Allgemeine Grundlagen über Solar
Die solare Globalstrahlung setzt sich zusammen aus:
- Diffusstrahlung
- Direktstrahlung
Die auf der Erde üblicherweise gemessenen Werte liegen deutlich unterhalb der Solarkonstante E0=1,367kW/m², was an der Reduktion der Bestrahlungsstärke liegt:
- Reduktion durch Reflektion (Wolken, Staubteilchen)
- Reduktion durch Absorption in der Atmosphäre (O3, H2O, O2 und CO2)
- Reduktion durch Rayleigh-Streuung an molekularen Bestandteilen der Luft (Teilchendurchmesser d<Wellenlänge l) nimmt mit abnehmender Wellenlänge l zu (UV-Strahlung)
- Reduktion durch Mie-Strahlung (Staubteilchen, Aerosole d>l)
Die Intensität I der Globalstrahlung [W/m²] hängt ab von:
- Der geographischen Breite
- Der Tages- und Jahreszeit
- Den Witterungsbedingungen
Höchste Sonnenstrahlungsintensitäten und jährliche Globalstrahlungswerte werden im Wüstengürtel der Erde (beidseits des Äquators) erreicht:
Sonnenscheindauer dort: 3.200 ...4.000 h/a, dies entspricht einer mittleren Globalstrahlenenergiedichte von 3.200 ... 4.000 kWh/(m²×a) (nachgeführte Fläche)
mittlere Globalstrahlenergiedichte auf der Erdoberfläche (800 ... 2.400) kWh/(m²×a)
- in Mitteleuropa: (900 ... 1.100) kWh/(m²×a) [horizontale Fläche]
- im Gebirge: bis 1.400 kWh/(m²×a) [horizontale Fläche]
Sonnenscheindauer:
- in Mitteleuropa: (1.400 ... 1.900) h/a
- in Südeuropa: (2.300 ... 2.800) h/a
- in Nordafrika: (3.200 ... 3.450) h/a
Im Durchschnitt ergibt sich für Deutschland eine Einstrahlung von 1.000 kWh/(m²*a) . Das entspricht der Energie von ca. 100 m³ Erdgas oder 100l Erdöl.
Ist die Solaranlage gut ausgelegt, so lässt sich durchschnittlich eine Deckungsrate von 59% erreichen.
