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Das Rad wird neu erfunden: Wärmereflektierende Beschichtungen

im Bereich Farben. Nachlesen können Sie das bei FARBEUNDLACK. Das hier vorgestellte neu erfundene Rad hat nur ein paar Nachteile: es ist eckig statt rund und daher holpert es ein wenig. Wieso? Das sehen Sie, wenn wir zum Bericht kommen. Aktuelle Daten würden zeigen, dass Dachbeschichtungen die Infrarotstrahlung reflektierten, wodurch man viel Energie und Geld sparen könne, da die Klimaanlage oft ausgeschaltet bleiben könne. Der Effekt sei aber – Achtung! – abhängig von einigen Rahmenbedingungen. Oha. Eine Rahmenbedingung könnte sein, welches Unternehmen mit der frohen Botschaft auf den Markt kommt, ungeachtet dessen, ob bzw. dass es solche Produkte bereits gibt.

In südlichen Breitengraden sollen IR-reflektierende Beschichtungen erhebliche Einsparungen mit sich bringen können, da die Klimaanlage oft der größte Energieverbraucher im Gebäudesektor sei. So sollen Energiekosten minimiert und der Klimawandel effektiv gebremst werden können. Als Beleg wird ein „Beispielgebäude in Barcelona“ genannt. Hier soll der Heizbedarf messbar angestiegen sein, jedoch soll die Einsparung bei Kühlung als „Ergebnisse der modellierten Temperaturabsenkung“ 19 % Einsparung möglich machen. In anderen Klimaregionen wie Dubai sollen sogar über 19 % Energieeinsparung durch die funktionelle Beschichtung möglich sein. Wieso, fragen Sie sich? „schließlich wird hier fast nie geheizt, aber fast ganzjährig Klimatisiert“, aha.

Nachlesen können Sie diese fachjournalistische Kostbarkeit im Artikel „Wärmereflektierende Beschichtungen: Kühl und komfortabel“ (Donnerstag, 04. Mai 2017, Vincentz Network GmbH & Co. KG: Die Vincentz Network GmbH & Co. KG, früher Vincentz-Verlag, ist ein Fachverlag für die Branchen Altenhilfe, Lackindustrie, Karosseriebau, technischer Handel und Holzwerker.). Hier der Link.

Interessant wird es, wenn die Autoren am 10.05. die Daten und Ergebnisse im Livestream FARBEUNDLACK vorstellen. Bis dahin sei zu empfehlen, sich mit den Grundlagen vertraut zu machen, auch den Autoren. Mit einer nur IR reflektierendne Farbe werden Sie weder in Dubai noch in Barcelona viel Freude haben. Der Energieeintrag kommt von der Solarstrahlung, deren Spektrum vom UV bis zum MIR reicht (SOL = UV + VIS + MIR). Der Energieeintrag (sprich: Wärme) hängt von der Intensität und dem Umfang der Strahlung ab, das Maximum liegt im VIS (Sonnenlicht genannt, vis = visible = sichtbare Strahlung) und die Kurve nimmt nach links (UV) und rechts (MIR) ab.

Will man die Kühllasten reduzieren, muss man eine Beschichtung aufbringen, die ein gutes Reflexionsvermögen im SOL besitzt. Wir kennen die neudeutschen Schlagworte aus diesem Bereich: Cool Roof, Coll Wall, Cool Cities, Heat Island Reduction. Die genormten Kennwerte hierfür sind die TSR (totale Solar-Reflexion) und der SRI (Solarer Reflexions-Index, hier fließt das Emissionsverhalten im IR mit ein). So wurden für Climate Active Paint der SICC GmbH aus Berlin Werte gemessen, die Maßstäbe setzen: TSR = 0,91 und SRI = 111. Im 34-seitigen „Climate Active Paint Reflection Compendium“ sind neben dem Stand von Wissenschaft und Technik die empirischen (aus der Praxis = echte Werte) und wissenschaftlichen Laborergebnisse zusammengefasst.

Wenn die Dach- oder Fassadenbeschichtung sehr gut IR reflektiert, hilft das z.B. in Dubai oder Malaysia nicht weiter. Mit einer TSR = 0,93 und einem SRI = 111 wie bei Climate Active Paint erreicht man mit Sicherheit den Cool Roof Effect, wie zahlreiche Beispiele aus heißen Regionen belegen. Wie gut das Emissionsverhalten im IR ist, ist tagsüber zu vernachlässigen, wie die Relation des Energieeintrages von Sonnenlicht zum Energieverlust durch IR Emission deutlich zeigt. Das T-hoch-4-Gesetz ist der simple Grund hierfür. Das durch die Sonne erhitzte Dach kann nur einen Bruchteil der im SOL  eingestrahlten Energie im IR abstrahlen, dieser Abkühleffekt setzt erst nach Sonnenuntergang ein.

Zum Abschluss noch ein kleines Gedankenexperiment für die Fachautoren: wenn die IR Reflexion hoch ist, dann ist die Absorption gering, weil A + R = 1. Da es ein relativ kleiner Ausschnitt aus dem elektromagnetischen Spektrum ist (MIR = mittleres Infrarot) kann man aufgrund der geringen Temperaturspreizung A = E ansetzen, wodurch auch R + E = 1 gilt. Bedeutet das, dass IR reflektierende Flächen zwar IR Strahlung aus der Umgebung reflektieren (die dann nicht absorbiert, also aufgenommen wird), aber gleichzeitig nur wenig emittieren (A = E unter den vorgenannten Rahmenbedingungen) und somit die Sonnenhitze im Haus halten?

Wunderwelt der Strahlungsphysik. Das kann noch unterhaltsam werden. Interessant wird zudem, wer als Erfinder des Rades geehrt wird. Man darf vermuten, einer von den großen Farbherstellern, die jahrelang contra kleinem Farbhersteller agierten und agitierten („das geht doch gar nicht“) und nun etwas aus der Wundertüte ziehen. Wer sich für Hitzeschutz u.a. durch ClimateActivePaint interessiert, wird hier fündig. Das gibt es schon ein paar Jahre und funktioniert sehr gut, wie Erfahrungen aus Asien zeigen – auch wenn FARBEUNDLACK noch nicht darüber berichtet hat.

IR Reflexion ist aber auch ein interessantes Gebiet, für die Effekte gibt es nach jahrelanger Forschung und Entwicklung erstaunliche Ergebnisse auch im winterlichen Wärmeschutz (trotz des „das geht doch gar nicht“). Der Clou: wenn man mal eben nicht mit Pigmenten herumexperimentiert, sondern Keramikhohlkügelchen einmischt, kann man die IR Reflexion im Inneren der Membran durch Backscattering stattfinden lassen. Innenfarbe: IR Reflexion in den Raum zurück = mehr Behaglichkeit = reduzierter Energieabfluss = Energieeinsparung. Außenfarbe: IR Reflexion in der Membran = verringerte Wärmeabstrahlung = geringerer Heizenergiebedarf.

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  1. E. Müller
    12.05.2017 um 09:09

    Verkauft doch die Superfarbe an die Bundesregierung als „gehärtete Aussenwand“ gegen atomare, biologische und chemische Kampfmittel.
    Das Volk darf derweil in gedämmten Styroporkrematorien auf’s Ende warten.
    Wer stirbt am besten?
    https://deutsche-wirtschafts-nachrichten.de/2017/05/12/bundesregierung-bereitet-gebaeude-schutz-gegen-nukleare-angriffe-vor/

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  2. 08.05.2017 um 10:57

    Klasse! Das ist eine super „Kurzform“ für das 34-seitige „Climate Active Paint Reflection Compendium“.

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