Solarstrahlung und Tageslicht

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.

Inhaltsverzeichnis:

Vorwort
Liste der verwendeten Symbole und Abkürzungen
1 Einleitung
2 Lichttechnische Grundlagen
Optische Strahlung
Licht- und Strahlungsgrößen
Photonengrößen, Wellenzahl und Frequenz
Farbe
3 Extraterrestrische Solarstrahlung
Die Sonne
Die Solarkonstante
4 Terrestrische Solarstrahlung
Aufbau der Erdatmosphäre
Sonnenstand
Einfluss der Erdatmosphäre auf die Solarstrahlung
Die Globalstrahlung
Spektrale Verteilung der terrestrischen Solarstrahlung
Die Himmelsfarbe
5 Tageslichtangebot
Tageslicht im Außenraum
Besonnung
Tageslicht im lnnenraum
Blendung durch Tageslicht
Anforderungen an das Tageslicht im lnnenraum
6 Tageslichtmesstechnik
Gesamtstrahlungsmessungen
Spektrale Messtechnik
Lichtmessungen
Testraume für lichttechnische Untersuchungen an Tageslichtsystemen
7 Sonnensimulation
8 Strahlungsphysikalische und lichttechnische Kennzahlen von Tageslichtsystemen
Winkelbeziehungen
Spektraler T ransmissions- und Reflexionsgrad
Strahlungstransmissionsgrad, Lichttransmissionsgrad und Lichtreflexionsgrad
Bidirektionale Messungen
Bestimmung des Gesamtenergiedurchlassgrades nach optischen Methoden
Das Datenformat EUMELDAT
Konvertierung der Messdaten in Planungsprogramme
9 Angewandte Tageslichttechnik
Möglichkeiten der Tageslichtnutzung
Komponenten der Tageslichtlenksysteme
Tageslichtsysteme
10 Energetische Aspekte der Tageslichttechnik
Gebäudeautomatisierungssysteme
Tageslichtabhängige Kunstlichtbeleuchtung
Anwendungsbereiche in der Beleuchtungstechnik
Energiebedarf von Gebäuden
Lichtquellen
Leuchten
Materialien
Berechnungsverfahren zur Ermittlung des Energiebedarfs für Beleuchtung
Beispiele für innovative, energieoptimierte Tageslichtnutzungskonzepte
Umwelttechnische Aspekte der Tageslichttechnik
11 Planungsprogramme
Berechnungsalgorithmen
Planungsprogramme
Darstellung photorealistischer Szenen
12 P hotoinduzierte Effekte durch Solarstrahlung
Allgemeine Grundlagen
Beispiele für physikalische Wirkungen
Beispiele für chemische Wirkungen
Beispiele für biologische Wirkungen
13 Gesundheitliche Aspekte
Literatur