Verschattungen fix analysiert

Der gute alte Sonnenbahnindikator hat ausgedient: Mit dem SunEye steht ein kompaktes und handliches Vor-Ort-Analysegerät zur Verfügung, mit dessen Hilfe sich eine Sonneneinstrahlungs- und Verschattungsanalyse schnell und einfach durchführen lässt. Das SunEye kombiniert eine Fischaugenlinse mit einer Digitalkamera, einem Kompass und einer Wasserwaage. Ein aussagekräftiges Horizontfoto ist damit fast so einfach geschossen wie ein Familienschnappschuss. Das handliche Gerät wird über einen benutzerfreundlichen Touchscreen bedient, mit wenigen Berührungen werden die verschiedenen Menüs aufgerufen. Zunächst gibt man die geografischen Koordinaten des zu untersuchenden Standorts in das SunEye ein, richtet es nach Süden aus und bringt es in die Waagerechte. Per Knopfdruck erzeugt man ein Foto, das den gesamten Horizont abbildet. Die inte grierte Software berechnet aus den Standortkoordinaten die Sonnenbahn und ermittelt anhand der Horizontlinie die durchschnittliche Verschattung in Prozent. Die Software erkennt die verschatteten Bereiche und markiert sie grün – im Gegensatz zum freien Himmel, der gelb markiert wird. Gleichzeitig wird berechnet, wie viel Prozent Solareinstrahlung im Vergleich zu einem unverschatteten Standort ganzjährig, im Sommerhalbjahr und im Winterhalbjahr am untersuchten Standort zur Verfügung steht.

Die automatisch gekennzeichneten Bereiche (verschattet oder unverschattet) des Horizontfotos können nachträglich bearbeitet werden, um beispielsweise abzuschätzen, wie sich die Einstrahlungssituation nach der Beseitigung eines Schatten werfenden Objekts verbessert. Auch das Gegenteil ist möglich: Es lässt sich einfach abschätzen, wie sich die Ver schattungssituation verschlechtert, weil beispielsweise ein zum Zeitpunkt der Untersuchung noch kleiner Baum im Lauf der Jahre wächst und später zu einer Verschattung der Photovoltaikanlage führt. Die neuen Berechnungen nach der Bearbeitung der Horizontlinie ermöglichen es, die unterschiedliche Sonnenverfügbarkeit zwischen den aktuell vorliegenden und den zukünftig zu erwartenden Bedingungen zu untersuchen.

Die errechneten Prozentsätze für die Sonnenverfügbarkeit entsprechen der Menge an standortspezifischer Einstrahlung – unter Berücksichtigung der Schatten verursachenden Hindernisse – geteilt durch die Einstrahlung ohne Abschattung. Ohne jede Abschattung durch Bäume, Gebäude und sonstige Hindernisse läge die Sonnenverfügbarkeit bei 100 Prozent. Wäre der untersuchte Standort das ganze Jahr über vollständig abgeschattet, lägen die Prozent

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sätze für die Sonnenverfügbarkeit bei null Prozent. Um eine genaue Abschätzung der solaren Einstrahlung zu erzielen, die im Laufe der Zeit auf eine spezifische Oberfläche trifft, müssen verschiedene Variablen berücksichtigt werden. Dazu gehören die Bestrahlungsstärke, die Abschattung, die Luftbeschaffenheit, die Wolkenhäufigkeit und -dichte und die Oberflächenausrichtung. Das SunEye enthält eine interne Datenbank von Clearness-Indizes nach Breiten- und Längengrad für die ganze Welt, basierend auf 30-jährigen Messreihen der NASA, die beim Berechnen der Sonnenverfügbarkeit automatisch für die angegebene Region berücksichtigt werden.

Export möglich

Das SunEye liefert in wenigen Sekunden Messergebnisse, eine grafische Darstellung der Sonnenpfade für den Breiten- und Längengrad des Standorts und eine Bestimmung der jährlichen und jahreszeitlichen Abschattungsprozentsätze. Diese Daten können zur Archivierung und möglichen Weiterbearbeitung auf einen Computer übertragen werden. Die mit dem Gerät gelieferte Software bietet die Möglichkeit, automatisiert Projektberichte und Exportdateien zu erstellen. Das Gerät bietet dabei beispielsweise die Möglichkeit, die ermittelten Horizonte in das weit verbreitete Simulationsprogramm PV*SOL zu exportieren. Damit sind über die reine Abschätzung der durch die Verschattung verringerten Einstrahlung hinaus auch detaillierte Berechnungen der verschattungsbedingten Ertragsverluste möglich.

Darüber hinaus hilft das SunEye, die Planung einer Photovoltaikanlage zu optimieren. Mit dem Gerät lassen sich diejenigen Bereiche einer Dachfläche identifizieren, die ganzjährig unverschattet sind, so dass die Installation einer Photovoltaikanlage auf diese Bereiche beschränkt werden kann, um einen aus Einstrahlungsgesichtspunkten optimalen Anlagenertrag zu ermöglichen. Bei der Begutachtung bereits bestehender Photovoltaikanlagen mit unter dem Durchschnitt liegenden Stromerträgen gibt das SunEye Hinweise darauf, welcher Anteil der Mindererträge auf standortspezifische Verschattungen zurückzuführen ist.

Das SunEye ist ein in der Tat einfach handhabbares Gerät für die Einstrahlungs- und Verschattungsanalyse, das schnell einen Überblick über die zu erwartenden Ertragsminderungen bei teilverschatteten Standorten für Photovoltaikanlagen gibt. Wer jemals die mit einem einfachen Sonnenbahnindikator ermittelten Horizontlinien in ein Simulationsprogramm übertragen hat, wird die Möglichkeiten des SunEye schnell zu schätzen wissen. Der Einsatz eines Stativs zur exakten Ausrichtung des Geräts horizontal und nach Süden ist empfehlenswert, aber auf dem Dach nicht immer möglich. Die Anwendung des SunEye ohne Stativ erfordert eine „ruhige Hand“, ist aber – wie wir feststellen konnten – durchaus möglich. Ein gewisser Verbesserungsbedarf besteht jedoch hinsichtlich der aktuell noch nicht vorhandenen Möglichkeit, vom Nutzer bearbeitete Verschattungsdateien unter einem neuen Namen abzuspeichern und somit die ursprünglich erzeugte Verschattungsdatei zu behalten. Derzeit wird diese Datei beim Abspeichern der bearbeiteten Datei gelöscht. Alles in allem ist das SunEye trotz seines vergleichsweise hohen Preises ein nützliches Werkzeug, das nach kurzer Einarbeitungszeit schnell und einfach bedient werden kann und bei der Vor-Ort-Analyse der Verschattungssituation Maßstäbe setzt.

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