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Angeschoben durch den Inflation Reduction Act (IRA) entstehen aktuell in den USA eine Vielzahl von Photovoltaik-Fertigungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE unterstützt einige von ihnen bei der Technologieauswahl, dem Produktdesign und dem Fabriklayout sowie während des Fabrikhochlaufs. Dabei setzen die Hersteller auf die Produktionstechnologien von hocheffizienten Heterojunction- und insbesondere TOPCon-Solarzellen. Auch geschindelte PV-Module für integrierte PV-Produkte sowie Weltraumanwendungen sind hoch im Kurs. Auf der RE+ vom 9. bis 12. September in Anaheim, Kalifornien, geben Wissenschaftler des Fraunhofer ISE einen Überblick über die Vor- und Nachteile aktueller PV-Technologien und ihrer Herstellungsverfahren.

Ein Projektkonsortium aus Fraunhofer ISE, PCC Thorion GmbH und der Glatt Ingenieurtechnik GmbH hat eine Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz über 2,6 Millionen Euro für ein Projekt zur Leistungssteigerung von Stromspeichern erhalten. Ziel des Gemeinschaftsprojekts StrOboBatt ist die Entwicklung neuer Materialien, die sowohl die Energiedichte als auch die Umweltverträglichkeit von Lithium-Ionen-Batterien verbessern. Im Mittelpunkt stehen struktur- und oberflächenoptimierte Siliziumanoden und Hochenergie-Kathoden für Lithium-Ionen-Batterien für stationäre Energiespeicherlösungen zur Speicherung von Solar- und Windstrom.

Wie können indische Städte durch erneuerbare Energien und moderne Energiesystemtechnik dekarbonisiert werden? Welche Erfahrungen aus Europa lassen sich eventuell übertragen? Daran forscht Mrinal Madas von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH aus Neu-Delhi aktuell als Gastwissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Der Betriebswirtschaftler und Ingenieur ist Träger eines Bundeskanzler-Stipendiums der Alexander von Humboldt-Stiftung für angehende Führungskräfte aus Indien.

Thekla Walker, Ministerin für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg und Carsten Gabbert, Regierungspräsident des Regierungsbezirks Freiburg, haben heute das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE besucht. Sie informierten sich über Technologietrends für die Energiewende und tauschten sich mit der Institutsleitung über den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland aus.

Die Energiewende kann nur mit Hilfe der smarten und effizienten Nutzung von Ressourcen gelingen. Großes Potenzial liegt dabei im Bereich von Bauen und Wohnen, z.B. durch ein cleveres Energiemanagement ganzer Quartiere. Hier setzt das Projekt »Energiewendedienlicher Quartiersbetrieb durch gemeinschaftliche Flexibilitätskoordination« (EnQuaFlex) an, das von der hochschule21 als Konsortialführer, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, der RWTH Aachen (Institut for Energy Efficient Buildings and Outdoor Climate) und der Synavision GmbH gestartet wurde.

Mieter, Vermieterinnen und das Klima würden gleichermaßen von einem bundesweiten verpflichtenden Solarstandard für Dächer profitieren. Das zeigt eine am Dienstag vorgestellte Studie, die von den Umweltorganisationen BUND, DUH, Germanwatch, NABU, WWF und dem Umweltdachverband Deutscher Naturschutzring DNR beauftragt wurde. Darin hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ökonomische Vorteile der Einführung eines bundesweiten Solarstandards für Bewohner von Mehrfamilienhäusern untersucht.

Vertreter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE (Deutschland), des National Renewable Energy Laboratory NREL (USA), des National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST (Japan) sowie weitere führende Solarforschungsinstitute und internationale Industrievertreter trafen sich vom 6. bis 8. Juni im kalifornischen Asilomar zum 4. Terawatt-Workshop der Global Alliance of Solar Energy Research Institutes (GA-SERI). Die Diskussionen konzentrierten sich auf die Fortschritte in der Photovoltaik (PV), aber auch auf die gemeinsamen Herausforderungen bei der Erreichung von Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft im schnell wachsenden Multi-Terawatt-PV-Markt. Etwa 70 Teilnehmende aus 14 Ländern nahmen an der Veranstaltung teil.

Das digitale Agrarlandschaftslabor »digi.farming.lab« ist eine virtuelle Plattform auf der Grundlage des weltweit erfolgreichen Computerspiels Landwirtschaftssimulator 22. Entwickelt vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. und der Technischen Universität Dresden ermöglicht es, neue technische Konzepte aus der Industrie und innovative Anbausysteme aus der Forschung zu erproben und vermitteln. Im Projekt »SynAgri-PV« erweitertet sie die virtuelle Welt nun mit fachlichem Input durch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Elysium Solar GmbH um vier Agri-Photovoltaik Anlagentypen. Das Projektkonsortium stellt den Agri-PV-Demonstrator seit Juni auf Veranstaltungen zur Verfügung.

Nachführende Photovoltaik-Anlagen mit Trackern führen zu einem Ertragsgewinn von 20 bis 30 Prozent im Vergleich zu fest montierten PV-Freiflächenanlagen. Zusätzlich könnten sie weitere Kriterien in ihrer Ausrichtung berücksichtigen, beispielweise den Lichtbedarf bestimmter Pflanzensorten unter Agri- und Biodiversitäts-Photovoltaik oder die Höhe der Einspeisevergütung zu bestimmten Uhrzeiten. Die Zimmermann PV-Tracker GmbH, ein Teil der Zimmermann PV-Steel Group, und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE optimieren im Forschungsprojekt »DeepTrack« diese Tracking-Algorithmen mit einem digitalen Zwilling, der durch Deep Learning optimierte Steuerungsansätze berechnet. Lernen kann er unter anderem durch Daten seines »echten« Zwillings, gebaut durch Zimmermann PV-Tracker im Outdoor Performance Lab - dem Testfeld des Fraunhofer ISE in Merdingen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin, der Rena Technologies GmbH, des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben zum ersten Mal ein umfassendes Modell der Wasserflüsse in einer 5 Gigawatt Solarzellen-Fabrik erstellt. Auf dieser Grundlage prüften sie die Einführung zweier unterschiedlicher Strategien zur zirkulären Wassernutzung. Das Ergebnis: Wassereinsparungen von bis zu 79 Prozent und eine Abwasserreduzierung von bis zu 84 Prozent wären mit heutigen Produktionstechnologien technisch bereits möglich. Dies ermöglicht den Bau von neuen Solarzellen-Fabriken auch an Standorten mit weniger Wasserverfügbarkeit. Die Studie ist in der neusten Ausgabe der Solar Energy frei zugänglich.