Sonnenbahn per Mausklick

Solar-Power-Simulation ist eine Excel-basierte Software, die eine Computersimulation der Sonnenbahn und der daraus ableitbaren Daten zur Optimierung der Energieabgabe von Solarenergiesystemen ermöglicht. Mit Hilfe des Programms kann für jeden beliebigen Standort weltweit der solare Nutzungsgrad einer gegebenen Solargeneratorausrichtung bestimmt werden. Dies ist insbesondere dann interessant, wenn durch eine Teilverschattung des Solargenerators eine Orientierung der Solarmodule abweichend von der üblichen Südausrichtung höhere Erträge verspricht als die Standardausrichtung.

Die Simulation berücksichtigt witterungsbedingte atmosphärische Trübungen ebenso wie die Geländetopographie und optimiert die Energieausbeute, indem sie die Beschattung möglichst gering hält. Dazu wird die Geländetopographie in einer Profildatenbank erfasst und bildet die Grundlage für eine Beschattungsanalyse für jeden beliebigen Standort. Darüber hinaus liefert die Software durch die Beschattungsanalyse wichtige Daten, die in der Architektur für die optimale Planung von Sonnenterassen und Freibädern eingesetzt werden können.

Norbert Brodtmann entwickelt die Solar-Power-Simulation schon seit vielen Jahren beständig weiter. Für ihn ist die optimale Ausrichtung von Solaranlagen das A und O der Solarenergienutzung: „Der Nutzungsgrad der Sonnenenergie ist – neben systemspezifischen Generatordaten – abhängig von einer optimalen Ausrichtung des Solargenerators gegenüber der Sonne.“ Hier könne man einiges richtig, aber vor allem viel falsch machen, sagt Brodtmann: von der völligen Fehlausrichtung, über jahreszeitlich bedingte Verschattungen bis hin zu überzüchteten Systemen, die jahres- und tagesszeitlich bedingte Veränderungen des Sonnenstandes hundertprozentig zu kompensieren versuchen. „Einem theoretischen Maximum stehen mitunter jedoch die örtlichen Gegebenheiten gegenüber. Hier wird es sinnvoll, mehrere Alternativen zu simulieren und die optimale zu wählen“, sagt der Software-Enwickler.

Dabei lässt sich eine zeitweilige Beschattung des Solargenerators über den Azimutwinkel des Moduls meist vollständig kompensieren. Und auch wenn die Dachfläche nicht ganz genau gen Süden zeigt, kann die Solaranlage über den Neigungswinkel zumindest weiter Richtung Süden eingedreht werden, auch wenn vielleicht noch ein paar Grad Abweichung bestehen bleiben. Zusätzlich bietet die Software die Möglichkeit, die Solaranlage für die Jahreszeit mit dem Hauptenergiebedarf zu optimieren, die Anlage also so gut wie möglich auf Sommer-, Winter- oder Ganzjahresbetrieb einzustellen. Die Ergebnisse solcher Berechnungen können allerdings auch den Schluss nahe legen, unter den gegebenen örtlichen Bedingungen vielleicht lieber ganz auf eine Solaranlage zu verzichten.

Kostenfreie Demoversion

Das in der Solar-Power-Simulation verwendete mathematische Modell berücksichtigt als Parameter die geographische Breite des Einstrahlungsortes, die Deklination, die sich aus dem Tagesdatum ergibt, den Neigungswinkel des Generators gegenüber der Horizontalen, die Azimut-Abweichung des Generators gegenüber der Südausrichtung und den Einfluss von Atmosphäre und Witterung. Das Programm Solar-Power-Simulation steht aktuell in der Version 4.0 (Release 2) zum Download (als Demoversion mit eingeschränkter Auswahl der Horizontprofile) zur Verfügung.

Die kostenfreie Demoversion mit dem geringfügig eingeschränktem Funktionsumfang kann jederzeit zur Vollversion lizensiert werden, ist aber nicht ganz billig: Die Junior-Version für eine ausschließlich private Nutzung kostet 120 Euro (zzgl. MwSt.), für die Profi-Version zur gewerblichen Nutzung werden 330 Euro (zzgl. MwSt.) fällig.

Die theoretischen Grundlagen seiner Simulation hat Brodtmann bereits 1983 in dem Büchlein „Solartechnik – Grenzen und Möglichkeiten“ veröffentlicht. Dieses ist leider nur noch antiquarisch erhält

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Bezugsquelle

Solar-Power-Simulation, Simulationssoftware auf Excel-Basis zur breitengrad- und jahreszeitabhängigen Darstellung der Sonnenbahnen mit der Möglichkeit zur Optimierung von Generatorausrichtungen. Ergänzend erhältlich: Solartechnik – Grenzen und Möglichkeiten, Paperback der Zeitschrift Naturwissenschaftliche Rundschau. Norbert L. Brodtmann, D-33334 Gütersloh, Tel.+Fax. 05241-68621, E-Mail: solarmail@solarware.de

www.solarware.de

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