»Männer umschwirr'n mich wie Motten das Licht. Und wenn sie verbrennen, ja dafür kann ich nichts«, sang Marlene Dietrich 1930 in dem berühmten Film »Der blaue Engel«. Während die Verehrer der Diva der Anziehung nur im übertragenen Sinn erlagen, wird dieses Schicksal für Milliarden von Tieren jedes Jahr zur traurigen Wirklichkeit. Künstliches Licht lockt Nacht für Nacht unzählige Insekten an und bringt sie auf verhängnisvolle Weise vom Weg ab. Zwar verbrennen die meisten nicht, aber statt sich wie gewohnt in ihrer natürlichen Umgebung zu bewegen, kreisen sie stundenlang um Straßenlaternen und andere Lichtquellen, bis sie vor Erschöpfung sterben oder zu leichten Opfern für Fressfeinde wie Fledermäuse oder Spinnen werden. Insekten sind jedoch ein unverzichtbarer Bestandteil vieler aquatischer und terrestrischer Nahrungsnetze und damit essenziell für das Funktionieren von Ökosystemen – und letztlich auch für das menschliche Leben.

Da sich der Mensch im Lauf der Evolution als tagaktives Lebewesen entwickelt hat, benötigen wir in der Nacht zur Orientierung künstliches Licht. Zudem assoziieren wir eine helle Umgebung mit Sicherheit, Wohlstand und Modernität. Die rasche Zunahme der künstlichen Beleuchtung in den letzten Jahrzehnten hat allerdings unsere Nächte grundlegend verändert. Nicht umsonst spricht man von »Lichtverschmutzung«.

»Männer umschwirr'n mich wie Motten das Licht«Marlene Dietrich in »Der blaue Engel«

Viele Tiere und Pflanzen hatten kaum eine Chance, sich an diese neue Situation anzupassen (siehe »Der Mensch als Selektionsfaktor«, »Spektrum« März 2026, S. 46). Schätzungsweise die Hälfte aller Insekten sowie ein Drittel aller Wirbeltiere sind nachtaktiv und kommen daher in unserer aufgehellten Welt oft nur schwer zurecht. Künstliches Licht offenbart somit seine Schattenseiten, weil es häufig unkritisch und ohne Rücksicht auf die mannigfaltigen Umweltauswirkungen eingesetzt wird. Es mehren sich die Belege dafür, dass die Störung der natürlichen Licht- und Dunkelzyklen durch künstliche Beleuchtung die biologische Vielfalt auf allen Ebenen – von Genen bis zu Ökosystemen – bedroht.

Die Grundlage des Lebens

Licht ist von grundlegender Bedeutung für Pflanzen und Tiere, ja sogar für Mikroorganismen. Als Basis allen Lebens stellt die lichtgetriebene Fotosynthese den wichtigsten Prozess in der Biosphäre dar. Licht dient aber nicht nur als Energiequelle, sondern bestimmt auch den Rhythmus des Lebens – geprägt durch den Tag-Nacht-Wechsel, den Mondzyklus oder die Jahreszeiten. Etliche Vorgänge im Körper der meisten Organismen sowie ganzer Ökosysteme folgen dem periodischen Wechsel von Tag und Nacht.

Künstliche Beleuchtung mit hoher Intensität zur falschen Zeit oder mit ungewohnter spektraler Zusammensetzung kann jedoch Organismen verwirren und biologische Rhythmen stören. Die zeitliche Abstimmung des komplexen Zusammenspiels von Prozessen in Lebewesen gerät aus dem Takt. Das verändert viele Stoffwechselvorgänge und Verhaltensmuster sowie die vielfältigen inner- und zwischenartlichen Wechselwirkungen in Lebensräumen.

Tödliche Fallen

Eine der auffälligsten ökologischen Auswirkungen der Lichtverschmutzung ist die starke Anziehungskraft auf fliegende Insekten (siehe »Lockendes Licht«, »Spektrum« Juli 2025, S. 54). Künstliche Lichtquellen stören das natürliche Verhalten der Tiere, da viele sich diesen nähern (positive Fototaxis; siehe »Kurz erklärt«) oder von ihnen wegbewegen (negative Fototaxis). Die Insekten kreisen dann um Straßenlaternen oder andere Lichtquellen, anstatt diese zu ignorieren. Viele Kunstlichtquellen ziehen nachtaktive Fluginsekten so stark an, dass sie nicht mehr gleichermaßen erfolgreich nach Nahrung und Partnern suchen können wie in unbeleuchteten Lebensräumen. Dies wirkt sich langfristig negativ auf ganze Populationen aus.

Laut unseren Freilanduntersuchungen am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei in Berlin werden Nachtfalter innerhalb eines Bereichs von etwa 23 Metern von herkömmlicher Straßenbeleuchtung angezogen; bei einigen Mückenarten sind es sogar mehrere Hundert Meter. Da die Laternenmasten entlang Europas Straßen üblicherweise in einem Abstand von 25 bis 45 Metern stehen, dürften sich für viele Insekten die Attraktionsradien benachbarter Lampen überschneiden.

Das dichte Straßennetz der Städte kann somit allein durch seine Beleuchtung die Lebensräume der Insekten fragmentieren. Lichtkorridore und -netze wie helle Straßenzüge, aber auch Lichtfelder wie eine beleuchtete Tankstelle in einer dunklen Umgebung wirken dann als Barrieren für Organismen. Das behindert wiederum die Vernetzung und Wiederbesiedlung von Arealen sowie den Genfluss zwischen Populationen. Wie Jacqueline Degen, die mittlerweile an der Universität Oldenburg forscht, zusammen mit uns 2024 durch die Radarverfolgung einzelner Nachtfalter nachwies, irritieren Straßenlaternen die Tiere, und zwar bereits lange bevor diese sich dem Lichtkegel nähern und in den Attraktionsbereich der Leuchten geraten. Dadurch verstärkt sich die Barrierewirkung von Straßenbeleuchtung auf Nachtfalter.

Helle Straßenzüge wirken als Barrieren für Insekten

Wenn Populationen lichtsensibler Insekten durch Lichtverschmutzung zurückgehen, fallen sie als wichtiger Akteur in Lebensräumen aus. In vielen Gewässern, auf landwirtschaftlichen Flächen sowie in Wäldern spielen sie allerdings eine zentrale Rolle: Sie bestäuben Pflanzen, bauen totes organisches Material ab und sind ein wesentlicher Nahrungsbestandteil für Fledermäuse, Vögel, Nagetiere, Fische und etliche andere Tiere. Die Lichtverschmutzung wirkt sich somit auch indirekt auf weitere Organismen aus, sodass ganze Ökosysteme betroffen sein können.

Wenn die Nacht zum Tag wird

Die meisten Lebewesen, einschließlich des Menschen, verfügen über molekulare zirkadiane Uhren. Diese werden durch natürliche Tag-Nacht-Zyklen gesteuert und spielen eine Schlüsselrolle für den Stoffwechsel, das Wachstum sowie das Verhalten. Kontrolliert werden die inneren Uhren der Organe, Gewebe und Zellen über die Konzentration des sogenannten »Dunkelhormons« Melatonin, das an der tages- und jahreszeitlichen Organisation zahlreicher physiologischer Prozesse und Verhaltensweisen mitwirkt, sodass der Organismus auf Umweltveränderungen reagieren kann.

Über bestimmte Fotorezeptoren wie Melanopsin, das sich in der Netzhaut des Auges befindet, aber nicht am Sehprozess beteiligt ist, nehmen Wirbeltiere Helligkeitsunterschiede in ihrer Umgebung wahr. Sobald es dunkel wird, schüttet das Gehirn Melatonin aus. Helles künstliches Licht in der Nacht kann jedoch die Fotorezeptoren stimulieren und darüber die Ausschüttung unterdrücken, sodass die Unterschiede zwischen den Hormonkonzentrationen am Tag und in der Nacht verschwimmen.

In einer systematischen Übersichtsarbeit, in der wir mit einem internationalen Team Studien zu Melatonin unter typischen lichtverschmutzten Bedingungen bei Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren analysiert haben, konnten wir 2019 zeigen, dass sich artübergreifend bereits geringe Lichtintensitäten negativ auswirken können: Während beim Menschen die Melatoninausschüttung erst ab einer Beleuchtungsstärke von etwa 5 Lux unterdrückt wird, fanden wir bei Nagetieren einen Schwellenwert von 0,03 Lux und bei empfindlichen Fischen sogar von nur 0,01 Lux (siehe »Melatoninschwellenwerte«).

Jäger der Dunkelheit

Alle Fledermäuse sind nachtaktiv, manche Arten werden jedoch bereits in der Dämmerung aktiv. Eine Ausnahme stellt der Azoren-Abendsegler (Nyctalus azoreum) dar, der auch tagsüber nach Insekten jagt, da es auf diesem abgelegenen Archipel keine für ihn gefährlichen Greifvögel gibt. Das verdeutlicht den Hauptgrund für die Nutzung der Nacht: Licht bedeutet für Fledermäuse Gefahr durch potenzielle Raubfeinde. Daher wundert es kaum, dass nur schnell fliegende Arten in den frühen Abendstunden aktiv sind und mitunter sogar an Laternen in den Straßenschluchten oder Hinterhöfen unserer Städte auf Beutezug gehen. Eher langsame Arten meiden hingegen das Licht von Straßenlampen.

Hierzu zählt die große Gruppe der Mausohr- und Langohrfledermäuse, von denen die meisten in dichter Vegetation nach Beute jagen. Das Vermeiden von künstlichem Licht kann für die Tiere zum Problem werden, wenn sich ihre Tagesquartiere in Dörfern oder Städten befinden. Laut einer Langzeitstudie des schwedischen Zoologen Jens Rydell (1953–2021) von der Universität Lund gingen die Bestände des Braunen Langohrs (Plecotus auritus) an dörflichen Kirchen drastisch zurück, wenn diese Gebäude nachts mit Flutlicht angestrahlt wurden.

Doch auch sonst kann Lichtverschmutzung für gebäudebewohnende Fledermäuse problematisch sein, vor allem, wenn Siedlungen stärker beleuchtet werden. Das ist beispielsweise beim Großen Mausohr (Myotis myotis) der Fall, dessen Kolonien in Deutschland sich vorwiegend in den Dachstühlen von Kirchen und historischen Gebäuden befinden. In einer 2025 veröffentlichten Studie fanden wir am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung heraus, dass Individuen, die wir mit GPS-Sendern ausgestattet hatten, auf ihrem Weg in ihre dunklen Jagdgebiete Straßenlaternen meiden. Auch der Große Abendsegler (Nyctalus noctula) – eine Fledermausart, die als weniger empfindlich gegenüber Lichtverschmutzung gilt – nutzt dafür eher lichtarme Korridore.

Wenn Straßenzüge neu beleuchtet werden, müssen Fledermäuse mitunter Umwege nehmen, die viel Energie und Zeit kosten. Das kann langfristig die Bestandszahlen dieser Säugetiere in unseren Siedlungsräumen gefährden. Aufgrund ihrer Seltenheit sind alle Fledermausarten in Deutschland gesetzlich geschützt. Deshalb gilt es, bei Beleuchtungsmaßnahmen im Außenbereich die Belange des Fledermausschutzes zu berücksichtigen.

Das primäre Gebot sollte lauten, in unseren Städten Dunkelinseln zu belassen, damit nachtaktive Tiere wie Fledermäuse dort leben können

Zusammen mit internationalen Experten haben wir 2019 hierfür konkrete Handlungsempfehlungen in einem Leitfaden formuliert. Das primäre Gebot sollte lauten, in unseren Städten Dunkelinseln und -korridore zu belassen, damit nachtaktive Tiere wie Fledermäuse dort leben können. Andere Maßnahmen zielen darauf ab, das Streulicht von Straßenlampen zu reduzieren, ein warmes Farbspektrum zu nutzen oder Lampen nur dann einzuschalten, wenn dies aus Sicherheitsgründen unbedingt nötig ist.

Zu früh geblüht

Von der Lichtverschmutzung betroffen sind auch Stadtpflanzen. Äußere Taktgeber wie Temperatur und Licht beeinflussen deren jahreszeitlichen Rhythmus und regulieren maßgeblich, wann Blätter sprießen oder fallen. In Städten ist es jedoch wärmer und heller. Das kann dazu führen, dass Stadtbäume im Frühling zeitiger knospen und blühen, im Herbst dagegen später ihr Laub abwerfen.

Hierzu hat ein Forschungsteam um Lin Meng von der Vanderbilt University in Nashville (USA) zusammen mit uns Satellitenbilder aus den Jahren 2014 bis 2020 von 428 Städten der Nordhalbkugel – darunter Berlin, Hamburg, New York, Paris, Toronto und Peking – samt Daten zur nächtlichen Beleuchtung, zur bodennahen Lufttemperatur sowie zu den Wachstumsphasen der Flora ausgewertet. Wie die 2025 veröffentlichten Ergebnisse zeigen, scheint das zusätzliche Licht die Vegetationsperiode in Städten noch stärker zu beeinflussen als die erhöhte Temperatur. Beide Faktoren zusammen bewirken, dass die Pflanzen in den untersuchten Metropolen im Schnitt 13 Tage früher ergrünen und 11 Tage später ihre Blätter abwerfen als auf dem Land.

Das mag zunächst wie ein vergleichsweise harmloser Nebeneffekt der modernen Stadtentwicklung aussehen – tatsächlich zieht die Entwicklung jedoch tiefgreifende ökologische Folgen nach sich. So kann sie den Energie- und Wasserhaushalt von Pflanzen belasten, die in zunehmend trockenen Städten zudem mit Dürre zu kämpfen haben. Darüber hinaus macht sie die Gewächse anfälliger für Frühfröste, wenn diese sich noch nicht durch Laubfall auf den Winter eingestellt haben.

Wird der Wachstumszyklus von Pflanzen gestört, die als zentrale Elemente im Nahrungsnetz fungieren, kann sich das zeitliche Ablaufmuster in der Natur verschieben und damit indirekt ganze Ökosysteme bedrohen. Das betrifft beispielsweise den Zeitpunkt der Bestäubung durch Insekten oder die Nahrungsaufnahme und Reproduktion vieler Tierarten. Mögliche Folgen sind der Rückgang bestimmter Pflanzen- und Tierspezies sowie Nahrungsknappheit für Tiere. Auch für Menschen bleibt das nicht folgenlos: Künstliches Licht in der Nacht kann die Pollensaison verlängern und dadurch die Belastung durch Allergene erhöhen, wie wir 2026 herausgefunden haben.

Wider die Lichtverschmutzung

Um Lichtverschmutzung wirksam und nachhaltig zu verringern, bedarf es mehr als nur technischer Lösungen – es ist ein gesellschaftlicher, ökologischer und politischer Kraftakt. Dabei existieren bereits vielversprechende Ansätze, die technisch einfach umzusetzen wären: Eine zielgerichtete Lichtlenkung durch angepasste Optik und Abschirmungen verhindert beispielsweise, dass Licht unkontrolliert in die Umgebung abstrahlt. So konnten wir 2024 nachweisen, dass abgeschirmte Straßenlaternen, die den Lichtschein gezielt auf die gewünschte Fläche lenken und Streulicht vermeiden, die Anziehungskraft auf fliegende Insekten drastisch verringern – ohne das Sicherheitsbedürfnis der Menschen zu beeinträchtigen. Eine solche Abschirmung wirkte wesentlich effizienter, als lediglich die Lampen zu dimmen.

Eine dem jeweiligen Verwendungszweck angemessene Lichtintensität, die unnötige Helligkeit vermeidet, stellt eine weitere leicht durchführbare Maßnahme dar, die außerdem Energie und damit Geld einspart. Die zeitliche Steuerung – also Beleuchtung nur dann, wenn sie wirklich gebraucht wird – sowie eine gezielte spektrale Optimierung, etwa durch Verzicht auf kurzwellige Lichtanteile, um blausensitive Arten zu schonen, können ebenfalls negative Effekte auf Pflanzen, Tiere und Menschen minimieren.

Allerdings scheitert die Umsetzung häufig an strukturellen Problemen: Forschung und Praxis arbeiten oft isoliert voneinander, sodass neueste wissenschaftliche Erkenntnisse nicht in der realen Beleuchtungsplanung ankommen. Um dem entgegenzuwirken, brauchen wir einen inter- und transdisziplinären Rahmen, der Akteurinnen und Akteure aus unterschiedlichsten Fachrichtungen zusammenbringt – von Ökologie, Chronobiologie und Physiologie über Soziologie, Architektur, Astronomie und Fernerkundung bis hin zu Beleuchtungsdesign und -technik. Nur wenn diese Disziplinen gemeinsam Lösungen entwickeln, können wir verbesserte Technologien, neue Bewertungsstandards und effektive Managementstrategien entwerfen, die sowohl den Anforderungen der biologischen Vielfalt als auch den Bedürfnissen urbaner Räume gerecht werden.

Offensichtlich hat ein Umdenken begonnen

Die ersten Schritte dazu hat der Gesetzgeber mit der Formulierung des Paragrafen 41a im Bundesnaturschutzgesetz zum »Schutz von Tieren und Pflanzen vor nachteiligen Auswirkungen von Beleuchtungen« unternommen. Offensichtlich hat hier ein Umdenken begonnen. Sobald die noch ausstehende Rechtsverordnung in Kraft tritt, verfügen wir über eine anlagenbezogene Schutzpflicht, um Vorgaben zur Beleuchtungsstärke, Abstrahlungsgeometrie, Leuchtdichte, Lichtfarbe, Lichtsteuerung und Konstruktion der Beleuchtung durchzusetzen. Ergänzend dazu bieten Schutzkonzepte für ökologische Dunkelzonen – bestehend aus Kernräumen, Korridoren und Pufferbereichen – vielversprechende Ansätze, mit denen sich Lichtverschmutzung gezielt begrenzen lässt. Diese Instrumente müssen nun zügig konkretisiert, gesetzlich verankert und mit klaren Mess- und Bewertungsgrundlagen versehen werden, um unserer Umwelt die Nacht zu erhalten.