Forschungsprojekte aus dem aktuellen Jahresbericht

Projekt im Geschäftsfeld: Photovoltaik, III-V- und Konzentrator-Photovoltaik, Thema: III-V-Silicium Tandemphotovoltaik, Laufzeit: 12/2020 - 02/2026

Mit dem Ausstieg aus der Kohleverstromung fallen nicht nur große Mengen an Stromerzeugungskapazitäten weg, sondern auch Gigawatt an thermischer Leistung in Fernwärmenetzen die durch CO2-arme Alternativen ersetzt werden müssen. Großwärmepumpen an den ehemaligen Kraftwerksstandorten die Wärme in die existierenden Fern- oder Nahwärmenetze einspeisen sind eine vielversprechende Alternative zu dezentralen Lösungen insbesondere im dichtbebauten urbanen Raum. Im Rahmen des Projekts »FernWP« sollen die Hemmnisse zur zeitnahen Integration von Großwärmepumpen in Fernwärmesysteme sowohl auf technischer als auch auf ökonomischer Seite reduziert werden. | Laufzeit: 10/2021 - 09/2025

Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher, Thema: Elektrolyse und Power-to-Gas, Laufzeit: 07/2022 - 02/2023

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

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

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

Der Landwirtschaftssektor steht vor neuen Herausforderungen. Im Zuge des Klimawandels müssen Strategien entwickelt werden, um negative Auswirkungen auf Ernten zu vermeiden. Der Obstbau in Deutschland ist bereits heute von den Folgen des Klimawandels betroffen: steigende Temperaturen, veränderte Niederschlagsverteilung und immer häufiger eintretende extreme Wetterereignisse wie Hagel und Starkregen. Der Erwerbsobstanbau setzt somit vermehrt Hagelschutznetze und Folien ein, um Qualitäts- und Ertragseinbußen zu verhindern. Im Rahmen des Projekts »APV-Obstbau« soll untersucht werden, inwiefern die Agri-Photovoltaik (Agri-PV) diese Schutzfunktion im Apfelanbau übernehmen kann, welches Anlagendesign für diese Kultur sinnvoll ist und in welcher Art sich die Agri-PV-Anlage auf die Ernteerträge auswirkt. | Laufzeit: 04/2020 - 03/2025

Lithium-Ionen Batterien als Energiespeicher sind ein Schlüsselelement der Energie- und Verkehrswende. Insbesondere in der Elektromobilität wird diese Batterietechnologie in immer größeren Stückzahlen eingesetzt. Nach Erreichen des Endes der sinnvollen Nutzungsdauer im Fahrzeug lassen sich die Batterien stationär weiter nutzen, bevor sie dem stofflichen Recycling zugeführt werden. Auch wenn sich der CO2 Fußabdruck dadurch deutlich minimiert und die Kreislaufwirtschaft dadurch effektiver gestaltet wird, ergeben sich viele neue Fragestellungen, z B. zur Qualifizierung der Zellen für den stationären Einsatz, zur Kühlung und zur Systemeinbindung des stationären Batteriespeichers in die Infrastruktur. Diese Fragestellungen werden im Projekt ecoLEPuS eingehend untersucht. | Laufzeit: 09/2022 - 05/2026

Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Thema: Batteriezelltechnologie; Laufzeit: 01/2022 - 12/2024