Welche Farbe für eine Fassade, eine Zimmerwand, eine Decke, einen Heizkörper oder ein sonnenexponiertes Blechdach bzw. eine Autokarosserie gewählt wird, hat nicht nur ästhetische Gründe. Es ist auch eine Frage der Energie und der Umgebung, da die Farben gegenüber dem Sonnenlicht oder der künstlichen Beleuchtung ein sehr unterschiedliches Verhalten aufzeigen. Dabei ist es nebensächlich, ob es sich um sichtbares (Licht) oder unsichtbare Strahlung handelt (Ultraviolett und Infrarot). Die Farbe allein ist aber nicht das einzige Kriterium, auf das es ankommt: Es sind die verschiedenen Komponenten einer Farbe, die bestimmen, wie stark die Strahlung absorbiert oder reflektiert wird und inwieweit das gestrichene Element Wärme abstrahlen kann.
Helle Wände und Decken vermindern den Bedarf an Beleuchtung
Eine weiss gestrichene Zimmerwand wirft ungefähr drei Viertel des Lichts, das auf sie fällt, ins Zimmer zurück – unabhängig davon, ob es aus einer Lampe stammt oder Tageslicht ist. Fast ebensoviel wird von einer gelben Innenwand reflektiert, eine blaue hingegen gibt nur etwa halb soviel zurück. Ist sie schwarz gestrichen, wir nur noch etwa ein Zwanzigstel vom Licht, das auf sie fällt, reflektiert. Deshalb gilt: je dunkler ein Anstrich eines Raumes ist, um so mehr Lichtleistung wird benötigt, um ihn zu beleuchten – und dazu kommt, dass man auch die Zimmerlampen am Abend früher ein- und am Morgen später ausschalten muss. Das ist aber noch nicht alles: Wussten Sie, dass eine dunkle Wand oder eine dunkle Zimmerdecke indirekte Beleuchtungssysteme wenig effizient machen? Sind Wände und Decken dunkel gestrichen, ist es sinnvoller, die Beleuchtung gezielt auszurichten, so dass ihr Licht auf die zu beleuchtenden Stellen fällt.
Am Tag begünstigen helle Wände und Decken den Einfall des natürlichen Tageslichts bis hinten in den Raum. In der Nacht kann das Zimmer mit weniger Strom und mit indirekter Beleuchtung beleuchtet werden – im Gegensatz zu dunklen Wänden und Decken, die das Licht schlecht reflektieren.
Dunkle Böden und Decken lassen das Zimmer in der Breite wie in der Höhe kleiner erscheinen. Ein sehr heller und glänzender Boden wird meist als nicht sehr angenehm empfunden.
Es gibt lichtreichere Farben als Weiss
Die Helligkeit (oder die Luminosität) einer Farbe wird entweder auf dem Behälter oder in der Anleitung des Herstellers angegeben (siehe Farbmusterkarte im Laden oder im Internet). Man spricht hier vom Lichtreflexionsgrad (oder LRV, Light Reflectance Value). Es lohnt sich, diese Information zu berücksichtigen, denn je nach Zusammensetzung der Farbe kann Weiss einen LRV zwischen 70 (der 70% des Lichts reflektiert) bis zu mehr als 90 (der mindestens 90% des Lichts reflektiert) aufweisen. Man wird auch feststellen, dass intensives Rot (LRV 20-35) in der Regel weniger hell ist als Grün (LRV 30-60). Zudem verwenden einige Hersteller für ihre Mixturen reflektierende Zusatzstoffe, mit welchen sie die Luminosität ihrer Farben erhöhen. So können grüne und blaue Pastellfarben (mit einem grossen Anteil an Weiss) eine höhere Luminosität erreichen als ein einfaches Weiss.
Ist das Weiss schmutzig, verliert es seine Luminosität
Mit den Jahren kann eine weisse Decke einen Drittel ihrer Luminosität einbüssen. Ein Auffrischen der Decke im Wohnzimmer oder in der Küche bedeutet deshalb eine Verbesserung der Beleuchtungseffizienz. Wussten Sie, dass ein abwaschbarer Anstrich in der Regel glänzend ist? Das heisst, dass das darauf fallende Licht dazu neigt, davon abzuprallen (man kann sein Spiegelbild darin erahnen), während eine matte Farbe (nicht glänzend), das Licht in alle Richtungen streut. Ein Mittelwert zwischen diesen beiden Farben nimmt die sogenannte satinierte oder seidenmatte Farbe ein. Als Faustregel gilt, dass bei gleichem Farbton eine (hoch-)glänzende Farbe ein wenig mehr Luminosität bietet als eine matte, gleichzeitig ist aber der Glanz oft hinderlich für Tätigkeiten im Alltag – dies trifft insbesondere auf Böden zu, die meist als angenehmer empfunden werden, wenn sie dunkel und matt sind. Infolgedessen erleichtert ein heller Boden zwar die Reflexion des Lichts, aber sein Einfluss auf die für einen angenehmen Sehkomfort notwendige Leuchtkraft fällt weniger ins Gewicht als dasjenige der Wände und der Decken.
Es lohnt sich, die Fassadenfarbe je nach Besonnung auszuwählen
Anstriche, die für Hausfassaden bestimmt sind, werden sehr viel stärker beansprucht als solche, die für Innenräume vorgesehen sind. Im Hochsommer kann ein bordeauxroter Anstrich in der Sonne heisser als 80°C werden, während sich die Temperatur einer gelben Fassade in etwa um die 65°C bewegt. Zu den negativen Auswirkungen der Hitze auf die verschiedenen Bauelemente der Fassaden kommt hinzu, dass eine dunkle Fassadenfarbe auch grössere Temperaturunterschiede erleidet, wenn eine Wolke vor die Sonne tritt: Die sich daraus ergebenden Spannungen begünstigen Schäden am Verputz.
Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt auf den isolierten Aussenfassaden, die zusammengesetzt sind aus einem zum Beispiel einem rosa Verputz auf einer zwanzig Zentimeter dicken Styroporisolation. Die Wärmedämmung dieses Dämmmaterials ist sehr gut: Sie verringert den Wärmetransport zu den Mauern so stark, dass sich die Schicht der Farbe viel stärker erwärmt, als wenn der Putz direkt auf den Beton oder die Mauern aufgetragen worden wäre. Es gibt übrigens eine SIA-Baunorm (243/118, Ausgabe 2008), welche die Verwendung von dunklen Farben für sonnenexponierte Fassaden einschränkt. Um den Architekten dennoch eine Auswahl an dunkleren Farben anbieten zu können, haben die Hersteller Spezialfarben entwickelt, welche Metalloxyde enthalten. So werden auch Sonnenstrahlen des nahen Infrarotbereichs grösstenteils reflektiert. Es ist dasselbe Prinzip, das bei manchen sogenannten "Isolierfarben" zum Tragen kommt.
Isolierfarben: man muss zwischen "nahem" Infrarot und "mittlerem" Infrarot unterscheiden
Bevor wir zu den Isolierfarben kommen, hier zunächst einige Erklärungen zur Infrarotstrahlung: Das Infrarot, das von der Sonne kommt, wird "nahes" Infrarot genannt, da es im Lichtspektrum nahe beim sichtbaren Licht situiert ist. Seine Wellenlänge reicht von 0,7 bis 2,5 Mikrometern. Davon muss das sogenannte "mittlere" Infrarot unterschieden werden: also zum Beispiel die Wärme, die von Innenwänden, Möbeln und Personen (im Bereich von etwa 10 Mikrometern) abgestrahlt wird. Dieses "mittlere" Infrarot wird durch Thermobilder in Fehlfarben hervorgehoben, um im Winter die schlecht isolierten wärmegedämmten Bereiche der Gebäude festzustellen.
Die sogenannten "Isolierfarben" sollten eigentlich doppelt wirken: ihre Farbe sollte nicht nur günstig auf die unsichtbare Infrarotstrahlung reagieren, sondern auch im sichtbaren Licht die gewünschte Luminosität erbringen. Aber aufgepasst: unter der Bezeichnung "Isolierfarbe" sind sehr unterschiedliche Produkte erhältlich, die verschieden effizient sind:
- Als Schutz vor Hitze: reflektierende Farben, in der Regel Weiss. Sie sind für die Aussenverwendung gedacht und reflektieren idealerweise einen grossen Teil des sichtbaren wie auch des nichtsichtbaren Sonnenlichts. Sie verringern die Erwärmung der sonnenexponierten Gegenstände und Gebäudeelemente: Dächer, Tanks für Wasser- oder Treibstoffreserven, Garten und Terrassenmöbel, Autokarosserien etc. Es ist von Vorteil, ihren Reflexionsgrad für das gesamte Lichtspektrum der Sonne zu kennen: dieser Wert wird "Totale Solare Reflexion" (TSR) genannt. Im besten Fall kann die Temperatur des damit gestrichenen Gegenstands oder Gebäudeelements in der Grössenordnung von 15-20% verringert werden. Was im Sommer von Vorteil ist, verkehrt sich im Winter aber zum Nachteil, denn das mit Isolierfarbe gestrichene Element kann die Sonnenstrahlen nicht nutzen, um sich zu erwärmen. Deshalb sind diese Farben eher für nicht isolierte Gebäude in warmen Klimazonen gedacht, wo die eingesparte Energie für Klimaanlagen grösser ist als die Kosten für die zusätzliche Heizenergie, die durch diese Anstriche entstehen.
- Als Schutz gegen kühle Innenwände und Schimmelbildung durch Kondensation: Farben mit hohlen Mikroglasperlen. Sie sind zwei- bis dreimal stärker isolierend als Standardfarben und können die Oberflächentemperatur einer Wand leicht erhöhen, was das Auftreten von Kondensationswasser verzögern kann. Da sie aber nur als dünne Schicht aufgetragen werden (einige Mikron), ist die Wärmedämmwirkung sehr gering, so dass man davon keine Reduktion der Heizkosten erwarten darf.
- Um sein Gebäude gegen Kälte zu isolieren: Farben, die für den Innenbereich und/oder den Aussenbereich verwendet werden können und angepriesen werden, dass sie dieselbe Wärmedämmung für ein Gebäude leisten, wie eine 20 cm dicke Glaswolle oder eine12-cm-Styroporschicht (!). Sie werden oft mit dem Zusatz "aus der Raumfahrtforschung" beschrieben, aber sie sind im besten Fall nichts anderes als die bereits weiter oben beschriebenen Isolierfarben: Sie können den Komfort im Wohnungsinnern verbessern, man kann aber keine Heizkostenreduktion erwarten. Es stimmt, im luftleeren Raum – im Weltraum also – reicht schon ein sehr dünner Film, um die Strahlen zu blockieren und so einen Satelliten zu isolieren. Aber auf der Erde wird die Wärme durch die Luft transportiert. Dies bedeutet, dass selbst wenn die Farbe wirklich optimal auf das Infrarot wirkt, sie dennoch keine stärkere Isolierwirkung hat als ein wenige Millimeter dickes Isoliermaterial – und im Aussenbereich ist ihre Effizienz noch geringer, denn die Luftbewegungen verstärken den Wärmeaustausch.
Vorsicht auch vor Wärmebildern (auf denen die Temperatur der Gegenstände in Fehlfarben angezeigt werden), welche die Effizienz von Isolierfarben zu beweisen versuchen. Falls die Farbe reflektierende Partikel enthält, sieht man auf den Bildern nicht die Temperatur der Wand (oder der Decke), sondern die Infrarotstrahlen der anderen Gegenstände im Raum, welche von der Farbe reflektiert werden: auf dem Bild erscheint die Wand oder die Decke viel wärmer als ihre tatsächlich gemessene Temperatur. - Um die Kondensationsbildung an einer aussenisolierten Fassade zu vermeiden: so genannte Anstriche "mit niedrigem Emissionsvermögen" oder "mit Phasenwechsel". Sie begrenzen die Abkühlung der Farbschicht während der Nacht, was die Kondensation der Luftfeuchte und die daraus resultierenden Verschmutzungen (Algen und Schimmel) reduziert. Der Bereich ist noch Neuland, weshalb es sicher besser ist, sich auf die offiziellen technischen Angaben zu beziehen, als sich nur auf die Werbung zu verlassen.
- Um Verschmutzungen zu vermeiden: Farben (in der Regel für den Innenbereich), die für Fett und Wasser wenig durchlässig sind, für Wasserdampf hingegen schon. Der Ausdruck "isolierend" wir hier nicht im Sinne von energiesparend, d.h. von Wärmedämmung verwendet, sondern er bezieht sich auf die Durchlässigkeit. Auf einer Wand mit Flecken (Feuchtigkeit, Schimmel, Russpartikel oder Nikotin) aufgetragen, vermeidet eine solche Farbe, dass die darunterliegenden Flecken wieder hervortreten und sichtbar werden.
Bei der Wahl eines Anstrichs sollten verschiedene Faktoren bedacht werden: Lösungsmittel, Lichtreflexionsgrad, Emissionsvermögen, Gesundheit, Umwelt...
Für eine nachhaltige, qualitativ hochstehende Wahl des Anstrichs sollten verschiedene Kriterien berücksichtigt werden. Dennoch: Farben herzustellen, die schön, effizient, strapazierfähig und dauerhaft sind und gleichzeitig wenig schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit und die Umwelt haben, ist eine Wissenschaft für sich. Im Laufe der letzten Jahre haben die Hersteller enorme Fortschritte gemacht, besonders bei den Lösungsmitteln, die sie zu grossen Teilen aus den Farben entfernt haben (flüchtige organische Verbindungen oder VOC, aus dem Englischen volatile organic compound[s]). Die VOCs sind doppelt schädlich: Sie schaden nicht nur der Gesundheit, wenn sie direkt eingeatmet werden, sondern sie sind gleichzeitig auch ein Problem der Luftverschmutzung, denn sie sind besonders an der Bildung des sommerlichen Ozons beteiligt, das unsere Lungen angreift. Bei der Farbzusammenstellung haben die Hersteller ausserdem auch den Einsatz von gesundheitsschädlichen Substanzen und gefährlichen Schwermetallen verringert. Und ein weiterer grosser Fortschritt stellen die Neuigkeiten bei den Pigmenten und den Spezialkomponenten dar, welche einer Farbe ihre Kolorierung und ihre physischen Eigenschaften verleihen. Bezüglich Anstrich und Farben finden Sie hier einen kleinen Katalog an Fragen, die man sich im Zusammenhang mit der Energie und der Umwelt stellen sollte:
• Für alle Anstriche: Gibt es einen gleichwertigen Anstrich, der weniger Lösungsmittel (oder wasserlösliche Lösungsmittel) und weniger Komponenten enthält, die der Gesundheit und der Umwelt schaden? Es gibt verschiedene Ökolabel, die darüber Auskunft geben. Die Schweizer Stiftung Farbe (welche besonders die Farbhersteller umfasst), schlägt ein Label vor, das sich an den Vorgaben der Energie-Etikette orientiert (siehe oben rechts). Der Kanton Genf hat das Label "Pinceau-Vert" (zu Deutsch: grüner Pinsel) eingeführt (unten rechts).
• Für die Küche oder das Badezimmer: Es kann durchaus sinnvoll sein zu überprüfen, ob der bestehende Anstrich abwaschbar ist – und so zu versuchen, ob die Wand nach einer Reinigung nicht doch ihre ursprüngliche Helligkeit zurückerlangt, ohne dass eine Farbauffrischung vorgenommen werden muss
• Für eine Wand oder Decke im Innenbereich: Ist die von mir gewählte Farbe nicht zu dunkel, so dass ich meinen Raum stärker ausleuchten muss? Wie reflektiert die Farbe das Licht, wie hoch ist ihr Lichtreflexionsgrad (LRV)? Gibt es nicht eine luminösere, hellere Farbe für den selben Farbton?
• Für eine wärmegedämmte, sonnenexponierte Aussenfassade: Ist der gewählte Farbton nicht zu dunkel, um den Sonnenstrahlen gut widerstehen zu können? Welches ist ihr Absorptionsindex (Extinktionskoeffizient) für das sichtbare Licht und für das gesamte Sonnenlichtspektrum? Stimmt die Farbe mit der SIA-Norm überein?
• Für einen Gegenstand im Aussenbereich, den man vor der Sonne schützen möchte: Ist die Farbe genügend reflektierend? Reflektiert sie auch die Infrarotstrahlen? Wie hoch ist ihr Reflexionsgrad für das gesamte Lichtspektrum der Sonne (TSR oder "Totale Solare Reflexion")?
• Für einen Gegenstand, der die Sonnenwärme einfangen soll (thermische Sonnenkollektoren, Solarkocher): Eine matte, schwarze Farbe, die nicht nur das sichtbare Licht, sondern auch das nahe Infrarot stark absorbiert (um die gesamte Sonnenenergie einzufangen), und mit einem niedrigen Emissionsvermögen im Bereich des mittleren Infrarots (um wenig Wärme abzugeben).
• Für einen Heizkörper: Ist die Farbe speziell für einen Heizkörper vorgesehen? Weist sie ein grosses Emissionsvermögen auf (= wenig reflektierend)? Wenn ja, bedeutet dies, dass sie die Wärme gut abgeben kann.
• Für eine Autokarosserie: Ist die Farbe hell genug und gut reflektierend (niedriges Emissionsvermögen), damit im Sommer die Klimaanlage nicht so oft genutzt werden muss? (Die Klimaanlage erhöht den Treibstoffverbrauch – hier finden Sie mehr dazu.)
• Für ein Gericht aus dem Ofen: Nein, wir wollen weder Kuchen, Gebäck noch Gratins oder Aufläufe aus dem Ofen überpinseln! Kauft man allerdings eine neues Blech oder eine neue Backform, sollte man wissen, dass mattschwarzes Qualitätsmaterial die Wärme im Allgemeinen besser absorbiert als glänzendes. Das dunkle Blech reflektiert die Hitze im Ofen nicht, weshalb das Backergebnis gleichmässiger wird und der Kuchen oder der Gratin insgesamt schneller fertig gebacken ist als in einer hellen Form.
Und ist man schliesslich fertig mit Pinseln, Malen und Streichen, bitte nicht vergessen, dass Farben Sonderabfälle sind – auch wenn auf ihrem Behälter ein Ökolabel prangt. Nicht vollständig aufgebrauchte Farbtöpfe gehören deshalb in eine Recyclingstelle oder müssen in ein Verkaufsgeschäft zurückgebraucht werden.
Energieetikette: