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Anm. der Redaktion: Dieser Artikel ist eine leicht angepasste Version eines Artikels, der auf Luxemburgisch in unserer Rubrik Mr Science veröffentlicht wurde.
Die Sommersonne hat das Thermometer über die 30 Grad Marke gejagt. Da bleibt keine Achselhöhle trocken. Aber vielleicht habe ich ja nur das falsche Sommeroutfit ausgewählt? Soll man an heißen Tagen lieber Weiß oder eher Schwarz tragen?
Der gesunde Menschenverstand wird uns wohl instinktiv zu heller Kleidung greifen lassen. Doch auch dunkle Sachen haben ihre Vorzüge. Beim richtigen Schnitt ist der Griff zu Schwarz sogar besser.
Aber eine schwarze Wand heizt sich doch viel stärker auf als eine weiße. Sollte das bei einem T-Shirt anders sein?
Natürlich nicht. Wir nehmen ein Objekt als weiß wahr, weil es den größten Teil des Sonnenlichts zurückwirft. Ein schwarzes Objekt hingegen nimmt die Strahlung in sich auf. Die Energie des Lichts wird dabei in Wärme umgewandelt und heizt die schwarze Fläche auf. Das trifft auf eine Wand genauso zu wie auf ein T-Shirt. Doch die Wärme, die unsere Kleidung von der Sonne aufnimmt, ist nur ein Faktor. Es spielt auch eine große Rolle, wie dicht die Kleidung an unserem Körper anliegt. Umschließt sie uns wie eine zweite Haut, dann spielt der Heizeffekt eine große Rolle. Im enganliegenden schwarzen Shirt wird es heißer als im Pendant in Weiß. Umspielt uns die Kleidung hingegen luftig, sieht die Sache anders aus.
Die weiten Gewändern der Beduinen in Nordafrika als Modell
Die weiten Gewänder der Beduinen in Nordafrika beispielsweise lassen die Luft zwischen Haut und Stoff zirkulieren. Der Luftstrom lässt den Schweiß auf der Haut verdunsten. Die nötige Energie wird unserem Körper entzogen. Es fühlt sich kühler an. Das haben Forscher bereits 1980 in der israelischen Wüste Negev wissenschaftlich untersucht. Ihre Probanden trugen weiße oder schwarze Beduinengewänder, khakifarbene Militäruniformen oder helle Shorts. Unter letzteren wurde es am wärmsten. Am angenehmsten trugen sich die locker luftigen Gewänder der Wüstenbewohner – egal ob schwarz oder weiß. Andere Forscher haben diesen Effekt bei Tieren untersucht. Sie stellten fest, dass die Windgeschwindigkeit eine große Rolle spielt. Schon ab einer leichten Briese von etwa 3 Meter pro Sekunde war es Tauben mit schwarzem Gefieder kühler als ihren weißen Artgenossen. Denn die Strahlung dringt in weißes Gefieder tiefer ein als in schwarzes. Deshalb ist die Kühlung durch den Luftstrom bei dunkeln Federn effektiver. Dieser Effekt ist umso größer, je lockerer die Federn – oder die schwarzen Gewänder – am Körper liegen. Aber Wärme ist ja nur die eine Seite, die wir im Sommer beachten müssen.
Schwarz schützt auch besser vor UV-Strahlen
Das ist die ultraviolette Strahlung, die uns einen Sonnenbrand bescheren und das Hautkrebsrisiko steigen lassen kann. Kleidung hilft. Und neben Dicke und Art des Stoffes spielt auch die Farbe eine Rolle: Während schwarz beinahe die gesamte UV-Strahlung absorbiert, lässt weiß mehr als die Hälfte davon ungestört passieren. Die Antwort auf die Frage nach der optimalen Kleidung im Sommer ist also mehr als schwarz oder weiß. Für Forscher lohnt sich angesichts von Klimawandel und vermehrten Hitzeperioden deshalb ein Blick darauf, wie sich menschliche und tierische Wüstenbewohner seit Jahrtausenden die Sonne erträglich machen. Das hilft, auch für uns Mitteleuropäer Strategien zu entwickeln und deshalb bleibt Forschung spannend.
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Die Farben, die wir wahrnehmen, hängen davon ab, wie die Oberflächen der Objekte um uns herum beschaffen sind. Sie entstehen hauptsächlich aus einem Zusammenspiel von Reflexion und Absorption. Im Licht der Sonne sind alle Wellenlängen gleichermaßen vertreten. Es erscheint uns weiß. Nimmt nun ein Objekt zum Beispiel die Wellenlängen des roten Lichtes auf (Absorption) und strahlt alle anderen zurück (Reflexion), so sehen wir es in schönem Grün. Verschluckt ein Stoff hingegen eben jenen grünen Bereich, so sehen wir Rot. Die Energie, die im Licht steckt, ist nach der Absorption aber nicht einfach weg. Sie geht stattdessen ins Objekt über und erwärmt es. Je mehr Wellenlängen ein Körper nun absorbiert, umso mehr Energie nimmt er dadurch auf. Weiß steht hier am untersten Ende der Skala. Ein weißer Körper wirft beinah alles Licht zurück und bleibt entsprechend kühl. Schwarz steht am obersten Ende. Ein schwarzer Körper nimmt fast alles Licht in sich auf – und wird deshalb sehr viel schneller heiß.
Wird es heiß, so kommen wir ins Schwitzen. Doch was bringt es, wenn uns das Wasser aus allen Poren rinnt? Es kühlt den Körper ab. Das geschieht, indem das Wasser vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand wechselt. Ein Phasenübergang findet statt. Damit das Wasser verdunsten kann, ist Energie notwendig. Diese Verdunstungswärme – oder physikalisch korrekt Verdampfungsenthalpie – wird dem Körper entzogen. Und das nicht zu knapp. Gut 570 Kilokalorie (2.400 Kilojoule) Wärmeenergie sind nötig, um einen Liter Schweiß in Wasserdampf zu überführen. Ist es richtig heiß oder sind wir körperlich besonders aktiv, können im Extremfall bis zu 14 Liter Schweiß am Tag zusammenkommen. Am besten funktioniert die körpereigene Klimaanlage übrigens, wenn ein Luftstrom den verdampfenden Schweiß vom Körper wegträgt. Deshalb verschafft uns ein sanftes Lüftchen oder ein surrender Ventilator im Sommer auch die dringend nötige Abkühlung
Autor: scienceRELATIONS/Kai Dürfeld
Redaktion: Michèle Weber (FNR)
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Why do Bedouins wear black robes in hot deserts? | Nature
Sonnenbrand: Wie gut schützen Textilien? - [GEO]
C. Jessen: Temperature regulation in humans and other mammals. Springer, Berlin 2000, S. 193.
M. L. Sawka, C. B. Wenger, K. B. Pandolf: Thermoregulatory responses to acute exercise-heat stress and heat acclimation. In: M. J. Fregly, C. M. Blatteis (Hrsg.): Handbook of physiolog. Section 4: Environmental physiology. Oxford University Press, New York, 1996, S. 157–185.
Dieser Beitrag wurde in Zusammenarbeit mit RTL Radio Lëtzebuerg erstellt und auf der Antenne von RTL Radio Lëtzebuerg ausgestrahlt. Jede zweite Woche präsentiert Mr Science im RTL-Radio, welche Forschung hinter Alltagsgegenständen steckt. Alle Sendungen findest du hier: http://radio.rtl.lu/emissiounen/science/.
