Solarstrahlung

[weneu]

Hallo,
da sie die Strahlung im Minutenintervall misst, sollte es eigentlich egal sein ob Mittel-oder Maximalwert. Aufgezeichnet, und das ist ja für Dein Problem das Entscheidende, wird der Wert, der im Moment der Aufzeichnung gültig ist, also kein Maximal und kein Minimalwert.

[Werner]

Hallo,

ich hätte gerne Eure Meinung dazu

Dabei ist uns aufgefallen daß die Werte der Globalstrahlung von H. BAUER um
mehr als das Doppelte
über den Werten der 3 km entfernten Wetterstation des Deutschen
Wetterdienstes liegt!
Der Fehler liegt nach unserer Auffassung und auch nach Rücksprache mit dem
Meteorologen des Bayerischen Landesamtes für Umwelt in Augsburg, H.
Böllmann, darin,
daß auch die Nachtwerte oder die Werte mit 0 W/m² zu erfassen wären !
Wie aus dem Klimaatlas von Bayern unter Ziffer 2.4 im Kapitel
Globalstrahlung nachzulesen ist,
wird die Einheit W/m² angegeben. Da diese häufig kurzzeitigen Schwankungen
unterliegen (Sonne, Bewölkung),
verwendet man in der Strahlungsklimatologie meist über längere Zeiträume
integrierte Werte
(Stunden- oder Tagessummen, bei der Globalstrahlung oder solar radiation in
der Einheit kWh/m²),
woraus dann für jeden Meßort die langjährigen Mittel berechnet werden.
Auch in der Einheit Watt x Zeit pro Fläche (hier: W x h / m²) ist also die
Zeit enthalten,
insofern wären auch die Nachtwerte zu erfassen und zu mitteln !
Ebenfalls sind in der Auswertungsübersicht keine Minimumwerte angegeben,
auch wenn diese häufig 0 Wh/m² betragen.

Unter Wetterstation, Einstellungen kann man bei WsWin wählen, ob die Mittelwerte des Aufzeichnungsintervalles gebildet werden sollen
- sonst wird der aktuell zuletzt gemessene Wert vorm Speichern verwendet

Werner

[weidenwetter]

Danke für die Veröffentlichung, Herr Seidl wird sich sicher freuen

[weidenwetter]

Hallo Mickey!

@Werner: Ich sehe das Anliegen nicht so genau, denn die Solarstrahlung (oder Globale Strahlung) ist immer ein momentaner Wert, d.h. die Zeit ist in diesem Wert nicht vorhanden.

Natürlich... die Globalstrahlung ist ja eine Leistungseinheit (W=J/s).

Die Solarenergie (oder wie auch immer man das nennen mag) wird in kWh/m2 angegeben. Das heisst, dass hier über die Zeit integriert wird. Somit ist es aber so, dass sich der Wert in der Nacht nicht mehr ändert, da ja in der Nacht keine Energie auf der Erde ankommt...

Natürlich spielen die Nachtwerte für den Endwert keinerlei Rolle. Nur: Herr Seidl vom Umweltamt der Stadt Weiden i. d. OPf. versuchte, durch Integration des aus WsWin stammenden Durchschnittswertes der Globalstrahlung (mathematisch korrekt) zu einer kWh-Energieangabe zu gelangen. Der dabei entstehende Wert war, da die Nachtwerte von 0 W/m² ja in den Durchschnittswert nicht einfließen, natürlich um einen Faktor von ca. 2 zu hoch.

Genau aus diesem Grunde wollte ich ja dieses Feature, so dass man für jeden Tag, bzw. für jeden Monat oder ein ganzes Jahr die Solarenergie berechnen kann. Dies wäre dann die Integration der Globalstrahlung.

Hierzu ist aber, sofern ich nichts falsch verstanden habe, auch ein mathematisch korrekter Durchschnittswert erforderlich. Ein Beispiel: Nehmen wir vereinfachend Folgendes an:
- Die Globalstrahlung sei von Sonnenauf- bis -untergang konstant.
- Die Globalstrahlung sei an jedem Ort der Erde gleich hoch.
- Der Himmel sei ganztätig wolkenlos.

Scheint nun auf zwei Orten der Erde mit unterschiedlichem Breitengrad die Sonne nicht gleich lang, so bildet WsWin trotzdem denselben Mittelwert der Globalstrahlung, da Werte von 0 W/m² ja nicht berücksichtigt werden. Tatsächlich kommt aber am Ort mit längerer Sonneneinstrahlung deutlich mehr Energie zusammen. Durch die alternative Mittelwertbildung mit der Voraussetzung Globalstrahlung > 0 W/m² wird daher ein Tagesausschnitt der Globalstrahlung (Sonnenauf- bis -untergang) bei der Berechnung der Strahlungsenergie meiner Ansicht nach unzulässigerweise auf den gesamten Tag extrapoliert.

Lediglich wenn man von der durchschnittlichen Globalstrahlung spricht, dann müsste man natürlich alle einzelnen Werte der Globalstrahlung mitteln. Was das für einen Sinn macht, das verstehe ich dann aber nicht so ganz. Es sei denn, dieser Mittelwert ist eine offizielle Kennzahl...

[weidenwetter]

Hallo Mickey,

Hmmm, ich bin leider kein Mathematiker, deshalb kann ich mich wohl mathematisch nicht korrekt ausdrücken.

Ich bin erst recht keiner, habe nur versucht, mit bescheidenen Abiturkenntnissen der Sache notdürftig auf die Spur zu kommen...

aber machen wir ein beispiel mit deinen genannten bedinugungen. der einfachkeit halber muss man da nämlich nicht integrieren sondern man kann wegen der konstanten globalstrahlung einfach multiplizieren.

Was aber meiner Ansicht trotzdem eine Integration ist, die sich nun eben deutlich einfacher gestaltet als bei einem sinusförmigen Verlauf der Globalstrahlung.

am ort a scheint die sonne 8 stunden lang, am ort b 12 stunden. die globalstrahlung beträgt 1000 W/m2. Somit ergibt sich am Ort A eine Strahlungsenergie von 8kWh/m2 und am Ort B 12kWh/m2. Wo bitte liegt hier das Problem? Wenn man nun noch Rückschlüsse auf die Durchschnittliche Globalstrahlung machen will, so muss man lediglich die erhaltene Energie durch 24 teilen und schon hat man das neue Resultat...

Genau, durch 24... WsWin macht dies aber nicht, sondern teilt statt durch 24 durch die Tageslichtlänge (Werner, bitte korrigiere mich, falls was nicht stimmt)...
Das "Problem" liegt für Herrn Seidl darin, dass sich z.B. der von dir beschriebene Unterschied zwischen 8 und 12 Stunden im Durchschnittswert der Globalstrahlung nicht abbilden würde.
Natürlich kann man auch mit dem bisherigen Durchschnittswert der Globalstrahlung wohl die gesamte Strahlungsenergie berechnen, allerdings ist dann auf der Zeitachse nicht der gesamte Tag, sondern nur die Zeitspanne von >= 1 W/m² bei Sonnenaufgang bis >= 1 W/m² bei Sonnenuntergang zu berücksichtigen, oder? Ich bin auch etwas ratlos...

[weidenwetter]

Ich denke, uns geht es um zwei verschiedene Dinge. Du möchtest einfach die Strahlungsenergie errechnen lassen, was auch mit dem bisherigen Durchschnittswert möglich wäre. Mir (angeregt durch Herrn Seidl) geht es eher um eine korrekte Berechnung des Durchschnittswerts der Globalstrahlung, aus dem H. Seidl dann schnell und unproblematisch selbst die Strahlungsleistung berechnen könnte (eben durch Multiplikation mit 24).

[weidenwetter]

Hallo Mickey,
habe ich schon so verstanden... Den Satz hätte ich mir auch sparen können, war heute Morgen nur in Schreiblaune

Eine gute Nacht wünscht
Sandro