Diffuse Strahlung bezieht sich auf das Licht, das von allen Richtungen kommt und nicht direkt von der Sonne stammt. Es handelt sich hierbei um gestreutes Licht, das von Wolken, Schnee, Wasser oder anderen Oberflächen reflektiert wird. Diffuse Strahlung ist ein wichtiger Faktor für die Leistung von Solaranlagen, da sie auch an bewölkten Tagen und in den frühen Morgen- und späten Abendstunden produzieren können.
Die Menge an diffusem Licht, die eine Solaranlage erhält, hängt von der geografischen Lage, der Höhe über dem Meeresspiegel und der Jahreszeit ab. In Gebieten mit vielen Wolken und Niederschlag, wie z.B. in den gemäßigten Klimazonen, ist die Menge an diffuser Strahlung höher als in Gebieten mit wenig Bewölkung.
Die maximale Leistung von Solarzellen wird in der Regel bei direkter Sonneneinstrahlung erreicht. Bei diffusem Licht ist die Leistung jedoch geringer. Daher ist es wichtig, dass Solarmodule eine gute diffuse Strahlungsaufnahme haben, um auch bei bewölktem Himmel eine hohe Leistung zu erzielen. Einige Solarmodule wurden speziell entwickelt, um eine gute diffuse Strahlungsaufnahme zu haben, während andere weniger geeignet sind.
Ein weiterer Faktor, der die diffuse Strahlung beeinflusst, ist die Neigungswinkel der Solarmodule. Ein höherer Neigungswinkel ermöglicht es den Modulen, mehr diffuse Strahlung aufzunehmen und damit eine höhere Leistung zu erzielen. Dies ist besonders wichtig in Gebieten mit viel diffusem Licht, wie z.B. in den gemäßigten Klimazonen.
Es gibt verschiedene Technologien, die entwickelt wurden, um diffuse Strahlung effektiver zu nutzen. Einige Solarmodule sind bifacial, das heißt, dass sie Strahlung von beiden Seiten aufnehmen können. Andere haben spezielle Oberflächenstrukturen, die gestreute Lichtstrahlen besser aufnehmen können.
Eine Möglichkeit, die diffuse Strahlung besser zu nutzen, ist die Verwendung von Tracking-Systemen, die die Solarmodule automatisch den Bewegungen der Sonne anpassen. Dies ermöglicht es den Modulen, sowohl direkte als auch diffuse Strahlung aufzunehmen, was die Gesamtleistung der Anlage erhöht.
Insgesamt ist die diffuse Strahlung ein wichtiger Faktor für die Leistung von Solaranlagen und sollte bei der Planung und Auslegung von Anlagen berücksichtigt werden. Durch die Verwendung von Solarmodulen mit einer guten diffusen Strahlungsaufnahme und einen geeigneten Neigungswinkel kann die Leistung der Anlage auch bei bewölktem Himmel maximiert werden.
Diffuse Strahlung berechnen
Die Berechnung der diffusen Strahlung erfolgt normalerweise mithilfe von spezifischen Modellen, die auf meteorologischen Daten und Wetterbedingungen basieren. Eines dieser Modelle ist das Perez-Modell, das die diffuse Strahlung auf der Grundlage von Direktsolarstrahlung, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Wolkenbedeckung berechnet. Es gibt auch andere Modelle, wie z.B. die Angström-Brewer-Modell, die auf andere Faktoren wie die Aerosolbeladung und die Sonnenposition basieren.
Es gibt auch kommerzielle und freie Software (z.B. PVGIS, SMARTS) und Online-Tools, die diese Modelle verwenden, um die erwartete diffusen Strahlung für einen bestimmten Standort anhand von meteorologischen Daten vorherzusagen. Wichtig ist, dass diese Berechnungen ungenau sein können und die tatsächliche diffusen Strahlung aufgrund von lokalen Bedingungen und anderen Faktoren variieren kann.
Direkte und diffuse Strahlung bezeichnet man zusammengenommen als Globalstrahlung.