Wie funktioniert AntiReflect?
AntiReflect verringert die Differenz des Brechungsindex von Luft und Glas; dadurch fällt mehr Licht in das Gewächshaus.
Lichtstrahlen verändern ihre Richtung, wenn sie von einem Medium (Luft) in das andere (Glas) eintreten. Wie stark sie ihre Richtung verändert, hängt vom Brechungsindex des Materials ab. Dieser bestimmt auch, in welchem Maße das Licht auf dem Material reflektiert wird. Je stärker der Brechungsindex von zwei Materialien differiert, desto höher ist der Reflexionsgrad.
Der Brechungsindex von Luft beträgt etwa 1, der von Glas 1,5. Mit einer bestimmten Formel, dem Fresnel-Vergleich, kann berechnet werden, dass in diesem Fall mehr als 4 % des einfallenden Lichts reflektiert werden. Dies erfolgt nochmals, wenn das Licht an der anderen Seite der Glasscheibe wieder austritt.
AntiReflect verkleinert den Brechungsindex auf etwa 1,3. Dadurch wird weniger Licht reflektiert und es gelangt mehr Licht ins Gewächshaus. Noch besser wäre es, auch die Innenseite des Gewächshausdaches zu beschichten, denn dadurch verringert sich die Reflexion auch dort. Praktisch ist dies jedoch noch nicht gut möglich.
Hemisphärisch messen
Wenn Licht auf ein Gewächshausdach fällt, passieren grundsätzlich drei Dinge. Ein großer Teil des Lichts dringt durch das Glas oder den Kunststoff hindurch. Dieses Phänomen wird Transmission genannt. Ein Teil wird auf dem Dach zurückgeworfen. Das ist die Reflexion. Der dritte Teil wird als Absorption bezeichnet. Das ist die Sonnenstrahlung, die zwar durch das Material dringt, aber an der anderen Seite nicht wieder austritt. Diese Absorption führt zur Erwärmung des Glases oder Kunststoffs. Transmission, Reflexion und Absorption machen zusammen immer 100 % der Sonnenstrahlung aus.
Wenn das Licht senkrecht auf das Gewächshausdach fällt, treten etwa 90 % durch das Dach hindurch. Aber nicht das gesamte Licht fällt senkrecht auf das Glas. Ein großer Teil trifft mit einem anderen Winkel darauf auf. Darum muss die Transmission immer hemisphärisch (aus allen Einfallswinkeln) gemessen werden, wenn man den tatsächlichen Wert ermitteln will. Je kleiner der Einfallswinkel, desto geringer die Transmission und desto höher die Reflexion. In den Ländern Nordwesteuropas fällt das Licht im Winter mit kleinem Winkel ein. Die Reflexion ist also beträchtlich.
Lichtgewinn
AntiReflect verringert bei allen Einfallswinkeln die Reflexion um mindestens 3 %. Aus Messungen des Lichtlabors des Forschungsinstituts der Landwirtschaftsuniversität Wageningen geht außerdem hervor, dass der Lichtgewinn mit dieser Beschichtung bei einem Einfallswinkel von 60° am höchsten ist. Und genau dieser Einfallswinkel tritt in Nordwesteuropa und Kanada sehr häufig auf.
Antireflexionsschichten kommen in vielen Branchen zur Anwendung, aber die Verfahren sind nicht ohne Weiteres auf den Gartenbau übertragbar. Die erste Bedingung ist, dass die Verringerung der Reflexion nicht auf Kosten der Transmission gehen darf, denn in diesem Fall würde ein Teil des gewonnenen Lichts wieder verloren gehen. Die zweite Bedingung, die bei der Entwicklung dieser Beschichtung zugrunde gelegt wurde, war, dass diese keinen Einfluss auf das Verhältnis der Lichtfarben im Spektrum haben darf. Die Verbesserung der Transmission ist über das gesamte Lichtspektrum hinweg gleich hoch. AntiReflect basiert auf Nanotechnologie und leitet sich von Verfahren ab, die unter anderem bei Solarzellen und in der Raumfahrt angewendet werden. Die revolutionäre Beschichtung ist das Ergebnis jahrelanger Forschung und Entwicklung.
