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<!DOCTYPE html>

<title>Pyranometer</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Pyranometer</span></h1>

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</div>

<p>Ein <b>Pyranometer</b> (von <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Altgriechische_Sprache" title="Altgriechische Sprache">altgriechisch</a></span> <span lang="grc-Grek" class="Grek" style="font-style:normal">πῦρ</span> <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261937631">

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</style><span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">pyr</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚Feuer‘</span> und <span lang="grc-Grek" class="Grek">οὐρανός</span> <span class="Latn" lang="grc-Latn" style="font-weight:normal;font-style:italic">ouranós</span>, deutsch <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚Himmel‘</span>) dient der Messung der eintreffenden kurzwelligen <a href="Globalstrahlung" title="Globalstrahlung">Sonneneinstrahlung</a>. Mit anderen Worten: Ein Pyranometer ist ein Sensor zum Messen der <a href="Bestrahlungsst%C3%A4rke" title="Bestrahlungsstärke">Bestrahlungsstärke</a> der Sonne (in Watt pro Quadratmeter) mit einem Sichtfeld von 180 Grad.

</p><p>Pyranometer werden in der <a href="Meteorologie" title="Meteorologie">Meteorologie</a>, <a href="Klimatologie" title="Klimatologie">Klimatologie</a>, <a href="Bauphysik" title="Bauphysik">Bauphysik</a> und bei Forschungen über <a href="Solarenergie" class="mw-redirect" title="Solarenergie">Solarenergie</a> vielfach angewendet. Sie werden in meteorologischen Stationen gebraucht, meistens waagerecht montiert und neben Solarzellen meistens parallel zur Fläche der Solarzelle angebracht. Für Pyranometer existiert der Standard <a href="ISO_9060" title="ISO 9060">ISO 9060</a>,<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> der auch durch die <a href="World_Meteorological_Organization" class="mw-redirect" title="World Meteorological Organization">World Meteorological Organization</a> anerkannt ist. Dieser Standard unterscheidet drei Klassen. Die beste Klasse wird <span lang="en"><i>secondary standard</i></span> genannt, die zweitbeste <span lang="en"><i>first class</i></span> und die letzte <span lang="en"><i>second class</i></span>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Messprinzip">Messprinzip</h2></div>

<p>Pyranometer erfassen normalerweise die aus dem <a href="Halbraum" title="Halbraum">Halbraum</a> über dem Sensor eintreffende Strahlung. Diese Strahlung um den sichtbaren <a href="Wellenl%C3%A4nge" title="Wellenlänge">Wellenlängenbereich</a> des <a href="Solarstrahlung" class="mw-redirect" title="Solarstrahlung">Sonnenlichtspektrums</a> wird <a href="Globalstrahlung" title="Globalstrahlung">Globalstrahlung</a> genannt und besteht aus der direkten Sonneneinstrahlung (<a href="Direktstrahlung" title="Direktstrahlung">Direktstrahlung</a>) und aus der <a href="Diffuses_Licht" title="Diffuses Licht">diffusen</a> Himmelsstrahlung (<a href="Diffusstrahlung" title="Diffusstrahlung">Diffusstrahlung</a>). Meist wird der Strahlungseinfall auf eine horizontale Fläche gemessen. Das Pyranometer besteht aus einer Abdeckung, die es vor Umwelteinflüssen schützt, und einer geschwärzten <a href="Thermos%C3%A4ule" title="Thermosäule">Thermosäule</a>. Das Ausgabesignal ist mittels eines Kalibrierfaktors direkt proportional zur <a href="Bestrahlungsst%C3%A4rke" title="Bestrahlungsstärke">Bestrahlungsstärke</a>, die in Watt pro Quadratmeter gemessen wird.

</p><p>Für eine Wärmeflussdichte- oder Irradiationsmessung ist das Richtungsverhalten proportional zum <a href="Kosinus" class="mw-redirect" title="Kosinus">Kosinus</a> des <a href="Einfallswinkel" title="Einfallswinkel">Einfallswinkels</a>, die maximale Antwort wird also für senkrecht einfallende Strahlung erhalten.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bauarten">Bauarten</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Pyranometer_(Standard)"><span id="Pyranometer_.28Standard.29"></span>Pyranometer (Standard)</h3></div>

<p>Die Hauptbestandteile eines Pyranometers sind:

</p>

<ul><li>Eine Thermosäule mit schwarzem Gehäuse. Dieser Sensor absorbiert alle Sonnenstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 0,3 µm bis 5 µm. Das Ausgangssignal ist nahezu proportional zum Kosinus des Zenitwinkels.</li>

<li>Die Glaskuppel beschränkt den <a href="Elektromagnetisches_Spektrum" title="Elektromagnetisches Spektrum">Spektralbereich</a> auf 0,3 µm bis 2,8 µm (der Bereich über 2,8 µm wird herausgefiltert). Außerdem schützt die Glaskuppel die Thermosäule vor <a href="Konvektion" title="Konvektion">Konvektion</a>.</li></ul>

<p>Die schwarze Beschichtung der Thermosäule absorbiert die Solarstrahlung und setzt diese in Wärme um. Die Wärme wird durch den Sensor in das Gehäuse des Pyranometers geleitet. Die Thermosäule gibt eine zur Strahlung proportionale elektrische Spannung ab.

</p><p>Ein Pyranometer ist ein aktives Messgerät; es benötigt also keine externe Energiequelle.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Schattenring-Pyranometer">Schattenring-Pyranometer</h3></div>

<p>Ein Schattenring-Pyranometer ist ein um eine dünne, oft halbkreisförmige Abdeckung ergänztes Pyranometer zur Messung der Diffusstrahlung. Der <b>Schattenring</b> schirmt die Sensoren vor der direkten Sonneneinstrahlung ab, so dass diese nur die diffuse kurzwellige Strahlung messen. Aus gemessener diffuser Strahlung und Globalstrahlung kann die Direktstrahlung berechnet werden.<sup id="cite_ref-dwdPyranometer_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-dwdPyranometer-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Der Schattenring muss mit dem <a href="Sonnenlauf" class="mw-redirect" title="Sonnenlauf">Sonnenlauf</a> mitgeführt werden. Weil der Schattenring auch diffuse Einstrahlung aus dem abgeschirmten Himmelsbereich verhindert, müssen die Messergebnisse um einen Wert für diesen Bereich nachträglich korrigiert werden.<sup id="cite_ref-dwdPyranometer_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-dwdPyranometer-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Albedometer_oder_Zweifach-Pyranometer">Albedometer oder Zweifach-Pyranometer</h3></div>

<p>Ein <a href="Albedometer" title="Albedometer">Albedometer</a> zur Messung der kurzwelligen Sonnenstrahlung von oben und der kurzwelligen von unten reflektierten Strahlung ist ein Zweifach-Pyranometer.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Es besteht im Grunde aus zwei zusammengeschalteten Sternpyranometern: Auf der Rückseite des nach oben gerichteten Pyranometers ist ein weiteres, nach unten gerichtetes Pyranometer eingebaut. Das somit in der Horizontalen um 180° gedrehte Pyranometer dient zur Messung der reflektierten Sonnenstrahlung. Aus dem Verhältnis der beiden Strahlungsflüsse lässt sich die <a href="Albedo" title="Albedo">Albedo</a>, d. h. das Rückstrahlungsvermögen der Oberflächen unter dem Albedometer, berechnen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Pyrgeometer" title="Pyrgeometer">Pyrgeometer</a>, zur Messung der langwelligen <a href="Atmosph%C3%A4rische_Gegenstrahlung" title="Atmosphärische Gegenstrahlung">atmosphärischen Gegenstrahlung</a></li>

<li><a href="Pyrheliometer" title="Pyrheliometer">Pyrheliometer</a>, zur Messung nur der Direktstrahlung</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/pyranometer/6319"><i>Pyranometer.</i></a> Eintrag im <i>Spektrum Lexikon der Geographie.</i></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.meteo-technology.com/solar.htm">Meteo-Technology instrumentation site</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=16629">ISO 9060:1990. Solar energy – Specification and classification of instruments for measuring hemispherical solar and direct solar radiation</a></span>

</li>

<li id="cite_note-dwdPyranometer-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-dwdPyranometer_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-dwdPyranometer_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.dwd.de/DE/leistungen/solarenergie/pyranometer.html"><i>Pyranometer – Messung von Global- und Diffusstrahlung.</i></a> Deutscher Wetterdienst,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 14. Mai 2020</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3APyranometer&rft.title=Pyranometer+%E2%80%93+Messung+von+Global-+und+Diffusstrahlung&rft.description=Pyranometer+%E2%80%93+Messung+von+Global-+und+Diffusstrahlung&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.dwd.de%2FDE%2Fleistungen%2Fsolarenergie%2Fpyranometer.html&rft.publisher=Deutscher+Wetterdienst"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/albedometer/443"><i>Albedometer.</i></a> In: <i>Spektrum Lexikon der Geowissenschaften.</i><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 14. Mai 2020</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3APyranometer&rft.title=Albedometer&rft.description=Albedometer&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.spektrum.de%2Flexikon%2Fgeowissenschaften%2Falbedometer%2F443"> </span></span>

</li>

</ol>

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Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4325017-8">4325017-8</a></span> </div>

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