Sie wollen mehr zum Thema diffuse Sonneneinstrahlung erfahren? Dann sind Sie hier genau richtig. Wir erklären Ihnen, was die diffuse Sonneneinstrahlung ist, wie man diese misst, welchen Einfluss sie auf die Solaranlagenerträge hat und beantworten viele weitere Fragen zum Thema. Klingt gut? Dann lassen Sie uns gleich loslegen.
Solarstrahlung setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: der direkten und der diffusen Strahlung. Diffuse Strahlung entsteht, wenn Sonnenlicht durch atmosphärische Elemente wie Nebel, Dunst oder Wolken gestreut wird, wodurch es aus unterschiedlichen Richtungen auf die Erde trifft. Im Gegensatz dazu erreicht direkte Strahlung die Erdoberfläche
Diffuse Sonneneinstrahlung ist jener Teil der Sonnenstrahlung, der nach der Interaktion mit atmosphärischen Partikeln wie Aerosolen und Luftmolekülen in verschiedene Richtungen gestreut wird. Diese Streuung, bekannt als Rayleigh- oder Mie-Streuung, sorgt dafür, dass die Strahlung ohne definierte Richtung auf die Erdoberfläche trifft. Sie ist ein wesentlicher Bestandteil der globalen Solarstrahlung, die tagsüber sowohl direkte als auch diffuse Strahlung umfasst.
Direkte Strahlung, oder direktes Sonnenlicht, trifft ohne Umwege auf Solarzellen, während diffuse Strahlung erst nach Streuung durch die Atmosphäre die Solarzellen erreicht. Dies beeinflusst ihre Intensität und Richtung: Direkte Strahlung ist intensiver, da sie ungestreut ist. Diffuse Strahlung hingegen ist weniger intensiv und wird in alle Richtungen gestreut, was bei bewölktem Himmel zu einer verringerten Effizienz der Solaranlagen führen kann.
Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung auf die Erdatmosphäre liegt bei etwa 1.340 W/m². Durch Phänomene wie Absorption und Streuung reduziert sich dieser Wert bis zur Erdoberfläche auf ca. 1.000 W/m². In Deutschland macht der Anteil der diffusen Strahlung etwa 50% aus, dieser Wert kann jedoch je nach Wetterbedingungen schwanken.
Der Anteil der diffusen Strahlung variiert abhängig von mehreren Faktoren, wie dem Einfallswinkel der Sonne, der geografischen Breite, der Jahreszeit, den aktuellen Wetterbedingungen und der Luftqualität. Höhere Luftfeuchtigkeit und Luftverschmutzung können den Anteil der diffusen Strahlung ebenfalls erhöhen.
Diffuse Strahlung kann die Leistung von Solaranlagen beeinflussen, da sie aus verschiedenen Winkeln und mit geringerer Intensität auf die Solarzellen trifft. Dies kann besonders bei bedecktem Himmel relevant sein, wo die direkte Strahlung geringer ist.
Diffuse Strahlung kann durch spezielle Techniken und Ausrichtungen der Solarzellen optimal genutzt werden. Beschichtungen, die diffuse Strahlung besser einfangen, oder eine Ausrichtung, die flachere Einfallswinkel berücksichtigt, können die Effizienz steigern.
Die Verbesserung des Wirkungsgrades bei diffuser Strahlung kann durch Antireflexbeschichtungen, optimale Ausrichtung und die Auswahl geeigneter Solarzellentypen erreicht werden. Technologien wie Nachführsysteme, die die Position der Solarzellen zur Sonne automatisch anpassen, können ebenfalls zur Effizienzsteigerung beitragen.
Die Berücksichtigung der diffusen Strahlung ist essenziell, da sie signifikant zur Gesamtenergie beiträgt, die von Solaranlagen genutzt werden kann, besonders in Regionen mit häufig bewölktem Himmel.
Zur Messung der diffusen Strahlung werden Instrumente wie Pyranometer und Pyrheliometer verwendet. Diese messen die gesamte Strahlung, die auf eine Fläche trifft, und können speziell den Anteil der diffusen Strahlung bestimmen.
Elektromagnetische Strahlung, die von einer Quelle ausgesendet wird, kann bei der Interaktion mit Hindernissen verschiedene physikalische Prozesse wie Reflexion, Absorption, Reemission, Streuung, Beugung oder Brechung erfahren. Diese Prozesse führen zu Veränderungen in der Ausbreitungsrichtung, Strahlstärke, Wellenlänge und Frequenz der Strahlung, was zur Entstehung von Diffusstrahlung oder Streustrahlung führt. Diese Form der Strahlung unterscheidet sich von der Direktstrahlung, die unverändert von der Quelle zum Empfänger gelangt. Im Kontext des Strahlungshaushalts der Erde wird die durch Wechselwirkung mit der Atmosphäre entstandene Strahlung als diffuse Sonneneinstrahlung oder Himmelsstrahlung bezeichnet. Diese tritt zusammen mit der direkten Sonneneinstrahlung tagsüber auf und bildet die Globalstrahlung. In der Nacht trägt schwächere Himmelsstrahlung von Sternenlicht und anderen Lichtquellen zur Gesamtstrahlung bei. Zusätzlich gibt es langwellige atmosphärische Gegenstrahlung von Treibhausgasen, die ebenfalls als Teil der Himmelsstrahlung gesehen wird. Sowohl diffuse als auch direkte Himmelsstrahlung können mit Instrumenten wie dem Aktinometer gemessen werden.
Globalstrahlung setzt sich aus der Summe von direkter und diffuser Solarstrahlung zusammen. Beide Formen der Strahlung sind für den Betrieb von Solaranlagen von Bedeutung und tragen zur gesamten Energiegewinnung bei.
Diffuses Sonnenlicht entsteht, wenn Sonnenstrahlen durch Wolken, Nebel oder andere atmosphärische Partikel gestreut werden und aus verschiedenen Richtungen auf die Erde treffen.
In der Photovoltaik bezeichnet diffuses Licht die Solarstrahlung, die nach der Streuung durch die Atmosphäre auf Photovoltaikzellen trifft und genutzt wird.
Für Pflanzen bietet diffuses Sonnenlicht eine gleichmäßigere Lichtverteilung, die das Risiko von Lichtstress verringert und die Photosynthese über größere Teile der Pflanze fördert.
Diffuses Licht sorgt für eine weiche, gleichmäßige Ausleuchtung ohne starke Schatten und Blendeffekte, was in der Fotografie, beim Filmen oder in der Innenraumbeleuchtung geschätzt wird.
Diffuses Licht ist Licht, das durch Streuung an Partikeln in der Atmosphäre oder an Oberflächen so verteilt wird, dass es aus mehreren Richtungen kommt.
Diffuses Tageslicht ist das natürliche Licht, das den Erdboden erreicht, nachdem es durch Wolken, Dunst oder andere atmosphärische Bedingungen gestreut wurde.
Direktes Licht kommt ungestört von der Quelle (z.B. der Sonne), während diffuses Licht durch atmosphärische Bedingungen gestreut und somit in seiner Intensität und Richtung verändert wird.
Die Berücksichtigung diffuser Strahlung ist entscheidend für die Effizienz von Solaranlagen, besonders an bewölkten oder trüben Standorten. Durch optimale Ausrichtung und Auswahl geeigneter Solarzellentypen und Beschichtungen kann die Anlage mehr der verfügbaren Sonnenenergie nutzen, was die Energieausbeute und Wirtschaftlichkeit steigert.
Diffuses Licht vermindert Schatten und Blendeffekte und sorgt für eine weichere, gleichmäßigere Beleuchtung, was besonders in der Fotografie und Filmproduktion vorteilhaft ist.
Beim Fotografieren unter diffusem Licht sollten Sie darauf achten, dass Ihre Kameraeinstellungen angepasst sind, um die geringere Lichtintensität auszugleichen. Nutzen Sie Reflektoren, um Licht optimal zu verteilen und Schatten zu minimieren.
Fachleute verwenden spezielle Pyranometer, um gestreute Strahlung zu messen. Diese Instrumente erfassen die gesamte Solarstrahlung, die eine horizontale Oberfläche erreicht, und bestimmen den Anteil der diffusen Strahlung.
Mit dem Laden der Karte akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von Google.
Mehr erfahren
David Ostrowski &
Waldemar Brauer GbR
Kröpeliner Straße 76
18055 Rostock
