Alle Forschungsprojekte

Projekt im Geschäftsfeld Klimaneutrale Wärme und Gebäude Thema: Wärmepumpen Laufzeit: 12/2019 - 12/2024

Durch das Technisches Monitoring (TMon) kann der Energieverbrauch von Gebäuden um bis zu 20 % gesenkt werden. Fachkräftemangel und manuelle Schritte bremsen jedoch die flächendeckende Umsetzung. Im FuE-Projekt »GraphEET« entwickeln das Fraunhofer ISE und die Hochschule Offenburg zusammen mit Industriepartnern einen datenbasierten TMon-Workflow. Ziel ist es, hybride KI-Verfahren für die Erkennung von Datenpunkten und Anlagentopologien zu entwickeln und die erkannten Objekte und Strukturen in digitalen Zwillingen als Knowledge Graphs abzubilden. Prüftemplates, Fehlerdiagnosen und mobile Messaufgaben sollen somit automatisiert angewendet werden können. | Laufzeit: 07/2025 - 06/2028

Das Projekt unterstützt ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der drei Fraunhofer Institute ISE, IBP und ISI den Projektträger Jülich in der Begleitforschung Energiewendebauen. In dieser gemeinsamen Arbeit werden verschiedene Schwerpunkte gesetzt: Zum einen werden Querauswertungen abgeschlossener und laufender Forschungsprojekte aus der Förderschiene Energiewendebauen angefertigt, welche die Ergebnisse aus den vielen Einzelprojekten zusammenführen und in den breiteren Kontext stellen sollen. Diese Querauswertungen erfolgen zu Themen rund um die Energiewende in den Gebieten Gebäuden und Quartieren, Sanierung, Wärmenetzausbau, Integration von erneuerbaren Energien und Weiteren. Die Querauswertungen liefern außerdem die Grundlage für die Identifikation neuer Forschungsthemen und Impulsen zur Weiterentwicklung des lernenden 8. Energieforschungsprogramms des BMWE. Zusätzlich wird das PTJ bei der Planung und Durchführung von Veranstaltungen unterstützt.. | Laufzeit: 09/2025 - 08/2029

Zur Unterstützung der Entwicklung von leistungsfähigen, serientauglichen und qualitativ hochwertigen Brennstoffzellenstapeln werden leistungsstarke Testumgebungen benötigt. Daher waren die Ziele von FullStackTS der Aufbau und die Validierung einer Testumgebung und Entwicklung eines diskriminierungsfreien Testangebots für die Brennstoffzellen-Industrie. Zum Projektabschluss steht ein Teststand von MS2 Engineering für Brennstoffzellenstapel bis 200 kW mit spezialisierter Messtechnik von SMART Testsolutions am Fraunhofer ISE für die Auftrags- und Verbundforschung zur Verfügung. | Laufzeit: 01/2022 - 07/2025

Das Projekt »INNOECOFOOD« adressiert den Farm2Fork-Ansatz zur lokalen Produktion und Vermarktung von nachhaltig erzeugten Lebensmitteln in Afrika. Diese Ziele werden durch den Aufbau und den Betrieb von sogenannten ECOHUBS und Living Labs gefördert. Dazu erfolgt eine Verbindung von innovativen Technologien in der nachhaltigen Aquakultur zur Produktion von Fisch und Spirulina und der Nutzung von umweltfreundlichen Praktiken in der Produktion von Insekten als Futter und Eiweißlieferanten in Kombination mit lokaler Innovation, Wissenstransfer und wirtschaftlicher Stärkung von Gemeinden in ganz Afrika. | Laufzeit: 01/2024 - 12/2026

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

Das Bahnstromnetz verfügt über knapp 8.000 Kilometer eigene Stromleitungen, die sich fast flächendeckend über Deutschland verteilen und mit einer eigenen Frequenz von 16,7 Hertz betrieben werden. Aktuell gibt es noch keine PV-Anlagen entlang der Bahnlinien, die direkt in das Bahnstromnetz einspeisen, da bisher keine Systemtechnik verfügbar ist. Das lokal vorhandene Flächenpotenzial entlang der Bahngleise in Deutschland wird also bisher fast nicht genutzt. Im Projekt PV4Rail soll diese systemtechnische Lücke geschlossen werden, indem Grundlagen erarbeitet und eine optimierte Leistungselektronik und Systemtechnik entwickelt werden.| Laufzeit: 12/2022 - 02/2025

Aktuell werden mehr als die Hälfte der deutschen Haushalte mit Gas- und Ölkesselheizungen beheizt. Neben einer dramatischen Abhängigkeit von fossilen Energieträgern bedeutet dies einen Anteil von über 50% des Energieverbrauchs der gesamten Wärmeversorgung. Durch ihre Effizienz verhalten sich elektrische Wärmepumpen (WP) deutlich klimafreundlicher und können, wenn mit Strom aus regenerativen Energiequellen betrieben, maßgeblich zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung und zur Abkehr von fossiler Energie beitragen. Zusätzlich wird die Nutzung umweltfreundlicher Kältemittel wie z.B. Propan (R290) oder Butan (R600) zunehmend gesetzlich forciert. Durch die hohe Entzündlichkeit dieser Kältemittel rückt eine dauerhafte, technische Dichtheit ins Zentrum aktueller WP-Entwicklungen. | Laufzeit: 08/2023 - 07/2027

Der Straßengüterverkehr trägt zu 35 % der nationalen Treibhausgas-Emissionen bei. Für die Elektrifizierung des Verkehrssektors spielt der Ausbau der Ladeinfrastruktur eine entscheidende Rolle, um die Akzeptanz und Alltagstauglichkeit vollelektrischer Fahrzeuge zu gewährleisten. Während die Bereitstellung von Ladeleistungen von 11 kW für einen normalen Ladevorgang und 120-400 kW für einen Schnellladevorgang im PKW-Bereich ausreichend sind, stellt die schnelle und sichere Bereitstellung elektrischer Energie für Nutzfahrzeuge durch die erforderliche Energiemenge und Ladezeit eine besondere Herausforderung an das Energiesystem und die angeschlossene Ladeinfrastruktur dar. Die Anforderungen an solche Megawatt-Charging-Systeme (MCS) werden maßgeblich durch das Anforderungsprofil der Nutzenden und durch das resultierende Fahrzeugkonzept festgelegt. | Laufzeit: 01/2022 - 05/2025

Das Reallabor »TransUrban.NRW« zeigt an vier Demonstratoren, wie klassische Fernwärmegebiete in den Kohlerevieren NRWs zu CO2-armen Systemen transformiert werden können. ImProjektkonsortium, bestehend aus Energieversorgern, Wissenschaft und Quartiersentwicklern, wird die Konzeptionierung und der Betrieb sektorgekoppelter Energiesysteme dfünfter Generation erprobt. Energiesysteme der fünften Generation binden erneuerbare Energien und Abwärme ein, fördern Sektorenkopplung und ermöglichen die Einspeisung durch Prosumer. Für den Betrieb dieser Niedertemperatur-Netze werden neue Geschäftsmodelle entwickelt. | Laufzeit: 01/2020 - 04/2026