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Ausblick

Strahlungleistung auf die Erde

Die Solarkonstante ist 1360 W/m²

Atmosphäreneinfluss

Abhängig von der Schichtdicke der durchdrungenen Atmosphäre wird ein Teil der Sonnenstrahlung gestreut oder absorbiert, so dass nur ein Teil davon auf der Erdoberfläche ankommt. Das sind in Deutschland bei klarer Sonne im Tages- und Jahresmittel etwa 1000 W/m².

Tag-Nacht-Einfluss

Da nur die Hälfte der gesamten Zeit Tag ist, halbiert sich die mittlere Leistung auf etwa 500 W/m².

Wolken

Da bei Bewölkung die Strahlung im wesentlichen von den Wolken reflektiert wird, halbiert sich die mittlere Leistung auf etwa 250 W/m².

 

Schräger Einfall
Da die aufgegangene Sonne auf Deutschland im Tages- und Jahresmittel unter ca. 28° einfällt, reduziert sich die mittlere Leistung mit sin 28° = 0,47 auf 0,47·250 W/m² = 118 W/m².

 

Vergleich mit Daten des Wetterdienstes
Die mittlere Jahressumme in kWh/m² ist auf nebenstehender Karte des deutschen Wetterdienstes zu ersehen.
Mit obigen Daten ergäbe sich eine Jahressumme von 365·24h·118W/m² = 1034 kWh/m², stimmen also mit den vom Deutschen Wetterdienst gesammelten Daten für die Globalstrahlung gut überein.

Deutschland

Damit wird in Deutschland im Jahresmittel eine gesamte Strahlungsleistung von ca. 4,2·1013W (= 3,57·1011m²·118W/m² ) von der Sonne eingestrahlt.

Zum Vergleich:
Die Weltjahresproduktion an Primärenergie beträgt ca. 3,5·1020 J, das entspricht einer Leistung von 1,1·1013 W.

Wollte man den derzeitigen Energiebedarf der Erdbevölkerung mit Solarzellen eines realistischen Wirkungsgrads von 10% erzeugen, bräuchte man ein Fläche, die 3 mal so groß wie Deutschland ist.