Albedo-Effekt | wie Oberflächen Sonnenstrahlung zurückwerfen

Albedo bezeichnet den Anteil der einfallenden Strahlung, den eine Oberfläche zurückwirft. Im Zusammenhang mit Wetter und Klima ist meist die Reflexion von Sonnenstrahlung gemeint. Eine Albedo von 0,8 entspricht einer Reflexion von 80 Prozent; bei 0,2 werden 20 Prozent reflektiert.

Reflexion ist nicht Wärmespeicherung

Eine wenig reflektierende, undurchsichtige Oberfläche nimmt bei gleicher Bestrahlung einen größeren Anteil der Sonnenenergie auf. Wie warm sie dabei wird, hängt aber auch davon ab, wie sie Energie wieder abgibt oder weiterleitet.

Wärmekapazität, Wärmeleitung, Luftbewegung, Verdunstung und thermische Abstrahlung sind eigene Einflussgrößen. Ein dünnes schwarzes Blech und ein massiver dunkler Stein können deshalb trotz ähnlicher Farbe sehr verschieden reagieren. Aus niedriger Albedo folgt keine lange Wärmespeicherung bis in die Nacht.

Ein einfaches Rechenbeispiel

Auf zwei undurchsichtige Flächen treffe jeweils eine Strahlungsleistung von 600 Watt pro Quadratmeter. Für die vereinfachte Rechnung wird nur zwischen Reflexion und Aufnahme unterschieden:

Die zweite Fläche nimmt unter diesen Annahmen 360 Watt pro Quadratmeter mehr auf. Daraus lässt sich ohne weitere Angaben keine Oberflächentemperatur berechnen. Bei durchlässigen Materialien müsste außerdem der hindurchtretende Anteil berücksichtigt werden.

Warum feste Materialtabellen täuschen können

Frischer, sauberer Schnee reflektiert viel Sonnenlicht. Verschmutzung, Korngröße und Veränderung der Schneedecke beeinflussen das Verhalten. Auch bei Boden, Gestein und Wasser sind Oberflächenzustand und Beleuchtung wichtig. Ein einzelner Zahlenwert ist deshalb häufig nur für bestimmte Messbedingungen sinnvoll.

Sichtbare Farbe ist ein Hinweis, aber keine vollständige Messung über das gesamte Sonnenspektrum. Ebenso bezeichnet hohe Albedo nicht automatisch eine spiegelnde Oberfläche. Eine matte helle Fläche kann viel Licht in unterschiedliche Richtungen zurückwerfen.

Für Unterkunft und Kleidung richtig einordnen

Eine stärker reflektierende Außenseite kann die Aufnahme von Sonnenenergie verringern. Ob es unter einer Plane angenehm bleibt, hängt zusätzlich von Belüftung, Geometrie, durchgelassener Strahlung und Umgebung ab. Heller Sand ist daher nicht automatisch der kühlste Lagerplatz: Auch reflektierte Strahlung aus der Umgebung erreicht Menschen und Ausrüstung.

Bei Kleidung zählen außer der Farbe unter anderem Gewebe, Schnitt, Luftaustausch und Bedeckung. Eine dunkle Jacke verhindert keine Erfrierung allein dadurch, dass sie Sonnenlicht besser aufnimmt. Nachts steht diese Energiequelle ohnehin nicht zur Verfügung.

Schnee: zwei verschiedene Eigenschaften

Die helle Oberfläche von Schnee beeinflusst die Aufnahme von Sonnenstrahlung. Seine isolierende Wirkung beruht dagegen wesentlich auf dem luftreichen Aufbau der Schneedecke. Eine Schneewand schützt also nicht deshalb gegen Wärmeverlust, weil sie weiß ist.

Diese Unterscheidung ist für den Schlafplatz wichtig: Reflektieren von Sonnenlicht, Abschirmen von Wind und Dämmen gegen einen kalten Untergrund sind verschiedene Aufgaben. Eine einzige Eigenschaft eines Materials erfüllt sie nicht automatisch alle.