Presseinformationen

Ob für den Aufbau einer Fertigung oder im Rahmen einer technologischen Weiterentwicklung – NEXUS GreenTech, das neue Spin-Off des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, begleitet Hersteller von Wafern, Solarzellen und PV-Modulen in Fragen rund um die Produkt-Entwicklung und Fabrikplanung. Die Gründer Dr. Jochen Rentsch, Dr. Sebastian Nold und Dr. Nico Wöhrle forschten zuvor über viele Jahre an PV-Technologien, dazugehörigen Produktionsprozessen sowie Qualitätssicherung und waren zuletzt alle drei Teil der Stabstelle PV-Technologie Transfer am Fraunhofer ISE. Sitz der Ende März gegründeten GmbH ist Freiburg im Breisgau.

Bei der Stahlherstellung entstehen große Mengen sogenannter »Hüttengase«, die reich an Wasserstoff und Kohlenoxiden sind. Im Projekt Carbon2Chem® erforschen Partner aus Industrie und Forschung die stoffliche Nutzung dieser Gase. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE demonstrierte in einer Miniplant über einen Zeitraum von mehr als 5.000 Stunden die Umwandlung der gereinigten Abgase eines Stahlwerks zu Methanol. Die Modellierung des Prozesses in einem digitalen Zwilling der Anlage half den Forschenden, den Prozess zu optimieren und die Produktivität deutlich zu erhöhen. Die aufgebaute Simulationsplattform kann nun auch für andere Anwendungen wie die Herstellung von Flugkraftstoffen (Jet Fuels) genutzt werden.

Für eine erfolgreiche Verkehrswende ist die Ladeinfrastruktur für den batteriebetriebenen Schwerlast- und Personenverkehr entscheidend. Hier geht der Trend zu höheren Ladeleistungen und somit auch höheren Ladeströmen und -spannungen. Das Verbundprojekt »HV-MELA-BAT« entwickelte deshalb die für das XXL-Laden notwendigen leistungselektronischen Umrichter sowie ein Kontaktsystem für hohe Ströme und Spannungen. Durch eine hohe Taktfrequenz erreicht der isolierende DC/DC-Wandler eine volumetrische Leistungsdichte von 9 kW/l bei gleichzeitig rekordverdächtiger Effizienz von 99,26 Prozent. Für die volle Ladeleistung auch am leistungsbegrenzten Netzanschlusspunkt wurde ein Pufferspeicher integriert.

Ein Konsortium aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE sowie der Smart Battery Solutions GmbH gelang es, die Stahl-Verbinder zur Verschaltung von Batteriezellen beim Widerstandsbuckelschweißen durch Kupfer zu ersetzen. Damit demonstrierte das Team etwas, das in der Batterie-Branche lange als unmöglich galt: Bisher mussten Batteriehersteller, die auf leistungsfähigere, Kupfer-verschaltete Batterien umrüsten, dafür ihre Buckelschweißanlagen durch Laserschweißanlagen ersetzen.

Mit dem Wärmeplanungsgesetz (WPG) sind rund 11.000 Kommunen verpflichtet, bis spätestens Ende Juni 2028 eine kommunale Wärmeplanung vorzulegen. Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Öko-Instituts wertet nun erstmals 113 kommunale Wärmepläne für 223 Kommunen aus dem ganzen Bundesgebiet aus. Die Ergebnisse zeigen: Wärmepumpen stehen im Zentrum der kommunalen Wärmewende, wobei größere Kommunen auch stark auf Wärmenetze setzen. Zudem ist deutlich geworden, dass viele Kommunen von sinkenden Wärmebedarfen ausgehen, ohne dass klar ist, worauf genau diese Annahmen beruhen. Das Forscherteam empfiehlt daher, einen standardisierten Korridor für plausible Energieeinsparungen zu definieren. Außerdem sollten das aktuell von der Bundesregierung geplante Gebäudemodernisierungsgesetz und das Wärmeplanungsgesetz gekoppelt werden.

Ein neuer, webbasierter Leitfaden vermittelt fünfzehn technisch, ökonomisch und architektonisch vorteilhafte Lösungen für die Integration von Photovoltaik in Dächer und Fassaden. Die standardisierten Konstruktionsprinzipien für bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) machen es Architektinnen, Planenden und Projektentwicklern leicht, PV in ihre Entwürfe mit einzubeziehen. Gleichzeitig können sie sich sicher sein, dass sie technisch umsetzbare Lösungen wählen, die alle normativen und bauordnungsrechtlichen Anforderungen erfüllen. Design und gestalterische Umsetzung der gewählten BIPV-Lösung bleiben flexibel.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gelang der Bau von gleich zwei Tandem-Photovoltaik-Modulen mit Rekordwirkungsgraden. Ein III-V-Germanium-PV-Modul mit 34,2 Prozent Wirkungsgrad und Solarzellen der Firma AZUR SPACE sowie Antireflexstrukturen der Firma temicon wird damit zum effizientesten Solarmodul der Welt. Ein III-V-Silizium-PV-Modul punktet mit 31,3 Prozent Effizienz als Rekordhalter seiner Klasse und nutzt als Basis die etablierte, kostengünstige Silizium-Technologie.

Für die Energiesicherheit und die Erreichung der Klimaschutzziele wird Deutschland in Zukunft große Mengen an Wasserstoff importieren. Ein aussichtsreicher Energieträger für Wasserstoff und dessen Derivate ist das umweltfreundliche, ungiftige, effiziente und wirtschaftlich attraktive Gas Dimethylether (DME). Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat ein neues, besonders energiesparendes Synthese-Verfahren zu dessen Herstellung entwickelt, das zum Gamechanger der DME-Produktion und somit der Wasserstoffwirtschaft werden kann. Im internationalen Projekt »Power-to-MEDME« wurde auf dieser Grundlage die gesamte Prozesskette für eine großskalige Produktion von Methanol und DME in Chile erforscht.

Der Anteil der in Deutschland in das öffentliche Stromnetz eingespeisten erneuerbaren Energien am Strommix, der tatsächlich aus der Steckdose kommt, lag 2025 wie im Vorjahr bei 55,9 Prozent. Der stärkste Nettostromerzeuger war dabei die Windkraft, gefolgt von der Photovoltaik, die ihre Produktion um 21 Prozent steigerte und somit erstmals die Braunkohle überholte. Der Anteil der Stromerzeugung aus fossilen Quellen stagnierte 2025, wobei die rückläufige Braunkohlestromerzeugung durch eine steigende Erdgasnutzung ausgeglichen wurde. Der Importanteil am Strommix ist 2025 gegenüber dem Vorjahr gesunken. Grundlage dieser Auswertung ist die Datenplattform energy-charts.info des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, die für ganz Europa interaktive Grafiken zur Stromerzeugung bietet.

Bis zum Jahr 2009 nutzten deutsche PV-Anlagenbesitzerinnen und -besitzer ihren selbst erzeugten Strom kaum selbst, da die Vergütung für die Einspeisung von Strom aus Photovoltaik höher war als der Preis für den Strombezug aus dem Netz. Seit sich dieses Verhältnis umgedreht und die Sektorkopplung die Nutzungsmöglichkeiten erweitert hat, steigt der wirtschaftlich motivierte Eigenverbrauch von Solarstrom in Deutschland stark an. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben nun erstmals eine Methode entwickelt, um auf Basis von Daten des Marktstammdatenregisters und der Übertragungsnetzbetreiber den PV-Eigenverbrauch zu quantifizieren. Die Ergebnisse veröffentlichten sie in einer Analyse für das Bundesumweltamt.