Die Globalstrahlung setzt sich aus der direkten Solarstrahlung und der Himmelsstrahlung zusammen, hinzu kommt ggf. noch die Reflexstrahlung von Hängen und Wänden, so dass spektrale Veränderungen auftreten können. Durch den Sonnentiefstand am Abend und Morgen kommt es so z.B. bei der Besonnung an West- und Osthängen zu einer Rotverschiebung, während bei Nordhängen, die stark von der Himmelsstrahlung beeinflusst werden eine hoher Blauanteil vorherrscht (Blaustich bei Fotos im Schatten!).

 

Durch die Exposition und Neigung der Hänge und Wände kommt es zu starken Intensitätsschwankungen, die besonders bei wolkenlosem Himmel groß sind. Eine leichte Bewölkung schwächt diese Unterschiede ab, bei dichter Bewölkung sind sie weitgehend aufgehoben.

 

Durch eine Horizontüberhöhung (Abschattung) wird die Globalstrahlung abgeschwächt, wobei beide Anteile sowohl die direkte Sonnenstrahlung als auch die Himmelsstrahlung eine Abschwächung erfahren.

 

Die für Anwendungen im Bereich der Solartechnik erforderlichen detaillierten Statistiken der Globalstrahlung findet man im umfangreichen ATLAS ÜBER DIE SONNENSTRAHLUNG EUROPAS (1984), wobei sich Band 1 auf horizontale Flächen und Band 2 auf geneigte Flächen bezieht.

 

Der Anhang J der VDI-RICHTLINIE 3789, Blatt 2, Umweltmeteorologie (Entwurf, 1992) enthält Hinweise auf Datensammlungen über die Strahlungsverhältnisse in Deutschland, Europa und in außereuropäischen Regionen.

 

Die Globalstrahlung hat ihr Maximum in Richtung auf den jeweiligen Sonnenstand. Sonnenenergienutzung beruht somit auch in der einfachsten Form auf optimaler Exposition der für den Energieumsatz vorgesehenen bzw. bauphysikalisch dafür geeigneten Flächen und ihrer Verschattungsfreiheit.

 

Grundlagen und wesentliche Arbeitshilfen zur Berechnung der Strahlung enthält die VDI-RICHTLINIE 3789, Blatt 2, Umweltmeteorologie (Entwurf 1992).

 

Die Orientierung von Flächen nach Himmelsrichtung und Neigungswinkel führt zu unterschiedlichen Einstrahlungsbeträgen, wobei die tages- und jahreszeitlichen Veränderungen des Sonnenstandes zu berücksichtigen sind. (Zwischen Sommer- und Wintersonnenwende ändert sich der Sonnenstand (Sonnenhöhe) am Mittag in Stuttgart um immerhin 47° !) So verschiebt sich im Winter das Strahlungsmaximum wegen des niedrigeren Sonnenstandes zu stärker nach Süden geneigten Flächen.