Sonnenstand3D

Solar-Rechner · gratis

Wie viel Strom liefert eine Solaranlage hier?

Ort wählen, Dachneigung und Ausrichtung einstellen. Der Rechner nutzt die gemessenen Sonnenstunden der nächsten Wetterstation von MeteoSchweiz und rechnet den Schatten der Berge mit ein.

Die Formel, einfach erklärt

So rechnen wir

Die Sonne liefert ausserhalb der Atmosphäre eine genau bekannte Energie. Wie viel davon am Boden ankommt, hängt vor allem davon ab, wie oft die Sonne scheint. Genau das misst MeteoSchweiz seit Jahrzehnten. Daraus berechnen wir in fünf Schritten den Ertrag:

1. Sonnenstunden → Sonnenenergie am Boden

Aus dem Verhältnis von gemessenen zu möglichen Sonnenstunden schätzen wir die tägliche Einstrahlung auf eine flache Fläche (Formel nach Angström und Prescott, mit den Standardwerten der FAO):

H = H₀ · (0.25 + 0.50 · S / S₀)
H₀ = Energie ausserhalb der Atmosphäre · S = gemessene Sonnenstunden · S₀ = mögliche Sonnenstunden (Tageslänge)

2. Direkte Sonne und diffuses Himmelslicht trennen

An trüben Tagen kommt fast alles Licht diffus vom Himmel, an klaren Tagen vor allem direkt von der Sonne. Den Anteil schätzen wir mit der Formel nach Erbs aus der Klarheit des Himmels (Kt = H / H₀).

3. Über den Tag verteilen

Die Tagesenergie wird auf die Stunden verteilt (Collares-Pereira & Rabl, Liu & Jordan). So kennen wir für jede Viertelstunde den Sonnenstand und die Einstrahlung.

4. Auf dein Dach umrechnen

Je direkter die Sonne auf die Module scheint, desto mehr Energie. Steht die Sonne hinter einem Berg, zählt nur noch das diffuse Licht. Dazu kommt ein wenig Licht, das vom Boden reflektiert wird, bei Schnee mehr.

Einstrahlung aufs Dach = direkt · cos(Einfallswinkel) / cos(Zenitwinkel) (nur wenn kein Berg davor)
+ diffus · (1 + cos Neigung) / 2 · Himmelsanteil
+ gesamt · Bodenreflexion · (1 − cos Neigung) / 2

5. Vom Licht zum Strom

Eine Anlage mit 1 kWp liefert bei 1000 W/m² Einstrahlung 1 kW. Im Alltag gehen rund 20 % verloren: Wärme, Wechselrichter, Kabel, Schmutz. Darum rechnen wir mit einer Performance Ratio von 0.8:

Ertrag (kWh) = Einstrahlung aufs Dach (kWh/m²) · 0.8 · Anlagengrösse (kWp)

Was der Rechner nicht weiss

Schatten von Kaminen, Lukarnen, Nachbarhäusern und Bäumen direkt auf deinem Dach rechnet der Solar-Rechner nicht ein. Diese siehst du im 3D-Modell. Er ersetzt keine Offerte einer Fachfirma. Für dein konkretes Dach lohnt sich zusätzlich ein Blick auf sonnendach.ch des Bundes. Die Wirtschaftlichkeit hängt stark vom Eigenverbrauch, vom Stromtarif und von Förderbeiträgen ab.