Direkte Strahlung

In der Photovoltaik bezeichnet die direkte Strahlung den Anteil der Sonnenstrahlung, der ohne Umwege, also direkt von der Sonne, auf die Erdoberfläche trifft. Im Gegensatz zur diffusen Strahlung, die durch Streuung an Wolken, Staub oder Luftmolekülen entsteht, behält die direkte Strahlung ihre ursprüngliche Richtung bei.

Bedeutung für Photovoltaik:

• Höherer Wirkungsgrad: Direkte Strahlung wird von Solarmodulen in der Regel effizienter in elektrische Energie umgewandelt als diffuse Strahlung. Dies liegt daran, dass die Solarzellen auf die direkte Einstrahlung optimiert sind.
• Ertragsbeeinflussung: Die Menge an direkter Strahlung, die an einem bestimmten Ort auftritt, hat einen erheblichen Einfluss auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage. Je höher der Anteil der direkten Strahlung an der Globalstrahlung ist, desto höher ist in der Regel auch der Stromertrag.
• Standortwahl: Bei der Planung einer Photovoltaikanlage ist die Kenntnis der durchschnittlichen direkten Sonneneinstrahlung am Standort ein wichtiger Faktor. Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung, wie beispielsweise südliche Länder oder sonnige Hochgebirge, sind für die Errichtung von Solaranlagen besonders gut geeignet.

Einflussfaktoren:

• Tageszeit: Die direkte Strahlung ist am größten, wenn die Sonne senkrecht über dem Standort steht, also mittags.
• Jahreszeit: In den Sommermonaten ist die direkte Strahlung intensiver als in den Wintermonaten.
• Wetter: Bewölkung reduziert die direkte Strahlung erheblich, da ein Teil des Sonnenlichts gestreut wird.
• Geografische Lage: Die geografische Breite und die Höhe über dem Meeresspiegel beeinflussen die Intensität der direkten Strahlung.

Messung:

Die direkte Strahlung wird mit Pyranometern gemessen, die speziell für die Messung der direkten Sonnenstrahlung entwickelt wurden.

Zusammenspiel mit diffuser Strahlung:

Obwohl die direkte Strahlung für einen hohen Ertrag einer Photovoltaikanlage wünschenswert ist, können Solarmodule auch diffuse Strahlung nutzen. Moderne Solarmodule sind so konstruiert, dass sie sowohl direkte als auch diffuse Strahlung möglichst effizient in elektrische Energie umwandeln.

Fazit:

Die direkte Strahlung ist ein entscheidender Faktor für die Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen. Durch die Kenntnis der Eigenschaften und Einflüsse der direkten Strahlung können Solaranlagen optimal geplant und betrieben werden.

Zusätzliche Stichworte: Globalstrahlung, Solarmodul, Sonneneinstrahlung, Photovoltaik-Ertrag