Aus dem Themenbereich Forschung

Solarenergietechnik der nächsten Generation

Die heutige Energieversorgung beruht stark auf fossilen Energieträgern und trägt in hohem Maß zum Ausstoß klimaschädlicher Treibhausgase bei. Ansätze zur Nutzung erneuerbarer Energien für die Versorgung sind zwar verfügbar, die breite Markteinführung ist aber abhängig von weiterer technischer Entwicklung und einer Reduzierung der Herstellungskosten. Um das Potenzial dennoch umfassend und zeitnah zu nutzen, ist Grundlagenforschung unerlässlich. Für die langfristigen energie- und klimapolitischen Ziele sind zudem völlig neue Zukunftslösungen nötig. Das BMBF trägt mit der Förderinitiative "Solarenergietechnik der nächsten Generation" dazu bei.

Im Rahmen der Förderinitiative "Solarenergietechnik der nächsten Generation" sollen in interdisziplinären Forschungsnetzwerken zum einen hoch innovative Dünnschichtsolarzellen zur Stromerzeugung und zum anderen Systeme für die solare Wasserstofferzeugung entwickelt werden.

• Im Bereich der Dünnschichtsolarzellen richtet sich die Initiative insbesondere auf Systeme auf der Basis von Verbindungshalbleitern und aus amorphem sowie mikrokristallinem Silizium. Deren Einsatzmöglichkeiten in der Energieversorgung sollen sowohl durch eine wesentliche Erhöhung der Leistungsfähigkeit als auch durch Reduzierung der Herstellungskosten deutlich verbessert werden. Ziel der Förderinitiative ist es, zur Klärung entscheidender wissenschaftlicher Fragen bei den bekannten Dünnschichtsolarzellen oder zur Entwicklung völlig neuer Ansätze beizutragen.
  
• In einem zukunftsorientierten nachhaltigen Energieszenario eröffnet die Nutzung von Wasserstoff als Sekundärenergieträger eine weitere wichtige energiepolitische Option. Seine Herstellung mit Hilfe chemischer Verfahren oder per Elektrolyse, ist allerdings nur unter besonderen Bedingungen CO₂-frei oder energiewirtschaftlich rentabel. Ein weiteres Ziel der Förderinitiative ist deshalb die Entwicklung neuer Produktionsverfahren für Wasserstoff, die auf Solarenergie beruhen, und die über biologische und chemische Reaktionen oder Reaktionen an Halbleiter-Grenzflächen zur direkten Erzeugung von Wasserstoff führen.

Generell soll mit dem Förderprogramm vor allem die gemeinsame Forschung und Entwicklung von energietechnischen Institutionen und Einrichtungen der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung unterstützt werden, damit neueste Erkenntnisse aus der Wissenschaft zur Beseitigung technologischer Entwicklungshemmnisse bei innovativen solarenergetischen Systemen genutzt werden können. Eine weitere Option ist, völlig neue Forschungsansätze aus der Grundlagenforschung zur Solarenergienutzung zu erproben, um damit neue Perspektiven für eine künftige Energieversorgung zu eröffnen.

Die Förderinitiative "Solarenergietechnik der nächsten Generation" schließt dabei an die BMBF-Förderinitiative "Netzwerke Grundlagenforschung für erneuerbare Energien und rationelle Energieanwendung" an, in deren Rahmen die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Forschern verschiedenster Fachrichtungen und Anwendern in Universitäten, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und Unternehmen der Wirtschaft gefördert wird. Z. Zt. arbeiten in insgesamt 18 Netzwerken Wissenschaftler aus Bereichen wie Materialforschung, Biochemie, Mathematik und zahlreichen weiteren Disziplinen, um grundlegende Probleme der Energieforschung im Bereich der erneuerbaren Energien und der rationellen Energieanwendung zu lösen.

Derzeit werden Arbeiten auf den folgenden Forschungsfeldern verfolgt:

• Brennstoffzellen
• Energiespeicher
• Photovoltaik
• Regenerative Gase
• Wind
• Systemanalyse