Der Solarstrahlung kommt für das Leben auf der Erde die größte Bedeutung zu. Dieses Thema wird in diesem Buch aufgegriffen. Nach einer Beschreibung des Prozesses der Strahlungserzeugung und des Durchganges der Solarstrahlung durch die Erdatmosphäre werden die Wechselwirkungen durch physikalische, chemische, biologische und medizinische Effekte beschrieben. Da über verschiedene Formen der Sonnenenergiewandlung bereits eine kompetente Fachliteratur vorliegt, wird hier auf die entsprechenden Ausführungen verzichtet. Dagegen wird auf die Wirkungen über das menschliche Auge - also auf das Tageslicht - besonders eingegangen.Tageslicht als passive Solarstrahlungstechnik dient nicht nur der Beleuchtung von Innenräumen der Gebäude, es kann auch einen merklichen Anteil der Energieeinsparung liefern. Der Jahresumsatz der Energie eines Gebäudes hängt von den verwendeten wärmetechnischen Installationen, den architektonischen Gegebenheiten und der Kunstlichttechnik ab. So werden technische Lösungen sowie Komponenten beispielhaft zusammengestellt und Berechnungsverfahren und technische Regel angegeben. Besonderer Augenmerk wird auf eine qualifizierte, integrale Gebäudeplanung gelegt, die auf den Bedürfnissen der Nutzer basiert und somit nicht nur die energetische Gesamtbilanz verbessert, sondern gleichzeitig die Aufenthaltsqualität erhöht.Dieses Buch führt in die notwendigen physikalischen und meteorologischen Zusammenhänge von Solarstrahlung und Tageslicht ein, indem die doppelt spektralen Zusammenhänge von Strahlung und Effekt, wie die lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kennzahlen und die gesundheitlichen Wirkungen erläutert werden. Das Buch erläutert zudem Verfahren zur Bestimmung des Energieumsatzes mit Planungstools. Das Buch ist für Architekten, Bauingenieure, Gebäudetechniker, Lichttechniker, Arbeitsmediziner, Meteorologen und Umwelttechniker in Planungspraxis, Industrie, Forschung und Lehre geeignet.
Kaase / Rosemann
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VorwortListe der verwendeten Symbole und Abkürzungen1 Einleitung2 Lichttechnische GrundlagenOptische StrahlungLicht- und StrahlungsgrößenPhotonengrößen, Wellenzahl und FrequenzFarbe3 Extraterrestrische SolarstrahlungDie SonneDie Solarkonstante4 Terrestrische SolarstrahlungAufbau der ErdatmosphäreSonnenstandEinfluss der Erdatmosphäre auf die SolarstrahlungDie GlobalstrahlungSpektrale Verteilung der terrestrischen SolarstrahlungDie Himmelsfarbe5 TageslichtangebotTageslicht im AußenraumBesonnungTageslicht im lnnenraumBlendung durch TageslichtAnforderungen an das Tageslicht im lnnenraum6 TageslichtmesstechnikGesamtstrahlungsmessungenSpektrale MesstechnikLichtmessungenTestraume für lichttechnische Untersuchungen an Tageslichtsystemen7 Sonnensimulation8 Strahlungsphysikalische und lichttechnische Kennzahlen von TageslichtsystemenWinkelbeziehungenSpektraler Transmissions- und ReflexionsgradStrahlungstransmissionsgrad, Lichttransmissionsgrad und LichtreflexionsgradBidirektionale MessungenBestimmung des Gesamtenergiedurchlassgrades nach optischen MethodenDas Datenformat EUMELDATKonvertierung der Messdaten in Planungsprogramme9 Angewandte TageslichttechnikMöglichkeiten der TageslichtnutzungKomponenten der TageslichtlenksystemeTageslichtsysteme10 Energetische Aspekte der TageslichttechnikGebäudeautomatisierungssystemeTageslichtabhängige KunstlichtbeleuchtungAnwendungsbereiche in der BeleuchtungstechnikEnergiebedarf von GebäudenLichtquellenLeuchtenMaterialienBerechnungsverfahren zur Ermittlung des Energiebedarfs für BeleuchtungBeispiele für innovative, energieoptimierte TageslichtnutzungskonzepteUmwelttechnische Aspekte der Tageslichttechnik11 PlanungsprogrammeBerechnungsalgorithmenPlanungsprogrammeDarstellung photorealistischer Szenen12 Photoinduzierte Effekte durch SolarstrahlungAllgemeine GrundlagenBeispiele für physikalische WirkungenBeispiele für chemische WirkungenBeispiele für biologische Wirkungen13 Gesundheitliche AspekteLiteratur
Prof. em. Dr. rer. nat. Heinrich Kaase studierte Physik an der Technischen Universität Braunschweig und war von 1970 bis 1980 wissenschaftlicher Mitarbeiter im Laboratorium für Radiometrie der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Ab 1980 leitete er das neugegründete Laboratorium "Optoelektronik" der PTB als Regierungsdirektor. 1987 erhielt er den Ruf auf den Lehrstuhl "Lichttechnik" der TU Berlin. Seit 2008 ist Prof. Kaase im Ruhestand. Seine wissenschaftlichen Arbeiten zur Forschung über Spektralradiometrie, Synchrotronstrahlung, Plasmastrahlung, Solarstrahlung, Tageslicht, Lichtmesstechnik, Optohalbleiter, Photobiologie, Photomedizin und elektrische Installationstechnik waren stets praxisorientiert und interdisziplinär angelegt. Die Ergebnisse wurden in mehr als 200 Publikationen veröffentlicht. Auf Grund dieser Tätigkeiten wurde Heinrich Kaase in eine Vielzahl von nationalen Gremien (DIN, DKE, SLS und SSK) und internationalen Komitees (CIE, IEA, IMEKO und PEP) berufen. Prof. Dr.-Ing. habil. Alexander Rosemann leitet das Fachgebiet Building Lighting an der Eindhoven University of Technology (TU/e). Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen Licht & Energie, Licht & visuelle Umgebung sowie Licht & Gesundheit. Nach dem Studium der Elektrotechnik an der TU Berlin promovierte er bei Prof. Kaase über ein tageslichttechnisches Thema. Im Anschluss an seine Tätigkeiten am Fachgebiet Lichttechnik und in der Firma schüco International KG ging er für 10 Jahre nach Kanada. Dort war er nach einer Postdoc-Anstellung an der University of British Columbia in Vancouver bei dem Energieunternehmen BC Hydro im Bereich Energieeffizienz tätig. Sein Verantwortungsgebiet umfasste die Entwicklung und Anwendung von energieeffizienten Standards und Building Codes auf kommunaler, regionaler und nationaler Ebene. Rosemann ist Vorstandsmitglied der NSVV (Nederlandse Stichting Voor Verlichtingskunde) und Mitglied der LiTG (Deutsche Lichttechnische Gesellschaft).
