Nutzung des Lichtreflexionswerts zur Umkehrung des städtischen Wärmeinseleffekts: Steuerung der Sonnenabsorption durch Farben und Beschichtungen

Neue Farben und Beschichtungen bieten einen höheren Lichtreflexionswert, der dazu beitragen kann, den Effekt der städtischen Hitzeinseln zu minimieren. Bildquelle: Flickr-Benutzer Mario

Extreme Temperaturen haben unser Land in den letzten Jahren heimgesucht, von extremen Hitzewellen bis hin zu Rekordfrösten und Schneefällen. Analysten behaupten, dass uns in diesem Jahr möglicherweise eine weitere Runde von Unwettern bevorsteht, aber wie lassen sich diese plötzlichen Klimaveränderungen erklären? Signifikante Temperaturveränderungen haben viel mit der Beziehung zwischen der Sonne und der natürlichen Wärmeabsorption der Erde zu tun. Der Lichtreflexionswert der vom Menschen geschaffenen Oberflächenstrukturen stört oft die Steuerung der Sonnenwärme durch die Erde, was zu erheblichen Temperaturschwankungen führt. Dieses Phänomen wird der städtische Wärmeinseleffekt genannt.

Hohe Luftschadstoffkonzentrationen in dicht besiedelten Gebieten werden oft für die Störung des Ozongleichgewichts verantwortlich gemacht, aber neue Studien bringen nun einige dieser Auswirkungen mit der Sonnenabsorption in Gebäuden und Dachmaterialien in Verbindung. Diese wird direkt durch den Lichtreflexionswert der Farben und Beschichtungen beeinflusst, mit denen diese Strukturen überzogen sind. In der Farben- und Beschichtungsindustrie gibt es neue Entwicklungen, die auf eine höhere Sonnenreflexion und die Fähigkeit abzielen, die Sonnenabsorption und den städtischen Wärmeinseleffekt umzukehren. Diese neuen Produkte revolutionieren die Branche durch die Möglichkeit, den Lichtreflexionswert mit spektrophotometrischer Technologie zu messen.

Ein kühlerer Farbton

Total Solar Reflectance (TSR) ist die "Menge der infraroten Strahlung, die von einer Oberfläche reflektiert wird, ausgedrückt in Prozent oder Dezimalzahlen". Ein höherer prozentualer TSR-Wert bedeutet einen höheren Lichtreflexionswert und eine bessere Reflexion der Sonnenwärme. Ungefähr 50 % der Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche absorbiert. Dunkle Oberflächen absorbieren in der Regel etwa 90 % und halten mehr Wärme zurück, während helle Oberflächen in der Regel nur 25 % absorbieren und viel kühler bleiben. Um den Lichtreflexionswert zu erhöhen und den städtischen Wärmeinsel-Effekt zu verringern, sollte jede Stadt mit strahlend weißen Pigmenten oder Emaillen gestrichen oder beschichtet werden. Dies ist jedoch weder praktisch noch für das Auge ansprechend.

Die gute Nachricht ist, dass jetzt Farben und Beschichtungen in dunkleren, natürlicheren und ansprechenderen Farbtönen entwickelt werden, die dennoch den gleichen Lichtreflexionswert aufweisen wie ihre helleren Gegenstücke. Diese neuere Technologie bietet eine erhebliche Verringerung der Absorption von Sonnenwärme, die sich auf das Klima und die Temperaturschwankungen in städtischen Gebieten auswirkt.

Neue Farben und Beschichtungen werden jetzt in dunkleren Farbtönen entwickelt, die den gleichen Lichtreflexionswert haben wie hellere Farbtöne, was eine größere Auswahl bei gleicher Wärmereflexionsfähigkeit ermöglicht. Bildquelle: Flickr-Benutzer brett jordan

Messung des Lichtreflexionsgrads

Die Farben- und Lackindustrie muss dem Lichtreflexionswert ihrer Produkte große Aufmerksamkeit schenken, um genaue Angaben über den Gesamtsonnenreflexionsgrad ihrer Produkte machen zu können. Der Lichtreflexionswert wird über das sichtbare Farbspektrum gemessen und kann sich bis in den nahen Infrarotbereich erstrecken, in dem die Sonnenabsorption stattfindet. Dieser Bereich liegt jenseits dessen, was das menschliche Auge allein erkennen kann, und erfordert den Einsatz geeigneter Farbmessgeräte.

Farben mit hohem Lichtreflexionswert bieten eine Lösung für den Umgang mit Sonnenwärme. Bildquelle: Flickr-Nutzer Nicki Varkevisser

Die Messung der Farbe selbst spielt eine wichtige Rolle für die Konsistenz und Qualität des Produkts und wird mit Begriffen wie Sättigung, Farbton und Helligkeit bezeichnet. Andererseits bezieht sich der Lichtreflexionswert sowohl auf die Farbe als auch auf das Aussehen der Produktprobe und verwendet geometrische Prinzipien, die sich auf zusätzliche Eigenschaften wie Glanz und/oder Schimmer beziehen. Spektralphotometer, die zur Messung dieser Merkmale eingesetzt werden, verwenden in der Regel vier Grundgeometrien:

• Diffuse d/8°-Kugel, einschließlich spiegelnder Reflexion
• Diffuse d/8°-Kugel, ohne spiegelnde Reflexion
• Gerichtet 45°/0° (spiegelnd ausgeschlossen)
• Gerichtet 0°/45° (spiegelnd ausgeschlossen)

Jedes dieser Messsysteme liefert genaue und quantitative Informationen zur Bestimmung des Lichtreflexionswerts und der Farbabstimmung der Probe. Die Wahl des richtigen Messgeräts hängt von der Beschaffenheit, der Konsistenz und der Art der zu messenden Probe ab. HunterLab ist auf eine Vielzahl von Spektralphotometern und kolorimetrischen Optionen spezialisiert, die für Farben und Beschichtungen geeignet sind. Wir arbeiten mit unseren Kunden zusammen, um den Anforderungen der Branche und der Technologie gerecht zu werden. Für weitere Informationen darüber, welche Messgeräte für Sie geeignet sind, kontaktieren Sie HunterLab noch heute.