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Matthieu Chaigneau, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, hat mit seinem Poster zu den Umweltwirkungen von Wärmepumpen mit dynamischen Emissionsfaktoren den Preis für das beste Poster beim Symposium »Zukunft Wärme« in Kloster Banz gewonnen.

In einem Verbundprojekt haben Forschende der King Abdullah University of Science and Technology KAUST und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE den Schritt der Rotationsbeschichtung bei der Produktion von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen erfolgreich ersetzt. Stattdessen kombinierten sie Aufdampfen und Blade-Coating-Beschichtung (Klingenbeschichtung) zum Abscheiden der Perowskit-Solarzellen auf Silizium-Bottom-Zellen. Mit diesem „Hybridverfahren“ produzierten sie Tandemsolarzellen mit Wirkungsgraden nahe der 28 Prozent. Ihr Ergebnis ebnet den Weg für eine industrielle Produktion dieser vielversprechenden neuen Zelltechnologie.

Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gemeinsam mit dem Unternehmen III/V-Reclaim gelungen, hochwertige Indiumphosphid-auf-Galliumarsenid-Substrate (InP-auf-GaAs-Wafer) mit einem Durchmesser von bis zu 150 mm herzustellen. Diese neuen Wafer können klassisches Indiumphosphid in einer Vielzahl von Anwendungen effektiv ersetzen und bieten einen skalierbaren Weg zu geringeren Kosten. Das Forschungsteam entwickelte ein Verfahren, um eine dünne Schicht aus hochqualitativem InP auf GaAs aufzubringen. Nach einer speziellen Oberflächenbehandlung werden diese Wafer für die Epitaxie breitgestellt, sodass Kunden direkt III-V-Strukturen aufwachsen und leistungsfähige Halbleiterbauelemente auf InP-Basis herstellen können.

Der Expertenrat für Klimafragen hat heute seinen Prüfbericht zur Berechnung der deutschen Treibhausgasemissionen für das Jahr 2024 und zu den Projektionsdaten 2025 veröffentlicht. Das Gremium unter Vorsitz von Prof. Hans-Martin Henning, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE stellte fest, dass bis 2030 das im Klimaschutzgesetz festgelegte Emissionsbudget knapp eingehalten wird. Ab 2030 werden die Ziele zur Emissionssenkung nicht mehr eingehalten, sodass das Ziel der Klimaneutralität 2045 nicht zu halten ist.

Laut aktuellen Zahlen spielen rund 53 Prozent der Deutschen zumindest gelegentlich Computer- und Videospiele, in der Altersgruppe der unter 29-Jährigen sogar über 91 Prozent. Könnte dieses Medium genutzt werden, um das Bewusstsein für Nachhaltigkeit zu erhöhen? Im Projekt » Serious Gaming – Potenziale für Wissensvermittlung und Bewusstseinswandel für mehr Nachhaltigkeit« entwickelte das Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Kooperation mit Quantumfrog und im Auftrag des Umweltbundesamtes das Spiel »Little Impacts«. Es kommt bei Kindern und Jugendlichen gut an: Ende 2024 erhielt es den Kindermedienpreis TOMMI Awardund aktuell ist es die » App des Monats Mai 2025« der Deutschen Akademie für Kinder- und Jugendliteratur e.V.

Ohne eine starke Reduzierung des Silberanteils kann der weltweite Bedarf an Photovoltaik für ein klimaneutrales Energiesystem nicht bedient werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben nun Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ) mit einem Silberbedarf von nur 1,4 Milligramm pro Watt Peak hergestellt. Das ist in etwa ein Zentel dessen, was aktuell in der industriellen Produktion Standard ist. Um das zu erreichen, ersetzten sie das Silber in der Metallisierungspaste für die Vorderseite der Solarzellen zum Teil und für die Rückseite komplett durch Kupfer. Ein optimierter Druckprozess sorgte zusätzlich für besonders feine Metallkontakte. Die Kupfer-metallisierten SHJ-Solarzellen erreichten einen höheren Wirkungsgrad als ihre Referenzzellen mit Silber-Kontakten.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE forscht seit über 20 Jahren an höchsteffizienten III-V-Mehrfachsolarzellen. Um die zukunftsträchtige Technologie weiterzuentwickeln und zum wirtschaftlichen Erfolg zu führen, erhält das Institut nun prominente Unterstützung: Die Werner Siemens-Stiftung wird das Projekt »Nachhaltige Energiewende durch höchsteffiziente Tandemphotovoltaik« bis 2032 mit 14 Millionen Euro fördern.

Am 3. April 2025 feierte Fraunhofer Chile mit einem Festakt den zehnten Jahrestag seines Center for Solar Energy Technologies (CSET). Das Forschungszentrum unterstützt die Entwicklung einer nachhaltigen Solarwirtschaft und die Energiewende in Chile. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hatte die Gründung des CSET initiiert und kooperiert seit dessen Bestehen eng mit den chilenischen Partnern in unterschiedlichen Forschungsfeldern.

Für sein Promotionsvorhaben zum Einsatz von Photovoltaik-Zellen zur gleichzeitigen Daten- und Energieübertragung erhält Richard Nacke ab April 2025 für drei Jahre ein Stipendium der Stiftung Nagelschneider. Der Strombedarf für die zukünftige 6G Netzwerkinfrastruktur wächst dramatisch an, wenn konventionelle Funktechnik eingesetzt wird. Hier könnte die drahtlose optische Übertragung von Informationen mit ihrem geringeren Energiebedarf große Vorteile bieten. Die gleichzeitige drahtlose Energieübertragung über die optische Verbindung bietet zusätzliche Funktionalität, Flexibilität und Unabhängigkeit von lokalen Stromnetzen. Richard Nacke arbeitet im Rahmen seiner Forschung an der Universität Freiburg, dem Fraunhofer ISE und in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge insbesondere an Design, Modellierung und Charakterisierung der III-V Photovoltaikzellen als optische Empfänger.

Der Gebäudesektor überschreitet regelmäßig die im Klimaschutzgesetz festgelegten Emissionsziele. Bislang mangelt es an einem Konsens, wie schnell und mit welchen bevorzugten Instrumenten die Wärmewende vorangetrieben werden soll. Das neue Impulspapier „Wärmewende jetzt – Impulse aus der Wissenschaft“ des Kopernikus-Projekts Ariadne formuliert jetzt eine klare Empfehlung an die neue Bundesregierung: einen schnellen Umstieg auf fossilfreie und effizientere Heizungen und die konsequente Sanierung von Gebäuden. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE war maßgeblich an der Erstellung des Berichts beteiligt.

Kann Photovoltaik auf wiedervernässten Moorböden die Flächennutzungskonkurrenz in Deutschland reduzieren und die Wiedervernässung für Landwirtschaftsbetriebe attraktiver machen? Diese Frage wollen Forschende der Universitäten Greifswald und Hohenheim zusammen mit dem Johann Heinrich von Thünen-Institut und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE beantworten. Im Projekt »MoorPower« soll die generelle Machbarkeit von Photovoltaikanlagen auf Moorböden bei gleichzeitiger Wiedervernässung untersucht werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt dafür sieben Millionen Euro für einen Zeitraum von dreieinhalb Jahren bereit.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Universität Auckland in Neuseeland haben einen Vertrag über die Zusammenarbeit in der KI-gestützten Datenanalyse abgeschlossen. Die beiden Forschungseinrichtungen wollen eine dauerhafte Kooperation aufbauen, die ihre komplementären Kompetenzen zusammenführt. Wichtige Anwendungsfelder sind dabei die Qualitätssicherung von Batteriezellen und die intelligente Batterieproduktion. Erste Austausche und die gemeinsame Betreuung von Studierenden sind bereits angelaufen.

Die kommunale Wärmeplanung steht aktuell auf der Tagesordnung vieler Kommunen. In den kommenden Jahren gilt es, die lokale Wärmeversorgung effizient, nachhaltig und zukunftssicher zu gestalten. Um die Chancen für eine zügige und erfolgreiche Transformation zu steigern, ist die breite Unterstützung von Bürgerinnen und Bürger sowie Unternehmen dafür entscheidend. Das Fraunhofer ISE hat im Auftrag des Umweltbundesamtes einen Wegweiser entwickelt, wie Kommunikations- und Beteiligungsprozesse für eine solche Unterstützung erfolgreich gestaltet werden können.

Im Zuge der Energiewende werden elektrische Erzeuger, Speicher und Verbraucher immer stärker miteinander verknüpft. Doch wie lassen sich solche integrierten Energiesysteme effizient planen und steuern, um Kosten bei Installation und Betrieb zu sparen? Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat dafür die Produktsuite NRGISE.ONE entwickelt, um die wirtschaftlich optimierte Integration von Speichersystemen in Versorgungsstrukturen sowohl »behind the meter« als auch »in front of the meter« zu ermöglichen. Auf der E-World energy & water (11.-13. Februar, Essen) präsentiert das Team des Fraunhofer ISE die Software am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Allianz Energie (Halle 5, Stand D126).

Der Expertenrat für Klimafragen (ERK) hat heute sein Zweijahresgutachten gemäß §12 Klimaschutzgesetz veröffentlicht. Das Gremium unter Leitung von Prof. Hans-Martin Henning, Institutsleiter des Fraunhofer ISE, untersucht darin die Entwicklung der Treibhausgasemissionen und bewertet die bisherigen Klimaschutzmaßnahmen. Demnach müsse Klimapolitik breiter gedacht und bessert koordiniert werden.

Die 5. Internationale Konferenz für Elektrolyse ICE 2025 findet vom 25. bis 29. August 2025 in Freiburg statt. Diese Veranstaltung ist eine wichtige Plattform für Expertinnen und Experten aus der Industrie und Forschung und Doktoranden, um sich über bahnbrechende Entwicklungen im Bereich der Wasserelektrolyse auszutauschen. Im Fokus steht deren Rolle als Technologie für die grüne Wasserstoffproduktion. Das Organisationskomitee hat einen Call for Papers veröffentlicht, der noch bis Ende Januar 2025 läuft.

Auf neuen Photovoltaik-Freiflächenanlagen werden überwiegend bifaziale PV-Module installiert, die auch auf der Rückseite Sonnenlicht einfangen. Für das Vermessen der Leistung dieser Module entstehen zusätzliche Anforderungen, welche im Messaufbau berücksichtigt werden müssen. Die Deutsche Akkreditierungsstelle DAkkS bestätigte dem Kalibrierlabor des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, CalLab PV Modules, nun eine Messunsicherheit von nur 1,4 Prozent für die Kalibrierung bifazialer Module. Auch ein aktueller Vergleich der Messergebnisse mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) zeigte: Die Abweichung der Messungen beträgt für die beiden Organisationen weniger als 0,15 Prozent bei bifazialen Modulen.

Dr. Jasna Jankovic, Associate Professorin am Institut für Material- und Ingenieurwissenschaften der University of Connecticut, ist von der Alexander von Humboldt-Stiftung mit dem Fraunhofer-Bessel-Forschungspreis ausgezeichnet worden. Für den Preis wurde sie vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE nominiert, an dem sie vom 1. Dezember an als Gastwissenschaftlerin arbeiten wird. Im Mittelpunkt der gemeinsamen Forschungsarbeit steht die Entwicklung fortschrittlicher Ex-situ-Charakterisierungsmethoden für hochmoderne, innovative Brennstoffzellen- und Elektrolyseur-Materialien.

Für seinen herausragenden wissenschaftlichen Vortrag im Bereich III-V Solarzellen erhielt Dr. Robin Lang den Best Oral Presentation Award auf der 35. International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-35) in Japan. Der Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE skizzierte darin eine detaillierte Verlustanalyse für die Herstellung einer III-V Mehrfachsolarzelle.

RWE, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) stellten heute das Forschungsprojekt »PV2Float« der Öffentlichkeit vor. Im Rahmen des Projekts werden drei verschiedene schwimmende Anlagensystemen mit jeweils circa 30 Kilowatt Leistung auf dem Mortkasee getestet. Dafür wird die Pilotanlage bis zu drei Jahre in Betrieb sein. Im Fokus sind die technische Weiterentwicklung der PV-Systeme, Erforschung der Akzeptanz bei Bürgerinnen und Bürgern sowie die Umweltverträglichkeit schwimmender PV. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK fördert das Forschungsvorhaben.