26.11.2013

Alpen-Adria-Universität Klagenfurt

Solarenergie: Verbesserte Datengewinnung zur stündlichen Sonneneinstrahlung

Solarenergie ist kostenlos, sauber und meist reichlich vorhanden. Die Sonneneinstrahlung ist aber auch unberechenbarer als so mancher fossiler Energieträger. Forscher am Institut für Vernetzte und Eingebettete Systeme haben nun ein Modell entwickelt, mit dem sich die stündliche Sonneneinstrahlung genauer vorhersagen lässt.

„Die Gewinnung und Verwendung von Solarenergie wird hinkünftig noch an Bedeutung gewinnen, insbesondere vor dem Hintergrund hoher Kosten für fossile Energieträger und deren negativer Auswirkungen auf die Ökologie", führt Tamer Khatib (Institut für Vernetzte und Eingebettete Systeme) aus. Er hat gemeinsam mit seinem Kollegen Wilfried Elmenreich einen neuen Ansatz entwickelt, um die Datengewinnung zur Sonneneinstrahlung zu verbessern.

„Daten zur Sonneneinstrahlung geben uns Informationen darüber, wie viel Sonnenenergie an einem bestimmten Ort in einer bestimmten Zeitspanne auf der Erdoberfläche eintrifft“, so Elmenreich. Diese Daten sind nötig, um effiziente Forschung zur Verwendung von Solarenergie zu betreiben. Messungen der Sonneneinstrahlung sind schwierig und kostspielig, daher stehen sie nicht hinreichend zur Verfügung und die Forscher haben sich nach alternativen Methoden zur Generierung solcher Informationen umgesehen.

Khatib führt dazu aus: „Es gibt Regionen auf der Welt, zu denen es keine Solareinstrahlungsmessdaten gibt. Für diese braucht es ein Werkzeug, um das Potenzial an Solarenergie einschätzen zu können. Andernorts gibt es hingegen tägliche Durchschnittswerte, die aber schlechter für die Evaluierung von Solarenergiesystemen geeignet sind als stündlich erfasste Daten.“ Die Forscher haben nun versucht, intelligente Voraussagetechnologien zu entwickeln, mit denen von den täglich erfassten Daten auf einen stündlichen Durchschnittswert umgerechnet werden kann.

Im Klagenfurter „Smart Grid Lab“ ist es nun gelungen, dafür ein Modell zu entwickeln. Sechs Indikatoren werden eingegeben: tägliche Sonneneinstrahlung, Stundenwinkel, Sonnenuntergangswinkel, Datum, Längen- und Breitengrad. Daraus lässt sich die stündliche Sonneneinstrahlung abschätzen. Wilfried Elmenreich ist mit den Ergebnissen zufrieden: „Sie zeigen, dass das Modell die stündliche Sonneneinstrahlung sehr gut vorhersagen kann und dass die Vorhersagegenauigkeit höher ist als bei den bisher verwendeten empirischen und statistischen Modellen.“

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