Thema a 05: Energieaufnahme bei Sonneneinstrahlung

Arbeitsbedingungen: Es muss ein Hügel mit Wiesenfläche verfügbar sein, der betreten werden darf.

Arbeitsziel: Erstellung einer Energiegenuss-Karte


Klinometer, Sonnenschein, Matrix-Karte und ein Kompass genügen als Ausrüstung.

Die auf Flächen unterschiedlicher Neigung und Exposition fallende Strahlungsmenge kann aus Diagrammen ermittelt werden. Zur Feststellung der höchstmöglichen Energieaufnahme einer Fläche sind deren Neigung und Exposition zu ermitteln. Aus einem der nachfolgenden Diagramme lässt sich die maximale Wärmesumme ermitteln. Aus dem Diagramm ist zu entnehmen,
- bei a) wie groß die höchstmögliche Wärmemenge für das Jahr ist,
- bei b) wie groß die höchstmögliche Wärmemenge für die Vegetationsperiode April bis September für das betreffende Gebiet ist. Die Nomogramme gelten für Hänge verschiedener Exposition (Kurven) und Neigung (Abszisse) auf dem 50. nördlichen Breitenkreis bei mittlerer atmosphärischer Trübung (nach Heyer).

 

Das Verfahren zur Bestimmung der Neigung von Hängen:
Den Neigungsmesser (Klinometer) kann man unterschiedlich benutzen.
a) Wenn man den Hang von der Seite anschaut, so schaut man auf die Tafel und bringt die Oberkante mit der Hangkante in der Natur zur Deckung.
In der Kerbe der Tafel hängt ein Faden mit einem Gewicht (z.B. Kugelschreiber). Der Neigungswinkel ist direkt abzulesen.

b) Man steht oben oder unten am Hang: Die Skizze zeigt das Vorgehen. Man peilt z.B. die obere Hangkante an. Das Lot zeigt dann den Neigungswinkel an. Bei konvexem Hang gelingt dies nicht, da man in diesem Fall vom Hangfuß aus das obere Ende des Hanges nicht sehen kann.

Für die Bestimmung der Exposition braucht man den Kompass. Man stellt sich nach Möglichkeit an das eine Ende des Hanges und peilt Höhenlinien-parallel das andere Ende des Hanges an. Man liest diese Marschzahl ab. Liegt der Hangfuß rechts von der Blickrichtung, so wird zur Marschzahl der Höhenlinie 90° addiert, andernfalls subtrahiert.

Aufgabe: Zu ausgewählten Punkten der Matrix-Karte bestimmt man Hangneigung, Exposition und Wärmemenge während der Vegetationsperiode (Nomogramm b).
Liegen ausreichend viele Messwerte vor, so kann man gleiche Werte in der Karte mit Isolinien verbinden und die Flächen zwischen den Isolinien mit Farbstiften ausmalen. Bei geeigneter Farbwahl (Farbschaukel blau = niedrige Werte zu rot = hohe Werte) entsteht eine aussagekräftige Farbkarte zum Energiegenuss des Hügels.

Zuletzt kann man nun die Vegetation dahingehend überprüfen, ob sich die unterschiedliche Wärmesituation auf die Pflanzengesellschaften auswirkt.

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