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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.

ISC Konstanz und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE haben im Auftrag des VDMA eine Analyse der Marktsituation für PV-Fertigungsanlagen erstellt. Die Studie prognostiziert, dass die globalen jährlichen Investitionsausgaben (CAPEX-Volumen) für PV-Produktionsequipment von 16,6 Milliarden Dollar im Jahr 2025 auf 43,8 Milliarden Dollar im Jahr 2035 steigen wird. Daraus ergibt sich ein kumuliertes globales Marktvolumen von 250 bis 300 Milliarden Dollar in den nächsten zehn Jahren. Die Studie bietet einen umfassenden Überblick über die globale PV-Fertigung, technologische Trends sowie die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Maschinen- und Anlagenbaufirmen.

Für eine erfolgreiche Verkehrswende ist die Ladeinfrastruktur für den batteriebetriebenen Schwerlast- und Personenverkehr entscheidend. Hier geht der Trend zu höheren Ladeleistungen und somit auch höheren Ladeströmen und -spannungen. Das Verbundprojekt »HV-MELA-BAT« entwickelte deshalb die für das XXL-Laden notwendigen leistungselektronischen Umrichter sowie ein Kontaktsystem für hohe Ströme und Spannungen. Durch eine hohe Taktfrequenz erreicht der isolierende DC/DC-Wandler eine volumetrische Leistungsdichte von 9 kW/l bei gleichzeitig rekordverdächtiger Effizienz von 99,26 Prozent. Für die volle Ladeleistung auch am leistungsbegrenzten Netzanschlusspunkt wurde ein Pufferspeicher integriert.