8.1.10 Sonnenschein

Letztes Update 25.08.2002


8.1.10.1 Übersicht

Gemäß einer internationalen Vereinbarung wird als tägliche Sonnenscheindauer die Summe der Zeitabschnitte eines Tages definiert, während derer die Bestrahlungsstärke der direkten Sonnenstrahlung mindestens 120 W/m2 beträgt.

Nach einem Artikel des DWD wird die Sonnenscheindauer durch Messung der Betrahlungsstärke der direkten Sonnenstrahlung nuerdings mit einer rotierenden Schlitzblende durchgeführt. Über einen Lichtleiter gelangt die empfangene Strahlung auf einen Fotodetektor, dessen Spannungssignal bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle entsprechend einer Bestrahlungsstärke von 120 W/m2 Sonnenschein anzeigt.

Der Aufstellungsort der Messgeräte soll möglichst horizontfrei sein, eine eventuelle Horizonteinschränkung durch Bäume, Gebäude, Bergrücken usw. soll den Höhenwinkel 5° nicht überschreiten. Diese Forderung ist jedoch nicht immer einzuhalten, was besonders in den Morgen- und Abendstunden zu Fehlern führen kann. Horizontvermessungen erlauben Angaben über die maximal mögliche Sonnenscheindauer für einen Ort. Diese ist in der Regel kürzer als die astronomisch mögliche Sonnenscheindauer, welche ein Maß für die theoretisch mögliche Dauer des Sonnenscheins zwischen Auf- und Untergang der Sonne bei freiem Horizont und eine Funktion der geographischen Breite ist.

Die an einem Ort gemessene Globalstrahlung und Sonnenscheindauer dividiert durch die örtlich mögliche werden als relative Globalstrahlung bzw. relative Sonnenscheindauer bezeichnet.

Als Maß für die Sonnenscheindauer werden Stunden- und Tagessummen in der Einheit kWh/m2 bzw. 1/10 Stunden benutzt. Aus diesen Grunddaten werden für jeden Messort langjährige Monatsmittel der Tagessummen berechnet.

Bemerkungen

  1. Die Sonnenscheindauer ist kein Maß für die Bestrahlungsstärke; denn sonnige, aber energieschwache Morgen- und Abendstunden werden ebenso gewichtet wie sonnige energiereiche Mittagsstunden.
  2. Bei unterbrochener Bewölkung können infolge Reflexion an den Wolken extrem hohe Tagessummen der Globalstrahlung auftreten.
  3. Zur Berechnung der relativen Sonnenscheindauer sollten die Zeiten für Sonnenauf- und Sonnenuntergang berechnet werden.
  4. Auf eine digitale Information soll hier verzichtet werden (0 = <120W/m2, 1 = >120W/m2) da durch einen empfindlichen Sensor versucht werden soll, auch den Mond zu erfassen.
  5. Die absolute (8.4.8) und die relative (8.4.9) Sonnenscheindauer sind abgeleitete Größen.
  6. die Berechnung der Sonnenscheindauer aus diesem Sensortyp ist noch unklar.

8.1.10.2 Schaltung

8.1.10.3 Steckerbelegung

8.1.10.4 Kalibrierung

8.1.10.5 Mechanik

8.1.10.6 Schaltplan und Layout

Schaltplan

Layout

8.1.10.7 Stückliste

Stückliste

8.1.10.8 Ergebnisse