Laufende Forschungsprojekte

Durch das Technisches Monitoring (TMon) kann der Energieverbrauch von Gebäuden um bis zu 20 % gesenkt werden. Fachkräftemangel und manuelle Schritte bremsen jedoch die flächendeckende Umsetzung. Im FuE-Projekt »GraphEET« entwickeln das Fraunhofer ISE und die Hochschule Offenburg zusammen mit Industriepartnern einen datenbasierten TMon-Workflow. Ziel ist es, hybride KI-Verfahren für die Erkennung von Datenpunkten und Anlagentopologien zu entwickeln und die erkannten Objekte und Strukturen in digitalen Zwillingen als Knowledge Graphs abzubilden. Prüftemplates, Fehlerdiagnosen und mobile Messaufgaben sollen somit automatisiert angewendet werden können. | Laufzeit: 07/2025 - 06/2028

Das Projekt unterstützt ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der drei Fraunhofer Institute ISE, IBP und ISI den Projektträger Jülich in der Begleitforschung Energiewendebauen. In dieser gemeinsamen Arbeit werden verschiedene Schwerpunkte gesetzt: Zum einen werden Querauswertungen abgeschlossener und laufender Forschungsprojekte aus der Förderschiene Energiewendebauen angefertigt, welche die Ergebnisse aus den vielen Einzelprojekten zusammenführen und in den breiteren Kontext stellen sollen. Diese Querauswertungen erfolgen zu Themen rund um die Energiewende in den Gebieten Gebäuden und Quartieren, Sanierung, Wärmenetzausbau, Integration von erneuerbaren Energien und Weiteren. Die Querauswertungen liefern außerdem die Grundlage für die Identifikation neuer Forschungsthemen und Impulsen zur Weiterentwicklung des lernenden 8. Energieforschungsprogramms des BMWE. Zusätzlich wird das PTJ bei der Planung und Durchführung von Veranstaltungen unterstützt.. | Laufzeit: 09/2025 - 08/2029

Zur Unterstützung der Entwicklung von leistungsfähigen, serientauglichen und qualitativ hochwertigen Brennstoffzellenstapeln werden leistungsstarke Testumgebungen benötigt. Daher waren die Ziele von FullStackTS der Aufbau und die Validierung einer Testumgebung und Entwicklung eines diskriminierungsfreien Testangebots für die Brennstoffzellen-Industrie. Zum Projektabschluss steht ein Teststand von MS2 Engineering für Brennstoffzellenstapel bis 200 kW mit spezialisierter Messtechnik von SMART Testsolutions am Fraunhofer ISE für die Auftrags- und Verbundforschung zur Verfügung. | Laufzeit: 01/2022 - 07/2025

Das Projekt »INNOECOFOOD« adressiert den Farm2Fork-Ansatz zur lokalen Produktion und Vermarktung von nachhaltig erzeugten Lebensmitteln in Afrika. Diese Ziele werden durch den Aufbau und den Betrieb von sogenannten ECOHUBS und Living Labs gefördert. Dazu erfolgt eine Verbindung von innovativen Technologien in der nachhaltigen Aquakultur zur Produktion von Fisch und Spirulina und der Nutzung von umweltfreundlichen Praktiken in der Produktion von Insekten als Futter und Eiweißlieferanten in Kombination mit lokaler Innovation, Wissenstransfer und wirtschaftlicher Stärkung von Gemeinden in ganz Afrika. | Laufzeit: 01/2024 - 12/2026

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

Das Reallabor »TransUrban.NRW« zeigt an vier Demonstratoren, wie klassische Fernwärmegebiete in den Kohlerevieren NRWs zu CO2-armen Systemen transformiert werden können. ImProjektkonsortium, bestehend aus Energieversorgern, Wissenschaft und Quartiersentwicklern, wird die Konzeptionierung und der Betrieb sektorgekoppelter Energiesysteme dfünfter Generation erprobt. Energiesysteme der fünften Generation binden erneuerbare Energien und Abwärme ein, fördern Sektorenkopplung und ermöglichen die Einspeisung durch Prosumer. Für den Betrieb dieser Niedertemperatur-Netze werden neue Geschäftsmodelle entwickelt. | Laufzeit: 01/2020 - 04/2026

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

Die baden-württembergische Landesregierung hat sich zum Ziel gesetzt die Agri-Photovoltaik als flächeneffiziente Landnutzungsform fest zu etablieren und das Potenzial vor allem im Bereich der Sonderkulturen, wie dem Obstbau, gezielt zu fördern. In einer von den Ministerien Umwelt, Klima und Energiewirtschaft sowie Ernährung, Ländlichem Raum und Verbraucherschutz geförderten Machbarkeitsstudie wurde innerhalb des Projekts »Modellregion Agri-PV BaWü« die Umsetzung von elf Pilotanlagen hinsichtlich landwirtschaftlicher und technischer Aspekte geprüft. Nun sollen in einer ersten Umsetzungsphase fünf dieser Anlagen geplant, gebaut und beforscht werden mit dem Ziel Potenziale und Schwierigkeiten der Agri-PV zu identifizieren und die Entwicklung der neuen Technologie landesweit voranzutreiben. | Laufzeit: 01/2022 - 11/2024

Im Rahmen des Projekts LAENDLE wird ein wegweisendes, lösungsmittel- und PFAS-freies Verfahren zur Trockenbeschichtung für Elektroden von Natrium-Ionen-Batterien entwickelt, das den Herausforderungen der herkömmlichen Nassbeschichtung begegnet. Die IKA-Werke GmbH und das Fraunhofer ISE bringen ihre Expertise in der Maschinenbau- und Batterieforschung zusammen, um eine lokale Wertschöpfung in Baden-Württemberg zu fördern. Der Mehrwert für die Branche liegt in der Reduktion von Produktionskosten und Ressourcenverbrauch bei gleichzeitiger Verbesserung der Umweltverträglichkeit. | Laufzeit: 07/2025 - 06/2027

Nachhaltige und kosteneffiziente Photovoltaik-Technologie ist entscheidend für eine vollständig dekarbonisierte Energieerzeugung, den europäischen Green Deal und eine erfolgreiche Energiewende. Im Rahmen des Projekts STEWART arbeitet ein interdisziplinäres und internationales Team an der Entwicklung eines wissenschaftlich fundierten und umweltfreundlichen Konzepts für schwimmende Photovoltaikanlagen, das ökologische, ökonomische und regulatorische Aspekte integriert. Die Grundlage hierfür bildet das Monitoring und die Simulation der Anlagenleistung während des Betriebs sowie deren Wechselwirkungen mit dem Gewässer, einschließlich Lichtverfügbarkeit, Kühlung und Verschmutzung. Zudem werden die Auswirkungen möglicher Belastungen der PV-Module durch Vogelkot sowie geeignete Vermeidungsmaßnahmen untersucht. | Laufzeit: 12/2024 - 11/2027