News 2020

Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen wirken in ästhetischer Hinsicht an Gebäuden oft wie Fremdkörper. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat deshalb Beschichtungsverfahren entwickelt, mit denen Solarmodule mit einer homogenen farbigen Oberfläche bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad hergestellt werden können. Das Prinzip wurde dem Flügel des Morpho-Schmetterlings entlehnt. Die Module werden auf der digitalen Messe BAU vorgestellt (13.-15. Januar 2021).

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben die Jahresauswertung zur Stromerzeugung in Deutschland im Jahr 2020 vorgelegt. Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung, d.h. dem Strommix, der tatsächlich aus der Steckdose kommt, liegt demnach erstmals bei mehr als 50 Prozent: er hat sich von 46 Prozent auf 50,5 Prozent erhöht. Die Windkraft war mit einem Anteil von 27 Prozent an der Stromerzeugung wieder die wichtigste Energiequelle. Solar- und Windenergie übertrafen mit 183 TWh erstmals die Summe aller fossilen Energiequellen (178 TWh).

Eine Gruppe um Dr. Markus Glatthaar, Abteilungsleiter Vorentwicklung Höchsteffiziente Siliciumsolarzellen, Fraunhofer ISE, wird eines von drei besten Teams beim »Science4Life Energy Cup« der Gründerinitiative »Science4Life«. Die Gründungsidee der Freiburger Wissenschaftler setzt auf Ressourcenverfügbarkeit: die üblicherweise aus Silber bestehenden Kontakte auf Solarzellen werden durch Kupferkontakte ersetzt. Das spart Kosten und ist nachhaltiger. Science4Life e.V. ist eine unabhängige Gründerinitiative, die Beratung, Betreuung und Weiterbildung von Gründerteams oder jungen Unternehmern aus den Branchen Life Sciences, Chemie und Energie kostenfrei anbietet. Initiatoren der Non-Profit-Organisation sind die Hessische Landesregierung und das Gesundheitsunternehmen Sanofi.

Künstliche Intelligenz (KI) und Industrie 4.0 spielen auch zunehmend eine Rolle in der Photovoltaik-Fertigung. In dem Forschungsprojekt »Selbstlernende Photovoltaik-Fabrik« (SelFab), arbeiten fünf Forschungsinstitute aus Baden-Württemberg zusammen mit der Industrie seit knapp zwei Jahren an intelligenten Produktionsanlagen für die Solarfabrik der Zukunft. Ziel des Vorhabens ist, Grundlagen einer selbstlernenden Fabrik für den Anlagen- und Maschinenbau zu entwickeln. Die Erschließung ungenutzter Potenziale durch die KI könnte auch die Ansiedlung von Photovoltaik-Fabriken in Deutschland und Europa wieder attraktiv machen. Die bisherigen Erfolge lassen erwarten, dass die Ziele bis zum Projektende im Juli 2021 erreicht werden können.

Im Rahmen einer Neuausrichtung, die der Positionierung des Themas Wasserstoff in Deutschland und Europa besser gerecht werden soll, hat der Deutsche Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband Anfang Dezember umfangreiche strukturelle Änderungen beschlossen. Auf einer außerordentlichen Mitgliederversammlung wurde ein 12-köpfiges ehrenamtliches Präsidium gewählt, das dem hauptamtlichen Vorstand vorsteht. Prof. Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer ISE, wurde in das Präsidium und in der konstituierenden Sitzung zu einem der Vizepräsidenten, für das Thema Forschung, gewählt.

Nach der jüngsten Entwicklung der EU-Energiepolitik, die einen massiven Einsatz von Wärmepumpen in Europa in den kommenden Jahren fordert, hat die European Heat Pump Association (EHPA) einen neuen erweiterten Vorstand ernannt, der die Branche von 2020 bis 2022 vertreten wird. Dr. Marek Miara, Business Developer Heat Pumps am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, ist neu im Vorstand. Er bringt sowohl einen wissenschaftlichen Hintergrund in der Entwicklung und Bewertung von Wärmepumpen als auch Erfahrung in der Verbandsarbeit mit in die Position.

Für eine gelungene Energiewende muss Deutschland bis 2050 auch im Gebäudesektor Klimaneutralität erreichen, wobei ein Schwerpunkt die energetische Sanierung des Gebäudebestands sein wird. Großes Einsparpotenzial schlummert in den 120.000 Schulgebäuden, die zu 75 Prozent vor der ersten Wärmeschutzverordnung errichtet wurden und häufig einen sehr schlechten Effizienzstandard sowie ineffiziente Heizungen aufweisen. Im Verbundprojekt »ISWK-Innovatives Strom- und Wärmekonzept im 'Zweitälerland'«- unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE wird eine Quartierslösung für Gutach im Breisgau entwickelt. Im Mittelpunkt des Leuchtturmprojekts stehen eine Schule und eine Destillerie.

Die indische Energy And Environment Foundation organisiert vom 15. bis 16. Dezember sowohl den 4t. World Water Summit 2020 als auch den 11. World Renewable Energy Technology Congress als virtuelle Veranstaltungen. Zeitgleich mit der Konferenz werden die jährlichen »Energy And Environment Foundation Excellence Awards« an herausragende Persönlichkeiten aus dem Umwelt- und Energiesektor verliehen, um die Professionalität und das Engagement der Preisträger in den Bereichen Wasser und erneuerbare Energien zu würdigen. Dr. Matthias Vetter, Abteilungsleiter Elektrische Energiespeicher am Fraunhofer ISE, erhielt in diesem Jahr den Preis in der Kategorie »Renewable Energy Sector«.

Im Forschungsprojekt »LamA-connect« werden Lösungen für das eichrechtskonforme Abrechnen und sichere Steuern von Ladevorgängen von Elektrofahrzeugen mithilfe von Smart Meter Gateways entwickelt. Eines der drei Testfelder ist neben »Arbeitgeber« und »Unternehmen« das »Wohngebiet«. Nun geht das Projekt in die nächste Phase: In einem virtuellen Kick-Off Workshop informierten das Fraunhofer ISE und die bnNETZE die 17 ausgewählten Teilnehmer des in Freiburg angesiedelten Feldtests über Details und beantworteten ihre Fragen.

Die Nutzung von Wasserstoff zählt zu den Schlüsselelementen einer gelungenen Energiewende, kann er doch als chemischer Speicher in den Sektoren Verkehr, Industrie, Wärme und Strom eingesetzt werden. Wird Wasserstoff zudem lokal erzeugt und verbraucht, verringert dies den Transportaufwand und schafft Wertschöpfung vor Ort. Im Projekt »HyDrive-OWL- Wasserstoffkonzept für die Region Ostwestfalen-Lippe« erstellt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ein Feinkonzept für den Aufbau einer regionalen Wasserstoffinfrastruktur.