Eine fluktuierende Stromerzeugung aus Wind und Sonne und der unregelmäßige Betrieb von Verbrennungskraftwerken führen zu zeitlich variierenden Umweltprofilen der Stromversorgung. Für Ökobilanzen stromverbrauchender Produkte (z. B. Elektroautos) ist es hochrelevant, wann und mit welchem Mix der Strom erzeugt wird. Die in dieser Arbeit entwickelte HD-LCA-Methode ermöglicht es, Umweltprofile der Stromversorgung in stündlicher Auflösung zu ermitteln.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Speicher in thermischen Solarkraftwerken können zur Netzstabilisierung eingesetzt werden, erhöhen den solaren Deckungsgrad und können die Stromgestehungskosten des Kraftwerks senken. Ausgehend von den kommerziell betriebenen Andasol-Kraftwerken in Spanien, werden vielversprechende Kraftwerks- und Speicherkonzepte mit dem Ziel untersucht, ein Design zu identifizieren, welches potenziell niedrigere Stromgestehungskosten aufweist.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Durch Kombinationen von zeitvariablen Energiepreisen und leistungsabhängigen Preisbestandteilen werden variable Stromtarife designt. Für jedes Tarifdesign wird das kostenminimierende Energiemanagement von Haushaltskunden bestimmt. Ein geeigneter Stromtarif kann entwickelt und dabei die Schwachstellen der anderen Tarifdesigns aufgezeigt werden. Der Stromtarif ruft ein ähnlich gutes Optimierungsergebnis hervor wie ein virtuelles Kraftwerk.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der Windenergiereport des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) berichtet wissenschaftlich und anschaulich über die jährliche Entwicklung der Windenergie. Der Zubau und Ertrag von On- und Offshore Windenergieanlagen, der Anteil der Windenergie im Strommix, die Netzintegration und die Schritte zum Netzausbau werden übersichtlich dargestellt. Special Reports informieren über aktuelle Themen und Trends der Branche.
Aktualisiert: 2023-06-01
Autor:
D. Bergmann,
V. Berkhout,
R. Cernusko,
M. Durstewitz,
S. Faulstich,
N. Gerhard,
J. Großmann,
B. Hahn,
P. Härtel,
M. Hartung,
J. Hirsch,
M. Hofsäß,
M Kühl,
S. Kulla,
S. Pfaffel,
Kurt Rohrig,
K. Rubel,
J. Seel,
S. Spriesterbach,
D. Waila,
C. Wiegand,
M. Wiggert,
R. Wiser
Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung von Metallisierungskonzepten für siliziumbasierte Rückkontaktsolarzellen. Im Fokus stehen die p-Typ Metal Wrap Through und die n-Typ Back-Contact Back-Junction Zelltechnologie. Für zwei industrierelevante Konzepte – dem mehrlagigen Metallisierungsansatz und dem drahtbasierten Verschaltungsansatz – werden anhand zahlreicher Simulationsstudien sowie Experimente die grundlegenden wissenschaftlichen und technologischen Fragestellungen adressiert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die ab dem Jahr 2021 auslaufende EEG-Förderung stellt viele Betreiber von alten Solar- und Windkraftanlagen vor das Problem, neue, kostendeckende Geschäftsmodelle zu finden. Das Forschungsprojekt SMECS untersucht Wege, durch Nutzung von Kooperations- und Digitalisierungskonzepten mit Hilfe eines Plattformansatzes kleine Erzeuger zu vernetzen und ihre Position im Energiemarkt zu stärken. Dieser Bericht fasst die Projektergebnisse zusammen.
Aktualisiert: 2023-06-01
Autor:
Rainer Arlt,
Andreas Engl,
Artur Felic,
Mark Hefke,
Gunnar Hempel,
Holger Kett,
Chris Leiter,
Arkadius Mateja,
Tobias Müller,
Olaf Reinhold,
Thomas Renner,
Jörg Schiller,
Karl Schmid,
Gerrit Schumann,
Richard Siebert,
Daniel Stetter,
Oliver Strauß
Die ab dem Jahr 2021 auslaufende EEG-Förderung stellt viele Betreiber von alten Solar- und Windkraftanlagen vor das Problem, neue, kostendeckende Geschäftsmodelle zu finden. Das Forschungsprojekt SMECS untersucht Wege, durch Nutzung von Kooperations- und Digitalisierungskonzepten mit Hilfe eines Plattformansatzes kleine Erzeuger zu vernetzen und ihre Position im Energiemarkt zu stärken. Dieser Bericht fasst die Projektergebnisse zusammen.
Aktualisiert: 2023-03-31
Autor:
Rainer Arlt,
Andreas Engl,
Artur Felic,
Mark Hefke,
Gunnar Hempel,
Holger Kett,
Chris Leiter,
Arkadius Mateja,
Tobias Müller,
Olaf Reinhold,
Thomas Renner,
Jörg Schiller,
Karl Schmid,
Gerrit Schumann,
Richard Siebert,
Daniel Stetter,
Oliver Strauß
Eine fluktuierende Stromerzeugung aus Wind und Sonne und der unregelmäßige Betrieb von Verbrennungskraftwerken führen zu zeitlich variierenden Umweltprofilen der Stromversorgung. Für Ökobilanzen stromverbrauchender Produkte (z. B. Elektroautos) ist es hochrelevant, wann und mit welchem Mix der Strom erzeugt wird. Die in dieser Arbeit entwickelte HD-LCA-Methode ermöglicht es, Umweltprofile der Stromversorgung in stündlicher Auflösung zu ermitteln.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die strombasierte Wasserstoffproduktion mittels Elektrolyse kann zur Integration erneuerbarer Energien und zur Dekarbonisierung des Energiesystems beitragen. Der Einsatz eines Elektrolyseurs ist heute jedoch nicht wirtschaftlich. Im Rahmen einer modellgestützten Analyse wird daher untersucht, ob sich dies bei geänderten energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen und fortschreitender Entwicklung der Elektrolysetechnologie langfristig ändern kann.
Aktualisiert: 2022-09-08
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Der Windenergiereport des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) berichtet wissenschaftlich und anschaulich über die jährliche Entwicklung der Windenergie. Der Zubau und Ertrag von On- und Offshore Windenergieanlagen, der Anteil der Windenergie im Strommix, die Netzintegration und die Schritte zum Netzausbau werden übersichtlich dargestellt. Special Reports informieren über aktuelle Themen und Trends der Branche.
Aktualisiert: 2022-09-19
Autor:
R Becker,
G. Behem,
V. Berkhout,
E Buchmann,
D. Callies,
R. Cernusko,
A. Dalla Riva,
J. Dobschinski,
M. Durstewitz,
S. Faulstich,
S. Fromknecht,
K. Grashof,
B. Hahn,
J. Hethey,
F. Jäger,
S. Keller,
M.-A. Lutz,
J. Meyer,
A. Ortega,
S. Pfaffel,
M. Pfennig,
M. Puchta,
F. Rehwald,
A. Rettenmeier,
K. Rohrig,
Kurt Rohrig,
A. Röpnack,
M. Siefert,
S. Spriestersbach,
J. Teßmer
Bestrebungen in der Entwicklung und der Produktion zukünftiger kristalliner Photovoltaik-Zellen haben unter anderem den reduzierten Einsatz von hochreinem Silizium mittels neuer Produktionstechnologien im Fokus. Für die Herstellung von ultra-dünnen Siliziumsubstraten kann das thermo-mechanische Verhalten des Siliziums genutzt werden, um folienartige, stark gebogene Substrate mit Dicken zwischen 50 - 80 µm zu erzeugen. Diese müssen in anschließenden Prozessschritten gereinigt werden, um flache, nutzbare Substrate für Photovoltaikzellen zu gewinnen. Inhalt dieser Arbeit ist die Analyse, die Konzeptionierung und die Demonstration eines Verfahrens, mit Hilfe dessen eine automatisierte, direkte Prozesshandhabung von ultra-dünnen Wafern in wässrigen Reinigungsprozessen ermöglicht wird. Unter der Berücksichtigung von unsteten Bedingungen aufgrund der Prozessflüssigkeit wurde das Handhabungsverfahren im aufgestellten Modell situativ regelbar ausgelegt. Die Komplikationen bei der Handhabung ultra-dünner Wafer in Flüssigkeiten wurden erörtert und dabei die Wirkzusammenhänge zwischen Greifpunktpräzision und resultierender Positioniergenauigkeit für einen automatisierten, stabilen Prozess charakterisiert. Die Erprobungsergebnisse zeigen die Anwendbarkeit des Verfahrens für die industrielle Nutzung.
Aktualisiert: 2022-09-20
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Der Windenergiereport des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) berichtet wissenschaftlich und anschaulich über die jährliche Entwicklung der Windenergie. Der Zubau und Ertrag von On- und Offshore Windenergieanlagen, der Anteil der Windenergie im Strommix, die Netzintegration und die Schritte zum Netzausbau werden übersichtlich dargestellt. Special Reports informieren über aktuelle Themen und Trends der Branche.
Aktualisiert: 2023-03-31
Autor:
D. Bergmann,
V. Berkhout,
R. Cernusko,
M. Durstewitz,
S. Faulstich,
N. Gerhard,
J. Großmann,
B. Hahn,
P. Härtel,
M. Hartung,
J. Hirsch,
M. Hofsäß,
M Kühl,
S. Kulla,
S. Pfaffel,
Kurt Rohrig,
K. Rubel,
J. Seel,
S. Spriesterbach,
D. Waila,
C. Wiegand,
M. Wiggert,
R. Wiser
Durch Kombinationen von zeitvariablen Energiepreisen und leistungsabhängigen Preisbestandteilen werden variable Stromtarife designt. Für jedes Tarifdesign wird das kostenminimierende Energiemanagement von Haushaltskunden bestimmt. Ein geeigneter Stromtarif kann entwickelt und dabei die Schwachstellen der anderen Tarifdesigns aufgezeigt werden. Der Stromtarif ruft ein ähnlich gutes Optimierungsergebnis hervor wie ein virtuelles Kraftwerk.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Speicher in thermischen Solarkraftwerken können zur Netzstabilisierung eingesetzt werden, erhöhen den solaren Deckungsgrad und können die Stromgestehungskosten des Kraftwerks senken. Ausgehend von den kommerziell betriebenen Andasol-Kraftwerken in Spanien, werden vielversprechende Kraftwerks- und Speicherkonzepte mit dem Ziel untersucht, ein Design zu identifizieren, welches potenziell niedrigere Stromgestehungskosten aufweist.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die vorliegende Arbeit widmet sich der Entwicklung von Metallisierungskonzepten für siliziumbasierte Rückkontaktsolarzellen. Im Fokus stehen die p-Typ Metal Wrap Through und die n-Typ Back-Contact Back-Junction Zelltechnologie. Für zwei industrierelevante Konzepte – dem mehrlagigen Metallisierungsansatz und dem drahtbasierten Verschaltungsansatz – werden anhand zahlreicher Simulationsstudien sowie Experimente die grundlegenden wissenschaftlichen und technologischen Fragestellungen adressiert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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