Strahlungsinput

Strahlungsinput bezeichnet die Energiemenge, die pro Zeit pro Fläche durch elektromagnetische Strahlung auf eine Oberfläche trifft. Typisch wird es in Watt pro Quadratmeter (W/m²) angegeben. Es umfasst vor allem die kurzwellige Sonnenstrahlung, kann aber auch langwellige Strahlung aus der Atmosphäre und der Umgebung einschließen. Im Zusammenhang mit Wärme- und Energiesystemen wird Strahlungsinput oft von konvektivem oder leitungsbezogenen Wärmetransfer unterschieden.

Die wichtigsten Komponenten sind die direkte Sonnenstrahlung, die diffuse Sonnenstrahlung und die globale Strahlung am Himmel. Langwellige terrestrische Strahlung aus der Atmosphäre und vom Boden ergänzt den Input, insbesondere in Klimamodellen. Messdaten stammen von Pyranometern und Pyrgeometers, Satellitendaten und Rechenmodellen.

Die Messung erfolgt typischerweise mit Radiometern, die die spektrale oder integrierte Bestrahlung erfassen. Für Anwendungen in Gebäuden oder Systemen wird der Strahlungsinput oft durch geometrische Transformationen, Neigung von Flächen, Albedo und atmosphärische Transmittanz in die relevanten Flächenzustände überführt. Daten werden zeitlich auf Stunden-, Tages- oder Jahresbasis aggregiert.

Anwendungsgebiete liegen in der Auslegung von Gebäuden, der Dimensionierung von Solarsystemen (PV), der Klimaforschung und der energetischen Bewertung von Oberflächen. Strahlungsinput beeinflusst Wärmegewinne, Heiz- und Kühllasten, Beleuchtungsbedarf sowie die Treibhausgasbilanz durch Veränderungen im Strahlungsbudget.

Die Größe des Strahlungsinputs variiert stark je nach Ort, Tageszeit, Jahreszeit, Wolken, Aerosolen und Oberflächenbeschaffenheit. Fehlerquellen resultieren aus Messgenauigkeit, räumlicher Heterogenität, ungenauer Abbildung von Wolkenmustern und geometrischen Annahmen. In der Praxis werden daher zeit- und ortsaufgelöste Daten genutzt oder Modelle kalibriert.