Das Ziel des Projektes Vorfahrt ist es, Technologien für am Markt konkurrenzfähige PV-Module auf der Basis von III-V Tandemsolarzellen für terrestrische Anwendungen zu entwickeln. Als signifikante Meilensteine der Zelltechnologie sind die Herstellung von III-V Mehrfachsolarzellen mit reduziertem Germaniumbedarf und sogar Solarzellen gänzlich ohne Germanium zu nennen. Zusätzlich sollen Technologien für eine automatisierbare Verschaltung und Einkapselung der III-V Solarzellen entwickelt werden. Um das Potential der Technologie zu zeigen, soll ein Weltrekord-Modul mit einer Effizienz = 33,3 % (AM1,5g) bei einer Fläche = 800 cm² hergestellt werden. Die entwickelten Technologien sollen in einem ersten Anwendungsfeld, der Luftfahrt, anhand eines Elektroflugzeuges evaluiert werden. Zusätzlich soll ein III-V PV Autodach als Demonstrator hergestellt werden und Konzepte zur weiteren Kostensenkung für den Fahrzeugmarkt identifiziert werden. Somit reicht das Projekt von der Forschung und Entwicklung neuer Solarzellen- und Modultechnologien bis hin zur Erprobung und Demonstration in naheliegenden Anwendungsfeldern.
Die Dekarbonisierung des Energiesystems ist eine große und komplexe Herausforderung. In Deutschland wird bis zum Jahr 2030 eine Vervierfachung der installierten Photovoltaik-Leistung auf 200 GWp angestrebt. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es notwendig, alle verfügbaren Potenziale zu nutzen. Während weltweit bereits 2021 über 2,6 GWp schwimmende Solaranlagen mit einer Gesamtleistung von 2,6 GWp installiert waren und auch im benachbarten Ausland bereits großflächig Floating-PV-Anlagen installiert wurden, sind es in Deutschland nur wenige MWp. Das Potenzial allein auf künstlichen Seen wird hierzulande auf 44 GWp geschätzt. So gibt es in Deutschland nur wenig Erfahrung mit solchen Anlagen, was hohe Unsicherheiten bei Genehmigung und Betrieb mit sich bringt und die Umsetzung verzögert. Aus diesem Grund soll im beantragten Vorhaben ein vereinfachtes und weitestgehend automatisiertes Konzept zum Bau von Floating-PV-Anlagen entwickelt werden. Dabei werden auf einem See der Nivelsteiner Sandwerke und Sandsteinbrüche vorinstallierte PV-Modulsysteme eingesetzt. Weiter soll auf Basis eines intensiven Monitorings die Ertragsprognose verbessert werden, um eine zuverlässige Auslegung zu ermöglichen und optimale Leistungsprognosen im Energiepark Herzogenrath liefern zu können. Bislang wird ggü. konventionellen PV-Anlagen pauschal eine Ertragssteigerung von 4,5 % angesetzt, ohne die spezifischen mikroklimatischen Bedingungen zu berücksichtigen, die die See-Situation mit sich bringt. Grundlagen für eine effektive Fernwartung werden erarbeitet.