Kurz gesagt
Blendung entsteht nur, wenn die Sonne die Modulfläche erreicht und der Weg von der Fläche zum Betrachtungspunkt frei ist. Geprüft werden Hindernisse, die Horizontlinie der Fernverschattung und, sofern eingeschaltet, das Gelände. Verdeckte Reflexionen werden gekennzeichnet und nicht gelöscht; ob sie zählen, entscheiden die Filter im Bericht.
Ein Treffer allein bedeutet noch keine Blendung. Blendung entsteht nur, wenn zwei Wege frei sind:
- Sonne → PV-Fläche: Erreicht das direkte Sonnenlicht die Fläche? Ist sie verschattet, entsteht keine gerichtete Reflexion.
- PV-Fläche → Betrachtungspunkt: Erreicht die Reflexion den Betrachter, oder liegt etwas dazwischen?
Beide Wege werden ortsaufgelöst geprüft: Verdeckt eine Baumreihe nur einen Teil der Fläche, entfällt nur die Reflexion dieses Teils. Die Prüfung entfernt nichts aus den gespeicherten Daten, sondern setzt die Merkmale „verschattet“ und „verdeckt“ je Zelle; ausgewertet werden sie über die Filter „PV-Fläche verschattet“ und „Reflexion durch Hindernis blockiert“ (Kap. V.8).
| Verdeckung | Weg | Grundlage | Kapitel |
|---|---|---|---|
| Hindernisse | Sonne → PV-Fläche und PV-Fläche → Betrachtungspunkt | im Editor erfasste Linienzüge | Kap. 10.1 |
| Fernverschattung | Sonne → PV-Fläche | Horizontlinie je PV-Fläche aus PVGIS | Kap. 10.2 |
| Geländeverdeckung | Sonne → PV-Fläche und PV-Fläche → Betrachtungspunkt | Horizonte an Stützstellen über jeder PV-Fläche und Nah-Horizont je Betrachtungspunkt aus dem Geländemodell im Projekt | Kap. 6 |
V.4.1 Hindernisse
Aus jedem Hindernis entstehen senkrechte Wände zwischen aufeinanderfolgenden Punkten. Ein oberirdisches Hindernis reicht an jedem Punkt von der GOK bis GOK plus Höhe über Grund und verdeckt nur dieses Höhenband; Strahlen ober- und unterhalb bleiben frei. Ein Hindernis vom Typ Topografie (veraltet, nur noch in älteren Projekten; Kap. 10.5) hat die GOK als Oberkante und ist nach unten dicht. Welche Verdeckung auf welchem Weg wirkt, fasst Kap. 10 zusammen.
- Sonne → PV-Fläche: Je getroffener Zelle wird ein Strahl vom Schwerpunkt ihrer Berechnungspunkte in Richtung Sonne gegen alle Wände geschnitten. Durchstößt er an der Schnittstelle das Höhenband einer Wand, gilt die Zelle in diesem Zeitschritt als verschattet.
- PV-Fläche → Betrachtungspunkt: Je Betrachtungspunkt wird eine Silhouette der Hindernisse in Azimut-Schritten von 0,05° vorberechnet; je Schritt sind Ober- und Unterkante jeder Wand und ihre waagerechte Entfernung hinterlegt. Ein Berechnungspunkt ist verdeckt, wenn eine Wand seine Höhe in seiner Richtung überdeckt und näher am Betrachtungspunkt liegt als er. Ein Hindernis hinter der PV-Fläche verdeckt nicht.
V.4.2 Fernverschattung
Je PV-Fläche kann im Editor-Menü „Fernverschattung (Horizont)“ eine Horizontlinie aus PVGIS (Gemeinsame Forschungsstelle der Europäischen Kommission) aktiviert werden, abgerufen am Mittelpunkt der Eckpunkte der Fläche. Sie beschreibt in 48 Richtungen (7,5°-Schritte) die Höhe des umgebenden Geländes; dazwischen wird linear interpoliert. Liegt die Sonnenhöhe in Sonnenrichtung auf oder unter der Horizontlinie, gilt die ganze Fläche in diesem Zeitschritt als verschattet.
Die Horizontlinie wirkt nur auf den Weg Sonne → PV-Fläche; Sichtlinien zum Betrachtungspunkt blockiert sie nicht. Datengrundlage, Auflösung und Grenzen beschreibt Kap. 10.2.
V.4.3 Geländeverdeckung
Ist im Menü „Geländeverdeckung“ der Schalter „Geländeverdeckung“ eingeschaltet (ohne ausdrückliche Wahl: sobald ein Geländemodell aktiviert ist), wirkt das Geländemodell im Projekt auf beiden Wegen: Es verdeckt Reflexionen auf dem Weg PV-Fläche → Betrachtungspunkt und verschattet die PV-Flächen auf dem Weg Sonne → PV-Fläche. Beim Start der Simulation werden die Horizonte dafür gerechnet und im Simulationsauftrag festgehalten; das Ergebnis bleibt damit nachrechenbar, auch wenn sich Modelle später ändern.
Der Nah-Horizont enthält je Richtung nicht nur den höchsten Geländewinkel, sondern die Stufen entlang des Strahls mit ihrer Entfernung, etwa eine nahe niedrige Kuppe und einen fernen hohen Hang. Ein Berechnungspunkt ist verdeckt, wenn eine Geländestufe, die näher liegt als er, seinen Höhenwinkel erreicht. Gelände hinter der PV-Fläche verdeckt nichts. Die Stufen werden mit der Silhouette der Hindernisse zusammengeführt; im Bericht erscheint die Geländeverdeckung deshalb unter dem Filter „Reflexion durch Hindernis blockiert“.
Sonne → PV-Fläche. Für jede PV-Fläche wird an Stützstellen über der Fläche (Ecken, Kanten, Raster von 25 m im Innern; bei großen Anlagen gröber, höchstens rund 600 Stützstellen je Simulation) je Richtung der höchste Geländewinkel bis 2 km Entfernung gerechnet, auf Höhe der Modul-Oberkante. Jede Zelle nimmt die nächste Stützstelle; steht die Sonne nicht höher als das Gelände in ihrer Richtung, ist die Zelle verschattet. Ein Hügel verschattet so nur den Teil der Fläche, der hinter ihm liegt. Im Bericht erscheint das unter dem Filter „PV-Fläche verschattet“, zusammen mit Hindernissen und Fernverschattung. Simulationen, die vor dieser Erweiterung gestartet wurden, rechnen nur den Weg zum Betrachtungspunkt.
Gebäude und Vegetation enthält das Geländemodell nicht; sie können nur als Hindernis berücksichtigt werden.
Vertiefung: Rechnung des Nah-Horizonts
| Größe | Wert |
|---|---|
| Datengrundlage | Geländemodelle im Projekt (amtlich geladen oder eigene Datei), erste Quelle gewinnt, spätere füllen Lücken |
| Rasterweite der Rechnung | 2 m, Höhen bilinear interpoliert |
| Azimut-Schritt | 0,5°, je Schritt drei Strahlen (bei 1/6, 3/6 und 5/6 der Schrittbreite), gewertet der niedrigste; ab Augenhöhe über der GOK des Betrachtungspunkts wie in der Simulation |
| Abtastung entlang des Strahls | im Abstand der Rasterweite |
| Erdkrümmung und Refraktion | berücksichtigt, effektiver Erdradius 6 371 km × 1,13 (Refraktionskoeffizient 0,13) |
| Stufen | jede neue Höhenstufe des laufenden Maximums in Schritten von 0,05° |
| Reichweite | Entfernung der fernsten PV-Ecke × 1,05 + 20 m, höchstens 10 km |
| Zuschnitt | nur in Azimut-Bereichen der PV-Flächen (±3°) und ab 1° unter der tiefsten PV-Kante |
| Lücken | Trifft ein Strahl innerhalb der Azimut-Bereiche der PV-Flächen und vor der fernsten PV-Ecke eine Lücke im Modell, gilt sein Azimut-Schritt als unvollständig; der Bericht weist je Punkt die Zahl solcher Schritte von den gewerteten aus |
Liegt der Betrachtungspunkt außerhalb des Modells, rechnet der Horizont ab seiner eigenen Höhe; das vorhandene Gelände verdeckt, die fehlenden Richtungen gelten als unvollständig. In einem unvollständigen Azimut-Schritt verdeckt das vorhandene Gelände vor und hinter der Lücke; nur die Lücke selbst verdeckt nicht. Läge das Auge unter dem Modellgelände, startet die Simulation nicht. Weicht die GOK des Punkts mehr als 0,5 m vom Modell ab, nennt der Bericht die Abweichung.