Ergebnisse nächtlicher Befliegung zur Analyse der Lichtverschmutzung im Stadtgebiet

Dezernat, Dienststelle  
VIII/57/571 
 
Vorlagen-Nummer 13.03.2025 
 3329/2024 
Mitteilung 
öffentlicher Teil 
Gremium Datum 
Ausschuss Klima, Umwelt und Grün 20.03.2025 
 
Ergebnisse nächtlicher Befliegung zur Analyse der Lichtverschmutzung im Stadtgebiet 
Projekt CALEC (Characterization of Artificial Light Emissions of Cologne) 
 
Am Abend des 20. Dezember 2021 wurden durch Befliegung Luftbilder des Stadtge-
biets aufgenommen, um ein Bild der nächtlichen Beleuchtungssituation in Köln zu er-
halten. 
 
Die Ergebnisse bieten einen Maßstab für die Lichtemissionen von Köln am frühen 
Abend, an denen sowohl künftige Entwicklungen gemessen, als auch gezielt Maßnah-
men zur Reduzierung der Lichtverschmutzung abgeleitet werden können. 
 
Hintergrund 
 
Künstliche Beleuchtung ist Bestandteil einer urbanen Umgebung, verlängert sie für 
uns Menschen doch den nutzbaren Tag und vermittelt zudem ein Gefühl von Sicher-
heit. Laut Bundesamt für Naturschutz nimmt die Erhellung der Nachtlandschaften glo-
bal jährlich um 2 - 6 % zu. Für Großstädte wie Köln ist mit einer höheren Zahl zu rech-
nen. So nahm die Beleuchtung der Nachtlandschaft zwischen 2012 und 2016 bei-
spielsweise in Hamburg um 29 % zu. Die starke anthropogene Erhellung der Nacht 
hat, neben negativen Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen und dem Ver-
lust der Sichtbarkeit des Sternenhimmels, eine Reihe gravierender negativer Konse-
quenzen für die Tierwelt und damit auf die Biodiversität (u. a. Rückgang von Insekten, 
Fehlleitung von Vögeln, Verdrängung von Fledermäusen). Und somit auch auf unver-
zichtbare Ökosystemleistungen (z. B. Bestäubungs- und Abbauprozesse). Das Bun-
desumweltministerium und viele andere nennen die Lichtverschmutzung, neben der 
intensiven Landwirtschaft und der Lebensraumvernichtung, als Hauptursache für den 
Rückgang der Artenvielfalt. Da die Abwesenheit von Dunkelheit Lebensraum für viele 
Arten vollständig entwertet, ist die Eindämmung der Lichtverschmutzung also ein we-
sentlicher Aspekt beim Gebietsschutz, welchem bisher nicht ausreichend Aufmerk-
samkeit geboten wird. Um Lichtimmissionen zu reduzieren, ohne auf Sicherheit zu 
verzichten, kann die negative Wirkung des Lichts durch die Wahl des Lichtspektrums, 
der Lichtstärke, der Lichtpunkthöhe oder der Abstrahlgeometrie verringert werden. Auf 
redundante Lichtquellen sollte zudem gänzlich verzichtet werden.

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Um stadtweite Maßnahmen effektiv zu erarbeiten wurde im ersten Schritt eine belast-
bare Datengrundlage geschaffen. Das Umweltamt hat daher das Projekt CALEC 
(Characterization of Artificial Light Emissions of Cologne) zur Untersuchung des Istzu-
standes der nächtlichen Lichtemissionen im Raum Köln gefördert. Projektpartner wa-
ren das Geoforschungszentrum Potsdam sowie die Freie Universität Berlin. 
 
Für das Projekt wurden am Abend des 20. Dezember 2021 Luftbilder der Stadt Köln 
und der Umgebung in einer Flughöhe von etwa 3 km aufgenommen. Es wurden viele 
Tausende Bilder im ultravioletten- (UV), im sichtbaren (Rot, Grün, Blau (RGB)) und im 
Infrarotbereich (IR) aufgenommen. Ein großer Vorteil der Datenerfassung in diesen 
fünf spektralen Bändern besteht darin, dass die Art der Lichtquellen, zumeist Natrium-
dampf-Hochdrucklampen, Metallhalogenidlampen oder modernere LED-Lampen, 
identifiziert werden kann. Insbesondere Natriumdampf-Hochdrucklampen strahlen für 
Insekten und viele Vögel sehr problematisches ultraviolettes Licht ab. 
 
Anschließend wurde ein Programm zur automatischen Georeferenzierung der Bilder 
entwickelt. Anschließend konnten die Bilder zu aussagekräftigen und weiter nutzbaren 
Mosaiken zusammengeführt werden. Diese Mosaike können in Geografischen Infor-
mationssystemen (GIS) eingelesen und ausgewertet werden. So können z. B. sehr 
helle Lichtquellen oder Quellen mit einem hohem UV-Anteil identifiziert werden. Dies 
ermöglicht die Betreiber dieser erkannten Lichtquellen mit optimierungsbedarf zu kon-
taktieren und somit die Lichtverschmutzung im Raum Köln zu reduzieren. 
 
Des Weiteren wurde eine Analyse der Verhältnisse zwischen Lichtemissionen und 
Flächennutzung durchgeführt. Es wurde erkannt, dass Industrie- und Gewerbegebiete 
die Flächen darstellen, welche für den größten relativen Anteil der Lichtemissionen in 
Köln verantwortlich sind. So entfallen 36 % der Lichtemissionen dieser auf 10 % der 
Fläche im Raum Köln. Der nächstgrößere Beitrag kommt von Straßen- und Parkflä-
chen, wobei 23 % der Lichtemissionen dieser auf 13 % der Fläche im Raum Köln ent-
fallen.  
Den größten Beitrag im Verhältnis zur Fläche leistet der Kölner Flughafen. So sorgt er 
mit nur etwa 1,5 % der Fläche für 6 % der Lichtemissionen. Wohngebiete hingegen 
nehmen 15 % der Fläche Kölns ein und emittieren 12 % des Lichts. 
 
Insgesamt bieten die Ergebnisse also einen Maßstab für die Lichtemissionen von Köln 
am frühen Abend, an denen sowohl künftige Entwicklungen gemessen, als auch ge-
zielt Maßnahmen zur Reduzierung der Lichtverschmutzung abgeleitet werden können. 
 
Das gesamte Gutachten kann demnächst auf der Informationsseite Lichtverschmut-
zung der Stadt Köln heruntergeladen und eingesehen werden. 
 
Gez. Wolfgramm