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14.04.2008

20 Jahre Forschung an den Kernbausteinen der künftigen Energieversorgung

Im März 1988 vom Land, Forschungseinrichtungen und Wirtschaftsunternehmen gegründet, zählt das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) heute zu den führenden Energieforschungsinstituten in Europa. Am 11. April 2008 feierte das ZSW mit einem Festakt sein 20jähriges Bestehen. „Als Brücke zwischen Grundlagenforschung und industrieller Umsetzung haben wir seit 1988 dazu beigetragen, dass aus kleinen Anfängen eine Wachstumsbranche geworden ist“, so der geschäftsführende Vorstand Prof. Dr. Frithjof Staiß. Die Schwerpunkte des Instituts sind die Fotovoltaik Hochleistungsbatterien, regenerative Brenn- und Kraftstoffe, Brennstoffzellen und Energiesystemanalysen.

„Erneuerbare Energien, effiziente Nutzungstechniken und Speichermedien sind Kernbausteine der künftigen Energieversorgung“, sagte Prof. Dr. Frithjof Staiß. In enger Kooperation mit Industriepartnern arbeiten die rund 140 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an der Entwicklung neuer Technologien für eine nachhaltige Energieversorgung. Das ist das Erfolgsrezept des Instituts: Forschungskooperation mit den Universitäten und Hochschulen des Landes und eine enge Zusammenarbeit mit der Wirtschaft. 

Ein Beispiel ist die solare Stromerzeugung mit Fotovoltaik 2006 gelang dem Industriepartner Würth Solar die weltweit erste industrielle Großproduktion von CIS-Dünnschicht-Solarmodulen mit einer Technik, deren Grundlagen an der Universität Stuttgart erarbeitet wurden und die das ZSW zur Fertigungsreife gebracht hat. CIS-Solarmodule werden am ZSW kontinuierlich zu höherer Effizienz und zu niedrigeren Fertigungskosten weiterentwickelt. Hierzu gehört auch die intensive Arbeit an Solarmodulen auf flexiblen Folien. 

Weitere Themen in der Fotovoltaik sind Solarzellen aus neuen, zum Beispiel organischen, Halbleitermaterialien. Im Februar 2008 startete das ZSW das deutschlandweit einzigartige Dünnschicht-Fotovoltaik-Testzentrum DS-Lab. Zu den Klimakammern und Solarsimulatoren im Labor kommen Tests auf dem Freilandgelände am Widderstall bei Merklingen. 

In der Hochleistungsbatterieforschung ist das ZSW europaweit führend. Zum Kundenkreis der institutseigenen Speziallabors gehören Konzerne aus der Automobil- und Batteriebranche, die das gebündelte Know-how für Systemoptimierungen an Bleibatterien oder für Lithium-Ionen-Akkus in Hybridfahrzeugen nutzen. Um den Weg zur Serienreife zu beschleunigen, arbeiten die Forscher an sicheren und kostengünstigen Aktivmaterialien wie Lithium-Eisenphosphat, Zelltechnologien, Batteriemanagementsystemen und Sicherheitstests. 

Für die aufstrebende Brennstoffzellentechnik in einer Vielzahl von Anwendungen entwickelt das ZSW in Kooperation mit Industriepartnern Komponenten, Stacks und komplette Systeme oder optimiert sie. Hinzu kommen neue Herstelltechnologien für Batterien und Brennstoffzellen. Wegen der starken Nachfrage erweiterte das Institut im Februar 2008 die Laborfläche für Batterien und Brennstoffzellen mit einem Neubau um 1.000 Quadratmeter. 

Die Landesregierung fördert die kommerzielle Umsetzung einer neuen Technik aus dem ZSW: Das AER-Verfahren (Absorption Enhanced Reforming) liefert ein wasserstoffreiches Produktgas aus Holz, Stroh und Restbiomassen. Eine Demonstrationsanlage mit 10 Megawatt thermischer Leistung soll im Jahr 2010 den Betrieb aufnehmen. Das Heizkraftwerk produziert vorerst Strom und Wärme. Es kann prinzipiell auch Erdgassubstitut oder Wasserstoff liefern – etwa zur Einspeisung in ein Gasnetz oder zum Betanken von Brennstoffzellen-Fahrzeugen.
 
Auch die Bundes- und Landesregierung nutzen das Know-how des Instituts: Aktuell bei der Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes, im Land bei der Umsetzung des Erneuerbare Wärme-Gesetzes und dem Energiekonzept Baden-Württemberg 2020. Das ZSW leitet mit Prof. Dr. Frithjof Staiß die Arbeitsgruppe Erneuerbare-Energien-Statistik im Auftrag des Bundesumweltministeriums. Fakten und Hintergrundinformationen liefert auch das am Institut erstellte „Jahrbuch Erneuerbare Energien“. Es ist das umfangreichste Nachschlagewerk zur Nutzung von Sonne Wind, Wasser, Bioenergie und Geothermie  

Der ZSW-Standort in der Wissenschaftsstadt Ulm wird am 28. Oktober ein „Ort im Land der Ideen“. Das gab kürzlich die überregionale Initiative „Deutschland – Land der Ideen“ bekannt. An diesem Tag werden die Forscher im Rahmen eines Festes Besuchern Einblicke in ihre Arbeit geben. Bundespräsident Köhler ist Schirmherr der Kampagne. 

Das ZSW ist eine gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts und erwirtschaftet 18 Millionen Euro Umsatz im Jahr. Es finanziert sich größtenteils über öffentlich geförderte Projekte und Auf-träge aus der Wirtschaft. Am Standort Stuttgart werden die Themen Fotovoltaik Regenerative Energieträger und Verfahren sowie Energiesystemanalyse bearbeitet, in Ulm die Themen Batterien und Brennstoffzellen. 

Quelle: Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)


  

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