Environmental Engineering Reference
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die Sonne mittags genau im Süden steht, wird als 12.00 Uhr Solarzeit
bezeichnet. Da die Erdrotation im Jahresverlauf (bedingt durch den ver-
änderlichen Abstand Sonne-Erde) etwas ungleichmäßig ist, verläuft die
Solarzeit nicht ganz gleichmäßig. Entsprechend weicht die gesetzliche
Zeit (MEZ = Mitteleuropäische Zeit), die wir im Alltag verwenden und
mit Uhren „messen“, von der Solarzeit ab, im Frühjahr um bis 30min,
im Herbst nur wenige Sekunden.
2.1.3 Strahlungsangebot auf der Erde
Das konkrete Strahlungsangebot auf der Erdoberfläche hängt neben den
beschriebenen Atmosphäreneinflüssen von einer Reihe weiterer Größen
ab; dem geografischen Ort, beschrieben durch den Breitengrad, dem Tag,
der Uhrzeit und vor allem vom Wolkenbild. Einstrahlungsdaten sind auf
der Basis meteorologischer Langzeitmessungen für viele Orte der Welt
kartiert und häufig in Form von Wetterdatenbanken verfügbar. Gängige
Programme zur Ertragsprognose von Solaranlagen bedienen sich solcher
Datenbanken. Meist werden Einstrahlungsdaten als langjährige monatli-
che Mittelwerte erfasst.
Abbildung
2.4
zeigt beispielhaft für Kassel die mittlere tägliche
Einstrahlung auf eine horizontale Fläche und ihre Aufteilung in einen
direkten und einen diffusen Strahlungsanteil. So fällt an einem durch-
schnittlichen Oktobertag eine Strahlungsenergie von etwa 1,5 kWh auf
einen Quadratmeter Fläche. Davon entfallen etwa ein Drittel auf Direkt-
und zwei Drittel auf Diffusstrahlung. Die in Abb.
2.4
gezeigte Auftei-
lung ist weitgehend typisch für Deutschland: Die mittlere Einstrahlung
in den Wintermonaten liegt annähernd eine Größenordnung unter der der
Sommermonate, wobei der diffuse Strahlungsanteil überwiegt.
Multipliziert man das Tagesmittel der Globalstrahlung, für Kassel
2,62 kWh=m
2
, mit den 365 Tagen des Jahres, ergibt sich eine auf die
horizontale Fläche einfallende Jahressumme von 956 kWh=m
2
.Umdie
einfallende Sonnenstrahlung mit einem Solarkollektor möglichst gut
ausnutzen zu können, ergeben sich für die beiden Strahlungsanteile
unterschiedliche Anforderungen: Um die direkte Strahlung optimal zu
nutzen, müsste man den Kollektor kontinuierlich der Sonne nachführen.
Dem gegenüber fällt die diffuse Strahlung annähernd gleichmäßig aus
