Hochschule München, Fakultät 04 - Elektrotechnik
Labor für Solartechnik und Energietechnische Anlagen
Prof. Dr.-Ing. Simon Schramm
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Energiemeteorologie
 
Energiemeteorologie Schneekarte für Deutschland, Österreich, Schweiz
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Im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien spielt die Meteorologie eine immer wichtigere Rolle denn das Wetter hat direkte Auswirkungen auf die Erzeugung elektrischer Energie. Um eine stabile Energieversorgung sicherstellen zu können ist deshalb nicht nur ein Verständnis der klassischen energietechnischen Disziplinen von Nöten, sondern darüber hinaus auch wissen in den meteorologischen Bereichen Voraussetzung.

In der Arbeitsgruppe laufen einige Studien in diesem Bereich. Bei der Anlagenüberwachung tauchen zwei Probleme im Zusammenhang mit der Schneeerkennung auf. Im Winter, an unbedeckten Tagen nach Schneefallperioden, tritt eine hohe Globalstrahlung auf, die Photovoltaikanlage ist aber unter Umständen mit Schnee bedeckt und liefert keine oder nur sehr geringe Leistung. Wird bei der Auswertung der Satellitendaten dieser Schnee mit einer Wolke verwechselt, geht die Anlagenüberwachung von einer sehr geringen Leistung aus, die Anlage liefertaber auf Grund des höheren Albedos sogar eine überhöhte Leistung. Es entsteht eine Diskrepanz zwischen den Globalstrahlungswerten und den Leistungsdaten einer Anlage. Wird eine Schneebedeckung nicht erkannt, dann ist die reale Leistung niedrig während aus den Satellitendaten auf eine hohe Leistung geschlossen wird. Im Normalfall liegt nun ein Fehler an der Anlage vor, und ein entsprechender Alarm wird generiert. Durch satellitengestützte Fernerkundung ist es möglich, Schneebedeckung und Bewölkung anhand verschiedener Spektralbereiche zu unterscheiden. Dies ermöglicht im Überwachungssystem einer Photovoltaikanlage deren Ausfälle durch Schneebedeckung zu bestimmen. Auf dem Markt sind verschiedene satellitenbasierte Datensätze, von regionaler bis hin zu weltweiter Abdeckung verfügbar. In einer Studie wird ein einen Überblick über vorhandene Schneebedeckungsinformationen in verschiedenen räumlichen Auflösungen gegeben. Weiterhin werden die Ergebnisse einer Validierung der satellitengestützten Produkte auf Basis meteorologischer Bodenmessungen präsentiert.

Schneebedeckungskarten liefern zusätzliche Informationen für die Simulation und die Planung von Photovoltaik (PV) Systemen. Mit diesen Karten können Simulationsrechnungen und Ertragsprognosen in ihren Ergebnissen verfeinert werden. Auch einfache und sinnvolle Maßnahmen zur regionalen Ertragsoptimierung für die Planung, den mechanischen Aufbau und die elektrische Auslegung der PV-Systeme können von einer solchen Karte profitieren. Hierbei hat die Satellitentechnik gegenüber einem fest installierten terrestrischen Messnetz den prinzipbedingten Vorteil direkt flächige Informationen zu liefern. Durch diese Eigenschaft werden Ungenauigkeiten durch Modellierung und räumliche Interpolation umgangen. In der Arbeitsgruppe werden Schneebedeckungskarten für Deutschland mit Fokus auf die Bedürfnisse der Solarindustrie erstellt.
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