Fraunhofer Institute for solenergisystemer

Fraunhofer Institute for
Solar Energy Systems ISE
Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE
Instituttbygning av Fraunhofer ISE i Freiburg
Kategori: forskningsinstitutt
Transportør: Fraunhofer Society
Juridisk form for transportøren: Registrert forening
Sete for brukeren: München
Plassering av anlegget: Freiburg i Breisgau
Avdelingskontorer: Gelsenkirchen
Type forskning: Anvendt forskning
Emner: Ingeniørfag , naturvitenskap
Kompetanseområder: Solteknologi , solceller , bygningsteknologi , elektroteknikk , hydrogenteknologi
Grunnleggende finansiering: Forbundsregeringen (90%), stater (10%); Andel grunnfinansiering i driftsbudsjettet: 5%
Ledelse: Hans-Martin Henning og Andreas Bett
Ansatt: 1.163
Hjemmeside: www.ise.fraunhofer.de
Solcelleanlegg på Rappeneck . Anlegget ble planlagt og bygget av Fraunhofer ISE i 1987

Den Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE , også kjent som “Fraunhofer ISE” for kort, er en institusjon av Fraunhofer Society for Promotion of Applied Research eV (FHG), og ligger i Freiburg im Breisgau . Dens aktiviteter kan tildeles anvendt forskning og utvikling innen ingeniørfag og naturvitenskap innen solteknologi og solceller . Fraunhofer ISE Labor and Service Center Gelsenkirchen er et eksternt sted for instituttet, som er dedikert til produksjonsrelatert produksjon av solceller .

Instituttet har vært ledet av Hans-Martin Henning og Andreas Bett siden januar 2017. Forgjengere som instituttdirektører var Eicke R. Weber fra 2006 til 2016 , Joachim Luther fra 1993 til 2005 og instituttets grunnlegger Adolf Goetzberger fra 1981 til 1993. Med over 1100 ansatte er Fraunhofer ISE det største solforskningsinstituttet i Europa. Budsjettet er på 83,5 millioner euro.

historie

Instituttet ble grunnlagt i 1981 og var det første solforskningsinstituttet som ikke er universitet i Europa. ISE ble grunnlagt av Adolf Goetzberger , som ledet instituttet fra 1981 til 1993. De tidlige fokuspunktene var: fluorescensoppsamleren FLUKO, gjennomsiktig varmeisolasjon og de første trinnene mot svært effektive silisium- og III-V-solceller , tynnfilmceller og solsilisium.

Allerede i 1983 lyktes utviklingen av den første helelektroniske ISE- omformeren med en tidligere uoppnådd grad av effektivitet for bruk i autonome solcelleanlegg. I 1986 ble det første serieproduktet med en fluorescensoppsamler for energiforsyning opprettet. Som en del av det lille PV-enhetsprogrammet blir mange andre vellykkede produkter opprettet i samarbeid med mellomstor industri. Med oppstart av clean room laboratoriet i 1989, produksjon av høyeffektive solceller begynte. Selektive solabsorberingslag utviklet av ISE for termiske solfangere vil gå i industriell produksjon i 1998.

I januar 2014 ble instituttet av emiratet Abu Dhabi annonseres Zayed Future Energy Prisen 2014 tildelt i kategorien NGO. Prisen er utstyrt med 1,5 millioner amerikanske dollar.

Forskning og utvikling

Forskning ved Fraunhofer ISE skaper de tekniske forutsetningene for en effektiv og miljøvennlig energiforsyning, både i industriland og i fremvoksende og utviklingsland. For dette formålet utvikler instituttet materialer, komponenter, systemer og prosesser, og i tillegg til grunnleggende forskning, tar det for seg utvikling av produksjonsteknikker og prototyper, samt implementering av demonstrasjonssystemer og drift av testsentre.

Instituttets forretningsområder gjenspeiler de viktigste arbeidsområdene som er beskrevet her:

  • Energieffektive bygninger og bygningsteknologi
    Hos Fraunhofer ISE er bygninger og deres tekniske utstyr et sentralt tema. I et team med arkitekter, spesialistplanleggere og industri er dagens bygninger optimalisert og morgendagens bygninger utviklet. Optimaliserte konsepter er implementert når det gjelder økonomi, energieffektivitet og brukerkomfort. Det internasjonale rammeverket for dette er formet gjennom samarbeid i prosjekter fra International Energy Agency (IEA). Mange disipliner jobber sammen for disse oppgavene - fra materialforskning og lagutvikling til komponent- og systemutvikling, inkludert nødvendige tester.
  • Anvendt optikk og funksjonelle overflater
    Solenergisystemer konverterer solenergi som treffer jorden i form av elektromagnetisk stråling til termisk , elektrisk eller kjemisk energi . For å bedre overføre, reflektere, absorbere, filtrere, dirigere eller konsentrere solstråling, avhengig av kravene, utvikler Fraunhofer ISE optiske komponenter og systemer. Området “Anvendt optikk og funksjonelle overflater” fungerer som et tverrsnittsemne for flere segmenter av solteknologi: vinduer og fasader, solvarmesamlere , konsentratorsystemer for solceller og solkraftverk samt solcellemodulsteknologi.
  • Solvarme
    Virksomhetsområdet dekker markedet fra applikasjoner med lav til høy temperatur: Solvarmesamlere og solfangersystemer med flate og evakuerte røropsamlere har et bredt spekter av bruksområder, fra vann til vann og solvarme til kjøling og klimaanlegg til sjøvann avsaltingssystemer. Fasadeintegrerte samlere og vindusamlere brukes også. Med lineære konsentrasjonssamlere kan driftstemperaturer på 150 ° C til over 400 ° C oppnås. Både parabolsk trau og Fresnel-samlere brukes ikke bare til solkraftforsyning til store kraftverk, men også i ofte enklere og mer kostnadseffektive varianter for generering av prosessvarme, prosessdamp og drivvarme fra absorpsjonskjølere.
  • Silisium-solceller
    Over 90% av solcellene som produseres består av krystallinsk silisium . Pris / ytelsesforhold, langsiktig stabilitet og fleksibelt potensial for kostnadsreduksjon, antyder at denne terrestriske solcelleanlegget vil forbli dominerende i markedet i mye lenger tid enn de neste ti årene. Forskning og utvikling ved Fraunhofer ISE dekker hele verdikjeden av krystallinsk silisium-solceller, fra materialutvikling og krystallisering til solcelleutvikling og modulteknologi.
  • Solcellemoduler og -systemer Modulteknologi
    forvandler solceller til et holdbart produkt for sikker drift i solcelleanlegg. Fraunhofer ISE støtter produktutviklingen i retning av optimal effektivitet, reduserte kostnader og maksimal pålitelighet. Instituttet tilbyr også kvalitetssikringstjenester for moduler og kraftverk.
  • Alternative fotovoltaiske teknologier
    I tillegg til silisium-solceller, utvider instituttets solcelleforskning andre fotovoltaiske teknologier: Ved å bruke III-V-baserte halvledere som gallium indiumfosfid , aluminium galliumarsenid eller galliumarsenid , kan de høyeste effektivitetsnivåene for solceller oppnås i dag. Teknologien til fargestoff solceller har utviklet seg langt utover laboratorieskalaen de siste årene, og organiske solceller er spesielt attraktive på grunn av de forventede lave produksjonskostnadene.
  • Fornybar strømforsyning
    Byggingen av nettilkoblede systemer er verdens største marked for solcelleindustrien i dag. Instituttet gir råd om systemplanlegging, karakteriserer solmoduler og utfører teknisk vurdering og ytelsestest av solcelleanlegg.
  • Hydrogenteknologi
    Innen hydrogenteknologi blir det undersøkt innovative teknologier for produksjon og høyeffektiv konvertering av hydrogen til elektrisitet og varme. Sammen med partnere fra industri og vitenskap utvikles komponenter til komplette brenselcellesystemer, hovedsakelig for off-grid, bærbare og mobile applikasjoner.

Serviceområder

solhydrogenfyllestasjon på Fraunhofer ISE i Freiburg

Fraunhofer ISE har for tiden fire akkrediterte testanlegg:

  • TestLab solvarmesystemer
  • TestLab solfasader
  • TestLab PV-moduler
  • CalLab PV-celler / CalLab PV-moduler

Ytterligere servicefasiliteter:

  • Kvalitetssikring av solcelleanlegg
  • Fotovoltaisk kraftelektronikk
  • Inverterlaboratorium
  • Batteritestlaboratorium
  • Lett laboratorium
  • Ventilasjonsutstyr og varmepumper
  • PCM- laboratorium
  • Testlaboratorium for adsorpsjonsmaterialer og porøse materialer
  • Drivstoffcelletestsenter

Samarbeid

Instituttet er stiftende medlem og kontor for “Fraunhofer Energy Alliance”. I denne alliansen samler 16 Fraunhofer Institutes sine kompetanser innen energiteknologi og forskning for å kunne tilby forsknings- og utviklingsarbeid til industrien og energisektoren fra en enkelt kilde.

Instituttet er også involvert i et nettverk av nasjonale og internasjonale samarbeid, inkludert Medlem av solenergiforskningsforeningen (FVS) og European Agency for Renewable Energy Centers (EUREC) .

I universitetsområdet er det tett samarbeid med materialeforskningssenteret til Albert-Ludwigs-Universität Freiburg , som dekker de grunnleggende forskningsbehovene til Fraunhofer ISE og favoriseres av de to funksjonene til instituttdirektøren (som også har en stol) .

Spin-offs

Spin-offs fra forskningsinstitusjoner er en del av en strategi som føderale myndigheter og føderale stater ønsker å bruke markedsførbare forskningsresultater som er finansiert med offentlige midler (nøkkelord: resultater ikke i en skuff, men snarere for Tyskland som et forretningssted) . Som regel deltar ansatte på anleggene og, om nødvendig, instituttene selv i slike spin-offs.

Så langt har det vært syv slike spin-offs på Fraunhofer ISE.

Eksempler:

  • PSE AG ble grunnlagt i 1999 for å tilby tjenester relatert til solenergi. I tillegg til studier og rapporter, tilbyr selskapet også måle- og kontrollteknologi samt skreddersydd laboratorieutstyr.
  • Et selskap grunnlagt i 2001, Holotools GmbH (i dag temicon GmbH - holotools), arbeider med utvikling og produksjon av funksjonaliserte overflater for lysstyring. En spesiell spesialisering er den store, homogene strukturen av optiske overflater.
  • Et annet selskap grunnlagt i 2002, SorTech AG (siden mars 2017 Fahrenheit AG), utvikler varmekilder for kjøling og kan dermed bruke lavtemperaturvarme som energikilde i stedet for strøm. For dette formål er adsorpsjonsteknologien videreutviklet, som spesielt om sommeren kan varme som ikke kan brukes fra en rekke kilder brukes til å generere kjøling økonomisk.
  • Et nystiftet teknologiselskap, Concentrix Solar GmbH (nå Soitec Solar), har satt seg som mål å introdusere innovativ solcelleteknologi på markedet. Solcelleanlegg med en effekt på 100 kW til flere megawatt vil muligens avgjøre fremtiden for solcelleanlegg. Selskapet sikter mot store solcelleanlegg i solrike land.
  • Selskapet Enit Energy IT Systems GmbH, grunnlagt i 2014, utvikler og selger energiledelsessystemer for mellomstore selskaper. Kunder får mer åpenhet om strøm, varme og gassforbruk og kan kontrollere systemer intelligent og betjene dem mer effektivt.

Personal, infrastruktur og finansiering

1163 personer er ansatt ved instituttet. Disse inkluderer 124 doktorgradsstudenter, 115 diplomstudenter, 20 gjesteforskere, 33 praktikanter og 250 forskningsassistenter (per 31. desember 2016).

Over 27 000 m² med kontorer, laboratorier, verksteder og møterom er tilgjengelig for forsknings- og utviklingsaktiviteter.

Driftsbudsjettet i regnskapsåret 2016 var 72,9 millioner euro. Rundt 84% av driftsbudsjettet var inntekter fra kontraktsundersøkelser fra privat sektor, de resterende midlene kom fra offentlige og andre inntekter. I tillegg gjorde instituttet investeringer på 8,2 millioner euro i 2016. (Per desember 2016)

weblenker

Commons : Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems  - Samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. Fraunhofer ISE Laboratory and Service Center LSC Gelsenkirchen. Tilgang 31. juli 2020 .
  2. Om oss - Fraunhofer ISE
  3. Data og fakta - Fraunhofer ISE. Hentet 8. januar 2021 .
  4. ^ Joachim Berner: Adolf Goetzberger: DGS publiserer memoarer fra solpioneren. Minnene om Adolf Goetzberger har dukket opp. Sannsynligvis den viktigste tyske solforskeren snakker om sitt begivenhetsrike liv. I tillegg har mange samtidsvitner sagt. I: www.solarthermie-jahrbuch.de. Detlef Koenemann, 18. februar 2021, åpnet 29. mai 2021 .
  5. Sheikh hedrer solforskere , suedkurier.de, 24. januar 2014, åpnet 25. januar 2014
  6. Spin-offs - Fraunhofer ISE. I: www.ise.fraunhofer.de. Hentet 21. april 2017 .
  7. Fraunhofer ISE årsrapport 2016/2017. Fraunhofer ISE, mars 2017, åpnet 21. april 2017 .

Koordinater: 48 ° 0 '32 .4 "  N , 7 ° 50 '4.9"  E