Solarkonstante

Der Gesamtstrahlungsgewinn setzt sich aus Strahlen verschiedener Wellenlängen und Intensitäten zusammen, die von der Sonne ausgehen. Hätte die Erde keine Atmosphäre würde die Einstrahlung auf eine Fläche, die senkrecht zur Achse Sonne - Erde steht, ca. 1.400 W/m2 betragen. Dieser Wert wird auch als Solarkonstante bezeichnet.

Trübungsfaktor

Die Wärmemenge, die auf der Erdoberfläche auftritt, ist jedoch deutlich niedriger als die Solarkonstante. Durch Streuung bzw. Reflexion an Wolken, Staub etc. und durch Absorption (z.B. durch Ozon in der Stratosphäre) wird die Intensität der Einstrahlung verringert.

Direkte Solarstrahlung

Die zur Berechnung der direkten Solarstrahlung notwendigen Daten - unter Berücksichtigung der Jahres- und Uhrzeiten sowie des Trübungsfaktors - sind in der DIN 4710 dargestellt. Darüber hinaus sind empirische Werte für die Solarstrahlung an bestimmten Standorten von einer Reihe von Messstationen ermittelt worden und werden u.a. vom Deutschen Wetterdienst und vom Institut für Solarenergieforschung Hameln-Emmertal veröffentlicht.

Solare Einstrahlung Intensität - Beispiele

Eine möglichst genaue Abschätzung der nutzbaren Energiemenge ist Voraussetzung für eine zuverlässige und wirtschaftliche Planung solarthermischer und photovoltaischer Anlagen. Simulationen der Einstrahlung unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen am vorgesehenen Standort erlauben eine Optimierung der Empfangsflächenorientierung und führen damit zum größtmöglichen Energieertrag.

Einstrahlung Berechnung im Landschaftsmaßstab

Für agrarwissenschaftliche und ökologische Berechnungen werden hoch aufgelöste Landschaftsräume (s.o.) aber dennoch ganze Landschaftsräume umfassende Informationen über die solare Einstrahlung benötigt. Lokale Exposition und Abschattungen durch das Relief müssen berücksichtigt werden.