Luftaufnahmen von Städten – oder ganzen Kontinenten – bei Nacht sind faszinierend: Anhand der beleuchteten Gebiete erkennt man deutlich Ballungszentren und unbewohnte Gebiete. Man bekommt aber auch ein Gefühl dafür, wie viel Lichtverschmutzung der Mensch verursacht – und was das alles kosten dürfte. Eine jahrhundertealte Entdeckung könnte da nun helfen.

Photolumineszierendes Material, also beispielsweise Gestein, das von selbst leuchtet, könnte Städte nachts nicht nur erhellen und abkühlen, sondern auch noch Geld sparen. Zu diesem Schluss kommen Bauingenieur:innen der Universität Perugia aus Italien. Sie haben untersucht, welche Vorteile Lumineszenz bringt und wie technische Lösungen aussehen könnten – nicht zuletzt im Hinblick auf Umwelt- und Energiesparaspekte.

Lumineszierende Farbe könnte beispielsweise eingesetzt werden, um bestimmte Bereiche zu kennzeichnen und gleichzeitig die benötigte Energie für deren Beleuchtung um bis zu 27 Prozent reduzieren. Im polnischen Lidzbark Warminski und in der Nähe von Eindhoven in den Niederlanden wird dieses Prinzip bereits auf Fahrradwegen umgesetzt. Um Lichtverschmutzung muss man sich laut den Studienautor:innen übrigens nicht sorgen – die Farbe der leuchtenden Materialen könne so gewählt werden, dass die für Tiere besonders schädlichen blauen Lichtfrequenzen nicht entstünden.

Gleichzeitig könnte ein leuchtender Boden auch dazu beitragen, dass Städte sich nicht weiter aufheizen und sie sogar abkühlen. Die großen und zahlreichen Asphaltflächen in Städten nehmen viel Sonnenenergie auf und geben sie in Form von Hitze ab – in Städten ist die Temperatur deshalb im Durchschnitt 7,7 Grad Celsius höher als auf dem Land. Vielerorts werden deshalb Materialien eingesetzt, die das Sonnenlicht reflektieren sollen, um diesem Effekt entgegenzuwirken. Wie ein Forschungsteam um den Physiker Paul Berdahl herausgefunden hat, können lumineszierende Materialien auch hier helfen: Einige sind in der Lage, die Lichtenergie zu speichern und langsam abzugeben – mit diesen Pigmenten versetzter Beton kann im Vergleich zu herkömmlichem die direkte Lufttemperatur um bis zu 3,3 Grad abkühlen.

Das erste Mal wurde dauerhaft leuchtendes Gestein um das Jahr 1603 herum künstlich hergestellt. Der Schuhmacher und Hobbyalchemist Vincenzo Casciarolo aus Bologna wollte einen besonders dichten Stein einschmelzen in der Hoffnung, Gold, Silber oder ein anderes Edelmetall zu gewinnen. Das klappte nicht, dafür stellte Casciarolo aber fest, dass der abgekühlte Stein im Dunkeln leuchtete, wenn er zuvor Licht ausgesetzt gewesen war. Heute wissen wir, dass er Baryt kalziniert hatte und es dadurch lumineszierende Eigenschaften gewonnen hat.

Mittlerweile sind 250 dauerhaft leuchtende Materialien bekannt – viele von ihnen sind nur wenig erforscht, weil es bisher am praktischen Nutzen mangelte. Das könnte sich nun ändern. Die Wissenschaftler:innen der Universität Perugia sehen darin ein großes Potenzial für lumineszierende Farben und Bodenbeläge, die heller und länger leuchten könnten als die, die wir bereits kennen.