Alle Forschungsprojekte

Einleitungstext | Laufzeit: 01/2023 - 12/2026

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

Im Projekt »mDC2H2« haben wir ein modulares, effizientes Gleichstromsystem zur Integration von PEM-Elektrolyseuren für die dezentrale Wasserstofferzeugung entwickelt. Schwerpunkt war die Entwicklung eines hocheffizienten DC/DC-Wandlers für die Spannungsanpassung zwischen DC-Bus und Elektrolyseur. Durch den Einsatz einer verlustarmen resonanten Schaltungstopologie und modernster SiC-Halbleiter konnten wir die Systemkosten wesentlich reduzieren. | Laufzeit: 11/2022 - 10/2024

Mittelständische Unternehmen sind aufgrund ihrer Mehrfachrolle als Verbraucher, Verteilnetzbetreiber und Erzeuger in der Energieversorgung ein wichtiger Baustein der Energiewende. Das Projekt »EMIDOS« widmet sich dabei auf mehreren Ebenen der zentralen Aufgabe, energieeffizientes Wirtschaften und erneuerbare Energien zusammenzubringen. Dafür entwickeln wir am Fraunhofer ISE digitale Lösungen, um mittelständischen Industrieunternehmen einen optimalen Betrieb ihrer Energieinfrastruktur zu ermöglichen. | Laufzeit: 01/2024 - 12/2026

Am Fraunhofer ISE arbeiten wir gemeinsam mit unseren Partnern daran, gebäudeintegrierte Photovoltaiklösungen in der EU und der Schweiz zu verbessern. Im Zentrum steht unsere Matrix-Shingling-Pilotanlage im Module-TEC (Link) des Fraunhofer ISE. Mithilfe der Anlage stellen wir Prototypen für die gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) her. Unser Angebot richtet sich an Unternehmen, die die Effizienz, Verschattungsresilienz und Ästhetik ihrer Produkte verbessern wollen. | Laufzeit: 11/2023 - 10/2026

Im Projekt »HYreland« wurden die technologischen, ökonomischen und ökologischen Potenziale für die Produktion von grünem Wasserstoff und darauf basierender Syntheseprodukte in Irland unter Berücksichtigung eines Weitertransports nach Deutschland ermittelt. Die Projektpartner untersuchten zwei Standorte auf Wirtschaftlichkeit und Kostensenkungspotenziale und verglichen Irland mit anderen wasserstoffproduzierenden Ländern. Darüber hinaus wurden die Treibhausgaseffizienz der Wasserstoffversorgungsketten sowie die Eignung der analysierten Wasserstoffderivate hinsichtlich der Erneuerbare-Energien-Richtlinien (Renewable Energy Directive, RED) der Europäischen Union betrachtet. | Laufzeit: 11/2024 - 12/2025

Wärmespeicher sind ein zentraler Baustein einer klimaneutralen Wärmeversorgung. Es werden Speicher in einem breiten Größen- und Temperaturspektrum für Gebäude, Nah- und Fernwärmenetze und die Industrie benötigt. Im Projekt DRUCKSTORE entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit IPROconsult, IAB Weimar und m-tec neue Herstellungsverfahren auf Basis des Beton-3D-Drucks unter der Verwendung von Ultrahochleistungsbetonen (UHPC). Diese Kombination soll es ermöglichen, hochintegrierte Speicher bei geringem Materialeinsatz herzustellen und so kostengünstige und effiziente Lösungen zu entwickeln. | Laufzeit: 11/2025 - 10/2028

Perowskit-Solarzellen versprechen höchste Effizienz. Die großflächige industrielle Fertigung scheitert jedoch bisher an der Komplexität des Sprühprozesses. Ein reproduzierbares, skalierbares Verfahren soll Abhilfe für die Branche schaffen. Im Projekt »INTERVENTION« untersuchten wir die Optimierung des Spray-Coatings, durch Kombination von digitaler Simulation und experimenteller Charakterisierung. Ein Forschungsteam entwickelte datengesteuerte Lösungen zur systematischen Parameteroptimierung. Ziel des Projekts war eine effizientere Fertigung auf großen Waferformaten sowie schnellere Optimierung ohne aufwändige Versuchsreihen – ein entscheidender Schritt zu wirtschaftlich rentablen Hochleistungs-Solarzellen. | Laufzeit: 01/2023 - 10/2025

Das Projekt »ENLIGHTENED« bildet die gesamte Wertschöpfungskette organischer PV für Innenraumanwendungen im Herstellungsprozess der OPV-Firma Epishine ab, die auf diesen Bereich spezialisiert ist. Die Rolle des Fraunhoder ISE im Projekt umfasst – gemeinsam mit der FAU Erlangen-Nürnberg und Epishine die Weiterentwicklung der OPV-Technologie für Inneraumanwendungen. Verbesserte organische Halbleiter werden dafür von den Partnern Imperial College London und Brilliant Matters entwickelt. Die Europäische Komission fördert das Projekt »ENLIGHTENED«, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Standards für die Produktion kostengünstiger und umweltfreundlicher OPV-Anwendungen für den Innenraum neu zu definieren und den Produkten damit zu Marktreife zu verhelfen. | Laufzeit: 09/2024 - 08/2027

Innovative Fertigungstechnologien z.B. für großflächige Displays ermöglichen die kostengünstige Herstellung von Einheiten aus tausenden verschalteten Halbleiterbauelementen durch Miniaturisierung, additive Fertigung, Parallelisierung, und Selbstausrichtung. Die Zielsetzung des Verbundprojekts »micro-CPV« ist die Entwicklung eines Konzentratorphotovoltaik-(CPV-) Moduls auf Basis dieser Technologien, um hohe PV-Leistung bei gleichzeitiger Ausnutzung von Kostensenkungspotenzialen in der Fertigung zu erreichen. | Laufzeit: 04/2020 - 12/2024