Energie

Forschung für die Energiewende: Von der Energiesystemanalyse über die kommunale Wärmeplanung bis zu Werkstoffen und Fertigungsprozessen

Die Energiebranche durchläuft eine tiefgreifende Transformation, angetrieben von der Notwendigkeit zur Dekarbonisierung und der Einführung nachhaltiger Energiesysteme. Die Dekarbonisierung erstreckt sich über verschiedene Sektoren der Energieversorgung, darunter Strom, Wärme und Mobilität sowie die Grundstoffindustrie. Das Fraunhofer IFAM unterstützt diese Bemühungen durch seine Expertise in Materialwissenschaft und Fertigungstechnik. Es ist aktiv an der Entwicklung erneuerbarer Energien wie Solar- und Windenergie beteiligt und forscht zudem zu Batterien, thermischen Energiespeichern, Wasserstoffwirtschaft und erneuerbaren Materialien. Übergreifende Arbeitsschwerpunkte liegen dabei auf der Transformation des Energiesystems, der Sektorenkopplung und der Steigerung der Energieeffizienz.

 

Einsatz Erneuerbarer Energien führt zur Senkung von CO2-Emissionen

Der weltweite Energieverbrauch, insbesondere in den G20 Staaten, hat sich zunehmend von der wirtschaftlichen Entwicklung entkoppelt und stieg zuletzt langsamer als die Wirtschaftsleistung. Die CO2-Emissionen konnten dabei trotz einer leichten Steigerung des Energieverbrauchs gesenkt werden. Dies zeigt, dass der eingeschlagene Weg durch die verstärkte Nutzung von erneuerbaren Energien und durch die Erhöhung der Energieeffizienz (u.  a. durch Kraft-Wärme-Kopplung, Sektorenkopplung, moderne Energiespeicher oder Elektromobilität) gangbar ist und einen deutlich positiven Effekt auf Treibhausgasemissionen hat. 

 

Unsere Forschung im Bereich nachhaltiger Energien: Innovation durch interdisziplinäre Zusammenarbeit

Um Innovationen im Bereich erneuerbare Energien voranzutreiben, setzen wir am Fraunhofer IFAM auf eine umfassende Herangehensweise. Neben der Gesamtsystemanalyse, einer sorgfältigen Planung und effizienten Genehmigungsprozessen konzentrieren wir uns dabei vor allem auf die Entwicklung neuer Werkstoffe, Materialkombinationen und Fügeverfahren sowie die Anwendung effizienter Fertigungsprozesse und Produktionsketten. Diese müssen den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen der sich transformierenden Energiesysteme gerecht werden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Fachbereiche wie Materialwissenschaften, Maschinenbau, Elektrotechnik, Chemie und Prozessentwicklung verknüpfen ihre Kompetenzen, um maßgeschneiderte Systemlösungen zu erarbeiten. Von der Entwicklung neuer  Werkstoffe über die Fertigungstechnik und Oberflächenfunktionalisierung bis hin zur vollständigen Charakterisierung und Qualifizierung des Bauteil- und Systemverhaltens decken wir ein breites Spektrum ab. Die enge Zusammenarbeit mit unseren Kundinnen und Kunden steht dabei im Fokus.

Unsere Trendthemen

 

Sektorenkopplung und Energiesystemanalyse

Die Nutzung von Wasserstoff in der Sektorkopplung eröffnet durch zusätzliche Steuerungsmöglichkeiten, Speicher sowie Energie-und Stoffströme neue Möglichkeiten für die Energiewende. Eine wichtige Rolle wird dabei auch die Abwärmenutzung und -verteilung einnehmen. 

 

Grüner Wasserstoff

Wasserstoff: Von der Erzeugung über den Transport und die Speicherung bis zur Nutzung.

 

Erneuerbare Energien

Material- und Prozessinnovationen für eine zuverlässige und nachhaltige Energieerzeugung

 

Energieeffizienz

Von effizienten Elektromotoren über reibungsminimierte Oberflächen und den Leichtbau bis zu Prozessinnovationen in der Gießtechnik bietet unser Institut vielfältige Lösungen.

 

Energiespeicher

Elektrische und thermische Energiespeicher sind ein wichtiger Baustein für die Zukunft der Energie- und Wärmewende sowie der Mobilität von Morgen.

 

Nachhaltige Energie- und Stoffströme

In der Industrie sind Materialentwicklungen und Verbindungstechnologien zur Ressourcenschonung und Vermeidung einer Linearwirtschaft gefragt. Für dieses Ziel arbeiten Experten des Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM an Technologien, die den Ressourceneinsatz reduzieren und die Kreislauffähigkeit von Produkten erhöhen.

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