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Neues aus der Forschung

Drehscheibe für Energie: neuartiges Energiemanagementsystem

(Quelle: Pressemitteilung, Fraunhofer ITWM, 02.01.2020)

Die erzeugte Energiemenge regenerativer Energiequellen schwankt. Ein neuartiges Energiemanagementsystem des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ermöglicht es, Photovoltaikanlagen, Batteriespeichersysteme, Wärmepumpen und Elektroautos intelligent zu koppeln – und einzelne Haushalte oder ganze »Energiequartiere« trotz der Schwankungen weitestgehend mit eigener regenerativer Energie zu versorgen.
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IRENA: Versechsfachung der PV-Kapazität bis 2030 nötig, um Klimaziele zu erreichen

(Quelle: Pressemitteilung IRENA, 12.11.2019)

In der Studie “Future of Solar Photovoltaic” untersuchte die Internationale Erneuerbare Energien Agentur (IRENA) zwei Optionen für die weitere Entwicklung des Energiesektors. Die erste wird durch aktuelle und geplante Richtlinien festgelegt (Reference Case) und die zweite ist ein Weg, der größtenteils auf dem abitionierteren aber erreichbaren Ausbau erneuerbarer Energien und Energieeffizienzmaßnahmen (REmap Case) beruht, um den Anstieg der globalen Temperatur auf deutlich unter 2 Grad zu halten. Dazu wird unter anderem ein massiver Ausbau der Photovoltaik nötig sein. In den nächsten zehn Jahren müssten die installierten Kapazitäten versechsfacht werden, von 480 Gigawatt (GW) (Ende 2018) auf 2840 GW bis 2030, und bis 2050 müssten Photovoltaik-Anlagen mit 8519 GW Leistung installiert sein, 18-mal mehr als Ende 2018. (mehr …)

bne-Studie: Solarparks – Gewinne für die Biodiversität

(Quelle: Pressemitteilung Bundesverbands Neue Energiewirtschaft, 20.11.2019)

Eine der zentralen Fragen der Energiewende ist die optimale Verwendung des kappen Gutes „Fläche “, um Klimaschutz, Landwirtschaft und Naturschutz miteinander zu verbinden. Eine aktuelle Studie des bne kommt zu dem Ergebnis, dass Solarparks positiv auf die Biodiversität wirken. „Solarparks können die Artenvielfalt im Vergleich zur umgebenden Landschaft fördern“, so die Studienautoren. (mehr …)

Meilenstein hin zu wettbewerbsfähiger solarer Wasserspaltung

(Quelle: Nachricht der Technischen Universität Ilmenau, 30.10.2019)

Wissenschaftler haben in einem vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE angeführten Verbundprojekt unter Beteiligung der Technischen Universität Ilmenau einen weltweit noch nicht erreichten Wirkungsgrad spezieller Solarzellen erzielt: 24,3 Prozent des von monolithischen, auf Silizium gewachsenen III-V-Dreifachzellen aufgenommenen Sonnenlichts werden in elektrische oder chemische Energie umgewandelt – ein Meilenstein bei der Entwicklung neuer Solarzellen, die künftig konventionelle Silizium-Solarzellen ablösen könnten. Vor allem sind die neuen Zellen aber auch bei der direkten solaren Wasserspaltung zur Gewinnung von Wasserstoff einsetzbar, der für viele als regenerativer Energieträger der Zukunft gilt. Partner des Fraunhofer ISE im soeben erfolgreich abgeschlossenen „MehrSi“-Projekt waren neben der TU Ilmenau die Philipps-Universität Marburg und der Anlagenhersteller Aixtron SE.
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IRENA Studie: Wasserstoff, eine Perspektive für erneuerbare Energien

(Quelle: Publikation IRENA, September 2019)

In einer neuen Studie der Internationalen Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) wird das Potenzial von Wasserstoff als Kraftstoff für schwer zu dekarbonisierende Energienutzungen untersucht, darunter energieintensive Industrien, Lastkraftwagen, Luftfahrt, Schifffahrt und Heizungsanwendungen. Die Auswirkungen der Dekarbonisierung hängen jedoch davon ab, wie Wasserstoff erzeugt wird. Derzeitige und zukünftige Beschaffungsoptionen lassen sich in grauen (auf fossilen Brennstoffen basierenden) blauen (auf fossilen Brennstoffen basierenden Produktionsprozess mit Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung) und grünen (auf erneuerbaren Energien basierenden) Wasserstoff unterteilen. Es wird prognostiziert, dass grüner Wasserstoff, der durch Elektrolyse mit erneuerbaren Energien erzeugt wird, in den kommenden Jahren ein starkes Wachstum verzeichnen wird.
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Wasserstoff aus Erdgas ohne CO2-Emissionen

(Quelle: Presseinformation KIT, 29.10.2019)

Durch Methanpyrolyse lässt sich fossiles Erdgas zukünftig klimafreundlich nutzen: Methan wird dabei in gasförmigen Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten, der einen wertvollen Grundstoff für verschiedene Industriezweige darstellt und darüber hinaus sicher gelagert werden kann. Dies kann ein wichtiger Baustein für eine künftig klimaneutrale Energieversorgung sein. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben hierfür ein besonders effizientes Verfahren entwickelt. Gemeinsam mit dem Industriepartner Wintershall Dea wird es nun für den Einsatz im industriellen Maßstab weiterentwickelt.
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EU Forschung: Hohe Stromausbeute mit geringem Flächenverbrauch durch PV-Ausbau

(Quelle: Analyse der Gemeinsamen Forschungsstelle der EU, 13.09.2019)

In der Analyse “ENSPRESO – an open, EU-28 wide, transparent and coherent database of wind, solar and biomass energy potentials” wurden von der Gemeinsamen Forschungsstelle der EU 276 Regionen auf ihr Ausbaupotenzial für Erneuerbare Energien untersucht. Sowohl Wind als auch Solar könnten demnach jeweils das Dreifache des EU-Strombedarfs für 2016 decken. Dafür würden Wind an Land und Solar 16% bzw. 1,4% der gesamten Landfläche benötigen. Bei Biomasse wurden die Sektoren Land- und Forstwirtschaft sowie Abfall berücksichtigt. Ihr jeweiliges nachhaltiges Potenzial entspräche mindestens 10%, 1,5% und 1% des gesamten Primärenergieverbrauchs in der EU.

Studie HTW Berlin: Über 50 Hemmnisse für den Ausbau der Photovoltaik

(Quelle: HTW Berlin, Studie: Hemmnisse für den städtischen PV-Ausbau)

In einer neuen Studie der HTW (Hochschule für Technik und Wirtschaft) Berlin werden über 50 Hemmnisse für den Ausbau der Photovoltaik aufgezählt. Die einzelnen Hemmnisse wurden qualitativ in ihrer Wirkmächtigkeit beurteilt („Stufe“, „Hemmnis“, „Hürde“) und quantitativ das jeweils in Berlin betroffene Solarpotenzial bestimmt. Dabei wurde auch die Ebene der politischen Verantwortlichkeit geklärt und Handlungsempfehlungen abgeleitet. Eine Auswahl der Hemmnisse finden Sie hier.
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Calciumbatterien könnten bald Lithium-Ionen-Batterien ablösen

(Quelle: Presseinformation 133/2019 KIT)

Batterien auf Basis von Calcium versprechen eine günstige Herstellung und ein hohe Energiedichte. Diese Technologie aus dem Labor besitzt das Potenzial, als Energiespeicher der Zukunft die Lithium-Ionen-Technologie abzulösen. Mit den bislang verfügbaren Elektrolyten gelang es aber nicht, Calciumbatterien bei Zimmertemperatur aufzuladen. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben in der Fachzeitschrift Energy & Environmental Science nun eine vielversprechende Elektrolytklasse vorgestellt, die das erstmals möglich macht.
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Energy Transition Outlook 2019: Die Technologie existiert, der politische Wille fehlt

(Quelle: DNV GL: Energy Transition Outlook 2019)

Das technische Beratungsunternehmen DNV GL hat seinen Energy Transition Outlook 2019 veröffentlicht. Während die Nachfrage in den Bereichen Elektrofahrzeuge, Speicher und erneuerbare Energien voraussichtlich deutlich steigen wird, ist die ernüchternde Schlussfolgerung, dass die Welt die CO2-Reduktionsziele bei weitem verfehlen wird. Durch Extrapolation von Daten aus den zehn globalen Regionen, in die der DNV GL die Welt unterteilt hat, war eine Erwärmung um 2,4 Grad Celsius wahrscheinlicher als andere Ergebnisse. Die Forscher prognostizieren einen Höchststand der Emissionen fossiler Brennstoffe im Jahr 2025, aber nur drei Jahre später wird die Welt das Kohlenstoffbudget ausgeschöpft haben, das es ihr ermöglicht hätte, innerhalb eines 1,5-Grad-Celsius-Erwärmungsszenarios zu bleiben.
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