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Power systems are increasingly built from distributed generation units and smart consumers that are able to react to grid conditions. Managing this large number of decentralized electricity sources and flexible loads represent a very huge optimization problem. Both from the regulatory and the computational perspective, no one central coordinator can optimize this overall system. Decentralized control mechanisms can, however, distribute the optimization task through price signals or market-based mechanisms. This chapter presents the concepts that enable a decentralized control of demand and supply while enhancing overall efficiency of the electricity system. It highlights both technological and business challenges that result from the realization of these concepts, and presents the state-of-the-art in the respective domains.
Ziel und Tempo der Energiewende sind gesetzt. Der Ausstieg aus der Stromproduktion in Kernkraftwerken soll bis 2022 geschafft sein. Eine Elektrizitätserzeugung, die auf erneuerbaren Energien beruht, soll die bisherige Erzeugung auf der Grundlage von Kohle, Kernbrennstoffen und Erdgas bis 2050 stufenweise weitgehend ablösen und damit maßgeblich zu den Klimaschutzzielen der Bundesregierung beitragen. Der Weg zu diesen Zielen ist für die Beteiligten hingegen noch nicht deutlich einsehbar. Viele offene Fragestellungen technischer, ökonomischer, legislativer und gesellschaftlicher Natur verstellen den Blick auf eine klare Strategie zur Erreichung der energiepolitischen Ziele. Vielschichtige Aufgaben und immense Herausforderungen kommen mit der Mammutaufgabe „Energiewende“ auf Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Bevölkerung zu. Ein wichtiger Enabler für die erfolgreiche Integration von Wind- und Sonnenenergie sowie für neue Prozesse, Marktrollen und Technologien ist die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT). An diesem Punkt setzt die hier vorliegende Studie an.
Im Eurocode 3 wird im Gegensatz zu DIN 18800 die Bemessung von Verbindungen nicht in der Grundnorm DIN EN 1993‐1‐1, sondern in anderen Normenteilen geregelt. Dieser Beitrag behandelt die Bemessung geschweißter Verbindungen nach DIN EN 1993‐1‐8, die auch Hohlprofile, aber weder dünnwandige Bauteile noch Stähle höherer Festigkeit als S460 einschließt, vergleicht diese Bemessung mit der nach DIN 18800‐1, erläutert sie an Beispielen und hebt die wesentlichen Änderungen hervor. Da diese Änderungen auch die im Vergleich zu DIN 18800 viel stärkere Verknüpfung der in der Tragwerksplanung ansetzbaren Beanspruchbarkeiten mit dem Aufwand der Prüfung und Qualitätsüberwachung bei der Herstellung betreffen, werden abschließend wichtige Regelungen der DIN EN 1090‐2 zur Ausführung und Prüfung von Schweißnähten beschrieben, die auch der Tragwerksplaner kennen muss.
There is an increasing demand by an ever-growing number of mobile customers for transfer of rich media content. This requires very high bandwidth which either cannot be provided by the current cellular systems or puts pressure on the wireless networks, affecting customer service quality. This study introduces COARSE – a novel cluster-based quality-oriented adaptive radio resource allocation scheme, which dynamically and adaptively manages the radio resources in a cluster-based two-hop multi-cellular network, having a frequency reuse of one. COARSE is a cross-layer approach across physical layer, link layer and the application layer. COARSE gathers data delivery-related information from both physical and link layers and uses it to adjust bandwidth resources among the video streaming end-users. Extensive analysis and simulations show that COARSE enables a controlled trade-off between the physical layer data rate per user and the number of users communicating using a given resource. Significantly, COARSE provides 25–75% improvement in the computed user-perceived video quality compared with that obtained from an equivalent single-hop network.
Improved separation of highly toxic contact herbicides paraquat (1,1′-dimethyl-4-4′-bipyridinium), diquat (6,7-dihydrodipyridol[ 1,2-a:2′,1′-c]pyrazine-5,8-di-ium), difenzoquat (1,2-dimethyl-3,5-diphenyl-1H-pyrazolium-methyl sulfate), mepiquat (1,1-dimethyl-piperidinium), and chloromequat (2-chloroethyltrimethylammonium) were presented by high-performance thin-layer chromatography (HPTLC). The quantification is based on a derivatization reaction, using sodium tetraphenylborate. Measurements were made in the wavelength range from 500 to 535 nm, using a light-emitting diode (LED) for excitation purposes, which emits very dense light at 365 nm. For calculations, a new theory of standard addition method was used, thus leading to a minimal error if exactly the same amount of sample content is added as a standard. The method provides a fast and inexpensive approach to quantification of the five most important quats used for plant protection purposes. The method works reliably because it takes into account losses during pre-treatment procedure. The method meets the European legislation limits for paraquat and diquat in drinking water according to United States Environmental Protection Agency (US EPA) method 549.2 which are 680 ng L−1 for paraquat and 720 ng L−1 for diquat. The method of standard addition in planar chromatography can be beneficially used to reduce systematic errors. Although recovery rates of 33.7% to 65.2% are observed, calculated contents according to the method of standard addition lie between 69% and 127% of the theoretical amounts.
Multi-phase management is crucial for performance and durability of electrochemical cells such as batteries and fuel cells. In this paper we present a generic framework for describing the two-dimensional spatiotemporal evolution of gaseous, liquid and solid phases, as well as their interdependence with interfacial (electro-)chemistry and microstructure in a continuum description. The modeling domain consists of up to seven layers (current collectors, channels, electrodes, separator/membrane), each of which can consist of an arbitrary number of bulk phases (gas, liquid, solid) and connecting interfaces (two-phase or multi-phase boundaries). Bulk and interfacial chemistry is described using global or elementary kinetic reactions. Multi-phase management is coupled to chemistry and to mass and charge transport within bulk phases. The functionality and flexibility of this framework is demonstrated using four application areas in the context of post-lithium-ion batteries and fuel cells, that is, lithium-sulfur (Li-S) cells, lithium-oxygen (Li-O) cells, solid oxide fuel cells (SOFC) and polymer electrolyte membrane fuel cells (PEFC). The results are compared to models available in literature and properties of the generic framework are discussed.
Pure gas adsorption isotherms of CH4 and N2 and their binary mixtures were measured at 273 K, 298 K and 323 K and up to 2 MPa on two different microporous metal–organic frameworks (MOFs), i.e. the commercially available Basolite® A100 and the recently reported copper-based triazolyl benzoate MOF 3∞[Cu(Me-4py-trz-ia)] (1). The Tòth isotherm model and the vacancy solution model were used to describe the experimentally determined isotherms and proved to be well suited for this purpose. While 1 shows a more homogeneous surface with a nearly constant isosteric heat of adsorption of 18–18.5 kJ mol−1 for CH4 and 12–15 kJ mol−1 for N2, the isosteric heat of adsorption at zero coverage for Basolite® A100 is 19 kJ mol−1 for CH4 and 16.2 kJ mol−1 for N2, decreasing significantly with increasing loading. Binary adsorption isotherms were measured gravimetrically to determine the total adsorbed mass of CH4 and N2. The van Ness method was successfully applied to calculate partial loadings from gravimetrically measured binary adsorption isotherms. Further studies by volumetric–chromatographic experiments support the good correlation between experimental data and predictions by the vacancy solution model (VSM-Wilson) and the ideal adsorbed solution theory (IAST) from pure gas isotherms. The experimental selectivities were determined to be αCH4/N2 = 4.0–5.0 for 1, slightly higher than for Basolite® A100 with αCH4/N2 = 3.4–4.5. These values are in good agreement with predictions for ideal selectivities based on Henry's law constants. From the experimental selectivities the potential of both MOFs in gas separation of CH4 from N2 can be derived.
Limits of quantification of some neonicotinoid insecticides measured by thin-layer chromatography
(2012)
A simple method to quantify the neonicotinoid insecticides nitenpyram, thiamethoxam, acetamiprid, imidacloprid, thiacloprid and clothianidin directly on an HPTLC-plate is presented. As stationary phase silica gel 60 RP-18WF254 s plates were used and a mixture of methyl-t-butyl ether, 2-butanone, NH3 (25%) (5 + 2+0.1, v/v) was used as solvent. All neonicotinoid insecticides show light absorptions below 300 nm. The calculated limits of quantification (LOQ) by UV-detection are in the range from 12 ng to 26 ng on plate depending on the different insecticides.Nitenpyram can be stained using fast blue salt B, forming red zones. The observed LOQ is 25 ng on plate. Acetamiprid can be specifically stained using phenylglyoxylic acid forming a yellow/green fluorescent compound. The LOQ is 52 ng per spot.The compounds thiamethoxam, acetamiprid, thiacloprid and clothianidin can be transformed into blue fluorescing zones, using a relatively new staining solution. This consists of tetraphenylborate and HCl. This is the first publication mentioning that neonicotinoids undergo this reaction. The calculated limits of quantification are in the range from 10 ng to 27 ng on plate.A simple pre-treatment procedure using an acetonitrile extraction and a Chromabond SiOH clean up procedure leads to overall LOQs for bee samples of 48 to 108 µg/Kg. The method can be used to measure neonicotinoid contaminations of bees.
An isomorphous series of 10 microporous copper-based metal–organic frameworks (MOFs) with the general formulas ∞3[{Cu3(μ3-OH)(X)}4{Cu2(H2O)2}3(H-R-trz-ia)12] (R = H, CH3, Ph; X2– = SO42–, SeO42–, 2 NO32– (1–8)) and ∞3[{Cu3(μ3-OH)(X)}8{Cu2(H2O)2}6(H-3py-trz-ia)24Cu6]X3 (R = 3py; X2– = SO42–, SeO42– (9, 10)) is presented together with the closely related compounds ∞3[Cu6(μ4-O)(μ3-OH)2(H-Metrz-ia)4][Cu(H2O)6](NO3)2·10H2O (11) and ∞3[Cu2(H-3py-trz-ia)2(H2O)3] (12Cu), which are obtained under similar reaction conditions. The porosity of the series of cubic MOFs with twf-d topology reaches up to 66%. While the diameters of the spherical pores remain unaffected, adsorption measurements show that the pore volume can be fine-tuned by the substituents of the triazolyl isophthalate ligand and choice of the respective copper salt, that is, copper sulfate, selenate, or nitrate.
As a basis for the evaluation of hydrogen storage by physisorption, adsorption isotherms of H2 were experimentally determined for several porous materials at 77 K and 298 K at pressures up to 15 MPa. Activated carbons and MOFs were studied as the most promising materials for this purpose. A noble focus was given on how to determine whether a material is feasible for hydrogen storage or not, dealing with an assessment method and the pitfalls and problems of determining the viability. For a quantitative evaluation of the feasibility of sorptive hydrogen storage in a general analysis, it is suggested to compare the stored amount in a theoretical tank filled with adsorbents to the amount of hydrogen stored in the same tank without adsorbents. According to our results, an “ideal” sorbent for hydrogen storage at 77 K is calculated to exhibit a specific surface area of >2580 m2 g−1 and a micropore volume of >1.58 cm3 g−1.
Der straßengebundene öffentliche Personennahverkehr wurde bislang von Liberalisierungsbestrebungen ausgenommen. Im Personenbeförderungsgesetz sind objektive Marktzugangsbeschränkungen verankert, die lediglich im Fernverkehr, nicht aber im Nahverkehr abgebaut werden sollen. Der Autor untersucht, ob diese Marktzugangsbeschränkungen aus ökonomischer Sicht gerechtfertigt sind.
The applicability of finite elements for molecular dynamic simulations depends on both the structure’s dimensions and the underlying force field type. Shell and continuum elements describe molecular structures only in an average sense, which is why they are not subject of this paper. In contrast, truss and beam elements are potentially attractive candidates when it comes to accurately reproducing the atomic interactions. However, special considerations are required for force fields that use not only two-body, but also multi-body potentials. For the example of bending and torsion energies it is shown how standard beam element models have to be extended to be equivalent to classical molecular dynamic simulations.
Experiences with a telecare platform integration of ZigBee sensors into a middleware platform
(2012)
BGH Insertionsofferte
(2012)
EuGH "Meister"
(2012)
BGH "Postfachanschrift"
(2012)
BFH "Umsatzsteuer bei ebay"
(2012)
BGH regierung-oberfranken.de
(2012)
BGH "Computer-Bild"
(2012)
LG Berlin "Facebook-AGB"
(2012)
EuGH "Football Dataco"
(2012)
Die meisten Angehörigen beratender Berufe, wie insb. Rechtsanwälte, unterhalten inzwischen einen Internetauftritt. Dass die Websites dabei in ihrer Qualität und Werbewirksamkeit weit auseinander liegen, ist eine Sache. Dass zuweilen auch hier Unsicherheit über die richtige Gestaltung und über die Anwendbarkeit bestimmter Gesetze bestehen kann, mag aber überraschen. Welcher Rechtsanwalt etwa rechnet schon damit, dass ihm Rechtsinstitute entgegen gehalten werden, die sich gewöhnlich gegen Presse und Rundfunk richten.
Die Hochschule Offenburg begleitet in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISE in Freiburg die solar unterstützte Klimatisierung der Deutschen Telekom in Rottweil. Die Anlage wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens „Solarthermie2000plus“ vom Bundesumweltministerium gefördert. Inzwischen liegen erste Ergebnisse aus einem Langzeitmonitoring vor.
In vielen Schulgebäuden der Region südlicher Oberrhein - besonders bei solchen, die energetisch saniert wurden und wo der Schulbetrieb auf Ganztagsunterricht umgestellt wurde - zeigt sich seit Beginn dieses Jahrhunderts eine verstärkte Über-hitzungstendenz im Sommer. Im Rahmen der Initiative Forschungskooperation Hochschule/Stadt für mehr Energieeffizienz beim Betrieb öffentlicher Gebäude und Liegenschaften beauftragte die Stadt Offenburg die Forschungsgruppe nachhaltige Energietechnik (Forschungsgruppe net) der Hochschule Offenburg mit der Ausarbeitung eines Konzeptes für die natürliche Gebäudeklimatisierung in Klassenzimmern. Besonderes Augenmerk galt dabei neben bautechnischen Maßnahmen der Ge-bäudeautomation. Da ein vollautomatisierter Betrieb technisch und finanziell für viele kommunalen Betreiber unrealistisch ist, ist zudem die Einbindung der Nutzer und Mitarbeiter vor Ort unerlässlich. Die Ergebnisse aus dem Projekt stehen einer breiten Öffentlichkeit in Form eines Leitfadens zur Verfügung.
Rotation of an elastic medium gives rise to a shift of frequency of its acoustic modes, i.e., the time-period vibrations that exist in it. This frequency shift is investigated by applying perturbation theory in the regime of small ratios of the rotation velocity and the frequency of the acoustic mode. In an expansion of the relative frequency shift in powers of this ratio, upper bounds are derived for the first-order and the second-order terms. The derivation of the theoretical upper bounds of the first-order term is presented for linear vibration modes as well as for stable nonlinear vibrations with periodic time dependence that can be represented by a Fourier series.
Unter dem europäischen Programm Intelligent Energy for Europe (IEE) fanden sich acht europäische Partner zusammen, um im Rahmen des Projektes ThermCo Lüftungs‐ und Kühlenergiekonzepte für Nichtwohngebäude mit niedrigem Energieeinsatz im Hinblick auf die Energieeffizienz und den thermischen Raumkomfort zu bewerten. Die Analyse erfolgte auf Basis von detaillierten Langzeitmessungen über ein Betriebsjahr in acht Demonstrationsgebäuden in unterschiedlichen klimatischen Zonen Europas und einer standardisierten Datenauswertung. Im Quervergleich aller acht Gebäude werden die Kühlkonzepte gleichermaßen nach dem thermischen Kühlenergiebezug, dem thermischen Raumkomfort und dem Primärenergieeinsatz für die technische Gebäudeausrüstung und die Beleuchtung bewertet. Ein Energiekonzept ist erst dann zufriedenstellend, wenn mit möglichst geringem Energieeinsatz und bei hoher Anlageneffizienz ein guter thermischer Raumkomfort zur Verfügung gestellt werden kann. Mit entsprechenden Gebäudesignaturen werden diese Parameter in einen Zusammenhang gebracht und die Zielstellung überprüft. Detaillierte Komfortuntersuchungen nach der europäischen Komfortnorm DIN EN 15251:2007‐08 geben Hinweise auf die Wirksamkeit der eingesetzten Kühltechnologien in den jeweiligen Klimazonen. Daraus lassen sich Handlungsempfehlungen ableiten.
Buildings that are cooled and, if applicable, heated by thermo-active building systems (TABS) in combination with environmental energy have been established in the market during the last years. Many successful and efficient examples prove, that these systems can achieve a good thermal room comfort with a high energy efficiency of the plant system using environmental energy (mainly surface-near geothermal energy). However, operating experience and a systematic evaluation of several building projects demonstrate that there is potential improvement in the design, implementation, and operation of TABS systems. The article presents operating experience and a detailed evaluation of the operation performance of several non-residential buildings with thermo-active building systems with respect to thermal comfort and energy efficiency.
Der vorliegene Beitrag beschreibt erste Untersuchungsergebnisse mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Ermittlung der Kennwerte des bezogenen Spannungsgefälles beim linear-elastischen Werkstoffverhalten für die nach DIN 5480 genormten Zahnwellen mit freiem Auslauf bei Torsion, Biegung und Zug/Druck. Für die Bestimmung von Zwischen-werten werden analytische Näherungsgleichungen aufgestellt.
The paper focuses on a numerical model which describes the radial temperature evolution in an optical fiber during the heating and cooling process according to the SP1 approximation. Based on this model, experimental methods for temperature measurement with optical fibers and for splice process optimization can be developed.
„Soziale Netzwerke“ im Internet sind „in“. Wohl die Hälfte aller Deutschen zwischen zwölf und vierzig sind inzwischen in wenigstens einer dieser populären Online-Communitys Mitglied geworden. Eine Vielzahl der Nutzer ist dabei (zumindest auch) geschäftlich unterwegs, ungeachtet dessen, dass die Anbieter dies zuweilen (ohne es auch nur im Geringsten zu forcieren) formal in ihren AGB ausschließen. Nicht unerhebliche Bedeutung hat aus juristischer Sicht dabei die Frage, wem im Falle der beruflichen Verwendung solcher Accounts diese bei einer Trennung von Arbeitgeber und Arbeitnehmer (oder auch von Unternehmen und Geschäftsführer) zustehen können. Dieser Frage geht der Beitrag nach deutschem Recht nach und versucht, das in ihr liegende Konfliktpotential und dessen Vermeidbarkeit auszuloten.
The provisioning of security for highly dynamic wireless networks, as for Car2X applications is still a major topic, as very specific requirements have to be solved. Those include a perfect privacy level and advanced real-time behavior, and the necessity to work with a public infrastructure (PKI) to support secure authentication.
This contribution analyzes these requirements, discusses the existing approaches, performs a gap analysis and elaborates on proposals to fill these gaps. It describes work in progress within the KoFAS-initiative for the development of a cooperative pedestrian protection system (CPPS).
Die Veränderungen in der Energieversorgung führen zu einer neuen Systemarchitektur der Stromversorgung, die nur durch einen massiven Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) bewältigt werden kann und meist als „Smart Grid“ bezeichnet wird. Während es bereits umfangreiche Forschungsarbeiten und Demonstrationsprojekte zu einzelnen technologischen Komponenten gibt, existieren noch wenige Überlegungen, in welchen technologischen Schritten eine Migration hin zu Smart Grids durchgeführt werden sollte, die sowohl betriebstechnisch zukunftssicher ist, als auch marktgetriebene Innovationen begünstigt. Der Beitrag veranschaulicht die Herleitung solcher Migrationspfade im Rahmen eines schrittweisen Vorgehens. Zunächst werden Zukunftsszenarien für das Jahr 2030 konstruiert, um die maßgeblichen, oft auch nichttechnischen Einflussfaktoren auf das Smart Grid zu identifizieren. Darauf aufbauend werden die wesentlichen IKT-bezogenen Technologiefelder und ihre Zuordnung zu den Domänen der Energiewirtschaft beschrieben. Für jedes Technologiefeld werden die in den nächsten zwei Jahrzehnten denkbaren Entwicklungsstufen ermittelt und deren Abhängigkeit untereinander analysiert. Die gemeinsame Betrachtung von Szenarien, der Entwicklungsstufen der Technologiefelder und deren Interdependenzen führen schließlich zu einer Roadmap, welche die Migrationspfade in das Smart Grid beschreiben. Es lassen sich drei Entwicklungsphasen erkennen: Die Konzeptionsphase, die Integrationsphase und die Fusionsphase. Die präsentierten Ergebnisse entstammen dem Projekt „Future Energy Grid – Migrationspfade ins Internet“, welches vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des E-Energy-Programms (Förderkennzeichen 01ME10012A und 01ME10013) gefördert wurde.
Für die Werkstoffe EN GJS700, EN GJV450 und EN GJL250 werden die Lebensdauern unter kombinierter thermomechanischer und hochfrequenter Belastung vorhergesagt. Hierzu wird ein mechanismenbasiertes Lebensdauermodell verwendet, das auf dem Wachstum von Mikrorissen beruht. Das Modell berücksichtigt das Wachstum von Rissen durch nieder- und überlagerte hochfrequente Belastungszyklen. Anhand von einachsigen Ermüdungsversuchen wurden die Parameter des Lebensdauermodells angepasst, sodass eine bestmögliche Lebensdauervorhersage erzielt wird. Dabei stimmen die vorhergesagten Lebensdauern gut mit den experimentell ermittelten Zyklenzahlen zum Versagen überein.
Die hohen Anforderungen vor allem an Drehmoment übertragende und mehrfachgekerbte Profilwellen im konstruktiven Umfeld moderner Maschinen zwingen uns, der Frage der Kerbwirkungen sowie Maßnahmen zu deren Milderung erhöhte Aufmerksamkeit zu widmen. Während die Kerbwirkung der geometrischen Einzelkerben bereits recht eingehend erforscht ist, liegen wesentlich komplexere Verhältnisse bei Mehrfachkerben vor, die durch die gegenseitige Beeinflussung mehrerer benachbarter Kerben entstehen. Der hier vorliegende Beitrag beschreibt erste Untersuchungsergebnisse mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur gegenseitigen Wechselwirkung zweier Kerbformen "Sicherungsringnut und Zahnfußrundung" bei Zahnwellen mit Evolventenflanken nach DIN 5480. Diese Kerbkombination tritt in der Praxis häufig auf. Entsprechende Formzahldiagramme und Gestaltungshinweise werden angegeben und Näherungsformeln für die genauere Formzahlbestimmung je nach Belastungsart aufgestellt.