"Amesis" berechnet exakte Sonneneinstrahlung

Wissenschaftler des Istituto di Metodologie per l'Analisi Ambientale und des Istituto per i Beni Archeologici e Monumentali haben ein Verfahren für eine realitätsnahe Berechnung der Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche entwickelt. Das als „Amesis“ bekannte Modell öffnet neue Wege für eine effizientere Nutzung der Sonnenenergie auf breiter Anwenderbasis.

Geophysik im Blick

Gegenstand der Entwicklung sind hochauflösende Daten, mit denen die Stärke der Sonneneinstrahlung unter Berücksichtigung der Wolkenbildung ermittelt werden. „Die Intensität der Strahlung unterliegt erheblichen Schwankungen und Unabwägbarkeiten“, so Projektleiter Edoardo Geraldi. Neben den astronomischen Einflüssen komme auch eine Stahlenablenkung durch Gase, Aerosole und Wolken zum Tragen.

Außerdem sind geophysikalische Einflussfaktoren wie die Neigung der Erdachse, Längen- und Breitengrad sowie die Höhenstrukturen der Erdoberfläche und Hindernisse verschiedenster Art im Spiel. Bislang wurden diese Einschränkungen anhand von niedrigauflösenden Daten und ohne Angaben zur Spekralstrahlung ermittelt. Auch die Messungen auf Bodenstationen waren einer starken räumlichen Begrenzung und dem Fehlern bei der Interpolation unterworfen.

Zuverlässiges System

Die Unvollständigkeit und fehlende Zuverlässigkeit der in Italien verfügbaren Daten verhindern eine effiziente Nutzung der Sonnennergie. „Das primäre Ziel von Amesis ist deshalb die Bereitstellung von möglichst genauen Strahlungsdaten mit einer Zeitauflösung von 15 Minuten und einer Raumabdeckung von einem Quadratkilometer“, so Expertin Filomena Romano. Das Rechenmodell soll ein kontinuierliches und homogenes Info-Material über ganz Europa und Nordafrika liefern. „Neben den aktuellen Daten erstellt Amesis auch Prognosen auf Tages-, Monats- und Jahresbasis sowie bis auf das Jahr 2004 zurückgehende Gegebenheiten.“

Bestätigung gefunden hat die Zuverlässigkeit des Modells anhand eines Abgleichs mit den Wetterstationsdaten der World Meteorological Organization und anderen satellitengestützten Systemen. „In der Praxis ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten“, so Geraldi. „Sie reichen von der genauen Standortermittlung für Solaranlagen und deren optimaler Territorialverteilung bis hin zur landwirtschaflichen Bodennutzung und Städteplanung.“ Einzelheiten der von den beiden CNR-Forschungsinstituten durchgegeführten Untersuchung können in der Fachzeitschrift „Ieee- Transactions on Geoscience and Remote Sensing“ nachgelesen werden.