Aktuelle Forschungsprojekte

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

Im Projekt werden technisch, ökonomisch und architektonisch vorteilhafte Grund- oder Normallösungen für die Solarisierung der Gebäudehülle erarbeitet und digital bereitgestellt. Die Lösungen werden allen Interessierten zur Verfügung gestellt. | Laufzeit: 01/2023 - 12/2025

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

Projekt im Geschäftsfeld: Energieeffiziente Gebäude, Thema: Lüftung, Klima, Kälte; Betriebsführung von Gebäuden; Wärmepumpen, Laufzeit: 03/2021 - 04/2025

Im Heizungshandwerk sind Beratung, Bestandsaufnahme, Planung und Angebotserstellung insbesondere bei der Ertüchtigung von Bestandsanlagen ein sehr zeitaufwendiger Prozess. Jede Anlage muss individuell konfiguriert und an die technischen Gegebenheiten des Gebäudes und die Gewohnheiten der Nutzer*innen angepasst werden. Dies gilt besonders bei komplexen und nachhaltigen Systemen, wie z.B. Wärmepumpen, Brennstoffzellen und solarunterstützten Hybridsystemen. Im Projekt »DiBesAnSHK« wird ein Tool entwickelt, das durch Software-Lösungen das Sanitär-, Heizungs- und Klima (SHK)-Handwerk bei der Bestandsaufnahme und Angebotserstellung entlastet. Damit soll der Prozess zum Austausch der Bestandsanlagen verbessert werden, soll die Energiewende unterstützt werden. | Laufzeit: 09/2021 - 08/2024

In der frühen Produktionsphase von Batteriezellen ist die Ausschussquote besonders hoch, da konventionelle End-of-Line-Prüfungen primär den Gesamtzustand erfassen und kleine Defekte übersehen können. Im Projekt »Quaze« entwickeln wir gemeinsam mit Precitec eine zerstörungsfreie Messmethode, die die räumliche Ausdehnung von Pouchzellen während Lade- und Entladezyklen erfasst und daraus ein aussagekräftiges Ausdehnungsfeld rekonstruiert. Auf diese Weise soll das »gute« Ausdehnungsverhalten eruiert werden, das auf die defektfreien Zellen verweist. Eine KI bewertet die Messdaten, erkennt Abweichungen vom »guten« Referenzmuster und liefert Hinweise auf fehlerhafte Prozessschritte. So werden Korrekturmaßnahmen beschleunigt, Ausschuss und Kosten reduziert und die Umweltbilanz der Zellproduktion insgesamt verbessert. | Laufzeit: 04/2023 - 09/2026

Der Hopfenanbau im Gebiet der Hallertau wird in großem Maßstab betrieben: Fast ein Drittel des weltweit produzierten Hopfens wird auf etwa 17.200 ha Fläche in Hallertauer Hopfengärten erzeugt. Als Kultur, die über mehrere Jahre am selben Standort verbleibt, ist Hopfen dabei in besonderem Maß Klimaeinflüssen ausgesetzt. Trockenperioden in den Monaten Juli und August führten zu teilweise erheblichen Ertragseinbußen: In den besonders betroffenen Jahren 2013, 2015 und 2018 lagen die Erträge je nach Hopfensorte um bis zu 40 % niedriger. Hier setzt das Projekt »HoPVen« an, in welchem die weltweit erste Agri-PV-Anlage im Hopfenbau wissenschaftlich untersucht wird. Mit einer Doppelnutzung der Fläche sowohl für die Landwirtschaft als auch für die Energiegewinnung durch Photovoltaik kann die Resilienz gegenüber den Folgen des Klimawandels erhöht und Einkommensströme von Landwirtschaftsbetrieben diversifiziert werden. | Laufzeit: 11/2023 - 10/2026

Projekt im Geschäftsfeld: Energieeffiziente Gebäude, Thema: Wärmepumpen, Laufzeit: 01/2023 - 12/2025

Wie soll der PV Tracker optimal tracken? Diese Frage wird im Projekt »DeepTrack« gemeinsam mit der PV Zimmermann Tracker GmbH erforscht. Hierbei werden neueste KI- und Kraftwerksimulationsmethoden angewendet, um den Ertrag von komplexen Kraftwerken, wie zum Beispiel Agri-PV Kraftwerken, zu maximieren. Die Methoden werden in einer Pilotanlage auf dem solaren Testfeld in Merdingen implementiert und untersucht. | Laufzeit: 03/2023 - 02/2025

Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Thema: Batteriesystemtechnik, Angewandte Speichersysteme; Laufzeit: 08/2022 - 07/2025