Referenzen

Photovoltaikanlagen sind während ihres Betriebs permanent Umwelteinflüssen ausgesetzt. Staub, Pollen, landwirtschaftliche Emissionen oder andere Ablagerungen auf den Moduloberflächen führen zu sogenannten Soiling-Effekten und können die Energieerträge von PV-Anlagen spürbar reduzieren. Gleichzeitig sind regelmäßige Reinigung und manuelle Kontrollen aufwendig und wirtschaftlich nicht immer sinnvoll. Im Verbundprojekt »PV-SoilSens« planen die Projektpartner die Entwicklung eines energieautarken und selbstregenerierenden Verschmutzungssensors.

Im Projekt „HollowEL“ werden neuartige Elektrolysezellen mit direkter Wasserzufuhr in die Membran entwickelt, die eine blasenfreie Wasserelektrolyse ermöglichen. Ziel ist es, die Effizienz deutlich zu steigern und gleichzeitig die Systemkosten zu senken. Das im Labormaßstab erfolgreiche Konzept wird für den industriellen Einsatz weiterentwickelt und hinsichtlich Materialien, Design und Herstellbarkeit optimiert. Das Fraunhofer IMWS trägt durch Modellierung, Analytik und Validierung dazu bei, die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Technologie für zukünftige Anwendungen nachzuweisen.

Mitteldeutschland entwickelt sich zu einem wichtigen Standort der Wasserstoffwirtschaft. Der Erfolg hängt jedoch stark von qualifizierten Fachkräften ab. Um das vorhandene Potenzial für grünen Wasserstoff auszuschöpfen, braucht es gezielte Weiterbildung, neue Lernformate und eine enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft.

Die derzeitigen Recyclingpraktiken für PV-Altmodulen sind unausgereift und gewinnen nur geringe Mengen und Materialien von geringem Wert zurück. Um wirtschaftlich und nachhaltig zu sein, muss das Recycling von PV-Abfällen alle Materialbestandteile in einer Qualität zurückgewinnen, die für die Wiederverwendung in neuen PV-Modulen geeignet ist, und zwar mit minimalen Auswirkungen. Das Projekt APOLLO wird einen zirkulären Ansatz entwickeln, um das traditionelle Recycling, die künftige Produktion und das künftige Recycling miteinander zu verbinden.

Mit dem Vorhaben PVOptDigital soll die Überwachungsqualität und damit die Betriebsführung in PV-Systemen verbessert werden, um ein zusätzliches Ertragspotential von bis zu 5% zu erschließen. Dies soll durch übergreifende Automatisierung und digitale Datenverarbeitung erreicht werden.

Gemeinsam mit 15 führenden europäischen Partnern, darunter Oceans of Energy, einem Pionier auf dem Gebiet der Offshore-Solarenergie, arbeitet das Fraunhofer CSP in einem EU-Industrieprojekt an der Hochskalierung der Offshore-Solartechnologie auf Formate von 150 MW - und damit an der Ermöglichung von Anlagen im Gigawatt-Bereich.

Damit das Sonnenlicht optimal von Photovoltaik-Modulen genutzt werden kann, müssen diese regelmäßig gereinigt werden. Chemische Reinigungszusätze sollen dabei die Reinigungswirkung verstärken. Diese können jedoch ein hohes Schädigungspotenzial mit sich bringen. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP hat ein Prüfverfahren entwickelt, um die Materialverträglichkeit solcher Reinigungsmittel und Auswirkungen auf die Funktionalität von Modulen zu untersuchen.

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.

Das Recycling von Komponenten von End of Life-Solarmodulen ist ein wichtiger Ansatz zur nachhaltigen Nutzung von Ressourcen. Dadurch können bestimmte Bestandteile von Solarmodulen wiederverwendet oder in neue Produkte umgewandelt werden. Hier setzt das kürzlich gestartete Verbundprojekt »RETRIEVE« an: Beim Recycling von Solarmodul-Komponenten soll die Materialqualität so verbessert werden, dass sie den aktuellen Anforderungen an die Wiedereingliederung in die Photovoltaik-Wertschöpfungskette entspricht. Das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP bringt in das bis März 2027 laufende Projekt seine Kenntnisse im Bereich Materialanalytik sowie Prozessoptimierung ein.

Das Projekt Mon-KI adressierte aktuelle Entwicklungsthemen rund um die Effizienzstei-gerung von Photovoltaik (PV)-Anlagen. Im Fokus standen hier die Reduktion des Auf-wands für den Regelbetrieb und eine automatisierte Defekterkennung großer PV-Anla-gen. Hauptziel des Projekts war dabei die Entwicklung und Implementierung einer weitgehend automatisierten, KI-basierten Zustandsüberwachung von PV-Systemen in Hinblick auf einen zuverlässigen Betrieb, auf die rechtzeitige Identifikation von Defekten sowie auf die Abschätzung und Vorhersage von Erträgen und Wartungsarbeiten.