Globalstrahlung

Globalstrahlung: Alles, was Hausbesitzer über Solarenergie wissen müssen

Einleitung
Die Nutzung von Solarenergie wird immer beliebter, insbesondere bei Hausbesitzern, die sich für eine nachhaltige und kostengünstige Energiequelle interessieren. Eine der wichtigsten Kennzahlen für die Effizienz einer Photovoltaikanlage ist die Globalstrahlung. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie alles, was Sie über Globalstrahlung wissen müssen, um eine fundierte Entscheidung für den Kauf einer Solaranlage zu treffen. Wir werden uns mit den verschiedenen Aspekten der Globalstrahlung befassen, einschließlich ihrer Bedeutung für die Leistung von Photovoltaikanlagen, sowie einige häufig gestellte Fragen beantworten.
Inhaltsverzeichnis
1. Was ist Globalstrahlung?
2. Wie wird Globalstrahlung gemessen?
3. Bedeutung der Globalstrahlung für Photovoltaikanlagen
4. Einflussfaktoren auf die Globalstrahlung
5. Saisonalität und Globalstrahlung
6. FAQs
7. Fazit

1. Was ist Globalstrahlung?

1.1 Komponenten der Globalstrahlung

Die Globalstrahlung setzt sich aus zwei Hauptkomponenten zusammen:

Direkte Sonneneinstrahlung (auch Direktstrahlung genannt):
Dies ist der Anteil der Sonnenstrahlung, der ungestreut und direkt auf die Erdoberfläche trifft. Die Intensität der direkten Sonneneinstrahlung hängt von der Sonnenhöhe und der atmosphärischen Transparenz ab.
Diffuse Strahlung:
Dieser Anteil der Sonnenstrahlung wird durch die Atmosphäre gestreut, bevor er auf die Erdoberfläche trifft. Die Streuung erfolgt hauptsächlich durch Wolken, Aerosole und Luftmoleküle. Die diffuse Strahlung trägt dazu bei, dass auch bei bewölktem Himmel oder in schattigen Bereichen Solarenergie gewonnen werden kann.

1.2 Messung und Einflussfaktoren der Globalstrahlung

Die Globalstrahlung wird in Watt pro Quadratmeter (W/m²) gemessen und kann mithilfe von speziellen Messgeräten, sogenannten Pyranometern, erfasst werden. Die Messung der Globalstrahlung ist wichtig, um die Effizienz und den Ertrag von Solarenergieanlagen zu berechnen und zu optimieren.

Die Intensität der Globalstrahlung wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:

Geographische Lage:
Die Globalstrahlung variiert je nach Breitengrad und Höhe. In Äquatornähe ist sie in der Regel höher als in höheren Breiten. In höheren Lagen ist die Globalstrahlung ebenfalls stärker, da die Atmosphäre dünner ist und somit weniger Strahlung absorbiert und gestreut wird.
Jahreszeit:
Die Globalstrahlung ändert sich im Laufe des Jahres aufgrund der Veränderung der Sonnenhöhe und der Länge der Tage. Im Sommer ist die Globalstrahlung in der Regel höher als im Winter.
Wetterbedingungen:
Wolken, Nebel und Schnee können die Globalstrahlung beeinflussen, indem sie die direkte Sonneneinstrahlung reduzieren und die diffuse Strahlung erhöhen.
Luftverschmutzung:
Aerosole und Luftschadstoffe in der Atmosphäre können die Globalstrahlung reduzieren, indem sie die Sonnenstrahlung absorbieren und streuen.

Die Kenntnis der Globalstrahlung und ihrer Einflussfaktoren ist entscheidend für die Planung und den Betrieb von Solarenergieanlagen, um deren Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten.

2. Wie wird Globalstrahlung gemessen?

Pyranometer

Ein Pyranometer ist ein spezielles Messgerät, das die gesamte einfallende Sonnenstrahlung auf einer horizontalen Fläche misst. Es besteht aus einer thermoelektrischen Sensoreinheit, die von einem transparenten Halbkugelglas umgeben ist. Das Halbkugelglas lässt die gesamte Strahlung durch und schützt den Sensor vor Umwelteinflüssen wie Wind und Niederschlag. Der Sensor wandelt die einfallende Strahlung in ein elektrisches Signal um, das proportional zur Intensität der Globalstrahlung ist.

Messung der direkten und diffusen Strahlung

Um die direkte und diffuse Strahlung separat zu messen, werden zusätzliche Messgeräte eingesetzt. Für die Messung der direkten Strahlung wird ein Pyrheliometer verwendet, das die Strahlung nur aus einem kleinen festen Winkel misst und daher auf die Sonne ausgerichtet sein muss. Die diffuse Strahlung kann gemessen werden, indem man ein Pyranometer verwendet und die direkte Strahlung mit einem sogenannten Schattenring blockiert.

Datenerfassung und -auswertung

Die von den Messgeräten erfassten Daten werden in der Regel von einer Datenlogger-Einheit gespeichert und können zur weiteren Analyse und Auswertung an einen Computer übertragen werden. Durch die kontinuierliche Messung der Globalstrahlung können Langzeitdaten und Durchschnittswerte für bestimmte Standorte ermittelt werden. Diese Informationen sind wichtig für die Planung und Dimensionierung von Solaranlagen und ermöglichen eine optimale Nutzung der solaren Ressourcen.

3. Bedeutung der Globalstrahlung für Photovoltaikanlagen

Einfluss auf die Leistung von Solaranlagen

Die Menge der produzierten Energie einer Photovoltaikanlage hängt direkt von der Intensität der Globalstrahlung ab. Je höher die Globalstrahlung, desto mehr Sonnenlicht wird in elektrische Energie umgewandelt. Dies bedeutet, dass Standorte mit hoher Globalstrahlung im Vergleich zu Standorten mit geringerer Globalstrahlung eine höhere Energieproduktion ermöglichen.

Relevanz für die Wirtschaftlichkeit

Auch die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage ist eng mit der Globalstrahlung verknüpft. Eine hohe Globalstrahlung führt zu einer höheren Energieproduktion und somit zu höheren Einnahmen durch den Verkauf des erzeugten Stroms. Dies ermöglicht eine schnellere Amortisation der Investitionskosten und verbessert die Rentabilität der Anlage.

Notwendigkeit bei der Planung und Dimensionierung

Bei der Planung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage ist es wichtig, die Globalstrahlung zu berücksichtigen. Dies umfasst die Auswahl des geeigneten Standorts, die Ausrichtung und Neigung der Solarpanels sowie die Größe der Anlage. Durch eine optimale Anpassung an die lokalen Gegebenheiten der Globalstrahlung kann die maximale Energieausbeute erreicht werden.

4. Einflussfaktoren auf die Globalstrahlung

Die Globalstrahlung wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter:

Geographische Lage: Die Globalstrahlung variiert je nach Breitengrad und Höhe. In Äquatornähe und in höheren Lagen ist sie in der Regel höher als in höheren Breiten und niedrigeren Lagen.
Wetter und Klima: Bewölkung, Luftverschmutzung und andere atmosphärische Bedingungen können die Globalstrahlung beeinflussen. In Gebieten mit häufiger Bewölkung oder hoher Luftverschmutzung ist die Globalstrahlung in der Regel niedriger.
Jahreszeit: Die Globalstrahlung variiert im Laufe des Jahres aufgrund der Veränderungen in der Erdneigung und der Sonnenposition. In den Sommermonaten ist die Globalstrahlung in der Regel höher als im Winter.

5. Saisonalität und Globalstrahlung

Die Globalstrahlung unterliegt saisonalen Schwankungen, die sich auf die Leistung von Photovoltaikanlagen auswirken. Im Sommer ist die Globalstrahlung in der Regel höher als im Winter, was zu einer höheren Energieproduktion führt. Daher ist es wichtig, die saisonalen Schwankungen der Globalstrahlung bei der Planung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage zu berücksichtigen.

6. FAQs

Wie beeinflusst die Globalstrahlung die Leistung meiner Photovoltaikanlage?

Optimierung der Photovoltaikanlage in Bezug auf die Globalstrahlung

Um die Leistung Ihrer Photovoltaikanlage zu maximieren, sollten Sie die Globalstrahlung berücksichtigen. Dies kann durch eine optimale Ausrichtung und Neigung der Solarpaneele erreicht werden. Eine Südausrichtung und eine Neigung, die dem Breitengrad entspricht, sind in den meisten Fällen optimal.

Es ist auch wichtig, Schattenbildung zu vermeiden, da diese die Globalstrahlung auf den Solarzellen reduziert und damit die Leistung der Anlage verringert. Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse können Schatten werfen und sollten daher bei der Planung der Anlage berücksichtigt werden.

Globalstrahlung und die Effizienz von Photovoltaikanlagen

Die Globalstrahlung beeinflusst nicht nur die Menge an Energie, die eine Photovoltaikanlage produzieren kann, sondern auch ihre Effizienz. Die Effizienz einer Photovoltaikanlage bezieht sich auf das Verhältnis zwischen der von der Anlage erzeugten Energie und der verfügbaren Globalstrahlung. Eine höhere Globalstrahlung kann dazu führen, dass die Anlage effizienter arbeitet, da sie mehr Energie aus jeder Einheit von Sonnenlicht extrahieren kann.

Wie finde ich heraus, wie hoch die Globalstrahlung an meinem Standort ist?

Es gibt verschiedene Online-Tools und Karten, die die Globalstrahlung an verschiedenen Standorten anzeigen. Eine Möglichkeit ist die Nutzung von Solarstrahlungsdatenbanken oder der Konsultation von Fachleuten im Bereich der Photovoltaik.

Kann ich eine Photovoltaikanlage auch in Gebieten mit niedriger Globalstrahlung betreiben?

Ja, auch in Gebieten mit niedriger Globalstrahlung können Photovoltaikanlagen betrieben werden. Allerdings ist die Energieproduktion in solchen Gebieten geringer, und die Amortisationszeit der Anlage kann länger sein.

7. Fazit

Die Globalstrahlung ist ein entscheidender Faktor für die Leistung und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen. Es ist wichtig, die Globalstrahlung bei der Planung und Dimensionierung einer Solaranlage zu berücksichtigen, um eine optimale Energieproduktion und eine schnelle Amortisation der Anlage zu gewährleisten. Durch das Verständnis der Globalstrahlung und ihrer Einflussfaktoren können Hausbesitzer fundierte Entscheidungen über den Kauf und die Installation von Photovoltaikanlagen treffen.