Im Bereich der Solarthermie entwickelte das Institut unter anderem Solarkollektoren aus Ultrahochleistungsbeton und neuartige selektive Solarabsorberschichten für thermische Solarkollektoren, entwickelte aber auch Verfahren zu optimierten Regelung von solarthermischen Kraftwerken. Wärmepumpen – einer zentralen Heiztechnologie der Zukunft – widmen sich die Forscherinnen und Forscher mit umfangreichen Feldtests, sowie der Weiterentwicklung von Kältekreisen mit natürlichen, klimaschonenden Kältemitteln.
Die entscheidende Phase der Energiewende begleiten
Wegweisende Studien des Fraunhofer ISE, wie zum Beispiel jüngst die wieder aktualisierte, auf dem "ReMod"-Modell basierende Studie "Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem – Die deutsche Energiewende im Kontext gesellschaftlicher Verhaltensweisen" zeigen, dass der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2045 stark intensiviert werden muss. Sie belegt zugleich den hohen Einfluss gesellschaftlichen Verhaltens auf Aufwand und Kosten des Umbaus des Energiesystems.
Die umfassende, öffentlich zugängliche Energiedatenbank "Energy-Charts" bereitet Energiedaten in Deutschland und mittlerweile auch anderen europäischen Ländern auf und dient vielen Akteurinnen und Akteuren als Informations- und Diskussionsgrundlage zum Stand der Energiewende.
Der Anforderung an das sechs- bis achtfache der aktuellen Flächen für Photovoltaik, begegnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Forschung zu Integrierter Photovoltaik: 2017 konzipierten sie die erste Agri-PV Anlage in Deutschland, 2019 präsentierten sie ein farbiges PV-Autodach. Neuartige Modulverschaltungen wie neue Zellverbinder, Klebeverfahren für Schindelmodule, Module für Gebäudeintegrierte Photovoltaik und farbige "MorphoColor®"-Schicht ermöglichen immer bessere Photovoltaikmodule auch für anspruchsvollere Flächen.
Die Effizienz der Solarzellen und -module soll auch zukünftig vorangetrieben werden, zum Beispiel mit einem Forschungsschwerpunkt auf höchsteffiziente Tandemphotovoltaik in einem dafür im Sommer 2021 eingeweihten Zentrum für höchsteffiziente Solarzellen. Die Speicherung des so gewonnen Stroms wird ab 2022 ebenfalls ein neues Laborgebäude erhalten, in dem Forschung und Test von Batteriespeichersystemen noch umfassender möglich sein wird als aktuell. Und auch beim letzten großen Baustein der Energiewende, Wasserstoff, ist ein Ausbau der Infrastruktur geplant. Die erste solare Wasserstofftankstelle in Freiburg, 2012 als öffentlich zugängliche Pilotprojekt und Forschungsplattform eröffnet, bekommt längst mehr Andrang, als sie bedienen kann.
"Viel wurde erreicht, um eine auf erneuerbaren Energien basierende Energieversorgung überhaupt denkbar zu machen. In der Umsetzung liegt allerdings noch das größte Wegstück für uns", so Hans-Martin Henning. Und Andreas Bett ergänzt: "Deshalb wird angewandte Forschung zum Transfer neuer Technologien und Systemlösungen auch in den nächsten Jahrzehnten nicht an Bedeutung verlieren."
