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Green-Economy.de - Lexikon - Emissionsgrad
Green-Economy.de Umweltlexikon
Emissionsgrad
Von jedem Objekt, bei dem die Temperatur auf dem absoluten Nullpunkt liegt, geht eine Wärmestrahlung aus. Diese Strahlung nennt man „Emissionsgrad“ - sie gibt an, wie viel Strahlung der Körper, im Vergleich zu dem idealen Wärmestrahler, einem schwarzen Körper, abgibt.

Oft stellt sich die Frage, warum einer Person in schwarzer Kleidung im Sommer wärmer wird, als einer Person, die ein helles Oberteil trägt. Dies ist leicht erklärt und hängt auch mit dem Emissionsgrad zusammen. Schwarze Körper ziehen jegliche Art von elektromagnetischer Strahlung an und absorbieren diese. Da der schwarze Körper nach dem Kirchhoffschen Strahlungsgesetz immer das größtmögliche Absorptionsvermögen besitzt, strahlt er auch mehr Wärme und Energie aus als ein anderer Körper. Die Strahlung geht um den gesamten Körper herum, das heißt, dass kein Winkel von der Strahlung befreit ist.

In der Physik gibt es die folgenden Emissionsgrade: den gerichteten spektralen Emissionsgrad, den hemisphärischen spektralen Emissionsgrad, den gerichteten Gesamt-Emissionsgrad und den hemisphärischen Gesamt-Emissionsgrad. Bei jedem der einzelnen Emissionsgrade werden komplizierte Gleichungen genutzt, die selbst Physik-Studenten erst nach 4 bis 5 Semestern genau verstehen. Es lässt sich jedoch so viel dazu sagen, dass alle vier Emissionsgrade Materialeigenschaften eines Körpers sind. Der gerichtete spektrale Emissionsgrad legt die Richtungs- und Frequenzabhängigkeit der ermittelten Strahlung, im Vergleich zum schwarzen Körper, fest. Der hemisphärische spektrale Emissionsgrad legt nur die Frequenzabhängigkeit, der gerichtete Gesamt-Emissionsgrad nur die Richtungsabhängigkeit und der hemisphärische Gesamt-Emissionsgrad nur die abgegebene Strahlenleistung fest.

Es gibt aber auch Emissionsgrade, die manche dieser Eigenschaften nicht besitzen: Ein Emissionsgrad, welcher nicht von der Richtung abhängig ist, wird „Lambert-Strahler“ genannt. Dieser Lambert-Strahler gibt Strahlen unkontrolliert in alle Richtungen ab. Auch ein Emissionsgrad, der nicht von der Frequenz abhängig ist, hat einen eigenen Namen. Dieser wird schlicht und einfach „grauer Körper“ genannt. Für die Physiker sind diese beiden Strahler von Vorteil, da die Berechnung dieser um einiges leichter ist als die Berechnung der konfusen hemisphärischen oder spektralen Emissionsgrade.

Für den Umweltschutz spielt der Emissionsgrad auch eine Rolle. Bei Neubauten sollten möglichst Baumaterialien eingesetzt werden, die keine hohe Wärmestrahlung abgeben. An verschiedenen Materialien wird derzeit geforscht, die den Emissionsgrad, etwa von großem Glas, senken können.

Es gibt einige bekannte und häufig verwendete Richtwerte und Beispiele für Emissionsgrade bei nichtmetallischen Oberflächen. Eis hat, bei einer Dicke, die kleiner als 4 mm ist und bei einer Temperatur von etwa Minus 10 Grad Celsius einen Gesamtemissionsgrad von 0,965 und einen hemisphärischen Gesamtemissionsgrad von 0,918. Weißes Papier hat bei einer Temperatur von etwa 95°, einen Gesamtemissionsgrad von 0,92 und einen hemisphärischen Gesamtemissionsgrad von 0,89.
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