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Satellitendaten geben Auskunft über die verfügbare Sonnenenergie für Solaranlagen

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Date of publication 20 June 2011
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Measurement & forecasting systems
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Type Press release

Die Energiepolitik ist im Moment in aller Munde. Alternative Energiequellen stehen im Zentrum der Diskussion, unter anderem die Sonnenenergie. Für die effiziente Planung von Solaranlagen erstellt MeteoSchweiz seit kurzem Solarpotentialkarten, welche die verfügbare Sonnenenergie für jeden Ort in der Schweiz mit einer Auflösung von 2 Kilometer zeigen. Sie wurden aus Satellitendaten der neusten Generation abgeleitet und sind das Ergebnis langjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit. Einer der ersten Nutzer ist die Stadt St.Gallen. Mit Hilfe der Daten wird für die gesamte Dächerlandschaft der Stadt das Potential für die solare Energiegewinnung ermittelt.

Satelliten bieten heute hervorragende Grundlagen, um das Potential der Sonnenenergie an beliebigen Standorten weltweit zu bestimmen, das so genannte Solarpotential. Die Schweiz stellt aber besondere Herausforderungen an die Klimatologen. Berge versperren den Sonnenstrahlen den Weg und werfen Schatten in die Talregionen. Schnee und Wolken wiederum sind in etwa gleich hell und deshalb aus Satelliten-Perspektive nur schwer zu unterscheiden. Sie haben aber sehr unterschiedliche Einflüsse auf die Sonnenstrahlung. Während schneebedeckte Gebirgshänge einen beträchtlichen Teil der einfallenden Sonnenstrahlen in alle Richtungen reflektieren und damit das Solarpotential in der Umgebung erheblich erhöhen können, bewirken Wolken das Gegenteil und reduzieren die verfügbare Sonnenenergie.

Satellitenklimatologen bei MeteoSchweiz haben daher neue Methoden entwickelt, um diese Schweiz-typischen Schnee- und Bergeffekte bei der Berechnung des Solarpotentials aus Satellitendaten zu berücksichtigen. Herausgekommen sind nach langjähriger Entwicklungsarbeit hoch aufgelöste Karten, welche die verfügbare Sonnenenergie an jedem Ort in der Schweiz mit einer Auflösung von 2 Kilometer zeigen. Die Karten können auf jährlicher, monatlicher, täglicher und auch auf 15-Minuten Basis bis zurück ins Jahr 2004 und mit geringerer zeitlicher Auflösung zurück bis ins Jahr 1983 erstellt werden. Sie werden laufend aktualisiert und stehen jeweils einige Tage nach der Messung zu Verfügung.

Das solare Energiepotential über den Dächern von St.Gallen und in ganz Europa

Die Solarpotentialkarten und die entsprechenden Daten liefern beispielsweise wertvolle Grundlagen für die Planung von Solaranlagen. Einer der ersten Nutzer ist die Stadt St.Gallen. In ihrem Auftrag ermittelt die Firma SimuPLAN mit den Daten von MeteoSchweiz das Potential für die solare Energiegewinnung für die gesamte Dächerlandschaft der Stadt und erstellt daraus ein Solarkataster. Dies sind Landkarten, die Hauseigentümern zeigen, wie gut sich ihre Dachflächen für die Installation von Solaranlagen eignen. Ein weiterer Kunde ist Meteotest. Sie integrieren die Daten im Moment in ihre globale Datenbank MeteoNorm. Dort lassen sich zukünftig dank der Solarpotentialkarten von MeteoSchweiz detaillierte Informationen über den potentiellen Ertrag von Solaranlagen in ganz Europa noch genauer abrufen.

Das Potential für Solarenergie in der Schweiz ist beachtlich. Laut Bundesamt für Energie könnte bis zum Jahr 2050 rund 20% des derzeitigen Strombedarfs durch Solaranlagen erzeugt werden. Laut Reto Stöckli, Klimatologe bei MeteoSchweiz, schwankt jedoch die Sonneneinstrahlung von Jahr zu Jahr um bis zu 30%, ist zudem sehr ortsabhängig und hat einen ausgeprägten Jahresgang. In sonnenverwöhnten Regionen wie auf dem Monte Rosa, einem der sonnenreichsten Orte der Schweiz, ist die Sonneneinstrahlung zudem vergleichbar mit der von Nordspanien.