Solarstrahlung

Die Solarstrahlung ist der Schlüsselparameter für Solarkraftwerke, insbesondere in Bezug auf Photovoltaiksysteme. Präzise Messungen und genaue Strahlungsdaten sind daher entscheidend für die Optimierung der Energieerzeugung und die Förderung erneuerbarer Energien.

Für Photovoltaik (PV) spielt die Einstrahlung in der Modulebene eine entscheidende Rolle, wobei auch die rückseitige Einstrahlung bei bifazialen PV-Systemen an Bedeutung gewinnt. Konzentrierende Kollektoren nutzen die Direktstrahlung.

RSI Kalibrationsstation auf der Plataforma Solar de Almería (PSA)
Mit RSI-Geräten kann man solare Strahlungskomponenten messen. Eigentümer der PSA ist das spanische Forschungszentrum CIEMAT.

Bedeutung der Datengenauigkeit

Die Genauigkeit der Solarstrahlungsdaten ist maßgeblich für die Effizienzmessung von Solarkraftwerken und die Ressourcenanalyse. Robuste und akkurat kalibrierte Messgeräte sind dabei unerlässlich, um Unsicherheiten zu minimieren.

Spektroradiometer WISER
Das WISER-Spektroradiometer misst direkte und globale Strahlungsspektren auf der Plataforma Solar de Almería des CIEMAT.

Forschungsschwerpunkte

Das Institut für Solarforschung arbeitet im Bereich der Solarstrahlung vor allem an folgenden Themen:

  • Entwicklung, Kalibration und Einsatz robuster, wartungsarmer Messgeräte wie des wolkenkamerabasierten PyranoCam-Systems.
  • Bewertung von modellierten Strahlungsdatensätzen und die Entwicklung von Standards und Richtlinien zur Bestimmung von Solarstrahlung.
  • Betrieb des enerMENA Meteonetzwerks in Zusammenarbeit mit Beteiligten aus dem MENA-Raum (Naher Osten und Nordafrika).
  • Messung und Modellierung von Intra-Kraftwerks-Strahlungskarten mit hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung.
  • Modellierung und Messung von Albedo, rückseitiger Einstrahlung auf bifaziale PV-Module, Solarspektren und Zirkumsolarstrahlung.

Die Forschung des Instituts für Solarforschung konzentriert sich darauf, innovative Messmethoden zu entwickeln, die Genauigkeit von Strahlungsdatensätzen zu erhöhen und Standards zu formulieren. Damit tragen die Forschenden dazu bei, die Effizienz der Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare Energie zu erhöhen. Dies fördert die Nutzung erneuerbarer Energiequellen und verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kooperieren vor allem im Rahmen der Internationalen Energieagentur (IEA) und ihrer Photovoltaic Power Systems Task 16 sowie der SolarPACES Task V.

Video: PyranoCam (engl.)
Die im Institut für Solarforschung entwickelte Messmethode PyranoCam ermöglicht genaue Messungen von Solarstrahlungsdaten.

Kontakt

Dr.-Ing. Peter Heller

Abteilungsleiter Qualifizierung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Solarforschung
Calle Doctor Carracido 44, E-04005 Almería