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Die Herstellung von Wasserstofftechnologien eröffnet Ostdeutschland erhebliche Chancen für Wertschöpfung, industrielle Entwicklung und Beschäftigung. Eine neue Studie der Initiative für Wasserstoff in Ostdeutschland (IWO), erstellt vom WifOR Institute und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, zeigt: Im Jahr 2045 kann die Produktion von Elektrolyseuren und ihren Vorprodukten jährlich bis zu 2,2 Milliarden Euro Bruttowertschöpfung in Ostdeutschland erzeugen.

Seit 1986 vermisst das Kalibrierlabor des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE Solarzellen, seit 1991 auch PV-Module. In den vierzig Jahren seines Bestehens kalibrierte es die Leistung tausender Solarzellen und -module unterschiedlichster Technologietypen. Für 152 davon durfte das »CalLab« bisher bestätigen, dass es sich um Rekorde handelt. Bei 66 Rekorden handelte es sich um PV-Module, insbesondere Silizium-Module, bei 86 Rekorden um Solarzellen. Der erste Rekord war ein 1992 vermessenes Mini-Silizium-Solarmodul mit 16,4 Prozent Wirkungsgrad, eingereicht durch die Deutsche Aerospace Aktiengesellschaft mit Bayer-Siliziumwafern. Der neuste, durch das CalLab vermessene Rekord bestätigte einem Modul von AZUR SPACE, temicon und Fraunhofer ISE mit 34,4 Prozent Wirkungsgrad das aktuell effizienteste Solarmodul der Welt zu sein.

Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE den Aufbau von Elektroden in Batterien so verändert, dass die Batteriezellen 10 bis 15 Prozent mehr Energie bei gleichem Gewicht speichern können. Das gelang ihnen, indem sie die Beschichtungsdicke der Batterieelektroden – beispielsweise von Lithium-Ionen-Batterien – um mehr als das Dreifache erhöhten, wodurch sich gleichzeitig die Anzahl der Stromableiter in der Batteriezelle reduziert. Die neue Elektroden-Architektur setzte das Forschungsteam in industrienah gefertigten Lithium-Ionen Pouch-Zellen um. Des Weiteren übertrugen sie das Konzept erfolgreich auf Zink-Ionen- und Natrium-Ionen-Batteriezellen.

Bei hohen Entladeströmen bleibt die Temperatur im Inneren einer Lithium-Ionen-Zelle messtechnisch meist unzugänglich, üblich sind Messungen am Zellgehäuse. Dabei ist die bei der Entladung entstehende Wärme ausschlaggebend für Sicherheit sowie Lebensdauer und somit auch für die Auslegung des Batteriemanagements. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit der Hilti AG ein minimalinvasives Verfahren entwickelt, mit dem Thermoelemente nachträglich im Elektrodenkern kommerzieller Pouchzellen angebracht werden. Die Ergebnisse sind im Journal of The Electrochemical Society frei zugänglich (Open Access) veröffentlicht.

Lithium ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken, gleichzeitig belastet seine Gewinnung die Umwelt und lokale Lebensgrundlagen. Das deutsch-chilenische Forschungsprojekt »PaNaBat« setzt hier an: eine gemeinsame Netzwerkplattform soll die Zusammenarbeit in Forschung, Ausbildung, Technologietransfer und industrieller Kooperation in den Bereichen nachhaltige Batterierohstoffe, Lithiumgewinnung und Batterierecycling stärken. Das Fraunhofer ISE bringt seine umfangreiche Labor- und Forschungsinfrastruktur für die Entwicklung von Batteriematerialien und Zelltechnologien ein.