Erfassung solarer Strahlung mit Meteosat

Problemstellung, Projektziele und Methoden


Zahlreiche Problemstellungen der Klimatologie und der Solartechnik erfordern eine zeitlich und räumlich möglichst umfassende Kenntnis der solaren Einstrahlung. In Europa existiert seit vielen Jahren ein Strahlungsmessnetz in Form von Bodenstationen. Jedoch ist deren Flächendichte bei mittleren Abständen zwischen 100 km und 200 km noch ziemlich gering und nicht ausreichend, um mikroklimatische Variationen des Strahlungsklimas zu erfassen. In anderen Teilen der Welt sind die Strahlungsmessnetze meist noch erheblich gröber.

Satellitenmessungen bieten eine hervorragende Möglichkeit zur (fast) gleichzeitigen Erfassung der Globalstrahlung über großen Gebieten und mit hinlänglich kurzer zeitlicher Auflösung. Der Satellit Meteosat 7 registriert während der Tageshelligkeit für das C03-Format in halbstündlichen Intervallen die von der Atmosphäre und dem Erdboden reflektierte solare Globalstrahlung (Albedo) mit einer für den Bereich von Deutschland gültigen räumlichen Auflösung von etwa 3 km x 4,5 km (Strahlungskarte Deutschland, Strahlungskarte Nordrhein-Westfalen). Ziel ist, aus diesen Werten die auf den Erdboden auftreffende solare Globalstrahlung mit möglichst guter Genauigkeit zu bestimmen.

Das Fachgebiet Bauphysik & Solarenergie betreibt einen SDUS-Empfänger (SDUS = Secondary Data User Station) für den geostationären Meteosat-Satelliten, der im sichtbaren und infraroten Spektralbereich die rückgestreute Strahlung im WEFAX-Format zur Verfügung stellt. Die im sichtbaren Bereich empfangenen Karten werden - in Anlehnung an die 1988 von der École Nationale Supérieure des Mines de Paris veröffentlichte Heliosat-Methode - mit Hilfe eines neu entwickelten Programms RadiCal zur Bestimmung der Globalstrahlung verwendet. Im C03-Format wird damit ein Bereich von Süd-Skandinavien bis Nordafrika und vom östlichen Spanien bis Albanien erfasst. Für das C2D-Format ist - bei räumlich und zeitlich geringerer Auflösung - die geographische Erstreckung des betrachteten Gebiets noch wesentlich größer.

 

tour.gif (1791 Byte)Erfassung solarer Strahlung mit Meteosat: Ergebnisse