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

Mit dem Projekt »PoWerD« wird der Ausbau von Power-to-Hydrogen (PtH2)-Anlagen, also Elektrolyseuren, vorangetrieben. Ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industrie stellt seit Mai 2025 einen frei zugänglichen Online-Atlas für potenziell geeignete Standortoptionen von Elektrolyseuren bereit. Damit unterstützen wir Unternehmen bei der Standortsuche für Elektrolyseure und geben Projektentwicklern für Wasserstoffanlagen ein einfaches Planungstool an die Hand. Laufzeit: 07/2022 - 03/2025

PV-Anlagen nach der EEG-Förderung: Eine neue Phase beginnt Mit dem Inkrafttreten des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 wurde in Deutschland der Grundstein für den Ausbau der Photovoltaik gelegt. Das Gesetz schuf attraktive Vergütungssätze für Solarstrom und löste damit eine erste große Welle von PV-Installationen aus. Auch in unserem Versorgungsgebiet – insbesondere in den Jahren 2004 bis 2008 – entstanden zahlreiche Anlagen, die durch die EEG-Vergütung wirtschaftlich betrieben werden konnten. Heute, rund 20 Jahre später, fallen die ersten dieser Anlagen aus der gesetzlichen Förderung. Für viele weitere Anlagenbetreiber nähert sich das Ende der EEG-Vergütung in den kommenden Jahren. Damit beginnt eine neue Phase für die Nutzung von Solarstrom – mit neuen Herausforderungen, aber auch mit neuen Chancen. | Laufzeit: 10/2024 - 03/2027

85 % des europäischen Gebäudebestands wurde vor 2001 gebaut und entspricht nicht den Niedrigenergiestandards. Um die notwendigen Klimaziele bis 2050 zu erreichen, muss Europa die Renovierungswelle beschleunigen! Für die Gebäudehülle werden im Projekt vier verschiedene Sanierungskonzepte am Beispiel von Demonstrationsgebäuden entwickelt, die auf die Bedürfnisse verschiedener Gebäudetypen, Klimazonen, sozialer Schichten und Nutzerpräferenzen abgestimmt sind. Sie können skaliert und an neue oder bestehende Gebäude in ganz Europa angepasst werden. Das Fraunhofer ISE beschäftigt sich hierbei mit der Integration von Lüftungsleitungen in die modularen, vorgehängten und hinterlüfteten Fassaden. Basierend auf den Erfahrungen aus der zunächst manuellen Planung in 3D-Gebäudemodellen wird anschließend eine Planungssoftware entwickelt, welche automatisiert die optimalen Routen für die Luftleitungen in der Dämmebene der Fassadenmodule ausgibt | Laufzeit: 10/2022 - 09/2026

Mit dem Markthochlauf der Elektromobilität wächst die Nachfrage nach Ladeinfrastrukturen rasant. Die junge Branche weist bereits jetzt mehr als 50 Anbieter auf und bietet mehrere hundert Wallbox-Lösungen an. Vorrangiges Ziel des Projekts »Wallbox-Inspektion« ist es, neue Verfahren zur Bewertung der Qualität von uni- und bidirektionalen Wallbox-Lösungen für private Elektrofahrzeuge zu entwickeln und als Industriestandard zu etablieren. Kern der Prüfverfahren ist ein Qualitätsvergleich inkl. der Bewertung von Effizienz und Regelgüte für smartes solares Laden und Rückspeisung (»Vehicle to Home« – V2H). Die vom Industriebeirat bereitgestellten Wallbox-Energiemanagement-Lösungen sowie zusätzlich am Markt erhältliche Produkte sollen unter identischen und realitätsnahen Betriebsbedingungen im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE getestet werden. | Laufzeit: 06/2023 - 05/2026

Elektrische Energiespeicher (EES) sind entscheidend für die Energiewende. Das Projekt BEST verfolgt das Ziel, ein innovatives Verfahren zur Herstellung von trockenprozessierten Batterieelektroden für Zink-Ionen-Batterien zu entwickeln. Dieses Verfahren zielt darauf ab, die Effizienz und Reproduzierbarkeit der Elektrodenproduktion erheblich zu steigern und zeitaufwendige Schritte zu eliminieren. Durch den Einsatz nachhaltiger PFAS-freier Binder in Kombination mit innovativen Technologien streben wir eine kosteneffiziente und umweltfreundliche Produktion an. | Laufzeit: 02/2025 - 12/2025

Um das übergeordnete Ziel einer Energieversorgung auf Basis von erneuerbaren Energien zu erreichen, soll im Projekt der Dialog zwischen den verschiedenen Regierungsebenen, auf nationaler, regionaler und lokaler Ebene gestärkt werden. Zudem sollen Strukturen geschaffen werden, welche den Ausbau von EE ermöglichen. Das Projekt soll beispielhaft aufzeigen, wie lokale Rahmenbedingungen und Projekte zur Erreichung der nationalen Beiträge zu den NDCs (Nationally Determined Contributions, Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen) und SDGs (Sustainable development goals, Ziele für nachhaltige Entwicklung) beitragen. | Laufzeit: 03/2020-03/2023

Projekt im Geschäftsfeld: Photovoltaik, Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeiche; Thema: Photovoltaische Module und Kraftwerke, Batteriesystemtechnik; Arbeitsgebiet: Integrierte Photovoltaik; Laufzeit: 10/2022 - 04/2026

Im Rahmen des EPISODE Projekts werden in einer innovativen europäischen Wertschöpfungskette Batteriezellen und Batteriespeicher auf Basis von Natrium-Ionen-Zellen entwickelt, die als zukunftsweisende Alternative zu herkömmlichen Li-Ionen-Batteriespeichern dienen. Diese neuartigen Speicher zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte sowie eine bemerkenswerte Langlebigkeit aus. Dank ihrer sehr hohen Energieeffizienz, der intrinsischen Sicherheit und der hervorragenden Recyclebarkeit stellen sie ein besonders nachhaltiges Produkt dar. Am Ende des Projekts wird die Leistungsfähigkeit dieser Technologie mit einem 6,2 kWh Batteriespeicher im Dauerbetrieb eindrucksvoll demonstriert | Laufzeit: 12/2024 - 05/2028

Aktuell werden mehr als die Hälfte der deutschen Haushalte mit Gas- und Ölkesselheizungen beheizt. Neben einer dramatischen Abhängigkeit von fossilen Energieträgern bedeutet dies einen Anteil von über 50% des Energieverbrauchs der gesamten Wärmeversorgung. Durch ihre Effizienz verhalten sich elektrische Wärmepumpen (WP) deutlich klimafreundlicher und können, wenn mit Strom aus regenerativen Energiequellen betrieben, maßgeblich zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung und zur Abkehr von fossiler Energie beitragen. Zusätzlich wird die Nutzung umweltfreundlicher Kältemittel wie z.B. Propan (R290) oder Butan (R600) zunehmend gesetzlich forciert. Durch die hohe Entzündlichkeit dieser Kältemittel rückt eine dauerhafte, technische Dichtheit ins Zentrum aktueller WP-Entwicklungen. | Laufzeit: 08/2023 - 07/2027