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The study of hypersurfaces in a torus leads to the beautiful zoo of amoebas and their contours, whose possible configurations are seen from combinatorial data. There is a deep connection to the logarithmic Gauss map and its critical points. The theory has a lot of applications in many directions.
In this report we recall basic notions and results from the theory of amoebas, show some connection to algebraic singularity theory and discuss some consequences from the well known classification of singularities to this subject. Moreover, we have tried to compute some examples using the computer algebra system SINGULAR and discuss different possibilities and their effectivity to compute the critical points. Here we meet an essential obstacle: Relevant examples need real or even rational solutions, which are found only by chance. We have tried to unify different views to that subject.
Im vorliegenden Bericht wurden die in Wissenschaft und Praxis diskutierten Instrumente zur finanziellen Beteiligung von Kommunen an EE-Anlagen vertieft analysiert und insbesondere rechtlich geprüft. Dabei kann unterschieden werden zwischen Instrumenten, die an bestehende Abgabenzahlungen an Kommunen anknüpfen (Grundsteuer, Gewerbesteuer, Konzessionsabgabe), und Instrumenten, mit denen eine neue Abgabe zugunsten der Kommune geschaffen wird (Sonderabgabe, Außenbereichsabgabe). Auf der Basis dieser Analyse wurde dann ein eigenes Instrument entwickelt (EEG-integrierter Mechanismus) sowie Ausgestaltungsempfehlungen zur Umsetzung. Neben den Instrumenten zur finanziellen Beteiligung von Kommunen wurde aufgrund der politischen Entwicklungen im Laufe des Forschungsvorhabens zusätzlich das Angebot vergünstigter (Bürger-)Stromtarife als ein Instrument zur Bürgerbeteiligung untersucht und ebenfalls mit Ausgestaltungsvorschlägen empfohlen.
Das vorliegende Papier präsentiert die von den Gutachter/innen erarbeiteten Vorschläge zur finanziellen Beteiligung von Kommunen und BürgerInnen an lokalen Onshore-Windenergieanlagen (WEA). Die beiden empfohlenen kommunalen und Bürgerbeteiligungsinstrumente wurden im Projektverlauf nach mehreren Kriterien ausgewählt. Ein kommunales Beteiligungsinstrument, das über das EEG finanziert wird, behebt die verfassungs- und finanzverfassungsrechtlichen Probleme, die andere vorgeschlagene Steuer- und Abgabeninstrumente mit sich bringen. Eine privatrechtliche Zahlungsvereinbarung wurde daher im Rahmen unserer umfangreichen Bewertung als vorzugswürdig erachtet und wird hier weiter hinsichtlich eines konkreten Umsetzungsvorschlags ausgearbeitet. Als direktes Bürgerbeteiligungsinstrument werden vergünstigte Bürgerstromtarife vorgestellt. Auf Empfehlung des Vermittlungsausschusses des Bundestags und Bundesrats und vor dem Hintergrund der hohen Zustimmungswerte der Bevölkerung zu diesem Instrument, werden vergünstigte Bürgerstromtarife als Bürgerbeteiligungsinstrument zur Implementierung neben einem kommunalen Beteiligungsinstrument empfohlen – direkt verknüpft mit der kommunalen Beteiligung. Beide Vorschläge führen insgesamt zu jährlichen Zahlungen an die betroffenen Kommunen und Bürger/innen im Bereich von 20.000 bis 30.000 Euro pro WEA. Dabei wird dem WEA-Betreiber ermöglicht, alternativ die Zahlungen ausschließlich an die Kommune zu entrichten.
The two-dimensional (2D) chromium trihalides CrCl3, CrBr3, and CrI3 are most famous for their exotic magnetic properties when their crystals get downscaled to nanometer dimensions. One way to tune the properties of such materials and to further increase their potential utility, e.g., in spintronics, is the formation of solid solutions. Here, we present a detailed theoretical and experimental study on the synthesis and nanoplatelet growth of CrBrxCl3–x and CrBrxI3–x solid solutions. Phase pure powder was obtained by tempering the respective parent compounds at 600 and 550 °C, using additional iodine in the case of CrBrxI3–x. The dominant stacking order changes at x = 1.8 for CrBrxCl3–x while remaining similar to CrI3 for the whole CrBrxI3–x series. A consecutive chemical vapor transport from 575 → 525 °C for 2 h (CrBrxCl3–x) or 600 → 550 °C for 3 h with 0.1 mmol additional iodine (CrBrxI3–x) resulted in the deposition of high-quality nanoplatelets on a substrate with only several nanometers in height. The composition can be controlled by the choice of the starting material, since only small shifts in the anion ratio occur during the transport. The deposited CrBrxCl3–x nanoplatelets can then be easily delaminated by ultrasonication in ethanol to reduce the height even further to few-layer dimensions. These nanoplatelets could potentially be used to investigate the property changes (e.g., in terms of magnetic response) for the downscaling of these solid solutions. We further demonstrate the quality of the deposited material by transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. Raman spectroscopy of the solid solution series reveals a complex evolution of vibrational modes. Photoluminescence measurements on solid solution samples show emission peaks in the near-infrared energy range with the specific energy and intensity being composition and temperature dependent.
Der Klimawandel zeigt bereits heute Folgen, die sich je nach Region unterschiedlich auswirken und für Unternehmen und Sektoren sowohl mit Risiken als auch mit Chancen verbunden sein können. Um Bedarfe und Strategien für entsprechende Anpassungsmaßnahmen zu identifizieren, führte das IÖW im Auftrag des Kompetenzzentrums Klimafolgen und Anpassung im Umweltbundesamt (KomPass) gemeinsam mit der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde 2009 und 2010 sechs Fachdialoge zu den Bereichen Bevölkerungsschutz, Chemieindustrie, Küstenschutz, Verkehrsinfrastruktur, Energie- und Versicherungswirtschaft durch. Die Dialogreihe fand ihren Abschluss in der sektorenübergreifenden Konferenz „Schon angepasst?“. Die Veranstaltungen waren Teil des Forschungsvorhabens „Stakeholder-Dialoge: Chancen und Risiken des Klimawandels.“ Der Abschlussbericht zum Projekt enthält neben einer Gesamtauswertung zu den Inhalten und Methoden auch die Ergebnisse und Dokumentationen aller Einzelveranstaltungen.
Der Berliner Senat hat sich zum Ziel gesetzt bis 2050 klimaneutral zu werden. Das IÖW war bereits an der Machbarkeitsstudie „Klimaneutrales Berlin 2050“ beteiligt. Darauf aufbauend wurde nun das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm entwickelt. Unter der Gesamtprojektleitung des IÖW wurden hierfür gemeinsam mit sieben Partnerinstitutionen konkrete Strategien für die Handlungsfelder Energieversorgung, Gebäude und Stadtentwicklung, Wirtschaft, private Haushalte und Konsum sowie Verkehr erarbeitet. Das Projekt zeichnet sich durch einen breit angelegten Beteiligungsprozess aus, in den sowohl ausgewählte Akteure der Fachöffentlichkeit im Rahmen von Workshops, als auch die breite Öffentlichkeit, hauptsächlich in Form eines Online-Dialoges, miteingebunden werden.
Der Entwurf wurde im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt durch ein vom IÖW geführtes Projektteam im Rahmen einer etwa einjährigen Bearbeitungszeit unter Einbeziehung der Berliner Stadtgesellschaft erarbeitet. Er dient als Vorlage für ein vom Senat zu verabschiedendes Programm, welches nach Vorgabe und zur Ergänzung des geplanten Berliner Energiewendegesetzes (EWG Bln) zu erstellen ist.
Bei der hier vorliegenden Veröffentlichung handelt es sich um den Endbericht dieses BEK-Entwurfs, der sämtliche Maßnahmenvorschläge und deren Bewertung beinhaltet.
Die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 hat in Deutschland zu einem deutlichen Anstieg der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien geführt. Doch wie sind die Markt- und Kostenentwicklungen der einzelnen erneuerbaren Energietechnologien genau verlaufen? Wie teuer sind regenerativ erzeugte Kilowattstunden tatsächlich? Antworten auf diese Fragen gibt das Gutachten zur Markt- und Kostenentwicklung erneuerbarer Energien, das im Erich-Schmidt-Verlag erschienen ist. Das Gutachten beinhaltet eine Gesamtschau zentraler Kenngrößen, Informationen zur technologischen Weiterentwicklung in der näheren Zukunft sowie eine differenzierte Aufschlüsselung der Kosten regenerativen Stroms. Es umfasst Einzelberichte zur Photovoltaik, Bioenergie, Windenergie, Wasserkraft, Geothermie und zum „grünen Strom“. Das Gutachten wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie vom Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) federführend und in Kooperation mit dem Institut für Solare Energietechnik (ISET) erstellt. Die Ergebnisse sind in den ersten Erfahrungsbericht zum EEG an den Deutschen Bundestag (Mitte 2002) eingeflossen. Sie basieren auf Erhebungen und Analysen, die 2001 und 2002 unter Beteiligung vieler Branchenakteure durchgeführt wurden.
Der Berliner Senat hat sich zum Ziel gesetzt bis 2050 klimaneutral zu werden. Das IÖW war in diesem Zuge bereits an der Machbarkeitsstudie „Klimaneutrales Berlon 2050“ beteiligt. Darauf aufbauend wurde nun das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm entwickelt. Unter der Gesamtprojektleitung des IÖW wurden hierfür gemeinsam mit sieben Partnerinstitutionen konkrete Strategien für die Handlungsfelder Energieversorgung, Gebäude und Stadtentwicklung, Wirtschaft, private Haushalte und Konsum sowie Verkehr erarbeitet. Das Projekt zeichnet sich durch einen breit angelegten Beteiligungsprozess aus, in den sowohl ausgewählte Akteure der Fachöffentlichkeit im Rahmen von Workshops, als auch die breite Öffentlichkeit, hauptsächlich in Form eines Online-Dialoges, miteingebunden werden.
Der Entwurf wurde im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt durch ein vom IÖW geführtes Projektteam im Rahmen einer etwa einjährigen Bearbeitungszeit unter Einbeziehung der Berliner Stadtgesellschaft erarbeitet. Er dient als Vorlage für ein vom Senat zu verabschiedendes Programm, welches nach Vorgabe und zur Ergänzung des geplanten Berliner Energiewendegesetzes (EWG Bln) zu erstellen ist.
Der technische Anhang bietet einen zusätzlichen Einblick in die methodische Herangehensweise als Ergänzung zum Hauptbericht und Anhang A.
Bioenergy beyond the German “Energiewende” Assessment framework for integrated bioenergy strategies
(2020)
Um die nationalen Klimaschutzziele zu erreichen, ist eine grundlegende Transformation des Energiesystems erforderlich. In diesem Zusammenhang stellt sich auch die Frage, wie eine Transformation der heutigen Bioenergie-Wertschöpfungsketten aussehen muss, um einen Beitrag zu emissionsarmen Energie- und Versorgungssystemen im Jahr 2050 leisten zu können.
Dabei sind nicht nur ökonomische, ökologische und soziale Aspekte zu berücksichtigen. Auch der technologische Reifegrad, eine größere Flexibilität bei Energieerzeugung und -versorgung sowie die Möglichkeit, die Technologien mit CO2-Abscheidung zu kombinieren, sind wichtige Faktoren für zukünftige Bioenergiesysteme. Mithilfe einer hierfür entwickelten und insgesamt 29 Kriterien umfassenden Bewertungsmatrix wurden mehrere Bioenergietechnologie-Optionen bewertet. Im Ergebnis zeigen sich deutlich größere Hürden mit Blick auf die Transformation und Umsetzung beim Entwicklungspfad Lignozellulose im Vergleich zum Biogaspfad (feuchte Biomasse). Trade-Offs zwischen den Bewertungskriterien werden mittels einem Ampelschema sichtbar gemacht. Die Ergebnisse können politische Entscheidungsträger dabei unterstützen, eine langfristige Bioenergiestrategie zu entwickeln und in die Umsetzung zu bringen und damit einen Beitrag zu einer erfolgreichen Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem im Jahr 2050 leisten.
ZusammenfassungDie Implantation einer Knieendoprothese zählt mit ca. 170000 Eingriffen pro Jahr zu den am häufigsten stationär durchgeführten Operationen in Deutschland. Eine einheitliche, angemessene und patientenorientierte ärztliche Indikationsstellung ist bei einem solchen Eingriff unerlässlich. Das Update der S2k-Leitlinie „Indikation Knieendoprothese“ beinhaltet auf aktueller Evidenz basierende und im breiten Konsens abgestimmte Empfehlungen und eine Checkliste im praxistauglichen Format.Für dieses Leitlinien-Update wurde eine systematische Literaturrecherche nach (inter-)nationalen Leitlinien und systematischen Übersichtsarbeiten zur Gonarthrose und Knieendoprothetik durchgeführt, um klinisch relevante Fragestellungen zu Diagnostik, Prädiktoren für das Outcome, Risikofaktoren und Kontraindikatoren zu beantworten.Eine Knieendoprothese soll nur bei radiologisch nachgewiesener fortgeschrittener Gonarthrose (Kellgren-Lawrence-Grad 3 oder 4), nach vorangegangener konservativer Therapie über mindestens 3 Monate sowie bei hohem subjektivem Leidensdruck hinsichtlich der kniebezogenen Beschwerden und nach Ausschluss möglicher Kontraindikationen (Infektionen, Begleiterkrankungen, BMI ≥ 40 kg/m2) erfolgen. Modifizierbare Risikofaktoren (wie Rauchen, Diabetes mellitus, Anämie) sollen zuvor adressiert und ggf. optimiert werden. Die Ziele der Patient*innen sollen erfragt und deren Eintrittswahrscheinlichkeit gemeinsam besprochen werden. Schließlich ist die Entscheidung zur Knieendoprothese von Patient*in und Operateur*in gemeinsam zu treffen, wenn der zu erwartende Nutzen die möglichen Risiken überwiegt.Das Update der S2k-Leitlinie wurde um die unikondyläre Knieendoprothese erweitert, die präoperative Optimierung modifizierbarer Risikofaktoren ergänzt sowie Konkretisierungen der Hauptindikationskriterien vorgenommen.
Tungsten telluride WTe2 is the sole candidate of a group of two-dimensional layered transition metal dichalcogenides (TMDCs) MX2 with a thermodynamically stable 1T′-structure at room temperature. The binary system W/Te was audited with respect to a rational approach of planning and realization of a bottom-up synthesis of WTe2 nanostructures. Thus, the parameters of the synthesis via chemical vapor transports (CVT) were derived by thermodynamic simulations of the reaction pathway according to the Calphad method. Reflecting on the peritectic melting behavior at 1020 °C, the values of ΔfHm° (298 K) = −26.5 kJ·mol−1 and Sm° (298 K) = 132 J·mol−1 ·K−1 have been obtained.
According to modeling, crystal growth by short time vapor transport is reasonable under the addition of bromine or TeBr4 in the temperature range between 650 and 750 °C. Experimental implementation of crystal growth of WTe2 nanosheets succeeded in a temperature gradient from 725 to 675 °C on yttria-stabilized zirconia (YSZ) (111) substrates, observing the deposition of single crystal sheets of high crystallinity with thicknesses of 15−20 nm (∼20−30 layers). The high crystallinity, pristine morphology, and overall quality of the deposited nanosheets is shown by means of atomic resolution transmission electron microscopy, selected area electron diffraction (SAED), and atomic force microscopy as well as profound double-polarized Raman spectroscopy.
Structural and Magnetic Transitions Caused by Dimer Formation in the CrCl3–MoCl3 Solid Solution
(2024)
In this work, we apply the concept of solid solutions to the two 2D transition metal trihalides CrCl3 and MoCl3. While CrCl3 belongs to the magnetically active CrX3 family, the magnetism in MoCl3 is intrinsically suppressed by the formation of aligned Mo–Mo
dimers, which also distort the regular honeycomb lattice that is typical for the 2D transition metal trihalides. We report suitable synthesis conditions for the gapless solid solution and crystal growth by chemical vapor transport. The CrCl3–MoCl3 solid solution was initially synthesized at 650 °C for 100 h under addition of MoCl5 as mineralizer, and bulk crystals were subsequently grown by vapor transport in a temperature gradient from
600 °C → 550 °C for 60 h. The obtained solid solution exhibits multiple composition-dependent phase transitions at room temperature, as confirmed by powder X-ray diffraction measurements. The possible presence of Mo–Mo dimers in the solid solution
was further investigated by infrared, Raman, electron energy loss, and nuclear quadrupole resonance spectroscopies. The combined results indicate that the Mo–Mo dimers are present over a wide range of compositions. Their orientation changes from parallel alignment for compositions from 70% ≤ c(Mo3+) ≤ 100% to random orientation for samples with c(Mo3+) < 70% content, which significantly affects the course of lattice parameters. Finally, the magnetic properties of the powder samples show a correlation between the Mo3+ content and the transition temperature into the low-temperature phase.