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Studie zu Stromgestehungskosten: Erneuerbare Energien aufgrund steigender CO2-Kosten den konventionellen Kraftwerken deutlich überlegen
Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben heute die bereits fünfte Auflage ihrer Studie zu den Gestehungskosten für Strom aus erneuerbaren Energien vorgelegt. Darin analysieren sie die aktuellen Kosten und prognostizieren die weitere Entwicklung auf Basis von technologiespezifischen Lernraten und Marktszenarien bis zum Jahr 2040. »Windkraftwerke und Solarkraftwerke in Deutschland besitzen nun deutlich geringere Stromgestehungskosten als konventionelle Kraftwerke. Durch die steigenden Kosten für CO2-Zertifikate ist selbst der Betrieb von bestehenden konventionellen Anlagen, betrieben mit Kohle und Gas, in den kommenden Jahren immer weniger wettbewerbsfähig«, so Projektleiter Dr. Christoph Kost. Durch die verschärften Anstrengungen zum Klimaschutz steigen auf der einen Seite die Kosten für den Betrieb von konventionellen…
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Vermehrter Zubau von großen PV-Aufdachanlagen mit kleinen Neigungswinkeln in Ost-West-Richtung
In einer jüngst verfassten Kurzstudie erstellten Wissenschaftler der Abteilung Energiesystemanalyse am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Auswertung des Markstammdatenregisters (MaStR) und der EEG-Anlagenstammdaten für die Photovoltaik (PV). Wichtige Erkenntnisse der Analysen waren, dass mit 38 Prozent der neuinstallierten Leistung der Leistungszubau in Deutschland zunehmend im Segment Aufdachanlagen größer 100 kW stattfindet, 22 Prozent der neugebauten PV-Anlagen in West, Ost oder Ost-West-Richtung errichtet werden und 19 Prozent dieser Anlagen Neigungswinkel kleiner 20 Grad haben. Das Marktstammdatenregister (MaStR) ist das Register für den deutschen Strom- und Gasmarkt. In ihm müssen seit Januar 2021 alle an das Netz der allgemeinen Versorgung angeschlossenen Stromerzeugungseinheiten eingetragen sein. Dies gilt auch für die stetig wachsende…
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Rathaus im Stühlinger: Monitoring bestätigt energetische Zielsetzung
Nach Fertigstellung des »Rathaus im Stühlinger« im Jahr 2017 hat das Fraunhofer ISE das Gebäude in den ersten Betriebsjahren detailliert vermessen und analysiert. Die gute Nachricht: die Zielwerte aus der Planung und die tatsächlichen Verbrauchsdaten stimmen weitgehend überein: Gebäude und Anlagentechnik sind hocheffizient, der Energieverbrauch zur Gebäudekonditionierung (Heizung, Lüftung, Beleuchtung, Trinkwassererwärmung) bilanziell wird fast vollständig durch lokale Nutzung erneuerbarer Energien gedeckt. Das Ziel – ein »Netto-Nullenergiegebäude« – ist damit erreicht. Die Stadt Freiburg hat mit dem ersten Bauabschnitt des neuen Verwaltungszentrums »Rathaus im Stühlinger« das nach derzeitigem Kenntnisstand europaweit größte Nullenergie-Verwaltungsgebäude mit 22.000 m² Nutzfläche umgesetzt.– Das Gebäude generiert primärenergetisch in der Jahressumme selbst so viel Energie wie es benötigt.…
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Wie der Gebäudesektor seine Klimaziele doch noch erreichen kann
Mit den aktuell beschlossenen Maßnahmen zum Klimaschutz wird Deutschland weder seine bisherigen noch die verschärften europäischen Klimaschutzziele im Gebäudesektor bis 2050 erreichen. Wie dies doch möglich wäre, zeigen zwei Roadmaps von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, dem Öko-Institut und dem Hamburg Institut. Das Forschungsteam stellt darin Maßnahmen und politische Instrumente vor, mit denen die dezentrale Wärmeerzeugung kein CO2 mehr ausstößt, der Endenergieverbrauch gesenkt und die Wärmenetze ausgebaut werden können. Weil aus den Analysen und den Roadmaps hervorgeht, wie dringend die Politik handeln muss, sollten die meisten Instrumente vor 2025 eingeführt und umgesetzt werden. Die Forscher und Forscherinnen haben die Analyse und die Roadmaps in der vom Umweltbundesamt beauftragten Studie »Systemische…
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Potenziale und Synergien von Agri-Photovoltaik im EEG nutzen
Der Deutsche Bauernverband (DBV) und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE fordern vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion um eine weitere EEG-Novelle in einem gemeinsamen Positionspapier, Agri-Photovoltaik – kurz Agri-PV – im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) nicht auf Ackerflächen zu begrenzen. DBV und Fraunhofer ISE begrüßen zwar grundsätzlich die Einbindung der Agri-PV als »besondere Solaranlage« in das EEG, sehen aber an verschieden Punkten Nachbesserungsbedarf. »Die Integration der Agri-PV in die EEG-Sonderausschreibungen ist ein Schritt in die richtige Richtung«, sagt Prof. Dr. Andreas Bett, Leiter des Fraunhofer ISE. »Erforderlich sind jedoch zielgerichtete gemeinsame Anstrengungen, um aus der Nische in den Markt treten zu können. Andere Länder sind uns hier schon deutlich voraus.« Der Stellvertretende Generalsekretär…
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»Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen« – Fraunhofer ISE weiht neues Laborgebäude ein
Seit vier Jahrzehnten entwickelt das Fraunhofer ISE Photovoltaik-Technologien und hat mit seiner Forschung einen wesentlichen Beitrag dazu geleistet, dass heute Solarstrom weltweit die kostengünstigste Form der Energiebereitstellung ist. Um das Niveau internationaler Spitzenforschung halten und ausbauen zu können, erhielt das Fraunhofer ISE jetzt ein neues Laborgebäude, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF sowie dem Land Baden-Württemberg zu gleichen Teilen finanziert ist. Das Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen wird am 27. April 2021 virtuell eingeweiht. Ministerpräsident Winfried Kretschmann sagte in seinem Grußwort anlässlich der Einweihung des neuen Laborgebäudes des Fraunhofer ISE: »In Baden-Württemberg haben wir uns für die Klimapolitik viel vorgenommen. Die Solarenergie spielt dabei eine zentrale Rolle. Und mit…
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Tandem-Photovoltaik ermöglicht Höhenflüge bei Wirkungsgraden – 35,9% für III-V//Silicium Solarzelle
Seit 40 Jahren betreibt das Fraunhofer ISE Spitzenforschung in der Photovoltaik, mit immer wieder neuen Rekordwirkungsgraden in unterschiedlichen Materialklassen und wichtigen Beiträgen zur Kostenreduzierung von Solarstrom, der heute die günstigste Form der Energiebereitstellung ist. Photovoltaik ist neben Windenergie die zentrale Säule der Energiewende. Mit dem Ziel, den Flächenbedarf und den Materialeinsatz von Solarmodulen noch weiter zu reduzieren, legt das Institut aktuell einen Fokus auf die Tandem-Photovoltaik, bei der durch die Verbindung unterschiedlicher Solarzellenmaterialien bisherige Effizienzgrenzen durchbrochen werden können. So gelang es den Freiburger Forscherinnen und Forschern jetzt, mit einer monolithischen Tandemzelle bestehend aus III-V-Halbleitern und Silicium einen neuen Weltrekord aufzustellen. Die neue monolithische Dreifachsolarzelle – oder III-V//Si Tandemsolarzelle – wandelt…
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Europäische Photovoltaik-Industrie im Aufwind – Fraunhofer ISE begleitet 5 Gigawatt Projekt in Andalusien
Photovoltaik ist die tragende Säule der Energiewende, zusammen mit der Windenergie. Während bei der Forschung und Entwicklung für Solarzellen und -module Deutschland und Europa nach wie vor führend sind, hatte sich die Produktion in den letzten zehn Jahren nach Asien verlagert. Die Technologiesouveränität und Unabhängigkeit drohte in Europa verloren zu gehen. Dies beginnt sich zu verändern, da Parameter wie zum Beispiel der Anteil der Transportkosten für importierte Module, aber auch nachhaltige Produktionskriterien, heute anders ins Gewicht fallen als noch vor wenigen Jahren. Regionale Produktion ist heute wirtschaftlich möglich. In Spanien macht sich jetzt das neu gegründete Unternehmen Greenland auf den Weg, eine hochautomatisierte Photovoltaik-Produktion der Größenordnung 5 Gigawatt pro Jahr…
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Rekordwirkungsgrad für beidseitig kontaktierte Solarzelle: Fraunhofer ISE erzielt 26 Prozent
Ein Forscherteam um Dr. Armin Richter vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat einen neuen Wirkungsgrad-Weltrekord von 26 Prozent für beidseitig kontaktierte Siliciumsolarzellen aufgestellt. Im aktuellen Nature Energy-Artikel »Design rules for high-efficiency both-sides-contacted silicon solar cell with balanced charge carrier transport and recombination losses« erläutert er den Aufbau der Rekordzelle und den Pfad zu noch höheren Wirkungsgraden. Schlüssel zum Erfolg war die Ausbildung der Rückseite als vollflächiger ladungsträgersammelnder Passivierungskontakt. Solarzellen aus kristallinem Silicium dominieren mit einem Anteil von über 90 Prozent den Photovoltaik-Weltmarkt. Ihre Wirkungsgrade sind dank technologischer Fortschritte in den vergangenen Jahren schon sehr nah an das theoretische physikalische Limit des Halbleitermaterials Silicium (29,4 Prozent) herangerückt. Die bisherigen Rekordwirkungsgrade…
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Auf Ackerflächen doppelt ernten: Leitfaden zur Agri-Photovoltaik erschienen
Mit der Agri-Photovoltaik (Agri-PV) können Landwirte Ackerflächen doppelt nutzen: Am Boden wachsen die Kulturpflanzen, darüber erzeugen Solarmodule erneuerbaren Strom. Der Ansatz erhöht die Flächeneffizienz und könnte künftig Konflikte um den Gebrauch von landwirtschaftlichen Böden entschärfen. Aktuelle Informationen über die Technologie, ihr Potenzial sowie den aktuellen Entwicklungsstand beleuchtet jetzt ein neuer Leitfaden. Ziel ist, Landwirten, Kommunen und Unternehmen praktische Hinweise zur Nutzung der Agri-PV an die Hand zu geben. Auch Vorschläge für eine Anpassung des rechtlichen Rahmens sind in dem Werk enthalten. Herausgeber ist das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Das Forschungsinstitut hat die Technologie in Deutschland erstmals umfassend erprobt. Die Publikation umfasst 56 Seiten, ist kostenfrei und steht nun online…
