News 2024

Die Energiewende kann nur mit Hilfe der smarten und effizienten Nutzung von Ressourcen gelingen. Großes Potenzial liegt dabei im Bereich von Bauen und Wohnen, z.B. durch ein cleveres Energiemanagement ganzer Quartiere. Hier setzt das Projekt »Energiewendedienlicher Quartiersbetrieb durch gemeinschaftliche Flexibilitätskoordination« (EnQuaFlex) an, das von der hochschule21 als Konsortialführer, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, der RWTH Aachen (Institut for Energy Efficient Buildings and Outdoor Climate) und der Synavision GmbH gestartet wurde.

Mieter, Vermieterinnen und das Klima würden gleichermaßen von einem bundesweiten verpflichtenden Solarstandard für Dächer profitieren. Das zeigt eine am Dienstag vorgestellte Studie, die von den Umweltorganisationen BUND, DUH, Germanwatch, NABU, WWF und dem Umweltdachverband Deutscher Naturschutzring DNR beauftragt wurde. Darin hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ökonomische Vorteile der Einführung eines bundesweiten Solarstandards für Bewohner von Mehrfamilienhäusern untersucht.

Vertreter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE (Deutschland), des National Renewable Energy Laboratory NREL (USA), des National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST (Japan) sowie weitere führende Solarforschungsinstitute und internationale Industrievertreter trafen sich vom 6. bis 8. Juni im kalifornischen Asilomar zum 4. Terawatt-Workshop der Global Alliance of Solar Energy Research Institutes (GA-SERI). Die Diskussionen konzentrierten sich auf die Fortschritte in der Photovoltaik (PV), aber auch auf die gemeinsamen Herausforderungen bei der Erreichung von Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft im schnell wachsenden Multi-Terawatt-PV-Markt. Etwa 70 Teilnehmende aus 14 Ländern nahmen an der Veranstaltung teil.

Das digitale Agrarlandschaftslabor »digi.farming.lab« ist eine virtuelle Plattform auf der Grundlage des weltweit erfolgreichen Computerspiels Landwirtschaftssimulator 22. Entwickelt vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. und der Technischen Universität Dresden ermöglicht es, neue technische Konzepte aus der Industrie und innovative Anbausysteme aus der Forschung zu erproben und vermitteln. Im Projekt »SynAgri-PV« erweitertet sie die virtuelle Welt nun mit fachlichem Input durch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Elysium Solar GmbH um vier Agri-Photovoltaik Anlagentypen. Das Projektkonsortium stellt den Agri-PV-Demonstrator seit Juni auf Veranstaltungen zur Verfügung.

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.

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.

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.

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.

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.

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.