Einstrahlungskarte des Deutschen Wetterdienstes

Die Einstrahlungskarte des DWD stellt auf leicht verständliche Weise dar, wie hoch die Sonneneinstrahlung in Deutschland - genauer die Globalstrahlung - an einem bestimmten Ort ist. Mit ihrer Hilfe lassen sich u.a. Solarerträge von PV-Anlagen abschätzen.
Inhaltsverzeichnis
19.07.2024

    Welchen Zweck erfüllt die Einstrahlungskarte des DWD?

    Der DWD sammelt seit Jahrzehnten meteorologische Daten, die dann in detaillierte Karten umgesetzt wurden. Im Laufe der 2000er Jahre, als das Interesse an erneuerbaren Energien und besonders an der Solarenergie zunahm, gewann die Einstrahlungskarte zunehmend an Bedeutung. Die genaue räumliche und zeitliche Erfassung der solaren Einstrahlung ermöglicht es, die Effizienz und Rentabilität von Photovoltaikanlagen besser einzuschätzen und zu planen.

    Nutzung der Einstrahlungskarte

    Die Einstrahlungskarte des Deutschen Wetterdienstes (DWD) wurde entwickelt, um genaue Daten zur solaren Einstrahlung in Deutschland bereitzustellen. Diese Informationen sind nicht nur entscheidend für die Planung und Optimierung von Solaranlagen sondern auch für die Bewertung von Klimadaten und die Erstellung von Wettervorhersagen.

    Die Karte bietet auch wertvolle Einblicke in die klimatischen Bedingungen und unterstützen wissenschaftliche Forschung sowie politische Entscheidungen im Bereich der Energieversorgung und des Klimaschutzes.

    Einstrahlungskarte - Sonnenenergie in Deutschland
    Einstrahlungskarte des DWD
    Um die Sonneneinstrahlung für eine Region abschätzen zu können, gibt es vom Deutschen Wetterdienst (DWD) eine Einstrahlungskarte. Betreiber von Solaranlagen können die genaue Sonneneinstrahlung für ganz Deutschland ablesen.

    Welche Daten fließen in die Einstrahlungskarte ein?

    Die Einstrahlungskarte wird unter Zuhilfenahme von Satellitendaten erstellt. Dazu misst und beobachtet der DWD Sonnenscheindauer und andere Strahlungsarten bereits seit Jahrzehnten. Das heißt, neben dem Breitengraf, der für den Winkel der einfallenden Strahlung entscheidend ist, wird auch das Klima vor Ort, also ob es z.B. eine häufige Wolkenbildung gibt, bei der Einstrahlungskarte berücksichtigt.

    Sonneneinstrahlung in Deutschland

    Die Sonneneinstrahlung* liegt bei jährlich etwa 1.000 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter in Deutschland. Im Sommer ist die Einstrahlung 5-mal höher als im Winter. Die Anzahl der Sonnenstunden beträgt jährlich rund 2.000 Stunden. Zum Vergleich – ein Jahr hat 8.760 Stunden. Der regionale Standort ist entscheidend dafür, wie hoch die Strahlung ist und damit wie hoch die Stromerträge einer Photovoltaikanlage sind.

    * Was ist der Unterschied zwischen Globalstrahlung und Sonneneinstrahlung?

    Globalstrahlung bezeichnet die Strahlung, die von der Sonne auf der Erdoberfläche ankommt. Diese Strahlung wird auf einer horizontalen Ebene gemessen und umfasst sowohl das Festland als auch die Meeresoberfläche. "Globalstrahlung" unterscheidet sich von der "Sonneneinstrahlung", da nicht alle Sonnenstrahlen die Erdoberfläche erreichen. Ursachen für die Abschwächung sind Streuung, Absorption und Reflexion in der Atmosphäre.

    Maßeinheiten und Bedeutung

    Die Globalstrahlung wird in Watt pro Quadratmeter (W/m²) oder Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) angegeben. Ersteres zeigt die momentane Sonnenenergie an einem bestimmten Punkt, während letzteres den Energieeintrag über eine bestimmte Zeitspanne misst. Diese Daten sind essenziell für die Planung von Solaranlagen.

    Einflussfaktoren und regionale Unterschiede

    Die Globalstrahlung variiert nach Standort, Wetter, Jahreszeit und Luftreinheit. Höhere Werte werden im Sommer und bei geringer Bewölkung gemessen. In Deutschland schwankt die jährliche Strahlung regional, von unter 1.000 kWh/m² im Norden bis zu 1.300 kWh/m² im Süden.

    Einstrahlungskarte und Solarkataster

    Die Werte der Einstrahlungskarte vermitteln eine grobe Vorstellung davon, wie gut ein Standort für eine PV-Anlage geeignet ist und welcher Solarertrag erwartet kann. Besonders gut für Photovoltaik-Anlagen ist der Süden Deutschlands geeignet. Aufgrund starker Sonneneinstrahlung werden hier Spitzenwerte erreicht. Aber auch der Norden ist dank des stärkeren Windes und der dadurch effizienteren Kühlung der Solarmodule bestens für die Gewinnung von Solarenergie geeignet.

    Neben der Globalstrahlung spielen weitere Faktoren für einen hohen Solarertrag eine Rolle:

    • Ausrichtung der Solarmodule
    • Neigung des Daches
    • potenzielle Verschattungen der Anlage durch angrenzende Gebäude oder Bäume

    Eine erste Orientierung dazu, ob es sich lohnt auf das eigene Dach eine Solaranlage zu setzen, gibt das Solarkataster, mit dessen Hilfe Werte für einzelnen Dachflächen abgeschätzt werden können. Welche Leistung eine Solaranlage dann tatsächlich bringt, hängt unter anderem von den eingesetzten Solarmodulen und der tatsächlich belegten Fläche ab.

     

    Information

    Während in der Meteorologie üblicherweise die Globalstrahlung der Sonne auf eine horizontale Empfängerfläche betrachtet wird, muss für energetische Untersuchungen wie die optimale Ausrichtung von Sonnenkollektoren, die Sonnenstrahlung auf eine geneigte Fläche ermittelt werden (Wikipedia)