Alles, was wir messen,
und was es bedeutet.

Der Azimut wird in Kompassgrad angegeben: 0° ist Norden, 180° ist Süden. 165° bedeutet also eine Ausrichtung 15° östlich von Süd. Open-Meteo erwartet den Winkel relativ zu Süden, wobei Osten negativ zählt; die Umrechnung lautet Azimut minus 180, hier also −15.

Die Nennleistung ist die Summe der Modulleistungen unter Standardtestbedingungen, also bei 1000 W/m², 25 °C Modultemperatur und einem definierten Lichtspektrum. Diese Bedingungen treten im Alltag praktisch nie gemeinsam auf, weshalb der tatsächliche Ertrag pro kWp systematisch darunter liegt.

Die Wechselrichterleistung liegt unter der Nennleistung der Module. Das ist üblich und gewollt: an wenigen sehr hellen Stunden wird die Spitze abgeschnitten, im Gegenzug arbeitet das Gerät den Rest des Jahres in einem besseren Wirkungsgradbereich. Diese Kappung ist im Prognosemodell als stündliche Obergrenze abgebildet.

Der Wechselrichter liefert einen laufenden Tageszähler, der um Mitternacht zurückgesetzt wird. Fällt der Wert innerhalb eines Tages, gilt das als Neustart des Geräts: der bis dahin gemessene Ertrag wird als Offset behalten und weitergezählt, statt ihn zu verlieren. Der Tageswert kann dadurch nur steigen, nie sinken.

Der spezifische Ertrag setzt die erzeugte Energie ins Verhältnis zur Nennleistung und macht Anlagen unterschiedlicher Größe vergleichbar. Für Belgien gelten bei südlicher Ausrichtung etwa 950 bis 1050 kWh/kWp im Jahr als normal.

Die Tagesgrenze folgt der Zeitzone Europe/Brussels einschließlich Sommerzeit. Ein Umstellungstag hat entsprechend 23 oder 25 Stunden; das System rechnet damit ausdrücklich und wirft solche Tage nicht weg.

Die Fusion ist bewusst einfach gehalten, damit sie nachvollziehbar bleibt:

Fusion = Skala × (aAI × AI + aGTI × GTI + c)

Die Gewichte werden über ein Raster gesucht und mit einer Walk-forward-Validierung bewertet: das Modell wird auf den ersten Tagen trainiert, auf den folgenden geprüft, dann wird das Trainingsfenster erweitert. Dadurch fließt nie Wissen aus der Zukunft in die Bewertung ein. Die Konstante ist der Median der Trainingsresiduen, nicht deren Mittelwert — dadurch verschieben einzelne Ausreißertage sie nicht.

Zusätzlich gilt eine Untergrenze: die Fusion darf nie unter 15 % des Mittels beider Einzelprognosen fallen. Das verhindert, dass eine ungünstige Konstante an dunklen Tagen negative Werte erzeugt.

MAE, mittlerer absoluter Fehler: der durchschnittliche Abstand zwischen Prognose und Messung, ohne Rücksicht auf die Richtung. Ein MAE von 5 kWh heißt, dass die Prognose im Mittel um 5 kWh danebenlag — mal darüber, mal darunter.

MAE = Mittelwert( |Prognose − Ist| )

MAE relativ setzt denselben Wert ins Verhältnis zur mittleren Tagesproduktion. Das ist nötig, weil 3 kWh Fehler im Dezember viel und im Juli wenig sind. Für Tagesprognosen einzelner Anlagen gelten 10 bis 15 % als gut.

RMSE, Wurzel des mittleren quadratischen Fehlers: rechnet große Abweichungen stärker an als kleine. Liegt RMSE deutlich über MAE, gibt es einzelne Tage mit sehr großen Fehlern statt einer gleichmäßigen Streuung.

RMSE = √ Mittelwert( (Prognose − Ist)² )

Bias: der mittlere vorzeichenbehaftete Fehler. Ein negativer Bias heißt, die Prognose liegt systematisch zu niedrig. Anders als beim MAE heben sich hier Über- und Unterschätzungen auf — ein Bias nahe null bedeutet also nicht, dass die Prognose gut ist, sondern nur, dass sie nicht einseitig daneben liegt.

Alle Modelle werden auf identischen Tagen verglichen. Fehlt für einen Tag auch nur eine der drei Prognosen, fällt er für alle heraus.

Die Fehlerverteilung ist typischerweise nicht symmetrisch. Tage mit wechselnder Bewölkung sind am schwersten zu treffen, weil schon eine Verschiebung der Wolkenfelder um eine Stunde den Tagesertrag deutlich verändert. Sehr trübe Tage sind absolut gesehen leicht zu treffen, relativ gesehen aber am schlechtesten, weil der Nenner klein ist.

Im Winter treten einzelne Tage mit nahezu null Ertrag auf, die keine Wetterprognose vorhersagen kann: Schnee oder Eis auf den Modulen. Solche Tage schlagen in der Verteilung als einzelne weit links liegende Fälle durch.

Die Performance Ratio ist das Produkt aus Korrekturfaktor und Systemwirkungsgrad. Sie beschreibt, welcher Anteil der auf die Module treffenden Energie als Strom ankommt, nach Abzug von Leitungs-, Wechselrichter- und Temperaturverlusten, Verschmutzung und Toleranzen. Gute Anlagen erreichen 0,80 bis 0,88.

Ein Wert von 1 oder darüber wäre physikalisch unmöglich und ein sicheres Zeichen dafür, dass der Faktor einen Fehler an anderer Stelle ausgleicht statt eine Eigenschaft der Anlage zu beschreiben. Genau das war in der Vorgängerversion dieses Systems der Fall.

Die Fusions-Skala gleicht eine langsame Drift zwischen Modell und Anlage aus, etwa durch Alterung oder Verschmutzung. Sie folgt dem gemessenen Verhältnis nur träge und ist nach oben und unten begrenzt, damit ein einzelner ungewöhnlicher Zeitraum die Prognose nicht dauerhaft verzieht.

Ein Random Forest baut viele Entscheidungsbäume auf zufälligen Teilmengen der Daten und mittelt deren Antworten. Boosted Trees bauen die Bäume nacheinander, wobei jeder den Fehler der vorigen korrigiert. Beide eignen sich für kleine Datenmengen mit nichtlinearen Zusammenhängen; welches besser passt, hängt vom Standort ab und wird deshalb gemessen statt angenommen.

Als Merkmale dienen Tageswerte: Höchst-, Tiefst- und Mitteltemperatur, Niederschlag, Globalstrahlung, Windgeschwindigkeit und Bewölkungsgrad. Die Zielgröße ist der gemessene Tagesertrag.

Die Bewertung nutzt fünf chronologisch fortschreitende Abschnitte. Ein zufälliges Aufteilen der Tage wäre hier ein Fehler: benachbarte Tage ähneln sich, und ein Modell, das den Nachbartag kennt, sähe besser aus als es ist.

Die Spanne beruht auf der robusten Streuung der relativen Fehler, gemessen in einem kurzen und einem langen Rückblickfenster, deren Mittel verwendet wird. Robust heißt hier: gerechnet wird mit der medianen absoluten Abweichung vom Median statt mit der Standardabweichung, damit einzelne Ausreißertage die Spanne nicht aufblähen.

Streuung = 1,4826 × Median( |Fehler − Median(Fehler)| )

Der Faktor 1,4826 rechnet diese robuste Größe auf eine vergleichbare Standardabweichung um. Die Spanne wird zusätzlich bei 40 % der Prognose gekappt, damit sie an dunklen Tagen nicht sinnlos breit wird.

Eine bekannte Schwäche: das System verwendet eine einzige Streuung für alle Tage. Tatsächlich ist der relative Fehler im Sommer etwa dreimal kleiner als im Winter. Die Spanne ist im Sommer also eher zu weit und im Winter eher zu eng.

Die veröffentlichten Vergangenheitswerte sind unveränderliche Fassungen: bewertet wird die Prognose, die an dem Tag tatsächlich ausgegeben wurde, nicht eine spätere, bessere Neuberechnung. Das macht die Fehlermaße unbequemer, aber ehrlich.

Der Wert des laufenden Tages ist unvollständig, solange der Tag läuft, und wird deshalb nie zum Training verwendet.

Nebel, Schnee auf den Modulen, Verschattung durch Bewuchs und technische Ausfälle sind in keiner Wetterprognose enthalten. Das System behauptet deshalb keine absolute Treffsicherheit, sondern dokumentiert Herkunft, Rechenweg und gemessenen Fehler.