Solarkonstante
Strahlungsleistung der Sonne pro Quadratmeter an der Obergrenze der Erdatmosphäre – beträgt ca. 1.361 W/m².
Auch bekannt als: Sonnenkonstante, Solar Constant
Was ist die Solarkonstante?
Die Solarkonstante gibt die Strahlungsleistung der Sonne an, die auf eine senkrecht zur Strahlung ausgerichtete Fläche von einem Quadratmeter an der Obergrenze der Erdatmosphäre trifft. Ihr Wert beträgt etwa 1.361 W/m².
Physikalischer Hintergrund
Die Solarkonstante ist nicht exakt konstant, sondern schwankt leicht:
| Einflussfaktor | Variation |
|---|---|
| Elliptische Erdumlaufbahn | ± 3,4 % (Perihel vs. Aphel) |
| Sonnenfleckenzyklus (11 Jahre) | ± 0,1 % |
| Langfristige Schwankungen | sehr gering |
Zusammenhang mit der Erdoberfläche
Von den 1.361 W/m² am Rand der Atmosphäre kommen auf der Erdoberfläche bei klarem Himmel maximal etwa 1.000 W/m² an. Die Differenz wird durch die Atmosphäre absorbiert und reflektiert. Dieser Wert von 1.000 W/m² wird auch als Grundlage für die Standard-Testbedingungen (STC) von Solarmodulen verwendet.
Bedeutung für die Photovoltaik
Die Solarkonstante definiert die theoretisch maximal verfügbare Sonnenenergie. In der Praxis wird sie für folgende Berechnungen genutzt:
- STC-Bedingungen basieren auf 1.000 W/m² (Bodenniveau)
- Ertragsabschätzungen berücksichtigen die tatsächliche Einstrahlung am Standort
- Vergleich der solaren Ressourcen verschiedener Standorte
Praxistipp
Die Standard-Testbedingungen (1.000 W/m²) entsprechen einem klaren Sommertag um die Mittagszeit. Im Jahresmittel liegt die durchschnittliche Einstrahlung in Deutschland bei nur ca. 125 W/m² – das zeigt, wie stark Wetter und Tageszeit den Ertrag beeinflussen.
Verwandte Begriffe
Globalstrahlung
Einheiten & MessgrößenGesamte auf eine horizontale Fläche treffende Sonnenstrahlung – Summe aus Direkt- und Diffusstrahlung.
STC (Standard Test Conditions)
Einheiten & MessgrößenStandardisierte Testbedingungen (1.000 W/m², 25 °C, AM 1,5) unter denen die Nennleistung von Solarmodulen gemessen wird.
kWp (Kilowatt Peak)
Einheiten & MessgrößenMaßeinheit für die maximale Leistung eines Solarmoduls oder einer PV-Anlage unter Standard-Testbedingungen (STC).
Azimut
Einheiten & MessgrößenHimmelsrichtung der Modulausrichtung in Grad – 0° = Süd, −90° = Ost, +90° = West, ±180° = Nord.
kWh (Kilowattstunde)
Einheiten & MessgrößenMaßeinheit für elektrische Energie – eine kWh entspricht der Energie, die bei einer Leistung von 1 kW in einer Stunde umgesetzt wird.
NOCT
Einheiten & MessgrößenNominal Operating Cell Temperature – Zelltemperatur unter realistischen Betriebsbedingungen (800 W/m², 20 °C, 1 m/s Wind).