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Auf dem Weg zur GW-Industrie – Fraunhofer ISE liefert detaillierte Kostenanalyse für Wasserelektrolyse-Systeme
Die Erzeugung von grünem Wasserstoff durch Wasserelektrolyse hat in den letzten Jahren enorm an Interesse gewonnen, und in der Elektrolysebranche werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um Zellen und Stacks zu vergrößern und die Produktionskapazitäten deutlich zu erhöhen. Parallel dazu ist die aktuelle Diskussion über die Kosten von Elektrolyseanlagen von widersprüchlichen Aussagen mit einer großen Bandbreite an Preisprognosen geprägt, was eine verlässliche Bewertung von Elektrolyseuren erschwert. Um in dieser Diskussion um die Investitionskosten der Wasserelektrolyse die notwendige Transparenz zu schaffen, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE im Auftrag der NGO Clean Air Task Force (CATF) ein Bottom-up-Kostenmodell erstellt und eine Kostenstudie durchgeführt. Damit kann ein breites Verständnis für die Kostenstrukturen von…
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Fraunhofer ISE bei Patentverletzungsverfahren für Wechselrichter erfolgreich
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in bislang sieben Patentverletzungsverfahren mit führenden Wechselrichterherstellern außergerichtliche Einigungen erzielt. Die verklagten Unternehmen aus China, Taiwan und Deutschland hatten das Patent auf die 2002 am Institut erfundene HERIC®-Topologie verletzt. Die HERIC® (Highly Efficient and Reliable Inverter Concept)- Schaltung und das dazugehörige Verfahren werden in einphasigen Wechselrichtern insbesondere im unteren Leistungsbereich (z. B. Photovoltaik-Anlagen auf Hausdächern) eingesetzt. Die von Dr.-Ing. Heribert Schmidt und Kollegen aus dem Fraunhofer ISE entwickelte Topologie ermöglicht mit geringem Mehraufwand gegenüber dem Stand der Technik sehr hohe Wirkungsgrade von bis zu 99 Prozent bei gleichzeitig geringen Störemissionen. Neben der höheren Energieausbeute sorgt dies für eine Reduktion des thermischen Stresses für die Bauteile,…
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PERC-Solarzellen aus 100 Prozent recyceltem Silizium
In Deutschland landen jährlich circa Zehntausend Tonnen Silizium in alten Photovoltaik-Modulen auf dem Recyclingmarkt, ab 2029 werden es mehrere hunderttausend Tonnen pro Jahr sein. Aktuell werden von Altmodulen nur das Aluminium, Glas und Kupfer neu aufbereitet, nicht aber die Silizium-Solarzellen. Um auch dieses Material weiter nutzen zu können, haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit dem größten deutschen Recyclingunternehmen für PV-Module, der Reiling GmbH & Co. KG, eine Lösung entwickelt: Das Silizium der Module wurde im industriellen Maßstab wiederverwertet und zur Herstellung neuer PERC-Solarzellen genutzt. Die meisten PV-Anlagen wurden in Deutschland in der ersten Ausbauwelle zwischen…
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Fraunhofer ISE: Verschärfte Klimaschutzziele bis 2045 mit umfangreichen und schnellen Maßnahmen erreichbar
Nach dem Bundestags-Beschluss zum Klimaschutzgesetz (KSG) vom Juni 2021 mit dem verschärften Ziel der Treibhausgasneutralität Deutschlands im Jahr 2045 hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE seine Studie »Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem« mit seinem Energiesystemmodell REMod komplett neu berechnet. Das Institut arbeitet mit vier Szenarien, um die Auswirkungen gesellschaftlicher Trends auf das Erreichen der Klimaziele zu analysieren. In allen Szenarien sind die Reduktionsziele bis 2045 noch erreichbar, jedoch auf unterschiedlichen Pfaden und zu unterschiedlichen Kosten. Für die neue Studie wurden die verschärften Zwischenziele des KSGs von -65 Prozent 2030 und -88 Prozent 2040 sowie das Ziel der Treibhausgasneutralität energiebedingter CO2-Emissionen 2045 als Randbedingungen in REMod umgesetzt. Große Unterschiede zwischen…
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40 Jahre Forschung für die Energiewende: Fraunhofer ISE feiert Jubiläum
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE feiert in diesem Jahr sein 40jähriges Jubiläum. Das größte Solarforschungsinstitut Europas mit mittlerweile rund 1300 Mitarbeitenden begleitete die Energiewende in Deutschland von Anfang an mit. Heute ist es weltweit einer der wichtigsten Impulsgeber und Forschungspartner für eine Energieversorgung basierend auf 100 Prozent erneuerbaren Energien. Zu diesem Anlass veranstaltet das Fraunhofer ISE heute ein Symposium unter dem Titel »Nachhaltige Forschung für die Energiewende – und für die Generationen nach uns«. Dazu Institutsleiter Prof. Dr. Hans-Martin Henning »Von Anfang an haben wir am Fraunhofer ISE mit großer thematischer Bandbreite und einem Blick auf das gesamte Energiesystem Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet«. Institutsleiter Prof. Dr. Andreas Bett ergänzt:…
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Einzigartige Messkampagne zur Füllmengenreduktion von Propan-Wärmepumpen gestartet
In dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi geförderten Projekt »LC150 Entwicklung eines kältemittelreduzierten Wärmepumpenmoduls mit Propan« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme Kältekreise für Wärmepumpen, die möglichst effizient und mit geringen Mengen des klimafreundlichen Kältemittels Propan betrieben werden. In einer großangelegten automatisierten Kreuzevaluation testet ein Team des Instituts verschiedene Einzelkomponenten von Wärmepumpen in dutzenden Kombinationsvarianten und unter verschiedenen Betriebsparametern. Ziele sind die weitere Reduktion der benötigten Kältemittelmenge, das Erkennen methodischer Zusammenhänge und das Gewinnen von Daten für die simulative Auslegung von Wärmepumpen. Die Messkampagne erhebt ein Jahr lang rund um die Uhr eine Fülle an Parametervariationen und generiert damit eine einzigartige Datenbasis. Für die Messkampagne werden zwischen 40…
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E-LKW mit vollintegrierter Photovoltaik nimmt Fahrt auf
Ab sofort fährt auf Deutschlands Straßen ein 18-Tonnen-LKW, ausgestattet mit einer 3,5 Kilowatt Peak Photovoltaikanlage. Das Nutzfahrzeug mit integriertem Hochvolt-Photovoltaik-System und Einspeisung in die 800 Volt Traktionsbatterie ist nun für den Straßenverkehr zugelassen. Der direkt am Fahrzeug produzierte Solarstrom kann 5 bis 10 Prozent des LKW-Energiebedarfs decken. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat gemeinsam mit Industriepartnern und dem Fraunhofer- Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI im Projekt »Lade-PV« Solarmodule und Leistungselektronik für die Integration in Nutzfahrzeuge entwickelt. Die technische Abnahme des ersten damit ausgestatten LKWs ist ein Meilenstein hin zu klimafreundlicherem Straßengüterverkehr. »Durch die erfolgreiche Inbetriebnahme unseres Hochvolt-Photovoltaik-Systems haben wir unser Ziel erreicht, die Machbarkeit von Fahrzeugintegrierter Photovoltaik für…
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So geht Klimaneutralität 2045: Was der erste Modellvergleich für Deutschland zeigt
Um Deutschland in weniger als 25 Jahren klimaneutral zu machen, muss die nächste Bundesregierung sehr schnell sehr viel auf den Weg bringen. Das zeigt der Ariadne-Szenarienreport, der Transformationspfade zur Klimaneutralität 2045 erstmals im Modellvergleich ausbuchstabiert. Die Studie von mehr als 50 Forschenden aus mehr als 10 Instituten, darunter dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sowie weiteren Fraunhofer-Instituten, belegt: Die Stromerzeugung aus Wind und Sonne müsste bis 2030 etwa 50 Prozent größer sein als bislang angepeilt. Der Ausstieg aus der zunehmend unwirtschaftlichen Kohlestromerzeugung würde für die Klimaneutralität 2045 bereits um 2030 erfolgen. Erhebliche zusätzliche Kraftanstrengungen sind in den Sektoren Industrie, Gebäude und Verkehr nötig. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung…
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Versetzt und gereiht: M10 Industries AG und Fraunhofer ISE entwickeln die Matrix-Schindeltechnologie zur Industriereife
Die M10 Industries AG und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE haben das Matrix-Schindelkonzept für die Verbindung von Silicium-Solarzellen und einen neuen Stringer zur Fertigung von Matrix-Schindelmodulen entwickelt. Die im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten »Shirkan«- Projekts gebaute Anlage ordnet die Schindel-Solarzellen versetzt zueinander an, wie Steine in einem Mauerwerk. Das Ergebnis ist eine erhöhte Effizienz, ein homogenes Erscheinungsbild der Module und eine verbesserte Verschattungstoleranz. Erste Prototypen für Matrix-Schindelmodule zeigt das Fraunhofer ISE auf der Intersolar Europe Restart 2021 (6.-8. Oktober, Messe München, Stand A6.370). In der Schindeltechnologie sind die Solarzellstreifen 100 Prozent bleifrei mit elektrisch leitfähigen Klebstoffen zu Strings verbunden, wobei sie wie Schindeln…
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Europäische Glas-Glas PV-Module sind besonders klimafreundlich
In einer neuen Studie haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE errechnet, dass in der Europäische Union hergestellte Silicium-Photovoltaikmodule 40 Prozent weniger CO2 erzeugen als Module chinesischer Produktion. Mithilfe einer Lebenszyklusanalyse verglich das Forschungsteam die CO2-Fußabdrücke monokristalliner Solarmodule deutscher, europäischer und chinesischer Herstellung. Dabei fanden sie auch heraus, dass Glas-Glas-Module im Vergleich zu PV-Modulen mit Rückseitenfolien unabhängig von ihrem Produktionsstandort eine zusätzliche Emissionsreduktion von 7,5 bis 12,5 Prozent ermöglichen. Auch wenn Photovoltaikmodule Licht emissionsfrei in Energie umwandeln, so entstehen aus PV-erzeugter Solarenergie doch CO2-Emissionen bei der Herstellung, dem Transport und zum Lebensende der Module. Diese sind jedoch sehr gering, pro Kilowattstunde entsteht etwa 40 Mal weniger CO2…
