Eisbären schützen sich durch die Kombination mehrerer Effekte erfolgreich vor der eisigen Kälte. Das weiße Fell des Eisbären erfüllt mehrere sinnvolle Funktionen, die dem Arktisbewohner das Leben unter den herrschenden Bedingungen erleichtert. So dient die weiße Farbe des Fells der Tarnung. Damit kann sich der bis zu drei Meter große Jäger unbemerkt in der schneebedeckten Landschaft unbemerkt an seine Beute heranschleichen. Das dichte Fell dient daneben zum Schutz gegen die Kälte. Die einzelnen Haare sind von einem öligen, wasserabweisenden Film umgeben. Deshalb macht dem Eisbären auch ein kleines Bad im eiskalten Wasser nichts aus. Denn nach dem Schwimmen schüttelt er sämtliche Wassertropfen einfach aus dem Fell. So kann auch Schnee nicht im Fell gefrieren. Gleichzeitig schließen die dicht stehenden Fellhaare Luft ein und erzeugen so eine Isolierschicht. Hierdurch kann die Körperwärme nicht so leicht entweichen. Dieser Effekt wird beim Eisbärenfell durch die starke Kräuselung der einzelnen Haare verstärkt. Das dichte Haargeflecht bildet ein Luftpolster um den Eisbärenkörper.
Mythos? "Die Haare des Eisbären fungieren als Lichtleiter"
In der wissenschaftlichen Literatur und diversen Internetseiten von Fachmagazinen wird die Auffassung verbreitet, dass die Haare des Eisbärenfells als Lichtleiter fungieren: Da die Haare innen hohl sind werden sie oft mit einer technischen Glasfaser verglichen. Die Sonnenstrahlen sollen durch die Haarkanäle durch Totalreflexion auf die schwarze Haut des Eisbären geleitet werden; die Haut absorbiert die Strahlung und wandelt diese in Wärme um, so dass auch die Strahlungswärme für den Wärmehaushalt genutzt werden kann. Diese Hypothese scheint aber inzwischen durch neuere Messungen widerlegt worden zu sein.
Trotzdem hat diese These Wissenschaftler und Ingenieure zur Entwicklung der transparenten Wärmedämmung angeregt. Hierbei handelt es sich um Materialien, die sowohl über eine gute Wärmedämmung bei gleichzeitig hoher Lichtdurchlässigkeit verfügen. Zum Einsatz kommen dabei Waben- oder Kapillarstrukturen aber auch Hohlkammerstrukturen und lichtdurchlässiges Granulat. Hinter einer solchen transparenten Wärmedämmung eines Gebäudes befindet sich eine dunkle Wandbeschichtung, welche die Wärme der Sonnenstrahlung aufnimmt und an den Innenraum weiterleitet, da sich nach außen ja die Isolierschicht befindet.
Im Sommer vermindert die Dämmschicht den Wärmeeintrag von außen durch die sonnenstandsabhängige Wirkung: Fällt das Licht mit kleinem Einfallswinkel auf die Fassade, wird nur wenig reflektiert und es liegt eine hohe Absorptionsrate vor. Bei hohem Lichteinfallswinkel wird hingegen nur wenig Wärme in das Gebäude geleitet. Dadurch erzielt man, dass die Räume im Winter effektiv aufgewärmt und im Sommer entsprechen weniger stark aufgeheizt werden.
Wärmedämmende Textilien
Nach dem Prinzip der transparenten hohlen Haare hat man künstliche Fasern entwickelt, die zu einem Gewebe verarbeite werden können. Die Vliesstoffe werden zum Teil bereits in Bettdecken, Anoraks und speziell für tiefe Temperaturen geeignete Schlafsäcke verarbeitet. Auch zur Isolation von zum Beispiel Warmwasserrohren sind diese Textilien geeignet.
Der Eisbär gehört laut WWF zu den vom Aussterben bedrohten Tierarten: Weltweit gibt es noch etwa 20.000 bis 25.000 Eisbären. Sie verteilen sich auf 19 voneinander getrennte Populationen.
Quellen:
- Ingenieur.de: Gut gedämmt mit Eisbärenfell, 12.2.2015
- Deutschlandfunk: Eisbärenfell als Vorbild, 14.01.2013
- Plazeboalarm: Der ewige Mythos vom Eisbärenfell, 26.11.2006
- W. Koon: Is polar bear hair fiber optic?, Applied Optics, Vol. 37, N. 15 (1998), S. 3198-3200