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In Anbetracht von Klimakrise und steigenden Gas- und Strompreisen stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Energieversorgungssysteme umzubauen. Es ist nicht einfach, dafür geeignete, effiziente Herangehensweisen und Werkzeuge auszuwählen. Um hier Abhilfe zu schaffen, plant das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE das Projekt »Decarb Industry Toolbox«. Ziel ist, die Informations- und Toolbasis für einen einfachen Einstieg in eine systematische Dekarbonisierung zu schaffen. Interessierte Unternehmen können sich jetzt schon einbringen.

Dr.-Ing. Yam Siwakoti von der University of Technology Sydney hält sich derzeit als Preisträger des Fraunhofer-Bessel-Forschungspreises der Humboldt-Stiftung am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE auf. Er wird sechs Monate als Gastforscher am Institut verbringen und gemeinsam mit Fraunhofer-Forschenden an Leistungselektronik-Projekten arbeiten.

Für eine erfolgreiche Verkehrswende spielt die Ladeinfrastruktur für den batteriebetriebenen Schwerlast- und Personenverkehr eine entscheidende Rolle. Damit steigen die erforderlichen Ladeleistungen und somit auch die Batterie- und Ladespannungen. Das Verbundprojekt »HV-MELA-BAT« unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE will daher die notwendigen leistungselektronischen Umrichter sowie ein Kontaktsystem für hohe Ströme und Spannungen entwickeln. Für volle Ladeleistung auch bei leistungsbegrenzten Netzanschlusspunkten soll ein Pufferspeicher sorgen. Projektpartner sind die Motion Control & Power Electronics GmbH, STS Spezial-Transformatoren Stockach GmbH, Mercedes-Benz Energy GmbH und das Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und weitere Partner im Projekt »PoWerD« erstellen einen Potenzial-Atlas, der geeignete Standorte für Power-to-Hydrogen (PtH2)-Anlagen in Deutschland ab 2024 darstellt und bewertet. Der Potenzialatlas wird frei zugänglich im Internet veröffentlicht werden und soll den Ausbau der Elektrolysetechnologie beschleunigen.

Die Duisburger PCC-Konzerngesellschaft PCC Thorion GmbH und ihre Forschungspartner, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen, haben ein Forschungsprojekt zur Leistungssteigerung von Lithium-Ionen-Batterien gestartet. Für das Vorhaben werden EU-Fördermittel in Höhe von 3,5 Mio. Euro eingesetzt. Ziel ist es, die Produktion des von der PCC Thorion und dem Fraunhofer ISE entwickelten innovativen Silicium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoffs als Anodenmaterial und dafür geeigneter Silicium-Nanopartikel auf industriellen Maßstab hochzuskalieren.

An den vier Standorten Land Bremen, Freiburg, Region Hannover und Metropolregion Rhein-Neckar wurde bis Mitte 2022 ein Modellprojekt zur Unterstützung von Sanierungen in Wohnungseigentümergemeinschaften (WEG) umgesetzt. Hier schlummert viel Potenzial: etwa ein Viertel der Wohnungen in Deutschland liegt in Wohnungseigentümergemeinschaften – und diese haben mit 0,7 Prozent eine unterdurchschnittliche Sanierungsquote. Jetzt wurde das Projekt »WEG der Zukunft« vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE evaluiert: Die Informations- und Beratungsangebote des Projekts wurden umfassend und mit nahezu durchweg positiver Resonanz angenommen – umfangreiche Sanierungen werden aber noch aufgeschoben. Wie lässt sich das erklären?

Bis zu 6 Prozent des Energieverbrauchs von Haushalten können kurz- und mittelfristig durch Verhaltensänderungen gesenkt werden und so helfen, die Energiekrise abzufedern. Motivierend sind vor allem monetäre Anreize, aber auch Informationskampagnen, Selbstverpflichtungen oder Spiele. Das zeigt eine neue Analyse, für die Ariadne-Forschende des Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change, des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Instituts für Klimaschutz, Energie und Mobilität mehr als 100 Studien aus über 25 Ländern ausgewertet haben. Das Papier diskutiert aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse, analysiert den rechtlichen Rahmen sowie den Stand der Implementierung in Deutschland und zeigt entsprechende Regulierungsoptionen auf.

Zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses schreibt die Stiftung Energie & Klimaschutz seit 2011 jedes Jahr den Ideen-Wettbewerb »Energie und Umwelt – meine Idee für morgen« aus. Er wendet sich an Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler, die sich im Rahmen ihrer Promotion mit Energiewende und Klimaschutz beschäftigen. Beim Symposium »Energie-Campus« der Stiftung konnten sich mit Malte Semmel und Oussama Er-Raji gleich zwei Doktoranden des ISE über Auszeichnungen durch die Jury freuen.

Im deutschen Wärmemarkt gibt es regionale und strukturelle Unterschiede: die Vielfalt der Gebäude und der gewerblichen und industriellen Struktur und die lokalen Energieinfrastrukturen entscheiden, welche Technologien den kostenoptimalen Versorgungsmix bereitstellen können. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und das Fraunhofer-Institut für Energiesysteme Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE haben nun im Auftrag des Nationalen Wasserstoffrats (NWR) verschiedene Dekarbonisierungspfade für den Wärmemarkt analysiert und bewertet. Ausgehend von vier realen Versorgungsgebieten schließt die Studie mit ihrem Bottom-up-Ansatz eine Forschungslücke. Sie zeigt Optionen für die effiziente Dekarbonisierung des Wärmesektors und Erkenntnisse für die kommunale Wärmeplanung auf.

Das Horizon Europe Projekt »Dispatchable concentrated Solar-to-X energy solution for high penetration of renewable energy (SOLARX)« ist am 1. November 2022 gestartet. Hauptziel des dreijährigen Projekts mit einem Gesamtbudget von 3 Millionen Euro ist es, im Labormaßstab die technische, wirtschaftliche und soziale Relevanz der effizienten synergetischen Erzeugung von Wärme, Strom und Wasserstoff aus Sonnenenergie in einer einzigen Anlage zu demonstrieren. Das Konsortium besteht aus Unternehmen, Technologiezentren, Industriepartnern und Universitäten: HyGear (Niederlande), Acciona Industrial (Spanien), EMD International (Dänemark), Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE (Deutschland), Danmarks Tekniske Universitet (Dänemark), Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes de la Université de Sherbrooke (CNRS, Frankreich/Kanada) und accelopment Schweiz AG (Schweiz).