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5.3 Fehleranalyse für Einzelstandorte
In diesem Kapitel erfolgt eine detaillierte Fehleranalyse der Einstrahlungsvorhersage für Einzelstandorte.
In den vorausgehenden Kapiteln wurde ausschließlich die Qualität der Bewölkungsvorhersage
mit aus Satellitenbildern berechneten Cloud-Index Werten als Referenz betrachtet. Der
Gesamtfehler der Vorhersage setzt sich aus dem Fehler der Bewölkungsvorhersage und dem Fehler
der Berechnung von k ∗ aus Satellitendaten im Vergleich zu bodengemessen Werten zusammen. Im
folgenden Abschnitt wird anhand von Beispielrechnungen untersucht, in welchem Maß die beiden
Fehler zum Gesamtfehler beitragen. Da der Fehler der Heliosat-Methode die Vorhersagequalität
wesentlich beeinflußt, folgt eine ausführliche zweidimensionale Analyse des Fehlers der Heliosat-
Methode in Abschnitt 5.3.2. Im abschließenden Abschnitt wird der Gesamtvorhersagefehler in
Abhängigkeit vom Vorhersagezeitraum untersucht.
5.3.1 Vergleich des Fehlers der Heliosat-Methode mit dem Fehler der Bewölkungsvorhersage
Zur Abschätzung des Beitrags des Fehlers der Heliosat-Methode zum Gesamtvorhersagefehler
sind in Tabelle 5.1 am Beispiel der Vorhersagezeiträume 30 Minuten und 2 Stunden die Gesamtvorhersagefehler,
Bewölkungsvorhersagefehler und Heliosat-Fehler aufgeführt. Es werden jeweils
absolute Fehler von k ∗ miteinander verglichen 2 .Für die Auswertung wurden alle Variabilitäten
und Sonnenstände α > 10 ◦ zusammengefaßt. Sonnenstände α < 10 ◦ wurden nicht berücksichtigt,
da die Vorhersage-Qualität für sehr niedrige Sonnenstände sehr gering ist (siehe Abschnitte 5.3.2
und 5.3.3). Die bezüglich des Vorhersagezeitraums optimierten Glättungsparameter sind Tabelle
5.3 entnommen.
stderror Heliosat Vorhersage, Vorhersage
gesamt der Bewölkung
30min (a=3) 0.173 0.177 0.056
120min (a=20) 0.181 0.217 0.114
Tabelle 5.1: Vergleich des stderror der Heliosat-Methode, der Bewölkungsvorhersage und der Vorhersage
von k ∗ .
Tabelle 5.1 zeigt, daß der Gesamtfehler der Vorhersage ganz wesentlich durch den Fehler der
Heliosat-Methode bestimmt ist. Für den Vorhersagezeitraum 30 Minuten ist der Fehler durch die
Bewölkungsvorhersage im Verhältnis zum Fehler der Einstrahlungsberechnung klein und trägt
kaum zum Gesamtfehler bei. Am Beispiel des Vorhersagezeitraums 2 Stunden wird deutlich,
daß auch für höhere Vorhersagezeiträume der Heliosat-Fehler in Bezug auf den Fehler durch die
2 Dabei ist zu beachten, daß in den Kapiteln 3.7 und 4.4 der Bewölkungsindex und dementsprechend auch die
Fehler auf einer Skala zwischen 0 und 255 dargestellt wurden, was der Darstellung der Satellitenbilder in Grauwerten
entspricht. Hier werden direkt Werte von k ∗ zwischen Null und Eins betrachtet.
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