Was machen 2,5% mehr Wärmeeintag in CO2 aus?

Wissenschaft Wetter & Meteorologie
#1

Hallo

Auf wieviel CO2 Treibhausgas müsste
der prozentuale Anteil in der in der Luft (der Erde) ansteigen

um das gleiche Energienivau von 2,5% mehr an Sonneneintrahlung
(1,367 kW/m² + 34,18 W/m²), also 1401,18 W/m² zu entsprechen

und um wieviel °C wäre dann die Temperatur gestiegen?

Nach meinen Berechnungen entspräche der jährliche künstliche zusätzliche Wärmeeintrag des Menschen von ca. 500 EWatt/a eben diese ca. 2,5% der Sonneneinstrahlung.

btw:
Es wird geschätzt, das sich der menschengemachte Energeieintrag um jährlich ca. 1% steigert. Stimmt dies?

vlg MC

PS:
Es wäre wirkliches Interesse vorhanden, keine Prüfungsaufgabe etc. Links etc. würden auch gerne genommen.

#2

500EW/a ist keine Energieeinheit. Die Menschheit bringt ca. 13TW ein, dass sind 410EJ/a und entspricht weniger als 1/10000 der Sonnenleistung auf die Erde, also

#3

Um auf deine Hauptfrage zu antworten: Die Einwirkung von 380 ppm CO2 wird auf 1.6W/m^2 Oberflaeche geschaetzt, das ist 0.66% der Sonnenleistung auf die Erde (bedenke: die Solarkonstante normiert auf die Erdquerschnittsflaeche, dazu Albedo). Waere das Forcing linear, wuerden also 1440 ppm 2.5% entsprechen (wobei eine Erhoehung der Sonnenleistung das Forcing ja auch erhoehen wuerde). Aber eine Erhoehung der Sonnenleistung ist qualitativ unterschiedlich, da die Wirkung nicht in der gleichen Weise auf die Troposphaere konzentriert waere, wie eine Erhoehung des CO2. Man kann also nicht in gleicher Weise auf die Aenderung der Oberflaechentemperatur schliessen.

#4

Hallo

Holo;

Auf wieviel CO2 Treibhausgas

Peuzent teuebhusgase#

müsste#

müsste

der prozentuale Anteil in der in der Luft (der Erde) ansteigen

da miss mnn scon untefhcieinden, die Gae tragen zu einem unretndsfjiedkichen Snteil zum Treibhauseffekt bei

um das gleiche Energienivau von 2,5% mehr an Sonneneintrahlung
(1,367 kW/m² + 34,18 W/m²), also 1401,18 W/m² zu entsprechen

Da s ist xchon krapp, einersiets enge GENAUIGKEIT VON $ sTELEN; A DERERSTS NURR $ sTELLEN

und um wieviel °C wäre dann die Temperatur gestiegen?

nach deinen Massstäben irendwas zwischen 1 milligad und milliade jahren

Nach meinen Berechnungen entspräche der jährliche künstliche
zusätzliche Wärmeeintrag des Menschen von ca. 500 EWatt/a eben
diese ca. 2,5% der Sonneneinstrahlung.

Jsu, genau, wie du wexakr berechnet hawt

#:vlg MC

lieben Gruß, Zoelomat

#5

Hallo

schau mal hier:
http://www.google.de/imgres?imgurl=http://www.gre-ag…

also für 2010 ca. 500 EJ/a oder:

500 *10^18 / 365,25 / 24 / 60 /60 = 15,844 TW

500EW/a ist keine Energieeinheit. Die Menschheit bringt ca.
13TW ein, dass sind 410EJ/a und entspricht weniger als 1/10000
der Sonnenleistung auf die Erde, also

#6

Tastatur defekt?
Hi

hmm, vielleicht solltest du dir eine neue Tastatur zulegen, :wink:

oder einfach mal einen vernünftigen Schreibmaschinentippkurs belegen, :smile:)

oder die in den Fingern auf zB Gicht behandeln lassen ;-D

oder einfach mal zu Witzebrett wechseln…

vlg MC

PS:
Nach meiner Info darf hier im Forum keiner wegen seiner mangelnden Sprache diskrimiert werden. Deshalb sind bei mir bitte die Smileys zu beachten!

Zu deinem Text gibt es leider keinen sachlichen Kommentar, da ist man einfach nur sprachlos was sich hier als Experte so meldet.

#7

Hi McLeo,

ich habe die Zahlen nun genauer recherchiert und stimme Dir zu; im Moment sind es ca. 500 EJ/a. 2002 waren es 410. Watt sind eine Leistungseinheit und W/a macht hier keinen Sinn.
Aber du hast mir ja richtig vorgerechnet dass du die jaehrliche Energie auf die Sekunde herunterbrichst um die Leistung in Watt angeben zu koennen.

Die Sonnenleistung ist 0.7*Pi*6370km^2*1367W=8.89*10^16W, das sind keineswegs TW, sondern 89 PW!
P.S.: Keine 4 Einrechnen, da die Solarkonstante auf eine senkrechte Flaeche definiert ist, also Erdquerschnittsflaeche nehmen. Dafuer die Albedo einrechnen, was ich bei meiner letzten Rechnung zugegeben vergessen hatte.

Ansonsten bin ich etwas gekraenkt, dass du meine eigentliche Antwort als die eines „Experten“ in keiner Weise wuerdigst… ^^

#8

Ich glaube ich habe mich da mal wieder vertippt und es muessen 121 PW sein (?); jedenfalls diese Groessenordnung. Ausserdem ist die Solarkonstante in W/m^2, damit auch hier die Einheit stimmt.

Die Temperaturerhoehung bei hoeherer Sonneneinstrahlung gibt uebrigens das Stefan-Boltzmann-Gesetz an, da im Gleichgewicht gleich viel Energie abgestrahlt wird wie eingestrahlt. D.h. eine Erhoehung der Sonneneinstrahlung um 2.5% erhoeht die Temperatur um 0.6% oder um sichere 1.53 K, da zunaechst die Strahlungstemperatur der Erde zu nehmen ist. Reagiert das Forcing (Rueckkopplungseffekte) linear, wuerde die Oberflaechentemperatur folglich um 1.73 K steigen. Diese Rechnung ist natuerlich nicht auf CO2-Energiefluesse anwendbar, da diese ja nicht die Strahlungstemperatur der gesamten Erde erhoehen. Nun etwas klarer?

#9

um das gleiche Energienivau von 2,5% mehr an Sonneneintrahlung
(1,367 kW/m² + 34,18 W/m²), also 1401,18 W/m² zu entsprechen

und um wieviel °C wäre dann die Temperatur gestiegen?

Mann kann das grob mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetz abschätzen:

T = \sqrt[4]{\frac{(1-a) \cdot S}{4\sigma}}

wobei a das Albedo der Erde ist (0.3), S die Solarkonstante und σ die Stefan-Boltzmann-Konstante (5,670 * 10-8 Wm-2K-4). Daraus ergibt sich dann die Schwarzkörper-Temperatur T der Erde.

Für den normalen Wert der Solarkonstante von 1367 W/m² ergibt sich dann:

T = \sqrt[4]{\frac{0.7 \cdot 1367}{4 \cdot 5.67 \cdot 10^{-8}}} K \simeq 254.9 K = -18.3^\circ{}C

Wenn du das jetzt auf 1401 W steigerst, dann bekommst du:

T = \sqrt[4]{\frac{0.7 \cdot 1401}{4 \cdot 5.67 \cdot 10^{-8}}} K \simeq 256.4 K = -16.8^\circ{}C

Die Temperatur der Erde würde also um 1,5°C steigen. Allerdings unter der Annahme, dass der Treibhauseffekt davon unbeeinflusst bleibt.

Es wird geschätzt, das sich der menschengemachte
Energeieintrag um jährlich ca. 1% steigert. Stimmt dies?

Welchen menschengemachten Energieeintrag meinst du?

#10

Hallo

Ich glaube ich habe mich da mal wieder vertippt und es muessen
121 PW sein (?); jedenfalls diese Groessenordnung. Ausserdem
ist die Solarkonstante in W/m^2, damit auch hier die Einheit
stimmt.

Na ja, habe mich ja auch mit den EW statt EJ vertan.
(Als Frager darf man das hoffentlich mal…)

Die Temperaturerhoehung bei hoeherer Sonneneinstrahlung gibt
uebrigens das Stefan-Boltzmann-Gesetz an, da im Gleichgewicht
gleich viel Energie abgestrahlt wird wie eingestrahlt. D.h.
eine Erhoehung der Sonneneinstrahlung um 2.5% erhoeht die
Temperatur um 0.6% oder um sichere 1.53 K, da zunaechst die
Strahlungstemperatur der Erde zu nehmen ist. Reagiert das
Forcing (Rueckkopplungseffekte) linear, wuerde die
Oberflaechentemperatur folglich um 1.73 K steigen. Diese
Rechnung ist natuerlich nicht auf CO2-Energiefluesse
anwendbar, da diese ja nicht die Strahlungstemperatur der
gesamten Erde erhoehen. Nun etwas klarer?

jupp

Mir ging es auch um das allgemeine Verständnis. Auch ging es mir um das Verständnis ob eine zusätzliche Steigerung der Wärmeenergie von wenigen Dutzend Watt pro m² der Erdoberfläche einen gewaltigen Einfuß haben. Dies ist offensichtlich so, zB bei Schwankungen im Albedo oder der Sonnenabstrahlleistung.

Übrigens ist mir der Unterschied von Kreis und Kugelfläche auch aufgefallen. Meine Recherche hat aber eben ergeben, die Kugelquadratmeter zu berücksichtigen. Einen Link, der die Kreisfäche für díe Bodenquadratmeterwärmeeintrag heranzieht wäre also hilfreich.

btw:
Übrigens wäre der Biowärmeeintrag von allen Menschen:
(Durchnittswert ca. 80W geschätzt)

7*10^9 * 80 = 0,56 TW oder ca. 3,5% von meinen 15,844 TW angenommenen erzeugte Wärme.

Zu meiner Schande muß meine Wenigkeit zugeben doch mich um 3 Potenzen verrechnet zu haben.
Es sind in der Überschlagsrechnung nicht 6,18416*10^14W sondern 6,18416*10^17W, also ca. 0,62 EW, sorry .-(
(blaues Auge, auch vielleicht vom Wunschdenken)

Demnach kann also Wärme um ca. das hundertfache gesteigert werden, bevor hier sich die Lufttemperatur etc. im 1/10-Bereich bemerkbar macht.

vlg MC

#11

Merci, dies war sehr hilfreich, owT
owT

#12

Hi,

vielleicht hat noch jemand eine Antwort auf den ersten Teil der Frage:

Auf wieviel CO2 Treibhausgas müsste
der prozentuale Anteil in der in der Luft (der Erde) ansteigen

um +1,5 °C zu erreichen?

vlg MC

#13

Auf wieviel CO2 Treibhausgas müsste
der prozentuale Anteil in der in der Luft (der Erde) ansteigen
um +1,5 °C zu erreichen?

Das kann man pauschal so nicht sagen, da es schon mal davon abhängt, von welcher Start-Temperatur du ausgehst. Für die Einhaltung des 2°C Ziels gegenüber der vorindustriellen Temperatur geht man in etwa von einer angepeilten Konzentration von 450ppm aus. Das wäre gegenüber dem vorindustriellen Niveau von 280ppm eine Erhöhung um 170ppm. Für 1,5°C würde der Wert daher etwas darunter liegen.

Aber das gibt nur die grobe Größenordnung an. Es gibt eine Menge von Rückkopplungsfunktion im Klimasystem, die wir nur zu einem Teil verstehen und all diese Zahlen sind mit gewissen Unsicherheiten verbunden und unter bestimmten Annahmen entstanden.

Wenn man aber bedenkt, dass wir bereits jetzt eine Erhöhung um fast 110ppm herbei geführt haben, dann liegen diese Grenzwerte problemlos in unserer Reichweite, selbst wenn sie um einiges höher liegen sollten als wir derzeit annehmen.

#14

Das ist natuerlich schon schwieriger, weil man hier ein Strahlungsmodell der Atmosphaere bemuehen muss.
Der Einfluss z.B. des Erhoehens der CO2-Konzentration 300 ppm–>600 ppm (a) ist sehr viel kleiner als der von 0–>300 ppm (b), da zunehmend Absorptions-Saettigung auftritt.
Ich nehme jetzt mal Hansen 1981 „Climate Impact of Increasing Atmospheric Carbon Dioxide“ zur Hand:
Die Aenderung der Oberflaechentemperatur nach Anwendung von (a) betraegt nur folgend der Absorptions- und Emissions-Physik des CO2 1.2 K, mit Rueckkopplungen aus im Wesentlichen Wasserdampf (hier kommen komplexe Modelle zum Einsatz) bis zu 3.5 K.
Einige Kritiker nehmen uebrigens negative Rueckkopplungen an, z.B. 1.2 K -1.2 K=0 K ^^ Ich erwaehne dies nur um die reine Existenz negativer Rueckkopplungen vor Augen zu fuehren (Mehremission / Mehrnukleation von abkuehlenden Aerosolsorten z.B.), jedoch werden diese nach Wissensstand als den positiven R. gegenueber nicht dominierend eingestuft.

#15

Bezueglich Querschnitts-/ Oberflaeche:
Da waere zu nennen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Solarkonstante
„Die Leistung pro Quadratmeter bezieht sich immer auf eine Fläche, die senkrecht zur Strahlung steht.“

Alternativ kannst Du es dir auch aus der Sonnenleistung selbst ausrechnen. Diese geht durch die 1 AU (Astronomische Einheit) entfernte Kugeloberflaeche 4*Pi*AU^2. Du teilst die Sonnenleistung durch die Kugeloberflaeche in m und erhaeltst die Solarkonstante, was Dir die Geometrie vor Augen fuehren sollte (die erwaehnte Kugeloberflaeche ist derart gross, dass sie in guter Naeherung als senkrechte Flaeche durch die Erde schneidet).

Teilst du die Sonnenleistung durch das Verhaeltnis der beiden Flaechen (Pi*R_Erde^2 durch jene), erhaeltst du eben die genannten ca. 170 PW, was man mit der Albedo auf (unten ankommende) 121 PW verrechnet. Ausserdem kannst du jeden Solarzellenmenschen fragen, dass die 1.3kW/m^2 bei klarem Wetter nur im absoluten Sonnenzenit (nicht Bahnzenit) erreichbar sind. q.e.d.

Uebrigens finde ich Deinen Gedankengang bezueglich menschlicher Bioleistung in der Tat verblueffend. Danke dafuer! :smile:

#16

Übrigens wäre der Biowärmeeintrag von allen Menschen:
(Durchnittswert ca. 80W geschätzt)
7*10^9 * 80 = 0,56 TW oder ca. 3,5% von meinen 15,844 TW
angenommenen erzeugte Wärme.
[…]
Zu meiner Schande muß meine Wenigkeit zugeben doch mich um 3
Potenzen verrechnet zu haben.
Es sind in der Überschlagsrechnung nicht 6,18416*10^14W
sondern 6,18416*10^17W, also ca. 0,62 EW, sorry .-(
(blaues Auge, auch vielleicht vom Wunschdenken)

Auch das stimmt nicht :wink:
Die 1367 Watt/m² gelten für eine direkt zur Sonne gerichtete Fläche an der Erdumlaufbahn. Für die auf die Erde treffende Strahlung kannst du daher nicht die Erdoberfläche hernehmen, weil diese erstens zur Hälfte ja im Schatten liegt und sie zweitens fast überall nicht direkt zur Sonne gerichtet ist (das ist sie ja nur dort, wo die Sonne gerade im Zenit steht). Du musst statt der Erdoberfläche den Querschnitt der Erde verwenden.

Dann kommst du auf:

r^2 \cdot \pi \cdot 1367 \text{ W} = 0,174 \text{ Exawatt}

Außerdem musst du berücksichtigen, dass 30,6% der Energie durch das Albedo bereits reflektiert werden. Auf der Erde kommt daher effektiv „nur“ eine Energie von 0,12 Exawatt = 120000 TW (!) an.

Wenn du das jetzt auf einen Quadratmeter der Erdoberfläche beziehen willst, dann kommst du auf 235 W/m² an Sonnenstrahlung die im Schnitt auf die Erdoberfläche trifft.

Die „Biowärmeleistung“ aller Menschen von 0,56 TW ist davon gerade mal 0,00047% (!) oder anders gesagt ergibt das eine Heizleistung der Menschen von gerade mal 0,001 W/m². Mit dem Stefan-Boltzmann-Gesetzt kannst du daraus einen Beitrag zur Schwarzköprer-Temperatur der Erde von 0,00004°C ableiten. Das ist also vollkommen vernachlässigbar.

Und selbst der gesamte Energieverbrauch der Menschheit entspricht mit etwa 15 TW gerade mal einer Heizleistung von 0,025 W/m². Auch das ist mit einem Beitrag von 0,001°C zur Globaltemperatur ebenfalls irrelevant.

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#17

Hi,

nachdem mir grad der gute Firefox meine ausgefeile Anwort weggefegt hat, bleibt nur das Resume: Ich hab mir mit meiner Antwort nicht weniger Mühe gegeben als du mit deiner Frage.

Hast du etwas anderes erwartet?

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#18

Hallo

nun mal ein Versuch kluge Frage dazu zu stellen :smile:

Um auf deine Hauptfrage zu antworten: Die Einwirkung von 380
ppm CO2 wird auf 1.6W/m^2 Oberflaeche geschaetzt, das ist
0.66% der Sonnenleistung auf die Erde

Gut, diese 0,66% von den 235W/m² Effektiv wären eben 1,55W/m² mehr als Rückstrahlung auf dann insgesamt 236,55W/m² auf der Querschnittfläche, oder?

Diese sollen dan ausreichen als eine Hauptursache (Treibhausef.) der Temperaturanhebung von -18 °C auf die Durchschnitttemperatur von
? +20 °C ? sein???

(bedenke: die
Solarkonstante normiert auf die Erdquerschnittsflaeche, dazu
Albedo). Waere das Forcing linear, wuerden also 1440 ppm 2.5%
entsprechen (wobei eine Erhoehung der Sonnenleistung das
Forcing ja auch erhoehen wuerde).

Also würde wärmeres CO2 Gas eine verbesserte IR Rückstrahlung leisten. Wie hoch dieser „Hebel“ ist, wäre unbekannt?
In der Technik würde man so einen Hebel mit einem konstanten oder algorithmischen Faktor abgleichen.

Aber eine Erhoehung der
Sonnenleistung ist qualitativ unterschiedlich, da die Wirkung
nicht in der gleichen Weise auf die Troposphaere konzentriert
waere, wie eine Erhoehung des CO2.

Darauf kam es mir auch nicht so an. Es ging mir sozusagen um ein Äquivalent zur Erreichung des selben End-Effektes, zB der Temp.-erhöhung in Bodennähe.

Man kann also nicht in
gleicher Weise auf die Aenderung der Oberflaechentemperatur
schliessen.

OK, aber vielleich wäre modellhaft für die gedankliche Vorstellung eben eine Äquvalentmenge CO2 für soundsoviel Watt mehr Sonneneinstrahlung ausrechenbar?

Sozusagen pro 1 Watt mehr Sonnenleistung wäre sounssoviel CO2 ppm mehr nötig.

Wenn dies so ist, könnte eben eine Kurve dazu angefertigt werden.
Die wäre für mich sehr interessieren…gibt es die schon?

vlg MC

#19

Hallo

Bezueglich Querschnitts-/ Oberflaeche:
Da waere zu nennen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Solarkonstante
„Die Leistung pro Quadratmeter bezieht sich immer auf eine
Fläche, die senkrecht zur Strahlung steht.“

gut

Im Link wird angegeben:
Mit ihm schwankt die Bestrahlungsstärke auf der Erde zwischen 1325 W/m² und 1420 W/m².

Nur diese Schwankungen alleine würden den im Vorposting angebenen Wert von 235W/m² auch von -3% bis +3,9% schwanken lassen. Dies würde dann wohl eine Spanne von 227,95W/m² bis 244,16W/m² effektive Sonnenleistung auf der Erde bedeuten.

Alleine diese Schwankungen (Jahreszeiten genannt) würden sich sozusagen (gedanklich) alternativ zB mit CO2 Konzentrationsänderungen erreichen lassen.

Wie hoch könnte man sich diese Mengen CO2 in ppm vorstellen.

Alternativ kannst Du es dir auch aus der Sonnenleistung selbst
ausrechnen. Diese geht durch die 1 AU (Astronomische Einheit)
entfernte Kugeloberflaeche 4*Pi*AU^2. Du teilst die
Sonnenleistung durch die Kugeloberflaeche in m und erhaeltst
die Solarkonstante, was Dir die Geometrie vor Augen fuehren
sollte (die erwaehnte Kugeloberflaeche ist derart gross, dass
sie in guter Naeherung als senkrechte Flaeche durch die Erde
schneidet).

OK, mir war eben nur nicht so klar, worauf sich die Angabe zur Sonneneinstrahlung beziehen. Bei nur orthogonaler Einstrahlung entfällt eben die Umrechnung zB auf den Breitengrad wenn man für sich Solarenergie nutzen möchte. Nun ist man schlauer :smile:

Ein Schelm der denkt, das die Verkäufer von Solargewinnung genau dies wissen, aber es nicht den Kunden mitteilen. In unseren Breiten kann die Sonne eben nur den Bahnzenit erreichen.
Die Ausbeuteberechnung würde so geschönt und die Rentabilität der Anlage so künstlich hochgerechnet werden.

Teilst du die Sonnenleistung durch das Verhaeltnis der beiden
Flaechen (Pi*R_Erde^2 durch jene), erhaeltst du eben die
genannten ca. 170 PW, was man mit der Albedo auf (unten
ankommende) 121 PW verrechnet. Ausserdem kannst du jeden
Solarzellenmenschen fragen, dass die 1.3kW/m^2 bei klarem
Wetter nur im absoluten Sonnenzenit (nicht Bahnzenit)
erreichbar sind. q.e.d.

Eben dieser Mensch erwähnte nicht den Bezug zur Sonnenenergieempfang.
Jetzt sieht man klarer.

Uebrigens finde ich Deinen Gedankengang bezueglich
menschlicher Bioleistung in der Tat verblueffend. Danke
dafuer! :smile:

Dies war ja auch mehr ein Gig, besonders gegenüber der Sonnenenergie. Bezüglich der vom Menschen erzeugten Energie war der Anteil doch größer als man so erwartet hätte.

vlg MC

#20

Halli hallo!

Mit ihm schwankt die Bestrahlungsstärke auf der Erde zwischen
1325 W/m² und 1420 W/m².

Nur diese Schwankungen alleine würden den im Vorposting
angebenen Wert von 235W/m² auch von -3% bis +3,9% schwanken
lassen. Dies würde dann wohl eine Spanne von 227,95W/m² bis
244,16W/m² effektive Sonnenleistung auf der Erde bedeuten.

Das ist richtig.

Alleine diese Schwankungen (Jahreszeiten genannt)

Diese Schwankungen sind nicht die Jahreszeiten. Im Gegenteil kommt wenn es auf der Nordhalbkugel Sommer hat weniger Strahlung auf der gesamten Erde an. Die Jahreszeiten stammen vom unterschiedlich schrägen Einfall der Strahlung durch die Achsenneigung der Erde gegenüber der Ekliptik.

Eine Veranschaulichung: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Jahr…

würden sich
sozusagen (gedanklich) alternativ zB mit CO2
Konzentrationsänderungen erreichen lassen.

Die Einstrahlungsänderung durch die Jahreszeiten ist allerdings ein gigantischer Einfluss, und selbst eine CO2-Konzentrationsänderung auf Null könnte nicht (ohne Rückkopplung) auf Dauer einen hiesigen ‚Winter-Einfluss‘ bewirken, aber zum Glück sind Atmosphäre, Landmassen und insbesondere die Ozeane ‚klima-träge‘.
Das heißt sie haben hohe eine Wärmekapazität bzw. lassen im Winter Wärme frei und nehmen im Sommer Wärme auf und dämpfen so die Jahreszeiten.

Wie hoch könnte man sich diese Mengen CO2 in ppm vorstellen.

Ich habe ja bereits eine Quelle dazu an anderer Stelle eingebracht. Spätere Einschätzungen sehen meines Wissens sehr ähnlich aus.

Alternativ kannst Du es dir auch aus der Sonnenleistung selbst
ausrechnen. Diese geht durch die 1 AU (Astronomische Einheit)
entfernte Kugeloberflaeche 4*Pi*AU^2. Du teilst die
Sonnenleistung durch die Kugeloberflaeche in m und erhaeltst
die Solarkonstante, was Dir die Geometrie vor Augen fuehren
sollte (die erwaehnte Kugeloberflaeche ist derart gross, dass
sie in guter Naeherung als senkrechte Flaeche durch die Erde
schneidet).

OK, mir war eben nur nicht so klar, worauf sich die Angabe zur
Sonneneinstrahlung beziehen. Bei nur orthogonaler Einstrahlung
entfällt eben die Umrechnung zB auf den Breitengrad wenn man
für sich Solarenergie nutzen möchte. Nun ist man schlauer :smile:

Ein Schelm der denkt, das die Verkäufer von Solargewinnung
genau dies wissen, aber es nicht den Kunden mitteilen. In
unseren Breiten kann die Sonne eben nur den Bahnzenit
erreichen.
Die Ausbeuteberechnung würde so geschönt und die Rentabilität
der Anlage so künstlich hochgerechnet werden.

Ich vergaß, dass die Solaranlagen meist schräg eingestellt sind, so gibt dies wieder bessere Ausbeute, jedenfalls pro schrägem Quadratmeter (Noch besser freilich, wenn der Winkel weitgehend verstellbar ist). Dennoch: Traue niemals der installierten Spitzenleistung, denn die bringt eine unbewegliche Anlage nur genau einmal im Jahr ;D

Die Schrägstellung birgt allerdings auch breitengradabhängige Implikationen:

  • Schräge Sonneneinstrahlung ist durch mehr Streuung und Absorption geschwächt, was bei geringeren Winkeln (morgens, abends, Winter) einen sich zur dann ohnehin geringeren Flächenleistung addierenden starken Leistungsdämpfer mit sich bringt. In unseren Breiten ist dies besonders gewichtig, da bereits der Bahnzenit schon nicht-senkrecht ist.
  • abseits von Hausdächern: Die beschattete Fläche wird entsprechend viel größer und damit steigt die zur Nutzung benötigte Bodenfläche (aber die Solarzellenkosten pro Leistung sind geringer!)

Bisher lohnt sich eine Solarzelle in Deutschland nur wegen massiver Subvention.

Teilst du die Sonnenleistung durch das Verhaeltnis der beiden
Flaechen (Pi*R_Erde^2 durch jene), erhaeltst du eben die
genannten ca. 170 PW, was man mit der Albedo auf (unten
ankommende) 121 PW verrechnet. Ausserdem kannst du jeden
Solarzellenmenschen fragen, dass die 1.3kW/m^2 bei klarem
Wetter nur im absoluten Sonnenzenit (nicht Bahnzenit)
erreichbar sind. q.e.d.

Eben dieser Mensch erwähnte nicht den Bezug zur
Sonnenenergieempfang.
Jetzt sieht man klarer.

Uebrigens finde ich Deinen Gedankengang bezueglich
menschlicher Bioleistung in der Tat verblueffend. Danke
dafuer! :smile:

Dies war ja auch mehr ein Gig, besonders gegenüber der
Sonnenenergie. Bezüglich der vom Menschen erzeugten Energie
war der Anteil doch größer als man so erwartet hätte.

vlg MC

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