SONNE UND LICHT
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SONNE UND LICHT
Einleitung
Die Sonne liefert kostenlos mehr Energie auf die Erdoberfläche, als die Menschheit jemals verbrauchen kann. In nur einer Stunde schickt sie uns einen Energiebetrag, der dem Jahresbedarf der gesamten Weltbevölkerung entspricht. Nur etwa 0,1 % davon werden durch Photosynthese in Form von Biomasse in Pflanzen gespeichert. Sonnenlicht ist essentiell für die Gesundheit des Menschen. Im Winter trägt die Sonne mit ihrer Einstrahlung über transparente Fenster- und Fassadenflächen zur Raumheizung bei.
Nicht zuletzt durch die immer größeren Glasflächenanteile der modernen Architektur ist jedoch die sommerliche Überhitzung von Gebäuden auch in unseren Breitengraden zum Thema geworden. Zu hohe Raumtemperaturen bringen uns aus der Komfortzone, in zu warmen Büroräumen lässt die Leistungsfähigkeit rapide nach. Während der sommerlichen Hitzeperioden laufen in Fahrzeugen, Objektbauten und zunehmend auch in privaten Gebäuden die Klimaanlagen auf Hochtouren. Die hohen Energieverbräuche der Klimaanlagen bei vergleichsweise schlechten Wirkungsgraden befeuern den Klimawandel weiter. Dieser wiederum ist Ursache für immer häufigere Hitzeperioden im Sommer und zunehmend heftigere Wetterereignisse – ein Teufelskreis. Da die Sonne tagsüber auch für kostenlose Beleuchtung sorgt, darf sie zum Schutz vor Überhitzung nicht einfach ausgeblendet werden. Sonst wäre tagsüber künstliche Beleuchtung notwendig, was ebenfalls aus Gründen der Energieeffizienz unerwünscht ist.
Klimagerechtes Bauen erfordert deshalb Kenntnis der Wechselwirkungen von Sonneneinstrahlung und Glas. Mit ihrer selektiven Verschattung leisten Sonnenschutzgläser einen wichtigen Beitrag zum sommerlichen Wärmeschutz.
Dieses Kapitel behandelt die strahlungstechnischen Grundlagen zu den Themen Sonnenschutz und sommerlicher Wärmeschutz und erläutert die wichtigsten sonnenschutztechnischen Kenngrößen.
*Der griechische Buchstabe Lambda wird sowohl für die Wärmeleitfähigkeit als auch für die Wellenlänge als Symbol verwendet.
Sonnenspektrum und elektromagnetische Strahlung
Elektromagnetische Wellen sind sich ausbreitende Schwingungen von elektrischen und magnetischen Feldern, die Schwingung erfolgt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (Transversalwellen*). Zu ihrer Fortbewegung benötigen elektromagnetische Wellen kein Medium, sie durchdringen auch ein Vakuum.
Darstellung einer elektromagnetischen Welle
Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung wird nach Wellenlängen unterteilt. Das sichtbare Licht umfasst dabei nur einen winzigen Bereich aus dem Gesamtspektrum. Für den Rest des elektromagnetischen Spektrums ist das menschliche Auge blind, zu seiner Erforschung benötigt der Mensch Sensoren und Hilfsmittel.
*) Anmerkung: Im Gegensatz zur transversal (quer) schwingenden elektromagnetischen Strahlung schwingt Schall in Luft längs, in Ausbreitungsrichtung (Longitudinalwelle). Außerdem benötigen Schallwellen zur Ausbreitung ein Medium (siehe Kapitel Schall).
Das elektromagnetische Spektrum, unterteilt nach Wellenlängenbereichen
Infrarot-Strahlung (IR) ist für den Menschen unsichtbar. Ihr Wellenlängenbereich geht von 780 nm (nahes Infrarot) bis 0,1 mm (fernes Infrarot). IR-Strahlung durchdringt Dunst und Nebel besser als sichtbares Licht. Deshalb kann man mit infrarotempfindlichen Filmen auch dann fotografieren, wenn „die Sicht fehlt“. Thermografie-Aufnahmen mit einer Infrarotkamera machen Wärmeverluste an Gebäuden sichtbar.
Licht bezeichnet den für Menschen sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums zwischen ca. 380 und 780 nm. Die Farbe wird von der Wellenlänge bestimmt. Die Grenzen zu IR und UV sind nicht scharf, die Empfindlichkeit des menschlichen Auges nimmt im Randbereich allmählich ab.
Der Mensch kann im Bereich der ultra-violetten Strahlung (UV) nicht sehen, aber einige Tiere, insbesondere Insekten, sehen auch im UV-Bereich. Manche für uns unscheinbare weiße Blüten sind für Insekten sehr attraktiv. UV-Strahlung ist kurzwelliger und energiegeladener als Licht. Der Wellenlängenbereich geht von 380 bis 1 nm und wird in UV-A, der direkt an den sichtbaren Bereich angrenzt, UV-B und UV-C unterteilt.
Strahlung unterhalb 200 nm, wie die Röntgen- und die Gammastrahlung, ist so energiegeladen, dass sie Elektronen aus Atomen oder Molekülen lösen kann. Sie ist ionisierend und deshalb für den Menschen und andere Organismen gefährlich. Glücklicherweise schirmt die Erdatmosphäre alle Sonnenstrahlung unterhalb von 300 nm Wellenlänge ab.
Das Spektrum der auf die Erde auftreffenden Sonnenstrahlung reicht von UV über sichtbar bis zum mittleren Infrarot, von ca. 300 bis 2500 nm. Dabei wird das komplette Strahlungsangebot der Sonne auf dem Weg durch die Erdatmosphäre durch Absorption und Streuung reduziert. Es muss deshalb zwischen der extraterrestrischen Sonnenstrahlung (außerhalb der Erdatmosphäre) und der Einstrahlung an der Erdoberfläche unterschieden werden.
Die Strahlungsleistung, die auf die Erdoberfläche auftrifft, ist vor allem vom Sonnenstand abhängig, d. h. von der Jahreszeit und der Tageszeit. An klaren Sommertagen erreichen die Sonnenstrahlen in Deutschland um die Mittagszeit eine Strahlungsleistung von bis zu 1000 W/m2. Um die Zeit der Wintersonnwende Ende Dezember beträgt die Strahlungsleistung bei trübem Wetter nur etwa ein Fünftel davon.
Intensität der Sonnenstrahlung im erdnahen Weltraum und an der Erdoberfläche im Vergleich zur Emission eines idealen Schwarzen Körpers* bei einer Temperatur von 5900 K
Zur Gesamtstrahlungsleistung der Sonne an der Erdoberfläche (Meereshöhe) trägt das sichtbare Licht ca. 52 % bei, die Infrarotstrahlung ca. 42 %, wobei nur noch 1 % der Gesamtstrahlung im fernen Infrarot größer 2500 nm liegt. Die UV-Strahlung liefert mit ca. 6 % zwar einen vergleichsweise kleinen Anteil, ist aber insbesondere mit dem UV-B-Anteil an der Haut sehr wirksam und kann Sonnenbrand erzeugen. Der UV-A-Anteil schädigt tiefere Hautschichten, er verursacht Hautalterung und Faltenbildung.
Das menschliche Auge ist genau in dem Bereich am empfindlichsten, in dem die größte Strahlungsintensität der Sonne auf der Erdoberfläche auftrifft.
(Quelle: Wikimedia Commons)
*) Anmerkung: Der ideale Wärmestrahler ist der theoretische „schwarze Körper“. Er absorbiert und emittiert die maximal mögliche Strahlung, sein Emissionsvermögen beträgt 1. Bei typischen Umgebungstemperaturen liegt das Maximum seiner Abstrahlung im langwelligen Infrarotbereich (fernes Infrarot). Deshalb wird Wärmestrahlung umgangssprachlich mit Infrarotstrahlung gleichgesetzt. Je wärmer der Körper ist, umso mehr verschiebt sich sein Maximum jedoch in Richtung sichtbares Licht.
Strahlung und Glas
Es kann als „glückliche Fügung“ bezeichnet werden, dass sich der gesamte Wellenlängenbereich der Sonnenstrahlung größtenteils mit dem Durchlässigkeitsbereich von Glas deckt. Wie sich Sonnenstrahlung beim Auftreffen auf Glas verhält, ist allerdings von der Wellenlänge abhängig. Vor allem am kurzwelligen Ende des Spektrums wird die Durchlässigkeit von der Glasart bestimmt.
Die für Bau und Automotive überwiegend verwendeten Kalk-Natron-Silikatgläser sind sowohl für Wellenlängen kleiner 320 nm als auch im mittleren bis fernen Infrarotbereich größer ca. 2500 nm nicht durchlässig. Diese wellenlängenabhängige Durchlässigkeit von Glas ist verantwortlich für den Treibhauseffekt: Die Sonnenenergie, die auf der Erdoberfläche ankommt, gelangt durch unbeschichtetes Glas zum größten Teil hindurch ins Rauminnere. Wände, Böden und Einrichtungsgegenstände im Raum werden durch Absorbieren der Strahlung erwärmt. Sie senden die aufgenommene Energie als Wärmestrahlung wieder aus (Emission). Bei „normalen“ Temperaturen liegt das Maximum dieser Wärmestrahlung im fernen Infrarot. Dafür ist Glas aber nicht durchlässig, die Wärmestrahlung wird absorbiert bzw. in den Raum zurückreflektiert. Die Energie bleibt im Innern, der Raum wird deshalb zunehmend wärmer.
Der Effekt wird deshalb Treibhauseffekt genannt, weil er im Gartenbau in Gewächshäusern genutzt wird: Die durch ein Glashaus einfallende Sonne erwärmt den dunklen Boden. Die vom Boden emittierte Wärmestrahlung kommt durch das Glas nicht mehr hinaus, erwärmt die Luft und fördert so das Pflanzenwachstum, wenn es draußen dafür noch zu kalt wäre.
Trifft Sonnenstrahlung auf eine transparente Glasoberfläche, wird ein Teil der einfallenden Strahlung zurückgeworfen (Reflexion), ein Teil von der Materie aufgenommen (Absorption) und ein Teil geht hindurch (Transmission). Das gilt für das sichtbare Licht ebenso wie für das gesamte eingestrahlte Sonnenspektrum. Allerdings sind die jeweiligen Anteile in den Spektralbereichen nicht immer gleich groß. Da Energie nicht verlorengehen kann, muss die Summe aller reflektierten, absorbierten und transmittierten Strahlung immer gleich der Einstrahlung bleiben.
Reflexionsgrad ρ, Absorptionsgrad α und Transmissionsgrad τ ergeben zusammen immer 1.
Wie in Kapitel 3.3.2 zum schwarzen Körper angemerkt, senden Gegenstände, die Strahlung absorbieren, selbst wieder Wärmestrahlung aus (Emission). Glasscheiben strahlen die absorbierte Sonnenenergie als so genannte sekundäre Wärmeabgabe zur Raumseite (qi, i = innen) und nach draußen (qa, a = außen) wieder ab.
Die drei Effekte beim Auftreffen von Sonnenstrahlung auf Glas
* Index e = energy, Index v = visible. Für die sekundäre Wärmeabgabe q nach draußen wird häufig ebenfalls der Index e verwendet, wobei hier e = external bedeutet. Zur Vermeidung von Verwirrung wird die sekundäre Wärmeabgabe q nach draußen in diesem Kapitel mit dem Index a bezeichnet. Bei den für Glaskennwerte teilweise benutzten Alternativbezeichnungen bedeutet S = Strahlung (SR = Strahlungsreflexion, SA = Strahlungsabsorption und ST = Strahlungstransmission) und L = Licht mit den Anteilen LR, LA und LT.
Beim Reflexionsgrad ρ = 1 (α = 0 und τ = 0): wird alle Strahlung reflektiert (idealer Spiegel).
Beim Transmissionsgrad τ = 1 (ρ = 0 und α = 0) wäre der Gegenstand vollkommen transparent.
Beim Absorptionsgrad α = 1 (ρ = 0 und τ = 0) wird alle Strahlung absorbiert (so genannter schwarzer Körper).
Bei der Angabe von strahlungsphysikalischen Kennwerten für Verglasungen (siehe auch nachfolgendes Kapitel Strahlungstechnische Kennwerte von Glas) wird zwischen Werten für das gesamte Sonnenenergiespektrum und Angaben für den Teilbereich des sichtbaren Lichts unterschieden:
Durch Maßnahmen am Glas können die drei Anteile (Reflexion, Absorption und Transmission) gezielt beeinflusst werden. Verändert man einen Anteil, hat das Einfluss auf die beiden anderen. Ein Anteil kann deshalb auch immer durch Beeinflussung der beiden anderen Anteile erhöht oder reduziert werden.
Möglichkeiten zur Beeinflussung der strahlungsphysikalischen Eigenschaften von Glas
Strahlungstechnische Kennwerte von Glas
Die lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen für Gebäude werden nach den Vorgaben der Norm DIN EN 410 bestimmt und dienen als Grundlage für licht-, heizungs- und klimatechnische Berechnungen.
Neben dem Ug-Wert als Maß für die Wärmedämmung ist der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der wichtigste Kennwert einer Verglasung. Er wird zur Berechnung der Energiebilanz von Gebäuden benötigt und gibt an, welcher Anteil der gesamten auftreffenden Sonnenenergie ins Rauminnere gelangt. Der g-Wert setzt sich aus zwei Teilen zusammen: aus der direkten Strahlungstransmission (τe) und der sekundären Wärmeabgabe nach innen (qi).
Er liegt zwischen 0 und 1. Ein g-Wert von 1 entspricht einem Energiedurchlass von 100 %. Unbeschichtetes Einfachglas hat einen g-Wert von ca. 0,85, d. h. 85 % der eingestrahlten Energie kommt auf direktem und indirektem Weg ins Rauminnere, der Rest wird reflektiert bzw. absorbiert. Für Sonnenschutzzwecke sollte der g-Wert möglichst niedrig, für solare Gewinne im Winter jedoch möglichst hoch sein.
Der Lichttransmissionsgrad TV (auch LT- Wert) gibt an, wieviel Prozent des sichtbaren Strahlungsanteils des Sonnenspektrums von außen nach innen übertragen werden. Er ist abhängig von der Glasdicke, der Zusammensetzung des Glasgemenges sowie gegebenenfalls von der Beschichtung der Scheibe. Nach DIN EN 410 wird er auf die Lichtempfindlichkeit des menschlichen Auges bezogen. Unbeschichtetes Kalk-Natron-Silikatglas hat einen Lichttransmissionsgrad von ca. 90 %.
Der Lichtdurchlässigkeit von Glas kommt eine besondere Bedeutung zu: Natürliches Tageslicht ist nicht nur für das Auge angenehmer als künstliche Beleuchtung, Tageslicht beeinflusst auch unseren Stoffwechsel und ist wichtig für das Wachstum von Zimmerpflanzen. Gute Ausnutzung von Tageslicht durch verglaste Flächen spart Energie. Blendfreie Beleuchtung mit Tageslicht ist auch für die optimale Gestaltung von Arbeitsplätzen bedeutsam.
Neben anderen Werten spielt auch der Farbwiedergabeindex Ra eine Rolle bei der Auswahl von Verglasungen. Das Sonnenlicht besteht aus einzelnen farbigen Wellenlängenbereichen, von rot über orange, gelb, grün und blau nach violett und erscheint nur in der Summe als weiß. Werden die Wellenlängenbereiche in der Durchsicht von innen nach außen unterschiedlich durchgelassen oder in der Draufsicht von außen nicht gleichmäßig reflektiert, verändert dies den Farbeindruck. Dies kann die ästhetische Wirkung und das Wohlbefinden im Raum beeinflussen. Der Farbwiedergabeindex wird nach DIN EN 410 mit einer Normlichtquelle gemessen. Der Maximalwert für eine vollkommen farbneutrale Farbwiedergabe ist 100. Mit den heutigen Glasbeschichtungen für Sonnen- und Wärmeschutz ist eine gute bis sehr gute Farbwiedergabe erreichbar. Die Gläser erscheinen trotz der Beschichtung weitestgehend farbneutral.
Die Selektivitätskennzahl S bezeichnet das Verhältnis von Lichttransmissionsgrad TV (auch LT-Wert) zum Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) und ist eine wichtige Kenngröße für Sonnenschutzgläser. Sonnenschutzverglasungen sollen möglichst viel Gesamtenergie der Sonnenstrahlung abblocken (g-Wert niedrig), bei trotzdem möglichst hoher Lichtdurchlässigkeit (TV). Eine hohe Selektivitätskennzahl bedeutet guten Sonnenschutz und trotzdem viel Tageslicht.
$$ S = \frac{T_v}{g} $$
Der b-Faktor (auch shading coefficient SC oder mittlerer Durchlassfaktor) wird zur Berechnung von Kühllasten benötigt. Nach VDI 2078 bezeichnet er das Verhältnis aus Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der betrachteten Verglasung zum g-Wert eines Zweifach-Isolierglases ohne Beschichtung (0,80). Ein hoher b-Faktor wie z. B. 0,9 bedeutet geringe Sonnenschutzwirkung. Ein niedriger Wert wie z. B. 0,3 zeigt eine gute Sonnenschutzwirkung der Verglasung an.
$$ b\text{-Faktor} = \frac{g\text{-Wert}}{0{,}8} $$
Bei der alternativen Ermittlung nach DIN EN 410 wird der g-Wert der Verglasung auf ein 3 mm dickes Einfachglas mit 0,87 bezogen.
Sommerlicher Wärmeschutz
Sommerlicher Wärmeschutz ist abhängig von:
- Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der transparenten Außenbauteile
- Sonnenschutzvorrichtungen an transparenten Außenbauteilen
- Orientierung der transparenten Flächen nach Himmelsrichtung und Neigung zur Vertikalen
- Flächenanteil der transparenten Außenbauteile an der gesamten Gebäudehülle
- Art und Intensität der Lüftung der Räume
- Wärmekapazität, d. h. Wärmespeicherfähigkeit der raumumschließenden Bauteile
- Wärmeleiteigenschaften der nichttransparenten Außenbauteile
- Interne Wärmequellen
Grundsätzlich sind die nachfolgenden bauphysikalischen Aspekte wichtig
- Was gut ist gegen Kälte im Winter, hilft auch gegen Wärme im Sommer: In einer guten Thermoskanne bleiben heiße Getränke warm und kalte Getränke lange kühl. Kühl- und Gefrierschränke sind heute hervorragend gedämmt und damit sehr energieeffizient im Verbrauch. Ein klimatisiertes Gebäude ist nichts anderes als ein großer Kühlschrank. Eine gut gedämmte thermische Gebäudehülle hilft auch im Sommer, die Hitze draußen zu halten. Deswegen spielen die Wärmedurchgangskoeffizienten der Bauteile (Wände, Decken, Fenster, Türen) auch für den Sonnenschutz eine wichtige Rolle.
- Neben dem Wärmeeintrag über nicht-transparente Flächen sind die im Sommer unerwünschten solaren Gewinne durch Glasflächen entscheidend, die schnell zur Überhitzung von Räumen führen können. Ausgerechnet im Sommer liefert die Sonne in unseren Breitengraden aber eine wesentlich höhere Strahlungsintensität als in den Wintermonaten. Der im Winter erwünschte Treibhauseffekt wird im Sommer zur Hitzefalle. Wichtige Kenngrößen sind der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der Gläser sowie der Flächenanteil und die Orientierung der Fenster unter Berücksichtigung von Sonnenschutzmaßnahmen.
- Die Erwärmung der Räume eines Gebäudes infolge von Sonneneinstrahlung und durch interne Wärmequellen (z. B. Beleuchtung, Personen, elektrische Geräte) ist umso geringer, je speicherfähiger die Bauteile sind, die mit der Raumluft in Verbindung stehen. Je mehr Wärme aus der tagsüber erwärmten Raumluft an den Baukörper abgegeben werden kann, umso weniger heizt sich ein Raum auf. Die Speichermassen dämpfen die Temperaturschwankungen im Tagesverlauf. Wirksam sind hierfür nur Bauteilschichten raumseits vor Wärmedämmschichten. Außenliegende Wärmedämmschichten und innenliegende wärmespeicherfähige Schichten wirken sich in der Regel günstig auf das sommerliche Raumklima aus.
- Die kritischste Gebäudeausrichtung ist nicht der Süden, sondern wegen der tieferstehenden Sonne der Westen. Hier ist der Sonneneintrag auf Grund direkter Strahlungstransmission am höchsten. Auch nach Osten gerichtete Glasflächen ohne Sonnenschutz führen zu Überhitzung im Sommer, da bereits am Morgen viel Energie in den Raum gelangt. Selbst bei nördlicher Ausrichtung von Fassaden können sich Räume durch diffuse (indirekte) Strahlung noch aufheizen.
Unter Sonnenschutz sind alle Maßnahmen zu verstehen, die den Energieeintrag durch Sonneneinstrahlung reduzieren. Das ist auf vielerlei Wegen, auch durch Kombination der verschiedenen Optionen, machbar:
Nicht variabler Sonnenschutz:
- Bauliche Gestaltung (auskragende Dächer und Balkone über südorientierten Verglasungen)
- Sonnenschutzgläser
Variabler Sonnenschutz:
- Außenliegende Sonnenschutzvorrichtungen (Fensterläden, Rollläden, Raffstore, Markisen)
- Innenliegende Sonnenschutzvorrichtungen (Jalousien, Vorhänge, Rollos)
- Sonnenschutzvorrichtungen im Scheiben- zwischenraum (Jalousien, Rollos)
- Schaltbare Verglasungen
- Manuell (elektrochrom)
- Automatisch (thermochrom)
Das GEG fordert für Neubauten und für energetische Sanierung von Nutzflächen größer 50 m² den Nachweis eines ausreichenden sommerlichen Wärmeschutzes. Der Nachweis der Mindestanforderungen muss nach der Norm DIN 4108-2 erfolgen. In Gebäuden dürfen keine unzumutbaren Temperaturbedingungen entstehen, die maschinelle und energieintensive Kühlmaßnahmen zur Folge haben. Daher muss der sommerliche Wärmeschutz möglichst frühzeitig, bereits in der Planungsphase eines Gebäudes mit einbezogen werden. Konstruktive Elemente sind Bestandteil der architektonischen Planung und können nicht mehr oder nur mit erheblichem Aufwand nachträglich an einem fertig gestellten Gebäude angebracht werden.
Sonnenschutzverglasungen mit speziell für diesen Zweck geeigneten Beschichtungen können den Strahlungseintrag wirksam reduzieren, ohne die Durchsicht zu behindern. Die „ideale“ Sonnenschutzbeschichtung würde das sichtbare Licht (380 bis 780 nm) komplett ungehindert durchlassen und alle anderen Bereiche für geringen Energieeintrag durch Reflexion und Absorption komplett abblocken. Durch selektive Beschichtungen wird versucht, diesem Ziel möglichst nahe zu kommen. Das ist wichtig zur Einsparung künstlicher Beleuchtung und für Farbneutralität. Allerdings enthält auch der sichtbare Teil der Sonnenstrahlung viel Energie. Deshalb macht es je nach den individuellen Umständen Sinn, auch diesen zumindest teilweise zu kappen.
Die Erfüllung der teils gegenläufigen Forderungen nach Tageslicht, Sonnenschutz, Wärmeschutz und Blendschutz ist eine anspruchsvolle Planungsaufgabe.
Die Entwicklung bleibt nicht stehen, zukunftsweisende Technologien und Komponenten sollen helfen, diese teilweise widersprüchlichen Anforderungen zu lösen.
Interessante Ansätze gibt es in vielen Bereichen:
- Hoch reflektierende, in Isolierverglasungen integrierte Jalousiesysteme
- Jalousien und Raffstore mit Lichtlenkung
- In die Gebäudetechnik integrierte Steuerungssysteme
- In den Sonnenschutz integrierte Solarthermie- oder Photovoltaikanlagen
- Schaltbare Verglasungen (smart glazing)
- Smart materials – Materialien die sich auf Grund bestimmter Einflüsse verändern können, wie z. B. Textilien, Membrane und Folien; aber auch Kunststoffe, Beschichtungen und Sandwich-Systeme
Gläser für Sonnenschutzzwecke werden entweder eingefärbt oder beschichtet oder beides.
Eingefärbtes Glas
Die Sonnenschutzwirkung eingefärbter Gläser beruht auf der Strahlungsabsorption. Durch Beifügung von Metalloxiden erhält das Glas eine Farbtönung. Dadurch wird der Strahlungsabsorptionsgrad auf recht hohe Werte vergrößert. In der Regel müssen solche Gläser deshalb vorgespannt werden. Durch das Vorspannen erhöht sich die Temperaturwechselbeständigkeit von 40 K auf 150 – 200 K.
Beschichtetes Glas
Beschichtete Gläser wirken vor allem dadurch, dass eingestrahlte Energie nach außen reflektiert wird. Der Grad der Strahlungsabsorption entscheidet darüber, ob das Glas vorgespannt werden muss.
Eingefärbtes und beschichtetes Glas
Wirkt sowohl absorbierend wie auch reflektierend. Muss im Normalfall vorgespannt werden.
Bedrucktes Glas
Partiell undurchsichtige Verglasungsflächen verringern ebenfalls die Strahlungstransmission, weil die transparente Fläche für die Sonneneinstrahlung geringer ist. Aus der Intensität der Bedruckung, d. h. aus dem Verhältnis von transparenter zu nicht transparenter Fläche, ergibt sich die Sonnenschutzwirkung.
Verbundsicherheitsglas und UV-Transmission
Sonnenschutzgläser haben eine etwa proportional zum g-Wert reduzierte UV-Transmission gegenüber Gläsern ohne Sonnenschutz. Für erhöhten UV-Schutz bietet sich die Verwendung von Verbundsicherheitsglas mit einer UV-absorbierenden Folie an. Auch Strahlung im sichtbaren Bereich kann fotochemisch wirksam sein und z. B. Farben von Auslagen in Schaufenstern beeinträchtigen. Dieses Ausbleichen kann durch Tageslicht sowie durch künstliche Beleuchtung verursacht werden
Verbundsicherheitsglas hat auf Grund der PVB (Polyvinylbutyral) Folie einen verminderten UV-Transmissionsgrad. Die „PVB Protect Folie” blockt die komplette UV-Strahlung ab.
Diese Gläsern sind nicht für Gewächshäuser geeignet. Auf Grund des fehlenden UV-Anteils können Pflanzen nicht lange überleben (Photosynthese).
