Aktuelle Presseinformationen

Mittelständische Unternehmen müssen immer höhere Stromrechnungen bezahlen. Doch das muss nicht so bleiben. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA wollen die Stromlast mit intelligenten Algorithmen möglichst zuverlässig prognostizieren und so die Voraussetzung für ein Energieflexibilitätsmanagementsystem schaffen.

Das Energiesystem ist im Wandel. Variable Energieerzeugung, Dekarbonisierung, Dezentralisierung und sektorübergreifende Ansätze verlangen nach innovativen Speichern, um Nachfrage und Produktion auszugleichen. Um solche Energiespeicher zu entwickeln, werden Modelle zur Betriebs- oder Strukturoptimierung sowie zur Bewertung von Speichersystemen benötigt. Das Problem: Noch gibt es keine einheitlichen, wissenschaftlich abgesicherten Open-Source-Modelle für elektrische und thermische Energiespeicher, mit deren Hilfe technische, wirtschaftliche und regulatorische Fragestellungen gelöst werden können. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT will das ändern.

Windenergie in Form von Wasserstoff speichern, ein Elektrolyseur-Testfeld aufbauen und fünf Anwendungsfälle erproben: das Modellprojekt „Grüner Wasserstoff für Bremerhaven“, gefördert mit 20 Millionen Euro vom Land Bremen und der Europäischen Union (EFRE), ist nun offiziell gestartet. Die Forschungspartner Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES, Hochschule Bremerhaven und Technologie-Transfer-Zentrum (ttz) Bremerhaven legen in zwei Jahren Projektlaufzeit damit den Grundstein für ein „Kompetenzzentrum Wasserstoff“ in der Seestadt.

Der erste deutsche Offshore-Windpark alpha ventus wurde im Frühjahr 2010 eingeweiht. Er dient gleichzeitig auch als Forschungsplattform für die weitere Entwicklung der Offshore Windenergie. Die begleitende Forschungsinitiative RAVE (Research at alpha ventus) hat den Windpark seit seiner Errichtung mit umfangreicher Messtechnik vermessen und in zahlreichen Forschungsprojekten wichtige Fragestellungen bearbeitet. Das Ergebnis nach 10 Jahren ist durchweg positiv: Der Bereich Forschung und Entwicklung hat dazu beigetragen, dass heute Windparks mit rund 7.500 Megawatt installierter Leistung in deutschen Gewässern Strom produzieren. Der in RAVE entstandene weltweit einmalige Datensatz steht jetzt in einer vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) betriebenen Datenbank allen Forscherinnen und Forschern zur Verfügung, um die Offshore Windenergie weiter voranzubringen.

Elektrolyse und Wasserstoff werden in vielen Studien als wichtige Bausteine des zukünftigen Energiesystems anerkannt. Trotz des großen Potenzials zur Emissionssenkung und erfolgreicher Demonstrations- und Erprobungsprojekte ist grüner Wasserstoff in Deutschland jedoch bis auf Nischenfälle immer noch nicht im Energiesystem präsent. Im Projekt »Wasserstofftechnologien am Südlichen Oberrhein« untersuchen 21 Projektpartner unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme das Potenzial in der Region und erarbeiten Lösungswege, um diese Technologien aus der Nische zu holen.

Das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) vergibt seit 2017 die Vorerkundungen von Windparkflächen in der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) in Nord- und Ostsee zentral über ein Ausschreibungsverfahren nach dem Windenergie-auf-See-Gesetz (WindSeeG). Auf Basis dieser Vorerkundungen können interessierte Windparkbetreiber die Flächen einschätzen und sich auf deren Bebauung bewerben. Wichtige Informationen zu Meeresumwelt, Baugrund, Wind und ozeanographischen Verhältnissen ermöglichen den Bietern, Bauaufwand und zu erwartenden Ertrag besser abzuschätzen.

Hocheffiziente Siliziumsolarzellen ohne Wirkungsgradverlust nach der Inbetriebnahme: Darauf zielt das kürzlich gestartete, vom BMWi geförderte Verbundprojekt „Zero-Degradation in mono- und multi-kristallinen PERC-Solarzellen (ZORRO)“ ab. ZORRO wird vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB in Erlangen koordiniert.

Innerhalb weniger Monate hat die Corona-Krise den Handlungsdruck dramatisch erhöht – über einzelne nationale Interessen hinaus. Vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussion über den von der Europäischen Kommission als strategische Priorität eingeleiteten Green Deal haben 176 Unternehmen, FuE-Einrichtungen und Verbände aus ganz Europa eine gemeinsame Erklärung mitunterzeichnet. Die von der European Solar Thermal Electricity Association (ESTELA) angeführte Initiative fordert die Anerkennung der wichtigen Rolle der europäischen Solarthermie- Industrie im Kampf gegen den Klimawandel und für die Bereitstellung sofort verfügbarer Lösungen zur Dekarbonisierung von Energiesystemen.

Für die Optimierung von industriellen Energiesystemen reicht die Betrachtung eines einzelnen Bereichs, zum Beispiel der Wärmeerzeugung, nicht aus. Die verschiedenen Energiesektoren sind über Erzeugungsanlagen und Verbraucher eng gekoppelt, was zu einer hohen Komplexität bei der Analyse, Optimierung und beim Betrieb der Energiesysteme führt. Verbesserungen in einem Teilsystem führen in Bezug auf das gesamte System nicht unbedingt zu Effizienzerhöhungen und wirtschaftlichen Vorteilen, weshalb stets das Gesamtsystem betrachtet werden muss. Die Optimierungsziele Effizienzerhöhung, Lastspitzenreduktion und Eigenverbrauchserhöhung führen häufig zu Widersprüchen. Am Fraunhofer IISB wurde daher die Plattform ToSyCo (TotalSystemControl) zur Simulation und Steuerung sektorengekoppelter Energiesysteme entwickelt und erfolgreich validiert. Für das Reallabor IISB konnten durch die Betriebsstrategien aus ToSyCo Einsparpotentiale in Höhe von 25 % bezüglich des Leistungspreises und 6,5 % hinsichtlich des Arbeitspreises nachgewiesen werden.

In Deutschland und Europa wird die energiepolitische Diskussion derzeit stark von Wasserstoff als universellem Energieträger für die Energiewende geprägt. Die unterschiedlichen Sektoren erfordern aber eine differenzierte Betrachtung. Eine Studie des Fraunhofer IEE in Kassel hat den Einsatz von Wasserstoff im zukünftigen Energiesystem mit dem besonderen Fokus auf die Gebäudewärmeversorgung untersucht und in Bezug zur direkten Nutzung von elektrischem Strom in Wärmepumpen gesetzt.