Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch

Hänni, Jacob

doi:10.21256/zhaw-29117

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Publication type:	Bachelor thesis
Title:	Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch
Authors:	Hänni, Jacob
Advisors / Reviewers:	Laube, Patrick Lochmatter, Alessandra
DOI:	10.21256/zhaw-29117
Extent:	68
Issue Date:	2023
Publisher / Ed. Institution:	ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften
Publisher / Ed. Institution:	Winterthur
Language:	German
Subject (DDC):	333.7: Land, natural recreational areas 363: Environmental and security problems
Abstract:	The development of electric lighting in the 20th century has led to widespread artificial light at night. The alteration of the natural brightness at night is called light pollution and has direct or indirect effects on human health, animals and ecosystems. This study focuses on the assessment of light pollution in the UNESCO World Heritage Swiss Alps Jungfrau-Aletsch using nighttime satellite data. Data from the Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi NPP) satellite were analyzed using the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day-Night Band (VIIRS DNB) from 2012 to 2021. The results indicate minimal light pollution within the World Heritage area, which can be attributed to the low level of infrastructure. There was a decrease in light emissions in urban areas around the World Heritage, which can be mainly attributed to the sensor’s insensitivity to the blue light emitted from white LEDs. However, expanding industrial sites such as Lonza in Visp and the Rhone Valley floor showed a significant increase in light emissions. Negative ecological impacts could not be identified within the World Heritage based on light emission levels. However, a newly developed hazard assessment revealed isolated vulnerable sites at the edge of the area near human settlements. Further monitoring is recommended for areas such as Ausserberg on the Lötschberg south ramp and the "Schwarzmönch" wildlife reserve in the Lauterbrunnen Valley. Although nighttime satellite data proved useful for assessing light pollution, limitations were also noted. Incomplete detection of white LEDs, which can increase ecological impacts, was a significant constraint. Inconsistencies in the satellite data and the need for intercalibration were also noted. Additional data sets and local measurements are suggested to increase accuracy. The results indicate that light pollution within the World Heritage Site is minimal, but should be further observed in some areas. By understanding the extent and potential impact of light pollution, effective measures can be developed to protect the unique natural and cultural landscape of the UNESCO World Heritage Swiss Alps Jungfrau-Aletsch. Die Entwicklung der elektrischen Beleuchtung im 20. Jahrhundert hat zu einer starken Verbreitung von künstlichem Licht in der Nacht geführt. Die Veränderung der natürlichen nächtlichen Helligkeit wird als Lichtverschmutzung bezeichnet und hat direkte oder indirekte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, Tiere und Ökosysteme. Diese Studie konzentriert sich auf die Bewertung der Lichtverschmutzung im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch anhand von nächtlichen Satellitendaten. Es wurden Daten des Suomi National Polarorbiting Partnership (Suomi NPP) Satelliten mit dem Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day-Night Band (VIIRS DNB) von 2012 bis 2021 analysiert. Die Ergebnisse deuten auf eine minimale Lichtverschmutzung innerhalb des Welterbe-Gebiets hin, was auf die geringe Infrastruktur zurückzuführen ist. In städtischen Gebieten um die Welterbe-Region war ein Rückgang der Lichtemissionen zu verzeichnen, was hauptsächlich mit der Unempfindlichkeit des Sensors gegenüber blauem Licht von weisser LED-Beleuchtung begründet werden kann. Expandierende Industriestandorte wie die Lonza in Visp und der Rhonetalboden wiesen jedoch eine deutliche Zunahme der Lichtemissionen auf. Negative ökologische Auswirkungen konnten im Welterbe-Gebiet anhand der Lichtemissionswerte nicht festgestellt werden. Eine neu entwickelte Gefährdungsabschätzung ergab jedoch vereinzelte gefährdete Standorte am Rande des Gebiets in der Nähe menschlicher Siedlungen. Für Gebiete wie Ausserberg an der Lötschberg-Südrampe und der Wildruhezone «Schwarzmönch» im Lauterbrunnental wird ein weiteres Monitoring empfohlen. Obwohl sich die nächtlichen Satellitendaten für die Beurteilung der Lichtverschmutzung als nützlich erwiesen, wurden auch Limitationen festgestellt. Die unvollständige Erfassung weisser LEDs, welche die ökologischen Auswirkungen verstärken können, stellte eine erhebliche Einschränkung dar. Unstimmigkeiten in den Satellitendaten und die Notwendigkeit einer Kalibrierung wurden ebenfalls festgestellt. Zusätzliche Datensätze und lokale Messungen werden vorgeschlagen, um die Genauigkeit zu erhöhen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lichtverschmutzung innerhalb des Welterbes minimal ist, aber in einigen Bereichen Anlass zur Sorge gibt. Durch das Verständnis des Ausmasses und der möglichen Auswirkungen der Lichtverschmutzung können wirksame Massnahmen zum Schutz der einzigartigen Natur- und Kulturlandschaft des UNESCO-Welterbes Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch entwickelt werden.
URI:	https://digitalcollection.zhaw.ch/handle/11475/29117
License (according to publishing contract):	CC BY 4.0: Attribution 4.0 International
Departement:	Life Sciences and Facility Management
Appears in collections:	Bachelorarbeiten Umweltingenieurwesen

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Hänni, J. (2023). Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch [Bachelor’s thesis, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften]. https://doi.org/10.21256/zhaw-29117

Hänni, J. (2023) Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch. Bachelor’s thesis. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Available at: https://doi.org/10.21256/zhaw-29117.

J. Hänni, “Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch,” Bachelor’s thesis, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Winterthur, 2023. doi: 10.21256/zhaw-29117.

HÄNNI, Jacob, 2023. Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch. Bachelor’s thesis. Winterthur: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften

Hänni, Jacob. 2023. “Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch.” Bachelor’s thesis, Winterthur: ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften. https://doi.org/10.21256/zhaw-29117.

Hänni, Jacob. Schutz der Nacht : Lichtemissionen im UNESCO-Welterbe Schweizer Alpen Jungfrau-Aletsch. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, 2023, https://doi.org/10.21256/zhaw-29117.