Das Fraunhofer ISE betreibt anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung für zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien. Dazu ist das Institut thematisch breit aufgestellt und verfolgt einen ganzheitlichen, systemischen Ansatz. So können maximale Synergieeffekte zwischen den fünf Geschäftsfeldern erzielt werden:
Die Photovoltaik-Technologie ist eine zentrale Säule für die Transformation unseres Energiesystems hin zu erneuerbaren und nachhaltigen Quellen. Analysen und Modelle des Fraunhofer ISE zeigen eindeutig, dass die Energiewende ohne das enorme Potenzial der Photovoltaik nicht realisierbar ist. Daher ist die technologische Weiterentwicklung der Photovoltaik unerlässlich.
Für die Umstellung der Energiesysteme im Wärmebereich ist Solarwärme neben der Energieeffizienz ein zentraler Baustein. Wie diese Rolle in verschiedenen Volkswirtschaften und Klimazonen ausgefüllt wird, hängt auch an der Kostenentwicklung in Produktion und Vertrieb. Forschung und Entwicklung können ihren Anteil dazu beitragen, indem kostengünstigere Materialien, Produktionsverfahren und optimierte Gesamtsysteme entwickelt werden.
Über 40 % des Endenergiebedarfs in den meisten industrialisierten Ländern entfallen auf den Gebäudesektor. Dem Gebäudesektor kommt insofern eine zentrale Rolle bei der Erreichung von Klimaschutzzielen zu. Es gilt den Energiebedarf von Gebäuden zu reduzieren und den verbleibenden Bedarf möglichst vollständig mit erneuerbaren Energien zu decken.
Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien steigt der Anteil des aus fluktuierenden Quellen stammenden Stroms. Durch Wasserelektrolyse kann Wasserstoff mit regenerativ erzeugtem Strom hergestellt werden. Er lässt sich dann als Sekundärenergieträger intersektoral in verschiedenen Anwendungen bedarfsgerecht einsetzen, sei es in einer nachhaltigen Mobilität auf Basis von Brennstoffzellenfahrzeugen, in der chemischen Industrie als Ausgangsstoff oder aber zur Nutzung in der Energiewirtschaft.
Die Energiesystemtechnik, die sich mit der Optimierung des Zusammenspiels von Erzeugern und Verbrauchern, deren Steuerung und Regelung sowie dem Management von Energieverteilung und -speicherung befasst, gehört zu den wichtigsten Arbeitsfeldern der Energiewende. Die Bandbreite der Themen erstreckt sich von der Energiesystemanalyse über die Optimierung von Energiesystemen bis zur Entwicklung von Batteriesystemen, leistungselektronischen Komponenten oder IKT-Lösungen.
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE