Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Wasserstoffspeicher, Solaranlage und Windkraftanlage.
Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Thema: Elektrolyse und Power-to-Gas, Nachhaltige Syntheseprodukte; Laufzeit: 04/2021 - 09/2025
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Herstellungsprozess von katalysatorbeschichteten Membranen (Catalyst Coated Membrane, CCM) mit skalierter Fläche (600 cm2) mittels Siebdruckverfahren.
Das Projekt »HyFaB3« entwickelt Referenzprozessen für die Produktion katalysatorbeschichteter Membranen (CCM) zur Optimierung von Elektrolyse- und Brennstoffzellentechnologien. Ziel ist die Skalierung der Zellfläche, Reduzierung des Edelmetallgehalts und Erhöhung der Durchsatzraten zur Unterstützung des Markthochlaufs von CCMs. | Laufzeit: 01/2024 - 07/2026
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Vollautomatisierter Teststand am Fraunhofer ISE zur Charakterisierung von PEM-Elektrolysestacks. Im hier abgebildeten Teststand können Leistungen bis 15 kW, Betriebsdrücke bis zu 50 bar(ü) und Temperaturen bis 85 °C erreicht werden.
»CleanHyPro« ist ein von der Europäischen Union gefördertes Projekt, das innovative Elektrolysematerialien und -komponenten für eine nachhaltige und effiziente Wasserstoffproduktion entwickelt. Der Fokus des Fraunhofer ISE im Projekt liegt auf der in situ Charakterisierung dieser Materialien und Komponenten. | Laufzeit: 10/2023 - 09/2027
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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
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Segmentierte Along the Channel Testzelle zur ortsaufgelösten Untersuchung von Massentransportphänomen im Bereich PEM Elektrolyse.
Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien; Thema: PEM-Elektrolyse; Arbeitsgebiet: Elektrolyse und Power-to-Gas; Laufzeit: 04/2021 - 12/2025
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Blockschaltbild des modularen Gleichstromsystems zur dezentralen Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien.
Im Projekt »mDC2H2« haben wir ein modulares, effizientes Gleichstromsystem zur Integration von PEM-Elektrolyseuren für die dezentrale Wasserstofferzeugung entwickelt. Schwerpunkt war die Entwicklung eines hocheffizienten DC/DC-Wandlers für die Spannungsanpassung zwischen DC-Bus und Elektrolyseur. Durch den Einsatz einer verlustarmen resonanten Schaltungstopologie und modernster SiC-Halbleiter konnten wir die Systemkosten wesentlich reduzieren. | Laufzeit: 11/2022 - 10/2024
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Wertschöpfungskette im Innovations-Szenario: Wasserstoff und CO2 werden genutzt, um nachhaltige Kraftstoffe herzustellen.
Im Projekt »E-Fuels fürs LÄND« werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie drei Szenarien zur Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe für Flugzeuge und Fahrzeuge unter Berücksichtigung einer maximalen Wertschöpfung in Baden-Württemberg, belastbarer Geschäftsmodelle sowie eines schnellen Markthochlaufs detailliert untersucht. | Laufzeit: 12/2024 - 11/2025
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Das Leitprojekt H2Giga bringt Elektrolyseure zur Wasserstoff-Herstellung in die Serienfertigung.
Ziel des im Wasserstoff-Leitprojekt H2Giga eingegliederten Projekts »PEP.IN« ist es, Proton Exchange Membrane (PEM)-Elektrolyseure in großen Stückzahlen wettbewerbsfähig herzustellen. Dafür entwickeln die Partner Produktionstechnologien und -verfahren, die in dieser Form bislang noch nicht am Markt existieren. Die Weiterentwicklungen und Kostenreduktionen im Rahmen von »PEP.IN« erstrecken sich über alle Wertschöpfungsstufen in der Herstellung eines Elektrolyse-Zellstapels. | Laufzeit: 05/2021 - 09/2025
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Chemiefabrik bei Nacht mit Gebäuden, Rohrleitungen und Beleuchtung.
Die chemische Industrie in Deutschland ist eine der energieintensivsten Branchen und steht vor der Herausforderung, ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Durch die Integration von Hochtemperatur-Wärmepumpen in chemische Prozesse kann die Energieeffizienz verbessert und der CO2-Ausstoß gesenkt werden. Die Partner Evonik Operations GmbH und Fraunhofer ISE arbeiten gemeinsam an der Entwicklung innovativer Lösungen, um den CO2-Ausstoß zu reduzieren und die Energieefizienz der Industrie zu verbessern. | Laufzeit: 09/2024 - 08/2028
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Die Herstellung von Asphalt für den Straßenbau ist energieintensiv und bietet ein großes Potenzial zur Einsparung fossiler Brennstoffe und Reduktion von Emissionen.
Im Projekt »DekarAsphalt« untersucht das Fraunhofer ISE die Dekarbonisierung der Prozesswärmebereitstellung in der Asphaltproduktion. Hierbei wird die Integration von Wärmepumpen, Speichern in Form von Wärme- und Batteriespeichern sowie Wasserstoff analysiert, um den Einsatz fossiler Brennstoffe zu ersetzen oder zu reduzieren und die fluktuierende Stromerzeugung erneuerbarer Energien auszugleichen. Ziel ist es, CO₂-Emissionen und Energiekosten deutlich zu senken und gleichzeitig eine praxistaugliche Roadmap für klimaneutrale Asphaltmischanlagen zu entwickeln. | Laufzeit: 03/2025 - 09/2025
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