Air Mass AM

 

Air Mass

 
 

Air Mass (AM) - soviel Luft muss das Licht durchmessen, bevor es mit der Stromerzeugung anfangen kann

Air Mass AM

Air Mass (engl.: Luftmasse) ist in der Astronomie der geläufige Begriff für den Weg, den die Solareinstrahlung in der Atmosphäre durchmessen muss, bevor sie auf der Erde auftrifft.
Trifft das Licht senkrecht von oben auf die Photovoltaikanlage, musste sie genau einmal die Atmosphärendicke durchmessen. Der Wert von einer Atmosphären-Durchquerung entspricht dabei einem Wert von 1 AM.
Trifft die Solareinstrahlung aber in einem schrägen Winkel auf, ist der Weg durch die Atmosphäre länger - z.B. 1,4 AM.

Warum ist das von Bedeutung?
Die Atmosphäre bricht, streut und absorbiert Licht. Das Lichtspektrum, das nach einem Weg von 1 AM auf eine Photovoltaikanlage auftrifft, ist also ein anderes als das nach einem Weg von 1,5 AM. Abhängig vom Winkel und der Weglänge, die das Licht mit seinen Energiebündeln, den Lichtquanten, durch die Atmosphäre zurücklegen musste, ändern sich Streuung, Absorption und spektrale Zusammensetzung der einfallenden Solarstrahlung.

Air Mass oder AM ist also die Maßeinheit für den Strahlungseinfall in Bezug auf die Atmosphäre.

Interessiert an der Photovoltaik?
Jetzt möglichen Solarertrag berechnen lassen!

AM 0 bis AM 1.5

Air Mass

Drei Air Mass-Messwerte sind besonders wichtig - von größter Bedeutung für die Photovoltaik ist dabei AM 1.5.

AM 0 – die Strahlung, die auf einen Körper im Raum trifft, ohne dass eine Atmosphäre durchmessen würden müsste.
Dies trifft z.B. auf den Mond zu - oder auf Satelliten, deren Photovoltaiksegel bei Air Mass 0 der ungefilterten Solareinstrahlung ausgesetzt sind.
Air Mass 0 bezeichnet also Solarstrahlungen außerhalb von Atmosphären: Das sogenannte extraterrestrische Spektrum.

Im extraterrestrischen Spektrum hat die Solarstrahlung eine Leistung von 1.367 W/m2.

AM 1 - senkrechter Einfall der Solarstrahlung auf die Erdoberfläche: Die Strahlen durchmessen exakt ein Mal den kürzesten Weg durch die Erd-Atmosphäre, d.h. vom Eintritt in die Atmosphäre bis zur Ankunft auf dem Boden werden sie durch 25 km Atmosphärenschicht gefiltert.
Hierzu muss die Sonne genau im Zenit stehen - das ist z.B. mittags der Fall, oder am Äquator.

AM 1.5 - bei einem Einstrahlungswinkel der Sonne von genau 48,2° liegt der Weg des Lichts durch die Luftmassen der Erde beim 1,5-fachen der Atmosphäre. Vorausgesetzt, das Wetter ist klar und keine Wolke trübt den Himmel, erreicht die Solareinstrahlung hierbei exakt 1.000 W/m2.

1,5 und 1.000 - das sind gut handhabbare Zahlen, mit denen sich bequem weiter rechnen lässt.
Die Solareinstrahlung bei AM 1,5 ergibt daher ausgezeichnete Vergleichs- und Rechenwerte, die in der Praxis schnell zu ermitteln und einfach darzustellen sind.

Air Mass 1.5 im Standardtest für Photovoltaikanlagen

Wegen dieser Vorteile wird in der Vermessung von Photovoltaikanlagen die Air Mass 1,5 als Standardwert gesetzt. Zusammen mit anderen Festlegungen - z.B. einer optimalen Solarzellen-Betriebstemperatur von 25° C - gehört der Wert zu den sogenannten Standardtest-Bedingungen (STC).

Beim Test der Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen unter STC wird die Antwort der PV-Bauteile auf diese Bedingung gemessen. Daraus ergibt sich ein ganzes Bündel an Leistungsangaben - allen voran der Wert Wp (Watt Peak), der die theoretische Leistung einer PV-Anlage unter optimalen Bedingungen beschreibt.
Der STC mit seiner Festlegung auf AM 1,5 ist international verabredet - damit ist die Leistung von Photovoltaikanlagen untereinander weltweit vergleichbar geworden.

Alternativ dazu wird oft auch unter dem realitätsnäheren Bedingungsset NOCT geprüft - z.B. orientiert sich die angesetzte Temperatur hier nicht am idealen Produktionswert von 25° C, sondern eher an einer realistischen Betriebstemperatur von 45 ± 3 °C. Auch im NOCT allerdings wird eine AM von 1,5 vorausgesetzt, d.h. man misst bei dem Lichtspektrum, das bei einem Einstrahlungswinkel von 48,2° entsteht.
Aber es wird nicht von makellos klarem Wetter ohne Aerosole, Staub oder Wolken mit der perfekten Einstrahlungsstärke von exakt 1.000 W/m2 ausgegangen. Das Set von Testbedingungen nach NOCT setzt vielmehr eine Einstrahlungsstärke von nur 800 W/m2 an.

Ideale 1.000 W/m2 unter STC versus realistischere 800 W/m2 unter NOCT - beides lässt sich, abhängig von Situation und Test-Prinzipien gut begründet mit einer AM von 1,5 verbinden.

Solarzellen im Zusammenspiel

Zur individuellen Berechnung

Air Mass (AM) - soviel Luft muss das Licht durchmessen, bevor es mit der Stromerzeugung anfangen kann

Air Mass AM

Air Mass (engl.: Luftmasse) ist in der Astronomie der geläufige Begriff für den Weg, den die Solareinstrahlung in der Atmosphäre durchmessen muss, bevor sie auf der Erde auftrifft.
Trifft das Licht senkrecht von oben auf die Photovoltaikanlage, musste sie genau einmal die Atmosphärendicke durchmessen. Der Wert von einer Atmosphären-Durchquerung entspricht dabei einem Wert von 1 AM.
Trifft die Solareinstrahlung aber in einem schrägen Winkel auf, ist der Weg durch die Atmosphäre länger - z.B. 1,4 AM.

Warum ist das von Bedeutung?
Die Atmosphäre bricht, streut und absorbiert Licht. Das Lichtspektrum, das nach einem Weg von 1 AM auf eine Photovoltaikanlage auftrifft, ist also ein anderes als das nach einem Weg von 1,5 AM. Abhängig vom Winkel und der Weglänge, die das Licht mit seinen Energiebündeln, den Lichtquanten, durch die Atmosphäre zurücklegen musste, ändern sich Streuung, Absorption und spektrale Zusammensetzung der einfallenden Solarstrahlung.

Air Mass oder AM ist also die Maßeinheit für den Strahlungseinfall in Bezug auf die Atmosphäre.

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AM 0 bis AM 1.5

Air Mass

Drei Air Mass-Messwerte sind besonders wichtig - von größter Bedeutung für die Photovoltaik ist dabei AM 1.5.

AM 0 – die Strahlung, die auf einen Körper im Raum trifft, ohne dass eine Atmosphäre durchmessen würden müsste.
Dies trifft z.B. auf den Mond zu - oder auf Satelliten, deren Photovoltaiksegel bei Air Mass 0 der ungefilterten Solareinstrahlung ausgesetzt sind.
Air Mass 0 bezeichnet also Solarstrahlungen außerhalb von Atmosphären: Das sogenannte extraterrestrische Spektrum.

Im extraterrestrischen Spektrum hat die Solarstrahlung eine Leistung von 1.367 W/m2.

AM 1 - senkrechter Einfall der Solarstrahlung auf die Erdoberfläche: Die Strahlen durchmessen exakt ein Mal den kürzesten Weg durch die Erd-Atmosphäre, d.h. vom Eintritt in die Atmosphäre bis zur Ankunft auf dem Boden werden sie durch 25 km Atmosphärenschicht gefiltert.
Hierzu muss die Sonne genau im Zenit stehen - das ist z.B. mittags der Fall, oder am Äquator.

AM 1.5 - bei einem Einstrahlungswinkel der Sonne von genau 48,2° liegt der Weg des Lichts durch die Luftmassen der Erde beim 1,5-fachen der Atmosphäre. Vorausgesetzt, das Wetter ist klar und keine Wolke trübt den Himmel, erreicht die Solareinstrahlung hierbei exakt 1.000 W/m2.

1,5 und 1.000 - das sind gut handhabbare Zahlen, mit denen sich bequem weiter rechnen lässt.
Die Solareinstrahlung bei AM 1,5 ergibt daher ausgezeichnete Vergleichs- und Rechenwerte, die in der Praxis schnell zu ermitteln und einfach darzustellen sind.

Air Mass 1.5 im Standardtest für Photovoltaikanlagen

Wegen dieser Vorteile wird in der Vermessung von Photovoltaikanlagen die Air Mass 1,5 als Standardwert gesetzt. Zusammen mit anderen Festlegungen - z.B. einer optimalen Solarzellen-Betriebstemperatur von 25° C - gehört der Wert zu den sogenannten Standardtest-Bedingungen (STC).

Beim Test der Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen unter STC wird die Antwort der PV-Bauteile auf diese Bedingung gemessen. Daraus ergibt sich ein ganzes Bündel an Leistungsangaben - allen voran der Wert Wp (Watt Peak), der die theoretische Leistung einer PV-Anlage unter optimalen Bedingungen beschreibt.
Der STC mit seiner Festlegung auf AM 1,5 ist international verabredet - damit ist die Leistung von Photovoltaikanlagen untereinander weltweit vergleichbar geworden.

Alternativ dazu wird oft auch unter dem realitätsnäheren Bedingungsset NOCT geprüft - z.B. orientiert sich die angesetzte Temperatur hier nicht am idealen Produktionswert von 25° C, sondern eher an einer realistischen Betriebstemperatur von 45 ± 3 °C. Auch im NOCT allerdings wird eine AM von 1,5 vorausgesetzt, d.h. man misst bei dem Lichtspektrum, das bei einem Einstrahlungswinkel von 48,2° entsteht.
Aber es wird nicht von makellos klarem Wetter ohne Aerosole, Staub oder Wolken mit der perfekten Einstrahlungsstärke von exakt 1.000 W/m2 ausgegangen. Das Set von Testbedingungen nach NOCT setzt vielmehr eine Einstrahlungsstärke von nur 800 W/m2 an.

Ideale 1.000 W/m2 unter STC versus realistischere 800 W/m2 unter NOCT - beides lässt sich, abhängig von Situation und Test-Prinzipien gut begründet mit einer AM von 1,5 verbinden.

Solarzellen im Zusammenspiel

Zur individuellen Berechnung

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Air Mass AM

Air Mass (engl.: Luftmasse) ist in der Astronomie der geläufige Begriff für den Weg, den die Solareinstrahlung in der Atmosphäre durchmessen muss, bevor sie auf der Erde auftrifft.
Trifft das Licht senkrecht von oben auf die Photovoltaikanlage, musste sie genau einmal die Atmosphärendicke durchmessen. Der Wert von einer Atmosphären-Durchquerung entspricht dabei einem Wert von 1 AM.
Trifft die Solareinstrahlung aber in einem schrägen Winkel auf, ist der Weg durch die Atmosphäre länger - z.B. 1,4 AM.

Warum ist das von Bedeutung?
Die Atmosphäre bricht, streut und absorbiert Licht. Das Lichtspektrum, das nach einem Weg von 1 AM auf eine Photovoltaikanlage auftrifft, ist also ein anderes als das nach einem Weg von 1,5 AM. Abhängig vom Winkel und der Weglänge, die das Licht mit seinen Energiebündeln, den Lichtquanten, durch die Atmosphäre zurücklegen musste, ändern sich Streuung, Absorption und spektrale Zusammensetzung der einfallenden Solarstrahlung.

Air Mass oder AM ist also die Maßeinheit für den Strahlungseinfall in Bezug auf die Atmosphäre.

Interessiert an der Photovoltaik?
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AM 0 bis AM 1.5

Air Mass

Drei Air Mass-Messwerte sind besonders wichtig - von größter Bedeutung für die Photovoltaik ist dabei AM 1.5.

AM 0 – die Strahlung, die auf einen Körper im Raum trifft, ohne dass eine Atmosphäre durchmessen würden müsste.
Dies trifft z.B. auf den Mond zu - oder auf Satelliten, deren Photovoltaiksegel bei Air Mass 0 der ungefilterten Solareinstrahlung ausgesetzt sind.
Air Mass 0 bezeichnet also Solarstrahlungen außerhalb von Atmosphären: Das sogenannte extraterrestrische Spektrum.

Im extraterrestrischen Spektrum hat die Solarstrahlung eine Leistung von 1.367 W/m2.

AM 1 - senkrechter Einfall der Solarstrahlung auf die Erdoberfläche: Die Strahlen durchmessen exakt ein Mal den kürzesten Weg durch die Erd-Atmosphäre, d.h. vom Eintritt in die Atmosphäre bis zur Ankunft auf dem Boden werden sie durch 25 km Atmosphärenschicht gefiltert.
Hierzu muss die Sonne genau im Zenit stehen - das ist z.B. mittags der Fall, oder am Äquator.

AM 1.5 - bei einem Einstrahlungswinkel der Sonne von genau 48,2° liegt der Weg des Lichts durch die Luftmassen der Erde beim 1,5-fachen der Atmosphäre. Vorausgesetzt, das Wetter ist klar und keine Wolke trübt den Himmel, erreicht die Solareinstrahlung hierbei exakt 1.000 W/m2.

1,5 und 1.000 - das sind gut handhabbare Zahlen, mit denen sich bequem weiter rechnen lässt.
Die Solareinstrahlung bei AM 1,5 ergibt daher ausgezeichnete Vergleichs- und Rechenwerte, die in der Praxis schnell zu ermitteln und einfach darzustellen sind.

Air Mass 1.5 im Standardtest für Photovoltaikanlagen

Wegen dieser Vorteile wird in der Vermessung von Photovoltaikanlagen die Air Mass 1,5 als Standardwert gesetzt. Zusammen mit anderen Festlegungen - z.B. einer optimalen Solarzellen-Betriebstemperatur von 25° C - gehört der Wert zu den sogenannten Standardtest-Bedingungen (STC).

Beim Test der Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen unter STC wird die Antwort der PV-Bauteile auf diese Bedingung gemessen. Daraus ergibt sich ein ganzes Bündel an Leistungsangaben - allen voran der Wert Wp (Watt Peak), der die theoretische Leistung einer PV-Anlage unter optimalen Bedingungen beschreibt.
Der STC mit seiner Festlegung auf AM 1,5 ist international verabredet - damit ist die Leistung von Photovoltaikanlagen untereinander weltweit vergleichbar geworden.

Alternativ dazu wird oft auch unter dem realitätsnäheren Bedingungsset NOCT geprüft - z.B. orientiert sich die angesetzte Temperatur hier nicht am idealen Produktionswert von 25° C, sondern eher an einer realistischen Betriebstemperatur von 45 ± 3 °C. Auch im NOCT allerdings wird eine AM von 1,5 vorausgesetzt, d.h. man misst bei dem Lichtspektrum, das bei einem Einstrahlungswinkel von 48,2° entsteht.
Aber es wird nicht von makellos klarem Wetter ohne Aerosole, Staub oder Wolken mit der perfekten Einstrahlungsstärke von exakt 1.000 W/m2 ausgegangen. Das Set von Testbedingungen nach NOCT setzt vielmehr eine Einstrahlungsstärke von nur 800 W/m2 an.

Ideale 1.000 W/m2 unter STC versus realistischere 800 W/m2 unter NOCT - beides lässt sich, abhängig von Situation und Test-Prinzipien gut begründet mit einer AM von 1,5 verbinden.

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