Presseinformationen 2017

Wärmepumpen können auch im Gebäudebestand effizient arbeiten. Zu diesem Ergebnis kommt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE anhand von Feldtests der vergangenen zwölf Jahre. Auf einer wissenschaftlichen Tagung stellt das Forschungsinstitut erstmals die Daten der neuesten Langzeitbeobachtung vor. Im Vergleich zu einem früheren Projekt im Bereich der Bestandsgebäude hat sich die Effizienz der Luft/Wasser-Wärmepumpen um etwa 20 Prozent gesteigert. Auch aus diesem Grund baut das Fraunhofer ISE seine Wärmepumpen-Aktivitäten massiv aus, unter anderem mit einem Testlabor und verstärkter Forschung an Konzepten für den Einsatz in Mehrfamilienhäusern.

Bislang galt für Ackerflächen: entweder Photovoltaik oder Photosynthese, also Stromerzeugung oder Nahrungsmittelproduktion. Eine Pilotanlage am Bodensee hat nun bewiesen, dass beides sehr gut miteinander vereinbar ist. Die »Agrophotovoltaik« (APV) kann durch die ressourceneffiziente Doppelnutzung von landwirtschaftlichen Flächen die Flächenkonkurrenz abmildern und Landwirten neue Einkommensquellen erschließen. Seit einem Jahr wird unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE auf einer Versuchsfläche der Demeter-Hofgemeinschaft Heggelbach die deutschlandweit größte Agrophotovoltaikanlage getestet. Für das Projekt »Agrophotovoltaik - Ressourceneffiziente Landnutzung« (APV-Resola) wurden über einer Ackerfläche von einem Drittel Hektar Solarmodule installiert. Nun wurden auf beiden Etagen die ersten Sonnen-Ernten eingefahren.

Leistungsfähiges Kompetenzzentrum für die Photovoltaik und wertvoller Impulsgeber für die Wirtschaft: Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) besteht seit zehn Jahren. Das Jubiläum der Forschungseinrichtung wurde heute im Rahmen einer internationalen Fachtagung gefeiert. Zu den Gratulanten zählten Sachsen-Anhalts Ministerpräsident Dr. Reiner Haseloff und viele Partner aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Zugleich erfolgte der symbolische Spatenstich für einen neuen Solarpark.

Der VDE weitet mit dem Global Energy Storage Competence Cluster sein Dienstleistungsangebot im Bereich Erneuerbare Energien international aus. Mit Laboren in Singapur, Deutschland und den USA bietet der VDE künftig Prüf- und Zertifizierungsleistungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. VDE Renewables, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und das Energy Research Institute (ERI@N) der Nanyang Technological University Singapore (NTU) haben heute die Einführung des Global Energy Storage Competence Cluster (GECC) auf dem Asia Clean Energy Summit in Singapur verkündet.

Seit über 30 Jahren zählt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zu den weltweit führenden Forschungseinrichtungen für Solarenergie. In der Photovoltaik, der Wandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, erzielt das Institut immer wieder Weltrekordwirkungsgrade für unterschiedliche Solarzellentechnologien. Damit leistet es einen großen Beitrag zur internationalen Spitzenstellung Deutschlands in der Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet. Um diese Spitzenstellung weiter ausbauen zu können, erhält das Institut ein neues Gebäude mit einer an die neuen technologischen Herausforderungen angepassten Reinraum-Ausstattung. Am 4. Oktober 2017 wurde der Grundstein für das »Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen« in Freiburg gelegt. Der Bund und das Land Baden-Württemberg setzen mit der Finanzierung dieses Gebäudes ein Zeichen für die Bedeutung der Photovoltaikforschung in Deutschland.

Das akkreditierte Kalibrierlabor CalLab PV Modules des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat mit einer Messgenauigkeit von 1,3 Prozent eine neue Bestmarke erreicht. Die Reproduzierbarkeit der Messungen liegt bei 0,4 Prozent. Im Rahmen der Akkreditierung als Kalibrierlabor gemäß DIN EN ISO/IEC 17025: 2005 hat die Deutsche Akkreditierungsstelle diese Werte bestätigt. Auch in einem aktuellen Ringvergleich der vier renommiertesten Referenzlabors der Welt stellte das CalLab PV Modules seine hohe Messgenauigkeit unter Beweis. Die präzise Kalibrierung von PV-Modulen bedeutet für Investoren von PV-Kraftwerken genauere Ertragsprognosen und damit ein verringertes finanzielles Risiko. PV-Hersteller benötigen hohe Messgenauigkeiten für die Qualitätssicherung in der Produktion und die Leistungsmessung ihrer Produkte.

Weltweit arbeiten Forschung und Industrie an der weiteren Senkung des Solarstrompreises. Die deutsche Forschung spielt dabei eine führende Rolle. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat jetzt seinen erst vor wenigen Monaten erzielten Weltrekordwirkungsgrad für multikristalline Siliciumsolarzellen weiter verbessert. Die Rekordsolarzelle wandelt 22,3 Prozent des Sonnenlichts in elektrische Energie um.

Prof. Dr. Hans-Martin Henning und Dr. Andreas Bett bilden ab 10. Juli 2017 gemeinsam die Führungsspitze des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Beide arbeiten seit vielen Jahren als international renommierte Wissenschaftler mit den Schwerpunkten Photovoltaik, Gebäudeenergietechnik und Energiesystemanalyse in Europas größtem Solarforschungsinstitut. Sie waren zuletzt Bereichsleiter sowie stellvertretende Institutsleiter und treten mit Abschluss der Berufungsverfahren nun die Nachfolge von Prof. Dr. Eicke R. Weber an.

TransnetBW und Fraunhofer ISE kooperieren für eigenes Fotovoltaik-Messnetz in Baden-Württemberg. Selbstentwickelte Messstationen werden flächendeckend verteilt, um im Minutentakt aktuelle Messwerte an TransnetBW-Hochrechnungssysteme zu senden. Kombination mit Satellitendaten ermöglicht zeitnahes und hochaufgelöstes Abbild von Erzeugung und daraus resultierender Einspeisung aus Sonnenenergie.

Mit einer interaktiven Ausstellung in der Meckelhalle im Sparkassen-FinanzZentrum mitten in der Freiburger Innenstadt präsentieren die Freiburger Fraunhofer-Institute am Donnerstag, 22. Juni 2017, von 9 bis 18 Uhr ihre Arbeit an der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie. Die Ausstellung findet im Rahmen der vom Landesministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau initiierten Industriewoche Baden-Württemberg 2017 statt. Sie wendet sich an die breite Öffentlichkeit und insbesondere auch junge Menschen, die sich über angewandte Forschung und deren Berufsbilder informieren wollen.

Vom 6. bis 7. Juli 2017 veranstaltet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE den siebten Workshop »PV Module Reliability«. Veranstaltungsort ist das Freiburger Solar Info Center, das in unmittelbarer Nähe zu den Labors des Fraunhofer ISE den Rahmen für technische Führungen und Diskussionen bietet. Die internationalen Referenten des Workshops beschäftigen sich in ihren Vorträgen mit der Zuverlässigkeit von PV-Modulen und -Systemen. Die Bandbreite reicht von Neuerungen in Mess- und Prüfverfahren für PV-Module bis hin zu Gebrauchsdauertests.

Das Kalibrierlabor des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat eine neue Bestmarke erreicht: Photovoltaikmodule können jetzt mit 1,3 Prozent Genauigkeit kalibriert werden. Die Reproduzierbarkeit der Messungen liegt bei 0,4 Prozent. Die Messgenauigkeit ist entscheidend für die Qualitätssicherung in der Modulproduktion und bei Investitionen in PV-Kraftwerke. Jeder Prozentpunkt höhere Genauigkeit entspricht bei 10 Megawatt Modulleistung rund 60 000 Euro.

Wirkungsgrad und Zuverlässigkeit der solaren Stromerzeugung werden wesentlich von den Eigenschaften des Photovoltaik (PV)-Wechselrichters bestimmt. Als zentrales Element einer PV-Anlage wandelt er den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für das Netz. Bislang steht bei der Forschung im Bereich leistungselektronischer Wandler meist die Erhöhung der Leistungsdichte durch den Einsatz neuster Halbleitertechnologien und Schaltungstopologien im Fokus. Um dem stetig steigenden Kostendruck einer globalisierten PV-Wirtschaft zu begegnen, sind jedoch neue Forschungsansätze erforderlich. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit Partnern untersucht, wie eine neue Generation von PV-Wechselrichtern aussehen kann, die dem Aspekt der Kostenoptimierung Rechnung trägt. Aufbau-, Kühlungs- und Verbindungstechnik wurden dabei als zentrale Stellschrauben identifiziert.

Durch die enormen Kostensenkungen bei den Photovoltaik-Modulen gewinnt der Einsatz von Solarenergie im Mobilitätsbereich an Attraktivität. Selbst Dieselkraftstoff im Nutzfahrzeugbereich kann je nach Einsatzbereich teilweise durch Photovoltaik ersetzt werden. Das Fraunhofer ISE hat eine Ertragsanalyse für die PV-Stromversorgung von Nutzfahrzeugen, z. B. Kühltransportern, mit real gemessenen Einstrahlungsdaten durchgeführt und ausgewertet. Das Institut sieht auf Grund der Ergebnisse großes Potenzial und forscht gemeinsam mit Partnern aus der Logistik- oder Automotive-Branche an speziellen PV-Modulen für den Einsatz im Nutzfahrzeugbereich. Diese sollen auf den Dachflächen von Nutzfahrzeugen angebracht werden und Strom für den Antrieb der Fahrzeuge oder die Kühlung von Waren liefern.

Die Silicon PV – International Conference on Crystalline Silicon Photovoltaics, kehrt in diesem Jahr nach Freiburg zurück, wo sie 2011 erstmalig stattfand. Die Konferenzreihe startete mit dem Ziel, ein herausragendes und erstklassiges wissenschaftliches Programm zu Solarzelltechnologien, -materialien und -konzepten zu bieten. 370 Teilnehmer aus 25 Ländern haben sich zur diesjährigen Veranstaltung angemeldet. Besondere Highlights sind die eingeladenen Vorträge: Prof. Henry J. Snaith, stellt mit seinem Vortrag "Perovskite on Silicon Tandem Cells" ein neues Konzept zur Steigerung des Wirkungsgrads heutiger Siliciumsolarzellen vor. Dr. Kunta Yoshikawa von der KANEKA Corporation präsentiert unter dem Titel "Exceeding Conversion Efficiency of 26% by Silicon Heterojunction Technology" den Weltrekordwirkungsgrad für eine monokristalline Siliciumsolarzelle, den das Unternehmen jüngst erzielt hat.

Mit dem Aus- und Umbau der Netze für die Energiewende wächst auch das Anwendungsfeld für Leistungselektronik und Netztechnologien. Leistungselektronische Geräte, sogenannte Umrichter, sind zentrale Elemente bei der Anbindung von Erzeugern, Verbrauchern sowie Speichern und spielen eine immer bedeutendere Rolle bei der Energieversorgung. Sie müssen auf immer komplexere Anforderungen zugeschnitten sein, um das Energiesystem der Zukunft flexibel und zuverlässig zu betreiben. Vor diesem Hintergrund realisiert das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE einen neuen Laborstandort, in dem Forschung, Entwicklung und Tests in Hinblick auf die Netzintegration von erneuerbaren Energien sowie die Regelung von Nieder-, Mittel- und Hochspannungsnetzen betrieben werden sollen. Ein wesentlicher Teil der anspruchsvollen Infrastruktur wurde bereits geschaffen und installiert, jetzt nimmt das neue Labor im Freiburger Industriegebiet Nord Gestalt an.

Das Potenzial der Photovoltaik (PV) ist noch nicht ausgeschöpft, Industrie und Forschung arbeiten intensiv an der weiteren Effizienzsteigerung und Kosten-reduktion für Solarzellen, dem Herzstück von PV-Kraftwerken. Für multikristallines Silicium, das Arbeitspferd der Solarzellenindustrie, haben die Forscher am Fraunhofer ISE jetzt einen Wirkungsgrad von 21,9 Prozent erreicht und damit den Weltrekord wieder nach Freiburg geholt.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die Kristallographie am Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften der Universität Freiburg und die Universität Genf veranstalten unter dem Dach der Deutschen Gesellschaft für Kristallwachstum und Kristallzüchtung DGKK und der Schweizerischen Gesellschaft für Kristallographie SGK-SSCR vom 8. bis 10. März 2017 in den Räumen der Chemischen Institute der Universität Freiburg eine internationale Konferenz zur Kristallzüchtung. Am 7. März findet am Fraunhofer ISE ein Seminar der Jungen DGKK für Nachwuchswissenschaftler statt.

Das TPedge-Konzept reduziert die Material- und Produktionskosten von Modulen, indem es auf Einkapselungsfolien und den Laminationsprozess verzichtet. Gleichzeitig erhöht es die Alterungsstabilität der PV-Module erheblich. Im Projekt »TPedge« haben Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern Prozesse entwickelt, um die neuartigen PV-Module industriell herzustellen. Zahlreiche Prototypen wurden jetzt umfangreich geprüft und die hohe Zuverlässigkeit des Modulkonzepts bestätigt.

Bei der Integration erneuerbarer Energien in die Gebäudehülle kann Solarthermie eine wesentliche Rolle spielen. Bislang basieren solarthermische Produkte in der Regel auf durchströmten Bauteilen aus Metall, die einen hohen Anteil der Solarstrahlung aufnehmen und zur Vermeidung thermischer Verluste wenig Infrarotstrahlung abgeben. Mit diesem Stand der Technik wird der Gebäudeintegration und architektonischen Aspekten jedoch oft wenig Rechnung getragen. Im Projekt »TABSOLAR II« verfolgt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Industriepartnern den neuartigen Ansatz, solarthermische Kollektoren aus Ultrahochleistungsbeton herzustellen. Geeignete Verfahren wurden bereits erprobt. Das Projektteam erarbeitet nun die nächsten Schritte hin zur späteren Produktfertigung und Anschlusskonzepte für die Gebäudeintegration. Der aktuelle Stand der Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Durch eine optimierte Betriebsführung können bis zu 30 % des Gebäudeenergieverbrauchs eingespart werden. Schon geringinvestive Maßnahmen können zu Optimierungen und erheblichen Kostensenkungen führen. Um Energie einzusparen ist eine detaillierte Analyse des Gebäudebetriebs erforderlich. Zu diesem Zweck hat das Fraunhofer ISE die Energiemonitoring-Plattform MONDAS entwickelt, die alle nötigen Bausteine für die Erfassung, Speicherung, Verarbeitung und Visualisierung von relevanten Zeitreihendaten im Gebäudebetrieb bereitstellt. Die Plattform bündelt erfolgreich eingesetzte Softwaremodule zu einem leistungsstarken Gesamtsystem. Sie wird auf der BAU 2017 präsentiert.

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.