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Photovoltaik
(2022)
In den vergangenen Jahren ist der Wandel der Energiepolitik immer deutlicher geworden und immer mehr Energie wird durch erneuerbare Quellen versorgt. Dazu kommt aktuell die Ukraine Krise als auch die Corona-Krise, die die Nachfrage und die Rentabilität erneuerbarer Energien steigern. In diesem Zusammenhang soll ein Konzept erarbeitet werden, welches eine vollständig erneuerbare energetische Versorgung der Stadt Roth sicherstellt. Hierfür wird vor allem auf Wind- und
Solartechnik gesetzt, da hier das größte Ausbaupotential besteht. Ein Problem dieser Techniken ist, dass diese nicht zeitlich planbar sind, sondern stark wetterabhängig sind. Im Sommer ist die eingespeiste Solarenergie deutlich höher als die Verbrauchte. Die Windenergie hingegen ist im Winter stärker als im Sommer. Somit ergänzen sich beide Technologien. In wind- oder sonnenreichen Zeiten ist die überschüssige Energie für Zeiten geringer Stromeinspeisung zu speichern. Hierfür hat Herr Prof. Dr. Ing. Matthias Popp in seinen Forschungsarbeiten ein Speicherkonzept „Stülpmembranspeicher (siehe Abbildung Titelseite) [3] erarbeitet. Hierdurch kann elektrische und thermische Energie gespeichert werden. Für die Versorgung der Stadt
Roth sollen Solaranlagen, Windkraftanlagen, Wasserkraftwerke und BHKWs
verwendet werden. Mit bereits vorhandenen und potenziellen Anlagen soll anschließend eine Speicherauslegung – und Dimensionierung stattfinden. Hierfür sind diverse Daten auszuwerten und Verluste zu ermitteln.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird untersucht, bei welchen Gestehungskosten eine erneuerbare Energieversorgung der Stadt Wunsiedel möglich ist. Dabei wird sowohl die Versorgung mit Strom als auch mit Wärme betrachtet. Als Bindeglied zwischen den beiden Versorgungssystemen dient ein Stülpmembranspeicher. Dieser ermöglicht es unterirdisch Strom und Wärme in einem Raum zu speichern. Im Laufe der Arbeit werden zunächst die Rahmenbedingungen der Energieversorgung festgelegt. Dies beinhaltet welche Systeme wie genutzt werden sollen. Die Stromversorgung soll aus Windenergieanlagen, Photovoltaikanlagen und Biomasseanlagen bestehen. Die Biomasseanlagen übernehmen dabei die Grundlastversorgung, während die Windenergieanlagen und die Photovoltaikanlagen vom aktuellen Energiewetter abhängig sind. Die Wärmeversorgung besteht aus Solarthermieanlagen und der Wärme von den Biomasseanlagen. Die Wärme wird über ein Wärmenetz an den Verbraucher geliefert. Bei Überschüssen werden sowohl der Strom als auch die Wärme im Stülpmembranspeicher gespeichert. Die Stromspeicherung erfolgt nur für mehrere Tage. Im Gegensatz zur saisonalen Wärmespeicherung, bei der Wärme aus dem Sommer für den Winter gespeichert wird. Die saisonale Wärmespeicherung wird durch eine besondere Schaltung im Wärmenetz ermöglicht. Diese Schaltung führt dazu, dass der Verbraucher als Prosumer fungieren kann. Der Verbraucher ist somit Konsument und Produzent von Wärmeenergie. Die Auswertung beruht auf realen Daten der Stadt Wunsiedel und wird mit Excel-Tools, bereitgestellt von Herrn Professor Popp, durchgeführt. Die realen Messreihen werden dazu aufbereitet und an die Gegebenheiten der Stadt Wunsiedel angepasst. Zur Berechnung werden verschiedenste Randfaktoren, wie Kostenansätze, gewählt. Die Ergebnisse der Auswertung sind die resultierenden Gestehungskosten und die benötigte Speichergröße. Zudem ergeben sich die betreffenden Nennleistungen der Photovoltaikanlagen und der Windenergieanlagen sowie die Anzahl der Solarthermieanlagen. Die Auswertung führt zu Stromgestehungskosten von ca. 22 ct/kWh und Wärmegestehungskosten von 17 ct/kWh. Beim Vergleich mit den aktuellen Stromgroßhandelspreisen bzw. den Kosten für andere Wärmenetze zeigt sich, dass das Versorgungssystem in einem Bereich liegt, in dem es wirtschaftlich arbeiten kann.
The company Plusoptix GmbH develops and sells medical devices to measure the refraction of infants. For the implementation of these functionalities, the necessary hardware and software is integrated in the apparatus. In addition, an individual OS was developed to perform specific tasks efficiently and quickly. In order to continuously close security gaps and meet requirements, the operating system must constantly be up to date. This activity is realized by the construction of the embedded Linux with the help of the internal NBS. Nightly building of the OS enables testing of changed software code or integrated modules. However, due to the steadily growing project tree of Plusoptix GmbH, the system increasingly shows problem areas. This includes aspects of administration and information overview. In addition, new functionalities such as continuous integration are desired to ensure the greatest possible SQA. Based on these features, the master thesis includes the development of a CIS to address the emerging requirements. Additionally, all previous process cycles of the old system should be integrable. For this purpose, a catalog of requirements for the new system must first be designed and specified. With the framework conditions defined, a targeted search can then be made for software to solve the existing problems. These must be evaluated in order to find the most efficient solution approach. In the end, a system is to be established that replaces the NBS andmeets current and future requirements.
Der donum vitae Bundesverband e.V. führte von Mai 2019 bis April 2022 das Modellprojekt „Helfen. Lotsen. Beraten.“ (HeLB), gefördert durch das Bundesministerium für Familien, Senioren, Frauen und Jugend (BMFSFJ) durch. Inhalt des Projektes war die Erprobung neuer, multipler Beratungszugänge zu schwer erreichbaren und besonders vulnerablen Zielgruppen in der Schwangerschaftsberatung mit Schwerpunkt im ländlichen Raum. Ziel des Projektes war es, potenzielle Zugangsbarrieren zum Beratungsangebot für schwer erreichbare Frauen und ihre Familien abzubauen und ihnen einen möglichst niedrig-schwelligen Zugang zur Beratung zu ermöglichen. Ergänzend zur Präsenzberatung wurden aufsuchende und digitale Beratungsformate im Modellprojekt erprobt und eine bessere Erreichbarkeit schwer erreichbarer Zielgruppen durch blended counseling, eine gemischte Form von Beratungsformaten, untersucht. Im vorliegenden Evaluationsbericht stellt das Institut für E-Beratung der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm die Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung des Projektes HeLB vor.
In diesem Bericht wird das Vorgehen für die Auswertung von Biomasseverbrauchsdaten erläutert und die Ergebnisse gewertet. Zudem wird der Strommarkt von 2018 bis 2021 analysiert und daraus Kenntnisse für die Bewirtschaftungsstrategie des Speichers gezogen. Am Ende wird dadurch das Kosteneinsparpotential berechnet. Das Ergebnis ist das die rein regenerative Versorgung der Stadt Roth ab einem Strommarktpreis von 120 €/MWh günstiger ist als die Beschaffung von Strom über den Strommarkt.
In der vorliegenden Arbeit wird eine softwaregestützte Methode zur Bestimmung von Wirbelstromverlusten eines Permanentmagneten, innerhalb einer rotierenden elektrischen Synchronmaschine, untersucht. Die Berechnung der Magnetverluste wird mit der FEMAG Erweiterungssoftware AMELA durchgeführt, deren Grundlage eine quasistatische Feldberechnung bildet. Da Wirbelströme räumlich verteilt sind, liefert eine reine zweidimensionale Magnetverlustberechnung mit FEMAG-DC bislang nur
ungenügend genaue Ergebnisse, zudem können keine Magnetsegmentierungen
eingebracht werden. Analytische Ansätze zur Berechnung der Verlust-anteile, die zur Erwärmung der Maschine führen, werden aufgezeigt. Die Verlustleistungen der einzelnen Wärmequellen werden in ein thermisches Modell der Maschinen eingetragen, um die statische Magnettemperatur zu ermitteln. Die Ergebnisse lassen sich anhand von Messungen der Maschine, in Form einer indirekten Bestimmung der Magnettemperatur, verifizieren. Ist eine Entmagnetisierung des Magneten aufgrund
von übermäßiger thermischer Belastung zu erwarten, werden geeignete
Segmentierungsmaßnahmen vorgestellt und aus fertigungstechnischer Sicht bewertet. Die Ursache und Ausprägung der Wirbelströme wird aufgezeigt, sowie Einflüsse beschrieben, die bei der Berechnung berücksichtigt werden müssen.
Im Rahmen der Energiewende nimmt die Bedeutung der dezentralen
Energieversorgung immer weiter zu. Für Energieversorger und Betriebe stellt dies eine neue Herausforderung dar, da bisher eine zentrale Energieversorgung Stand der Technik ist. In dieser Arbeit wird die Frage diskutiert, welche Investition für das Bauunternehmen Max Bögl wirtschaftlich ist, um eine dezentrale Versorgung des Unternehmens sicher zu stellen. Besonderes Augenmerk wird auf die Speicherung der
elektrischen Energie mit Hilfe von Batterien gelegt. Dazu wird im ersten Teil der Arbeit erörtert, welche Speicher aktuell am Markt angeboten werden. Der zweite Teil der Arbeit beinhaltet eine Versorgungsanalyse. In dieser wird auf Basis des Energiebedarfs der letzten drei Jahren errechnet, welche Investition in Photovoltaik,Biomasse-Dampf, Wasserstoff-und Batteriespeicher am wirtschaftlichsten ist.
Aktuell wird in der Entwicklung von Projekten und Lösungen im Kontext von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz die zu geringe Anzahl von Entwicklerinnen und damit die fehlende Perspektive des Technofeminism (Anders 2022; Thaler 2022) kritisiert. Wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Publikationen weisen auf Fehlentwicklungen von Technologien hin, die durch Außerachtlassen
anatomischer Unterschiede von Frauen oder monokausalen Ausrichtung an patriarchalen Mustern und Strukturen entstehen. Humanmedizin, Sicherheitstechnik in Kraftfahrzeugen oder Mobilitätskonzepte sind als Felder zu nennen (vgl. Criado‐Perez 2020; Marçal 2022). Das interdisziplinäre Forschungsprojekt Gender, Innovation und Technikjournalismus GITJOU betrachtet die Rolle von Medien, Journalismus und Journalist:innen als Intermediäre im F&I‐Diskurs unter der Fragestellung der Gendersensibilität und deren impliziten und expliziten Wirkung auf Technikrezeption, Technikgestaltung und gesellschaftlichen Technikdiskurs. Medien und Journalismus sind als
Intermediäre wesentlich an der Wahrnehmung von Technologien (Kohring 2001), der diskursiven Entwicklung von Technologiefeldern (Schaper‐Rinkel 2010) oder sozialen Konstruktion von Technologiemärkten
(Banholzer2018) sowie als policy broker (Donges & Gerner 2019) im Kontext von Technologievermittlung oder der Aushandlung von gesellschaftlichen Technikkonflikten (Feindt & Saretzki 2010) beteiligt. Vor diesem Hintergrund erscheint die Diskussion um geschlechterdiskriminierende Technologieentwicklungen (Leicht‐Scholten & Bouffier 2020) und die Kritik an der noch rudimentären Bezugsgröße Geschlecht in der Technikentwicklung (Joost, Bessing & Buchmüller
2010, S. 15) oder die Bedeutung gesellschaftlicher Geschlechternormen im Zusammenwirken mit vorherrschenden Technikbildern für die Berufswahl von Frauen (Schmeck 2019) auch für die technik‐ und wissenschaftsjournalistische Praxis und Theorie relevant. Eine explorative Recherche des Studiengangs Technikjournalismus / Technik‐PR aus dem Sommersemester 2020 weist auf ein Desiderat hin, das sowohl die theoretische Reflexion, die journalistische Praxis als auch die hochschulbasierende und die redaktionsgebundene (Fach)Journalismus‐Ausbildung umfasst. Das wachsende gesellschaftliche, politische und ingenieurwissenschaftliche Bewusstsein für gendergerechte Technologieentwicklung muss sich auch bei den beteiligten Intermediären verankern. Das hier skizzierte Forschungsprojekt setzt an diesem Desiderat an, strebt eine Erhebung des Status quo der wissenschaftlichen Bearbeitung dieses Themas in der Journalismus-forschung an und will Anschlussfähigkeiten an Forschungsgebiete der Science & Technology Studies (STS), der Technikfolgenabschätzung
(TFA) und der Demokratietheorie ausleuchten. Zudem wird der Grad des Problembewusstseins in Redaktionen, bei Journalist:innen und an Stätten der Journalismusausbildung erhoben. Das Ziel des Forschungsprojektes ist, neben dem Schließen von wissenschaftlichen Desideraten auch Anleitungen für die praktische und hochschulbasierte Ausbildung im Technik‐ und Wissenschaftsjournalismus zu generieren sowie diese auch für Unternehmens‐ und Organisationskommunikation
von Forschungs‐ und Wissenschaftseinrichtungen oder Technologie-unternehmen nutzbar zu machen.
Die vorliegende Projektarbeit ist Teil des Gesamtprojektes, welches die regenerative Energieversorgung der Stadtwerke Roth mittels Solar, Wind, Wasserkraft und mit Biogas befeuerten Blockheizkraftwerken sicherstellt. Dabei wird eine Versorgungssystemauslegung mit zugehöriger Speicherdimensionierung durchgeführt. In dieser Arbeit werden die Windkraft und eine Systembewirtschaftungsstrategie genauer beleuchtet. Bei der Standortermittlung für Windenergieanlagen wurde der Suchradius auf den Landkreis Roth ausgeweitet, da im Bereich Stadt Roth keine Möglichkeit für Neuanlagen besteht. Hierbei konnten mögliche Standorte für Windenergieanlagen ermittelt werden. Ob der Standort für eine Windenergieanlage zugelassen ist, wird im Genehmigungsverfahren entschieden. Die durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten betragen hier ca. 6,7 m/s. Bei der zukünftigen Energieversorgung werden Neuanlagen im Bereich Windkraft und Photovoltaik benötigt. 92 % dieser übernehmen Windkraftanlagen, 8% übernehmen Photovoltaikanlagen. Die Windkraftanlagen haben hierbei eine Nabenhöhe von 160 m, eine Generatornennleistung von 3 MW und einen Rotordurchmesser von 150 m. Es werden elf Neuanlagen benötigt. Im Gesamtsystem entstehen Stromgestehungskosten von 20,39 ct/kWh.
Die Systembewirtschaftungsstrategie errechnet mit Wetterprognosen und Strommarktpreisen eine lukrative Ein- und Verkaufsstrategie für die im Speichersystem gespeicherte Energie. Hierbei ist die Versorgungs-sicherheit der Stadtwerke Roth stets gegeben. Bei einem Strommarktpreis von 150 €/MWh ergäben sich durch die strategische Vermarktung reine Stromgestehungskosten von 7,8 ct/kWh.