Refine
Year of publication
- 2020 (58) (remove)
Document Type
- conference proceeding (article) (11)
- conference proceeding (presentation) (8)
- conference proceeding (draft) (7)
- conference proceeding (summary) (6)
- Book (4)
- Other (4)
- Article (3)
- Bachelor-/Diplom Thesis (3)
- Part of Periodical (3)
- Report (3)
Keywords
- regenerative Energien (14)
- Europäische Metropolregion Nürnberg (12)
- Energieversorgung (9)
- Infektionskrankheit (6)
- Laufwasserkraftwerk (6)
- Metropolregion Nürnberg (6)
- Energiespeicher (5)
- COVID 19 (4)
- Energiewetter (4)
- Erneuerbare Energien (4)
Institute
Modeling the evolution of bone density is relevant for understanding, simulation and possible prediction of bone response to external and internal influences. In this work we present a formulation for the bone density evolution process that takes into account not only the commonly considered mechanical stimulus, but, as novelty, also the influence of the availability of nutrients and hormones, with its implementation pursued within the finite element method. A simple uni-axial extension test is used to illustrate and compare our novel model against the classical approach. The results of the proposed modified model are promising for application to real-life problems.
A number of previous studies have investigated the possibilities of modelling the change in density of bones. Remodeling can be formulated at the constitutive or the kinematic level. In this work we introduce a formulation for the density growth process which takes not only the mechanical stimulus into account but also the influence of age on the evolution of growth. We demonstrate the implementation in the context of the finite element method. This novel approach is illustrated for a simple uniaxial extension test and is verified against previous numerical results. Moreover, two further physiologically motivated examples are performed. The results of the proposed modified model show excellent agreement with comparable results from literature and are promising for the application to real-life problems.
BikeVR
(2020)
While becoming more and more aware of the ongoing climate change, eco-friendly means of transport for all citizens are moving further into focus. In order to be able to implement specific measures, it is necessary to better understand and emphasize sustainable transportation like walking and cycling through focused research. When developing novel traffic concepts and urban spaces for non-motorized traffic participants like bicycles and pedestrians, traffic and urban planning must be focused on their needs. To provide rare qualitative factors (such as stress, the perception of time and attractiveness of the environment) in this context, we present an audiovisual VR bicycle simulator which allows the user to cycle through a virtual urban environment by physically pedaling and also steering. Virtual Reality (VR) is a suitable tool in this context, as study participants find identical and almost freely definable (virtual) urban spaces with adjustable traffic scenarios. Our preliminary prototype proved to be promising and will be further optimized and evaluated.
Autonome mobile Roboter sind ein wesentlicher Bestandteil des Zukunftsprojekts Industrie4.0. Sie ermöglichen die ganzheitliche Automatisierung und Digitalisierung von Lieferketten, finden aber auch zunehmend im Bereich der Produktion ihre Einsatzgebiete. Ein konkreter Anwendungsfall, die Optimierung der Materialzuführung an Bestücklinien, wird im Rahmen dieser Masterarbeit behandelt. Im Wesentlichen geht es dabei um eine intelligente Just-in-Time-Anlieferung der benötigten SMD-Bauteilrollen mittels mobiler Roboter am Point-of-Use.
Dazu wird ein detailliertes Konzept namens „Auto Supply Tower“ erarbeitet, zwei Roboter-Prototypen aufgebaut und eine zentrale Managementsoftware entwickelt. Mithilfe eines erfolgreich durchgeführten Proof-of-Concepts kann sowohl die technische Machbarkeit, als auch die wirtschaftliche Rentabilität nachgewiesen werden. Die Robotik-Anwendung wird dabei auch den hohen Ansprüchen der Automobilelektronik-Industrie gerecht. Dies betrifft sowohl die Sicherheits- und ESD-Technik, als auch die Prozessstabilität der Anwendung. Insgesamt steckt in der intelligenten Automatisierung der Materialzuführung großes Optimierungspotential, wodurch unnötige manuelle Tätigkeiten vermieden und beachtliche Personalkosten eingespart werden können.
Entwicklungspsychologie
(2020)
Das Ziel der Bachelorarbeit ist die Konzeption einer Email Service Web Applikation. Das Kern Feature ist die Visualisierung der Emails in einer Tagcloud Struktur. Dazu wird Google’s Gmail API verwendet. Ein Node.js Server ist für das aufbereiten der Daten zuständig. Als dritter Akteur wird ein React Frontend verwendet um die aufbereiteten Daten weiter zu benutzen. Zur Datendarstellung wird die d3.js Library verwendet. Diese Technologien bilden das Grundgerüst der Applikation. Ziel ist es mit der neuen Visualisierung der Emails eine neue Perspektive der Email Inbox zu erhalten und Interaktion mit Datenabbildung zu verbinden.
Die Performance der Kontaktverfolgung, Isolation und Quarantäne bleibt deutlich hinter den Möglichkeiten zurück und trägt zu wenig zur Reduktion der Reproduktionszahlen bei. In Kombination mit einer nachlassenden Mitwirkung der Bevölkerung könnte bald ein Punkt erreicht sein, an dem wir nur noch auf die Impfung warten können. Wir müssen schnellstmöglich auf ein Niveau der Neuinfektionen zurückzukehren, auf dem die Gesundheitsämter einen Beitrag leisten können. Wir brauchen eine Stelle, die für durchgängig (!) pfeilschnelle (!) Abläufe im Gesamtprozess (Test-Zugang, schnellste Auswertung und Mitteilung von Testergebnissen, umgehende Isolierung, Kontaktverfolgung, Testung der Kontakte sowie wirksame Quarantäne.) verantwortlich zeichnet. Dabei sollten Kompetenzen zu Management, Organisation, zeitlichen Abläufen, 24/7-Betrieb, Drive-In-Testing, detektivischer Arbeit, IT-Einsatz und mathematisch basierter Optimierung des Gesamtprozesses im Vordergrund stehen.
Anders lehren und lernen
(2020)
Potential- und Speicheranalyse im Bereich regenerative Energien in Oberfranken (Abschlussbericht)
(2020)
Im Folgenden werden die Fragestellungen aufgeführt, welche sich aus dem Ablauf ergeben und welche im Laufe des Projekts geklärt werden sollen:
1) Wie viel Strom wird heute im Untersuchungsgebiet verbraucht (Zuhilfenahme der Bachelorarbeit von Fr. Katharina Will)?
2) Wie viele Windkraft-, Wasserkraft-, Bio-/ Klärgas-, Photovoltaik- und Speicheranlagen bestehen bereits heute und wie viel Strom wird dadurch erzeugt und speichertechnisch umgesetzt?
3) Welche Jahre von 1980 bis 2019 sind die wettertechnisch ungünstigsten für die Nutzung von Windkraft und Photovoltaik?
4) Wie viel Strom muss noch zusätzlich aus Sonnen- und Windkraft erzeugt werden, um den gegenwärtigen Strombedarf aus reinen regenerativen Quellen zu decken? Wie kann diese regenerative Energieversorgung, unter Berücksichtigung der geringsten Stromgestehungskosten und der wettertechnisch ungünstigsten Zeiträume, zu den bereits bestehenden Energiespeichern ausgelegt werden?
5) Wie ist der aktuelle Stand der Technik bzgl. Photovoltaik und wie hoch sind die Kosten für solche Anlagen?
Im Vortragsverlauf werden die Fragestellungen aufgeführt, welche im Laufe des Projekts geklärt wurden:
1) Wie viel Strom wird heute im Untersuchungsgebiet verbraucht (Zuhilfenahme der Bachelorarbeit von Fr. Katharina Will)?
2) Wie viele Windkraft-, Wasserkraft-, Bio-/ Klärgas-, Photovoltaik- und Speicheranlagen bestehen bereits heute und wie viel Strom wird dadurch erzeugt und speichertechnisch umgesetzt?
3) Welche Jahre von 1980 bis 2019 sind die wettertechnisch ungünstigsten für die Nutzung von Windkraft und Photovoltaik?
4) Wie viel Strom muss noch zusätzlich aus Sonnen- und Windkraft erzeugt werden, um den gegenwärtigen Strombedarf aus reinen regenerativen Quellen zu decken? Wie kann diese regenerative Energieversorgung, unter Berücksichtigung der geringsten Stromgestehungskosten und der wettertechnisch ungünstigsten Zeiträume, zu den bereits bestehenden Energiespeichern ausgelegt werden?
5) Wie ist der aktuelle Stand der Technik bzgl. Photovoltaik und wie hoch sind die Kosten für solche Anlagen?
Analyse des besten Stromversorgungsmix des Untersuchungsgebietes um Ansbach durch reine regenerative Stromversorgung, anhand des ungünstigsten Wetterjahres der letzten 40 Jahre mit Vertiefung der aktuellen Technik der Wasserkraft in der gesamten Metropolregion Nürnberg wie auch der Kostenfaktoren für Laufwasserkraftwerke
Das Projekt wird im Rahmen des Seminars „Projekt Energietechnik“ des sechsten Semesters Maschinenbau an der Technischen Hochschule Nürnberg durchgeführt. Die Projektarbeit untersucht die Möglichkeiten einer autarken regenerativen Energieversorgung in einer mittelfränkischen Region. Hierbei wird einerseits das Energieerzeugungspotential der Energieträger Wind, Sonne, Biomasse und Laufwasser und andererseits der Verbrauch des Untersuchungsgebiets analysiert. Bei der Gegenüberstellung der Jahreswerte für die Energieerzeugung und des
Energieverbrauchs von 1980 bis 2019 fällt der volatile Verlauf der Zeitreihen auf. Um die Überschüsse in der Erzeugung besser ausnutzen zu können und gleichzeitig die Defizite decken zu können, werden mehrere Speichertechnologien verglichen. Mit Hilfe eines Excel-Tools von Herrn Prof. Dr. Popp werden Daten der letzten 40 Jahre analysiert und verrechnet. Dabei werden die Jahre mit extremen Energiedefiziten herausgefunden, in denen die größten Speicherleerungen stattfinden.
Daraus kann man schließen, dass die Untersuchungsregion Speicher-technologien für die Deckung der Energiedefizite vorhalten muss, um die benötigte Energiemenge für den Verbrauch bereitzustellen. Des Weiteren wird mit Hilfe des Programms ein optimaler Mix der Erneuerbaren Energieträger berechnet. Zudem lassen sich für deren Ausbau kostenminimale Lösungen errechnen. Im Folgenden lassen sich konkrete Werte für den zahlenmäßigen Ausbau der Anlagen geben.
Außerdem behandelt diese Projektarbeit die Speichertechnologie Power-to-Gas-toPower ausführlicher. Es sollen das Prinzip, die Funktions-weise, die Verfahren und die Kosten dargestellt werden. Die Behandlung der Vor- und Nachteile und die Entwicklung in der Zukunft werden abschließend betrachtet.
Das Projekt wird im Rahmen des Seminars „Projekt Energietechnik“ des sechsten Semesters Maschinenbau an der Technischen Hochschule Nürnberg durchgeführt. Die Projektarbeit untersucht die Möglichkeiten einer autarken regenerativen Energieversorgung in einer mittelfränkischen Region. Hierbei wird einerseits das Energieerzeugungspotential der Energieträger Wind, Sonne, Biomasse und Laufwasser und andererseits der Verbrauch des Untersuchungsgebiets analysiert. Bei der Gegenüberstellung der Jahreswerte für die Energieerzeugung und des
Energieverbrauchs von 1980 bis 2019 fällt der volatile Verlauf der Zeitreihen auf. Um die Überschüsse in der Erzeugung besser ausnutzen zu können und gleichzeitig die Defizite decken zu können, werden mehrere Speichertechnologien verglichen. Mit Hilfe eines Excel-Tools von Herrn Prof. Dr. Popp werden Daten der letzten 40 Jahre analysiert und verrechnet. Dabei werden die Jahre mit extremen Energiedefiziten herausgefunden, in denen die größten Speicherleerungen stattfinden.
Daraus kann man schließen, dass die Untersuchungsregion Speicher-technologien für die Deckung der Energiedefizite vorhalten muss, um die benötigte Energiemenge für den Verbrauch bereitzustellen. Des Weiteren wird mit Hilfe des Programms ein optimaler Mix der Erneuerbaren Energieträger berechnet. Zudem lassen sich für deren Ausbau kostenminimale Lösungen errechnen. Im Folgenden lassen sich konkrete Werte für den zahlenmäßigen Ausbau der Anlagen geben.
Außerdem behandelt diese Projektarbeit die Speichertechnologie Power-to-Gas-toPower ausführlicher. Es sollen das Prinzip, die Funktions-weise, die Verfahren und die Kosten dargestellt werden. Die Behandlung der Vor- und Nachteile und die Entwicklung in der Zukunft werden abschließend betrachtet.
Die NASA stellt mit ihrer Reanalyse-Datenbank MERRA-2 weltweit aufgezeichnete Klimadaten wie Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeiten etc. zur Verfügung. Die Daten sind jeweils einem Rastergebiet zugeordnet, welche durch ein weltumspannendes Raster mit einer Auflösung von ca. 0,5° x 0,625° Breitengrad x Längengrad ent-steht. Es liegen aktuell Messdaten aus den Jahren 1980 bis 2019 vor (NASA, 2017, S. 1-3). In dieser Ausarbeitung werden diese Rohdaten aufbereitet, analysiert und hinsichtlich ihrer Aussagekraft für eine zukünftige Nutzung der vorhandenen regenerativen Energieformen zur Umwandlung in Nutzenergie interpretiert. Es wird erörtert, welche regenerativen Energieträger vor allem auch in Verbindung mit Speichertechnologien zur rein regenerativen Deckung des Energiebedarfs geeignet sind. Im Vergleich mit dem aktuellen Bestand an regenerativen Energieanlagen und unter der Annahme von gleichbleibender Einspeiseleistung aus Biomasse- und Laufwasseranlagen wird eine Empfehlung für einen optimalen Energiemix gegeben. Die Analyse bezieht sich auf ein Teilgebiet im Süden der Europäischen Metropolregion Nürnberg. Ein weiterer Bestandteil der Arbeit ist die Recherche zum aktuellen Technologiestand und den Kosten von geotechnischen Speichersystemen.
E-Learning an Hochschulen
(2020)
Zwei Jahrzehnte E-Learning haben die Hochschulen der viel zitierten und oft beschworenen "Bildungsrevolution" nicht entscheidend nahegebracht. Der Arbeitsbericht bietet vor dem Hintergrund dieser Erkenntnis zunächst einen historischen Abriss der Entwicklung des Themas sowie eine ordnende Bestandsaufnahme heute etablierter, wenn auch nach wie vor nicht in der Fläche verfügbarer Konzepte und Realisierungsansätze. Sodann werden die Potenziale des E-Learnings im Kontext der Hochschullehre beleuchtet, wobei neben bekannten Formaten insbesondere denkbare Entwicklungslinien diskutiert werden, in denen innovative Bausteine vordergründig lernfremder Handlungsfelder der Digitalisierung das E-Learning befruchten und zukunftsorientierte Szenarien prägen könnten. Abschließend setzt sich der Bericht mit den zentralen Problemen auseinander, die einen nachhaltigen Durchbruch des Themas E-Learning an Hochschulen bis dato verhindert haben und nach wie vor hemmen. Zusammenfassung und Ausblick erfolgen in Form von zwölf Thesen.
Künstliche Intelligenz (KI) wird oft als Basisinnovation diskutiert, die Wirtschaft und Gesellschaft radikal verändern wird. Konsequenterweise werden sich auch Berufsbilder und Tätigkeits-beschreibungen transformieren, was auch auf Unternehmenskommunikation zutreffen wird. Allerdings: Technologieentwicklung und Digitalisierung haben seit Jahren auch vor der Einführung von KI die Aufgaben von Unternehmenskommunikation verändert. Kommunikation wird mobiler und kurzzyklischer (Staab 2019), was sowohl mit der fragmentalen Differenzierung und Netzwerkstrukturen (Passoth/Rammert 2016) als auch mit intensiviertem Wettbewerb durch die Globalisierung zu tun hat (Eckert 2016). Aus Sicht der Informationsökonomie (Stiglitz 2017) verschärft dies die strukturelle, asymmetrische Informationsverteilung unter Markakteuren. Information wird zu einem un‐knappen Gut (vgl. Staab 2019), Marken werden zu Sendern und auch Rezipienten verändern ihre Rezeptionsgewohnheiten. Diese Entwicklungen stellen die interne und externe Unternehmens-kommunikation vor neue Aufgaben und Herausforderungen. Vor diesem Hintergrund erscheint KI als Werkzeug zur Lösung dieses Problems. Es fehlt derzeit ein Bewusstsein, welche Herausforderung die digitale Transformation für die Unternehmens-kommunikation darstellt und konsequenterweise fehlen auch die Vorstellungen davon, wie KI helfen kann, diese zu bewältigen, was auch die explorativen Erhebung „KI in der Unternehmenskommunikation“ der Technischen Hochschule Nürnberg illustriert. Der Beitrag verfolgt das Ziel, die Veränderung im Unternehmensumfeld aufzuzeigen, daraus Anforderungen an Unternehmens-kommunikation abzuleiten und Einsatzmöglichkeiten von KI‐Lösungen zu bewerten. Dazu werden Ansätze aus (Technik‐)Soziologie, Informationsökonomie und Betriebswirtschaft sowie Kommunikationswissenschaft genutzt.
Um den Stromverbrauch in der Region Rothenburg ob der Tauber zu einhundert Prozent möglichst kostengünstig aus regenerativen Energiequellen decken zu können, müsste ein Versorgungssystem mit geotechnischen Speichersystemen wie zum Beispiel Pumpspeicher-kraftwerken aufgebaut werden. Bezogen auf den Durchschnittsverbrauch des Jahres 2018 (≜100%) müsste dabei folgender Energiemix erreicht werden: 50,8 % Windkraft und 68,8 % Photovoltaik, 5,5 % Biomasse und 0,9 % Laufwasser. Unter der Annahme, dass Wasserkraftanlagen und Biomasseanlagen nicht weiter ausgebaut werden, müssten bei dem kostengünstigsten Versorgungssystem 91 Windkraftanlagen (Nennleistung 3,2 MW), sowie 6,2 km² Photovoltaikanlagen errichtet werden.
Die betrachtete Beispielanlage erreicht eine Nennleistung 9 kW, diese jedoch nur in den ersten Monaten des Jahres. Von Juni bis Dezember hingegen ist nahezu keine Leistung abrufbar. Bei 60 prozentiger Eigennutzung des erzeugten Stroms und Einspeisung der Überschüsse ist eine Amortisationszeit von 17 bis 18 Jahren zu erreichen. Bei vollständiger Einspeisung sind Amortisationszeiten von über 50 Jahren gegeben, wodurch diese Art der Nutzung ökonomisch nicht vertretbar ist.
Um den Stromverbrauch in der Region Rothenburg ob der Tauber zu einhundert Prozent möglichst kostengünstig aus regenerativen Energiequellen decken zu können, müsste ein Versorgungssystem mit geotechnischen Speichersystemen wie zum Beispiel Pumpspeicher-kraftwerken aufgebaut werden. Bezogen auf den Durchschnittsverbrauch des Jahres 2018 (≜100%) müsste dabei folgender Energiemix erreicht werden: 50,8 % Windkraft und 68,8 % Photovoltaik, 5,5 % Biomasse und 0,9 % Laufwasser. Unter der Annahme, dass Wasserkraftanlagen und Biomasseanlagen nicht weiter ausgebaut werden, müssten bei dem kostengünstigsten Versorgungssystem 91 Windkraftanlagen (Nennleistung 3,2 MW), sowie 6,2 km² Photovoltaikanlagen errichtet werden.
Die betrachtete Beispielanlage erreicht eine Nennleistung 9 kW, diese jedoch nur in den ersten Monaten des Jahres. Von Juni bis Dezember hingegen ist nahezu keine Leistung abrufbar. Bei 60 prozentiger Eigennutzung des erzeugten Stroms und Einspeisung der Überschüsse ist eine Amortisationszeit von 17 bis 18 Jahren zu erreichen. Bei vollständiger Einspeisung sind Amortisationszeiten von über 50 Jahren gegeben, wodurch diese Art der Nutzung ökonomisch nicht vertretbar ist.
Basierend auf den erneuerbaren Energien Solarenergie, Windenergie, Biomasse und Laufwasser wird eine zukünftige Stromversorgung der Europäischen Metropolregion Nürnberg modelliert. Mit drei gängigen Speicheransätzen wird eine möglichst ökonomische Prognose gestellt. Schwerpunkt der Betrachtung sind Laufwasserkraftwerke und deren Modernisierungs- und Ausbaupotenzial. Nach Analyse des Ist-Zustandes werden mögliche technische Modernisierungen genannt und auf deren Stromentstehungskosten eingegangen. Das Ausbaupotenzial wird anhand einer Jahresdauerlinie erläutert.
Basierend auf den erneuerbaren Energien Solarenergie, Windenergie, Biomasse und Laufwasser wird eine zukünftige Stromversorgung der Europäischen Metropolregion Nürnberg modelliert. Mit drei gängigen Speicheransätzen wird eine möglichst ökonomische Prognose gestellt. Schwerpunkt der Betrachtung sind Laufwasserkraftwerke und deren Modernisierungs- und Ausbaupotenzial. Nach Analyse des Ist-Zustandes werden mögliche technische Modernisierungen genannt und auf deren Stromentstehungskosten eingegangen. Das Ausbaupotenzial wird anhand einer Jahresdauerlinie erläutert.
Analyse des Potentials zur regenerativen Stromversorgung des Großraums Nürnberg (Abschlussbericht)
(2020)
Ziel der vorliegenden Studienarbeit ist das Generieren belastbarer, reproduzierbarer Datensätze und Ergebnisse, um in einem weiteren Schritt ein zukunftsfähiges regeneratives Versorgungskonzept für ein im Voraus festgelegtes Gebiet auslegen zu können. Hierfür wird zunächst das Energiewetter der zu untersuchenden Region analysiert. Unter Berücksichtigung aktueller Verbrauchszahlen kann dann bewertet werden, inwiefern weiterhin Potential für den Ausbau der Nutzung regenerativer Energieträger besteht. Außerdem sollen verschiedene Speichersysteme in die Untersuchung einbezogen werden, sodass eine abweichungsfreie Deckung des Bedarfs, unabhängig von Wettereinflüssen, gewährleistet werden kann. Die Analyse des Energiewetters bezieht sich auf globale Solarstrahlung und Wind. Dabei wird im Speziellen auf den aktuellen Stand der Technik sowie auf die Kosten der Windenergie eingegangen. Ferner werden Potentiale bei Laufwasser sowie gegebenenfalls Biomasse herausgearbeitet.
Der Mittelpunkt des zu untersuchenden Rastergebiets liegt bei 11.25°E, 49.50°N und umfasst den Bereich innerhalb der Städte Forchheim im Norden, Schwabach im Süden und Hersbruck im Osten, beziehungsweise Zirndorf im Westen, mit deren Umland. Dieser Bereich wird gemeinhin als Großraum Nürnberg bezeichnet.
Die NASA (National Aeronautics and Space Administration) stellt mit ihrer Reanalyse-Datenbank MERRA-2 (Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applica-tions, Version 2) weltweit aufgezeichnete Klimadaten wie Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeiten etc. zur Verfügung. Die Daten sind jeweils einem Rastergebiet zugeordnet, welche durch ein weltumspannendes Raster mit einer Auflösung von ca. 0,5° x 0,625° Breitengrad x Längengrad entsteht. Es liegen aktuell Messdaten aus den Jahren 1980 bis 2019 vor (NASA, 2017, S. 1-3).
In dieser Ausarbeitung sollen diese Rohdaten aufbereitet, analysiert und hinsichtlich ihrer Aussagekraft für eine zukünftige Nutzung der vorhandenen regenerativen Energieformen zur Umwandlung in Nutzenergie interpretiert werden. Es soll erörtert werden, welche regenerativen Energieträger vor allem auch in Verbindung mit Speichertechnologien zur rein regenerativen Deckung des Energiebedarfs geeignet sind.
Das zu analysierende Gebiet umfasst im Wesentlichen Teile der bayerischen Landkreise Roth, Weißenburg-Gunzenhausen und Eichstätt, der Gebietsmittelpunkt in ge-ographischen Koordinaten ist 11.25°E 49.00°N.
Ein weiterer Bestandteil der Arbeit ist die Recherche zum aktuellen Technologiestand und den Kosten von geotechnischen Speichersystemen.
In dieser Bachelorarbeit sollen die Stromverbräuche der regionalen Teilgebiete der Europäischen Metropolregion Nürnberg ermittelt werden. Diese lässt sich auf 17 Planquadrate gemäß der NASA Datenbank MERRA-2 aufteilen. Für jedes Gebiet soll eine Stromverbrauchszeitreihe aus den von den Verteilnetzbetreibern veröffentlichten tatsächlichen Verbräuchen modelliert werden. Aufgrund der Unvollständigkeit und Uneinheitlichkeit der veröffentlichten Daten erfordert dies eine aufwendige Aufbereitung der Daten und das Ermitteln realitätsnaher Approximationen bei unvollständigen Datensätzen. Diese Arbeit soll die Grundlage für später durchzuführende Versorgungsanalysen für die einzelnen Teilregionen bilden sowie für die Bestimmung der dazu nötigen Speicherkapazitäten.
Nürnberg (Deutschland) – die rein regenerative Energieversorgung verlangt nach Speichersystemen, die deren volatilen Anteil langfristig vollumfänglich ausgleichen können. Als Basis hierfür könnten Lithium-Ionen-Batterien dienen, deren Entwicklung gerade besonders durch die erhöhte Nachfrage nach Elektromobilität schlagartig vorangetrieben wird. Reichweite, Schnellladefähigkeit und vor allem Kosten werden künftig hohe Anforderungen an Hochenergie-Batteriesysteme stellen. Wie sich der Wirkungsgrad und das Selbstentladungsverhalten auf die erforderlichen Energieumwandlungsparks zur systemverantwortlichen regenerativen Erfüllung einer Versorgungsaufgabe auswirkt, haben Studierende im Rahmen ihrer Projektarbeit herausgefunden.
Ziel des Gesamtprojektes ist es, die Europäische Metropolregion Nürnberg (EMN) komplett durch regenerative Energien versorgen zu können. Die EMN wird dazu in verschiedene Teilgebiete unterteilt. Dieses Projekt befasst sich mit dem Gebiet um Ansbach. Hierzu werden unterschiedliche Themen, wie Solarthermie, Windkraft, Biomasse, Laufwasser oder aber auch verschiedenste Speichertechnologien betrachtet. Die Werte werden aus einer Vielzahl von einfließenden Daten und Beobachtungen über Berechnungsmodelle auf das globale Gitternetzt umgerechnet. Durch die NASA stehen diese Werte von 1980 bis 2019 in der Datenbank Merra-2 zur Verfügung. [1] Aus diesen 40 Jahren wird schließlich das ungünstigste Wetterjahr ausgewertet. Dieses Jahr soll dann als Maßstab zur Auslegung der regenerativen Energieumwandlungsanlagen genutzt werden, um somit die grüne Energieversorgung in dem Teilgebiet auch in schlechten Wetterphasen zu gewährleisten.
Als Schwerpunkt des Projekts geht es jedoch vor allem um die Wasserkraft in der gesamten EMN. Dabei bezieht man sich auf den aktuellen technischen Stand der Wasserkraftanlagen, wie auch auf deren Kostenfaktoren.
Im Rahmen dieses Projekts wird der europäische Metropolraum Nürnberg, im
Hinblick auf eine ausschließliche regenerative Energieversorgung,
untersucht. Grundsätzlich soll analysiert werden, wie viele erneuerbare Energieanlagen in welchem Energiemix noch zugebaut werden müssen, damit eine erfolgreiche Energiewende vollzogen werden kann.
Potential- und Speicheranalyse im Bereich regenerative Energien in Oberfranken (Projektskizze)
(2020)
Im Rahmen dieses Projekts wird der europäische Metropolraum Nürnberg, im
Hinblick auf eine ausschließliche regenerative Energieversorgung,
untersucht. Grundsätzlich soll analysiert werden, wie viele erneuerbare Energieanlagen in welchem Energiemix noch zugebaut werden müssen, damit eine erfolgreiche Energiewende vollzogen werden kann.
Analyse des Potentials zur regenerativen Stromversorgung des Großraums Nürnberg (Projektskizze)
(2020)
Ziel des energietechnischen Projekts ist das Generieren belastbarer, reproduzierbarer Datensätze und Ergebnisse, um in einem weiteren Schritt ein zukunftsfähiges regeneratives Versorgungskonzept für ein im Voraus festgelegtes Gebiet auslegen zu können. Hierfür wird zunächst das Energiewetter der zu untersuchenden Region analysiert. Unter Berücksichtigung des Verbrauchs kann dann bewertet werden, inwiefern weiterhin Potential für den Ausbau der Nutzung regenerativer Energieträger besteht. Außerdem sollen verschiedene Speichersysteme in die Untersuchung einbezogen werden, sodass eine abweichungsfreie Deckung des Bedarfs, unabhängig von Wettereinflüssen, gewährleistet werden kann. Die Analyse des Energiewetters bezieht sich auf globale Solarstrahlung und Wind. Dabei wird im Speziellen auf den aktuellen Stand der Technik sowie auf die Kosten der Windenergie eingegangen. Ferner werden Potentiale bei Laufwasser sowie gegebenenfalls Biomasse herausgearbeitet.
Der Mittelpunkt des zu untersuchenden Rastergebiets liegt bei 11.25°E, 49.50°N und umfasst den Bereich innerhalb der Städte Forchheim im Norden, Schwabach im Süden und Hersbruck im Osten, beziehungsweise Zirndorf im Westen, mit deren Umland. Dieser Bereich wird gemeinhin als Großraum Nürnberg bezeichnet.
Ziel des Gesamtprojektes ist es, die Europäische Metropolregion Nürnberg (EMN) komplett durch regenerative Energien versorgen zu können. Die EMN wird dazu in verschiedene Teilgebiete unterteilt. Dieses Projekt befasst sich mit dem Gebiet um Ansbach. Hierzu werden unterschiedliche Themen, wie Solarthermie, Windkraft, Biomasse, Laufwasser oder aber auch verschiedenste Speichertechnologien betrachtet. Die Werte werden aus einer Vielzahl von einfließenden Daten und Beobachtungen über Berechnungsmodelle auf das globale Gitternetzt umgerechnet. Durch die NASA stehen diese Werte von 1980 bis 2019 in der Datenbank Merra-2 zur Verfügung. [1] Aus diesen 40 Jahren wird schließlich das ungünstigste Wetterjahr ausgewertet. Dieses Jahr soll dann als Maßstab zur Auslegung der regenerativen Energieumwandlungsanlagen genutzt werden, um somit die grüne Energieversorgung in dem Teilgebiet auch in schlechten Wetterphasen zu gewährleisten.
Als Schwerpunkt des Projekts geht es jedoch vor allem um die Wasserkraft in der gesamten EMN. Dabei bezieht man sich auf den aktuellen technischen Stand der Wasserkraftanlagen, wie auch auf deren Kostenfaktoren.
Die NASA (National Aeronautics and Space Administration) stellt mit ihrer Reanalyse-Datenbank MERRA-2 (Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applica-tions, Version 2) weltweit aufgezeichnete Klimadaten wie Sonneneinstrahlung, Wind-geschwindigkeiten etc. zur Verfügung. Die Daten sind jeweils einem Rastergebiet zu-geordnet, welche durch ein weltumspannendes Raster mit einer Auflösung von ca. 0,5° x 0,625° Breitengrad x Längengrad entsteht. Es liegen aktuell Messdaten aus den Jahren 1980 bis 2019 vor (NASA, 2017, S. 1-3).
In dieser Ausarbeitung sollen diese Rohdaten aufbereitet, analysiert und hinsichtlich ihrer Aussagekraft für eine zukünftige Nutzung der vorhandenen regenerativen Ener-gieformen zur Umwandlung in Nutzenergie interpretiert werden. Es soll erörtert wer-den, welche regenerativen Energieträger vor allem auch in Verbindung mit Speicher-technologien zur rein regenerativen Deckung des Energiebedarfs geeignet sind.
Das zu analysierende Gebiet umfasst im Wesentlichen Teile der bayerischen Land-kreise Roth, Weißenburg-Gunzenhausen und Eichstätt, der Gebietsmittelpunkt in ge-ographischen Koordinaten ist 11.25°E 49.00°N.
Ein weiterer Bestandteil der Arbeit ist die Recherche zum aktuellen Technologiestand und den Kosten von geotechnischen Speichersystemen.
1. In welchem Maß kann und wird bereits nach heutigem Stand mit den existierenden Mitteln regenerative Energieerzeugung und -speicherung betrieben?
2. Wie hoch ist der Betrag des noch abzudeckenden Energie- und des daraus resultierenden Speicherdarfs?
3. Wie viele regenerative Energieerzeugungs- und Energiespeichersysteme müssen in dem Untersuchungsgebiet errichtet werden, um den ermittelten Energiebedarf angesichts technischer und wirtschaftlicher Aspekte optimal zu 100 % zu decken? Welche Areale stehen dafür zur Verfügung?
4. Auf welchem Stand der Technik befinden sich aktuelle Biomasseleistungs-anlagen? Welche Investitions- und Betriebskosten entstehen im Mittel in der EMN?
Zu Beginn des Projekts werden die Daten der NASA-Datenbank MERRA-2 im
Bereich der Windkraft und der Sonneneinstrahlung der letzten 40 Jahre analysiert. Im weiteren Verlauf wird anhand der evaluierten Daten eine Potentialanalyse durchgeführt, die nun nicht nur Windkraft und PV-Anlage umfasst, sondern auch weitere Energiequellen, wie die Biomasse und die Wasserkraft. Im nächsten Schritt folgt die Betrachtung des Verbrauchs in der Region und wie die Energieversorgung
möglichst effizient gestaltet werden kann. Letztlich wird analysiert, wie der Energieverbrauch mittels Speichersystemen optimal gedeckt werden kann, um die Versorgung durch regenerative Energien möglichst autark zu gestalten. Zusätzlich soll noch eine Speichermöglichkeit der erneuerbaren Energien mit dem Namen Power-to-X-to-Power untersucht werden. Hierbei dreht es sich um die Umwandlung überschüssiger Energie zu anderen Produkten. Diese Produkte können dann in Versorgungs-engpässen wieder in Energie zurückgewandelt werden. Diese
Konzepte werden auf ökologische, ökonomische und technische Aspekte untersucht.
Wie gestalten sich die kommunikativen Praktiken von Familien mit geistig behinderten Angehörigen? Ein auffallender und häufig beobachtbarer Aspekt ist, dass Eltern das Rederecht für sich beanspruchen, indem sie stellvertretend auf Fragen antworten, die an die Person mit Behinderung adressiert sind. Der Autor arbeitet das Bedingungsgeflecht heraus, das diesen problematischen Gesprächsabläufen zugrunde liegt, und beschreibt die zentralen Paradoxien und Dilemmata, die für die betreffenden Familien prägend sind. Quelle: Klappentext.
Lernen für die Zukunft
(2020)
Wie gelingt Hochschule? Dieser Sammelband reflektiert Initiativen, die die Qualität der Lehre fördern. Präsentiert werden Ansätze für gute Lehr- und Lernbedingungen – mal aus der Sicht der Organisationsentwicklung, mal unter dem Blickwinkel hochschuldidaktischer Qualifizierung, mal mit Blick auf studentische Schlüsselkompetenzen. Durch das Agieren auf verschiedenen organisationalen Ebenen und deren Vernetzung zeigt sich hochschulisches Lehren und Lernen veränderbar – und zukunftsweisend.
The Collatz conjecture is an unsolved number theory problem. We approach the question by examining the divisions by two that are performed within Collatz sequences. Aside from classical mathematical methods, we use techniques of data science. Based on the analysis of 10,000 sequences we show that the number of divisions by two lies within clear boundaries. Building on the results, we develop and prove an equation to calculate the maximum possible number of divisions by two for any given a Collatz sequence. Whenever this maximum is reached, a sequence leads to the result one, as conjectured by Lothar Collatz. Furthermore, we show how many divisions by two are required for a cycle of a specific length. The findings are valuable for further investigations and could form the basis for a comprehensive proof of the conjecture.
Ziel des Forschungsprojektes war die Erforschung der Einsatzmöglichkeiten computerlinguistischer Methoden und maschineller Lernverfahren zur automatisierten Analyse sozialwissenschaftlicher Texte. Die Datengrundlage bildeten digital vorliegende Beiträge aus moderierten, sozialen Beratungsforen. Anhand konkreter sozial-wissenschaftlicher Fragestellungen zu Wirkungszusammenhängen in der Onlineberatung sollte untersucht werden, inwiefern Computer-Linguistik und maschinelle Lernverfahren qualitative Analysen unterstützen bzw. ergänzen können, wo die Grenzen der Verfahren liegen und wie bei deren Einsatz vorzugehen ist. Im Projekt wurden erste konkrete Erkenntnisse generiert, der Forschungsverbund vergrößerte sich, Praxis-Forschungsprojekte wurden beantragt und es entstanden weitere Überlegungen zu größeren Forschungsprojekten. Die aktuellen Ergebnisse sind vielversprechend. Überwachte Lernverfahren können mit ausreichend vielen und gut vorbereiteten Trainingsdaten interpretierbare und verwertbare Erkenntnisse liefern.
Mittels eines modifizierten SEIR-Modells und der Basisreproduktionsrate wird die aktuelle Entwicklung zu COVID 19 simuliert und die weitere Entwicklung in Richtung Containment prognostiziert. Unterschiede zwischen verschiedenen europäischen Staaten und innerhalb Deutschlands werden aufgezeigt. Bezüglich der Fallsterblichkeitszahlen für Deutschland und veröffentlichen Simulationen zur Herdenimmunität werden gravierende mathematische Mängel aufgedeckt. Wege in Richtung einer Exitstrategie werden aufgezeigt.
The Collatz conjecture is an unsolved number theory problem. We approach the question by examining the divisions by two that are performed within Collatz sequences. Aside from classical mathematical methods, we use techniques of data science. Based on the analysis of 10,000 sequences we show that the number of divisions by two lies within clear boundaries. Building on the results, we formulate and prove several theorems on the occurrence of cycles and the termination of Collatz sequences. The findings are useful for further investigations and could form the basis for a comprehensive proof of the conjecture.
Es gibt zahlreiche Ansätze, Ressourcennutzung in Volkswirtschaften und Unternehmen zu messen und zu bewerten. Sechzehn Ansätze werden systematisiert und für ausgewählte Indikatoren aus diesen Ansätzen wird beispielhaft die Möglichkeit untersucht, sie auf Unternehmens‐ bzw. Produktebene zu bestimmen. Es zeigen sich Schwierigkeiten in der Datenermittlung, insbesondere in den Lieferketten, sowie in der Indikatorberechnung durch das Fehlen von Umrechnungsfaktoren und unklare methodische Vorgaben. Die mangelnde Bestimmbarkeit der Indikatoren steht so der Anwendung dieser Ansätze im Weg.
Das Management von Unternehmen ist derzeit einem starken Wandlungsdruck ausgesetzt. Die Steuerung komplexer internationaler Wertschöpfungsketten, die Beschleunigung von Entscheidungsprozessen, Versuche, agile Organisationsformen zu etablieren und der Innovationsdruck einer sich zunehmend digitalisierenden Wirtschaft sind nur einige der Herausforderungen, denen es in vielen Branchen zu begegnen gilt.
Vor diesem Hintergrund sind die Anforderungen an das Controlling und die Erwartungshaltung an dessen Managementbeitrag in den vergangenen Jahren erheblich gestiegen. Unternehmen fordern von ihrem Controlling zeitnahe, klar strukturierte und in die Zukunft gerichtete Managementimpulse ein. Dabei müssen synchron sowohl Ergebnisentwicklungen als auch Zahlungsströme berücksichtigt und gesteuert werden. Gelingt es Controllern, diesen Anforderungen zu entsprechen schaffen sie den Sprung vom „Zahlenknecht“ zum internen Berater.
Verbunden mit dieser veränderten Erwartungshaltung erhöhen sich die Anforderungen an Controller deutlich. Sie müssen heute gestiegene analytische Fähigkeiten entwickeln, um in komplexen und zum Teil turbulenten Entwicklungen schnell Transparenz herzustellen. Von Controllern wird zudem gefordert, dass sie in der Lage sind, ihre gewonnenen Erkenntnisse passend zu kommunizieren. Nur so kann der Controller dem Rollenbild des internen Beraters - gerade auch in international agierenden Unternehmen - gerecht werden. Die derzeit zu beobachtenden Fortschritte in der Digitalisierung der Controlling-Systeme scheinen diesen Trend massiv zu beschleunigen.
Das vorliegende Buch versucht, interessierte Leser mit Fallbeispielen und Übungsaufgaben in der Entwicklung passender analytischer Fähigkeiten zu unterstützen und an die Rolle eines internen Beraters heranzuführen. Dabei konzentriert sich die vorliegende Publikation auf die Darstellung geeigneter Instrumente des Controllings bzw. der Unternehmenssteuerung, wobei von zum Teil fortgeschrittenen Kenntnissen im Controlling ausgegangen wird. Um jedoch ein schrittweises Herantasten an die Fragestellungen zu ermöglichen, werden in allen Kapiteln zusätzlich auch einfachere Einstiegsaufgaben angeboten.