Presseinformationen 2023

Südafrika könnte als sicherer Produzent für grünen Wasserstoff – auch als Lieferant für Deutschland – in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle spielen. Herausforderungen gibt es aktuell jedoch bei der Speicherung und Verteilung des Rohstoffs. Hier knüpft das kürzlich gestartete Fraunhofer-Verbundprojekt »HySecunda« an, in dem neun Fraunhofer-Institute sowie die Fraunhofer Academy kooperieren. Im Projekt sollen optimierte Lösungen zur Herstellung, Speicherung und Zertifizierung von grünem Wasserstoff gefunden werden, zudem unterstützt das Konsortium beim Capacity Building in der Region und in aktuellen Projekten zu Wasserstoff-basierten Treibstoffen für die Luftfahrt.

Wärmenetze sind ein zentraler Hebel für den Klimaschutz im Gebäudesektor. Um dort erneuerbare Energien und Abwärme effizient einbinden sowie die Wärmenetze optimal betreiben zu können, ist eine Digitalisierung der Infrastrukturen nötig. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat zusammen mit internationalen Forschungspartnern ein Handbuch erstellt, das aufzeigt, was bei der Digitalisierung bestehender und neue Fernwärmesysteme zu beachten ist. Dabei stellen die Experten und Expertinnen sowohl die technologische als auch die ökonomische und rechtliche Seite dar. Zahlreiche Fallbeispiele belegen: Digitalisierung ist eine essenzielle Technologie für die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung und mit den Anforderungen an Flexibilität, der Einbindung erneuerbarer Energien und der daraus erwachsenden Komplexität der Anlagen geradezu notwendig.

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE ebnet zusammen mit Partnern den Weg für den Aufbau einer großskaligen Produktion von grünem Wasserstoff und seinen Folgeprodukten in Chile. Kern des vom BMBF geförderten Projekts ist die Forschung zu den Herstellungspotenzialen von Wasserstoff und flüssigen Kraftstoffen aus Solarenergie. Neben den technischen Fragen untersuchen die Forschenden die wirtschaftlichen, logistischen und sozio-ökonomischen Aspekte der Skalierung. Dabei unterstützen sie außerdem die Installation einer Pilot-Produktionsstätte für Methanol und Dimethylether im Land.

Für den Ausbau der Erneuerbaren Energien müssen in Deutschland nicht nur genug Flächen vorhanden sein – auch die Bereitschaft der Menschen vor Ort Windräder, Stromtrassen und Solar-Felder in ihrem Lebensumfeld zu akzeptieren, ist für die erfolgreiche Transformation notwendig. Und auch wenn der Zuspruch zum Ausbau seit Jahren steigt, treffen nicht alle aus technischer Sicht idealen Standorte auf die Zustimmung der Bürgerinnen und Bürger vor Ort. Forschende des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kopernikus-Projekts Ariadne haben jetzt die verschiedenen Perspektiven von Gesellschaft und Wissenschaft zusammengebracht. Ihr Fazit: Es sind zahlreiche Optionen vorhanden, um den Bedarf an Ausbauflächen zu decken und dabei gleichzeitig gesellschaftlich priorisierte Standorte für Windräder und Solarparks zu berücksichtigen.

In dem vom BMWK geförderten Projekt »PV-MoVe« haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel gemeinsam mit ihren Industriepartnern Infineon Technologies AG und SUMIDA Components & Modules GmbH von 2019 bis 2023 untersucht, wie sich Methoden zur aktiven Reduktion von Schaltverlusten dazu nutzen lassen, Photovoltaik-Stromrichter kleiner, leichter und kosteneffizienter herzustellen. Durch neuentwickelte Zusatzbeschaltungen konnten in einem 50 kW Photovoltaik-Wechselrichter die Schaltfrequenzen in der DC-Eingangsstufe um den Faktor 2,5 bis 3 und der Wechselrichter-Ausgangsstufe um den Faktor 10 bis 12,5 gesteigert werden

Die Elektrifizierung von aktuell mit Verbrennungsmotoren betriebenen Land- und Baumaschinen ist ein unumgänglicher Beitrag zur Reduzierung von Emissionen. Durch den voranschreitenden Ausbau von regenerativen Energiequellen können klimaschädliche Emissionen perspektivisch vollständig vermieden werden. Das Ziel des Forschungsprojektes MUSiCel war daher die Erforschung und Erprobung von innovativen Komponenten und Methoden für eine effiziente, lokal emissionslose Energieversorgung von Land- und Baumaschinen. Herzstück des Versorgungssystems ist ein mobiler und kompakter Hochleistungs-Gleichspannungswandler, der in das Fahrzeug integriert wird.

Die Stromnachfrage wird durch Elektromobilität und Wärmepumpen steigen. Damit muss auch die Zahl der Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen wachsen. Was bedeutet das für die Stromnetze, auch mit Blick auf Lastspitzen und die Wetterabhängigkeit der Erzeugungsanlagen? Das untersuchen das Fraunhofer IEE und die Universität Kassel jetzt in dem vom BMWK geförderten Projekt “Dekarbonisierung Verkehr – Rückkopplung Energiesystem” (DeV-KopSys-2) mit Fokus auf den Mobilitätssektor. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellen ihre Ergebnisse in einem räumlich und zeitlich hochaufgelösten, interaktiven Transformationsatlas dar. Damit sind auch individuelle Abfragen unter diesem Link kostenfrei möglich.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das energy data-X-Konsortium zum Aufbau und Test eines Datenökosystems. Die Zielsetzung des Konsortiums ist, ein zukunftsfähiges, sicheres und souveränes System für die Nutzung von Daten in der Energiewirtschaft aufzubauen. Dieses Datenökosystem soll die Grundlagen für innovative Geschäftsmodelle schaffen, die über verschiedene Wertschöpfungsketten und Sektoren hinweg angewendet werden können. Das energy data-X-Konsortium besteht aktuell aus 14 Partnern aus der Energiewirtschaft, der Informations- und Kommunikationstechnologie sowie der Wissenschaft und Standardisierung. Das Projekt trägt wesentlich zur Umsetzung der nationalen und europäischen Energie- und Klimaschutzpolitik bei.

Um die Klimaziele zu erreichen, muss der Windenergieausbau in Deutschland deutlich beschleunigt werden, es müssen also viele neue Windparks in kurzer Zeit gebaut werden. Zu Beginn eines jeden Windparkprojekts steht die Abschätzung der zu erwartenden Energieerträge am jeweiligen Standort. Im Forschungsprojekt „STRAIGHT – Steigerung von Qualität und Effizienz bei der Ertragsabschätzung für Windparks“ entwickelt das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE mit seinen Partnern hierfür neue Verfahren auf Basis künstlicher Intelligenz. Das ehrgeizige Ziel: Die Dauer der Ertragsabschätzung mindestens halbieren, um so zur Beschleunigung des Windenergieausbaus beizutragen.

Die Energiewende stellt an die Stromnetze neue Anforderungen. Was die Netze vor Ort künftig leisten müssen, haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in einem umfassenden Modell für Ostdeutschland und Hamburg erarbeitet. In den Berechnungen werden alle verfügbaren Informationen zu neuen Strom-Verbrauchern und -Erzeugern gebündelt und zu einer Gesamtlage zusammengefasst. Im Ergebnis liegt nun ein räumlich hoch aufgelöstes Szenario für die Region Ost vor. Dieses bildet die Basis für die gesetzlich vorgeschriebenen Netzausbaupläne der Verteilnetzbetreiber.