Direkte Strahlung

Aus drei Faktoren wird die globale Strahlung, d.h. die komplette Sonneneinstrahlung auf der Erde gebildet: die direkte Strahlung, die diffuse Strahlung und die Reflexionsstrahlung. Ihre Anteile sind unterschiedlich und von zahlreichen unterschiedlichen Faktoren abhängig.

Die direkte Strahlung ist der Bruchteil der Sonneneinstrahlung, die unverzüglich die Erdoberfläche erreicht. Durch Verteilung der Sonneneinstrahlung, Reflexionen und Teilabsorption der direkten Strahlung wird der Anteil direkter Strahlung reduziert. Diese Strahlung trifft auf die Atmosphäre mit einer Stärke von etwa 1340 W/m², jedoch erhält die Oberfläche nur noch etwa 1000 W/m². Hier sind bereits die diffuse Strahlung und die Reflexionsstrahlung inbegriffen.

Der Proportion der direkten Strahlung an der globalen Strahlung ist unterschiedlich. Er ist niemals homogen, da die Jahreszeit, der geografische Punkt, Klimabedingungen, Wetterbedingungen, Luftverschmutzung,Meereshöhe usw. eine Rolle spielen. Diese Strahlung besitzt in Deutschland einen durchschnittlichen Jahresanteil von etwa 50% der globalen Strahlung. Der Anteil verhält sich im gleichen Verhältnis zur Menge der Gobalstrahlung. Bei einem Anstieg der Globalstrahlung ist auch der Anteil dieser Strahlung umso höher.

Es gibt Methoden zur Berechnung, wie die anteilige Strahlung an der Sonneneinstrahlung ausgerechnet werden kann. Dies ist besonders für die genaue Einstellung der Solarmodule und die Berechnung der Erträge von Bedeutung. Für diesen Zweck sind jedoch zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen: Deklination, Azimutwinkel, geografische Breite, Dachneigung, Einfallswinkel sowie Stundenwinkel. Solarzellen können nicht nur die direkte Strahlung sondern auch verteilte Sonneneinstrahlung nutzen. Deswegen sollten Interessierte bevorzugt auf die Daten der Globalstrahlung für die Abschätzung des Photovoltaik Ertrages achten. Dafür gibt es Kartenmaterial für die Öffentlichkeit oder gratis Geoinformationsstrukturen, z.B. das PVGIS der Europäischen Union.

Aus anwendungsbezogener Sicht sollten sich Anlagenbesitzer keine Gedanken über die verstreute Strahlung machen, weil daraus keine Konsequenzen ersichtlich sind. Idealerweise ist eine perfekte Ausrichtung der Solarkollektoren oder Solarmodule zur Sonne, um eine optimierte Ausnutzung der direkten Strahlung zu erhalten. Die Nutzung des diffusen Strahlungsanteils ist kaum zu beeinflussen.

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