Alle Forschungsprojekte

Im Forschungsprojekt »AmmoCatCoat« erforscht das Fraunhofer ISE mit Partnern aus der Industrie und Forschung Katalysatoren mit neuartigen biomassebasierten Kohlenstoffen als Ruthenium-Trägermaterial für eine effizientere, nachhaltigere und kostengünstigere Wasserstofferzeugung aus Ammoniak. Die Aktivität von Katalysatoren wird besonders bei niedrigen Prozesstemperaturen evaluiert. Gleichzeitig werden die Kohlenstoffmaterialien so angepasst, dass konventionelle Beschichtungsmethoden verwendet werden können, um zukünftig elektrisch beheizbare Katalysatorträger einsetzen zu können. | Laufzeit: 05/2024 - 04/2027

Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien; Thema: Elektrolyse und Wasserstoffinfrastruktur; Laufzeit: 07/2022 - 03/2025

Schwimmende Photovoltaik-Anlagen (FPV) müssen, wenn sie den Übergang zu einer klimaneutralen und widerstandsfähigen Gesellschaft unterstützen und dazu beitragen sollen, die politischen Ziele der EU zu erreichen, drei Herausforderungen bewältigen, die auch im Arbeitsprogramm hervorgehoben sind. FPV muss seine Nachhaltigkeit nachweisen, indem es eine geringe Auswirkung auf die Biodiversität zeigt und die Anforderungen an das Lebensende erfüllt. Es muss seine Langlebigkeit und Zuverlässigkeit nachweisen, indem es Systemkomponenten demonstriert, die die strukturellen und funktionalen Anforderungen für den gesamten Lebenszyklus erfüllen. Und es muss seine Bezahlbarkeit nachweisen, indem es die LCOE aus FPV-Kraftwerken reduziert. | Laufzeit: 09/2024 - 08/2027

Schwimmende Photovoltaik (Floating PV, FPV) bezeichnet PV-Kraftwerke, deren Module auf Schwimmkörpern auf einem Gewässer montiert sind. Das Konzept ermöglicht den Ausbau erneuerbarer Energien auf künstlichen Seen, ohne knappe Landflächen zu belegen. Allein geflutete ehemalige Braunkohle-Tagebaue bieten ein technisches Potenzial von ca. 26 GWp installierter Leistung, bei einer angenommenen Belegung mit 0,6 MWp/ha. In »PV2FLOAT« untersucht ein interdisziplinäres Team die Chancen und Herausforderungen der schwimmenden PV, um so die technischen, ökologischen und sozioökonomischen Voraussetzungen zur Erschließung dieses Potenzials zu schaffen. Das Projekt widmet sich der Weiterentwicklung schwimmender PV-Kraftwerke mit Blick auf Kostenreduktion, Integration in die Raumplanung und nachhaltige Umsetzung im Megawatt-Maßstab. Die Wirtschaftlichkeit und ökologischen Auswirkungen sowie die Potenziale und Akzeptanz der Technologie werden mit Schwerpunkt auf die Gegebenheiten in Deutschland analysiert. Die Entwicklung und Installation von mehreren FPV-Anlagen mit unterschiedlichem Systemdesign und jeweils einer Leistung von ca. 30 kWp auf einem Tagebausee bilden die Basis für ganzheitliche Konzepte im Hinblick auf Praxistauglichkeit, Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und gesellschaftlicher Akzeptanz. | Laufzeit: 05/2021 - 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 Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Themen: Thermochemische Prozesse; Laufzeit: 01.12.2011 – 28.02.2014

Projekt in den Geschäftsfeldern Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Thema: Elektrolyse und Power-to-Gas, Laufzeit: Januar 2011 - Juni 2014

Projekt im Geschäftsfeld: Leistungselektronik Thema: Netze und intelligente Systeme, Energiesystemanalyse Laufzeit: 01/2021 - 12/2023

Das Projekt »HYPAT« entwickelt einen globalen Wasserstoff-Potenzialatlas. Erstmals werden mögliche Partnerländer Deutschlands für eine kooperative grüne Wasserstoffwirtschaft, einschließlich der geeignetsten Produktionsregionen für eine gesicherte, ökonomische und ökologisch nachhaltige Versorgung, umfassend identifiziert. | Laufzeit: 03/2021 - 08/2024

Die unabhängige Verfügbarkeit von PV-Strom in der EU, in D und in BW erfordert die Abbildung aller Wertschöpfungsketten, so auch die Fertigung von Solarzellen. Innovative Solarzellen und Produktionsverfahren sind Schlüsseltechnologien für eine Reetablierung. Perowskit-Silicium-Tandemsolarzellen erreichen hohe Wirkungsgrade (> 30%), haben aber auch spezifische Anforderungen an den Herstellungsprozess. Diese sind bzgl. Metallisierung ein geringer Silberverbrauch und niedrige Prozesstemperaturen, welche etablierte Verfahren wie Siebdruck nicht ideal bedienen können. In PARAMETALLICA soll das am Fraunhofer-ISE entwickelte FlexTrail-Produktionsverfahren durch die Entwicklung eines parallelisierten Druckkopfes (als Prototyp) weiterentwickelt werden, wobei der Funktionsnachweis anhand des Perowskit-Silicium-Basisprozesses in den PV Pilot-Linien des Fraunhofer-ISE erfolgt. Die Verwertung sieht Ausgründungen und Lizensierungen vor, vorrangig in BW. | Laufzeit: 10/2022 - 09/2024