LED-belysning (lysdioder) har under senare år etablerat sig som den mest använda ljuskällan i utomhusmiljöer eftersom den har många fördelar, både ekonomiska och tekniska. Förutom låg energiförbrukning erbjuder LED-belysning utmärkta möjligheter att minska de ekologiska effekterna genom att schemalägga användning och genom bättre optisk kontroll över ljusets intrång i omgivningsmiljön.
Utmaningar
Introduktionen av LED har dock även medfört att utomhusbelysning används alltmer, exempelvis i trädgårdar, vilket lett till att artificiellt ljus sprids över en allt större geografisk yta där det är omöjligt att kontrollera påverkan på skyddade och hotade arter. Den vanligast använda LED-belysningen har mycket ljus i den blå delen av spektrumet vilket påverkar många djurarter och även dygnsrytmen hos organismer. Det är därför viktigt att kunna använda sig av åtgärder mot ljusföroreningar i ljusdesignen för att undvika och minimera ekologiska effekter i den direkta närmiljön, och även i former av reflekterat ljus såsom exempelvis himlaglim. Det är speciellt allvarligt ifall skyddade och hotade arter exponeras för ljusföroreningar eftersom det kan påverka deras framtida överlevnad negativt. Ekologisk ljusdesign innebär att man använder sig av en rad generella och kända principer för att reducera ljusföroreningarna som uppstår vid användning av utomhusbelysning och som kan påverka djur och natur.
Ekologisk ljusdesign och åtgärder
Ljus runt en lampa kan delas upp i olika delar; bakljus, framljus och uppljus.
Uppljus bör generellt undvikas och ljusets reflektion från markytan bör reduceras så mycket som möjligt. Bakljus och framljus bör reduceras så mycket som möjligt där det inte har någon funktion. Exempelvis för vägbelysning på en väg som inte ligger kant i kant med en gång- och cykelväg kan man reducera bakljuset till ett minimum för att undvika spilljus i vägområdet och naturmiljön. För att undvika bakljus och framljus kan man använda sig av anpassad optik, olika typer av armaturavskärmning och även fysiska hinder som förhindrar spilljus i omgivningen.
Det låter självklart att man inte skall använda belysning som är direkt riktad upp mot himlen, men ändå används sådan belysning mycket ofta, exempelvis på fasader eller för kommersiell verksamhet. Uppåtriktade ljuskällor används också av estetiska skäl eller som landmärken, exempelvis som uppljus i träd och vegetation och på eller mot byggnader eller på broar. Uppåtriktad belysning skall i möjligaste mån undvikas för att reducera dödligheten för migrerande eller ljuskänsliga arter. Ett exempel på migrerande djur är fåglar som alla är skyddade enligt artskyddsförordningen. Även extra ljuskänsliga arter behöver skyddas mot det himlaglim som kan uppstå från uppåtriktad belysning. Detta gäller speciellt på platser där det ofta är dimmigt eftersom moln och dimma förstärker himlaglimmet ovanför det uppåtriktade ljuset.
Utomhusbelysning har av tradition använts dygnet runt under årets mörka timmar. Men under natten och i mörker bör man undvika att använda artificiella ljuskällor ifall det inte finns ett konkret och vederlagt behov för människors säkerhet och trygghet. Det finns mycket tekniskt avancerad schemaläggning för belysning som enkelt kan anpassas tidsmässigt för att inte störa djur och organismer under känsliga perioder såsom födosökning eller reproduktion.
En anpassad ljusdesign innebär att man anpassar belysningsstyrka och effekt på lamporna utifrån att man inte skall ha högre nivåer än vad som krävs för människans synbarhet sett ur den funktion man eftersträvar.
För att en fotgängare skall upptäcka ett föremål på markytan krävs ca 1 lux (i horisontellt medelvärde på markytan) medan det krävs ca 4 lux för synkomfort (horisontellt). I skyddade och känsliga områden är därför ofta rekommenderat att använda en genomsnittlig belysningsnivå på 1–3 lux på marken. Genom att ha lägsta möjliga nivåer på belysningsstyrkan undviker man att det blir spilljus och reflektion i närmiljön såväl som himlaglim. Begränsningen i belysningsstyrkan som används minskar risken att aktivera dagsljusseende för alla arter och organismer: både nattaktiva och dagaktiva.
Vatten reflekterar ljus
Om man vet vilka arter som finns i ekosystemet eller området kan det vara en utgångspunkt i ljusdesignen för att ta extra hänsyn och anpassa ljusdesignen utifrån det. Exempelvis är akvatiska ekosystem och öppna landskap mer känsliga när man använder sig av höga ljuspunkter. I ekosystem med mycket vatten så kan ljuset reflekteras över mycket långa avstånd och stora ytor. I öppna landskap kan ljuset också spridas långt då det inte finns några fysiska hinder för det.
Många arter i eller i närheten av akvatiska ekosystem uppvisar ljuskänslighet och är skyddade, till exempel grodor och fiskar. Belysning i eller nära akvatiska ekosystem kan orsaka en förändring i rovdjurförhållanden som kan påverka skyddade arter. Därför bör försiktighetsprinciper användas för att undvika ekologiska effekter i och nära akvatiska ekosystem och i öppna landskap. Under sådana förutsättningar kan lämpliga anpassningsåtgärder vara att kombinera schemaläggning, låga stolpar, avskärmning och färgtemperatur.
Anpassningar i färgtemperaturen kan användas för att undvika påverkan på enskilda arter. Exempelvis är fladdermöss mindre känsliga för rött ljus i våglängdsintervallet 590–650 nm. Risken är dock att man fortsatt får en påverkan på övriga arter vilket kan leda till en okänd påverkan på ekosystemet. Ljus i våglängder under 500 nm är möjligt för många arter att se, men detta ljus påverkar även dygnsrytmen på ett ofta oönskat sätt. Hos människor är det väl känt att melatoninproduktionen påverkas av blått ljus och att man därför ska undvika att använda telefoner och datorer sent på kvällen. Generellt finns därför skäl att tillämpa försiktighetsprincipen och då undvika så mycket ljus som möjligt under 500 nm.