6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
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Der vorliegende Bericht erläutert die Funktionsweise eines selbst entwickelten Analyseprogramms im Rahmen einer von Studenten der Technischen Hochschule Nürnberg durchgeführten Forschungsarbeit. Mit Hilfe dieses Analyseprogramms wurden mögliche Szenarien untersucht, die den Ausbau der Energieanlagen der Firma Max Bögl am Standort Sengenthal betreffen. Ziel der Analyse war es, ein Szenario zu finden, welches die niedrigsten Stromgestehungskosten für das Unternehmen verursacht. Die Ausbauszenarien beruhen hierbei auf regenerativen Energiequellen und sollen eine vollständige Eigenstromversorgung ermöglichen. Überschüsse sollen dabei marktorientiert ins örtliche Verteilnetz eingespeist und Defizite mit Speichertechnologien gedeckt werden. Die Studienarbeit gibt einen Einblick in die Vorgehensweise bei der Entwicklung des Programms und erläutert die Funktionsweise bei der Berechnung der jeweils niedrigsten Stromgestehungskosten.
Bei der nachfolgenden Projektarbeit handelt es sich um einen Teil des Gesamtprojekts einer regenerativen Energieversorgung der Stadt Haßfurt. In diesem Bericht wird ein Versorgungssystem aus Photovoltaik- und Windenenergieanlagen mit einem ausreichend dimensionierten Energiespeicher für die Stadt Haßfurt ausgelegt. Darüber hinaus wird eine Bewirtschaftungsstrategie erstellt, mit der das Gesamtsystem finanziert werden kann, indem überschüssiger Strom bei Höchstpreisen an der Strombörse vermarktet wird.
„Robo Advice“ verheißt eine radikale Änderung der Geldanlage mittels neuester technischer Innovationen. Die robotergestützte Finanzberatung soll Kosten radikal senken sowie flexiblere, passgenauere und effizientere Lösungen für die Geldanlage und Vermögensverwaltung verfügbar machen und ganz nebenbei noch den menschlichen Faktor reduzieren oder menschliche Berater völlig entbehrlich machen. Doch nach Künstlicher Intelligenz (KI) sucht man dabei vergeblich.
Dieses Projekt befasst sich mit der Stromversorgung aus ausschließlich regenerativen Energiequellen sowie der Wärmeversorgung kombiniert mit den geeigneten Speicheranlagen. Ziel des Projekts ist es, Nürnberg allein durch die regenerativen Energien zu versorgen. Im Rahmen des Projekts werden verschiedene Themen, wie Windanalyse, E-Mobilität, Solarthermie und Speichertechnologien betrachtet. Dabei werden Messwerte ausgewertet und interpretiert.
In diesem Einzelprojekt soll die optimale Verteilung der einzelnen Energiequellen gefunden werden, die nötig ist um Nürnberg zu 100% regenerativ und autark versorgen zu können. Das Ziel dabei ist, am Ende sagen zu können, zu wie vielen Teilen der Strombedarf der Stadt aus Windenergie, Solarenergie und anderen Quellen, wie Wasserkraft, Biomasse und Geothermie, gedeckt werden soll.
Es werden Daten der NASA, aus der MERRA-2 Datenbank, der N-Ergie und der Main-Donau-Netzgesellschaft aus dem Jahr 2016 analysiert, um eine mögliche Systemkombination zu berechnen.
Dabei werden die folgenden Forschungsfragen untersucht:
• Welche Kriterien kennzeichnen einen „optimalen Mix“ aus verschiedenen Arten von regenerativen Energiequellen?
Zur Beantwortung dieser Frage werden quantifizierbare oder eine Reihe quantifizierbarer Merkmale festgelegt, die es rechtfertigen, einen Umwandlungsmix aus unterschiedlichen Arten von regenerativen Energien, als optimal zu bezeichnen.
• Welchen Anteil am regenerativen Umwandlungsvermögen in Bezug auf den Verbrauch sollten
- Wind
- Sonne
- Die anderen regenerativen Energiearten
einnehmen, wenn das Optimierungskriterium erreicht ist?
Die Untersuchung welche im Rahmen des Energietechnischen Hochschulprojekts: „Projekt Energietechnik“ durchgeführt wird, soll sich im Allgemeinen mit der Direct-Air-Capture Technologie beschäftigen und erste Fragen zur Rentabilität, Kapazität und dem Potenzial der Technologie für die EMN beantworten. Das Projekt wird in drei Oberpunkte aufgegliedert: Als erstes wird die Funktionalität der Technik geklärt und auf Optimierungsmöglichkeiten untersucht. Anschließend wird ein Ausblick auf das CO2 Einsparungspotenzial gegeben. Hierzu werden alle notwendigen Einflussfaktoren wie der aktuelle Strommix Wert und die CO2 Belastung in der Metropolregion berücksichtigt. Abschließend werden verschiedene Konzepte ausgearbeitet, welche aufzeigen sollen, wie und wo eine Direct-Air-Capture Anlage am effektivsten und effizientesten zu errichten wäre.
Die Untersuchung welche im Rahmen des energietechnischen Hochschulprojekts: „Projekt Energietechnik“ durchgeführt wird, soll sich im Allgemeinen mit der Direct-Air-Capture Technologie beschäftigen und erste Fragen zur Rentabilität, Kapazität und dem Potenzial der Technologie für die EMN beantworten. Des Weiteren sollen auch mögliche Forschungsrisiken aufgezeigt werden. Das Projekt wird in drei Oberpunkte aufgegliedert: Als erstes wird die Funktionalität der Technik geklärt und auf Optimierungsmöglichkeiten untersucht. Anschließend wird ein Ausblick auf das CO2 Einsparungspotenzial gegeben. Hierzu werden alle notwendigen Einflussfaktoren wie der aktuelle Strommix Wert und die CO2 Belastung in der Metropolregion berücksichtigt. Abschließend werden verschiedene Konzepte ausgearbeitet, welche aufzeigen sollen, wie und wo eine Direct-Air-Capture Anlage am effektivsten und effizientesten zu errichten wäre. Auf die Wirtschaftlichkeit der Anlagen wird nur überschlägig eingegangen.
Diese Projektarbeit beschäftigt sich mit einer zukunftsorientierten Anwendung im Bereich Energiemanagement. Hauptausrichtung ist der Aufbau von Microgrids (Mikro-Strom-Netzen) mit Blockchain-Steuerung, welche vom Stromnetz abkoppelbar sind und autark betrieben werden können.
Hierzu wird zuerst der allgemeine Stand der Technik zu Microgrids vorgestellt und ein kurzer Ausblick auf die Einbettung eines Microgrid in ein übergeordnetes Smart-Grid (Intelligentes Stromnetz) gegeben. Grundlegende Fragestellungen zum Speicher- und Netzbedarf, der Netzanbindung und zur Dimensionierung eines Microgrid werden bearbeitet, um Kriterien für Einsatzgebiete festzulegen. Im Anschluss wird die auf Datenbanken basierende IT-Technologie Blockchain vorgestellt und ihre Relevanz für die Energiebranche erörtert.
Abschließend wird eine Kombination beider Technologien an bisherigen Pilotprojekten vorgestellt und ein Übertrag auf die EMN, zur Analyse möglicher Einsatzgebiete, vollzogen. Dies wird anhand einer theoretischen Anwendung für eine ausgewählte Region bzw. einen Standort veranschaulicht.
Hauptziel der Projektarbeit ist es, den technischen Stand beider Technologien darzulegen und dem Betrachter das Potenzial einer Symbiose beider Technologien für die Energiebranche, mit Hilfe der theoretischen Beispielanwendung, aufzuzeigen.