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Der Hochlauf der strombasierten Wasserstoffwirtschaft eröffnet Ostdeutschland vielfältige Chancen für Wertschöpfung und Arbeitsmarkt. Um diese Potenziale gezielt zu analysieren und sichtbar zu machen, hat die Initiative für Wasserstoff in Ostdeutschland (IWO) e.V. gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem WifOR Institute eine umfassende Studie gestartet. Sie untersucht die Wertschöpfungs- und Arbeitsmarktpotenziale der Wasserstoffwirtschaft in den neuen Bundesländern.

Ob für den Aufbau einer Fertigung oder im Rahmen einer technologischen Weiterentwicklung – NEXUS GreenTech, das neue Spin-Off des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, begleitet Hersteller von Wafern, Solarzellen und PV-Modulen in Fragen rund um die Produkt-Entwicklung und Fabrikplanung. Die Gründer Dr. Jochen Rentsch, Dr. Sebastian Nold und Dr. Nico Wöhrle forschten zuvor über viele Jahre an PV-Technologien, dazugehörigen Produktionsprozessen sowie Qualitätssicherung und waren zuletzt alle drei Teil der Stabstelle PV-Technologie Transfer am Fraunhofer ISE. Sitz der Ende März gegründeten GmbH ist Freiburg im Breisgau.

Um die in Deutschland angestrebte Treibhausgasneutralität bis 2045 zu erreichen, reicht die reine Emissionsminderung nicht aus. Erforderlich ist zusätzlich eine aktive Entnahme von CO₂ aus der Atmosphäre durch sogenannte Negative Emissionstechnologien (Negative Emission Technologies, NETs). Eine neue Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE analysiert die Rolle von NET für das Erreichen der Klimaziele. Entscheidende Faktoren sind demnach ein breiter Mix aus verschiedenen NET-Technologien sowie eine integrierte Strategie für das Energiesystem, den NET-Hochlauf und eine nachhaltige Biomassenutzung nötig. Im Jahr 2045 entnehmen die NETs zwischen 39 und 51 Millionen Tonnen schwer vermeidbarer CO₂- Emissionen.

Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gelang es, den Silberverbrauch von TOPCon-Solarzellen auf 1,1 Milligramm pro Watt Peak zu reduzierten. Aktuell haben TOPCon-Solarzellen im Schnitt einen Silberbedarf von 10 bis 12 Milligramm pro Watt Peak. Dafür erprobten sie ein auf Galvanik basierendes Inline-Metallisierungsverfahren auf Pilotanlagen, die von der RENA Technologies GmbH entwickelt wurden. Durch die Kombination von ultrakurzer UV-Laserstrukturierung mit der elektrochemischen Abscheidung von Nickel, Kupfer und Silber fertigte das Forschungsteam TOPCon-Solarzellen der Wafergröße M10 mit einem Wirkungsgrad von 24 Prozent. TOPCon-Solarzellen haben im Vergleich zu PERC-Solarzellen einen erhöhten Silberverbrauch. Solarzellenhersteller stehen deshalb unter besonderem Kostendruck, diesen zu senken.

Bei der Stahlherstellung entstehen große Mengen sogenannter »Hüttengase«, die reich an Wasserstoff und Kohlenoxiden sind. Im Projekt Carbon2Chem® erforschen Partner aus Industrie und Forschung die stoffliche Nutzung dieser Gase. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE demonstrierte in einer Miniplant über einen Zeitraum von mehr als 5.000 Stunden die Umwandlung der gereinigten Abgase eines Stahlwerks zu Methanol. Die Modellierung des Prozesses in einem digitalen Zwilling der Anlage half den Forschenden, den Prozess zu optimieren und die Produktivität deutlich zu erhöhen. Die aufgebaute Simulationsplattform kann nun auch für andere Anwendungen wie die Herstellung von Flugkraftstoffen (Jet Fuels) genutzt werden.