Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Institutsgebäude des Fraunhofer ISE in Freiburg
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers:	Eingetragener Verein
Sitz des Trägers:	München
Standort der Einrichtung:	Freiburg im Breisgau
Art der Forschung:	Angewandte Forschung
Fächer:	Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften
Fachgebiete:	Solartechnik, Photovoltaik, Gebäudetechnik, Elektrotechnik, Wasserstofftechnologie
Grundfinanzierung:	Bund (90 %), Länder (10 %); Anteil der Grundfinanzierung am Betriebshaushalt: 5 %
Leitung:	Andreas Walter Bett
Mitarbeiter:	1.366 (Stand 2025)
Website:	www.ise.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, auch in der Kurzbezeichnung „Fraunhofer ISE“ genannt, ist eine Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. (FhG) und befindet sich in Freiburg im Breisgau. Seine Aktivitäten sind der angewandten Forschung und Entwicklung in den Fächern Ingenieurwissenschaft und Naturwissenschaft auf dem Gebiet der Solartechnik und der Photovoltaik zuzuordnen. Es besteht eine Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) in den Bereichen Siliziumkristallisation, Waferfertigung, Solarzellencharakterisierung, Modultechnologie sowie Modulrecycling. Darüber hinaus kooperiert das ISE mit dem Fraunhofer Chile Research, an dem gemeinsam mit chilenischen Universitäten an der Gewinnung von solarem Strom sowie an Prozesswärme und der Aufbereitung von Wasser geforscht wird.

Das Institut wird seit Oktober 2025 von Andreas Walter Bett geleitet. Von 2017 bis September 2025 leiteten Hans-Martin Henning und Andreas Walter Bett das Institut als Doppelspitze. Vorgänger als Institutsleiter waren von 2006 bis 2016 Eicke R. Weber, von 1993 bis 2005 Joachim Luther und Institutsgründer Adolf Goetzberger von 1981 bis 1993. Mit über 1100 Mitarbeitern ist das Fraunhofer ISE das größte Solarforschungsinstitut Europas. Das Budget beträgt 132,6 Mio. Euro (Stand 2025).

Geschichte

Das Institut wurde 1981 gegründet und war das erste außeruniversitäre Solarforschungsinstitut in Europa. Das ISE wurde von Adolf Goetzberger gegründet, der das Institut von 1981 bis 1993 leitete. Die frühen Schwerpunkte waren: der Fluoreszenzkollektor FLUKO, die Transparente Wärmedämmung sowie erste Schritte in Richtung hocheffizienter Silicium- und III-V-Solarzellen, Dünnschichtzellen sowie Solarsilicium.

Bereits 1983 gelang die Entwicklung des ersten vollelektronischen ISE-Wechselrichters mit bis dahin nicht erreichtem Wirkungsgrad zum Einsatz in autonomen Photovoltaikanlagen. Im Jahr 1986 entsteht das erste Serienprodukt mit einem Fluoreszenzkollektor zur Energieversorgung. Im Rahmen des PV-Kleingeräteprogramms entstehen in Zusammenarbeit mit der mittelständischen Industrie zahlreiche weitere erfolgreiche Produkte. Mit der Inbetriebnahme des Reinraumlabors begann 1989 die Herstellung von hocheffizienten Solarzellen. Vom ISE entwickelte selektive Solarabsorberschichten für thermische Solarkollektoren gehen 1998 in die industrielle Fertigung.

Im Januar 2014 wurde dem Institut der vom Emirat Abu Dhabi ausgeschriebene Zayed-Future-Energy-Prize 2014 in der Kategorie NGO verliehen. Der Preis ist mit 1,5 Millionen US-Dollar dotiert.

Forschungsbereiche

Mit der Forschung des Fraunhofer ISE werden die technischen Voraussetzungen für eine effiziente und umweltfreundliche Energieversorgung, sowohl in Industrieländern als auch in Schwellen- und Entwicklungsländern, geschaffen. Hierzu entwickelt das Institut Materialien, Komponenten, Systeme und Verfahren und beschäftigt sich, über die Grundlagenforschung hinaus mit der Entwicklung von Produktionstechniken und Prototypen sowie der Ausführung von Demonstrationsanlagen und dem Betrieb von Testzentren.

Die Geschäftsfelder des Instituts spiegeln die hier im Überblick beschriebenen Arbeitsschwerpunkte wider:

• Energieeffiziente Gebäude und Gebäudetechnik
  Am Fraunhofer ISE sind Gebäude und ihre technische Ausrüstung ein zentrales Thema. Im Team mit Architekten, Fachplanern und der Industrie werden Gebäude von heute optimiert und Gebäude für morgen entwickelt. Dabei werden hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, der Energieeffizienz und dem Nutzerkomfort optimierte Konzepte verwirklicht. Die internationalen Rahmenbedingungen hierfür werden durch Mitarbeit in Projekten der Internationalen Energieagentur (IEA) mitgestaltet. Für diese Aufgaben arbeiten viele Disziplinen zusammen – von der Materialforschung und Schichtentwicklung bis zur Komponenten- und Systementwicklung einschließlich der erforderlichen Tests.
• Angewandte Optik und funktionale Oberflächen
  Solare Energiesysteme wandeln Solarenergie, die in Form von elektromagnetischer Strahlung auf die Erde trifft, in thermische, elektrische oder chemische Energie um. Um die Solarstrahlung je nach Anforderung besser zu transmittieren, zu reflektieren, zu absorbieren, zu filtern, zu lenken oder zu konzentrieren, entwickelt das Fraunhofer ISE optische Komponenten und Systeme. Der Bereich „Angewandte Optik und funktionale Oberflächen“ bedient als Querschnittsthema mehrere Segmente der Solartechnik: Fenster und Fassaden, solarthermische Kollektoren, Konzentratorsysteme für die Photovoltaik und solare Kraftwerke sowie photovoltaische Modultechnik.
• Elektrische Energiespeicher
  Sowohl die Energie- als auch die Mobilitätswende kann nur mithilfe sicherer, zuverlässiger und leistungsfähiger Batteriespeicher gelingen. Der Bedarf an nötigen Technologien für elektrische Energiespeicher wird demnach kontinuierlich ansteigen. Insbesondere für intelligente Stromnetze sind moderne Energiespeicher zur Aufrechterhaltung der Netzstabilität unerlässlich. Um alle beabsichtigen Ziele zu erreichen, wird jedoch auch eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft benötigt, wie sie die europäische Batterieverordnung vorgibt. Die Digitalisierung ist in den Bereichen Produktion, Nutzungsphase und End-of-life (EOL) in diesem Zusammenhang von Bedeutung. Zudem sind die erwarteten Entwicklungen im Kontext des Batteriepasses erforderlich.
• Solarthermie
  Das Geschäftsfeld umfasst den Markt von Nieder- bis Hochtemperaturanwendungen: Solarthermische Kollektoren und Kollektorsysteme mit Flach- und Vakuumröhrenkollektoren haben vielseitige Anwendungen von der Brauchwasser- und Solarheizungsanlage über die Kühlung und Klimatisierung bis hin zur seewasserfesten Entsalzungsanlage. Auch fassadenintegrierte Kollektoren und Fensterkollektoren werden eingesetzt. Mit linear konzentrierenden Kollektoren können Betriebstemperaturen von 150 °C bis über 400 °C erreicht werden. Sowohl Parabolrinnen- als auch Fresnelkollektoren werden nicht nur für die solarthermische Stromversorgung von Großkraftwerken eingesetzt, sondern auch in oft einfacheren und kostengünstigeren Varianten für die Erzeugung von Prozesswärme, Prozessdampf und Antriebswärme von Absorptionskältemaschinen.
• Silicium-Photovoltaik
  Über 90 % der hergestellten Solarzellen bestehen aus kristallinem Silicium. Preis-Leistungs-Verhältnis, Langzeitstabilität und belastbare Kostenreduktionspotenziale sprechen dafür, dass dieser Leistungsträger der terrestrischen Photovoltaik noch deutlich länger als die nächsten zehn Jahre marktbeherrschend bleiben wird. Die Forschung und Entwicklung des Fraunhofer ISE deckt die gesamte Wertschöpfungskette der kristallinen Silicium-Photovoltaik ab, von der Materialentwicklung und Kristallisation über die Solarzellenentwicklung bis hin zur Modultechnologie.
• Photovoltaische Module und Systeme
  Modultechnologie verwandelt Solarzellen in ein beständiges Produkt für den sicheren Betrieb in PV-Kraftwerken. Das Fraunhofer ISE unterstützt Produktentwicklungen in Richtung optimaler Wirkungsgrade, reduzierter Kosten und höchster Zuverlässigkeit. Das Institut bietet darüber hinaus Dienstleistungen für die Qualitätssicherung von Modulen und Kraftwerken an.
• Alternative Photovoltaik-Technologien
  In Ergänzung zur Silicium-Photovoltaik erstreckt sich die Solarzellenforschung des Instituts auf weitere Photovoltaik-Technologien: Durch den Einsatz von III-V-basierenden Halbleitern wie Galliumindiumphosphid, Aluminiumgalliumarsenid oder Galliumarsenid können heute die höchsten Wirkungsgrade für Solarzellen erreicht werden. Die Technologie der Farbstoffsolarzellen hat sich in den letzten Jahren deutlich über den Labormaßstab hinaus entwickelt und Organische Solarzellen sind insbesondere aufgrund der erwarteten niedrigen Herstellungskosten attraktiv.

  

• Regenerative Stromversorgung
  Der Bau netzgekoppelter Anlagen ist heute der weltweit größte Markt der Photovoltaikbranche. Das Institut berät bei der Anlagenplanung, charakterisiert Solarmodule und führt die technische Bewertung und Leistungsprüfung von Photovoltaikanlagen durch.
• Wasserstofftechnologie
  Im Bereich Wasserstofftechnologie werden innovative Technologien zur Gewinnung und hocheffizienten Umwandlung von Wasserstoff in Strom und Wärme erforscht. Zusammen mit den Partnern aus Industrie und Wissenschaft werden Komponenten bis hin zu kompletten Brennstoffzellensystemen, überwiegend für netzferne, portable und mobile Anwendungen entwickelt.

Laborinfrastruktur für Forschung und Entwicklung

Derzeit verfügt das Fraunhofer ISE über fünf akkreditierte Testeinrichtungen:

• TestLab Solar Thermal Systems
• TestLab Solar Façades
• TestLab PV Modules
• TestLab Power Electronics
• CalLab PV Cells / CalLab PV Modules

Darüber hinaus existieren zahlreiche weitere Laborzentren auf einer Laborfläche von insgesamt 16000 Quadratmetern, die unter anderem die Forschungsfelder Photovoltaik, Elektrische Energiespeicher, Leistungselektronik und Wasserstoff betreffen.

Kooperationen

Das Institut ist Gründungsmitglied und Geschäftsstelle der „Fraunhofer-Allianz Energie“. In dieser Allianz bündeln 20 Fraunhofer-Institute ihre Kompetenzen in Energietechnologien und -forschung, um Industrie und Energiewirtschaft Forschungs- und Entwicklungsarbeiten aus einer Hand anbieten zu können.

Das Institut ist außerdem in ein Netz von nationalen und internationalen Kooperationen eingebunden, es ist u. a. Mitglied des ForschungsVerbunds Sonnenenergie (FVS) und der European Renewable Energy Centers Agency (EUREC).

Im universitären Bereich besteht eine enge Kooperation mit dem Materialforschungszentrum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, die den Grundlagenforschungsbedarf des Fraunhofer ISE abdeckt und durch die Doppelfunktionen des Institutsleiters (zugleich Lehrstuhlinhaber) begünstigt wird.

Ausgründungen

Ausgründungen aus Forschungseinrichtungen sind Teil einer von Bund und den Ländern gewollten Strategie zur Verwertung von marktfähigen Forschungsergebnissen, die aus öffentlichen Mitteln gefördert wurden (Stichwort: Ergebnisse nicht in die Schublade, sondern dem Wirtschaftsstandort Deutschland zuführen). An solchen Ausgründungen beteiligen sich in der Regel Mitarbeiter der Einrichtungen und ggf. die Institute selbst.

Bisher hat es beim Fraunhofer ISE sieben solche Ausgründungen, auch „Spin-Offs“ genannt, gegeben.

Beispiele:

• Im Jahr 1999 wurde die PSE AG gegründet, die Dienstleistungen rund um die Solarenergie anbietet. Das Unternehmen bietet neben Studien und Gutachten auch Mess- und Regeltechnik sowie Sonderanfertigungen für Laborequipment an.
• Ein im Jahr 2001 gegründetes Unternehmen, die Holotools GmbH (heute temicon GmbH - holotools), befasst sich mit der Entwicklung und Fertigung von funktionalisierten Oberflächen für Lichtmanagement. Eine besondere Spezialisierung ist die großflächige homogene Strukturierung von optischen Oberflächen.
• Ein weiteres im Jahr 2002 gegründetes Unternehmen, die SorTech AG (seit März 2017 Fahrenheit AG), erschließt Wärmequellen für die Kälteerzeugung und kann damit Niedertemperaturwärme anstelle von Strom als Energiequelle nutzbar machen. Dazu wurde die Adsorptionstechnologie weiterentwickelt, mit der insbesondere im Sommer nicht nutzbare Wärme aus einer Vielzahl von Quellen zur wirtschaftlichen Kälteerzeugung genutzt werden kann.
• Ein neu gegründetes Technologieunternehmen, die Concentrix Solar GmbH (heute Soitec Solar), hat sich zum Ziel gesetzt, eine innovative Photovoltaik-Technologie in den Markt einzuführen. Photovoltaik-Kraftwerke von 100 kW bis mehrere Megawatt Leistung werden möglicherweise die Zukunft der Photovoltaik bestimmen. Das Unternehmen zielt dabei auf große Photovoltaik-Installationen in sonnenreichen Ländern.
• Das im Jahr 2014 gegründete Unternehmen Enit Energy IT Systems GmbH entwickelt und vertreibt Energiemanagementsysteme für mittelständische Unternehmen. Hierbei gewinnen Kunden mehr Transparenz über Strom-, Wärme- und Gasverbrauch und können Anlagen intelligent steuern und effizienter betreiben.

Personal, Infrastruktur und Finanzierung

Am Institut sind etwa 1400 Mitarbeitende beschäftigt. Darunter sind unter anderem 806 TVöD-Beschäftigte, 85 Promovierende, 22 Auszubildende und Dual-Studierende und 348 wissenschaftliche Hilfskräfte (Stand 2025).

Über 27.000 m² Büros, Labors, Werkstätten und Besprechungsräume stehen für die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten zur Verfügung.

Weblinks

Commons: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme – Sammlung von Bildern

• Offizielle Website
• Homepage Fraunhofer-Gesellschaft
• Vergabeplattform Fraunhofer-Gesellschaft

Einzelnachweise

1. ↑ Kontakt – Institutsleitung und Assistenz. In: ise.fraunhofer.de. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, abgerufen am 6. Oktober 2025. 
2. ↑ Daten und Fakten. In: ise.fraunhofer.de. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, abgerufen am 6. Oktober 2025. 
3. ↑ Außenstandorte und Kooperationen - Fraunhofer ISE. Abgerufen am 22. Juli 2026. 
4. 1 2 Daten und Fakten. In: Daten und Fakten – Fraunhofer ISE. Abgerufen am 13. Oktober 2026. 
5. ↑ Über uns - Fraunhofer ISE
6. ↑ Joachim Berner: Adolf Goetzberger: DGS gibt Memoiren des Solarpioniers heraus. Die Erinnerungen von Adolf Goetzberger sind erschienen. Der wohl bedeutendste deutsche Solarforscher erzählt darin von seinem bewegten Leben. Außerdem kommen viele Zeitzeugen zu Wort. In: www.solarthermie-jahrbuch.de. Detlef Koenemann, 18. Februar 2021, abgerufen am 29. Mai 2021. 
7. ↑ Scheich zeichnet Solarforscher aus (Memento des Originals vom 3. März 2016 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.suedkurier.de, suedkurier.de, 24. Januar 2014, abgerufen am 25. Januar 2014
8. ↑ FuE-Infrastruktur - Fraunhofer ISE. Abgerufen am 13. Oktober 2026. 
9. ↑ Fraunhofer Allianz Energie. Abgerufen am 13. Oktober 2026. 
10. ↑ Ausgründungen — Fraunhofer ISE. In: www.ise.fraunhofer.de. Abgerufen am 21. April 2017. 

48.009017.834682Koordinaten: 48° 0′ 32,4″ N, 7° 50′ 4,9″ O