Als direkte Strahlung wird das Sonnenlicht bezeichnet, das direkt von der Sonne kommt, ohne dass es von der Atmosphäre, den Wolken oder anderen Objekten am Himmel gestreut oder reflektiert wird. Direkte Strahlung ist hoch konzentriert und intensiver als diffuse Strahlung, d. h.
Sonnenlicht, das von der Atmosphäre gestreut oder reflektiert wurde. Daher ist die direkte Strahlung für die Stromerzeugung in einem Solarmodul effektiver als die diffuse Strahlung.
Direkte Strahlung steht jedoch nur dann zur Verfügung, wenn die Sonne am Himmel sichtbar ist, und ihre Verfügbarkeit kann je nach Tageszeit, Jahreszeit und Wetterlage variieren. Die Menge an direkter Strahlung, die ein Solarmodul empfangen kann, ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Leistung eines Solarenergiesystems.
Was ist die direkte Strahlung im Detail?
Die direkte Strahlung ist der Anteil der Sonneneinstrahlung, der direkt auf der Oberfläche der Erde ankommt. Denn durch unterschiedliche Einflussfaktoren erreicht nur ein gewisser Teil der von der ausgesendeten Globalstrahlung die Oberfläche, ein deutlicher Prozentsatz geht auf dem Weg von der Atmosphäre bis zum Boden verloren. Der Grund liegt unter anderem in der Streuung, in der Absorption und natürlich auch der Reflexion begründet.
Dies zeigt auch ein kurzer Blick auf die Zahlen, denn an der Atmosphäre der Erde trifft die Strahlung mit einer Intensität von 1340 Watt pro Quadratmeter auf. An der Oberfläche kommt hingegen schon wieder deutlich weniger an, der Wert liegt an dieser Stelle bei rund 1000 Watt pro Quadratmeter. Bei diesem Wert sind jedoch sowohl die diffuse Strahlung als auch die Reflexionsstrahlung noch mitenthalten.
Wie groß fällt der Anteil der direkten Strahlung aus?
Wie groß der Anteil der direkten Strahlung an der Globalstrahlung ausfällt, lässt sich nur schwer ermitteln. Dies liegt unter anderem an der Tatsache, dass sich dieser Wert immer wieder verändert. Zahlreiche Einflussfaktoren spielen bei der Berechnung des Anteils eine zentrale Rolle. So spielen die aktuelle Jahreszeit, der geografische Standort und die Wetterbedingungen eine zentrale Rolle. Aber selbst die Meereshöhe, die Luftverschmutzung und weitere Faktoren müssten beachtet werden, wenn der Anteil der direkten Bestrahlung möglichst genau berechnet werden soll.
In Deutschland liegt der durchschnittliche Wert in diesem Bereich bei etwa 50 Prozent, gerechnet auf ein volles Jahr. Generell gilt: Der Anteil der direkten Strahlung verhält sich natürlich proportional zur Globalstrahlung. Dies bedeutet: Wenn die Globalstrahlung aufgrund entsprechender Bedingungen besonders hoch ausfällt, gilt gleiches auch für die direkte Strahlung.
Welche Rolle spielt die direkte Strahlung bei der Solarenergienutzung?
Um mithilfe einer Photovoltaikanlage Strom gewinnen zu können, muss die Globalstrahlung auf die Solarmodule auftreffen. Dementsprechend nimmt die direkte Strahlung bereits aus technischer Sicht eine zentrale Rolle ein. Ohne Strahlung funktionieren die Anlagen natürlich nicht.
Um möglichst gute Erträge und somit eine hohe Wirtschaftlichkeit bei der Nutzung zu erzielen, gibt es unterschiedliche Berechnungsmethoden zur Kalkulation des Anteils direkter Strahlung an der Sonneneinstrahlung. Mithilfe der entsprechenden Werte können unter anderem die Ausrichtung der Solarmodule und die Ertragsberechnung optimiert werden.
Zur Berechnung sollten die relevanten Einflussfaktoren bekannt sein und beachtet werden. Der Einfallswinkel, die geografische Breite und nicht zuletzt auch die Neigung der Ebene spielen eine zentrale Rolle.
Generell empfehlen allerdings Experten, auch die Globalstrahlung zu beachten, wenn es um eine Ertragsschätzung geht. Der Grund ist hierfür ganz einfach, denn auch die enthaltene diffuse Strahlung kann durch die Photovoltaikanlage in Strom umgewandelt werden.
Für die Globalstrahlung können Sie sich eine umfassende Berechnung sparen, die entsprechenden Daten entnehmen Sie insbesondere öffentlich zugänglichem