Licht-Absorptionsgrad Kunststoff

biking-christian · Gast

Meine Frage:
Hallo,

zur Zeit konstruiere ich im Rahmen meiner Bachelorthesis an einem Luftkanal aus Kunststoff, der auf der Außenseite eines Gebäudes installiert wird. Durch den Lufteintritt wird neben Luft auch Tageslicht einfallen. Dieses wird durch Absorption in Bögen zu einem Großteil reduziert. Hierzu möchte ich eine kleine händische Berechnung durchführen, wie stark diese Lichtreduktion stattfindet.
Nun bin ich auf der Suche nach einem Absorptionsfaktor für einen schwarzen Kunststoff. In der Literatur bin ich bisher lediglich auf Angaben gestoßen, die keine Pauschalisierung zulassen. Der Absorptionsfaktor hängt bekanntlich von Temperatur, Oberflächenbeschaffenheit, Wellenlänge etc. ab. Für eine überschlägige Berechnung würde mir ein Richtwert für diesen Faktor schon ausreichen, der sich u.a. auf eine glatte Oberfläche beziehen würde. Wisst Ihr, ob und wo ich einen solchen Faktor finden kann? Oder kann dieser lediglich durch Versuche bestimmt werden?

Besten Dank für eure Unterstützung

Meine Ideen:
- Möglicherweise finden sich irgendwo Literaturangaben für den Absorptionskoeffizienten
- Versuch zur Bestimmung des Absorptionskoeffizienten

Laron · Anmeldungsdatum: 20.02.2012 Beiträge: 230

Zu den von Dir genannten Faktoren kommt mindestens noch der Einfallswinkel dazu. Wenn man genau sein wollte, würde man um einen Versuch nicht herumkommen, aber da es so viele Einflußfaktoren gibt, ist der Aufwand dafür gigantisch. Am besten zerlegst Du Deine Geometrie in Geraden und Bögen zu je 90°. Durch die Totalreflexion bei streifendem Einfall verlierst Du auf den Geraden näherungsweise gar nichts. An jedem Bogen verlierst Du ca. 50 % (Schätzwert für schwarzen Kunststoff mit normal glatter Oberfläche). Literatur habe ich leider gerade nicht zur Hand, aber Eure Bibliothek hat bestimmt einige Werke mit Materialdaten.

biking-christian · Gast

Ist bei dir der Wert 50 % aus dem Bauch heraus entstanden? Bei Wikipedia finde ich den Wert 88% für Schiefer, was vermutlich einigermaßen nah an den Wert kommt, den mein schwarzer Kunststoff haben wird. Allerdings kann ich das so in der Arbeit nicht begründen =)

Aber danke schonmal für deine Hilfe!

Laron · Anmeldungsdatum: 20.02.2012 Beiträge: 230

Der Schätzwert fällt eher unter "educated guess" als unter Bauchgefühl. In der Zahl stecken drei Annahmen:

1. Rauhe schwarze Stoffe liegen im Bereich von 0,9.
2. Glatte Flächen liegen etwa halb so hoch wie rauhe.
3. Für eine erste Abschätzung ist der Unterschied zwischen 0,45 und 0,5 vernachlässigbar.

Die Gefahr liegt in Nr. 2, die streng genommen niemals gilt, aber oft gut hinkommt. Aber nochmal: sowas kann man nicht als gesicherte wissenschaftliche Erkenntnis verkaufen und wenn Dir eine Abschätzung nicht genau genug ist, wirst Du einen Versuch machen müssen. Wenn Du einen Intensitätsmesser auftreiben kannst, könntest Du zum Beispiel einen schwarzen Müllbeutel mit einer Taschenlame unter 45° beleuchten. Am besten nimmst Du eine mit regulierbarem Fokus. Das Ergebnis wird ähnlich grob sein, aber zumindest experimentell abgesichert.