Versprechen von mehr Licht für viel weniger Energie war attraktiv. Riegel zeichnete auf, wie neue Technologien es uns ermöglichten, hellere Städte mit nur einem bescheidenen Anstieg des Energieverbrauchs zu haben.
Chicago ging unmittelbar nach dem OPEC-Embargo mit Natriumdampf-Hochdrucklampen voll an Bord. Im November 1973 bat Bürgermeister Daley um Geld für die Änderung. Im Dezember berichtete die Tribune, dass sein Plan Chicago „zum ersten großen US-Bundesstaat“ machen würde. stadt, Natriumdampflampen auf allen Wohnstraßen zu haben“- plausibel, da die Technologie so neu war – die „85.000“ metallisch-blauen Quecksilberdampfstraßenlaternen auf allen Wohnstraßen durch fröhlichere, hellere, goldfarbene Natriumdampflampen ersetzen.“ 1976 begann die Stadt, sie auf ihren Hauptstraßen zu installieren.
Aber wie Sie vielleicht bemerkt haben, waren „fröhlich“ und „goldfarben“ vielleicht eine Übertreibung. Und die Stadt wurde gewarnt: Der Trib-Kolumnist Jack Mabley sprach mit einem Künstler aus Vancouver, Ralf Kelman, der beobachtet hatte, wie seine Stadt von Glühlampen zu den damals in Chicago üblichen Quecksilberdampflichtern gewechselt war. „Diese Lichter sind intensiv, aber sie sind metallisch und hart. Sie verzerren Farben und Intensitätsschatten „, sagte Kelman. „Sie zerstören gute Laune. Eine Frau geht in einem roten Kleid aus. Sie fühlt sich großartig. Dieses Licht wäscht sie aus, verwandelt ihr Kleid in Schlammrot. Es ist gespenstisch. Es erzeugt Düsternis.“
Kelman war kaum begeisterter von Natriumdampf-Hochdruckbeleuchtung. „Nun, das wird eine orange Stadt machen“, sagte er. „Und wenn ich Orange sage, meine ich Orange. Es wäscht alles mit Orange. Es ist das kleinere Übel … besser als blau. Es ist wärmer.“
Es stieß in Chicago auf taube Ohren. Toronto hörte zu und blieb bei Glühlampen (selbst als seine Vororte zu HPS gingen), bis kühlere Metallhalogenidlampen ausgerollt wurden. Sie können sehen, wie Metallhalogenidlicht die Stadt in diesem Bild von Astronaut Chris Hadfield verändert.
Ein weiterer Skeptiker war der legendäre Architekturkritiker der Tribune, Paul Gapp. “ sind mehr als doppelt so hell wie die blauen Quecksilberdampflichter, die sie ersetzen würden, und erzeugen einen künstlichen Tageslichteffekt, dessen eigentümliche Offensivität visuell erlebt werden muss, um verstanden zu werden. Wie kann man das sagen?“ Gapp schrieb 1974. „Man betrachtet die unheimliche, bedrohliche Qualität der Natriumdampfbeleuchtung und denkt an die bizarren Gemälde von Hieronymus Bosch, den beängstigenden Futurismus von Stanley Kubricks A Clockwork Orange und andere Albträume.“
Gapp rief Beamte aus Toronto an, um herauszufinden, wie und warum sie Natriumdampflampen verboten haben. Es war in der Tat Kelman, der sich einfach an die Stadt wandte, als er herausfand, dass sie vorhatten, auf Hochdrucknatrium umzusteigen, und seine Argumente setzten sich durch und stimmten mit Riegels Beobachtungen über Verbrechen überein. „Die allgemeine, populäre Reaktion in unserer Stadt war, dass diese orangefarbenen Lichter nach einem Polizeistaat oder einem großen Sicherheitssystem schmeckten“, sagte ein Assistent des Bürgermeisters gegenüber Gapp. „Die Leute mochten die alten Lichter, weil sie eine angenehme, warme, menschliche Qualität hatten und der Stadt nicht das Aussehen eines bewaffneten Lagers gaben.“Dies war ein Beispiel für die ganze Sache mit dem Bürgerzugang, die wir hier haben“, fuhr der Assistent fort, „was sich meiner Meinung nach von dem unterscheidet, was Sie in amerikanischen Städten haben.Gapp schimpfte weiter gegen die Lichter und schrieb, dass sie „Chicago das unheimliche, bedrohliche Aussehen eines Konzentrationslagers nach Einbruch der Dunkelheit verliehen haben“ (1976), „grotesk und unnötig“ (in einer späteren Kolumne von 1976 darüber, wie Evanston die Natriumdampflampen abgeschossen hatte), „nahm schnell eine Symbolik an, die gleichbedeutend mit Gefahr ist“, „brandmarkte die Stadt als eine große Kampfzone“, „als Urteilsgeber darüber, wie unser Straßenbild nach Einbruch der Dunkelheit aussehen sollte, ist Daley streng genommen ein Vulgär“ ( 1976), „der Gefängnishofblick“ (1978), „widerlich“ (1980), „absurd hell und hässlich“ (1983).
Die Beobachtungen von Kelman, dem Künstler, und Gapp, dem Architekturkritiker, haben in der Wissenschaft Wurzeln geschlagen. Vor drei Jahren untersuchte Dave Kendricken von der No Film School die Zukunft von Filmen im Zusammenhang mit der Umstellung von Hochdrucknatrium auf LED in Los Angeles und reproduzierte diese spektrale Leistungsverteilungstabelle von Lamptech:
Tageslicht hat offensichtlich das breiteste Spektrum, und es hat eine gewisse Farbwiedergabeindex von 100-eine perfekte Punktzahl. Wie alle anderen Lichter Farben rendern, wird mit dem CRI des Tageslichts verglichen.Quecksilberdampf (oben nicht abgebildet), die Lichter, die Kelman in Vancouver hasste, haben in den 20er Jahren einen CRI. Sein Beispiel der Frau im roten Kleid mag ein bisschen dramatisch gewesen sein, aber er hat Recht mit den Farben: „Während die Lichtquelle selbst bläulich-weiß erscheint, gibt es einen Mangel an langwelliger Strahlung und die meisten Objekte scheinen verzerrte Farben zu haben. Blau, Grün und Gelb werden hervorgehoben; Orange und Rot erscheinen bräunlich.“
Glühlampen, die Kelman in Toronto behalten wollte, reproduzieren Farben sehr gut und haben einen CRI nahe 100 mit einem breiten, warmen Spektrum, daher die Beschreibung des Bürgermeisterassistenten ihrer „angenehmen, warmen, menschlichen Qualität.“ Aber sie sind ineffizient, also haben Wir auf Metallhalogenid umgestellt, als die Technologie verfügbar wurde. Es bietet kein so breites Spektrum wie Glühlampen, aber sein CRI liegt in den 60er bis 80er Jahren, „geeignet für gewerbliche Bereiche“, weshalb Autohäuser Metallhalogenid verwenden — die Farbwiedergabe ist für den Verkauf von Autos entscheidend.Typische Hochdruck-Natriumlampen haben einen CRI in den 20er Jahren; Es gibt verbesserte Versionen (CRI von 65 oder 70), die Sie auf diesen Fotos aus Stockholm sehen können, die eine breite von Straßenlaternen abdecken, aber sie sind weniger effizient. Sie reproduzieren Farben schlecht, so dass viele Leute sie hassen, aber sie erzeugen sehr effizient viel Licht.
(Niederdruck-Natriumdampflampen sind monochromatisch und geben keine Farben wieder, wie Sie auf diesem Bild sehen können. Hilo, Hawaii, und Flagstaff, Arizona, beide in der Nähe von großen Observatorien, machen starken Gebrauch von Niederdruck-Natriumlampen, weil die Tatsache, dass sie monochromatisch sind, es Astronomen ermöglicht, das Licht zu filtern, und weil es weniger Himmelsglühen erzeugt. Als Ergebnis, Flagstaff ist bei Dark-Sky-Befürwortern gut angesehen, mit 60 Prozent ihrer Straßenlaternen sind Niederdruck-Natrium.)
Jetzt sind LEDs mit ziemlicher Sicherheit die Zukunft der Straßenbeleuchtung. Sieht besser aus, oder?
Es ist ein bisschen komplizierter als das. Natriumhochdrucklampen erzeugen sehr wenig blaues Licht. LEDs – oder zumindest einige von denen, die Städte als Straßenlaternen installiert haben – produzieren viel. Und obwohl es wohl viel besser aussieht, begannen die Leute zu denken, dass ein breiteres Spektrum vielleicht nicht das war, was wir wollten. Denken Sie darüber nach, wie Menschen Licht zu verschiedenen Tageszeiten nutzen:
Eine Glühlampe hat eine Farbtemperatur von 2400K, was bedeutet, dass sie weit weniger blaue und weit mehr gelbe und rote Wellenlängen enthält. Vor dem elektrischen Licht haben wir nachts Holz und Kerzen verbrannt; Dieses künstliche Licht hat eine von etwa 1800K, ziemlich gelb / rot und fast kein Blau. Was wir jetzt haben, ist ganz anders.
Hochdrucknatrium ist um 2200K, zwischen Feuer und Glühlampen. Die erste Runde von LED-Straßenlaternen hatte Farbtemperaturen zwischen 4000K und 5000K — kühl und blau, wie die Leuchtstofflampen, unter denen viele von uns arbeiten, und näher am Tageslicht — weil niedrigere Temperaturen weniger energieeffizient sind.
LEDs wurden immer beliebter, als Forscher die Auswirkungen künstlicher Beleuchtung auf den Körper untersuchten. Es gibt einen Grund, warum die Lichter, die wir tagsüber verwenden, kühl sind, aber sie sind möglicherweise nicht für die Nacht geeignet:
Blaue Wellenlängen — die bei Tageslicht von Vorteil sind, weil sie Aufmerksamkeit, Reaktionszeiten und Stimmung steigern — scheinen nachts am störendsten zu sein. Und die Verbreitung von Elektronik mit Bildschirmen sowie energieeffizienter Beleuchtung erhöht unsere Exposition gegenüber blauen Wellenlängen, insbesondere nach Sonnenuntergang.
Während Licht jeglicher Art die Sekretion von Melatonin unterdrücken kann, wirkt blaues Licht in der Nacht stärker. Harvard-Forscher und ihre Kollegen führten ein Experiment durch, in dem die Auswirkungen von 6 verglichen wurden.5 stunden Belichtung mit blauem Licht bis zur Belichtung mit grünem Licht vergleichbarer Helligkeit. Das blaue Licht unterdrückte Melatonin etwa doppelt so lange wie das grüne Licht und verschob die zirkadianen Rhythmen um das Doppelte (3 Stunden vs. 1,5 Stunden).
Die American Medical Association nahm diese Forschung zur Kenntnis und forderte die Städte auf, LED-Straßenlaternen mit 3000K oder weniger zu installieren, obwohl es vom städtischen Solid-State-Straßenbeleuchtungskonsortium einen Rückstoß gab, der argumentiert, dass die geringere Lichtleistung von LEDs den höheren Blaugehalt ausgleicht.
Chicago folgte den Richtlinien der AMA und erhält 3000K LEDs. Es liegt in der Nähe der 2700K-Lichter, die die Stadt Davis, Kalifornien, erhielt, nachdem ihre Bürger gegen die „Gefängnisbeleuchtung“ ihrer neuen 4000K-LEDs oder Phoenix revoltierten, die unter öffentlichem Druck auf wärmere Lichter umstellten, nicht die einzige Stadt, die Beschwerden über kühle Temperaturlichter vorbrachte. Auch Ralf Kelman, der Künstler, nannte es: „Und wenn ich Orange sage, meine ich Orange. Es wäscht alles mit Orange. Es ist das kleinere Übel … besser als blau. Es ist wärmer.“
Wie sieht der Unterschied aus? Auf der linken Seite ist ein Hochdruck-Natrium-Licht. Auf der rechten Seite ist ein 4000K Licht. In der Mitte ist ungefähr das, was wir bekommen.
Es ist ein Kompromiss. Glühlampen sind beliebt, weil sie warm sind und ihre Farbwiedergabe ausgezeichnet ist, so dass sie sich natürlich anfühlen und eine gute Wärme für die nächtliche Beleuchtung haben – aber sie sind extrem ineffizient. Natriumhochdrucklampen sind warm, aber ihre Farbwiedergabe ist schrecklich („das hässlichste Licht, das dem Kameramann bekannt ist“). LED-Straßenlaternen haben eine viel bessere Farbwiedergabe, aber es ist unnatürlich, dass die Nacht wie der Tag beleuchtet wird — auf eine Weise, die wir wahrnehmen können, und vielleicht auf eine Weise, die wir nicht können. Chicagos 3000K LEDs sind ein Versuch, es in beide Richtungen zu haben: vertraut genug in der Farbwiedergabe, um nicht wie „beängstigender Futurismus“ auszusehen, warm genug, um für die Nacht geeignet zu sein. Irgendwo nickt Paul Gapp.