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Arbeitspaket 1

AP1: Ableitung hochaufgelöster Globalstrahlung aus Satelliten- und Bodenbeobachtungen


Ziel des Arbeitspaketes:

Ziel von AP1 ist die Bereitstellung der Globalstrahlung aus satellitengestützten Messungen der sonnensynchronen (MetOp) und geostationären Satellitensysteme (METEOSAT SEVIRI) auf höchstmöglicher zeitlicher und räumlicher Auflösung, sowie deren Validation aus Bodenmessnetzdaten bestehend aus Siliziumreferenzzellen (Pyranometermessnetz) und netzintegrierten PV-Anlagen.

Hierzu sollen Satellitenverfahren zur Bestimmung der solaren Einstrahlung und von Wolkenprodukten (CMSAF) basierend auf dem HRV Kanal (Auflösung 1km im Nadir) und dem MSG Rapid Scan mit 5-Minuten Zeitauflösung weiterentwickelt und angewendet werden. Während sich die Nutzung des Rapid Scan durch häufigere Berechnungen und eines erhöhten Rechenaufwand realisieren lässt, ist zur Kombination der SEVIRI-Kanäle weitere Algorithmen-Entwicklung erforderlich, um die physikalische Information aus den spektralen Kanälen mit der spektral-breitbandigen Information des HRV-Kanals z u verknüpfen. Die neu entwickelten Produkte werden mit kollokierten, räumlich noch höher aufgelösten Produkten des polarumlaufenden MetOp verglichen. Hierbei werden Unterschiede in der Variabilität der solaren Einstrahlung den unterschiedlichen Auflösungen und synoptischen Situationen zugeordnet. Auf dieser Basis wird ein kombiniertes Produktaus SEVIRI und MetOp erstellt. Die Güte dieses Produktes wird anhand von intensiven HD(CP)2-Messkampagnen mit Nutzung des TROPOS-Pyranometer-Netzes (Auflösung 100 – 1000 m) in den Jahren 2013 – 2015 geprüft. Zur Bestimmung der Güte der hochaufgelösten Globalstrahlung und Wolkenparameter für die Leistungsvorhersage von PV-Anlagen werden die bodengestützten Messungen aus den Messkampagnen (AP4) genutzt. Hierzu werden spektralen Strahlungsflussdichte- und Vollhimmelskameramessungen zur Interpretation des Vergleichs herangezogen. Die satellitenbasierten Strahlungsprodukte werden mit den Ergebnissen von Modellrechnungen (Partner LMU-MIM) für verschiedene synoptische Szenarien verglichen.


Verbundpartner:

TROPOS, DLR


AP Lead:

Hartwig Deneke (TROPOS)


Beteiligte Wissenschaftler:

Andreas Macke (TROPOS)
Jonas Witthuhn (TROPOS)

Marion Schrödter-Homscheidt (DLR)
Jethro Betcke (DLR)