Laufende Forschungsprojekte

Das Projekt »PV20plus« unterstützt Betreiber von PV-Anlagen, die nach 20 Jahren aus der EEG-Vergütung fallen, bei der Entscheidung für einen nachhaltigen und rentablen Weiterbetrieb. Wie steht es um Wert, technischen Zustand, Leistung und Sicherheit von in die Jahre gekommenen PV-Anlagen? Um diese Fragen zuverlässig beantworten zu können, entwickeln wir ein Verfahren zur Bewertung des Restlebensdauer- und Repowering-Potenzials der Anlagen, das auch ohne Betriebsunterbrechung durchgeführt werden kann. | Laufzeit: 10/2024 - 03/2027

Im Projekt »R2MEA« werden innovative Produktionsverfahren für die Herstellung der Kernkomponente von Brennstoffzellen, der Membran-Elektroden-Einheiten (MEA), erforscht. Dabei werden Laborprozesse und insbesondere industrielle Rolle-zu-Rolle-Prozesse betrachtet. »R2MEA« ist ein Teilvorhaben des Verbundprojekts »H2GO – Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion« von 19 Fraunhofer-Instituten zur Förderung des Hochlaufs der Brennstoffzellenproduktion für den Schwerlastverkehr in Deutschland.| Laufzeit: 05/2022 - 11/2025

Mehrfamiliengebäude sind in den USA und in Deutschland ein weitgehend ungenutztes Potenzial für Energieeinsparung und Netzdienlichkeit. Vor dem Hintergrund rasanter Elektrifizierung, des Wärmepumpenhochlaufs und steigenden Regulierungsdrucks entwickelt das Projekt »ABLM: Automated Building Load Modeling« physik-informierte neuronale Netze, die mit wenigen Eingangsdaten die Lastflexibilität zentraler Verbraucher (Heizung, Trinkwarmwasser, Kälte, E-Mobilität) präzise vorhersagen. Der hybride Ansatz überwindet Grenzen klassischer Simulations- und reiner KI-Modelle und ermöglicht skalierbares, robustes Demand-Side-Management. | Laufzeit: 06/2025 - 06/2027

Im Projekt untersuchen wir anhand eines Neubauquartiers in Harsefeld wie ein agentenbasiertes Quartiersenergiemanagementsystem (Quartiers EMS) dezentrale Anlagen der Bewohner*innen so steuern kann, dass sowohl die Wünsche der Bewohner*innen als auch Anforderungen aus dem umliegenden Energiesystem berücksichtigt werden. | Laufzeit: 12/2023 - 11/2026

Die Kommunale Wärmeplanung (KWP) ist der Grundstein zu einer erfolgreichen Wärmewende vor Ort, denn die Vielfalt der erneuerbaren Wärmequellen und lokalen Gebäudestrukturen erfordert individuelle Lösungen, angepasst an die jeweilige Kommune. Doch wie lässt sich die Summe der individuellen Lösungen langfristig mit dem Erreichen der nationaler Klimaziele in den unterschiedlichen Sektoren vereinbaren? Welche Wechselwirkungen treten dabei zwischen lokaler Planung, übergeordneter Infrastrukturplanung und den Entwicklungen an den Energiemärkten auf? Und wie lassen sich kommunale Wärmepläne automatisiert auswerten, um diese Fragen überhaupt erst beantworten zu können? Mit diesen Forschungsfragen beschäftigt sich das Verbundprojekt KOMpare, in dem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Öko-Instituts, des EWI und des Fraunhofer ISE sowie Mitarbeitende der Trianel und der digikoo beteiligt sind. | Laufzeit: 01/2025- 12/2027

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: 10/2024 - 08/2027

Im Projekt ADAPTeR werden digitale Methoden entwickelt, um Heizungsanlagen in Mehrfamilienhäusern energieeffizienter und zuverlässiger zu betreiben. Dazu werden Messdaten, Wartungsinformationen und technische Spezifikationen in einem digitalen Anlagendatenblatt zusammengeführt und mit innovativen Data-Fusion- und KI-Verfahren ausgewertet. Das Konsortium aus Green Fusion, B&O Service, HAW Hamburg und Fraunhofer ISE ermöglicht so zustandsbasierte und vorausschauende Wartung, reduziert Energieverbrauch, CO₂-Emissionen und Kosten und unterstützt Fachpersonal durch klare Entscheidungshilfen. | Laufzeit: 11/2025 - 10/2028

Im Projekt werden technisch, ökonomisch und architektonisch vorteilhafte Grund- oder Normallösungen für die Solarisierung der Gebäudehülle erarbeitet und digital bereitgestellt. Die Lösungen werden allen Interessierten zur Verfügung gestellt. | Laufzeit: 01/2023 - 12/2025

Im 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

Wie wirtschaftlich ist solarthermische Prozesswärme in Deutschland, welche Rolle spielen etwa die Investitionszuschüsse aus dem Förderprogramm EEW dabei und wie stellt sich die Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu fossiler Wärmegestehung dar? Diese Fragen standen im Zentrum unserer Studie zur Dekarbonisierung industrieller Wärme durch solarthermische Prozesswärme. Bewertet wurden verschiedene Kollektortechnologien, Temperaturbereiche und Standorte mittels dynamischer Simulationen und detaillierter Kostenmodelle. Die Ergebnisse zeigen, unter welchen Bedingungen Solarthermie bereits heute eine wettbewerbsfähige und klimafreundliche Alternative zur konventionellen Wärmeerzeugung sein kann. | Laufzeit: 07/2024 - 12/2024