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  • Wärmepumpen und Ladesäulen sollen für den zuverlässigen Betrieb der Verteilnetze in kritischen Netzsituationen durch den Netzbetreiber gedimmt werden können. Die dafür vorgesehene Kommunikation läuft über den sogenannten Controllable Local System (CLS)-Kanal des Smart Meter Gateways. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte und vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE koordinierte Verbundprojekt »UtiliSpaces« erforscht die Herausforderungen bei der Umsetzung in der Praxis. Im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE werden Hardware und Software für die komplexe Anlagensteuerung erprobt.

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  • Für sein Promotionsvorhaben zur verbesserten Kantenpassivierung von Schindelsolarzellen erhält Alexander Göbel ein Stipendium der Stiftung Nagelschneider. Ziel seiner Forschung an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ist es, herauszufinden, wie genau an den Schnittkanten von Silizium-Solarzellen auftretende Leistungsverluste verhindert werden können.

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  • Mit Jahresbeginn ist das novellierte Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Kraft getreten, womit verbindliche Regelungen für den Einsatz erneuerbarer Energien beim Einbau neuer Heizungen getroffen wurden. Diese werden dazu führen, dass Wärmepumpen auch zunehmend in Bestandsgebäuden eingesetzt werden. Um die damit verbunden Herausforderungen besser zu verstehen und Lösungen zu entwickeln, forscht das Fraunhofer ISE seit Ende 2019 gemeinsam mit neun Wärmepumpenherstellen und zwei Energieversorgern im Projekt »WP-QS im Bestand«. Schwerpunkte neben Effizienz und Betriebsverhalten ist die Messung der Schallbelastung durch Außenluft-Wärmepumpen sowie Untersuchungen zu bivalenten Systemen und PV-Eigenstromnutzung. Inzwischen ist die finale einjährige Messperiode gestartet – im Bereich der Effizienz- und Schallmessung liegen erste Zwischenergebnisse vor.

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  • Batterien von Elektroautos und deren Ladestationen werden ein wichtiger Baustein der Energiewende: Sie können künftig die Aufgabe übernehmen, das Energiesystem kurz- und mittelfristig zu stabilisieren, indem sie Strom ins Netz zurückspeisen, wenn die Fahrzeuge nicht gebraucht werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE erforschen gemeinsam mit Konsortialpartnern im Projekt »BiFlex-Industrie - Bidirektionale Flexibilität durch Flottenkraftwerke in und um Unternehmen«, wie dieses bidirektionale Laden mit Fahrzeugflotten von Unternehmen technisch und wirtschaftlich umgesetzt werden kann.

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  • In Elektrofahrzeugen sind auf unseren Straßen Batteriespeicher mit einer Gesamtkapazität von etwa 50 Gigawattstunden unterwegs. Das ist fast das Fünffache der in Deutschland installierten stationären Batteriespeicher. Wie die Fahrzeugbatterie als Speicher für den eigenen Haushalthalt genutzt werden kann, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im Leitfaden »Bidirektionales Laden« untersucht. Dabei wurden verschiedene Haushaltstypen und Nutzungsmöglichkeiten betrachtet und miteinander verglichen. Das Forschungsteam untersuchte Eigenversorgungsquote und ökonomisches Potenzial sowie die technischen Anforderungen an das bidirektionale Laden. Die Studie wurde durch das Förderprogramm Sonnencent der Elektrizitätswerke Schönau ermöglicht.

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  • Bereits heute werden weltweit mehrere Millionen Siliziumwafer pro Tag für die Photovoltaikindustrie produziert, mit stark steigendem Bedarf. Gleichzeitig stellt die Branche ihre Produktion zunehmend auf größere Wafer-Formate um. Die Herstellung dieser Solarzellen mit einer Kantenlänge von bis zu 210 Millimetern bei mindestens gleichbleibender Qualität und Taktrate stellt Anlagenhersteller insbesondere für die Laserbearbeitung vor neue Herausforderungen. Damit dieser Prozessschritt zukünftig nicht zum Nadelöhr wird, entwickelte ein Forschungsteam am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesystem ISE mit Industriepartnern ein neues Anlagenkonzept. Es setzt auf die geschickte Kombination von „on-the-fly“ Prozessierung mit ultraschneller Scantechnologie, ultraschnellen Laserquellen, High-End Optiken und Sensorik. Nach der erfolgreichen Demonstration im Jahr 2022 mit einem effektiven Durchsatz von über 15.000 Wafern pro Stunde ist nun ein weiterer Prototyp am Fraunhofer ISE im Einsatz, der UV-Wellenlängen nutzt und besonders kleine Strukturen verspricht.

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  • Prof. Christopher Hebling, Direktor für Internationales am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, wurde in den Vorstand des Forums für Zukunftsenergien e.V. gewählt. In dieser Funktion wird er als Vertreter der Wissenschaft den Umbau der Energiewirtschaft hin zu einem integrierten, nachhaltigen Energiesystem begleiten.

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  • Gemeinsam mit Industriepartnern haben das Fraunhofer Centrum für Silizium Photovoltaik CSP und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im Projekt »CTS1000+« gängige PV-Module intensiv untersucht, um noch nicht genutzte Möglichkeiten der Ertragssteigerung aufzuspüren. Durch die Kombination vieler kleiner Verbesserungen bei Komponenten und im Herstellungsprozess konnte das Projektkonsortium so eine Ertragssteigerung im Bereich von drei Prozent für PV-Module erreichen. Mit der Einführung größerer und geteilter Solarzellen im PV-Modul konnte die Leistungsdichte um weitere drei Prozent gesteigert werden. Der Projektpartner und PV-Modulhersteller Heckert Solar hat das angepasste Moduldesign für seine Anfang 2023 in Betrieb genommene neue Fertigungsstätte in Langenwetzendorf übernommen.

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  • Konzentrierende Solarthermie-Anlage im Norden Chiles
    © Fraunhofer Chile, Frank Dinter

    Mehrere Fraunhofer-Institute und Einrichtungen, darunter das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, und weitere Partner arbeiten am Aufbau einer großskaligen Produktion von grünem Wasserstoff und seinen Folgeprodukten in Chile. Kern des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts ist es, die Herstellungspotenziale von Wasserstoff und flüssigen Kraftstoffen aus Solarenergie zu erforschen. Neben den technischen Fragen untersuchen die Projektpartner auch die wirtschaftlichen, logistischen und sozio-ökonomischen Aspekte. Dabei unterstützen sie außerdem die Installation einer Pilot-Produktionsstätte für die Produktion von klimaneutralem Methanol und Dimethylether in Chile.

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  • Dr. Oliver Höhn, Wissenschaftler an der Universität Freiburg und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE erhält einen Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrats (European Research Council ERC). Mit insgesamt zwei Millionen Euro sowie der Finanzierung einer Plasmaätzanlage für Halbleitermaterialien der chemischen Hauptgruppen III und V unterstützt der ERC den Wissenschaftler ab 2024 für fünf Jahre bei seiner Forschung an höchsteffizienten Solarzellen. Europaweit hatten sich 2.130 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der aktuellen Ausschreibungsrunde des ERC beworben.

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