Kühlende Hausfassade manipuliert die Wärmestrahlung mit großem Effekt

Eine Forschungsgruppe der Princeton University hat sich mit der Hauptursache sich erwärmender Hausdächer und -fassaden befasst. Nicht unbedingt ein ganz neues Thema, zudem es auch recht betagte Lösungsansätze gibt. Häuser komplett zu weißen, um Wärme abzustrahlen, hat sich schon vor Jahrhunderten durchgesetzt.

Es erscheint auch logisch, dass dies effektiv ist. Allerdings liegt Wärmestrahlung außerhalb des sichtbaren Bereichs im Infraroten. Das infrarote Licht lässt sich spüren, in Form der Wärme der Sonnenstrahlen oder eben von einer Infrarotheizung. Von Fassadenfarben ist dieses Licht nur zu Teilen beeindruckt, auch wenn helle Fläche häufig auch nicht sichtbares Licht besser reflektieren.

Hinzu kommt, dass die Forschenden feststellen konnten, dass sich die Erwärmung des Daches sowie die Abstrahlung anders verhalten als an den Seiten. Das Dach blickt typischerweise nur in Richtung Himmel. Fassaden und Wände werden auch durch Abstrahleffekte vom Boden und umstehenden Häusern erwärmt. 

Die Wärme wieder ins All leiten

Anders als bei Dächern strahlt die gespeicherte Wärme jedoch kaum noch oben ab. Und genau dies soll sich nun ändern lassen, indem die Wärmestrahlung der Fassaden nur noch auf einen kleinen Bereich des infraroten Lichts begrenzt wird.

Statt in der Bandbreite von 2,5 bis 40 Mikrometer Wellenlänge gelingt die Abstrahlung zurück in den Weltraum lediglich bei 8 bis 13 Mikrometern, was nur knapp 13 Prozent des gesamten Spektrums entspricht. Das übrige Licht und dessen Wärmeenergie verteilen sich zwischen Boden und Hauswänden, heizen Häuser und Städten auf. Sichtbaren Licht hat übrigens eine Wellenlänge von 0,4 bis 0,8 Mikrometer.

Noch erstaunlicher als die Erkenntnis, dass nur ein schmaler Streifen ideal geeignet ist, um die Wärme besser abzustrahlen, gestaltete sich die Suche nach dem richtigen Material. So strahlt zum Beispiel Polypropylen (PP) ziemlich exakt in dem gewünschten Frequenzband Wärme ab. Der Kunststoff findet sich vom Joghurtbecher bis zu Babytrinkflasche oder als Kabelummantelungen fast überall. 

Deutliche Temperaturunterschiede festgestellt

In den Experimenten konnten anschließend Temperaturunterschiede von mehreren Grad gemessen werden, schlicht durch den Einsatz eines weitverbreiteten Kunststoffs und die Tatsache, dass die von ihm reflektierte Wärme sehr gut Richtung Himmel abgestrahlt werden kann. Zudem wird auch die Wärmestrahlung von innen abgeblockt, sodass im Winter zumindest ein paar Zehntel Grad gewonnen werden können.

Bemerkenswert ist vor allem der rein passive Einsatz eines preiswerten und in großen Mengen verfügbaren Materials. Laut der Studie ist der erzeugte Effekt vergleichbar mit dem Unterschied zwischen einem dunklen und einem weiß gestrichenen Dach - jetzt aber auch an den Fassaden.