Presseinformationen

Elektrische Wärmepumpen stellen im Neubau inzwischen die dominierende Heiztechnologie dar. Doch auch in Bestandsgebäuden funktionieren die Wärmeerzeuger zuverlässig und sind ökologisch vorteilhaft. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE. Die Ergebnisse des Abschlussberichts liegen nun vor. In dem Projekt »WPsmart im Bestand« untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 56 bestehende Gebäude mit Wärmepumpen. Die Geräte funktionierten meist einwandfrei, beim Betrieb kam es nur selten zu Störungen. Die auf Basis der Messungen errechneten CO2-Emissionen lagen im Vergleich zu Erdgas-Brennwertheizungen um 19 bis 57 Prozent niedriger. Wie auch im Neubau wird die Effizienz maßgeblich von der erforderlichen Heizkreistemperatur beeinflusst, die aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Heizwärmebedarfe und Wärmeübergabesysteme eine große Bandbreite aufweist. Das Monitoringprojekt lief über fünf Jahre bis Mitte 2019 und wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziell gefördert. Projektpartner waren acht Wärmepumpenhersteller und drei Energieversorger. Ein Nachfolge-Projekt wird sich künftig mit der Qualitätssicherung von Wärmepumpen in sanierten Häusern befassen.

Vor dem Hintergrund von Klimawandel und Energiewende sowie steigenden Energiekosten für Endverbraucher koppeln immer mehr Privathaushalte ihre Solaranlagen mit Batteriespeichern. Eine der großen Herausforderungen bei diesen Heimspeichersystemen besteht darin, dass die Batterien bei intensiver Sonneneinstrahlung innerhalb weniger Stunden aufgeladen und dann über einen längeren Zeitraum (nachts) bei sehr geringer Leistung (Teillast) entladen werden. Daher sollten Batteriewechselrichter einen hohen Umwandlungswirkungsgrad über einen möglichst breiten Leistungsbereich haben. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in dem 2017 gestarteten Projekt »HyBaG« in Zusammenarbeit mit Kaco New Energy und STS - Spezial-Transformatoren Stockach einen auch im Teillastbereich verlustarmen Hybrid-Wechselrichter entwickelt. Privathaushalte können mit dem neuen Wechselrichter bis zu 250 Euro jährlich sparen.

Bisher nicht gekannte Präzision und Geschwindigkeit sind die herausragenden Merkmale einer neuartigen Hochdurchsatz-Anlage für die Metallisierung von Silicumsolarzellen sowie andere funktionale Druckverfahren. Die Anlage ist in der Lage, hochpräzise Beschichtungsprozesse im Rotationssiebdruck- und Flexodruckverfahren mit einer Druckgeschwindigkeit zu realisieren, die im industriellen Maßstab einem Durchsatz von bis zu 8000 Bauteilen pro Stunde entspricht. Entwickelt wurde sie von einem Projektkonsortium unter der gemeinsamen Federführung der Asys Automatisierungssysteme GmbH und dem Fraunhofer ISE. Neben Solarzellen kann die Anlage funktionale Bauteile z.B. für Anwendungen im Bereich Wasserstofftechnologie, Sensorik oder Leistungselektronik beschichten.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat heute Daten zur öffentlichen Nettostromerzeugung für das erste Halbjahr 2020 vorgestellt, die aus der Datenplattform Energy-Charts hervorgehen. Mit einem Anteil von 55,8 Prozent an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen Stromerzeugung – also dem Strommix, der aus der Steckdose kommt – stellten die erneuerbaren Energien einen neuen Rekordwert auf.

Städte zählen zu den größten CO2-Emittenten und damit zu den wichtigsten Stellschrauben im Kampf gegen die Erderwärmung. Um Kommunen in Deutschland zu befähigen, nachhaltige Stadtentwicklung und Digitalisierung schnellstmöglich umzusetzen, hat die Morgenstadt-Initiative der Fraunhofer-Gesellschaft ein Positionspapier verfasst. Ziel ist es, bestehende Lösungen zu bündeln, für alle Kommunen und Städte zugänglich sowie finanzierbar zu machen und neue Kapazitäten aufzubauen.

Elektrolyse und Wasserstoff werden in vielen Studien als wichtige Bausteine des zukünftigen Energiesystems anerkannt. Trotz des großen Potenzials zur Emissionssenkung und erfolgreicher Demonstrations- und Erprobungsprojekte ist grüner Wasserstoff in Deutschland jedoch bis auf Nischenfälle immer noch nicht im Energiesystem präsent. Im Projekt »Wasserstofftechnologien am Südlichen Oberrhein« untersuchen 21 Projektpartner unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme das Potenzial in der Region und erarbeiten Lösungswege, um diese Technologien aus der Nische zu holen.

Innerhalb weniger Monate hat die Corona-Krise den Handlungsdruck dramatisch erhöht – über einzelne nationale Interessen hinaus. Vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion über den von der Europäischen Kommission als strategische Priorität eingeleiteten Green Deal haben 176 Unternehmen, FuE-Einrichtungen und Verbände aus ganz Europa eine gemeinsame Erklärung mitunterzeichnet. Die von der European Solar Thermal Electricity Association (ESTELA) angeführte Initiative fordert die Anerkennung der wichtigen Rolle der europäischen Solarthermie- Industrie im Kampf gegen den Klimawandel und für die Bereitstellung sofort verfügbarer Lösungen zur Dekarbonisierung von Energiesystemen.

In Karlsruhe-Durlach haben die Bauarbeiten zur Umsetzung eines innovativen Energieversorgungskonzeptes für fünf Mehrfamilien-Bestandsgebäude mit 175 Wohnungen begonnen. Im Rahmen des Projekts »Smartes Quartier Karlsruhe-Durlach« wird die derzeitige konventionelle Versorgung durch ein Energiesystem ersetzt, bei dem zwei Wärmepumpen, Photovoltaik-Anlagen (PV), Erdgas-Blockheizkraftwerke (BHKW) und ein Energiemanagement mit KI-basierter Fehlererkennung zum Einsatz kommen. Ziele sind die Halbierung des Primärenergieverbrauchs und der damit verbundenen CO₂-Emissionen und die Erprobung eines wirtschaftlichen Betreiberkonzeptes.

Wie kann die Energiewende in Deutschland gelingen? Diese Frage gewinnt momentan zusätzlich Bedeutung, etwa durch die Diskussion, in welcher Form der Staat in der Krise Unternehmen und Branchen unterstützt, die für das Gelingen der Energiewende relevant sind. Forschende des Fraunhofer Cluster of Excellence »Integrated Energy Systems« CINES haben nun auf Basis von drei Energiesystemmodellen 13 Thesen abgeleitet, die zeigen, wie ein treibhausgasneutrales Energiesystem für Deutschland aussehen kann. Darin beschreiben sie neben der Rolle der erneuerbaren Energien, wie sehr seltene Stromflauten überbrückt werden können und warum Digitalisierung und europäische Zusammenarbeit eine hohe Relevanz für das Gelingen der Energiewende haben.

Das Kalibrierlabor CalLab PV Modules des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat von der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) die Reakkreditierung als unabhängiges Kalibrierlabor gemäß der neuen Norm DIN EN ISO/IEC 17025: 2018 erhalten. Dabei erreichte das Labor einen weltweiten Spitzenwert von 1,1 Prozent Messunsicherheit in der Kalibrierung von Photovoltaikmodulen. Die Reproduzierbarkeit der Messungen liegt sogar bei lediglich 0,2 Prozent.