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20 Die Forschungscluster der TU Ilmenau | Antriebs-, Energie- und Umweltsystemtechnik FORSCHUNGSCLUSTER Antriebs-, Energie- und Umweltsystemtechnik Um den Klimawandel aufzuhalten und den Umweltschutz zu stärken, müssen regenerative Energiequellen noch stärker als bisher genutzt und der Energieverbrauch weiter gesenkt werden. Das Forschungscluster Antriebs-, Energie- und Umweltsystemtechnik arbeitet mit daran, dass Deutschland in Zukunft seinen Energiebedarf weitgehend aus erneuerbaren Energieträgern decken kann. Zentrale Forschungsfelder, um die elektrischen Energiesysteme der Zukunft zu entwerfen, sind: „Regenerative Erzeugung und Speicherung“, „Sicherer Netzbetrieb und Energieverteilung“ und „Umweltgerechte Energienutzung“. Die Forschergruppe ,,Bifacial-Monofacial: Steigerung der Energie-ausbeute von Silizium-PV-Modulen‘‘, an der die Fachgebiete Photo-voltaik und Technische Physik der TU Ilmenau, die Fachhochschule Nordhausen als Koordinator und das Leibnitz-Institut für Photoni-sche Technologien e. V. Jena beteiligt sind, strebt die Erhöhung des Wirkungsgrades und der Lebensdauer von Photovoltaikmodulen auf Basis von Silizium an. Im Gegensatz zu konventionellen mono-facialen Solarzellen können bifaciale Solarzellen Licht sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite zur Stromerzeugung nutzen. Dadurch soll der Energieertrag zwischen 30 und 50 Prozent gestei-gert werden. Die Forschergruppe, die vom Europäischen Sozialfonds und der Thüringer Aufbaubank gefördert wird, entwickelt Standards und theoretische Modelle zur Bewertung und Charakterisierung von bifacialen Photovoltaikzellen, mit denen insbesondere Thüringer Un- Die Wissenschaftler im Forschungscluster Antriebs-, Energie- und Umweltsystemtechnik suchen nach neuen, flexiblen Wegen, Energie zu wandeln, zu übertragen und zu speichern, und zugleich nach effektiven Lösungen, Energie sparsam und verlustarm zu nutzen. Dafür setzt der Forschungsschwerpunkt „Regenerative Erzeugung und Speicherung“ stark auf Photovoltaik und die Erforschung inno-vativer Solarzellen, er treibt die Entwicklung und den Einsatz elektro-chemischer Speicher voran und erforscht die dafür anzupassende Energiesystemtechnik. Der Schwerpunkt „Sicherer Netzbetrieb und Energieverteilung“ widmet sich aktuellen und zukunftsgerichteten Fragestellungen zu Betriebs- und Regelungsstrategien in elektrischen Energienetzen, der Netzintegration, intelligenten Energieverteilungs-systemen, den Gleichstrom-Systemen allgemein und in Erweiterung der Mittel- und Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, der Hochspannungs- und Isoliertechnik, der Hochleistungsenergiesys-temtechnik sowie der notwendigen Schutztechnik und den Schutz-systemen. Auf dem großen Feld der „Umweltgerechten Energienut-zung“ befassen sich die Ilmenauer Forscher mit Elektromobilität und effizienten Antriebssystemen, moderner Stromrichtertechnik und DC-DC-Wandlern sowie elektrothermischer Energieumwandlung. „Bei der Steigerung des Wirkungsgrads von Silizium-Photovoltaik-Modulen sind unsere Wissenschaftler in der Weltspitze.“


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