Globalstrahlung ist die Summe aus direkter und diffuser Strahlung auf die Horizontale. Doch was bedeutet das eigentlich? Wie wird die Strahlungsleistung gemessen und warum schwankt das Sonnenenergieangebot? In diesem Artikel werden wir all diese Fragen beantworten und tiefer in das Thema der Globalstrahlung eintauchen.
Was ist Globalstrahlung?
Die Globalstrahlung ist die Summe aus der direkt von der Sonne kommenden Strahlung und der Streuung und Reflexion von Strahlung in der Atmosphäre. Die Erdatmosphäre reduziert die Strahlungsleistung der extraterrestrischen Solarstrahlung durch Absorption, Reflexion und Streuung. Die Bestrahlungsstärke auf der Erdoberfläche in unseren Breiten beträgt etwa 1000 W/qm im Sommer zur Mittagszeit bei klarem Himmel.
Direkte Strahlung
Die direkte Strahlung kommt direkt von der Sonne zur Erdoberfläche, ohne von der Atmosphäre beeinflusst zu werden. Sie tritt auf, wenn die Sonne direkt über uns steht und die Strahlen senkrecht auf die Erde treffen.
Diffuse Strahlung
Die diffuse Strahlung entsteht durch die Streuung von Sonnenstrahlen in der Atmosphäre. Sie tritt auf, wenn die Sonnenstrahlen von der Atmosphäre gestreut werden und von verschiedenen Richtungen auf die Erde fallen. Die diffuse Strahlung ist also indirekt und tritt auf, wenn die Sonne nicht direkt über uns steht.
Wie wird Globalstrahlung gemessen?
Die Bestrahlungsstärke wird in Watt pro Quadratmeter (W/m²) gemessen. In Deutschland gibt es etwa 2.000 Messstationen, die die Bestrahlungsstärke kontinuierlich erfassen. Die Messgeräte werden Solarmeter oder Pyranometer genannt und messen die Globalstrahlung auf einer horizontalen Fläche.
Warum schwankt das Sonnenenergieangebot?
Das Sonnenenergieangebot schwankt aufgrund von meteorologischen Bedingungen und astronomischen Gesetzmäßigkeiten. Die wichtigsten Faktoren, die das Sonnenenergieangebot beeinflussen, sind:
Jahreszeitlicher Verlauf
Die Sonnenstrahlung variiert im Laufe des Jahres aufgrund der Neigung der Erdachse. In unseren Breiten ist die Strahlung im Sommer höher als im Winter.
Tageszeitlicher Verlauf
Die Sonnenstrahlung variiert auch im Laufe des Tages. Die höchste Strahlungsintensität wird in der Regel mittags erreicht.
Wolkenbedeckung
Die Wolkenbedeckung beeinflusst die Strahlungsintensität auf der Erdoberfläche. An einem bewölkten Tag ist die Strahlung schwächer als an einem sonnigen Tag.
Geographische Lage
Die Strahlungsintensität variiert auch je nach geographischer Lage. In südlichen Regionen ist die Strahlungsintensität höher als in nördlichen Regionen.
Fazit
Globalstrahlung ist ein wichtiger Faktor für die Nutzung von Sonnenenergie und die Berechnung von Solaranlagen. Die Messung der Bestrahlungsstärke erfolgt mit Solarmetern oder Pyranometern auf einer horizontalen Fläche. Das Sonnenenergieangebot schwankt aufgrund von meteorologischen Bedingungen und astronomischen Gesetzmäßigkeiten. Die wichtigsten Faktoren, die das Sonnenenergieangebot beeinflussen, sind der jahreszeitliche und tageszeitliche Verlauf, die Wolkenbedeckung und die geographische Lage.
Bei der Planung von Solaranlagen ist es wichtig, die Globalstrahlung zu berücksichtigen, um die beste Ausrichtung und Neigung der Solarmodule zu finden. Die Globalstrahlung ist jedoch nicht das einzige Kriterium bei der Planung von Solaranlagen. Auch der Standort, der Energiebedarf und die Verfügbarkeit von Förderungen und Zuschüssen sind wichtige Faktoren.
Insgesamt ist Globalstrahlung ein wichtiger Faktor für die Nutzung von Sonnenenergie. Eine gute Kenntnis der Globalstrahlung und ihrer Einflussfaktoren ist notwendig, um die beste Ausrichtung und Neigung von Solarmodulen zu finden und eine maximale Energieausbeute zu erzielen.