Presseinformationen 2023

Prof. Holger Hanselka ist seit Mitte August neuer Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, einer der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. Im Rahmen seines Amtsantritts besucht er sukzessive verschiedene Fraunhofer-Standorte. Die erste Station war Freiburg. Die fünf Freiburger Fraunhofer-Institute erläuterten Prof. Hanselka insbesondere die Bedeutung der Nachhaltigkeitsforschung in der »Green City«.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Europas größtes Institut für Solarforschung, ist nach der Norm DIN EN ISO 50001:2018 für Energiemanagement zertifiziert worden. Als zweitgrößtes Fraunhofer-Institut mit einem hohen Energiebedarf nimmt es innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft eine Pilotrolle ein. Auch in der Umsetzung der Fraunhofer-Klimastrategie, mit der die Forschungsgesellschaft zum Vorreiter in der Wissenschaft werden will, ist das Institut federführend.

Grüner Wasserstoff und seine Folgeprodukte Ammoniak, Methanol und synthetisches Kerosin speichern Strom aus Sonne und Wind, um diesen aus weiter entfernten Regionen energieeffizient nach Europa zu transportieren. Gleichzeitig sind viele Industrien, die nicht direkt Strom als Energieträger einsetzen können, zukünftig auf diese klimaneutralen Alternativen zu fossilem Gas und Öl angewiesen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat im Auftrag der Stiftung H2Global für 39 Regionen in von der Stiftung vorausgewählten 12 Ländern untersucht, wo die Herstellung solcher Power-to-X-Produkte bis zum Jahr 2030 in Verbindung mit dem Transport nach Deutschland am günstigsten umsetzbar wäre. Das Ergebnis: Für den Import grünen Ammoniaks, Methanols und Kerosins bieten Brasilien, Kolumbien und Australien besonders gute Bedingungen. Importe von gasförmigem grünem Wasserstoff könnten aus Südeuropa oder Nordafrika stammen, sofern dafür rechtzeitig Pipelines zum Transport zur Verfügung stehen.

In den letzten Jahren präsentierten bereits einige Autohersteller erste Fahrzeug-Modelle mit integrierter Photovoltaik im Dach. Das Fahrzeugdach ist die am einfachsten nutzbare Fläche für die Erzeugung von Solarstrom an Bord. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gingen nun einen Schritt weiter. Im Rahmen zweier öffentlich geförderter Forschungsprojekte integrierten sie Solarzellen in die Standard-Blechmotorhaube eines PKWs. In Kombination mit der MorphoColor® Technologie des Forschungsinstituts kann die solaraktive Fläche der Farbe des Autos angepasst werden. Besucherinnen und Besucher der IAA MOBILITY können die Photovoltaik-Motorhaube vom 5.-11. September 2023 auf dem Fraunhofer Messestand (Halle B1.D11) in München besichtigen.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat heute Daten zur öffentlichen Nettostromerzeugung für das erste Halbjahr 2023 vorgestellt, die aus der Datenplattform Energy-Charts hervorgehen. Mit einem Anteil von 57,7 Prozent an der Nettostromerzeugung zur öffentlichen Stromversorgung – also dem Strommix, der aus der Steckdose kommt – lag die Erzeugung aus erneuerbaren Energien deutlich über dem Vorjahr (51,8 Prozent). Der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch lag bei 55,5 Prozent. Solar- und Windenergieanlagen speisten gemeinsam 97 Terawattstunden (TWh) in das öffentliche Netz ein, gegenüber 99 TWh im ersten Halbjahr 2022. Die Stromproduktion aus Braunkohle (- 21 Prozent), Steinkohle (- 23 Prozent), Erdgas (-4 Prozent) und Kernenergie (- 57 Prozent) ging dagegen zurück.

Wärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie der Wärmewende, doch noch nutzen viele der Geräte umweltschädliche Kältemittel. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat nun ein Kältekreis-Funktionsmuster mit der klimafreundlichen und kostengünstigen Alternative Propan entwickelt. Eine der besten Sole-Wärmepumpen erreicht mit 146 Gramm Propan eine Heizleistung von 11,4 Kilowatt. Damit darf sie ohne umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen im Inneren von Gebäuden aufgestellt werden. Pro Kilowatt Heizleistung benötigt das Gerät nur rund ein Fünftel der Propanmenge von marktverfügbaren Systemen. Die Neuentwicklung ist Ergebnis der Zusammenarbeit des Fraunhofer ISE mit einem Industriekonsortium im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Projekt »LC150« (»low charge 150 g«). Für die Entwicklung von Wärmepumpen mit Propan für Mehrfamilienhäuser ist jüngst ist das Projekt »LC R290« gestartet.

Um hocheffizienten Perowskit-Silicium-PV-Modulen den Weg in die industrielle Umsetzung zu ebnen, müssen die Tandemsolarzellen und -module zuverlässig vermessen werden. Nur so sind objektive Vergleiche zwischen verschiedenen Zellen und Modulen sowie technologische Verbesserungen möglich. Im Unterschied zu klassischen Silicium-PV-Modulen ist die Kalibrierung hier jedoch deutlich herausfordernder. Ein Projektkonsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickelt deshalb im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima BMWK geförderten Projekt »Katana« Verfahren zur Charakterisierung von Perowskit-basierten Tandemmodulen. Der dafür eigens von der Firma Wavelabs Solar Metrology Systems GmbH gebaute Sonnensimulator ist nun im CalLab PV Modules des Forschungsinstituts im Einsatz.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat einen einzigartigen modularen Prüfstand entwickelt, an dem Photovoltaik-Wechselrichter mit integrierten Lichtbogendetektoren getestet werden. Diese im Wechselrichter integrierten Warnsysteme erhöhen die Sicherheit von Solaranlagen, da sie bei Lichtbögen automatisch stromlos schalten. Mit der nun veröffentlichten internationalen Norm IEC 63027 sollen die Detektoren noch zuverlässiger und realitätsnaher getestet werden. Das Fraunhofer ISE war auch an der Entwicklung der Prüfnorm beteiligt, die am 3.Mai 2023 erschienen ist.

Um Photovoltaik-Module, integrierte PV-Systeme, solarthermische Kollektoren, Wechselrichter und weitere Solartechnologien auf Herz und Nieren zu prüfen, vermessen Forschende diese meist im Labor. Zusätzlich finden Langzeittests unter realen Wetterbedingungen und über mehrere Jahre hinweg statt. Mittels eines neuen, drei Hektar großen Testfeldes am Rande von Merdingen bei Freiburg wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE nun Ergebnisse aus beiden Testansätzen kombinieren. Insbesondere für PV-Module gilt, dass die Forschenden diese schneller und exakter bewerten können, wenn sie Labormessungen mit Analysen auf dem Testfeld kombinieren und vergleichen. Heute eröffnete das Solarforschungsinstitut seine neue Testinfrastruktur feierlich.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben mit weiteren Projektpartnern ein technisches Anlagenkonzept und ein Design für eine – für den Einsatz auf dem Meer optimierte – Wasserstoff-Erzeugungsanlage entwickelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wasserstofferzeugung direkt auf dem Meer mit einem PEM-Elektrolyseur technisch und ökonomisch machbar ist. Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten zweijährigen Projekts »OffsH2ore«.