1. Sonnenspektrum

Die Sonne ist ein riesiges, als Stern „verkleidetes" atomares Fusionskraftwerk. Die permanente Kernverschmelzung in der Sonne setzt gewaltige Energiemengen frei. Die Oberflächentemperatur beträgt z.B. etwa 5.500 ºC.

Diese freigesetzte Energie wird in Form von elektromagnetischen Wellen ins Weltall abgestrahlt. Nur ein geringer Prozentsatz dieser Energie trifft auf die Erdatmosphäre. Dort wird ein weiterer Teil der Strahlung wieder ins Weltall reflektiert bzw. absorbiert.

Der Rest kommt als schädliche und bräunende UV-Strahlung, sichtbares Licht und unsichtbare Infrarotstrahlung auf die Erdoberfläche. Dieser „Rest" beträgt in Deutschland immerhin noch etwa 500-600 Watt/m²h. In südlicheren Ländern sammeln Sonnenkraftwerke mit riesigen Spiegeln diese (dort größere) Restenergie und erreichen so Leistungen im Megawattbereich.

Die elektromagnetischen Sonnenstrahlen sind von der gleichen Art wie Radar- und Röntgenstrahlen, Mikro-, Radio- und Fernsehwellen. Nur schwingen sie mit einer anderen Frequenz bzw. haben eine andere Wellenlänge.

Elektromagnetisches Spektrum

Wie bereits erwähnt, werden die elektromagnetischen Sonnenstrahlen in drei Bereiche aufgeteilt:

• in das unsichtbare UV-Band mit einer Wellenlänge von 100 - 380 nm (Nanometer; 1nm entspricht einem milliardstel Meter).
  Dieses UV-Band hat einen Anteil von etwa 4% an der Gesamtsonnenenergie und ist Hauptverursacher für das Ausbleichen von Geweben aller Art. Des Weiteren bräunen die UV-Strahlen die Haut und können zu Hautkrebs führen.

• in das sichtbare Lichtband mit einer Wellenlänge von 380 - 780 nm.
  Dieses Band hat einen Anteil von etwa 48% an der Gesamtsonnenenergie und enthält alle Farben von Violett über Blau, Grün, Gelb bis Rot.

• in das unsichtbare (nahe) Infrarotband IR mit einer Wellenlänge von 780 - 2.500 nm.
  Dieses Band hat ebenfalls einen Anteil von etwa 48% an der Gesamtsonnenenergie und wird häufig als alleinverantwortlich für die Entstehung der Sonnenwärme gesehen.

Die Energie aller drei Bänder erzeugt bei Absorption Wärme, nicht nur das Infrarot-Band.

Sonnenspektrum

2. Entstehung von Wärme durch die Absorption von Sonnenenergie

Jeder, der schon einmal mit einem Düsen-Jet geflogen ist, kennt die Durchsage des Kapitäns: „Minus 50 ºC Außentemperatur in 10 km Flughöhe". Es erfolgt also kein Transport von fühlbarer Wärme von der Sonne zur Erde.

Daher kommt auch keine Wärme durch die Fensterscheibe in den Raum, sondern nur elektromagnetische Sonnenstrahlen - ein Teil davon als sichtbares Licht, der Rest als unsichtbare UV- und Infrarotstrahlung. Erst wenn diese Strahlung im Raum durch Fußboden, Wände und Einrichtungsgegenstände zum Großteil absorbiert wird, entsteht Wärme.

Je dunkler die absorbierende Fläche ist, um so größer ist die Absorption und um so wärmer wird diese Fläche. Bei dieser Absorption wird die kurzwellige Sonnenstrahlung in langwellige Wärmestrahlung umgewandelt.

Glas hat die physikalische Eigenschaft, die kurzwelligen „kalten" elektromagnetischen Sonnenstrahlen im Bereich von 330 - 2.500 nm durchzulassen. Die nun im Raum entstehenden langwelligen Wärmestrahlen im Bereich von 5.000 - 20.000 nm werden jedoch nicht mehr bzw. nur zu einem geringen Teil wieder durch das Glas nach außen gelassen. So entsteht der Hitzestau.

3. Wirkungsweise von Sonnenschutzfolien

Die kalte, elektromagnetische Sonnenenergie wird von einer Verglasung

reflektiert, also direkt und ohne Umwandlung der Wellenlänge in Wärme wieder zurückgeschickt,

absorbiert, also durch Umwandlung der Wellenlänge im Glas in Wärme
umgesetzt und

transmittiert, also ohne Veränderung der Wellenlänge durchgelassen. 

 
Zwei weitere Werte, die in Verbindung mit Sonnenschutzfolien genannt werden, sind die

Transmission des sichtbaren Lichtes, d.h., die durchgelassene Energiemenge des Lichtbandes von 380 - 780 nm in Prozent und der

UV-Schutz, d.h., die Reduzierung der UV-Strahlen bis 380 nm in Prozent.
Die meisten Folien reduzieren diese Strahlung um 98-100%.

Alle diese Eigenschaften einer Verglasung können mit einer Sonnenschutzfolie verändert werden.

Wie stark diese Änderungen sind und welche der o.a. Energiebänder
(UV, Licht oder IR) verändert werden, hängt von der eingesetzten Folie, von der Art der Verglasung und vom Ort der Verlegung ab (innen oder außen auf der Verglasung).

Wird z.B. ein metallisierter Film mit 54% Reflektion und 35% Absorption außen auf eine Scheibe Klarglas verlegt, ergibt sich folgende Energiebilanz: