Solarstrahlung

Die hier vorgestellten Ergebnisse wurden mit dem von METCON entwickelten Programm METSUN berechnet. In ihm sind international anerkannte und erprobte Verfahren implementiert, die es erlauben, die solare Einstrahlung unter Berücksichtigung von Sonnenstand, Bewölkung, Empfangsflächenausrichtung, Reflektion und Abschattung zu ermitteln. Wir informieren Sie gerne ausführlicher über diese und andere Anwendungen!

Beispiel 1: Optimierung der Ausrichtung von Empfangsflächen
Eine genaue Abschätzung der nutzbaren Energiemenge ist Voraussetzung für eine zuverlässige Planung und Wirtschaftlichkeitsanalyse solarthermischer und photovoltaischer Anlagen. Simulationen der Einstrahlung unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen am vorgesehenen Standort erlauben eine Optimierung der Empfangsflächenorientierung und führen damit zum größtmöglichen Energieertrag.

Eine nicht beschattete Empfangsfläche ist optimal ausgerichtet, wenn sie nach Süden orientiert und um etwa 35° geneigt ist.
Globalstrahlung [W/m2] in Abhängigkeit von der Empfangsflächenausrichtung.
Wird beispielsweise im Südosten des Kollektors ein Teil des Himmels durch ein Gebäude verdeckt, so sollte die Empfangsfläche mehr westlich ausgerichtet und flacher angestellt werden.


Beispiel 2: Berechnung der Einstrahlung im Landschaftsmaßstab
Pflanzenwachstum - landwirtschaftlicher Ertrag beispielsweise - ist von der Sonneneinstrahlung abhängig. Für agrarwissenschaftliche und ökologische Berechnungen wird daher räumlich hoch aufgelöste, aber dennoch ganze Landschaftsräume umfassende Information über die solare Einstrahlung benötigt, wobei lokale Exposition und Abschattungen durch das Relief berücksichtigt sein müssen.

Umgebung der Talsperre Saidenbach in Sachsen; mittlere Globalstrahlung im Mai 2002.

 

Beispiel 3: Besonnung von Gebäuden
Die Besonnungsverhältnisse in bebauten Gebieten sind ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung von Wohnqualität. Kenntnisse über die Strahlungsexposition von Gebäudeaußenflächen ermöglichen es, die Lichtverhältnisse in Innenräumen abzuschätzen, Energie sinnvoll zu bewirtschaften oder die Gefahren von Materialbelastungen und -zerstörungen durch Strahlung und Temperaturschwankungen zu beurteilen.

Beispiel für das Jahresmittel der Sonneneinstrahlung in einer innerstädtischen Lage.
Einstrahlung auf die dem Hochhaus nördlich gegenüber liegende Gebäudefassade (W/m2). Zu erkennen ist der Abschattungseffekt durch das Hochhaus und die Aufhellung zur Straßenkreuzung hin.