Laufende Forschungsprojekte

Im Projekt PV-GreenHHouse untersuchen das Fraunhofer ISE, die Hochschule Geisenheim University (HGU), die Hochscule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) und das Zentrum für Betriebswirtschaft im Gartenbau e. V. (ZBG) gemeinsam mit dem Praxisbetrieb Knobi Blumen in Hamburg, wie sich verschiedene PV-Technologien in bestehende Gewächshäuser integrieren lassen. Das Projekt adressiert zentrale Herausforderungen des urbanen Gartenbaus in Hamburg, insbesondere steigende Energiekosten, Klimaanpassung und die Notwendigkeit zur Dekarbonisierung. Ziel ist es, praxistaugliche Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz zu entwickeln und die Wettbewerbsfähigkeit der Branche nachhaltig zu stärken. | Laufzeit: 01/2026 - 09/2029

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

Source Energy und das Fraunhofer ISE haben ein neues Konzept für zuverlässige Solarstromerzeugung im Weltraum entwickelt. Durch die Kombination von Silizium-Solarzellen mit einer innovativen Schindel-Matrix-Verbindungstechnik konnten sie Solarmodule konstruieren, die Mikrometeoriteneinschlägen und extremen Temperaturschwankungen standhalten und auch nach sieben Jahren im Orbit noch 76 % ihrer ursprünglichen Leistung liefern. Das eröffnet neue Möglichkeiten für kostengünstige LEO-Satellitenmissionen (Low Earth Orbit). | Laufzeit: 11/2023 - 09/2026

Am Fraunhofer ISE arbeiten wir gemeinsam mit unseren Partnern daran, gebäudeintegrierte Photovoltaiklösungen in der EU und der Schweiz zu verbessern. Im Zentrum steht unsere Matrix-Shingling-Pilotanlage im Module-TEC (Link) des Fraunhofer ISE. Mithilfe der Anlage stellen wir Prototypen für die gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) her. Unser Angebot richtet sich an Unternehmen, die die Effizienz, Verschattungsresilienz und Ästhetik ihrer Produkte verbessern wollen. | Laufzeit: 11/2023 - 10/2026

Im Projekt Shirkan 2.0 wird die Matrix-Schindeltechnologie durch gezielte Weiterentwicklung und konsequente Kostensenkung endgültig wettbewerbsfähig. Dafür werden ein neuartiger, durchsatzstarker Matrix-Schindelstringer, eine Anlage für die automatisierte Querverschaltung, ein Produktkonfigurator für die effiziente Konzeption von Matrix-Schindelmodulen, die Anwendung von anisotrop leitfähigen Klebstoffen, das Schindeln von hocheffizienten HJT-Solarzellen sowie in ihrer Größe und Formgebung variable, vollkommen bleifreie Matrix-Schindelmodule für die Photovoltaik der Zukunft entwickelt. Das Ziel ist es, mit der Matrix-Schindeltechnologie, eine weltweit einzigartige PV-Modulinnovation, deren Maschinentechnologie und Anwendungsintelligenz aus Deutschland stammt, als innovatives Marktsegment für die deutsche Photovoltaik-Industrie nachhaltig zu sichern. | Laufzeit: 08/2023 - 07/2026

Der überwiegende Anteil des Gebäudebestands in Deutschland ist energetisch sanierungsbedürftig – die jährliche Sanierungsrate beträgt dabei weniger als 1 %. Um die klimapolitischen Ziele im Baubereich dennoch zu erreichen, sind eine energetische Sanierungsrate von deutlich über 2% pro Jahr und eine schnelle Umstellung auf erneuerbare Energieträger im Gebäudebetrieb erforderlich. Zudem sind erhebliche Effizienzsteigerungen in der Fertigung notwendig. Das Fraunhofer Leitprojekt »Bau-DNS« zielt darauf ab, die Produktivität im Bauwesen, insbesondere in der Gebäudesanierung, deutlich zu steigern und gleichzeitig die Voraussetzungen für Kostensenkungen zu schaffen. Verfolgt werden drei parallel verlaufende Prozessstränge, die stark voneinander abhängig sind und daher gleichzeitig optimiert werden müssen: die durchgängige Datennutzung, die Gestaltung nachhaltiger Prozesse sowie die systemische Fertigung von Bauteilen. | Laufzeit: 01/2023 - 12/2026

Mit dem Projekt »GLADIR« sollen Hemmnisse für R-Strategien bei Bestandsgläsern im Bauwesen mittels digitaler Technologien verringert oder beseitigt werden. Einerseits fördert es die Ressourcenschonung durch die Entwicklung von nachhaltigen und zirkulären Fenster- und Fassadenlösungen und die Wiederverwendung von Altglasscheiben. Andrerseits soll das Projekt Rohstoffeinsparungen erschließen, indem Altglas in Form von qualitativ hochwertigen Glasscherben in höherem Maße in die Floatglas-Produktion zurückgeführt wird. | Laufzeit: 06/2026 - 05/2029

Projekt im Geschäftsfeld: Energieeffiziente Gebäude, Thema: Wärmepumpen, Laufzeit: 01/2023 - 12/2025

In bestehenden Mehrfamilienhäusern stellen die komplexe Technik, heterogene Datenlage und der Mangel an standardisierten Lösungen eine Hürde für die Wärmewende mit Wärmepumpen dar. Im Projekt entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit den Projektpartnern und unter Einbezug der Erfahrungen verschiedener SHK-Betriebe einen Anlagenkonfigurator für die Umrüstung von Mehrfamilienhäusern. Er erfasst Gebäude und Kundenwünsche, schlägt passende Umrüstungsvarianten vor und unterstützt so Beratung, Planung und Angebotserstellung. Dadurch soll der Umstieg von fossilen Heizungen auf Wärmepumpen deutlich erleichtert werden. | Laufzeit: 01/2026 - 12/2027

Im Verbundprojekt »batterFLY« arbeiten fünf Forschungseinrichtungen zusammen mit Expert*innen aus der Luftfahrtbranche an innovativen Batteriekonzepten. Sie haben sich die Entwicklung einer Batteriezelle zum Ziel gesetzt, die die hohen Anforderungen an Lebensdauer, Energie- und Leistungsdichte sowie Sicherheit im Luftfahrtbereich, erfüllt und die, die Bestrebung hin zu nachhaltigem Fliegen stärkt. Hierbei übernimmt das Fraunhofer ISE die Aufgabe der Sicherheitsbewertung, führt Abuse-Tests durch und liefert den Projektpartnern Erkenntnisse zur Einhaltung der strengen Sicherheitsvorgaben. | Laufzeit: 01/2026 - 12/2029