Stringwechselrichter in der Mittelspannung sparen Rohstoffe wie Kupfer und Aluminium. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE sieht insbesondere bei Solarparks ein enormes Einsparpotenzial durch höhere Systemspannungen. Das ISE plant nun erste Pilotkraftwerke – und strebt mit der Industrie eine breite Markteinführung an.
Die Stromampel-App des Fraunhofer ISE zeigt für zwölf europäische Länder den aktuellen Ökostromanteil an. Für 34 Länder wird der Day-Ahead-Börsenstrompreis angegeben. Besitzer von E-Autos, Wärmepumpen oder Smart Homes können ihren Stromverbrauch so entsprechend anpassen.
In absehbarer Zeit werden vor allem Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb über Europas Straßen rollen. Wie sich fahrzeugintegrierte Photovoltaik auf den Strombedarf einer elektrifizierten Fahrzeugflotte auswirken könnte, untersucht seit Anfang 2023 ein Konsortium aus Forschern und Solarfirmen.
Forscher des Fraunhofer ISE haben eine mobile Solaranlage über einer Wiederaufforstungsfläche gebaut. Das Projekt steht auf der aufgefüllten Fläche einer Kiesgrube nördlich des Bodensees. Für die Jungbäume ist es ein Segen. Niels H. Petersen
Das Fraunhofer ISE hat im Rahmen des Forschungsprojekts Modellregion Agri-Photovoltaik für Baden-Württemberg eine mobile Photovoltaikanlage über einer Wiederaufforstungsfläche gebaut. Sie steht derzeit auf einer zur Rekultivierung wieder aufgefüllten Flächen einer Quarzsandgrube nördlich des Bodensees.
Im neu organisierten Entwicklungszentrum können Modulhersteller umfangreiches Equipment nutzen, um ihre Technologien weiterzuentwickeln. Das Fraunhofer ISE begleitet die Hersteller bei der Weiterentwicklung ihrer Produkte.
In E-Autos auf den Straßen hierzulande sind Batteriespeicher mit etwa 50 Gigawattstunden unterwegs. Das ist fast das Fünffache der Kapazität der in Deutschland installierten stationären Batteriespeicher. Wie die rollenden Speicher für den eigenen Haushalt genutzt werden, hat das Fraunhofer ISE im Leitfaden Bidirektionales Laden untersucht.
Photovoltaikmodule auf Basis von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen haben das Potenzial höhere Wirkungsgrade zu erzielen als heutige Siliziummodule. Ein Forschungsteam des Fraunhofer ISE fertigte nun aus Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen von Oxford PV ein Modul mit 25 Prozent.
Forscher haben durch viele kleine Verbesserungen bei Komponenten und im Herstellungsprozess bei Photovoltaikmodulen drei Prozent mehr Ertrag erreicht. Mit größeren und geteilten Solarzellen im Modul konnte die Leistungsdichte um weitere drei Prozent gesteigert werden.
Das Fraunhofer ISE hat nach eigenen Angaben den weltweit ersten Stringwechselrichter für Großkraftwerke entwickelt, der in die Mittelspannung einspeist. Für die Photovoltaik würde das enorme Kosten- und Ressourceneinsparungen bei passiven Bauteilen und Kabeln bedeuten.
Forscher des Fraunhofer ISE haben in zwei Forschungsprojekten Solarzellen in die Blechmotorhaube eines PKWs eingebaut. Erste Prototypen sind bereits auf Messen zu sehen. Als Rückseite des Moduls werden Metalle statt Folie oder Glas getestet.
Die Freiburger Forscher:innen wollen messen, wie sich mehrere Wechselrichter in einer Solaranlage gegenseitige beeinflussen und welchen Einfluss das auf die Stromqualität hat. Betreiber von Solarparks können als Projektpartner teilnehmen.
Forschungsinstitute weltweit arbeiten daran, Effizienz und Skalierbarkeit der organischen Photovoltaik zu verbessern. ISE-Wissenschaftler könnten nun ihren eigenen Weltrekord weiter steigern.
Ein Radweg in Sichtweite des Stadions vom SC Freiburg bekommt ein Dach aus lichtdurchlässigen Solarmodulen. Das bietet den Radlern künftig Schutz vor Regen und zu starker Sonne. Die aufgeständerte Konstruktion ermöglicht solare Verkehrsflächen. Niels H. Petersen
Tandemsolarzellen aus der Kombi von Perowskiten und Silizium versprechen Wirkungsgrade von über 30 Prozent. Forschungslabors weltweit verkünden regelmäßig neue Spitzenwerte. Diese Rekorde werden jedoch auf Flächen realisiert, die um einen Faktor 400 kleiner sind als die aktuelle Wafergrößen einer Solarzelle. Forscher des Fraunhofer ISE wollen das ändern.
Für bauwerkintegrierte Photovoltaik sind farbige Module eine attraktive Alternative zu den klassischen schwarz-blauen Paneelen. Der Schweizer Modulbauer Megasol Energie lizensiert nun die vom Fraunhofer ISE entwickelte Morphocolor-Farbtechnologie für seine Module.
Die strukturierten Fassadenelemente sammeln die Sonnenwärme und geben sie an den Wärmepumpenkreislauf ab. Damit können sie die Vorlauftemperatur für Wärmepumpen anheben.
Ein Turnhallendach in Eppingen zeigt, wie eine Solaranlage dezent in der Gebäudehülle verschwinden kann. Die BIPV-Anlage verfügt über 66 Kilowatt und produziert mindestens 90 Prozent des Stroms, den eine klassische Solarstromanlage mit unbeschichteten Gläsern erzeugt.
Industriekunden können nun Komponenten und Systemlösungen für Batteriepuffer und Photovoltaik beim Fraunhofer ISE in einem praxisnahen Labor erproben. Speicher und Ladestationen für E-Autos können so effizienter gemanagt werden – zudem wird auch mehr eigener Solarstrom genutzt.
Der Gründer und erste Chef des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme verstarb in Freiburg. Generationen von Forschern und Ingenieuren hat er begeistert und begleitet. Ein Rückblick auf sein Leben zeigt, wie Visionen zur Realität werden – mit Beharrlichkeit und Kollegialität.
Im Gebäudesektor schlummert ein großes Potenzial, um den Primärenergiebedarf zu senken. Im Projekt Flexgeber hat das Fraunhofer ISE drei Fallbeispiele untersucht. Die Ergebnisse belegen das Potenzial, das jedoch aufgrund der derzeitigen Netzentgelte nicht wirtschaftlich ist.
Die meisten Komponenten innerhalb der Photovoltaik-Lieferkette werden derzeit in China hergestellt. Das Land verfügt über 96 Prozent der weltweiten Produktionskapazität für Silicium-Wafer. Um die Abhängigkeiten zu verringern, fordern Vertreter der europäischen Solarindustrie nun Maßnahmen von der Politik.
Im Rahmen eines Projekts wollen Wissenschaftler verschiedener Disziplinen die Rahmenbedingungen erarbeiten, die für die schnelle Entwicklung der Agriphotovoltaik notwendig sind.
Für eine volle Ökostromversorgung werden künftig Strompuffer in großem Umfang gebraucht. Bis 2030 werden nach Berechnungen des Fraunhofer ISE in Deutschland etwa 100 Gigawattstunden Speicherkapazität benötigt, bis 2045 sogar 180 Gigawattstunden.
Das Fraunhofer ISE hat mit Industriepartnern eine neue Lösung für die Metallisierung von Solarzellen entwickelt. Mit einem neuen Druckverfahren geht diese um den Faktor 1,5 schneller.
