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Neue Farbe kann Gebäude kühlen und Energiekosten senken
Gegen die Hitze: Eine neuartige weiße Farbe soll Sonnenlicht fast vollständig reflektieren und zugleich Wärme in Richtung Weltraum abgeben. In einem 28-tägigen Freilandversuch blieben kleine Testflächen nach Angaben der Entwickler unter der Umgebungstemperatur. Ob das Verfahren auch in echten Gebäuden die Raumtemperatur und die Stromrechnung spürbar senkt, ist noch nicht untersucht.
Tampa (U.S.A.). Dächer stehen im Sommer oft stundenlang in der prallen Sonne. Dabei heizen sich ihre Oberflächen auf und geben einen Teil der Wärme an das Gebäude darunter weiter. Helle Dachanstriche können diesen Effekt abmildern, weil sie mehr Sonnenlicht zurückwerfen als dunkle Materialien.
Doch selbst eine stark reflektierende Oberfläche wird nicht zwangsläufig kälter als die umgebende Luft. Dazu muss sie zusätzlich eigene Wärme als Infrarotstrahlung abgeben können. Diese sogenannte passive Strahlungskühlung nutzt ein Wellenlängenfenster der Atmosphäre, durch das ein Teil der Wärmestrahlung ins All entweichen kann.
An der University of South Florida (USF) haben Forscher um Prof. Yogi Goswami einen weißen Anstrich entwickelt, der beide Effekte verbinden soll. Nach Angaben der Universität reflektiert die Farbe bis zu 98 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung. Zugleich ist sie darauf ausgelegt, Wärme in jenen Infrarotbereichen abzustrahlen, für die die Atmosphäre besonders durchlässig ist.
Das Ziel ist eine Kühlung auch am Tag, ohne dass die beschichtete Oberfläche dafür Strom benötigt. Anders als gewöhnliche helle Dachfarben soll der neue Anstrich somit nicht nur eine Aufheizung abschwächen, sondern die Oberflächentemperatur unter die Lufttemperatur drücken. Die Universität beschreibt die verwendeten Stoffe als natürliche Materialien, ohne in ihrer aktuellen Mitteilung eine genaue Rezeptur anzugeben.
Um die Kühlwirkung zu testen, verglichen die Forscher in Tampa drei kleine, gleichartig aufgebaute Proben. Sie bestanden aus einer isolierenden Unterlage und einer Aluminiumfolie. Eine Probe erhielt den neuen Anstrich, eine zweite eine handelsübliche kühle Dachbeschichtung, während die dritte unbeschichtet blieb.
Über 28 Tage wurden die Oberflächentemperaturen jeweils zwischen 10 und 17 Uhr erfasst. Die neu beschichtete Probe erreichte dabei nach Angaben der Universität die niedrigsten Temperaturen. Der größte gemeldete Unterschied zur umgebenden Luft betrug 13,5 Grad Fahrenheit, was einer Abkühlung um rund 7,5 Grad Celsius entspricht.
Dieser Spitzenwert ist jedoch kein Durchschnitt für den gesamten Messzeitraum. Der Versuch belegt zunächst nur das Verhalten kleiner Testkörper unter den untersuchten Bedingungen. Wie sich eine komplette Dachfläche, ein darunterliegender Raum oder ein ganzes Gebäude verhalten würde, lässt sich daraus noch nicht unmittelbar ablesen.
Langfristig könnte die Beschichtung Klimaanlagen entlasten, weil Dächer dann weniger Wärme in Gebäude eintragen. Goswami hält sogar eine Halbierung der Energiekosten für erreichbar, hat diese Einsparung mit dem beschriebenen Freilandtest aber nicht gemessen. Dafür wären Untersuchungen an tatsächlich genutzten Gebäuden und deren Energieverbrauch nötig.
„Mit dieser Farbe dürften sich Energiekosten leicht halbieren lassen. Das wäre für den Energieverbrauch in den USA und weltweit ein großer Gewinn“, sagt Prof. Yogi Goswami.