Direkte Strahlung

Die Sonnenstrahlung setzt sich aus der direkten, der diffusen und der Reflexionsstrahlung zusammen. Ein Teil der Sonnenenergie ist diffus und ein Teil direkt. Beide Formen sind in den meisten solarthermischen Anwendungen nützlich.

Wenn die Sonnenstrahlen auf die Atmosphäre treffen, wird je nach Wolkendecke ein Teil des Lichts gestreut. Ein Teil dieses gestreuten Lichts kommt als diffuse Strahlung auf die Erde. Auf der Erde scheint die Strahlung von überall herzukommen. Diese diffuse Strahlung liefert den größten Teil des Tageslichts in Gebäuden.

Der Teil des Lichts, der direkt von der Sonne zu kommen scheint und normalerweise als Sonnenschein bezeichnet wird, wird als direkte Sonnenstrahlung benannt. Der Sonnenschein kann konzentriert werden, um sehr hohe Temperaturen zu erzeugen, oder kann ohne eine solche Konzentration in aktiven Solarsystemen verwendet werden. An einem klaren Tag kann die Leistungsdichte aus der Sonnenstrahlung 1000 Watt (1 kW) pro Quadratmeter erreichen.

In Deutschland liegen die praktischen Spitzenleistungsdichten bei 900 bis 1000 Watt pro Quadratmeter. Im Jahresdurchschnittlich sind in Deutschland etwa 50 % der Strahlung diffus und 50 % direkt. Während in Südeuropa, wo die Sonneneinstrahlung höher ist, der größte Teil des zusätzlichen Beitrags durch direkte Strahlung kommt, insbesondere im Sommer.

Um Solarsysteme bestmöglich zu nutzen, werden bestimmte Berechnungsmethoden ausgeübt, um den größten Anteil in der Sonneneinstrahlung nutzen zu können. Mit diesen Ergebnissen kann die genaue Ausrichtung von Solarmodulen bestimmt und eine Ertragsrechnung aufgestellt werden.