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  • News #20 / 2024

    Optimal getrackte PV-Anlagen durch Deep Learning

    17. Juni 2024

    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.

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  • 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.

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  • Der Expertenrat für Klimafragen hat heute ein Sondergutachten zur Prüfung der zukünftigen Entwicklung der Treibhausgasemissionen in Deutschland vorgelegt. Danach sinken die Gesamtemissionen zwar bis 2030, das Ziel einer Senkung um mindestens 65 Prozent bis 2030 würde dennoch nicht erreicht.

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  • Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat als erstes europäisches Forschungsinstitut den Umstieg auf großflächige M10-Silizium-Wafer vollzogen. Eine TOPCon-Solarzelle erreichte auf Anhieb einen sehr guten Wirkungsgrad von 24,0 Prozent. Beim 20. Photovoltaik-Technologiebeiratstreffen des Fraunhofer ISE wurde dieses Ergebnis erstmals vorgestellt.

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  • Anlässlich des ersten Todestages von Chemiker und Stiftungsgründer Dr. Fritz Ruf verlieh die Fritz Hüttinger Stiftung gestern zum ersten Mal den Gerda Ruf-Preis und den Dr. Fritz Ruf-Preis für herausragende Abschlussarbeiten an der Technischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Für Ihre Masterarbeit zum Potenzial von Reinforcement Learning als Batteriesteuerungsstrategie für Unternehmen erhielt Anna Rothenhäusler den Gerda Ruf-Preis. Dr. Patrick Schygulla wurde mit dem Dr. Fritz Ruf-Preis für seine Doktorarbeit zu siliziumbasierten Mehrfachsolarzellen ausgezeichnet. Er schaffte es, den Wirkungsgrad dieser Solarzellen von 33,3 auf 36,1 Prozent zu erhöhen, der zurzeit höchste Wert dieser Technologie. Beide Preistragende forschen am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und der Universität Freiburg.

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  • In absehbarer Zeit werden vor allem Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb über Europas Straßen rollen. Inwiefern sich die Verbreitung von fahrzeugintegrierter Photovoltaik auf den Strombedarf einer elektrifizierten Fahrzeugflotte auswirken würde, untersucht seit Anfang 2023 ein Konsortium aus der niederländischen Organisation für angewandte Forschung TNO, dem deutschen Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sowie den Solartechnik-Ausrüstern für Fahrzeuge Sono Motors, Lightyear Layer und IM Efficiency. Die Generaldirektion Mobilität und Verkehr der Europäischen Kommission (GD MOVE) beauftragte das Projekt «SolarMoves», um den Einfluss von on-board erzeugtem Solarstrom auf den Bedarf an E-Ladeinfrastruktur in der Europäischen Union besser einschätzen zu können. Nun wurden im Rahmen des Projekts LKW-Flotten, die durch ganz Europa fahren, mit Sensoren ausgestattet, um die Stromertragsmodellierungen der Forschungsgruppe mit realen Daten zu validieren.

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  • Die Digitalisierung der Forschung eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für innovative, datenbasierte Angebote, gleichzeitig erfordert sie ein standardisiertes Datenmanagement. Im neuen Pilotprojekt »BatterieDigital_real« der Fraunhofer-Gesellschaft schaffen verschiedene Institute einen Forschungsdatenraum für die Batterieforschung. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE arbeitet für die Zusammenführung von Batterieentwicklung und Künstlicher Intelligenz mit der Universität Auckland zusammen.

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  • Wärmepumpen sind in unserem zunehmend auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesystem ein zentraler Baustein. Ihr Verbrauch ist planbar und die Wärme speicherbar – dadurch kann die Heizung flexibel auf die fluktuierende Energieerzeugung aus Sonne und Wind reagieren und somit den Betrieb des Stromnetzes unterstützen. Das ist das Ergebnis eines länderübergreifenden Forschungsprojektes der Internationalen Energieagentur (IEA). Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE war mit seinen Forschungsarbeiten zu Großwärmepumpen sowie zum Einsatz von Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern beteiligt.

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  • Ein Team aus der Abteilung Leistungselektronik und Netzintegration des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist am 3. Mai beim Zukunftspreis der Privaten Stiftung Ewald Marquardt für Wissenschaft und Technik, Kunst und Kultur mit dem 2.Platz ausgezeichnet worden. Michael Geiss, David Derix, Andreas Hensel, Jürgen Thoma und Dirk Kranzer erhielten die mit 7000 Euro dotierte Auszeichnung für die Entwicklung des weltweit ersten Mittelspannungs-Stringwechselrichters für die Photovoltaik.

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  • Eine galvanische Metallisierung von Solarzellen ist zum effizienten Stromabfluss bei hohen elektrischen Leistungen optimal geeignet. Der Prozess eröffnet damit neue Möglichkeiten für klassische Silizium-Solarzellen und insbesondere auch für Solarzellen in speziellen Anwendungen wie Laserleistungszellen, welche zur kabellosen Leistungsübertragung eingesetzt werden. Forscherinnen und Forschern des Fraunhofer ISE gelang es galvanische verstärkte Leiterbahnen auf solchen Laserleistungszellen abzuscheiden. Dies erfolgte direkt aus einer chemischen Lösung in eine Lackmaske. So wurden Kontaktfinger mit einer Höhe von 15 Mikrometern hergestellt, was in etwa dem 5-fachen der Höhe konventioneller Finger entspricht. Dadurch können höhere Ströme nahezu verlustfrei abgeleitet werden.

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