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.
Über 40 Prozent der Endenergie entfallen auf den Gebäudesektor. Hierfür betrachten wir alle Lebenszyklen der Gebäude, um den Energiebedarf zu senken und sie mit erneuerbaren Energien zu versorgen. Damit verbundene Zukunftsfragen lösen wir durch systemische Integration, digitale Methoden und Technologieentwicklung in den Bereichen Gebäudehülle, Wärme- und Kälteversorgung und Energiespeicher.
In diesem Geschäftsfeld bieten wir FuE-Leistungen zur Erzeugung, Wandlung sowie thermochemischen Weiterprozessierung von Wasserstoff. Für Batteriematerialien, -zellen, -module und -systeme bieten wir FuE-Leistungen basierend auf gängigen und zukünftigen Technologien an.
In sonnenreichen Regionen liefern solarthermische Kraftwerke (Concentrated Solar Power, CSP) schon heute bedarfsgerecht erneuerbaren Strom durch den Einsatz großer thermischer Speicher. Gemeinsam mit unseren Partnern forschen wir an Materialien, Komponenten, Kollektoren und Systemen, um die Effizienz weiter zu erhöhen und Herstellungskosten weiter zu senken. Auch der kosteneffiziente und ressourcenschonende Betrieb der Anlagen ist Gegenstand aktueller Arbeiten. Thermische Speicher bieten auch in industriellen Prozessen große Chancen, Prozesse effizienter und Energieflüsse flexibler zu gestalten. Neben konkreten Speicherlösungen und Energieeffizienzmaßnahmen arbeiten wir an der Einbindung solarer Prozesswärme in die Wärmeversorgung industrieller Prozesse.
Im Geschäftsfeld »Leistungselektronik, Netze und Intelligente Systeme« befassen wir uns überwiegend mit Forschungsthemen aus dem Bereich Elektrizität. Wir arbeiten daran, das Zusammenspiel zwischen der effizienten Gewinnung erneuerbarer Energien, der sicheren Versorgung der Verbraucher, der Energiespeicherung und dem stabilen Stromnetzbetrieb zu optimieren. Darüber hinaus stellt die Sektorenkopplung – z. B. dem Verkehrs- oder Gebäudesektor – einen weiteren, wichtigen Schwerpunkt unserer Aktivitäten dar.
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE