Im Sommer 2025 belasteten weitverbreitete Hitzewellen die Stromnetze in Nordamerika, Europa und dem Nahen Osten und verdeutlichten den wachsenden Bedarf an nachhaltigen Kühllösungen. Mit der Zunahme der globalen Erwärmung stellt die Abhängigkeit von Klimaanlagen eine wachsende Belastung für die Energieinfrastruktur dar. Eine Technologie, die auf alten Praktiken basiert und durch moderne Materialwissenschaften verbessert wurde, bietet jedoch eine vielversprechende Alternative: die Strahlungskühlung.

Die Strahlungskühlung nutzt den natürlichen Prozess der Wärmeableitung und verwendet spezielle Farben, Beschichtungen und Textilien, um Sonnenlicht zu streuen und Wärme abzugeben, ohne dass zusätzliche Energie benötigt wird. Qiaoqiang Gan, Professor für Materialwissenschaften und angewandte Physik an der King Abdullah University of Science and Technology, erklärt, dass Strahlungskühlung ein universelles Phänomen ist. "So ziemlich jedes Objekt absorbiert tagsüber Wärme von der Sonne und strahlt nachts einen Teil davon wieder ab", sagte Gan. Dieser Prozess erklärt, warum Autos, die über Nacht im Freien geparkt werden, oft Kondenswasser aufweisen; ihre Metalldächer geben Wärme an den Himmel ab und kühlen die Oberflächen unter die Umgebungslufttemperatur ab, was zur Bildung von Tau führt.

Die Menschen nutzen die Strahlungskühlung seit Jahrtausenden. In Wüstenregionen des Iran, Nordafrikas und Indiens stellten die Menschen in der Vergangenheit Eis her, indem sie Wasserbecken dem klaren Nachthimmel aussetzten und die Strahlungskühlung nutzten, um das Wasser gefrieren zu lassen. Moderne Fortschritte in der Materialwissenschaft verfeinern nun diese alte Technik. Forscher entwickeln Farben, Beschichtungen und Textilien, die so konzipiert sind, dass sie die solare Reflexion und die thermische Emission maximieren. Diese Materialien können auf Gebäude, Fahrzeuge und Kleidung aufgetragen werden, um die Wärmeaufnahme zu reduzieren und die Kühlung zu fördern.

Die Auswirkungen einer breiten Akzeptanz der Strahlungskühlung sind erheblich. Durch die Reduzierung des Bedarfs an konventionellen Klimaanlagen kann die Strahlungskühlung den Druck auf die Stromnetze verringern, den Energieverbrauch senken und die Treibhausgasemissionen reduzieren. Darüber hinaus können diese Technologien den thermischen Komfort in Regionen verbessern, in denen es keinen zuverlässigen Zugang zu Elektrizität gibt.

Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung der Leistung, Haltbarkeit und Skalierbarkeit von Strahlungskühlmaterialien. Wissenschaftler erforschen neuartige Materialien wie Metamaterialien und photonische Strukturen, um die solare Reflexion und die thermische Emission über ein breites Spektrum von Umweltbedingungen hinweg zu optimieren. Die Entwicklung kostengünstiger und einfach einsetzbarer Strahlungskühllösungen ist entscheidend für eine breite Akzeptanz und die Milderung der Auswirkungen der globalen Erwärmung.