Presseinformationen

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.

Wissenschaftliche Erkenntnisse zu Wärmepumpen sammeln, evaluieren und für unterschiedliche Zielgruppen verständlich aufbereiten – das ist das Ziel von »Heat Pumps Watch«. Das Spin-Off des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg um Wissenschaftler Dr. Marek Miara möchte Fachleuten, Politik und auch Hausbesitzerinnen und Hausbesitzern, die vor der Umstellung ihres Heizungssystems stehen, Orientierung rund um das Thema Wärmepumpen geben. Heat Pumps Watch ist eine Non-Profit-Organisation, ihr erstes Projekt wird durch die Stiftung Klimaneutralität finanziert.

Wärmepumpen heizen auch in Bestandsgebäuden effizient und klimafreundlich. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE. In dem Projekt nahmen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vier Jahre lang detaillierte Messungen an 77 Wärmepumpen in Ein- bis Dreifamilienhäusern vor. Das Ergebnis: Die Wärmepumpen erreichten Jahresarbeitszahlen von 2,6 bis 5,4. Die CO2-Emissionen der Wärmepumpen, erstmals unter Berücksichtigung zeitvariabler Faktoren berechnet, lagen für das Jahr 2024 um 64 Prozent niedriger als jene von Erdgasheizungen. Das Forschungsteam führte zudem Langzeit-Schallmessungen durch und ermittelte, wie Photovoltaikanlagen in den Wärmepumpenbetrieb integriert werden können. An dem Projekt waren neben dem Fraunhofer ISE zwei Energieversorger und neun Wärmepumpenhersteller beteiligt.

Die Deutsche Bahn ist der größte Stromverbraucher in Deutschland und betreibt ein eigenes Stromnetz von knapp 8.000 Kilometer Länge. Wie dieses für die Einspeisung von Solarstrom genutzt werden kann, untersuchte das Projekt »PV4Rail«. Das Konsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickelte und testete einen Wechselrichter für die direkte Einspeisung von Photovoltaik-Strom, analysierte das Flächenpotenzial längs der Gleise und führte techno-ökonomische Untersuchungen von Bahnstrom-PV-Anlagen durch. Diese könnten ein wichtiger Baustein der Energiewende werden, wenn regulatorische und marktliche Nachteile ausgeglichen würden.

Mit einem wissenschaftlichen Symposium wurde Prof. Hans-Martin Henning gestern in den Ruhestand verabschiedet. Der Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg prägte über viele Jahre auch die Energieforschung der Fraunhofer-Gesellschaft. Als Vorsitzender des Expertenrats für Klimafragen beriet er von 2020 bis 2025 die Bundesregierung bei der Umsetzung des Klimaschutzgesetzes und war in dieser Funktion ein Mahner für konsequente Maßnahmen.

Die Umstellung des Schwer- und Nutzfahrzeugsektors auf emissionsfreie Antriebe treibt das erwartete Produktionsvolumen von Brennstoffzellen. Gleichzeitig gewinnt die Elektrolyse als Baustein für eine emissionsarme Energiewirtschaft an Bedeutung. Für den Markthochlauf beider Technologien sind neue Produktionsmethoden nötig. Das Fraunhofer ISE hat eine flexible Forschungsplattform für Produktionsforschung an Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) entwickelt, die Komponentenherstellern sowie Maschinen- und Anlagenbauern für Produktionsfragen in diesen Technologien zur Verfügung steht. Im Mittelpunkt stehen innovative, kontinuierliche Prozesse, die hohe Durchsatzraten und Kostensenkungen ermöglichen, wie bzw. Rolle-zu-Rolle. Die Produktionsforschung betrachtet dabei die gesamte Wertschöpfungskette einschließlich der Qualitätskontrolle.

Ein internationales Forschungsteam von Photovoltaik-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftlern hat einen entscheidenden Schritt in Richtung Industrialisierung von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen gemacht. Sie konnten beweisen, dass es möglich ist, die Perowskit-Oberzelle in Kombination mit den Silizium-Unterzellen zu passivieren. Diese Unterzellen haben eine pyramidenförmige Oberflächenstruktur und sind derzeit der Industriestandard für Solarzellen. Darüber hinaus entdeckten sie, dass die Passivierung – anders als beim Silizium – die gesamte Perowskit-Schicht beeinflusst. Dies führt zu weiteren Effizienzsteigerungen. Die PV-Forschenden der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), der Universität Freiburg und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE präsentierten ihre technologischen und wissenschaftlichen Innovationen zur Passivierung von Perowskit-Oberzellen im Journal Science.

Eine erfolgreiche Energiewende benötigt neben dem Ausbau der erneuerbaren Erzeugung jederzeit einen stabilen Systembetrieb. Dafür müssen in Zukunft Erneuerbare Energien und Speicherkraftwerke umfangreiche Systemdienstleistungen sowie essenzielle, netzbildende Eigenschaften übernehmen. Im Projekt »GFM Benchmark« hat das Fraunhofer ISE im Auftrag der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber ein Prüfverfahren für netzbildende Wechselrichter erprobt und auf Geräte verschiedener Hersteller angewandt. Mit dem Projekt wurde einerseits ein umfassender Überblick über die Marktreife netzbildender Wechselrichter geschaffen. Andererseits liefern die Projektergebnisse einen wichtigen Praxis-Check für neue nationale und europäische Prüfnormen.