Diffuse Strahlung

Die Sonneneinstrahlung, die unsere Erdoberfläche erreicht, wird als Globalstrahlung bezeichnet. Dies ist die solare Strahlung, die eine genau bestimmte waagerechte Ebene erreicht. Ihre Angaben werden in Kilowattstunden pro Jahr pro Quadrameter veröffentlicht. Die Zusammensetzung der Globalstrahlung erfolgt aus direkter, diffuser und reflektierter Strahlung.

Als diffuse Strahlung wird der Anteil an der Sonneneinstrahlung bezeichnet, die nicht unverzüglich von der Sonne herausgegeben wird und anschließend auf die Erdoberfläche fällt. Bei diesem langen Weg der Sonneneinstrahlung von der Sonne bis zur Oberfläche der Erde kommt es zur Anreicherung von Gasen und Dämpfen (Kohlendioxid, Wasser, Sauerstoff) von anteiligen Strahlen und insbesondere zur Streuung. Diese Streuung der Sonneneinstrahlung ist letztlich für die Richtungsänderung der Strahlen verantwortlich. Die Reflexion der Strahlung von Aerosolen oder Luftmolekülen verursachen die Streuung. Eine diffuse Strahlung gibt keine Strahlungsrichtung vor.

Die Sonneneinstrahlung beträgt 1340 W/m² bei einem Auftreffen auf die Atmosphäre der Erde. Bei wolkenfreiem Himmel wird die Strahlung bis auf 1000 W/m² im Durchschnitt durch Streuung, Adsorption und Reflexion minimiert. Die diffuse Strahlung beträgt in Deutschland im Durchschnitt anteilig 50% und ist beweglich.

Zahlreiche Faktoren sind für den Anteil diffuser Strahlung abhängig. Als Erstes ist der Winkel, mit dem die Sonneneinstrahlung die Erde erreicht. Er ist abhängig von der geografischen Breite sowie von der Jahreszeit und dem damit verbundenen Sonnenstand. Aerosole und Moleküle (Wolken oder Nebel) entscheiden und beeinflussen die Streuung. Die diffuse Strahlung und deren Anteile hängt auch von der jeweiligen Witterung ab. Ihr Anteil ist bei Bewölkung höher, als bei wolkenfreiem Himmel und hoher Luftfeuchtigkeit. Additional kann eine hohe Verunreinigung der Luft die Quote der diffusen Strahlung an der Globalstrahlung steigern.

Der Kenntnisstand über den Anteil an diffuser Strahlung ist für die Nutzung von Solarenergie essenziell. Sie erreichen in einem anderen Winkel die Solarzellen und nehmen Einfluss auf den Erlös. Diese Strahlung kann auch von Photovoltaik Zellen benutzt werden.

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