Satellitenbasierte Planungsgrundlagen für die Nutzung von Solarenergie

Für die Planung und Dimensionierung von Solarkraftwerken und einer energieeffizienten Gebäude-Infrastruktur ist es wichtig zu wissen, wo und wann wie viel solare Einstrahlung verfügbar ist.

Dazu erstellt MeteoSchweiz Datensätze und Expertisen über die räumliche und zeitliche Variabilität der solaren Einstrahlung. Die verwendete Datengrundlage berücksichtigt das komplexe Alpine Gelände und bildet den Einfluss vom Horizont, Schnee und der Bewölkung möglichst genau ab. Die verwendete Klimatologie aus Satellitendaten der zweiten Generation reicht bis ins Jahr 2004 zurück und kann mit Satellitendaten der ersten Generation bis ins Jahr 1983 verlängert werden. Die Satellitendaten wurden mit langjährigen Stationsdaten geprüft und werden gegebenenfalls damit abgeglichen.

Zur Planung von photovoltaischen und thermischen Solarkraftwerken oder zur Berechnung des Energiehaushaltes von Gebäuden wird für einen bestimmten Punkt sowohl die saisonale wie auch die Jahr-zu-Jahr Variabilität gebraucht. Es können mit unseren räumlich fein aufgelösten Satellitendaten auch räumliche Analysen der solaren Einstrahlung gemacht werden, die es ermöglichen, Eignungskarten auf kommunaler oder regionaler Ebene zu erstellen. Es können je nach Anwendung auch die Extreme der solaren Einstrahlung oder auch die Unsicherheiten der Berechnungen in die Analyse einfliessen.

MeteoSchweiz verwendet sowohl räumlich verteilte Satellitenmessungen wie auch punktuelle Bodenmessungen. Während Bodenmessungen sehr genau für den jeweiligen Ort sind, erlauben Satellitendaten eine Charakterisierung der Strahlungseigenschaften an Orten, wo keine Messungen vorhanden sind. Die solare Einstrahlung wird vom Satelliten indirekt mit Hilfe des sogenannten Heliosat-Verfahrens abgeleitet. Heliosat wurde von der MeteoSchweiz in einer mehrjährigen Forschungszusammenarbeit im Rahmen der EUMETSAT  Satellite Application Facility on Climate Monitoring (CM SAF) auf die komplexe Topographie der Alpen und die spezifischen Strahlungseigenschaften von Schnee angepasst und mit Bodenmessungen überprüft. Die aus Satellitendaten abgeleitete Solare Einstrahlung kann je nach Anwendung mit Bodenmessungen abgeglichen werden.  

Näheres dazu in Datengrundlage.