Planung und Dimensionierung einer PV-Anlage

Bevor wir uns der Planung einer PV-Anlage zuwenden, schauen wir uns an, wie hoch die globale Sonneneinstrahlung ist und wieviel tatsächlich für die PV genützt werden können.
Diese Weltkarte zeigt die durchschnittliche lokale Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche, wobei auch die Strahlung bei Nacht und bei Bewölkung miteinbezogen ist. Man beachte die kleinen dunklen Scheiben: Wenn man nur die Sonneneinstrahlung in diesen Flächen nutzen würde, könnte man bereits die ganze Erde mit Strom versorgen (Quelle: Loster, 2010).

Wie viel Energie kann für die PV genützt werden?
Die Sonnenenergie gelangt in Form von Strahlung zur Erde. Die gesamte Strahlungsleistung, die auf die Erdoberfläche trifft, heißt „Globalstrahlung“. Sie setzt sich zusammen aus direkter und diffuser Strahlung. Diffuse Strahlung ist jene, die z. B. durch Wolken oder Staubteilchen gestreut wird oder reflektiert wird, während direkte Strahlung auf geradem Weg und ungestört auf die Erdoberfläche trifft. Beide werden zur Energiegewinnung genutzt, auch wenn die diffuse Strahlung einen geringeren Beitrag leistet. Das bedeutet, dass die Energiegewinnung nicht nur bei direkter Sonneneinstrahlung funktioniert, sondern prinzipiell bei Licht (also am Tag, auch wenn es bewölkt ist).
Je nach Tageszeit, Bewölkungsgrad, Dunst usw. treffen zwischen 50 W/m² und 1.000 W/m² Globalstrahlung auf die Erde, wobei z. B. in Mitteleuropa der Anteil an diffuser Strahlung höher ist als etwa in Zentralafrika.

Wird die Globalstrahlung über einen längeren Zeitraum (z. B. ein Jahr) gemessen, werden auch die Werte bei Nacht und bei Bewölkung miteinbezogen. Dadurch ergeben sich beispielsweise für Österreich im Durchschnitt Werte von circa 1.100 kWh/m²a (z. B. in Wien oder Teilen Ober- und Niederösterreichs) bis über 1.400 kWh/m²a (z. B. in den südlichen Alpengebieten).
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