Presseinformationen 2014

Mit einer Mehrfachsolarzelle wurde ein neuer Weltrekord für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom erreicht. 46% des einfallenden Sonnenlichts wandelt die Zelle direkt in elektrische Energie um. Soitec und CEA Leti, Frankreich, sowie das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben die Zelle gemeinsam entwickelt. Mehrfachsolarzellen werden in der konzentrierenden Photovoltaik (CVP) eingesetzt, die in Regionen mit hohem Direktstrahlungsanteil regenerativen Strom zu günstigen Kosten erzeugt. Die 46%-Solarzelle ist der zweite Rekord der Partner innerhalb von nur einem Jahr und unterstreicht die starke Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Photovoltaik-Forschung und -Industrie.

Am Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE treffen sich am 23./24. Oktober 2014 auf Einladung der Deutschen Meerwasserentsalzung DME Vertreter aus Forschung und Industrie, um über neue Erkenntnisse und Anwendungen der Membrandestillation zu diskutieren. Die englischsprachige Tagung wendet sich an Fachleute und Interessierte, die sich informieren oder Kontakte knüpfen wollen.

Gemeinsam mit den Industriepartnern MERCK, HERAEUS und ASYS haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE neuartige Materialien und Verfahren für das kontaktlose Applizieren feinster, homogener Kontaktfinger entwickelt. Die sogenannte Dispens-Technologie kann problemlos in herkömmliche Produktionslinien für Siliciumsolarzellen integriert werden und dort den für das Aufbringen der Vorderseiten-Metallkontakte üblichen Siebdruck ersetzen: der Materialverbrauch wird reduziert, die Kontakte werden dünner und mehr Halbleiterfläche ist dem Sonnenlicht ausgesetzt, was eine Erhöhung der Stromausbeute und somit des Wirkungsgrads um ca. 2 % relativ zur Folge hat. Auch andere Produktionsschritte in der Solarzellenfertigung lassen sich mit dem neuen Verfahren optimieren.

Dr. Benjamin Thaidigsmann vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg wurde mit dem Klaus Tschira Preis für verständliche Wissenschaft 2014 im Fach Physik ausgezeichnet. In seinem Siegerbeitrag »Solarzellen mit Rückspiegel« erläutert er anschaulich und allgemein verständlich einen wissenschaftlichen Ansatz, mit dem Solarzellen effizienter als bisher Licht in Strom umwandeln können. Der Beitrag geht auf seine Dissertation zurück, in der Thaidigsmann die Kombination von zwei zukunftsweisenden Solarzellenkonzepten untersucht hat. Der »Klaus Tschira Preis für verständliche Wissenschaft, KlarText!« wurde am 9. Oktober in Heidelberg verliehen.

Im Rahmen des europäischen Verbundprojekts »SCOOP« (Solar Collectors Made of Polymers) hat ein Konsortium unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE Solarkollektoren aus Kunststoff entwickelt, die Funktionalität, Kostenbewusstsein und Ästhetik miteinander verbinden. Die Demonstrationsanlagen des Projektpartners Aventa decken über 60 Prozent des Gesamtverbrauchs für Heißwasser und Heizung von 34 Reihenhäusern im Passivhausstandard. Sie wurden Anfang Oktober der Öffentlichkeit präsentiert.

Das Kalibrierlabor des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat seine Präzisionsmessungen von PV-Modulen weiter optimiert. Als Ergebnis umfassender Analysen hat das CalLab PV Modules die Messungenauigkeit bei der Leistungsprüfung von PV-Modulen auf 1,6 Prozent gesenkt. Ein Rundvergleich mit den international führenden Labors (NREL/USA, AIST/Japan und JRC/Italien) hat die hervorragende Reproduzierbarkeit der Messungen bestätigt. Damit baut das Fraunhofer ISE seinen weltweiten Vorsprung bei der Präzision von Leistungsmessungen für PV-Module erneut aus.

Seit 1989 vergibt die Europäische Kommission den Becquerel-Preis, in diesem Jahr erhielt ihn Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter »Solarzellen – Entwicklung und Charakterisierung« am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Das Preiskomitee ehrt Stefan Glunz für seine herausragende Pionierarbeit im Bereich der hocheffizienten Siliciumsolarzellen und damit seinen Beitrag zum weltweiten Erfolg der photovoltaischen Stromerzeugung. Der Preis wurde am 22. September 2014 im Rahmen der »European PV Solar Energy Conference« in Amsterdam überreicht.

Freiburg im Breisgau hat international eine Vorreiterrolle in Sachen Nachhaltigkeit. Auch in der Forschung ist Nachhaltigkeit das Bindeglied zwischen den über 2000 Mitarbeitenden der fünf hier angesiedelten Fraunhofer-Institute, ebenso wie bei deren Kooperation mit der Albert-Ludwigs-Universität. Dabei wird in Freiburg besonders betont, dass die Transformation zu nachhaltiger Lebensweise nicht nur die Bereitstellung technologischer Lösungen erfordert, sondern begleitend auch gesellschaftliche Akzeptanz, und die richtigen rechtlichen wie ökonomischen Randbedingungen, Themen der geisteswissenschaftlichen Fakultäten.

Die Erträge von PV-Anlagen in Deutschland fallen regelmäßig höher aus als erwartet. Eine Untersuchung des Fraunhofer ISE belegt, dass diese Mehrerträge auf einen steigenden Trend bei der Sonneneinstrahlung zurückzuführen sind. Das aktuelle Strahlungsniveau in Deutschland liegt demnach deutlich über den Mittelwerten der letzten 30 Jahre. Da Ertragsprognosen bisher in der Regel diesen langjährigen Mittelwert verwenden, übertreffen die tatsächlichen Erträge von PV-Kraftwerken die Prognosen um etwa fünf Prozent. Die PV-Kraftwerke sind damit wirtschaftlicher als angenommen. Um diesem Effekt Rechnung zu tragen, haben die Freiburger Forscher ihr Serviceangebot zur Qualitätssicherung von PV-Anlagen angepasst. Sie verwenden nun Solarstrahlungsdaten aus den letzten zehn Jahren als Basis für ihre Ertragsgutachten.

Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE untersucht ein interdisziplinärer Verbund, wie die Transformation zu einem erneuerbaren Energiesystem für die Menschen erleichtert werden kann. Partner sind das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, das Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung ZIRIUS der Universität Stuttgart und das Institut für Politikwissenschaft der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Stadtwerke und andere Praxispartner ergänzen das Team. Das Projekt »KomMA-P | Akzeptanz der Energiewende stärken« wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert, erste Ergebnisse zeigen eine weiterhin große Akzeptanz der Energiewende bei der Bevölkerung.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE arbeitet seit vielen Jahren an der Technologie der hoch konzentrierenden Photovoltaik. Hierbei wird mittels einer Fresnel-Linse das Sonnenlicht gebündelt, um es dann auf eine sehr kleine, aber hocheffiziente Solarzelle zu lenken. Die am Fraunhofer ISE entwickelte Modultechnologie FLATCON® wurde kontinuierlich weiter entwickelt. Die Freiburger Forscher können jetzt mit 36,7 % einen neuen Weltrekordwert für diese Konzentratormodule vermelden. Erreicht haben sie ihn durch die Anpassung der Linsen an eine neue Solarzellenstruktur, gemessen wurde der Wirkungsgrad unter CSTC-Bedingungen, die Abkürzung steht für »concentrator standard testing conditions«. Es handelt sich um den bislang höchsten Wirkungsgrad für ein Photovoltaikmodul.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE stellt ab sofort die kompletten elektrischen Energiedaten für Deutschland zeitnah und kostenlos zur Verfügung. »Wir wollen damit einen Beitrag zu Transparenz und Versachlichung der Diskussion um die Energiewende leisten«, so Institutsleiter Professor Eicke Weber. Stromerzeugung aus allen konventionellen und erneuerbaren Quellen, Import und Export stehen in individuell gestaltbaren Grafiken unter www.energy-charts.de bereit.

Leistungselektronische Schaltungen für die Energietechnik werden dank neuer Bauelemente in Zukunft noch effizienter. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben nun neuartige Siliziumkarbid-Bauelemente mit einer Sperrspannung von 10 kV erfolgreich in einem Gleichspannungswandler für Mittelspannungsanwendungen eingesetzt. Dieser Demonstrator könnte in regenerativen Kraftwerken, die im Energievesorgungsnetz der Zukunft an Bedeutung gewinnen, zum Einsatz kommen.

Die Zuverlässigkeit von PV-Modulen spielt eine wichtige Rolle in der aktuellen Debatte über eine Stromversorgung aus erneuerbaren Energien. Ihre Lebensdauer und Beständigkeit sind Schlüsselfaktoren für Investitionsentscheidungen und für die »bankability« von PV-Installationen. Wissenschaft und Industrie arbeiten daher an innovativen Materialien und beschleunigten Prüfverfahren für PV-Module. Vom 3.-4. Juni 2014 treffen sich Experten aus Forschung und Industrie in Freiburg, um neueste Ergebnisse und Entwicklungen zu diskutieren. Gastgeber des Workshops sind das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und das Joint Research Center der Europäischen Kommission (JRC).

Ein sechs Meter langes und 50 Zentimeter breites Solarmodul aus flexibler organischer Photovoltaik ist das Ergebnis des europäischen Forschungsprojekts »FabriGen« mit sechs Partnern aus vier Ländern. Die Power-Folie wird jetzt auf der Fachmesse LOPEC in München am 27./28. Mai 2014 gezeigt. Ihre Herstellung erfolgte vollständig im Rolle-zu-Rolle Verfahren, die verwendeten organischen Solarzellen kommen ohne Indium-Zinnoxid (ITO) aus und sind damit potenziell besonders kostengünstig. Bei der Projektidee stand vor allem die Zielanwendung Membran-Architektur im Mittelpunkt.

Ein voll flexibles Solarmodul mit einer Fläche von rund 90 Quadratzentimetern steht im Mittelpunkt des Messeauftritts des Fraunhofer ISE auf der LOPEC - Internationale Fachmesse und Kongress für gedruckte Elektronik. Das Modul kommt ohne das sonst in der organischen Photovoltaik verwendete Indium-Zinn-Oxid (ITO) aus und ist dadurch kostensparend. Eine Barriere-Folie sorgt für eine stabile Versiegelung, und die im Modul eingesetzten Zellen haben die so genannte Feuchte-Wärme-Prüfung für Dünnschicht-Photovoltaik erfolgreich bestanden. Die LOPEC findet vom 26.-28. Mai in München statt.

Für die Innovation »Laser Fired Contact (LFC) Technologie für die Produktion von hocheffizienten Siliciumsolarzellen« wurde ein Forscherteam des Fraunhofer ISE mit dem »Innovation Award Laser Technology 2014« ausgezeichnet. Dr. Ralf Preu, Bereichsleiter Photovoltaik-Produktionstechnologie und Qualitätssicherung, Dr. Jan Nekarda und Martin Graf nahmen die Ehrung am 7. Mai 2014 im Krönungssaal des Rathauses zu Aachen entgegen. Der Preis wird alle zwei Jahre vom Arbeitskreis Lasertechnik e.V. und dem European Laser Institute ELI als europäischer Wissenschaftspreis vergeben. Eine neunköpfige internationale Jury hatte aus 23 Bewerbungen drei Finalisten ausgewählt.

Für Projektentwickler und Investoren ist es von strategischer Bedeutung, dass Solarkollektoren auch extremen klimatischen Einflüssen langfristig standhalten. Die Qualität der Produkte ist besonders für die Erschließung neuer Märkte durch die deutsche Industrie von großer Bedeutung. Um diese zu unterstützen, entwickeln Wissenschaftler des Fraunhofer ISE Tests zur Prüfung von Solarkollektoren und Komponenten unter extremen klimatischen Bedingungen. Erste Ergebnisse des Projekts »SpeedColl« werden im Rahmen des 24. Symposiums Thermische Solarenergie vom 7. bis 9. Mai 2014 in Bad Staffelstein vorgestellt.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelt neue Technologien für effizientere und kostengünstigere solarthermische Turmkraftwerke. Gemeinsam mit dem Industriepartner Solar Tower Technologies AG (STT) aus Starnberg werden im Projekt »HelioPack« Lösungen entwickelt, die deutliche Kostensenkungen im Bereich der solarthermischen Stromerzeugung bewirken sollen. Ziel der Projektpartner ist es, durch eine optimierte Konstruktion sowie eine verbesserte Nachführung und Regelung von Heliostaten die Solarstrahlung präziser auf einen neu entwickelten Receiver zu konzentrieren und so die Stromerzeugung solarthermischer Kraftwerke effizienter zu machen.

Forschern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE ist es gelungen, verschiedene Bauteile mit hochporösen Metallorganischen Gerüstverbindungen (Metal Organic Frameworks/MOFs) erfolgreich zu beschichten. MOFs haben die höchsten inneren Oberflächen aller bisher bekannten Materialien. Auf diesen Bauteilen basierende, industriell nutzbare Verfahren erschließen neue Anwendungen: z. B. beim Heizen und Kühlen, bei der katalytischen Herstellung chemischer Stoffe, der Gas- und Flüssigkeitendetektion und in der Medizintechnik.

Neue Materialien und Technologien machen es möglich, thermische Energie effizienter zu nutzen. Wie man damit Räume und Industrieprozesse kühlen oder heizen kann, stellen Forscher der Fraunhofer-Allianz Energie auf der Hannover Messe (7.–11. April) in Halle 13, Stand C10 vor.

In Ouarzazate (Marokko) entsteht das größte Solarkraftwerk Nordafrikas. Bereits 2016 soll dort günstiger und emissionsfreier Strom für eine halbe Million Menschen produziert werden. Zukünftig könnten Projekte wie Ouarzazate auch Strom für Europa liefern. Um Strom von Kontinent zu Kontinent zu transportieren, ist ein zuverlässiger Netzverbund auch vor Ort Voraussetzung. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE forscht gemeinsam mit weiteren Fraunhofer-Instituten an verschiedenen Aspekten eines solchen »Supergrid«: an der Modellierung eines geeigneten Energiesystems und an technologischen Lösungen für die Speichertechnik sowie für Gleichstrom-Erzeugungs- und Verteilnetze.

Die Stiftung Ewald Marquardt ehrt ein Forscherteam des Fraunhofer ISE bei der Verleihung ihres Zukunftspreises mit dem 2. Platz. Arne Hendrik Wienhausen und Andreas Hensel nahmen den Preis Ende Februar entgegen. Das Team aus dem Forschungsbereich Leistungselektronik wurde für die Entwicklung eines hocheffizienten, kompakten Resonanz-wandlers mit Galliumnitrid (GaN)-Transistoren ausgezeichnet. Die Schaltfrequenz konnte im Vergleich zu herkömmlichen Wandlern um den Faktor vier auf über 1 MHz gesteigert werden.

Fumio Murata, der Vice Governor der Präfektur Fukushima und Prof. Eicke R. Weber, Institutsleiter des Fraunhofer ISE, unterzeichneten am 12. Februar 2014 in Freiburg ein Memorandum of Understanding. Mit der Gründung des Fukushima Renewable Energy Institute, das im April 2014 seine Arbeit aufnehmen wird, schafft die Präfektur Fukushima ein neues Forschungszentrum für erneuerbare Energien. Der wissenschaftliche Austausch und gemeinsame Workshops und Symposien stehen im Mittelpunkt der Kooperation. Lesen Sie die vollständige Presseinformation in englischer Sprache.

King Abdullah City for Atomic and Renewable Energy, K.A.CARE, based in Riyadh, Saudi Arabia, and the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, based in Freiburg, Germany, jointly announce the signing of a »Collaboration Framework Agreement« that will serve as a basis for various projects between the two organizations over the next years. Cooperation areas include renewable energy research and development as well as testing and training.

Institutsleiter Prof. Dr. Eicke R. Weber hat gestern für das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE den mit 1,5 Millionen US Dollar dotierten Zayed Future Energy Prize 2014 auf dem World Future Energy Summit in Abu Dhabi aus den Händen von Scheich Mohammed Bin Zayed Al Nahyan, Kronprinz von Abu Dhabi, entgegen genommen. Als einer von drei Finalisten machte das vor über dreißig Jahren gegründete, größte europäische Solarforschungsinstitut das Rennen in der Kategorie Nongovernmental Organization (NGO). Ausschlaggebende Bewertungskriterien für die Auswahl der Preisträger waren deren Einfluss auf einen spürbaren industriellen, gesellschaftlichen und ökologischen Wandel, ihre Führungsrolle und Vorbildfunktion sowie nicht zuletzt die Zukunftsfähigkeit und das Innovationspotenzial der Einrichtung. Die Preisverleihung fand am Abend des 20. Januar 2014 in Abu Dhabi im Rahmen der Sustainability Week statt.