14. Sep 2018

Messgeräte an deutschen Photovoltaik-Anlagen können auch für Wetter- und Solarleistungsprognosen genutzt werden. ©Bild: Fraunhofer ISE

ISE: Die Kraft der Sonne besser nutzen - Wissenschaftler messen Einfluss von Wolken

(ee-news.ch) Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE erforscht gemeinsam mit Partnern im Verbundprojekt »MetPVNet« die Auswirkungen von Wolken auf die Sonneneinstrahlung und die Stromproduktion von Photovoltaikanlagen. Ziel ist die Entwicklung von neuen energiemeteorologischen Methoden und Computermodellen, die eine bessere Vorhersage der Einspeisung aus Photovoltaikanlagen in das Stromnetz erlauben.


Mit verbesserten Vorhersagen von wetterbedingten Schwankungen bei der Stromproduktion einzelner Anlagen liesse sich der Ausbau besser planen und der Betrieb könnte optimiert werden.

Im dem disziplinübergreifenden Forschungsprojekt arbeiten Expertinnen und Experten für Atmosphärenforschung und erneuerbare Energien zusammen. Mit der Messkampagne im Allgäu wollen die Projektpartner die Basis für die Modellierung zweier wichtiger Prozesse schaffen: zum einen die natürliche Einstrahlung des Sonnenlichts in Abhängigkeit von der Wettersituation und andererseits die Stromerzeugung je nach technischen Werten der Anlage.

Wolkenkamera mit Solar-Tracker
Dazu werden zwei umfangreiche Messstationen auf dem Dach der Hochschule Kempten sowie in einem südlich gelegenen Photovoltaik-Park errichtet, ergänzt durch rund 20 weitere kleinere Stationen in und um Kempten. Zum Einsatz kommen u.a. ein Spektrometer zur Strahlungsmessung, eine Wolkenkamera und ein Solar-Tracker, der sich nach der Sonne ausrichtet und unterschiedliche Vergleichsmessungen vornimmt. So können die Energieausbeute bei bewölktem Himmel und bei voller Sonneneinstrahlung bestimmt und mit Hilfe von Strahlungsübertragungsrechnungen Rückschlüsse gezogen werden, wie stark beispielsweise Aerosolpartikel und Wolken in der Luft die Sonnenenergie dämpfen.

Zeitlich und räumlich hochaufgelöst
Das Fraunhofer ISE unterstützt die Messkampagne mit eigenen Sensoren, entwickelt im Projekt aber vornehmlich zwei Modelle, mit denen Photovoltaik -Anlagen zukünftig als Sensor für die eintreffende Solarstrahlung eingesetzt werden können. »Die inzwischen mehr als 1.7 Millionen Photovoltaik-Anlagen in Deutschland werden immer häufiger mit Messgeräten ausgerüstet, die es erlauben, ihre Stromerzeugung in Echtzeit zu verfolgen. Gelingt es uns, diese Messungen als Indikator für die solare Strahlung im Projekt zu nutzen, können wir das sehr dünne Netz an Wetterstationen erheblich erweitern und mittelfristig Wetterprognosen für "den Fussgänger" oder die solare Stromerzeugung verbessern«, erklärt Dr. Sven Killinger, Senior Scientist am Fraunhofer ISE. Durch die hohe Anzahl von Messgeräten an PV-Anlagen kann der Einfluss der Bewölkung zeitlich und räumlich hochaufgelöst erfasst werden.

Text: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

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