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Klimaneutrales Energiesystem bis 2050: kontinuierlicher PV-Ausbau während der nächsten 10 Jahre erforderlich
Expertinnen und Experten der Solarenergie weltweit zeigen auf, dass das Wachstum der Photovoltaik (PV) in den nächsten 10 Jahren kontinuierlich fortgesetzt werden muss, um den globalen Energie-Bedarf 2050 klimaneutral zu decken. Sie argumentieren, dass es keine Option mehr sei, Wachstumsprognosen für PV abzusenken und stattdessen auf andere Energiequellen oder das Eintreten technologischer Wunder in letzter Minute zu warten. In einer gemeinsamen Veröffentlichung, die am 7. April 2023 in der neuesten Ausgabe von »Science« publiziert wurde, kommen die PV-Forscherinnen und Forscher zu dem Schluss, dass ein weltweiter Ausbau der Photovoltaik von 25 Prozent pro Jahr über die nächsten zehn Jahre die Voraussetzung für ein global klimaneutrales Energiesystem bis 2050 sei. Der…
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Halbzellenverbund: Neue Zellkonzepte für die großskalige Massenproduktion von PEM-Elektrolyseuren
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben ein fortschrittliches Zell- und Stackdesign für Elektrolyseure entwickelt und patentieren lassen. Mit diesem neuartigen Halbzellenverbund (HZV) werden die Material- und Herstellungskosten für PEM-Elektrolyseure gesenkt und so eine großskalige Massenproduktion ermöglicht. Diesen Halbzellenverbund wird das Fraunhofer ISE neben weiteren Innovationen für die Wasserstoffwirtschaft vom 17. bis 21. April 2023 auf der Hannover Messe in Halle 13, Stand D35 vorstellen. Um bereits in naher Zukunft konkurrenzfähige Stacks für die PEM-Elektrolyse in hoher Stückzahl produzieren zu können, sind Innovationsschritte sowohl im Design als auch in der Herstellung erforderlich. Der am Fraunhofer ISE entwickelte Halbzellenverbund (HZV) vereint nun die Funktionalität der Einzelkomponenten…
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Gebäude in Eppingen bekommt rotes Solardach
Damit Gebäude auch unauffällig Solarstrom produzieren können – zum Beispiel denkmalgeschützte Bauten – braucht es in Gebäudehüllen integrierbare Photovoltaik-Module in angepassten Farben. Im Rahmen des Forschungsprojekts »PVHide« installierten das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit dem Modulhersteller AxSun Solar GmbH, der INTERPANE Entwicklungs- und Beratungsgesellschaft mbH sowie der Stadt Eppingen eine ziegelrote PV-Anlage direkt in das Dach einer Turnhalle. Die Pilotinstallation besteht aus 224 PV-Modulen mit MorphoColor®-Farbschicht, die auf beiden, nach Osten und Westen ausgerichteten, Dachflächen installiert wurden. Die PV-Anlage mit einer Gesamtleistung von 66 Kilowatt Peak produziert mindestens 90 Prozent des Stroms, den eine klassische PV-Dachanlage mit unbeschichteten Gläsern erzeugen würde. »Mit der grünen PV-Anlage, die wir letztes…
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Projekt »LowEx im Bestand« entwickelt und demonstriert Wärmeversorgung für Mehrfamiliengebäude im Bestand
Wärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie der Wärmewende. Ihr Einsatz in Mehrfamilien-Bestandsgebäuden ist noch eine Herausforderung: Diese Gebäude stellen spezielle Anforderungen sowohl an die Übergabesysteme für Raumwärme und Warmwasser als auch an die Erschließung von Umweltwärme. Im Verbundprojekt »LowEx im Bestand« wurden Lösungen für den Einsatz von Wärmepumpen, Wärmeübergabe- und Lüftungssystemen in energetisch sanierten Mehrfamilienhäusern (MFH) analysiert, entwickelt und demonstriert. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, das INATECH der Universität Freiburg und das Karlsruher Institut für Technologie zeigen im Abschlussbericht Lösungsansätze und beispielhafte Umsetzungen auf. Ein Blick auf die Struktur des Gebäudesektors macht deutlich, dass in Bestandsgebäuden der größte Hebel für die Wärmewende liegt: 62 Prozent der Gebäude wurden vor der ersten Wärmeschutzverordnung…
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Fraunhofer-Forschende übergeben mobile medizinische Plattform für Feldtest in Südafrika
Mit dem Ziel, eine flächendeckende vorklinische Versorgung auch in entlegensten Gebieten Afrikas sicherstellen zu können, haben Forschende der Fraunhofer-Institute für Schicht- und Oberflächentechnik IST sowie für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit der Stellenbosch Universität und dem South African Medical Research Council (SAMRC) in Südafrika eine mobile Versorgungsplattform entwickelt, die am 3. März 2023 im Rahmen einer feierlichen Veranstaltung an die NGO Rhiza Babuyile übergeben wurde. Die gemeinnützige Organisation verfügt über mehrere Standorte in Südafrika und wird die einjährige Testphase der Versorgungseinheit in der Region Mpumalanga durchführen. Die Herausforderungen sind groß: Circa 1,5 Millionen Menschen sterben pro Jahr allein in der Sub-Sahara-Region Afrikas an den vier häufigsten Erkrankungen Malaria, HIV/AIDS, COVID-19…
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Prof. Dr. Adolf Goetzberger, Gründer des Fraunhofer ISE, verstorben
Der Solarpionier und Gründer des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE, Prof. Dr. Adolf Goetzberger, ist am 24. Februar 2023 im Alter von 94 Jahren verstorben. Gegen große Widerstände setzte der damalige Institutsleiter des Fraunhofer Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF 1981 die Ausgründung einer Arbeitsgruppe für solare Energiesysteme zum eigenständigen Institut durch. Im gleichen Jahr entwickelte der Physiker unter anderem die Idee der Agri-Photovoltaik, die nun in Deutschland ihren Durchbruch erlebt. Sein visionäres Arbeiten brachte er in zahlreichen Gutachterausschüssen, Kuratorien, Kommissionen und Arbeitsgruppen ein und wurde mit ebenso zahlreichen Preisen und Auszeichnungen gewürdigt. »Ich werde oft gefragt, wie ich gerade auf die Sonnenenergie kam, die damals als Energiequelle überhaupt nicht ernst…
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Solare Eiserzeugung und Trocknung: Fraunhofer ISE übergibt Anlage an Fischer und Bäuerinnen in Kenia
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in dem von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) geförderten Projekt »Sol-CoolDry« gemeinsam mit der Innotech Ingenieursgesellschaft mbH und kenianischen Partnerinnen und Partnern eine Anlage entwickelt, die mittels Solarthermie und Photovoltaik Trocknungswärme und Eis erzeugt. Die mangelnde Stromversorgung in ländlichen Regionen macht es Fischern und Bäuerinnen in Afrika schwer, ihre Produkte haltbar zu machen oder zu kühlen. Dies verringert ihr Einkommen und bedroht die Nahrungsmittelsicherheit. So verderben bis zu 30 Prozent der Lebensmittel auf dem Weg zum Markt. Die neu entwickelte Anlage wurde nun an die lokale NGO in Mwazaro im äußersten Süden Kenias übergeben. Das System besteht zum einen aus einer…
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Auf der Straße in Richtung Stickoxid-Reduktion: Die CatVap®-Technologie ist reif für die Serienentwicklung
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme ISE entwickelten mit CatVap® eine Technologie zur Verringerung der Emissionen von Verbrennungsmotoren über die Aufbereitung der eingesetzten Kraftstoffe. Die Technologie ist kraftstoffflexibel und kann neben dem normalen Dieselkraftstoff auch mit strombasierten Kraftstoffen (E-Fuels) und mit Biokraftstoffen genutzt werden. Für den Betrieb in Nutzfahrzeugen wird sie aktuell intensiv auf der Straße getestet. Von 28. Februar bis 1. März 2023 wird die Technologie am Stand der Albonair GmbH in der Fachausstellung des 10. Internationalen Motorenkongresses in Baden-Baden zu sehen sein. Gemeinsam mit ambitionierten Lkw-Herstellern möchte das Fraunhofer ISE und die Albonair GmbH nun die Technologie zur Serienreife weiterentwickeln und vermarkten. Die Kraftstoffaufbereitungstechnologie CatVap®…
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Fraunhofer ISE entwickelt kostengünstige Industriewärmespeicher mit Füllkörpern
Bei einer Vielzahl von Industrieprozessen entsteht Abwärme, die oft ungenutzt in die Umgebung abgegeben wird. Mit den steigenden Energiepreisen wird die Speicherung und Nutzung von Abwärme als Ersatz für fossile Energieträger für Unternehmen immer attraktiver. Im Projekt »Fenopthes«, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wurde, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE mit Industriepartnern kostengünstige Füllkörper für thermische Speicher entwickelt und optimiert. Sie ersetzen teure Hochtemperaturfluide. Die neue Technologie wurde in einem Speicher zur Abwärmenutzung in einem Industrieunternehmen erprobt. In Hochtemperaturspeichern, die im Bereich von 250°C bis 600°C arbeiten, kommen typischerweise Thermalöle und Salzschmelzen als Arbeitsfluide zum Einsatz. Setzt man Füllkörper als Speichermedium in thermischen Speichern ein, lässt…
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Nichtwohngebäude als flexible Akteure des Energiesystems
Im Gebäudesektor schlummert großes Potenzial zur Senkung des Primärenergiebedarfs, der den Zielen der Bundesregierung zufolge bis 2050 gegenüber 2008 halbiert werden soll. Um das zu erreichen, müssen Gebäude und Quartiere zukünftig auf die fluktuierende Stromerzeugung reagieren können. Sie werden als regelbare Last oder dezentrale Erzeuger selbst zum Teil des Energiesystems. Im Projekt »FlexGeber – Demonstration von Flexibilitätsoptionen im Gebäudesektor und deren Interaktion mit dem Energiesystem Deutschlands« hat das Fraunhofer- Institut für Solare Energiesysteme ISE drei Case Studies bei Unternehmen durchgeführt. Die Ergebnisse liegen nun in einem Abschlussbericht vor. Ziel des im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung geförderten Projekts war es, neuartige Wärme- und Kälteerzeugungstechnologien sowie Lösungen zur Reduzierung der…
