LuSim ist ein 3D-Photovoltaik-Simulationsframework, das von LuciSun entwickelt wurde, um PV-Projekte zu bearbeiten, bei denen Geometrie, Umgebung und räumliche Variabilität eine zentrale Rolle spielen. Es wird zur Bereitstellung fortschrittlicher PV-Simulations- und Bewertungsdienste für Systeme verwendet, die mit vereinfachten oder zweidimensionalen Ansätzen nicht zuverlässig analysiert werden können.
LuSim kombiniert hochauflösende 3D-Einstrahlungsmodellierung mit validierten Photovoltaik-Leistungs- und Verlustmodellen zur Unterstützung vollständiger PV-Energieertragsbewertungen. Es wurde durch angewandte Forschung und Ingenieurpraxis entwickelt, mit Schwerpunkt auf Transparenz, Nachverfolgbarkeit von Annahmen und Robustheit der Ergebnisse.
In der Praxis wird LuSim zur Beantwortung einer Reihe technischer Fragen eingesetzt, die bei komplexen PV-Projekten auftreten. Diese Fragen spiegeln sich in den verschiedenen unten dargestellten Dienstleistungen wider.
LuSim wurde entwickelt, um Photovoltaik-Energieertragsbewertungen in Fällen zu unterstützen, in denen Geometrie, Materialien und Umgebung einen wesentlichen Einfluss auf die Einstrahlungsverteilung, Systemverluste und den resultierenden Energieertrag haben. Anstatt sich auf vereinfachte Abstraktionen zu verlassen, zielt es darauf ab, PV-Systeme so darzustellen, wie sie in realen Umgebungen existieren, mit einem ausdrücklichen Fokus auf räumliche Variabilität und geometrische Effekte.
Der Modellierungsansatz priorisiert physikalische Konsistenz, Transparenz von Annahmen und Kompatibilität mit etablierten Engineering-Workflows. Seine Entwicklung wurde durch angewandte Forschung und Beratungspraxis geprägt, mit einem klaren Fokus darauf, zu verstehen, wann zusätzliche Modelldetails die Ergebnisse beeinflussen und wann einfachere Darstellungen ausreichend bleiben.
LuSim implementiert eine vollständige Photovoltaik-Energieertragssimulationskette innerhalb eines einzigen und kohärenten Frameworks, von der Einstrahlungsbewertung bis zur elektrischen Energieerzeugung und den Systemverlusten.
Während vereinfachte geometrische Modelle für viele Photovoltaiksysteme ausreichend sind, stoßen sie an ihre Grenzen, wenn räumliche Variabilität und geometriebedingte Effekte eine dominante Rolle spielen.
Anwendungen, die komplexes Gelände, umliegende Strukturen, bifaziale Module oder Agri-PV-Layouts beinhalten, erfordern eine explizite dreidimensionale Darstellung zur zuverlässigen Bewertung der Einstrahlung.
LuSim addresses these cases through a GPU-based 3D modelling approach designed to capture geometric interactions and spatial heterogeneity without resorting to overly simplified assumptions.
Photovoltaic system performance is rarely governed by a single design parameter. In many projects, energy yield, losses, and economic performance depend on combinations of interacting variables such as geometry, spacing, height, orientation, ground properties, tracking strategy, storage capacity, and surrounding environment.
In complex PV systems, these interactions cannot be captured reliably through isolated sensitivity checks or single deterministic simulations. Multiparameter optimisation is therefore required to explore design spaces systematically and to understand how technical choices translate into both energy and financial outcomes.
LuSim has been developed to support this type of analysis within a consistent 3D modelling framework that links physical modelling with economic performance indicators.
In many photovoltaic projects, performance assessment cannot rely on a single deterministic estimate. Instead, results are expressed in terms of exceedance probabilities that quantify the likelihood of achieving or exceeding a given level of performance.
Indicators such as P50 or P90 are commonly used in energy yield assessments and financial evaluations to characterise risk. These indicators are central to bankability analyses, contractual discussions, and investment decisions.
LuSim supports exceedance probability analysis by explicitly quantifying and propagating uncertainties along the photovoltaic modelling chain, rather than relying on generic margins or fixed uncertainty percentages.
LuSim wird zur Bewertung von Verschattungsverlusten in Umgebungen eingesetzt, in denen mehrere Verschattungsquellen auf komplexe Weise interagieren. Dies umfasst unregelmäßiges Gelände, Infrastruktur, Vegetation, nicht standardmäßige Tragstrukturen und Kombinationen von statischen und dynamischen Verschattungselementen.
Die Verschattung wird explizit in drei Dimensionen bewertet. Die direkte Einstrahlungsverschattung wird durch geometrische Sichtbarkeit behandelt, während diffuse und reflektierte Komponenten mithilfe von 3D-Sichtfaktoren mit hoher räumlicher Auflösung bewertet werden. Dies ermöglicht die konsistente Erfassung von Teilverschattung, asymmetrischen Effekten und zeitlicher Entwicklung sowie deren Integration in PV-Energieertragsbewertungen.
LuSim wird zur Bewertung von bifazialen PV-Systemen in Umgebungen eingesetzt, in denen reflektierte Einstrahlung, Bodeneigenschaften und Verschattung eine wichtige Rolle spielen. Vereinfachte Annahmen zum bifazialen Gewinn sind in solchen Fällen oft unzureichend.
Die Einstrahlung auf der Rückseite wird explizit mithilfe von 3D-Sichtfaktoren mit hoher räumlicher Auflösung bewertet, die Geometrie, Materialverteilung und teilweise Sichtbarkeit umliegender Oberflächen berücksichtigen. Dies ermöglicht die Analyse von bifazialen Gewinnen als Funktion von Designentscheidungen, anstatt sie als feste Korrekturfaktoren zu behandeln.
Dieser Service ist besonders relevant für bifaziale Systeme, die auf unebenem Gelände, in Agri-PV-Kontexten oder in integrierten Infrastrukturkonfigurationen eingesetzt werden.
PV-Carports kombinieren Stromerzeugung mit funktionaler Infrastruktur und beinhalten typischerweise dichte Strukturelemente und komplexe Umgebungen. Ihre Leistung wird stark von struktureller Verschattung, reflektierter Einstrahlung von Parkflächen und der Nähe zu Gebäuden oder Vegetation beeinflusst.
LuSim stellt die Carport-Geometrie explizit in drei Dimensionen dar, einschließlich PV-Modulen und Tragstrukturen. Verschattung und reflektierte Einstrahlung werden lokal bewertet, wodurch räumliche Variabilität und asymmetrische Effekte erfasst werden können.
Dieser Service unterstützt Machbarkeitsstudien, Layout-Optimierung und vergleichende Bewertungen von PV-Carport-Designs unter realistischen geometrischen Bedingungen.
Vertikale PV-Systeme sind besonders empfindlich gegenüber Ausrichtung, umgebender Geometrie und reflektierter Einstrahlung. Ihre Leistungsmuster unterscheiden sich grundlegend von denen herkömmlicher geneigter PV-Systeme.
LuSim bewertet die Einstrahlung auf vertikalen Flächen direkt im 3D-Raum und berücksichtigt Verschattung, diffuses Licht und reflektierte Beiträge mithilfe von Methoden mit hoher räumlicher Auflösung. Dies ermöglicht die konsistente Analyse von Ost-West-Asymmetrien, saisonalen Effekten und lokalen Verschattungseinflüssen.
Vertikale PV-Bewertungen mit LuSim werden in Anwendungen wie Zäunen, Lärmschutzwänden, landwirtschaftlichen Flächen und Infrastrukturkorridoren eingesetzt.
Agri-PV-Projekte kombinieren landwirtschaftliche Produktion und PV-Energieerzeugung auf demselben Raum und schaffen Herausforderungen bei Design, Bewertung und Entscheidungsfindung, die sich grundlegend von denen herkömmlicher PV-Systeme unterscheiden.
LuciSun unterstützt Agri-PV-Entwickler, Anlagenbesitzer, Behörden und Forschungstakeholder durch engagierte technische Beratung und Modellierungsdienste zur Bewertung der Machbarkeit, Leistung und Robustheit von Agri-PV-Konzepten unter realen Projektbeschränkungen.
Floating-PV-Systeme führen spezifische Modellierungsherausforderungen in Bezug auf Layout-Geometrie, reflektierte Einstrahlung von Wasseroberflächen und Verschattung durch umliegendes Gelände oder Infrastruktur mit sich.
LuSim stellt Floating-PV-Anlagen und ihre Umgebung explizit in drei Dimensionen dar. Die reflektierte Einstrahlung von Wasser wird mithilfe von 3D-Sichtfaktoren mit hoher räumlicher Auflösung bewertet, und die Verschattung durch Uferlinien oder nahegelegene Objekte wird dynamisch behandelt.
Dieser Service unterstützt Machbarkeitsstudien und Designoptimierung von Floating-PV-Systemen, bei denen vereinfachte Annahmen über Geometrie oder Reflexionsvermögen zu erheblichen Unsicherheiten führen würden.
Kontaktieren Sie uns, um zu besprechen, wie LuSim Ihre komplexen PV-Projekte mit validierter 3D-Modellierung unterstützen kann.
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