Presseinformationen 2025

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.

Mit dem feierlichen Spatenstich am 22. Juli 2025 beginnt der Bau des Ingenieurzentrums Nachhaltigkeit (IZN) auf dem Campus Flugplatz in Freiburg. Das neue Gebäude wird künftig die intensive Zusammenarbeit der fünf Freiburger Fraunhofer-­Institute mit der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg unter dem Dach des Instituts für Nachhaltige Technische Systeme (INATECH) stärken.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat einen umfassenden Leitfaden zur schwimmenden Photovoltaik (Floating PV) veröffentlicht, um die Markteinführung dieser Technologie zu unterstützen. Dieser bietet praxisnahe Empfehlungen sowie Informationen über das Potenzial schwimmender Photovoltaikanlagen, den aktuellen Technologiestand und den rechtlichen Rahmen. Zudem enthält der Leitfaden Hinweise zur Planung und zum Betrieb von FPV-Anlagen und analysiert deren Nachhaltigkeitspotenzial. Der Leitfaden stützt sich auf Erkenntnisse aus den Projekten »PV2Float« und »FPV4Resilience«, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) sowie das Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg (LZN).

In mehreren Studien hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE das Flächenpotenzial für Agri-Photovoltaik – die Kombination von landwirtschaftlicher Nutzung mit Solarstromerzeugung für ganz Deutschland erhoben. Erstmals wurden dabei alle Arten landwirtschaftlicher Flächen betrachtet und in einem Entscheidungsprozess mit einer Vielzahl unterschiedlicher Kriterien optimale Standorte identifiziert. Bereits auf den am besten geeigneten Flächen könnten demnach 500 Gigawatt Peak Solarleistung installiert werden. Das übertrifft die Photovoltaik-Ausbauziele Deutschlands für 2040. Das Institut erhob des Weiteren das Agri-PV-Potenzial für einzelne Landkreise und Städte.

Im ersten Halbjahr 2025 wurde in Deutschland und vielen weiteren europäischen Ländern so viel Solarstrom erzeugt wie noch nie zuvor. Dem gegenüber stand eine niedrigere Stromerzeugung durch Windenergie. Der Anteil erneuerbaren Stroms an der öffentlichen Nettostromerzeugung in Deutschland lag mit 60,9 Prozent deshalb dennoch unter dem Anteil von 65,1 Prozent im ersten Halbjahr 2024. Innerhalb der Europäischen Union sank die öffentliche Stromerzeugung aus Sonne und Wind von 358,1 Terawattstunden (TWh) im ersten Halbjahr 2024 auf 344,4 TWh im ersten Halbjahr 2025. Das geht aus den Halbjahresdaten zur öffentlichen Nettostromerzeugung hervor, die das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE heute vorgestellt hat. Basis der Auswertung ist die Datenplattform energy-charts.info.

Weltweit mangelt es an einer flächendeckenden medizinischen Versorgung für Menschen in entlegenen Regionen. Forschende am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sowie am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST haben im Projekt »PreCare« dafür eine Lösung entwickelt: Eine flexible, modulare Gesundheitsplattform mit solarer Stromversorgung, die auf Geländewagen montiert werden kann und in Südafrika und Namibia bereits im Einsatz ist. Für diese Entwicklung erhielt das Team den Preis »Innovations for a Better Future« der Fraunhofer-Zukunftsstiftung.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben sich mit einem externen Gründerteam zusammengetan, um landwirtschaftliche Betriebe bei Planung, Bau und Monitoring ihrer Agri-Photovoltaik-Anlage zu unterstützen.

Auch in der Industrie wächst das Interesse an Erneuerbaren Energien. Hintergrund sind Preisschwankungen bei fossilen Energieträgern, absehbar stark steigenden CO₂-Kosten und Versorgungsrisiken infolge zunehmender geopolitischer Spannungen. Investitionen in Solarwärme-Systeme sind in vielen Fällen wirtschaftlicher als der Betrieb rein fossil befeuerter Systeme zur Erzeugung von Prozesswärme. Zu diesem Ergebnis gelangt eine heute veröffentliche Studie vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE.

Ein Atlas der besonderen Art ist heute online zur freien Verfügung gestellt worden: Ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Verbänden unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat im Projekt »PoWerD« einen Wasserstoff-Potenzial-Atlas bereitgestellt. Er kennzeichnet und bewertet geeignete Standorte für die Erzeugung von grünem Wasserstoff durch Elektrolyse und dessen Nutzung in verschiedenen Industriebranchen und im Verkehr.

Der Hafen von Rotterdam und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersuchen gemeinsam mit australischen Partnern die Möglichkeiten für Westaustralien, ein weltweit führender Produzent, Nutzer und Exporteur von erneuerbarem Wasserstoff zu werden. Der Bundesstaat könnte einen erheblichen Teil des europäischen Wasserstoffbedarfs im Jahr 2050 decken. In der »TrHyHub«-Studie, einer Zusammenarbeit zwischen wichtigen Interessensgruppen in Australien, Deutschland und den Niederlanden, wurden die kritischen Komponenten für eine mögliche Lieferkette vom Wasserstoff-Drehkreuz Oakajee über den Hafen Rotterdam nach Deutschland analysiert. Kurzfristig ist Ammoniak die am besten geeignete Option, wobei für die Zukunft erhebliche Kosteneinsparungen zu erwarten sind.

Im Rahmen des Forschungsprojekts »SPHINX« hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Pilotlinie für PV-Dachziegel im Module-TEC in Freiburg implementiert. Die flexible, automatisierte Produktion erlaubt es dem Projektpartner Freesuns, einem Schweizer Solardach-Hersteller, seine im Projekt neu entwickelten Matrix-Schindel-Dachziegel im Pilotmassstab zu fertigen, bevor es in die Massenfertigung übergeht. Insgesamt wird die industrienahe Fertigungslinie 4000 Dachziegel mit Matrix-Schindeltechnologie herstellen. Seit März 2025 wurden bereits 800 Schindelmodule fertiggestellt. Fünf Dachinstallationen setzt Freesuns damit aktuell in Bestandsgebäuden in der Schweiz um. Interessierte können die neuen solaren Dachziegel vom 7. bis 9. Mai auf der Smarter E Europe / Intersolar am Stand des Fraunhofer ISE in Halle A1 besichtigen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben ein Messverfahren entwickelt, mit dem sich die Leistung von rückseitenkontaktierten Solarzellen berührungslos in der Fertigungslinie bestimmen lässt. Die Messung der Strom-Spannungs-Kennlinie ist der wichtigste Test bei der Qualitätskontrolle von Solarzellen. Der Wegfall der physischen Kontaktierung der Solarzelle spart Zeit und erlaubt damit signifikant höhere Durchsätze in der Produktion. Des Weiteren eliminiert es die mechanische Belastung der Solarzellen beim Messen und reduziert die Wartungskosten des Messsystems. Die Forschenden erprobten das Verfahren zum ersten Mal im Jahr 2022 und konnten es nun erfolgreich in einem fertigungsnahen Umfeld auf IBC- (Interdigitated Back Contact) Zellarchitekturen übertragen.

Wallboxen zum Laden des Elektrofahrzeugs sind an immer mehr Eigenheimen zu finden. Doch wie lässt sich damit der Solarstrom vom eigenen Dach möglichst smart nutzen? Im Projekt »Wallbox-Inspektion« hat ein Konsortium aus Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, HTW Berlin und ADAC erstmals Prüfverfahren für solaroptimiert gesteuertes Laden entwickelt und marktverfügbare Wallboxen damit getestet. Gemeinsam mit einem Industriebeirat wurde ein Prüfleitfaden für das unidirektionale und solare Laden entwickelt, die Messergebnisse werden in einem Wallbox-Score für Endnutzer verständlich quantifiziert. Dies soll für Verbraucher die Transparenz im Wallbox-Markt erhöhen und einen Qualitätsstandard für die Industrie etablieren. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.

Gemeinsam mit der Pulsar Photonics GmbH hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im Projekt »Laser2Screen« eine Anlage für die Micro-Materialbearbeitung entwickelt, die auf Ultrakurzpulslaser-Technologie und präziser 3D-Scantechnologie basiert. Diese Laserlösung ermöglicht die Strukturierung von Feingewebe-Sieben und Metallfolien-Schablonen mit Öffnungsbreiten von nur 2 Mikrometern. Feingewebe-Siebe sind essenziell für die Metallisierung von Solarzellen aber auch im Bereich der Opto-Elektronik, Halbleiterfertigung sowie Aufbau- und Verbindungstechnik. Besucherinnen und Besucher der Smarter E Europe / Intersolar in München, können sich vom 7.-9. Mai 2025 ein laserstrukturiertes Feingewebe-Sieb am Stand des Fraunhofer ISE in Halle A ansehen.

Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und der Universität Freiburg untersuchte im Projekt »FPV4Resilience« über drei Jahre hinweg die Auswirkungen dreier Floating-PV-Anlagen auf künstlichen Seen. Bei keinem der drei Standorte mit unterschiedlichen Anlagendesigns und -größen konnten sie deutliche Auswirkungen auf die Wasserqualität feststellen. Leichte Änderungen in der Wassertemperatur und die Nutzung der PV-Systeme durch Muschelkolonien könnten im Hinblick auf den Klimawandel auch einen positiven Beitrag zum Zustand der Gewässer leisten. Auch wenn Vögel vor Ort keine Scheu vor schwimmender PV zeigen, müssen die langfristigen Auswirkungen weiter untersucht werden.

Berichte über UV-Induzierte Degradation an TOPCon basierten Photovoltaik-Modulen beschäftigen aktuell die PV-Branche. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersucht deshalb gängige Prüfverfahren auf ihre Aussagekraft. Jüngste Ergebnisse ihrer vergleichenden Indoor- und Freilandtests zeigen, dass die aktuell üblichen UV-Tests die Degradation von TOPCon Silizium-PV-Modulen deutlich höher bewerten, als es der tatsächlichen Leistungsminderung entspricht. Um im Labor aussagekräftigere Test-Ergebnisse zu erzielen, müssen die PV-Module nach der UV-Bestrahlung und vor der Leistungsmessung stabilisiert werden. Heute präsentierte das Institut umfassende Analysen zur Erholungsdynamik von TOPCon Modulen auf der Konferenz SiliconPV.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit der VOEN Vöhringer GmbH & Co. KG aus Fronreute bei Ravensburg Photovoltaik-Module entwickelt, die leicht genug sind, um auf klassischen Witterungsschutzsystemen für Sonderkulturen wie Obstbäumen aufgebracht zu werden. Des Weiteren erproben sie verschiedene Lösungen zur Anbringung der Leichtbau-Module auf bestehenden Unterkonstruktionen und für neue Witterungsschutz-Systeme. Letzte Woche eröffnete das Projektteam auf dem Obstbaubetrieb Vöhringer eine erste Pilotanlage über Kirschbäumen.

Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat über 70.000 Leistungsmessungen an Photovoltaik-Modulen ausgewertet, die im Kalibrierlabor des Instituts, CalLab PV Modules, seit 2012 durchgeführt wurden. Dabei stellten die Forschenden fest, dass seit etwa 2017 die negative Diskrepanz zwischen der Leistungsangabe der PV-Modulhersteller und den Messergebnissen des Forschungsinstituts ansteigt. Bis zum Jahr 2016 wurde im Labor im Durchschnitt mehr Leistung gemessen als vom Hersteller versprochen. Seither ist ein negativer Trend zu erkennen, der sich insbesondere in den Jahren 2020 bis 2023 abzeichnet und zu einer durchschnittlichen Minderleistung von etwa 1,3 Prozent führte. Neueste Daten aus dem Jahr 2024 zeigen eine leichte Trendwende.

Die führenden deutschen Solarforschungseinrichtungen, die Fachabteilung »Photovoltaik Produktionsmittel« des Industrieverbands VDMA und das Produktionsplanungs-Unternehmen RCT Solutions, haben ein gemeinsames Positionspapier zur Stärkung der deutschen und europäischen Solarindustrie veröffentlicht. Dieses wird nun an die Parteien übermittelt, die nach der Bundestagswahl im Bundestag vertreten sind. Ziel ist es, die vorgeschlagenen Maßnahmen in die Koalitionsverhandlungen einzubringen und damit die Grundlage für eine widerstandsfähige und wettbewerbsfähige Solarindustrie in Deutschland zu schaffen.

Baden-Württemberg wird seinen zukünftigen Bedarf an Wasserstoff und dessen Derivaten nicht allein aus heimischer Produktion decken können. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat daher untersucht, wie Baden-Württemberg in Zukunft durch Importe versorgt werden kann. Die Forschenden analysierten, wie und zu welchen Kosten Wasserstoff sowie dessen Derivate Methanol und Ammoniak über Pipelines und den Wasserweg importiert werden können. Zu Vergleichszwecken wurde auch die Erzeugung in Deutschland betrachtet. Der europäische Pipeline-Transport ist demnach die kostengünstigste Option. Gefördert wurde die Studie vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg.

Für die Herstellung von grünem Wasserstoff durch Elektrolyse sind Protonen-Austauschmembranen (PEM) eine der vielversprechendsten Technologien. Um die Material- und Herstellungskosten für PEM-Elektrolyseure zu senken, forscht das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE an skalierbaren Produktionsverfahren. Nun ist es erstmals gelungen, im Siebdruckverfahren ultrafeine poröse Transportschichten aus Titan herzustellen und damit die Kosten für Katalysatormaterialien zu senken. Dabei kamen industrieübliche skalierbare Anlagen zum Einsatz. Auf der Hannover Messe (31.03.-04.04., Halle 13, C41) zeigt das Institut neben weiteren Innovationen Muster der optimierten mikroporösen Transportschicht.

Bis zum Jahr 2045 soll Deutschland klimaneutral werden. Um die entsprechenden Klimaschutzziele im Industriesektor zu erreichen, müssen verstärkt erneuerbare Energieträger und emissionsarme Technologien eingesetzt werden. In einer neuen Studie zeigt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE kostengünstige Transformationspfade für die Industrie und die damit verbundenen Effekte für das Energiesystem auf. Wesentliche Bausteine einer zukunftsfähigen Industrie sind demnach die direkte Elektrifizierung von Prozessen sowie die Nutzung emissionsfreier Brennstoffe wie Wasserstoff. Die Ergebnisse werden durch eine umfassende Befragung von Unternehmen bestätigt. Die Studie ist Teil des Forschungsschwerpunkts »Klimaneutrale Industrie«, mit dem das Fraunhofer ISE Unternehmen bei ihrer Transformation unterstützt.

Die Industrie steht vor der Herausforderung, in den kommenden Jahrzehnten ihre Prozesse von fossilen auf erneuerbare Energien umzustellen. Ein wesentlicher Baustein dabei sind Hochtemperatur-Wärmepumpen: Sie können mit hoher Effizienz industrielle Prozesswärme bis ca. 200°C erzeugen. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersucht hierfür verschiedene Industrieprozesse und bewertet die Eignung und Auswahl von Hochtemperatur-Wärmepumpen. Das Institut hat nun ein interaktives Onlinetool entwickelt, mit dessen Hilfe Unternehmen eine passende Wärmepumpenlösung für ihre Anwendung finden können. Das Projekt ist Teil des Leitthemas »Klimaneutrale Industrie«, einem Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer ISE mit dem Ziel, zugleich zur Transformation der Industrie in Richtung Klimaneutralität beizutragen und die Wettbewerbsfähigkeit zu halten bzw. zu steigern.