Einstrahlung
Die Globalstrahlung≡Globalstrahlung≡
Die Globalstrahlung umfasst die Summe der auf eine Fläche auftreffenden direkten und diffusen Solarstrahlung. Sie beträgt etwa 1000 Watt/m² beim einem senkrechten Auftreffen der Solarstrahlung. Je nach Zahl der Sonnenscheinstunden an den unterschiedlichen Orten in Deutschland ergibt sich eine eingestrahlte solare Energie von etwa 950 bis 1200 kWh pro m² und Jahr (entspricht etwa dem Wärmeinhalt von 95 bis 120 Litern Heizöl, bzw. 95 bis 120 m³ Erdgas). kann man nicht beeinflussen - sie ist für einen Ort gegeben. Die Werte der Solarstrahlung≡Solarstrahlung≡
Die Solarstrahlung ist die von der Sonne in den Weltraum ausgehende Energie. Sie entsteht infolge der Kernfusion im Sonneninneren. Die auf die Erde auftreffende durchschnittliche Solarstrahlungsleistung beträgt 1.000 W/m². Die in Mitteleuropa auftreffende und damit theoretisch nutzbare Energiemenge macht etwa 1000 kWh/m² im Jahr aus. Man unterscheidet direkte Strahlung und diffuse Strahlung. sind aber sehr wichtig bei der Vorschau zu erreichender Erträge bzw. dem Abgleich, ob die Erwartungen auch erfüllt wurden. Der Deutsche Wetterdienst stellt die Strahlungsdaten im Ein-Kilometer-Raster kostenpflichtig zur Verfügung. Ertragsaussichten werden auch von der Firma Meteocontrol berechnet und mit den Strahlungsdaten abgeglichen. In beiden Fällen dienen die Informationen vor allem dem schnellen Erkennen von möglichen anlagenbedingten Ertragsausfällen.
Einbauort und Richtung
Anzustreben ist der Einbau der Module auf einer exakt nach Süden ausgerichteten Fläche. Abweichungen um 45° nach West bzw. Ost sind wegen der geringen Ertragseinbußen zu akzeptieren. Andere Lagen erfordern eine Vergrößerung der Fläche, wenn die Ertragsmenge gleich bleiben soll.
Montage der Modulfläche | Ertragseinbuße |
---|---|
nach Süd-Ost bzw. Süd-West bei einer Neigung zwischen 38 bis 45° | 5 - 10 % |
senkrechte Montage aber nach Süden | 20 % |
senkrecht nach Süd-Ost bzw. Süd-West | 35 % |
Neigung
Neigungen der Modulflächen zwischen 20° und 45 gelten als machbar, weil der Minderertrag gegenüber dem Optimum vertretbar ist. Neigungen um 20° und geringer sind problematisch, weil der Selbstreinigungseffekt durch den Regen nicht in gewünschter Weise eintritt. Schnee kann nicht abrutschen und führt zu Teilverschattungen.
Ziel | Neigung der Solarmodulfläche (Deutschland) |
---|---|
maximaler Energieertrag | 30° im Süden, 35° im Norden |
optimaler Ertrag in den Wintermonaten | 60° |
mittlere Ertragsverteilung | 38 bis 45° |
Dunstglocke
Der Wasserdampf in der Luft verringert die direkte Sonneneinstrahlung.
Verschattung, Teilverschattung
Bereits kleinere Abschattungen eines Moduls führen zu starken Ertragseinbußen. Abschattungen können entstehen durch:
- Bäume und Sträucher (Wachstum beachten, fallendes Laub)
- Schornsteine des eigenen Hauses oder des Nachbarhauses
- Antennenanlagen, Strom≡Strom≡
Strom ist der Fluss von Ladungsträgern in einem elektrischen Leiter. Durch einen eingeschalteten elektrischen Verbraucher, z.B. eine Glühlampe, fließt ein Strom. Der Strom wird angetrieben von der Spannung, die an den beiden Polen bzw. Kontakten des Verbrauchers anliegt. Die Höhe des Stromes (Stromstärke) ist abhängig von der Höhe der Spannung und des elektrischen Widerstandes des Leitungsnetzes und des elektrischen Verbrauchers.- bzw. Telegrafenmasten, Laternen - Gaupen, Dachvorsprünge
- Faustregel für die Planung: Am 21.Dezember darf die für die Module vorgesehene Fläche nicht verschattet sein (auch nicht teilweise)
Modultemperatur
Die Modultemperatur hat Einfluss auf den Ertrag, allerdings sind die Aussagen zur Höhe der Einbußen widersprüchlich. Auf eine gute Belüftung der Module ist jedenfalls zu achten. Dachintegrierte Module haben nachweislich geringere Erträge als aufgeständerte Module, die frei hinterlüftet werden können.
Übertemperatur des Moduls (über Umgebungstemperatur) | Ertragseinbuße nach neueren Informationen etwa |
55 Grad | 9 % |
35 Grad | 4 % |
Verschmutzung
Die normale Verschmutzung, wie sie von liegenden Dachflächenfenstern bekannt ist, mindert den Ertrag um ca. 3 %. Man setzt hierbei auf den Selbstreinigungseffekt des Regens der bei Modulneigungen oberhalb 20° gut funktioniert. Eine Reinigung der Abdeckung der Module ist daher im Normalfall nicht erforderlich.