Alle Forschungsprojekte

Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen ermöglichen höhere Wirkungsgrade als heutige Silizium-Solarmodule, stellen aber hohe Anforderungen an die Modulherstellung. Im Projekt »HoTSun« werden schonende Prozesse entwickelt, um diese empfindlichen Zellen zuverlässig zu verschalten, einzukapseln und zu industrietauglichen PV-Modulen mit über 26 Prozent Wirkungsgrad zu verarbeiten. | Laufzeit: 03/2025 - 02/2027

Um Investitionsentscheidungen zu untermauen und den Bau von PV-Kraftwerken zu optimieren, stützt sich die Solarbranche auf real erhobenen Leistungs- und Umweltdaten. Diese sind in ihrer Aussagekraft jedoch durch ein mangelndes Verständnis und eine unzureichende Quantifizierung der damit verbundenen Messunsicherheiten eingeschränkt. Dieses Projekt quantifiziert und reduziert die Unsicherheiten im Zusammenhang mit den Leistungsdaten von PV-Anlagen und stellt die notwendigen messtechnischen Werkzeuge dafür zur Verfügung. Ziel ist es, eine Harmonisierung, Rückverfolgbarkeit und kontinuierliche Verbesserungen der erhobenen Daten zu ermöglichen. Das Projekt stellt Normen, Leistungskennzahlen, bewährte Verfahren, Kalibrierkapazitäten und Forschungsinfrastruktur auf europäischer Ebene zur Verfügung, um die Qualität von PV-Anlagen und -Technologien zu sichern. All dies wird die Solarindustrie unterstützen und ihre Aufträge im geschätzten Wert von 100 Milliarden Euro absichern. | Laufzeit: 06/2025 - 05/2028

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

Das Projekt »SHIFT« ist eine unserer vielen spannenden Initiativen, die wir in Zusammenarbeit mit internationalen Forschungseinrichtungen, darunter das Fraunhofer CSET in Chile, durchführen. Wir evaluieren bestehende biogene CO₂-Quellen in Chile für die Produktion von kohlenstoffarmen Molekülen, wobei wir uns auf sektorengekoppelte Systeme für Wärme, Industrie, Kraftstoffe und Verkehr konzentrieren. Das Projekt entwickelt innovative Produktionswege mit verschiedenen Prozessschritten, darunter die Synthesegasproduktion und die nachgelagerte Synthese, und bewertet deren techno-ökonomisches Potenzial, um die Produktionskosten zu senken und die Effizienz entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu verbessern. | Laufzeit: 08/2025 - 12/2025

Das Projekt »LNG2Hydrogen« beschäftigt sich mit einer möglichen Umstellung von LNG-Terminals auf wasserstoffbasierte Energieträger. Dabei werden die aktuellen Gegebenheiten analysiert und notwendige technische sowie rechtliche Anpassungen aufgezeigt. Darüber hinaus nehmen die Partner den innerdeutschen Weitertransport in den Blick und analysieren technische und logistische Herausforderungen. | Laufzeit: 06/2023 - 11/2024

Im Projekt »E-Fuels fürs LÄND« werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie drei Szenarien zur Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe für Flugzeuge und Fahrzeuge unter Berücksichtigung einer maximalen Wertschöpfung in Baden-Württemberg, belastbarer Geschäftsmodelle sowie eines schnellen Markthochlaufs detailliert untersucht. | Laufzeit: 12/2024 - 11/2025

Konzentrierende Solarkollektoren sind eine Schlüsseltechnologie für die Wärmewende. Untersuchungen zeigen, dass sie auch in Deutschland als kosteneffizienter Ersatz von fossilen Brennstoffen einen erheblichen Beitrag zur Wärmeversorgung leisten können. Sie liefern hohe Erträge bei Temperaturen auch weit über 100°C (Abbildung 1). Mit den konzentrierenden Solartechnologien eröffnet sich eine tragfähige Säule zur regenerativen Wärmeversorgung in Deutschland. Das Projekt ProSolNetz leistet einen Beitrag, um das Wissen um die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der konzentrierenden Solarthermie, auch in Kombination mit anderen erneuerbare Energietechnologien, zu verbreiten. Kommunal- und Anlagenplanern werden Werkzeuge zur Verfügung gestellt, die eine zügige Markteinführung ermöglichen. | Laufzeit: 05/2024 - 04/2027

Für das Erreichen der Klimaschutzziele wird die in Deutschland installierte wechselrichterbasierte Leistung in den nächsten Jahren massiv ansteigen. Einen signifikanten Anteil an der Erzeugung wird dabei aus Photovoltaik-Anlagen stammen, deren Leistung von heute 60 auf bis zu 650 Gigawatt im Jahr 2045 anwachsen werden. Aus diesem Grund müssen in Zukunft zunehmend auch die PV-Wechselrichter die Netzstabilität sicherstellen. In diesem Zusammenhang entwickelt ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnerinnen und -partnern im Projekt »StABIL« einen neuartigen spannungseinprägenden PV-Stromrichter. Ziel ist die Sicherstellung der Netzstabilität bei gleichzeitig hoher Lebensdauer der Geräte. | Laufzeit: 01/2023 - 06/2026

Zur Erreichung von Klimaneutralität ist die Erzeugung von grünem Wasserstoff für verschiedene Sektoren, wie die Hochtemperaturindustrie, die Chemieindustrie und Mobilität unabdingbar. Die Protonen-Austausch-Membran (PEM)-Elektrolyse bietet die Möglichkeit zur effizienten Erzeugung von Wasserstoff mittels erneuerbarer Energien. In PEMPIRE soll hierfür ein kostengünstiger und langzeitrobuster PEM-Elektrolyse-Stack entwickelt werden, der neuartige Materialien, wie Membran-Elektroden-Einheiten mit geringer Edelmetallbeladung, vorweist. | Laufzeit: 01/2026 - 12/2028

Projekt im Geschäftsfeld: Leistungselektronik, Netze und Intelligente Systeme; Thema: Leistungselektronik und Netzintegration; Laufzeit: 04/2023 - 03/2026