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<p><b>Neue Seite</b></p><div>[[Datei:SR20 pyranometer 1.jpg|miniatur|Ein Pyranometer vom Typ SR20 (Firma Hukseflux)]]<br />
Ein '''Pyranometer''' (von {{grcS|πῦρ|pyr|de=Feuer}} und {{lang|grc|οὐρανός|ouranós|de=Himmel}}) dient der Messung der eintreffenden kurzwelligen [[Globalstrahlung|Sonneneinstrahlung]]. Mit anderen Worten: Ein Pyranometer ist ein Sensor zum Messen der [[Bestrahlungsstärke]] der Sonne (in Watt pro Quadratmeter) mit einem Sichtfeld von 180 Grad.<br />
Pyranometer werden in der [[Meteorologie]], [[Klimatologie]], [[Bauphysik]] und bei Forschungen über [[Solarenergie]] 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 [[ISO 9060]],<ref>[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]</ref> der auch durch die [[World Meteorological Organization]] anerkannt ist. Dieser Standard unterscheidet drei Klassen. Die beste Klasse wird {{lang|en|''secondary standard''}} genannt, die zweitbeste {{lang|en|''first class''}} und die letzte {{lang|en|''second class''}}. Weiterhin können Pyranometer auch kalibriert werden nach unterschiedlichen regionalen Standards wie denen der [[Deutsche Akkreditierungsstelle|DAkkS]] oder der italienischen [[ACCREDIA|Accredia]]. <br />
<br />
== Messprinzip ==<br />
[[Datei:Bundesarchiv Bild 183-M0525-0012, Schlaatz, Ablesen eines Kugelpyranometer.jpg|miniatur|[[Potsdam]], 1973: Messungen mit „Kugelpyranometern nach Bellani“]]<br />
Pyranometer erfassen normalerweise die aus dem [[Halbraum]] über dem Sensor eintreffende Strahlung. Diese Strahlung um den sichtbaren [[Wellenlänge]]nbereich des [[Solarstrahlung|Sonnenlichtspektrums]] wird [[Globalstrahlung]] genannt und besteht aus der direkten Sonneneinstrahlung ([[Direktstrahlung]]) und aus der [[Diffuses Licht|diffusen]] Himmelsstrahlung ([[Diffusstrahlung]]). Meist wird der Strahlungseinfall auf eine horizontale Fläche gemessen. Das Pyranometer besteht aus einer Abdeckung, die es vor Umwelteinflüssen schützt, und einer geschwärzten [[Thermosäule]]. Das Ausgabesignal ist mittels eines Kalibrierfaktors direkt proportional zur [[Bestrahlungsstärke]], die in Watt pro Quadratmeter gemessen wird.<br />
<br />
Für eine Wärmeflussdichte- oder Irradiationsmessung ist das Richtungsverhalten proportional zum [[Kosinus]] des [[Einfallswinkel]]s, die maximale Antwort wird also für senkrecht einfallende Strahlung erhalten.<br />
<!--Es zählt innerhalb der meteorologischen Strahlungsmessgeräte zur Gruppe der „Schwarz-Weiß“-Flächen-Pyranometer. Die in der Meteorologie wichtige Größe „Globalstrahlung“ muss unter allen Witterungsverhältnissen bestimmt werden, sodass nur eine entsprechend robuste und korrosionsfeste Ausführung entspricht.--><br />
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== Bauarten ==<br />
[[Datei:SR20 pyranometer linedrawing.pdf|miniatur|Zeichnung eines Pyranometers mit wesentlichen Teilen: (1) Kabel, (3) und (5) Glaskuppeln, (4) schwarze Sensorelement, (6) Sonnenschirm, (7) Trocknungsindikator, (9) Nivellierfüße, (10) Libelle, (11) Steckverbinder]]<br />
<br />
=== Pyranometer (Standard) ===<br />
Die Hauptbestandteile eines Pyranometers sind:<br />
* 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.<br />
* Die Glaskuppel beschränkt den [[Elektromagnetisches Spektrum|Spektralbereich]] auf 0,3 µm bis 2,8 µm (der Bereich über 2,8 µm wird herausgefiltert). Außerdem schützt die Glaskuppel die Thermosäule vor [[Konvektion]].<br />
<br />
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.<br />
<br />
Ein Pyranometer ist ein aktives Messgerät; es benötigt also keine externe Energiequelle.<br />
<br />
<!-- === Sternpyranometer === --><br />
=== Schattenring-Pyranometer ===<br />
<br />
Ein Schattenring-Pyranometer ist ein um eine dünne, oft halbkreisförmige Abdeckung ergänztes Pyranometer zur Messung der Diffusstrahlung. Der '''Schattenring''' 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.<ref name="dwdPyranometer">{{Internetquelle |hrsg=Deutscher Wetterdienst |titel=Pyranometer – Messung von Global- und Diffusstrahlung |url=https://www.dwd.de/DE/leistungen/solarenergie/pyranometer.html |abruf=2020-05-14}}</ref><br />
<br />
Der Schattenring muss mit dem [[Sonnenlauf]] 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.<ref name="dwdPyranometer" /><br />
<br />
=== Albedometer oder Zweifach-Pyranometer ===<br />
<br />
Ein [[Albedometer]] zur Messung der kurzwelligen Sonnenstrahlung von oben und der kurzwelligen von unten reflektierten Strahlung ist ein Zweifach-Pyranometer.<ref>{{Internetquelle |werk=Spektrum Lexikon der Geowissenschaften |titel=Albedometer |url=https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/albedometer/443 |abruf=2020-05-14}}</ref> 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 [[Albedo]], d.&nbsp;h. das Rückstrahlungsvermögen der Oberflächen unter dem Albedometer, berechnen.<br />
<br />
== Siehe auch ==<br />
* [[Pyrgeometer]], zur Messung der langwelligen [[Atmosphärische Gegenstrahlung|atmosphärischen Gegenstrahlung]]<br />
* [[Pyrheliometer]], zur Messung nur der Direktstrahlung<br />
<br />
== Weblinks ==<br />
* [https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/pyranometer/6319 ''Pyranometer.''] Eintrag im ''Spektrum Lexikon der Geographie.''<br />
* [http://www.meteo-technology.com/solar.htm Meteo-Technology instrumentation site]<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
<br />
{{Normdaten|TYP=s|GND=4325017-8}}<br />
<br />
[[Kategorie:Sonne in der Kultur]]<br />
[[Kategorie:Meteorologisches Messgerät]]</div>imported>CommonsDelinker