Passive Solarbeleuchtung

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Passive Solarbeleuchtung mit Glasflaschen oder -röhren in der Wand

Passive Solarbeleuchtung mit einlassenen Glasflaschen oder -röhren ist eine Weiterentwicklung der bekannten Low-Tech-Lichtlösung „Liter of Light“. Statt wie üblich in das Dach werden hier klare Glasbehälter horizontal in die Süd-Wand eingelassen und mit einem frostbeständigen Medium gefüllt. Das Sonnenlicht wird durch Brechung und Streuung diffus in den Raum geleitet – ohne Strom, ohne Batterien und nahezu wartungsfrei.

Die Idee kombiniert altes Schiffsbauprinzip mit moderner Anpassung an mitteleuropäische Bedingungen.

Geschichte

Das Prinzip, Licht durch Glasprismen oder -körper in Innenräume zu leiten, ist alt. Bereits seit Jahrhunderten wurden auf Segelschiffen sogenannte Deck Prisms (Deckprismen oder Bullseyes) verwendet. Diese aus massivem Glas gefertigten Prismen wurden bündig in das Deck eingelassen und leiteten Tageslicht sicher in die unteren Decks, ohne offenes Feuer oder Öllampen zu riskieren – ein wichtiger Sicherheitsfaktor auf hölzernen Schiffen.

In der heutigen Zeit wurde eine einfache Variante 2002 vom brasilianischen Mechaniker Alfredo Moser entwickelt. Während häufiger Stromausfälle in Brasilien kam ihm die Idee, PET-Plastikflaschen mit Wasser zu füllen und in das Wellblechdach zu stecken. Das Wasser bricht das Sonnenlicht und erzeugt ein diffuses Licht, das etwa 40–60 Watt einer Glühbirne entspricht. Das Projekt wurde durch die philippinische Initiative „Liter of Light“ (MyShelter Foundation) weltweit bekannt und vor allem in Südamerika, Asien und Afrika in einfachen Hütten eingesetzt, um tagsüber fensterlose Räume zu beleuchten.

Funktionsweise

Das Sonnenlicht trifft auf den außenliegenden Teil der Glasflasche oder -röhre, wird im Füllmedium gebrochen und im Inneren diffus gestreut. Dadurch entsteht ein weiches, angenehmes Tageslicht, das den Raum erhellt, solange die Sonne scheint. Der Brechungsindex von Glas (ca. 1,52) und dem Füllmedium sollte möglichst nah beieinander liegen, um Reflexionsverluste gering zu halten.

Wie baut man das? (Grundvariante)

• Verwende klare, dickwandige Glasflaschen (z. B. alte Wein- oder Ölflaschen) oder besser zylindrische Glasröhren (aus dem Laborbedarf).
• Wähle die Südseite der Wand (beste Sonneneinstrahlung in Deutschland).
• Bohre oder säge ein passendes Loch durch die Wand (Durchmesser etwas größer als die Flasche).
• Schiebe die Flasche/Röhre so hindurch, dass ca. ⅓–½ außen liegt.
• Dichte absolut wetterfest ab (Silikon, PU-Schaum, Gummimanschette, außen ggf. Blechblende).
• Fülle mit frostbeständigem Medium (siehe unten) und verschließe dicht.

Wichtig: Diese Bauweise eignet sich vor allem für ungedämmte Nebengebäude wie Gartenhäuser, Schuppen oder Werkstätten. In gedämmten Wohngebäuden entsteht eine Wärmebrücke – hier bitte einen Fachmann hinzuziehen oder auf professionelle Lichtrohre (Sun Tunnels) zurückgreifen.

Anpassung an deutsche Bedingungen

Die Original-Liter-of-Light-Variante mit Wasser in PET-Flaschen ist in Mitteleuropa unpraktisch:

• Wasser friert bei Frost und kann die Flasche sprengen.
• Starke Temperaturschwankungen und Hagel belasten Plastik.
• Wenig Wintersonne und viele bewölkte Tage reduzieren die Lichtausbeute.

Lösung:
Glas statt Plastik
Glas ist UV-beständig, mechanisch robuster (hagelsicherer bei guter Abdichtung) und langlebig.

Frostschutz:
Glycerin als Alternative zu Wasser
Statt Wasser wird die Flasche mit Glycerin (lebensmittelecht, 99,5 %) oder einer Glycerin-Wasser-Mischung (z. B. 60–70 % Glycerin) gefüllt. Glycerin senkt den Gefrierpunkt deutlich (bis weit unter −20 °C), ist ungiftig, nicht brennbar und verhindert Algenbildung. Der Brechungsindex (ca. 1,47) passt gut zu Glas, sodass ein schöner Streueffekt entsteht.

Noch robuster: Variante mit Kunstharz

Für eine dauerhaft feste und auslaufsichere Lösung kann die Glasflasche/Röhre mit klarem, UV-stabilem Epoxid-Gießharz (Crystal-Clear-Variante) ausgegossen werden. Nach dem Aushärten entsteht ein massiver, glasähnlicher Lichtleiter.

Vorteile:

• Kein Auslaufen möglich
• Mechanisch sehr stabil
• Hohe Transparenz

Nachteile:

• Höherer Aufwand (schichtweises Gießen ohne Luftblasen, Atemschutz beim Verarbeiten)
• Teurer als Glycerin
• Manche Harze können bei schlechter UV-Stabilität mit der Zeit vergilben

Tipp: Nur UV-stabile Harze mit Stabilisatoren verwenden und ggf. leicht milchige Diffusor-Additive für bessere Streuung einmischen.

Vor- und Nachteile

Vorteile

• Nahezu wartungsfrei und stromlos
• Schönes, diffuses natürliches Licht
• Upcycling möglich (Glasflaschen)
• Gute Anpassung an Frost durch Glycerin oder Harz
• Dekorativer „Lichtband“-Effekt bei mehreren Elementen nebeneinander

Nachteile

• Nur Zusatzlicht – im Winter und bei Bewölkung eher dämmrig
• Wärmebrücke durch die Wanddurchführung (Schimmelrisiko bei schlechter Abdichtung)
• Aufwand bei Abdichtung und Einbau
• Lichtausbeute geringer als bei professionellen Oberlichtern oder Sun Tunnels
• Nicht für statisch sensible oder hochgedämmte Gebäude ohne Fachkenntnis geeignet

Fazit

Die wandintegrierte Glasflaschen- oder -röhren-Beleuchtung ist eine kreative, autarke Low-Tech-Lösung, die das historische Prinzip der Deck Prisms mit der Moser-Idee verbindet und an deutsche Klimabedingungen angepasst wird. Mit Glycerin oder ausgehärtetem Kunstharz wird sie frost- und wartungssicher.

Sie eignet sich besonders für Gartenhäuser, Schuppen oder Off-Grid-Projekte und zeigt, wie man mit einfachen Mitteln passives Solarlicht nutzen kann. Für den Alltag in einem normalen Haus sind jedoch professionelle Lichtrohre oder Dachfenster oft die praktischere Wahl.

Wer die Idee ausprobieren möchte, sollte mit einer oder zwei Testflaschen beginnen und alle Sicherheits- und Dämmaspekte beachten. Erfahrungsberichte und Fotos sind im AutarkWiki herzlich willkommen!

Quellen und Weiterführendes

• Wikipedia: Liter of Light und Alfredo Moser
• Wikipedia: Deck prism
• BBC-Bericht zu Alfredo Moser (2013)