Wissen – Sonnenstrahlung + Funktion einer Sonnenschutzfolie

Wissen Sonnenschutzfolie – Funktion bei Sonnenstrahlung

Sonnenschutzfolie reduziert die Sonnenstrahlung

Die Sonnenstrahlung, die für unsere Betrachtung im Zusammenhang mit dem Einsatz von Sonnenschutzfolien beim Sonnenschutz relevant ist, erreicht die Erde in unterschiedlicher Intensität.

Im Menüpunkt > Sonnenstrahlung + Licht + Glas < wird kurz der Verbrennungsprozess der Sonne erläutert. Die aus dem Prozess resultierenden elektromagnetischen Wellen erreichen uns nach ca. 8 Minuten mit Lichtgeschwindigkeit (ca. 300.000 km/Sek.) hier auf der Erde.

Diese Strahlung ist für unseren Planeten überlebenswichtig und setzt sich wie folgt zusammen:

Wissen: Sonnenstrahlung – Sonnenschutz

Spektrale Energieverteilung der elektromagnetischen Sonnenstrahlung

Zusammensetzung der relevanten Sonnenstrahlung:

UV – Strahlung (280-380nm): ca. 3%

Sichtbare Strahlung (380-750nm): ca. 46%

Infrarot – Strahlung (750-2.500nm): ca. 51%

Sowohl die UV- als auch die IR-Strahlung der Sonne sind beim Einsatz von Scheibenglas zur Tageslichtversorgung eines Gebäudes nicht nötig. Da normales Glas allerdings auch für diese Strahlungsbereiche fast durchlässig ist, tragen beide Spektren bei Sonnenschein nicht unerheblich mit einem Anteil von über 50% zur Aufheizung der Räume mit bei. Ein Sonnenschutz mit Sonnenschutzfolien kann bei übermäßiger Erwärmung für Abhilfe sorgen.

Transmission – Reflektion – Absorption

Wichtige Größen bei der richtigen Auswahl einer Sonnenschutzfolie

Moderne Sonnenschutzgläser werden bereits werkseitig mit einer speziellen Beschichtung für den Sonnenschutz ausgestattet. Diese Beschichtung weist im Wellenbereich der sichtbaren Strahlung eine hohe Transmission  (Durchlässigkeit) auf. Die dahinter befindlichen Räume werden mit Tageslicht versorgt. Für Wellenlängen der UV- und der IR-Strahlung hingegen wirken diese Beschichtungen reflektierend bzw. absorbierend.

Genau diesen Effekt kann man auch für den nachträglichen Sonnenschutz mit speziellen Sonnenschutzfolien bei vorhandenen Scheiben erreichen. Sie sind für das sichtbare Licht durchlässig (hohe Transmission). IR- und UV- Licht wird jedoch am Fenster reflektiert bzw. absorbiert.

Scheibe ohne Sonnenschutzfolie

Scheibe mit Sonnenschutzfolie

Strahlungs-absorbtionsgrad

sek. Wärme-abgabe außen

sek. Wärme-abgabe innen

Strahlungstrans-missionsgrad

Strahlungsrefle-ktionsgrad

Lichttrans-missionsgrad

Licht-rflektionsgrad

Licht-absorbtionsgrad

Der Strahlungsabsorptionsgrad bezieht sich beim Sonnenschutz auf den Strahlungsanteil, der von der Glasscheibe aufgenommen wird. In dem Zusammenhang wird die Scheibe erwärmt. Das führt zur sekundären Wärmeabgabe nach außen und innen. Der Strahlungstransmissionsgrad beschreibt den Energieanteil, welcher als direkte Sonnenstrahlung durch die Scheiben hindurch gelangt und keinerlei positiven Einfluss auf den Sonnenschutz hat. Der Strahlungsreflektionsgrad definiert den Anteil der Strahlung, die an den Scheiben gespiegelt also reflektiert wird.

Summe aus Transmission +  Reflektion + Absorption = 100% Strahlungsenergie

Sichtbares Licht (Wellenlänge 380-750nm) = Tageslicht – Relevanz bei Sonnenschutzfolien

Die Betrachtung oben gilt dem gesamten Spektrum der Sonnenstrahlung. Es macht Sinn noch eine Differenzierung hinsichtlich des sichtbaren Spektrums vorzunehmen. Der interessanteste Wert dabei ist der Lichttransmissionsgrad. Er gibt an, welcher Anteil der für uns sichtbaren Sonnenstrahlung durch die Scheiben hindurch gelangt.

Eine gute Tageslichtversorgung braucht einen hohen Transmissionswert. Bei einer Standard-Isolierverglasung beträgt er ca. 60-80%. Der Lichtreflektionsgrad ist der Spiegeleffekt, den jeder selbst wahrnehmen kann. Je höher sein Wert, desto besser kann jeder sein Spiegelbild an der Scheibe sehen. Der Lichtabsorptionsgrad weist den Energiegehalt aus, der die Scheibe erwärmt.

Sonnenschutz beim Schaufenster – Spiegelung unerwünscht!

Schaufenster – ohne störende Spiegelung

Bei einer Schaufensterfront ist eine hohe Lichtreflektion (Spiegeleffekt) ungünstig und nicht gewünscht. Eine nachträgliche Beschichtung von Schaufenstern mit getönten Sonnenschutzfolien, die einen Spiegeleffekt haben, sollten Sie vermeiden.

Die im Schaufenster ausgelegte Ware würden potentielle Kunden bei Tageslicht von außen nicht gut sehen können. s. Menüpunkt: > Schaufensterfolie <

Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) im Zusammenhang mit Sonnenschutzfolien

Die physikalische Kenngröße für den sommerlichen Hitzeschutz wird als  Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) definiert. Das „g“ steht für die Gesamtenergiedurchlässigkeit einer Verglasung im Wellenlängenbereich von 300 – 2.500nm.

Der g-Wert resultiert aus der Strahlungstransmission und der sekundären Wärmeabgabe nach innen. Die Wertangabe liegt in einer Spanne zwischen 0 – 1 oder 0 – 100%.

Typische g-Werte einer Fensterverglasung:

• Einfachglas g-Wert 0,83
• Doppelscheibe ohne Gasfüllung g-Wert 0,75
• 2-Scheiben-Isolierglas g-Wert 0,65

g-Wert 0,65 bedeutet, dass bei Sonnenschein auf die Scheiben 65% der gesamten Sonnenenergie in ein Gebäude eindringen. Aufgrund der Transformation aus kurzwelliger in langwellige IR-Strahlung ist der Treibhauseffekt perfekt. s. Beitrag: > Sonnenstrahlung + Licht + Glas <

Bei klarem Himmel beträgt die solare Leistung mind. 1.000 W/m². Davon 65% sind 650 W pro m² Fensterglas (!) Durch eine Fassade mit 100 m² Fensterfläche erfolgt somit bei einer Sonnenscheindauer von 5 Stunden ein Wärmeeintrag von 325 kWh ins Gebäude. Dieser Fall ist nicht selten. Hinter den Scheiben wird es sehr schnell warm.

Im Winter und im Frühjahr mag es noch willkommen sein, denn bei zu viel des Guten kann man durch entsprechendes Lüften für Entlastung sorgen. Doch im Sommer bei einer hohen Außentemperatur wird das Lüften keine Entlastung mehr bringen.