Laufende Forschungsprojekte

Konzentrierende Solarkollektoren sind eine Schlüsseltechnologie für die Wärmewende. Untersuchungen zeigen, dass sie auch in Deutschland als kosteneffizienter Ersatz von fossilen Brennstoffen einen erheblichen Beitrag zur Wärmeversorgung leisten können. Sie liefern hohe Erträge bei Temperaturen auch weit über 100°C (Abbildung 1). Mit den konzentrierenden Solartechnologien eröffnet sich eine tragfähige Säule zur regenerativen Wärmeversorgung in Deutschland. Das Projekt ProSolNetz leistet einen Beitrag, um das Wissen um die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der konzentrierenden Solarthermie, auch in Kombination mit anderen erneuerbare Energietechnologien, zu verbreiten. Kommunal- und Anlagenplanern werden Werkzeuge zur Verfügung gestellt, die eine zügige Markteinführung ermöglichen. | Laufzeit: 05/2024 - 04/2027

Für das Erreichen der Klimaschutzziele wird die in Deutschland installierte wechselrichterbasierte Leistung in den nächsten Jahren massiv ansteigen. Einen signifikanten Anteil an der Erzeugung wird dabei aus Photovoltaik-Anlagen stammen, deren Leistung von heute 60 auf bis zu 650 Gigawatt im Jahr 2045 anwachsen werden. Aus diesem Grund müssen in Zukunft zunehmend auch die PV-Wechselrichter die Netzstabilität sicherstellen. In diesem Zusammenhang entwickelt ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnerinnen und -partnern im Projekt »StABIL« einen neuartigen spannungseinprägenden PV-Stromrichter. Ziel ist die Sicherstellung der Netzstabilität bei gleichzeitig hoher Lebensdauer der Geräte. | Laufzeit: 01/2023 - 06/2026

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

Welche Wertschöpfungs- und Arbeitsmarktpotenziale bietet die Wasserstoffwirtschaft für Ostdeutschland? Diese Frage beantwortet eine neue Studie der Initiative für Wasserstoff in Ostdeutschland (IWO). Gemeinsam mit dem WifOR Institut und dem Fraunhofer ISE werden bis 2045 die wirtschaftlichen Chancen entlang der Elektrolyse-Wertschöpfungskette szenarienbasiert analysiert – von der Komponentenfertigung bis zum Arbeitsmarkt. Die Ergebnisse liefern eine evidenzbasierte Grundlage für Industrie-, Struktur- und Fachkräftepolitik in der Region. | Laufzeit: 03/2026 - 08/2026

Das Projekt »SHIFT« ist eine unserer vielen spannenden Initiativen, die wir in Zusammenarbeit mit internationalen Forschungseinrichtungen, darunter das Fraunhofer CSET in Chile, durchführen. Wir evaluieren bestehende biogene CO₂-Quellen in Chile für die Produktion von kohlenstoffarmen Molekülen, wobei wir uns auf sektorengekoppelte Systeme für Wärme, Industrie, Kraftstoffe und Verkehr konzentrieren. Das Projekt entwickelt innovative Produktionswege mit verschiedenen Prozessschritten, darunter die Synthesegasproduktion und die nachgelagerte Synthese, und bewertet deren techno-ökonomisches Potenzial, um die Produktionskosten zu senken und die Effizienz entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu verbessern. | Laufzeit: 08/2025 - 12/2025

Projekt im Geschäftsfeld: Energieeffiziente Gebäude; Thema: Wärmepumpen; Laufzeit: 06/2023 - 05/2026

Mit FAiL wird ein Labor Demonstrator-System geschaffen, das kritische Defekte in großformatigen Zellen sichtbar macht, deren Entstehungsmechanismus in Echtzeit aufzeichnet und gleichzeitig die Aussortierung von einwandfreien Zellen minimiert. Ziel ist eine signifikante Reduktion von Ausschuss, eine verbesserte ökologische Bilanz und ein datenbasierter Qualitätsstandard für die europäische Batteriezellfertigung. | Laufzeit: 01/2025 - 12/2027

Das Projekt »Power-to-X Colombia 2.0« vertieft die Analyse der im Vorgängerprojekt Power-to-X Colombia identifizierten Potenziale für die Produktion und Nutzung nachhaltiger Energieträger in Kolumbien. Diese werden zudem mit einem Fokus auf innovative Hybrid-Konzepte erweitert. Hierfür werden technische Konzepte für hybride First-Mover-Projekte entwickelt, die Biomasse-Reststoffe mit Power-to-X-Technologien kombinieren. Dies senkt die Herstellungskosten und ermöglicht eine effizientere Nutzung von Ressourcen. Unter der Leitung des Fraunhofer ISE und mit Unterstützung von Partnern wie Asociación Nacional de Empresarios de Colombia (ANDI) und dem Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) fördert das Projekt den Aufbau regionaler Wasserstoff-Hubs, erschließt Exportmöglichkeiten und treibt die grüne Transformation voran. | Laufzeit: 09/2025 - 05/2026

Der wachsende Markt für galvanisch metallisierte (Plating) Solarzellen benötigt innovative Technologie im Bereich der Laserstrukturierung – eine höhere Auflösung für kleinere Leiterbahnen, ein großes Bearbeitungsfeld für wachsende Waferformate und eine schnellere Strahlablenkung für kürzere Prozesszeiten. In »Miracle« kommen das Fraunhofer ISE und fünf Industriepartner zusammen, um gemeinsam neue Anlagenkonzepte zu erarbeiten und aufzubauen, die die Laserstrukturierung fürs Plating wirtschaftlicher und konkurrenzfähiger macht und somit eine hohe Silberersparnis in der Solarzellenproduktion ermöglicht. | Laufzeit: 02/2023 - 01/2026

Seit über 10 Jahren entwickeln wir laserbasierte Fügeprozesse für dünne Aluminiumfolien zur Metallisierung und Verschaltung von Solarzellen. Unser "FoilMet-Interconnect" Verfahren bietet eine umweltfreundliche, ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zum Löten von Kupferdrähten. Im Projekt Liebesbrief arbeiten wir eng mit Industriepartnern zusammen, um diese Technologie zur Marktreife zu bringen. Wir konzipieren und erproben eine industrielle Pilotanlage, entwickeln eine Qualifizierung der Fügestellen und stellen 10.000 Spezial-Module her, die in Dachziegel integriert werden, um die Verschaltungstechnologie umfangreich zu testen. Laufzeit: 05/2023 - 04/2026