Aktuelle Forschungsprojekte

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  • GreenSolarModules

    Ertüchtigung der deutschen PV-lndustrie zur effektiven Umsetzung der Ökodesign-Verordnung und des Energielabels der EU

    © KoMoGer

    CO₂-Emissionen von Glas-Folien- und Glas-Glas-Modulen für die verschiedenen Produktionsprozesse (oben) und Anteil von Energie, Prozessen, Komponenten und Transport für die Produktionsstandorte China, Deutschland und die EU (unten). Das gesamte Treibhauspotenzial (GWP) wird als kg CO₂-äq/kWp (oben, schwarz) und g CO₂-äq/kWh (oben, grün) dargestellt.

    Bislang ist die Kaufentscheidung bei Solarmodulen überwiegend preisgetrieben. Bewertungskriterien wie die Recyclingfähigkeit, die CO2-Emission bei der Herstellung oder die Vermeidung umweltbedenklicher Stoffe spielen eine untergeordnete Rolle bei der Kaufentscheidung. Aus diesem Grund wird auf EU-Ebene eine Ökodesign-Verordnung mit einem dazugehörigen Energielabel für Solarmodule vorbereitet, die 2024 in Kraft treten soll . Der Kunde soll Informationen zur Nachhaltigkeit des Solarmodules erhalten. Darüber hinaus sollen Solarmodule vom Markt ferngehalten werden, die gewisse Grenzwerte überschreiten. | Laufzeit: 06/2023 - 05/2026

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  • Liebesbrief

    Laserinduzierte Bond- und Mikroschweisskontakte für eine bessere und ressourcenschonendere Serienverschaltung flexibler Solarzellenstrings

    String aus Kleinstsolarzellen, die mittels Lasergeschweißter Aluminiumfolie in Serie verschaltet sind.
    © Fraunhofer ISE

    String aus Kleinstsolarzellen, die mittels Lasergeschweißter Aluminiumfolie in Serie verschaltet sind.

    Seit über 10 Jahren entwickeln wir laserbasierte Fügeprozesse für dünne Aluminiumfolien zur Metallisierung und Verschaltung von Solarzellen. Unser "FoilMet-Interconnect" Verfahren bietet eine umweltfreundliche, ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zum Löten von Kupferdrähten. Im Projekt Liebesbrief arbeiten wir eng mit Industriepartnern zusammen, um diese Technologie zur Marktreife zu bringen. Wir konzipieren und erproben eine industrielle Pilotanlage, entwickeln eine Qualifizierung der Fügestellen und stellen 10.000 Spezial-Module her, die in Dachziegel integriert werden, um die Verschaltungstechnologie umfangreich zu testen. Laufzeit: 05/2023 - 04/2026

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  • Reallabor Großwärmepumpen – Reallabore der Energiewende

    »Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen – Installation, Betrieb, Monitoring und Systemeinbindung«

    Müllheizkraftwerk Stuttgart-Münster
    © EnBW AG

    Müllheizkraftwerk Stuttgart-Münster.

    Projekt im Geschäftsfeld: Energieeffiziente Gebäude, Thema: Wärmepumpen, Gebäudesystemtechnik Laufzeit: 04/2021 - 03/2026

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  • Verbundvorhaben: FernWP

    Fern- und Prozesswärmeversorgung durch Wärmepumpen als Ersatz der Kohleverbrennung; Teilvorhaben: Planung, Bau und Betrieb einer GWP-Versuchsanlage

    © Fraunhofer ISE

    Prototyp einer Butan-Hochtemperaturwärmepumpe.

    Mit dem Ausstieg aus der Kohleverstromung fallen nicht nur große Mengen an Stromerzeugungskapazitäten weg, sondern auch Gigawatt an thermischer Leistung in Fernwärmenetzen die durch CO2-arme Alternativen ersetzt werden müssen. Großwärmepumpen an den ehemaligen Kraftwerksstandorten die Wärme in die existierenden Fern- oder Nahwärmenetze einspeisen sind eine vielversprechende Alternative zu dezentralen Lösungen insbesondere im dichtbebauten urbanen Raum. Im Rahmen des Projekts »FernWP« sollen die Hemmnisse zur zeitnahen Integration von Großwärmepumpen in Fernwärmesysteme sowohl auf technischer als auch auf ökonomischer Seite reduziert werden. | Laufzeit: 10/2021 - 09/2025

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  • H2Carsharing-Flottenfahrzeug
    © Fraunhofer ISE

    Von links nach rechts: Simon Vieser (Projektingenieur Fraunhofer ISE), Monika Otto (Vorstand Stadtmobil), Dominik Haisch (Fuhrparkmanagement Stadtmobil), Tom Smolinka (Abteilungsleiter »Chemische Energiespeicherung« Fraunhofer ISE) vor dem Brennstoffzellen-Fahrzeug.

    Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher, Thema: Elektrolyse und Power-to-Gas, Laufzeit: 07/2022 - 02/2023

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  • Wasserstoffdrehscheibe TrHyhub

    Trilateral Hydrogen Innovation and Export Hub between Western Australia, the Netherlands and Germany

    Eignung für Onshore-Windkraftanlagen um die Westaustralische Region Oakajee.

    Eine gemeinsame Studie der Mid-West Port Authority von Westaustralien, des Hafens von Rotterdam und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE umfasst eine umfangreiche Machbarkeitsanalyse der Lieferkette für den großskaligen Export von grünem Wasserstoff in Form von Derivaten wie Ammoniak. Das Fraunhofer ISE untersucht die Lieferkette und die damit verbundenen spezifischen technologischen Lösungen, die den Export von grünem Wasserstoff aus Westaustralien über den Rotterdamer Hafen zu deutschen Abnehmern ermöglichen, mit dem Ziel, 3 Millionen Tonnen Ammoniak vor 2030 zu produzieren und zu liefern. Mit dieser trinationalen Zusammenarbeit wollen alle Partner die Voraussetzungen für eine Wasserstoff-Versorgungskette zwischen Westaustralien und Deutschland über den Rotterdamer Hafen schaffen. | Laufzeit: 06/2023 - 05/2024

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  • © Fraunhofer ISE

    KI-Pipeline für adaptiven Wärmepumpenbetrieb.

    Wärmepumpen stellen eine effektive Lösung dar, um den Energieverbrauch und die Umweltbelastung von Gebäuden zu verringern und erneuerbare Energien in die Wärmeversorgung einzubringen. Allerdings entspricht die tatsächliche Effizienz von Wärmepumpen in der Praxis nicht immer den Erwartungen. Neben hohen auftretenden Wärmeverlusten wird die Energieeffizienz durch eine nicht passende Anlagenauslegung, durch Fehlparametrierung der Wärmepumpenregelung und durch unerkannte Betriebsdefizite vermindert. Gegenstand des »AI4HP«-Projekts ist deswegen die Entwicklung einer neuen Generation von "intelligenten Wärmepumpen", die sich mit Hilfe von Künstlichen Neuronalen Netzen adaptiv an eine sich verändernde Randbedingungen anpasst und damit die Energieeffizienz unter Einhaltung des Nutzerkomforts erhöht. | Laufzeit: 09/2021 - 08/2024

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