Laufende Forschungsprojekte

Die PEM-Elektrolyse zur Wasserstofferzeugung aus Erneuerbaren Energien sowie die PEM- Brennstoffzelle als elektrisches Antriebsaggregat für den Schwerlastverkehr, für (Reise-) Busse, Züge, Schiffe und sogar Flugzeuge sind entscheidende Technologien für die Klimawende in Deutschland, Europa und der Welt. Im Forschungsprojekt »TIRAMISU« erforscht das Fraunhofer ISE auf einer einzigartigen Rolle-zu-Rolle-Forschungsplattform industrienahe Produktionsprozesse zur Herstellung von Membranelektrodeneinheiten (MEAs) für die PEM-Wasserelektrolyse sowie für die Brennstoffzelle. Im Fokus stehen die Zusammenhänge der Prozessführung, die im Hinblick auf die erzeugten Mikrostrukturen und die daraus resultierenden Leistungs- und Alterungseigenschaften betrachtet werden soll. Damit wird die zentrale Frage adressiert, wie die Prozessparameter einer industriellen Serienfertigung die Qualität der MEA beeinflussen. | Laufzeit: 08/2026 - 07/2029

Das Projekt WESPE-SHK schafft eine Plattform, die gemeinsam mit dem Handwerk den Einbau- und Auftragsabwicklungsprozess bei der Umrüstung von fossiler Wärmeerzeugung zu Wärmepumpen-basierten Systemen erleichtert. Ziel ist eine deutliche Reduktion der Umrüstungsszeit, damit das Ausbauziel auf über 500.000 Wärmepumpen pro Jahr erreicht werden kann - trotz Fachkräftemangel im Sanitär-Heizungs-Klima-(SHK)-Handwerk als Schlüsselpartner für die Umsetzung der Energiewende im Gebäudesektor. | Laufzeit: 10/2023 - 09/2026

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

Im Forschungsprojekt »SAMBA« entwickeln wir zusammen mit Industriepartnern ein zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Qualitätskontrolle von Batterie-Pouchzellen auf Basis der Scanning Acoustic Microscopy (SAM). Ziel ist der Aufbau und die wissenschaftliche Validierung eines Demonstrators, der stichprobenartig schnelle Inspektionen von Zellen ermöglicht und die Auswertung der Messdaten durch eine KI-gestützte Routine automatisiert. | Laufzeit: 01/2023 - 12/2026

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

»PaNaBat« vernetzt und intensiviert den Austausch zwischen Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen in Deutschland und Chile über eine Vernetzungsplattform mit Fokus auf Batterierohstoffe und Batterierecycling. Die Branche benötigt sichere, nachhaltige Lieferketten und effiziente Kreislaufsysteme – insbesondere für Lithium. Das Projekt richtet Koordinierungsstellen in beiden Ländern ein und plant sowie initiiert bilaterale Projekte. | Laufzeit: 02/2026 - 01/2029

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

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

Projekt im Geschäftsfeld: Wasserstofftechnologien und Elektrische Energiespeicher; Thema: Thermochemische Prozesse​; Laufzeit: 12/2022 - 11/2028

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