Forschungsinfrastruktur

Wolkenkamera-Netzwerk Eye2Sky

Eye2Sky-Messstation

Im Nordwesten Deutschlands zwischen Oldenburg, Nordseeküste und niederländischer Grenze betreibt das Institut für Vernetzte Energiesysteme das in seiner Form einzigartige Wolkenkamera-Netzwerk Eye2Sky. Das Netzwerk besteht aus ca. aus 35 Stationen. Das Herzstück jeder Station bildet eine Wolkenkamera, auch All-Sky-Imager (ASI) genannt. Dies ist eine handelsübliche Webcam mit Fischaugenobjektiv ergänzt um ein Lüftungs- und Heizsystem, das eine optimale Bildqualität auch bei schlechtem Wetter gewährleistet. Ein Drittel der Stationen sind mit einem sogenannten „rotating shadowband irradiometer“ (RSI) und weiteren Strahlungssensoren und meteorologischen Sensoren für z. B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgestattet.

Wolkenkamera Mobotix Q25 mit eigenem Lüftungs- und Heizsystem. Alle 30 Sekunden wird ein Foto des Himmels aufgenommen. Durch das Fischaugenobjektiv kann der komplette Himmel über der Station aufgenommen werden.

Das RSI erlaubt die Messung verschiedener Komponenten der Solarstrahlung (global, diffus, direkt, 30° geneigt) im Sekundentakt. An zwei Standorten des Netzwerks stehen zusätzlich sogenannte Ceilometer, die die Wolkenhöhe mittels Laser ermitteln. Das gesamte Netzwerk erstreckt sich über eine Fläche von 110x100 km. Die Stationsdichte ist im ländlichen Bereich westlich von Oldenburg eher gering, während sie im Oldenburger Stadtgebiet mit 14 Stationen deutlich größer ist. Die hohe Dichte erlaubt die Beobachtung der Bewölkung mit mehreren Kameras aus verschiedenen Perspektiven. Hierdurch können besonders genaue Solarstrahlungsvorhersagen für das Stadtgebiet erzeugt werden.

Beispielaufnahme aus Oldenburg vom 08.03.2019 12:30 (UTC).

Mithilfe des im DLR-Institut für Solarforschung in Almería entwickelten WOBAS-Algorithmus können aus den gesammelten Daten der Kameras und Messstationen sehr genaue Kurzfrist-Solarstrahlungsvorhersagen ermittelt werden (siehe ASI-Video aller aktiven Kameras). So ist im Gegensatz zur Vorhersage per Satellit eine räumliche Auflösung von 50 Metern und eine zeitliche Auflösung von 30 Sekunden möglich.

Meteorologische Messstation mit „rotating shadowband irradiometer“ (RSI) und Wolkenkamera.
Überblick über die Eye2Sky-Messstationen im Nordwesten Deutschlands.
Credit:

eye2sky

Die Kameras weisen eine begrenzte und mit der Wolkenhöhe variierende Reichweite auf. Hierdurch sind aktuell Vorhersagen bis ca. 1 Stunde im Voraus möglich. Die limitierte Reichweite aber hohe Auflösung legen nahe, die Vorhersage aus dem Wolkenkameranetzwerk mit einer Satellitenvorhersage für die Kurzfristvorhersage und/oder einer numerischen Wettervorhersage zu kombinieren. So können, wie bereits aktuell im europäischen Forschungsprojekt Smart4RES sowie im Forschungsprojekt HyForPV, die Vorteile der verschiedenen Systeme ausgeschöpft werden.

Die hochaufgelöste Solarstrahlungsvorhersage erlaubt präzise Aussagen über die Solarstrahlungsintensität auf „Straßen- oder Quartiersniveau“. So lässt sich beispielsweise die Bewegung einer größeren Wolke über der Stadt Oldenburg und deren Auswirkung auf die Einspeisung von Solarstrom in das lokale Stromnetz bestimmen und vorhersagen.

Bei Interesse am Wolkenkameranetzwerk sowie an Beispieldaten schicken Sie uns gerne eine Nachricht über die Kontaktfelder ganz unten auf dieser Seite. Daten werden wenn möglich gerne zur Verfügung gestellt.

Kontakt

Energiemeteorologie

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme