Forschungsprojekte aus dem aktuellen Jahresbericht

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

Da der deutliche Zuwachs an Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge lokal zu Versorgungsengpässen in den Verteilnetzen führen kann, werden vor allem Schnellladestationen verstärkt mit lokalen Pufferspeichern ausgestattet. Bei einem Solarcarport mit integriertem Pufferspeicher und Schnellladeinfrastruktur wird der von der PV-Anlage erzeugte Gleichstrom bis zu viermal wechsel- bzw. gleichgerichtet, um seinen Weg vom PV-Modul über den Pufferspeicher in die DC-Ladesäule zu finden. Dabei entstehen unnötige Verluste. | Laufzeit: 01/2017 - 12/2022

Das Projekt »BetterBat« befasst sich mit der Schnittstelle zwischen der Batterietechnologie und deren potenzieller Nutzung in einer Anwendung. »BetterBat« rückt somit explizit die Anwenderseite und deren systemische anwendungsspezifische Anforderungen in den Fokus der Betrachtung, wodurch eine zielorientierte Forschung und Entwicklung ermöglicht, die time-to-market entsprechend verkürzt und das Risiko eines Verfehlens von Marktanforderungen reduziert werden sollen. »BetterBat« soll dabei etwa Antworten auf folgende Fragen bieten: Für welche Anwendungen kommen heute oder zukünftig batterieelektrische Lösungen in Frage? Welche Batterietechnologie passt zu welcher Anwendung? Welche Stärken und Schwächen ergeben sich daraus und wo müsste ggf. noch weiter geforscht oder gefördert werden? Die notwendigen Arbeitspakete zur Beantwortung dieser Fragen sind in nachfolgender Abbildung schematisch dargestellt. | Laufzeit: 03/2021 - 02/2024

In Festkörperbatterien („All Solid State Batteries“) wird der flüssige Elektrolyt durch einen festen nicht-brennbaren Ionenleiter ersetzt. Dadurch wird das sogenannte thermische Durchgehen vermieden und die Sicherheit von Batteriezellen maßgeblich erhöht. Auch wird der Einsatz von Lithium-Metall Anoden erleichtert, was höhere Energiedichten und somit für die Elektromobilität deutlich höhere Reichweiten ermöglicht. | Laufzeit: 10/2019 - 09/2022

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

Projekt im Geschäftsfeld: Leistungselektronik, Netze und Intelligente Systeme, Akkreditierte Labs, Thema: Umrichtersysteme, TestLab Power Electronics, Laufzeit: 03/2020 - 02/2023

Projekt im Geschäftsfeld: Leistungselektronik, Netze und Intelligente Systeme; Thema: Leistungselektronik und Netzintegration; Laufzeit: 04/2020 - 09/2023

Projekt in den Geschäftsfeldern Photovoltaik, Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher Thema: Photovoltaische Module und Kraftwerke, Angewandte Speichersysteme Arbeitsgebiete: PV for Mobility, Modultechnologie Laufzeit: 07/2019 - 06/2022

Projekt im Geschäftsfeld: Solarthermische Kraftwerke und Industrieprozesse, Thema: Solarthermische Kraftwerke Laufzeit: 04/2022 - 03/2025

Für zahlreiche potenzielle Photovoltaik-Anwendungen an Gebäuden, Fahrzeugen oder in der Landwirtschaft ist eine signifikante Transparenz der Solarzellen bzw. -module im sichtbaren Spektralbereich wünschenswert, wenn nicht Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung. Bestimmte organische Halbleiter sind in der Lage, infrarote Strahlung stark zu absorbieren und gleichzeitig sichtbares Licht fast vollständig zu transmittieren. Diese bemerkenswerte Eigenschaft ist der Schlüssel für die Realisierung organischer Solarmodule mit hoher visueller Transmission und homogenem Erscheinungsbild, d.h. insbesondere ohne Lücken. Dazu müssen neben den organischen Absorbermaterialien auch neuartige Elektroden mit sehr spezifischen optischen Eigenschaften entwickelt werden. | Laufzeit: 04/2021 - 03/2023