Strahlungskühlung erzeugt ein besseres Wärmegefühl als Schatten

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Redaktion der Website für technologische Innovationen – 23. Juli 2025

Innerhalb und außerhalb der Zelte herrschte ein angenehmeres thermisches Gefühl als im Schatten. [Bild: Raman Lab/UCLA]

Gekühlter Schatten

Eine passive Beschichtung, die keine Energie verbraucht, konnte in Tests an der University of California in Los Angeles (USA) das Wärmeempfinden um 5,5 °C senken, ohne die Person einzuschließen, sodass das Gefühl eines sicheren und offenen Raums erhalten bleibt.

Es handelt sich um die neueste Entwicklung auf dem Gebiet der Strahlungskühlung oder passiven Kühlung , einer Technologie, die sogar Objekte umfasst, die kühlen, indem sie ihre Wärme direkt in den Weltraum abgeben, ohne dass zusätzliche Energie benötigt wird.

Anstatt sich zur Erzeugung von Strahlungskühlung auf dunkle, fensterlose Räume zu verlassen, kombiniert der neue Ansatz wassergekühlte Aluminiumplatten und einen dünnen, transparenten, Infrarot-reflektierenden Polymerfilm und sorgt so für effiziente Kühlung und Sichtbarkeit – eine Priorität für die Gewährleistung der Sicherheit der Menschen in Städten.

„Dieses kostengünstige, skalierbare Projekt ist ein praktischer Schritt über Schatten hinaus und hilft Menschen, die an heißen Tagen, insbesondere während Perioden extremer Hitze, im Freien sein müssen“, sagte der Forscher Aaswath Raman, dessen Team kürzlich einen selbstgebauten, energiesparenden Kühlschrank vorstellte.

Eine Wärmebildkamera zeigt das Innere der Kühlstruktur während eines Feldtests. [Bild: Raman Lab/UCLA]

Wärmegefühl

Bei Feldversuchen, die auf dem UCLA-Campus an Tagen durchgeführt wurden, an denen die Temperaturen an jedem Standort 30 °C überstiegen, verwendete das Team 3 x 3 Meter große Zelte mit halbtransparenten, Infrarot-reflektierenden Wänden.

Die Zeltwände bestehen aus einer dünnen, halbmetallisierten Polymerfolie, und das Dach besteht aus Strahlungskühlplatten. Zusätzlich wurden drei hydronische Strahlungskühlplatten aus Aluminiumblechen mit dahinter fließendem Kaltwasser eingesetzt, um die Platten aktiv zu kühlen.

Um die Kühleffizienz zu erhöhen, strich das Team die Innenseite der Paneele schwarz, um die einfallende Wärme, beispielsweise die Körperwärme der Menschen im Gebäude, zu absorbieren. Die halbtransparenten Wände ermöglichen den Bewohnern ungehinderte Sicht und ermöglichen es ihnen, von außen gesehen zu werden.

Die Struktur wies eine mittlere Strahlungstemperatur von etwa 25 °C auf. Diese lag nicht nur unter der Umgebungstemperatur von etwa 29 °C, sondern auch mehr als 10 °C unter der mittleren Strahlungstemperatur von etwa 32 °C, die ein Mensch aufgrund der von den umgebenden Oberflächen abgestrahlten Wärme erfahren würde. Das Team befragte auch Teilnehmer, die sich in der Kühlstruktur aufhielten. Die meisten gaben an, sich kühler und wohler zu fühlen, als wenn sie sich einfach im Schatten aufgehalten hätten.

Schematische Darstellung des gekühlten Zeltes und Testergebnisse. [Bild: David E. Abraham et al. - 10.1038/s41893-025-01558-0]

Strahlungstemperatur

Die Strahlungstemperatur bezeichnet ein weit verbreitetes Phänomen: Die gefühlte Temperatur einer Person weicht von der tatsächlichen Lufttemperatur ab. Geht jemand beispielsweise von einem gepflasterten Parkplatz auf eine Rasenfläche und anschließend unter einen Baum, bleibt die Lufttemperatur gleich, fühlt sich aber kühler an, da Gras und Schatten die Person vor der Wärmestrahlung umgebender Oberflächen wie Asphalt schützen.

Dieser Effekt war eine Inspiration für die Forscher zu einem neuen Ansatz im Umgang mit Hitze.

„Städte müssen Schatten als Infrastruktur betrachten“, sagte Professor Kelly Turner. „Dieses kostengünstige Projekt kann dazu beitragen, Bereiche zu schließen, in denen es an heißen Tagen nicht genügend Schatten gibt, um sich im Freien wohlzufühlen.“

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