@article{MonkmanSindersbergerPrem, author = {Monkman, Gareth J. and Sindersberger, Dirk and Prem, Nina}, title = {Magnetically enhanced photoconductive high voltage control}, series = {ISSS Journal of Micro and Smart Systems}, volume = {11}, journal = {ISSS Journal of Micro and Smart Systems}, publisher = {Springer Nature}, doi = {10.1007/s41683-021-00088-z}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-30606}, pages = {317 -- 328}, abstract = {The recent surge of interest in electrostatic actuators, particularly for soft robotic applications, has placed increasing demands on high voltage control technology. In this respect, optoelectronic bidirectional switching and analogue regulation of high voltages is becoming increasingly important. One common problem is the leakage current due to dark resistance of the material or device used. Another is the physical size of such elements. However, their ability to provide galvanic separation makes them a very attractive alternative to conventional (wired) semiconductor elements. This paper gives an overview of available methods and devices before introducing a concept based on the combination of photoresistive and magnetoresistive effects in Gallium Arsenide that are potentially applicable to other semiconductor materials.}, language = {en} } @article{SternerSpecht, author = {Sterner, Michael and Specht, Michael}, title = {Power-to-Gas and Power-to-X-The History and Results of Developing a New Storage Concept}, series = {Energies}, volume = {14}, journal = {Energies}, number = {20}, publisher = {MDPI}, doi = {10.3390/en14206594}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-26202}, abstract = {Germany's energy transition, known as 'Energiewende', was always very progressive. However, it came technically to a halt at the question of large-scale, seasonal energy storage for wind and solar, which was not available. At the end of the 2000s, we combined our knowledge of both electrical and process engineering, imitated nature by copying photosynthesis and developed Power-to-Gas by combining water electrolysis with CO2-methanation to convert water and CO2 together with wind and solar power to synthetic natural gas. Storing green energy by coupling the electricity with the gas sector using its vast TWh-scale storage facility was the solution for the biggest energy problem of our time. This was the first concept that created the term 'sector coupling' or 'sectoral integration'. We first implemented demo sites, presented our work in research, industry and ministries, and applied it in many macroeconomic studies. It was an initial idea that inspired others to rethink electricity as well as eFuels as an energy source and energy carrier. We developed the concept further to include Power-to-Liquid, Power-to-Chemicals and other ways to 'convert' electricity into molecules and climate-neutral feedstocks, and named it 'Power-to-X'at the beginning of the 2010s.}, language = {en} } @article{MonkmanStrieglPremetal., author = {Monkman, Gareth J. and Striegl, Birgit and Prem, Nina and Sindersberger, Dirk}, title = {Electrical Properties of Magnetoactive Boron-Organo-Silicon Oxide Polymers}, series = {Macromolecular Chemistry and Physics}, volume = {221}, journal = {Macromolecular Chemistry and Physics}, number = {4}, publisher = {Wiley}, doi = {10.1002/macp.201900342}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-26488}, pages = {1 -- 8}, abstract = {The electrical properties of rheopectic magnetoactive composites comprising boron-organo-silicon oxide dielectric matrices containing carbonyl iron microparticles are presented for the first time. The increase in interfacial magnetocapacitance is seen to greatly exceed that experienced when using conventional elastomeric matrices such as polydimethylsiloxane. In addition to the increase in capacitance, a simultaneous and sharp decrease in the parallel electrical resistance over several orders of magnitude is also observed. The effects are time dependent but repeatable. Potential applications include magnetically controlled frequency dependent devices, magnetic sensor systems, weighting elements for neural networks, etc.}, language = {en} } @article{PremSindersbergerMonkman, author = {Prem, Nina and Sindersberger, Dirk and Monkman, Gareth J.}, title = {Infrared spectral analysis of low concentration magnetoactive polymers}, series = {Journal of Applied Polymer Science}, volume = {137}, journal = {Journal of Applied Polymer Science}, number = {7}, publisher = {Wiley}, organization = {WILEY}, issn = {1097-4628}, doi = {10.1002/app.48366}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-25913}, pages = {1 -- 7}, abstract = {This work concerns an area of magnetoactive polymer (MAP) research seldom considered. Traditionally only MAP with high concentrations of magnetic filler (typically between 10 and 90 wt\%) have been investigated. This article deals with a hitherto neglected aspect of research, namely MAP containing lower magnetic filler concentrations (1 to 3 wt\%). This article utilizes a range of spectroscopic analysis methods (Raman and FTIR) and their applicability to MAP characterization at wavelengths ranging from 2.5 to 25 mu m. Particular attention is paid to low carbonyl iron particle (CIP) concentrations in MAP for which the emergence of capillary doublets at a critical 2 wt\% concentration is revealed. This results in measurable magnetic field-dependent changes in IR absorption at a wavelength of 4.255 mu m together with a detectable CO2 susceptibility. (c) 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019, 136, 48366.}, language = {en} } @techreport{LermerHeissGierletal., author = {Lermer, Valentin josef and Heiß, Simon and Gierl, Philipp and Rappl, Veronika and Ardaya-Lieb, Samuel and M{\"o}hring, Christoph and Solisch, Matthias and Solisch, Tobias and Garschhammer, Kilian and Kammerl, Andreas and Kolb, Moritz and Hohenadler, Franz and Reber, Luis and Hartwig, Anton and Schaller, Jonas and Meyer, Katrin and Lausser, Florian}, title = {FMS-BERICHTE SOMMERSEMESTER 2022}, editor = {Meier, Hans and Niemetz, Michael and Fuhrmann, Thomas and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Fakult{\"a}t Elektro- und Informationstechnik}, doi = {10.35096/othr/pub-5468}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-54685}, pages = {II, 82}, abstract = {Dieser Bericht entstand im Rahmen der Lehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Sommersemester 2022 auf Initiative der Studierenden des Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)". Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher war geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erarbeiten und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu erfolgte im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Nachdem die Masterstudierenden in der Regel {\"u}ber noch keine eigene wissenschaftliche Forschungserfahrung bzw. -inhalte verf{\"u}gen, lag der w{\"a}hlbare Schwerpunkt der Literatursuche auf der Bearbeitung von vorgegeben aktuellen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthemen.}, subject = {Literaturrecherche}, language = {de} } @article{GaertnerMarxSchubachGadereretal., author = {G{\"a}rtner, Sebastian and Marx-Schubach, Thomas and Gaderer, Matthias and Schmitz, Gerhard and Sterner, Michael}, title = {Techno-Economic Analysis of Carbon Dioxide Separation for an Innovative Energy Concept towards Low-Emission Glass Melting}, series = {energies}, volume = {16}, journal = {energies}, number = {5}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, doi = {10.3390/en16052140}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53627}, pages = {1 -- 25}, abstract = {The currently still high fossil energy demand is forcing the glass industry to search for innovative approaches for the reduction in CO2 emissions and the integration of renewable energy sources. In this paper, a novel power-to-methane concept is presented and discussed for this purpose. A special focus is on methods for the required CO2 capture from typical flue gases in the glass industry, which have hardly been explored to date. To close this research gap, process simulation models are developed to investigate post-combustion CO2 capture by absorption processes, followed by a techno-economic evaluation. Due to reduced flue gas volume, the designed CO2 capture plant is found to be much smaller (40 m3 absorber column volume) than absorption-based CO2 separation processes for power plants (12,560 m3 absorber column volume). As there are many options for waste heat utilization in the glass industry, the waste heat required for CO2 desorption can be generated in a particularly efficient and cost-effective way. The resulting CO2 separation costs range between 41 and 42 EUR/t CO2, depending on waste heat utilization for desorption. These costs are below the values of 50-65 EUR/t CO2 for comparable industrial applications. Despite these promising economic results, there are still some technical restrictions in terms of solvent degradation due to the high oxygen content in flue gas compositions. The results of this study point towards parametric studies for approaching these issues, such as the use of secondary and tertiary amines as solvents, or the optimization of operating conditions such as stripper pressure for further cost reductions potential.}, language = {en} } @techreport{AndratschkeCeulloDawoudetal., author = {Andratschke, Christin and Ceullo, Laura and Dawoud, Belal and Draeger, Susan and Gerdes, Thorsten and Giebisch, Matthias and Grießhammer, Peter and Haas, Katharina and Haug, Sonja and Helling, Dominik and Kominis, Lena and Lang, Christian and Malz, Sebastian and Melzl, Johannes and Michlbauer, David and M{\"u}hlberger, Thomas and Nagl, Klaus and Preis, Michael and Rechenauer, Christian and Riederer, Michael and R{\"u}ckerl, Alexander and Saller, Tobias and Schnabl, Andreas and Stadler, Michael and Steffens, Oliver and Steininger, Peter and Stelzl, Andr{\´e} and Toutouly, Lovis and Trauner, Matthias and Vetter, Miriam and Walbrunn, Johannes and Weber, Karsten and Zielbauer, Lukas}, title = {MAGGIE: Energetische Modernisierung des genossenschaftlichen Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg}, editor = {Steffens, Oliver}, address = {Regensburg}, isbn = {978-3-96256-100-0}, doi = {10.35096/othr/pub-5335}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-53354}, pages = {XVIII, 462 S.}, abstract = {Im Projekt MAGGIE wurden f{\"u}r das genossenschaftliche historische Stadtquartier „Margaretenau" in Regensburg Musterl{\"o}sungen f{\"u}r energieoptimiertes Wohnen mit innovativen Wandaufbauten aus solaraktiven Baukonstruktionen und einer vorhersagebasierten Versorgungstechnologie erforscht. Dazu wurde ein bestehendes Wohngeb{\"a}ude als Demonstrations- und Versuchsobjekt mit einem neuartigen, besonders effizienten Hybridsystem aus W{\"a}rmepumpentechnologie und Kraft- W{\"a}rme-Kopplung ausgestattet und untersucht, erg{\"a}nzt durch eine dynamische W{\"a}rmelogistik zur Verringerung von Verteilungsverlusten. Das System wurde durch ein neu entwickeltes, allgemein einsetzbares Planungs-, Optimierungs- und Steuerungstool ausgelegt und im Betrieb geregelt. Die in Echtzeit laufende Nachoptimierung des Systems w{\"a}hrend des Betriebs greift dabei auf reale Monitoringdaten zu. Die Einbindung von Nutzerbedarfsprofilen, Stromb{\"o}rse und Wetterdaten in die Steuerung gestattet einen dynamischen und perspektivischen Anlagenbetrieb zur Maximierung der Solar- und Umweltw{\"a}rme-Anteile der Energieversorgung und leistet damit einen wirksamen Beitrag zu einem emissionsarmen, klimafreundlichen Geb{\"a}udebetrieb. F{\"u}r die denkmalgerechte Modernisierung der historischen Fassaden wurde ein solaraktives und solaradaptives Außenputzsystem entwickelt und in der Realit{\"a}t getestet. Am Bestandsgeb{\"a}ude kam anstelle eines W{\"a}rmed{\"a}mmverbundsystems ein innovativer D{\"a}mmputz mit Mikrohohlglaskugeln zum Einsatz. Die Skalierbarkeit erlaubt eine abschnittsweise Modernisierung des gesamten Ensembles {\"u}ber mehrere Jahre. Durch die hohe Energieeffizienz wird die Warmmiete f{\"u}r die Bewohner der genossenschaftlichen Siedlung durch die Modernisierungsmaßnahmen nicht erh{\"o}ht, so dass auch nach der Modernisierung ein bezahlbares Wohnen sichergestellt wird.}, subject = {Altbaumodernisierung}, language = {de} } @techreport{BraeuerZwickReifetal., author = {Br{\"a}uer, Armin and Zwick, Christian and Reif, Florian and Kick, Andreas and Albrecht, Manuel and Mayer, Christoph and Baddour, Mahmoud and Stober, Lukas and Kirmeier, Andreas and Griesbeck, Sebastian and Reger, Simon}, title = {FMS-BERICHTE WINTERSEMESTER 2021/2022}, editor = {Meier, Hans and Niemetz, Michael and Fuhrmann, Thomas and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Fakult{\"a}t Elektro- und Informationstechnik}, doi = {10.35096/othr/pub-5437}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-54371}, pages = {II, 56}, abstract = {Dieser Bericht entstand im Rahmen der Lehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Wintersemester 2021/22 auf Initiative der Studierenden des Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)". Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher war geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erarbeiten und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu erfolgte im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Nachdem die Masterstudierenden in der Regel {\"u}ber noch keine eigene wissenschaftliche Forschungserfahrung bzw. -inhalte verf{\"u}gen, lag der w{\"a}hlbare Schwerpunkt der Literatursuche auf der Bearbeitung von vorgegeben aktuellen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthemen.}, subject = {Elektrotechnik}, language = {de} } @article{ZacherlWopperSchwanzeretal., author = {Zacherl, Florian and Wopper, Christoph and Schwanzer, Peter and Rabl, Hans-Peter}, title = {Potential of the Synthetic Fuel Oxymethylene Ether (OME) for the Usage in a Single-Cylinder Non-Road Diesel Engine: Thermodynamics and Emissions}, series = {Energies}, volume = {15}, journal = {Energies}, number = {21}, publisher = {MDPI}, doi = {10.3390/en15217932}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-55350}, pages = {1 -- 26}, abstract = {Non-road sectors, such as agriculture and construction machinery, require high energy densities and flexibility in use, which is why diesel engines are mainly used. The use of climate-neutral fuels, produced from renewable energies, such as Oxymethylene Ether (OME) as a diesel substitute, can significantly reduce CO2 and pollutant emissions in these sectors. In addition to CO2 neutrality, OME also offers improved combustion characteristics compared to diesel fuel, eliminating the soot-NOx trade-off and thus enabling new opportunities in engine design and calibration. In this paper, the combustion of pure OME on a close-to-production, single-cylinder non-road diesel engine with a pump-line-nozzle injection system is analyzed. A variation of the center of combustion at constant power output was performed for diesel and OME at different operating points. Two injectors were investigated with OME. A study on ignition delay and a detailed thermodynamic analysis was carried out. In addition, the exhaust emissions CO, NOx, VOC, as well as particulate-matter, -number and -size distributions were measured. With OME, a significantly shorter ignition delay as well as a shortened combustion duration could be observed, despite a longer injection duration. In addition, the maximum injection pressure increases. VOC and CO emissions are reduced. Particulate matter was reduced by more than 99\% and particle number (>10 nm) was reduced by multiple orders of magnitude. The median of the particle size distribution shifts from 60 to 85 nm (diesel) into a diameter range of sub 23 nm (OME). A significant reduction of NOx emissions with OME enables new degrees of freedom in engine calibration and an efficiency advantage without hardware adaption.}, language = {en} } @misc{Hartweg, type = {Master Thesis}, author = {Hartweg, Johanna}, title = {Analyse des Einflusses verschiedener Arbeitspunkte auf die wirkleistungsabh{\"a}ngige Spannungssensitivit{\"a}t an einem Mittelspannungsnetzknoten}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-5564}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-55648}, school = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, pages = {76}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Untersuchung der wirkleistungsabh{\"a}ngigen Spannungssensitivit{\"a}t an den Knoten eines Mittelspannungsnetzstranges. Hierf{\"u}r wird eine Reihe von Arbeitspunkten durch die Variation der Wirkleistungsentnahmen bzw. Einspeisungen an den Netzknoten sowie des Verschiebungsfaktors und der Spannungssollwertvorgabe am Bilanzknoten erzeugt. Die Ergebnisse zeigen eine direkte Abh{\"a}ngigkeit von der Spannung des untersuchten Netzknotens. Hierbei steigt die Sensitivit{\"a}t bei fallenden Spannungswerten. Diese k{\"o}nnen sowohl durch Wirk- und Blindleistungsbelastungen als auch durch eine ver{\"a}nderte Referenzspannung am Umspannwerk bedingt werden. Dar{\"u}ber hinaus liegt eine Beeinflussung durch die Wirkleistungsbelastung und deren Verteilung {\"u}ber den Netzstrang hinweg vor. Je h{\"o}her die Belastung der Leitung bis zum Knoten der Flexibilit{\"a}t ausf{\"a}llt sowie je st{\"a}rker sich die Last hin zu diesem Punkt verlagert, desto h{\"o}her ist die Sensitivit{\"a}t. Dies gilt ebenfalls f{\"u}r Arbeitspunkte mit gleichbleibender Spannung in den betrachteten Knoten. Des Weiteren wird die Anpassung eines multiplen linearen Regressionsmodells vorgenommen. Dieses erm{\"o}glicht eine Absch{\"a}tzung der Sensitivit{\"a}tswerte durch die Kenntnis einiger, die Belastungssituation des Netzes bestimmender Parameter.}, language = {de} } @techreport{GeissLiedlThalhammeretal., author = {Geiss, Florian and Liedl, Lucia and Thalhammer, Florian and Mauderer, Johannes and Meier, Maximilian and Geitner, Florian and Bindl, Jakob and Belz, Reinhold}, title = {FMS-BERICHTE WINTERSEMESTER 2022/23}, editor = {Meier, Hans and Niemetz, Michael and Fuhrmann, Thomas and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Fakult{\"a}t Elektro- und Informationstechnik}, doi = {10.35096/othr/pub-6032}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-60324}, pages = {II, 42}, abstract = {Dieser Bericht entstand auf Initiative der Studierenden des Masterstudiengangs Elektro- und Informationstechnik (MEI)", die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Wintersemester 2022/23 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher war geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erarbeiten und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu erfolgte im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Nachdem die Masterstudierenden in der Regel {\"u}ber noch keine eigene wissenschaftliche Forschungserfahrung bzw. -inhalte verf{\"u}gen, lag der w{\"a}hlbare Schwerpunkt der Literatursuche auf der Bearbeitung von vorgegeben aktuellen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthemen.}, subject = {Elektrotechnik}, language = {de} } @techreport{GerhardsWeberKlafkaetal., author = {Gerhards, Christoph and Weber, Urban and Klafka, Peter and Golla, Stefan and Hagedorn, Gregor and Baumann, Franz and Brendel, Heiko and Breyer, Christian and Clausen, Jens and Creutzig, Felix and Daub, Claus-Heinrich and Helgenberger, Sebastian and Hentschel, Karl-Martin and von Hirschhausen, Christian and Jordan, Ulrike and Kemfert, Claudia and Krause, Harald and Linow, Sven and Oei, Pao-Yu and Pehnt, Martin and Pfennig, Andreas and Pr{\"a}ger, Fabian and Quaschning, Volker and Schneider, Jens and Spindler, Uli and Stelzer, Volker and Sterner, Michael and Wagener-Lohse, Georg and Weinsziehr, Theresa}, title = {Klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung f{\"u}r Deutschland - 16 Orientierungspunkte}, series = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scinetists for Future ; 7}, journal = {Diskussionsbeitr{\"a}ge der Scinetists for Future ; 7}, doi = {10.5281/zenodo.4409334}, abstract = {Als fairer Beitrag Deutschlands zur Einhaltung der globalen 1,5-Grad-Grenze werden 16 Orientierungspunkte f{\"u}r eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung vorgestellt. Es wird davon ausgegangen, dass hierf{\"u}r die deutschen energiebedingten CO2-Emissio­nen in etwa 15 Jahren weitgehend auf Null sinken m{\"u}ssen. Energieeinsparung hilft, den notwendigen Ausbau von regenerativen Erzeugungskapazit{\"a}ten zu verringern. Der Verkehrssektor kann ebenso wie die Bereiche Prozess- und Geb{\"a}udew{\"a}rme hier­zu wesentlich beitragen. Die Kernenergie ist mit großen Risiken belastet und kann nicht hinreichend schnell aufgebaut werden. Biomasse in Form von Energie­pflan­zen zu nutzen, ist ineffizient und steht im Konflikt mit anderen Arten der Land­nut­zung. Importe klimaneutral erzeugter Energietr{\"a}ger in sehr großem Umfang er­for­dern extrem große Investitionen im Ausland. Sie sind eine ungesicherte Option auf die Zukunft. Entscheidend ist daher der ausreichend schnelle Ausbau von Photovoltaik (PV) und Wind­kraft in Deutschland. Sch{\"a}tzungsweise kann der Elektrizit{\"a}tsbedarf im Jahr 2030 z.B. durch den Ausbau auf ca. 350 GW PV und ca. 150 GW Windkraft nahe­zu voll­st{\"a}ndig regenerativ gedeckt werden. Damit ließe sich eine zum großen Teil elek­tri­fizierte Mobilit{\"a}t und W{\"a}rmeversorgung betreiben und ein Teil des ben{\"o}­tig­ten "gr{\"u}­nen" Wasserstoffs in Deutschland bereitstellen. Hierf{\"u}r ist ein j{\"a}hr­licher Zu­bau von durchschnittlich ca. 30 GW PV und ca. 9 GW Windkraft n{\"o}tig. Dies ist ca. sechs- (PV) bzw. dreimal (Wind) so hoch wie bisher vorgesehen und verlangt eine ge­sell­schaft­liche Kraftanstrengung. Ein weiter verz{\"o}gerter Ausbau m{\"u}sste mit noch deut­lich gr{\"o}ßeren gesellschaftlichen Anstrengungen f{\"u}r drastische Energieeinspa­run­gen oder Importe erneuerbarer Energie ausgeglichen werden. Insgesamt k{\"o}nnte dies noch deutlich schwieriger zu realisieren sein, als ein ambitionierter Ausbau. Da der Auf­bau der Kapazit{\"a}ten mehrere Jahre erfordert, ist es m{\"o}glich nachzusteuern, z. B. wenn erkennbar wird, dass sich ein ausreichend großer globaler Markt f{\"u}r Importe ent­wi­ckelt. Bis dahin ist es aus Verantwortung gegen­{\"u}ber der Zukunft und im Sinne des Pariser Vertrages empfehlenswert, die hier genannten Ausbauziele zu verfol­gen. Gr{\"u}ner, also aus erneuerbaren Energien hergestellter Wasserstoff und daraus abge­lei­tete Syntheseprodukte sind f{\"u}r die Dekarbonisierung von Industrieprozessen, den Flug- und Schiffsverkehr sowie f{\"u}r die Absicherung der Energieversorgung bei Dun­kel­flauten n{\"o}tig. Ohne die genannten Ausbauziele f{\"u}r Wind und Solar noch drastisch weiter zu erh{\"o}hen, stehen diese Produkte f{\"u}r Straßenverkehr und W{\"a}rmeversor­gung jedoch nicht in ausreichenden Mengen zur Verf{\"u}gung. Techniken zum Aus­gleich zwischen Elektrizit{\"a}tsangebot und -nachfrage sind verf{\"u}gbar und sollten recht­zeitig auf- bzw. ausgebaut werden. Hierzu geh{\"o}ren: Stromaustausch mit den Nach­barl{\"a}ndern, Flexibilisierung des Verbrauchs und Energiespeicherung. F{\"u}r deren Inte­gration sowie den Ausbau der Netze sollten z{\"u}gig verbesserte rechtliche Rah­men­bedingungen geschaffen werden. Die Kosten eines klimavertr{\"a}glichen Energiesystems sind mittel- bis langfristig nicht h{\"o}­her als im derzeitigen System. Gleichzeitig entstehen Arbeitspl{\"a}tze und Export­chan­cen durch Aufbau, Betrieb und Wartung einer regenerativen Energieversorgung in Deutschland und die energetische Geb{\"a}udesanierung. Die politischen Rahmenbe­din­gungen entscheiden, ob eine klimavertr{\"a}gliche Energieversorgung Deutschlands ge­lingt.}, language = {de} } @article{MalzKrenkelSteffens, author = {Malz, Sebastian and Krenkel, Walter and Steffens, Oliver}, title = {Infrared Reflective Wall Paint in Buildings: Energy Saving Potentials and Thermal Comfort}, series = {Energy and Buildings}, volume = {224}, journal = {Energy and Buildings}, number = {October}, publisher = {Elsevier}, issn = {0378-7788}, doi = {10.1016/j.enbuild.2020.110212}, abstract = {The reduction of the energy demand of existing buildings is the main objective of building refurbishment. Managing the heat radiation properties of the wall construction is a possible way to develop highly effective and resource efficient insulation materials and concepts. The application of infrared reflective wall paints and coatings has been studied since the latter half of the 20th century. A brief review of the literature gives an account of the current research status. One has to realise that the conclusions are not uniformly consistent but depend strongly on the specific boundary conditions and investigated parameters. The study presented here discusses the usage of infrared reflective wall paint in conjunction with heat insulation for historic brick masonry. The possible energy savings are linked to the resulting thermal comfort. We identify critical parameters that must be taken into account when using infrared reflective wall paint and derive recommended design rules for the refurbishment of such building types. The findings prove that infrared reflective wall paint can decrease heat losses by 18\% and up to 22\% if comfort conditions are considered. Increasing energy savings can also cause the negative effect of high radiative asymmetry. Thus, each configuration must be observed in detail.}, language = {en} } @misc{SchwanzerDietrichGadereretal., author = {Schwanzer, Peter and Dietrich, Markus and Gaderer, Matthias and Rabl, Hans-Peter}, title = {Monitoring von Partikelfiltern f{\"u}r den Einsatz in Fahrzeugen mit direkt- einspritzenden Ottomotoren mit einer Radio-Frequenz (RF-) Antenne}, series = {Kolloquium des Bayerischen Wissenschaftsforum}, journal = {Kolloquium des Bayerischen Wissenschaftsforum}, language = {de} } @misc{SchwanzerDietrichGadereretal., author = {Schwanzer, Peter and Dietrich, Markus and Gaderer, Matthias and Rabl, Hans-Peter}, title = {Detektion unterschiedlicher Medien in Gasoline Particulate Filter (GPF) mit Hilfe eines Radio-Frequenz (RF-) Sensors}, series = {Bayerische Wissenschaftsforum - BayWISS 2020}, journal = {Bayerische Wissenschaftsforum - BayWISS 2020}, language = {de} } @misc{AltmannRablGaderer, author = {Altmann, Robert and Rabl, Hans-Peter and Gaderer, Matthias}, title = {Ph{\"a}nomenologische Untersuchung des Einspritzverhaltens von Pflanzen{\"o}lkraftstoff}, series = {3. Tagung der Fuels Joint Research Group (FJRG) "Kraftstoffe f{\"u}r die Mobilit{\"a}t von Morgen"}, journal = {3. Tagung der Fuels Joint Research Group (FJRG) "Kraftstoffe f{\"u}r die Mobilit{\"a}t von Morgen"}, language = {de} } @misc{SchwanzerDietrichHaftetal., author = {Schwanzer, Peter and Dietrich, Markus and Haft, Gerhard and Gaderer, Matthias and Rabl, Hans-Peter}, title = {Oxidation Kinetics Determination of GDI Engine Soot by a Radio-Frequency Sensor}, series = {23rd Conference on Combustion Generated Nanoparticles 2019, June 17-20, Z{\"u}rich, Switzerland}, journal = {23rd Conference on Combustion Generated Nanoparticles 2019, June 17-20, Z{\"u}rich, Switzerland}, language = {en} } @misc{ReindlErikssonNiemetzetal., author = {Reindl, Andrea and Eriksson, Lars and Niemetz, Michael and Sangyoung, Park and Meier, Hans}, title = {Control Concepts for a Decentralized Battery Management System Decentralized Battery Management System Global Control Level}, series = {16th International Renewable Energy Storage Conference (IRES2022), 20 to 22 September 2022, D{\"u}sseldorf}, journal = {16th International Renewable Energy Storage Conference (IRES2022), 20 to 22 September 2022, D{\"u}sseldorf}, publisher = {Eurosolar}, language = {en} } @misc{RillEiseltKelichhaus, author = {Rill, Georg and Eiselt, Uwe and Kelichhaus, Thomas}, title = {Vehicle dynamics with RecurDyn based on the TMeasy tire model}, series = {26th International Conference on Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM), August 25-30, 2024, Daegu, Korea}, journal = {26th International Conference on Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM), August 25-30, 2024, Daegu, Korea}, language = {en} } @misc{Waas, author = {Waas, Thomas}, title = {Energy Monitoring and Saving in Medium-Sized Companies}, series = {5th International Congress on Energy Efficiency \& Energy Related Materials (ENEFM 2019), Gebze Technical University, Turkey, Book of Abstracts}, journal = {5th International Congress on Energy Efficiency \& Energy Related Materials (ENEFM 2019), Gebze Technical University, Turkey, Book of Abstracts}, editor = {Ahmet, Yavuz Oral and Zehra, Banu Oral and Mehmet, Sezer and Mehmet, Emre Ak{\"o}z and Seda, Kol and Onur, Alp and Aksan, Vala and Can, A{\c{s}}kan and Gamze, Sekicek}, pages = {21}, language = {en} } @misc{OetjenRiegerRabletal., author = {Oetjen, Arne and Rieger, Anna and Rabl, Hans-Peter and van de Par, Steven}, title = {The role of dissonance in the sound quality perception for electric vehicles}, series = {The Journal of the Acoustical Society of America}, volume = {148}, journal = {The Journal of the Acoustical Society of America}, number = {4}, publisher = {Acoustical Society of America}, doi = {10.1121/1.5147356}, abstract = {Tonal components can be regarded as one of the most relevant components for interior sound quality of electric vehicles, especially at low speeds. Sources for these tones are for example the vehicles' drivetrains but also other technical components. Depending on the driving conditions, due to the interaction of various dominant sources, audible tone complexes can occur. Similar to musical intervals, the different frequency ratios within these complexes can result in consonant or dissonant sensations. The strength of this sensation does not only depend on the frequency relation of the tones but also on their relative levels. In this study, different musical intervals were subjectively rated in terms of their specific consonant or dissonant character. Using an adaptive procedure, sound pairs, each consisting of a two-tone signal, where adjusted to equal dissonance by varying the level of the second tone of one of the two-tone signals. Using the same paradigm, also pairs of equal vehicle sound quality were obtained. With these results, it is possible to quantify dissonance, and theinfluence of dissonance on sound quality expressed in terms of level differences of two-tone signals. These results can help to make the concept of dissonance more useful for sound-engineering applications.}, language = {en} } @techreport{AndratschkeCeulloDawoudetal., author = {Andratschke, Christin and Ceullo, Laura and Dawoud, Belal and Draeger, Susan and Gerdes, Thorsten and Giebisch, Matthias and Grießhammer, Peter and Haas, Katharina and Haug, Sonja and Helling, Dominik and Kominis, Lena and Lang, Christian and Malz, Sebastian and Melzl, Johannes and Michlbauer, David and M{\"u}hlberger, Thomas and Nagl, Klaus and Preis, Michael and Rechenauer, Christian and Riederer, Michael and R{\"u}ckerl, Alexander and Saller, Tobias and Schnabl, Andreas and Stadler, Michael and Steffens, Oliver and Steininger, Peter and Stelzl, Andr{\´e} and Toutouly, Lovis and Trauner, Matthias and Vetter, Miriam and Walbrunn, Johannes and Weber, Karsten and Zielbauer, Lukas}, title = {MAGGIE: Energetische Modernisierung des genossenschaftlichen Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg}, editor = {Steffens, Oliver}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, isbn = {978-3-96256-100-0}, doi = {10.35096/othr/pub-5901}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-59011}, pages = {XVIII, 462 S.}, abstract = {Im Projekt MAGGIE wurden f{\"u}r das genossenschaftliche historische Stadtquartier „Margaretenau" in Regensburg Musterl{\"o}sungen f{\"u}r energieoptimiertes Wohnen mit innovativen Wandaufbauten aus solaraktiven Baukonstruktionen und einer vorhersagebasierten Versorgungstechnologie erforscht. Dazu wurde ein bestehendes Wohngeb{\"a}ude als Demonstrations- und Versuchsobjekt mit einem neuartigen, besonders effizienten Hybridsystem aus W{\"a}rmepumpentechnologie und Kraft- W{\"a}rme-Kopplung ausgestattet und untersucht, erg{\"a}nzt durch eine dynamische W{\"a}rmelogistik zur Verringerung von Verteilungsverlusten. Das System wurde durch ein neu entwickeltes, allgemein einsetzbares Planungs-, Optimierungs- und Steuerungstool ausgelegt und im Betrieb geregelt. Die in Echtzeit laufende Nachoptimierung des Systems w{\"a}hrend des Betriebs greift dabei auf reale Monitoringdaten zu. Die Einbindung von Nutzerbedarfsprofilen, Stromb{\"o}rse und Wetterdaten in die Steuerung gestattet einen dynamischen und perspektivischen Anlagenbetrieb zur Maximierung der Solar- und Umweltw{\"a}rme-Anteile der Energieversorgung und leistet damit einen wirksamen Beitrag zu einem emissionsarmen, klimafreundlichen Geb{\"a}udebetrieb. F{\"u}r die denkmalgerechte Modernisierung der historischen Fassaden wurde ein solaraktives und solaradaptives Außenputzsystem entwickelt und in der Realit{\"a}t getestet. Am Bestandsgeb{\"a}ude kam anstelle eines W{\"a}rmed{\"a}mmverbundsystems ein innovativer D{\"a}mmputz mit Mikrohohlglaskugeln zum Einsatz. Die Skalierbarkeit erlaubt eine abschnittsweise Modernisierung des gesamten Ensembles {\"u}ber mehrere Jahre. Durch die hohe Energieeffizienz wird die Warmmiete f{\"u}r die Bewohner der genossenschaftlichen Siedlung durch die Modernisierungsmaßnahmen nicht erh{\"o}ht, so dass auch nach der Modernisierung ein bezahlbares Wohnen sichergestellt wird.}, subject = {Altbaumodernisierung}, language = {de} } @techreport{EmmertGlueckFreilingeretal., author = {Emmert, Michael and Gl{\"u}ck, Sven and Freilinger, Eva and Brandl, Dominik and Schindler, Sebastian and Kaul, Nicolas and Rasp, Franziska and Akstaller, Monika and Wetzel, Daniel and Jupke, Michael and Bodensteiner, Michael and Hohlfeld, Philipp and B{\"o}hm, Kevin and Brem, Theresa and Hammer, Pascal and Singer, Thomas and Karing, Maria and Schneider, Viola and Ostermeier, Tobias}, title = {FMS-Berichte (Mai 2021)}, editor = {Meier, Hans and Niemetz, Michael and Reindl, Andrea}, address = {Regensburg}, doi = {10.35096/othr/pub-1915}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-19155}, pages = {99}, abstract = {Dieser Bericht entstand auf Initiative der Studierenden des 2020 neu gegr{\"u}ndeten Masterstudiengangs „Elektro- und Informationstechnik (MEI)", die an der Pflichtlehrveranstaltung „Forschungsmethoden und Seminar (FMS)" im Wintersemester 2020/21 teilnahmen. Diese Lehrveranstaltung hat das Ziel, systematisch an das wissenschaftliche Arbeiten, speziell die Wissenschaftskommunikation, heranzuf{\"u}hren. Daher war geeignete Literatur zu einem individuellen Thema zu recherchieren, Ver{\"o}ffentlichungen auf ihre Relevanz hin zu beurteilen und letztendlich eine eigene Ausarbeitung basierend auf der Literaturrecherche zu erarbeiten und diese in einem Vortrag zu pr{\"a}sentieren. Parallel dazu erfolgte im Theorieteil die entsprechende Hinf{\"u}hrung zu den verschiedenen Elementen der Wissenschaftskommunikation: • Bedeutung der Wissenschaftskommunikation f{\"u}r die Arbeit der Ingenieure in Forschung und Entwicklung • Literaturrecherche, Suchmaschinen, Sichtung und Analyse vorhandener Publikationen, Bewertung der Qualit{\"a}t aufgefundener Fachliteratur, Auswahl geeigneter Materialien f{\"u}r die eigene Arbeit • Aufbereitung und Darstellung der recherchierten technischer Inhalte in Form einer seitenanzahlbegrenzten wissenschaftlichen Ausarbeitung • Einhalten formaler Randbedingungen bzgl. Strukturierung, einschl. Bildnachweise und Zitationsstile • Peer-review-Prozess bei wertsch{\"a}tzender Beurteilung der Leistung anderer • Publikumsangepasstes Aufbereiten komplexer fachlicher Inhalte mit hochschul{\"o}ffentlicher Pr{\"a}sentation der Ergebnisse • F{\"u}hren m{\"u}ndlicher wissenschaftlicher Diskurse Nachdem die Masterstudierenden in der Regel {\"u}ber noch keine eigene wissenschaftliche Forschungserfahrung bzw. -inhalte verf{\"u}gen, lag der w{\"a}hlbare Schwerpunkt der Literatursuche auf der Bearbeitung von vorgegeben aktuellen technischen oder gesellschaftspolitischen Forschungsthemen.}, language = {de} } @inproceedings{LangSteinbornSteffensetal., author = {Lang, Christian and Steinborn, Florian and Steffens, Oliver and Lang, Elmar Wolfgang}, title = {Electricity Load Forecasting - An Evaluation of Simple 1D-CNN Network Structures}, series = {International Conference on Time Series and Forecasting (ITISE 2019), Proceedings of Papers Vol. 2, 25-27 September 2019, Granada (Spain)}, booktitle = {International Conference on Time Series and Forecasting (ITISE 2019), Proceedings of Papers Vol. 2, 25-27 September 2019, Granada (Spain)}, isbn = {978-84-17970-78-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-16649}, pages = {797 -- 806}, abstract = {This paper presents a convolutional neural network (CNN)which can be used for forecasting electricity load profiles 36 hours intothe future. In contrast to well established CNN architectures, the inputdata is one-dimensional. A parameter scanning of network parameters isconducted in order to gain information about the influence of the kernelsize, number of filters, and dense size. The results show that a goodforecast quality can already be achieved with basic CNN architectures.The method works not only for smooth sum loads of many hundredconsumers, but also for the load of apartment buildings}, language = {en} } @inproceedings{FrauenschlaegerDentgenMottok, author = {Frauenschl{\"a}ger, Tobias and Dentgen, Manuel and Mottok, J{\"u}rgen}, title = {Systemarchitektur eines Sicherheitsmoduls im Energiesektor}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2092}, pages = {29 -- 38}, abstract = {Aufgrund der immer weiter anwachsenden Vernetzung der Stromnetze wird die Kommunikation zwischen der Leitstelle des Energieversorgers und den Infrastrukturkomponenten innerhalb eines Umspannwerks immer bedeutsamer. Dabei werden sowohl Steuerbefehle als auch Daten f{\"u}r {\"U}berwachungsfunktionen {\"u}bertragen. In den aktuellen Netzwerkarchitekturen findet diese Kommunikation ohne eine kryptografische Absicherung statt, was einen Angriffspunkt f{\"u}r gezielte Attacken und damit eine potenzielle Gef{\"a}hrdung der Energieversorgung darstellt. Um solchen Angriffen in Zukunft entgegenzuwirken, wird das ES³M-Sicherheitsmodul entwickelt. Dieses soll in das Netzwerk zwischen den beiden Kommunikationspartnern eingesetzt werden und so den Datenverkehr absichern. Mithilfe einer Bedrohungsanalyse wurden Anforderungen abgeleitet, die neben kryptografischen Maßnahmen auch Themen wie funktionale Sicherheit und Langlebigkeit umfassen. Um diese zu erf{\"u}llen, wurde eine spezielle Systemarchitektur auf Basis einer Aufgabenteilung entworfen. Diese Architektur und korrespondierende Designentscheidungen werden pr{\"a}sentiert.}, language = {de} } @misc{Urban, type = {Master Thesis}, author = {Urban, Johannes}, title = {Photoelektrisches Direktladen von Elektrofahrzeugen im Inselbetrieb}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20285}, school = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, pages = {118}, abstract = {Die Arbeit befasst sich mit der Ladung von Elektrofahrzeugen durch Solarenergie in einem Inselsystem. Diese Art der Ladung entlastet die Netze und hat einen sehr hohen Leistungswirkungsgrad. Es wurde ein Prototyp einer Direkt-ladestation gebaut, welche verschiedene Elektrofahrzeuge mit einem neuartigen Verfahren aufladen kann. Sie enth{\"a}lt einen optionalen Pufferakkumulator und einen Vollbr{\"u}cken-Gegentaktwandler f{\"u}r die Ladung bei schlechter Solarleistung. Ein Teil der Arbeit behandelt ausf{\"u}hrlich die Auslegung, die Komponenten und bisher undokumentiertes Verhalten von Gegentaktwandlern. Des Weiteren wird das Prinzip der Solardirekt-ladung und deren Umsetzung sowie die Umsetzung des Gesamtsystems beschrieben. Es folgt ein Kapitel zur Wirtschaftlichkeit der Solardirektladung mit Handlungsempfehlungen. Insgesamt l{\"a}sst sich schließen, dass Solardirektladung bei nutzungsorientierter Auslegung der Anlage und langer Laufzeit wirtschaftlich ist. This work addresses the charging of electric vehicles with solar power in an off-grid system. Charging this way reduces the stress on the grid and has a very high power efficiency. A prototype of a direct charging station was built which is able to charge several different electric vehicles in a novel way. It includes an optional buffer battery and a full bridge converter for being able to charge electric vehicles at times o flow solar power. One chapter explains in detail the design, the components and so far undocumented properties of full and half bridge converters. The principle and the implementation of direct solar charging and the implementation of the whole system is described. The last chapter covers the cost effectiveness of solar chargin gas well as recommendations. All in all it can be stated that solar direct charging is ecomomically advantageous if it is projected according to the user's demand.}, subject = {Fotovoltaik}, language = {de} } @article{HaugVetter, author = {Haug, Sonja and Vetter, Miriam}, title = {Altersgerechtes Wohnen im Quartier}, series = {Standort - Zeitschrift f{\"u}r angewandte Geographie}, volume = {45}, journal = {Standort - Zeitschrift f{\"u}r angewandte Geographie}, publisher = {Springer Nature}, issn = {1432-220X}, doi = {10.1007/s00548-020-00678-3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20050}, pages = {11 -- 17}, abstract = {Im Alter nimmt das Quartier aufgrund geringerer Aktionsradien an Bedeutung zu. Der Beitrag befasst sich mit der Frage, welche Besonderheiten sich bei Senioren-Haushalten im Hinblick auf Wohnen und soziale Teilhabe zeigen. Aus dem Projekt MAGGIE werden Ergebnisse einer schriftlichen Haushaltsbefragung (N=195) in der Wohngenossenschaft Margaretenau Regensburg dargestellt. Hierbei wird auf die aktuelle und zuk{\"u}nftige Wohnsituation, den Ver{\"a}nderungsbedarf, den Wunsch nach Gemeinschaftsangeboten und die soziale Einbettung eingegangen. Es zeigt sich eine geringe Ver{\"a}nderungsbereitschaft und ein {\"u}berdurchschnittlich hohes Maß an lokalem Sozialkapital. Am Ende werden Schlussfolgerungen f{\"u}r das Sanierungs- und Quartiersmanagement gezogen.}, subject = {Alter}, language = {de} } @inproceedings{MalzSteffensKrenkel, author = {Malz, Sebastian and Steffens, Oliver and Krenkel, Walter}, title = {Solaraktive Fassaden im Bestandsbau}, series = {Bauphysiktage 2019 in Weimar - Bauphysik in Forschung und Praxis, 25. und 26. September 2019, Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, booktitle = {Bauphysiktage 2019 in Weimar - Bauphysik in Forschung und Praxis, 25. und 26. September 2019, Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, editor = {V{\"o}lker, Conrad and Kornadt, Oliver and Jentsch, Mark and Vogel, Albert}, isbn = {978-3-00-063821-3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20464}, pages = {127 -- 129}, abstract = {Im Rahmen des Forschungsprojektes MAGGIE, das am Beispiel des historischen Quartiers Margaretenau in Regensburg innovative L{\"o}sungen f{\"u}r modernes und bezahlbares Wohnen erforscht, soll {\"u}ber eine solaraktive Fassade Sonnenw{\"a}rme im Bestandsmauerwerk eingespeichert werden, um so den Energiebedarf des Geb{\"a}udes zu reduzieren.}, language = {de} } @misc{Heberl, type = {Master Thesis}, author = {Heberl, Michael}, title = {Power-to-Ammoniak}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-22167}, school = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, pages = {68}, abstract = {Ammoniak ist Grundbaustein f{\"u}r die Herstellung von D{\"u}ngemitteln und dementsprechend f{\"u}r die Nahrungsmittelindustrie unentbehrlich. Ca. 40-50 \% der Weltbev{\"o}lkerung sind von Nahrungsmitteln abh{\"a}ngig, die mit Hilfe von Ammoniakd{\"u}ngern hergestellten wurden. Weltweit wurden alleine im Jahr 2015 181 Mt Ammoniak produziert, wodurch die Ammoniakherstellung mit 1,2 \% am gesamten Energieverbrauch der Welt beteiligt ist und f{\"u}r 0,93 \% der globalen Treibhausgasemissionen zust{\"a}ndig ist. Auch in Zeiten der Energiewende ist diese Grundstoffchemikalie unentbehrlich, ist aber auf einem anderen Wege herzustellen. Ziel dieser Arbeit ist die Darstellung verschiedener M{\"o}glichkeiten zur erneuerbaren Elektrifizierung und Dekarbonisierung der Ammoniakindustrie, wodurch der Einsatz von herk{\"o}mmlichen Energietr{\"a}gern wie Erdgas, Kohle und {\"O}l negiert werden kann. Ammoniak wird aktuell {\"u}ber das Haber-Bosch-Verfahren aus den Rohstoffen Erdgas, Kohle und {\"O}l gewonnen. Bei diesem Verfahren wird {\"u}ber einen Prim{\"a}r- und Sekund{\"a}rreformer Wasserstoff und Stickstoff gewonnen. Andere Gasbestandteile werden gefiltert oder umgewandelt, um sch{\"a}dliche Katalysatorgifte (CO, H2S) zu entfernen. Im Reaktor wird an Eisenkatalysatoren aus Wasserstoff und Stickstoff letztendlich Ammoniak hergestellt. Der Energieverbrauch des Haber-Bosch Verfahrens schwankt zwischen 7,8 MWh/t NH3 f{\"u}r eine moderne und sehr effiziente Anlage mit Erdgas und 13,6 MWh/t NH3 f{\"u}r eine alte mit Kohle betriebene Anlage. An Emissionen treten pro hergestellter Tonne Ammoniak je nach Rohstoff 1,6-3,8 t CO2-eq auf. Neben der Biomassevergasung gibt es mehrere rein elektrische Ans{\"a}tze zur Ammoniakherstellung. Die unterschiedlichen elektrochemischen Ans{\"a}tze zur direkten Ammoniaksynthese, wie der Einsatz von Fl{\"u}ssigsalzelektrolyten oder Feststoffelektrolyten, wurden in Abschnitt 3.2 vorgestellt. Einige dieser Technologien zeigen vielversprechende Ans{\"a}tze, sind jedoch zum aktuellen Zeitpunkt noch zu weit von einem industriellen Einsatz entfernt. Der Einsatz der Wasserelektrolyse in Kombination mit einer Luftzerlegungseinheit ist die derzeit vielversprechendste Methode Ammoniak auf einem strombasierten und dekarbonisierten Wege herzustellen. Bei diesem System wird Wasserstoff im Elektrolyseur und Stickstoff in der Luftzerlegungseinheit hergestellt. Die Ammoniaksynthese findet hierbei in einem Reaktor nach Vorbild des Haber-Bosch-Prozesses statt. Mit diesem System ist ein Energieverbrauch von ca. 10 MWh/t NH3 notwendig. Durch den Einsatz von rein erneuerbar hergestelltem Strom als Energietr{\"a}ger l{\"a}sst sich mit diesem Technologiezusammenschluss die Ammoniakherstellung komplett Emissionsfrei gestalten. Dadurch k{\"o}nnen alleine in Deutschland j{\"a}hrlich bis zu 7,8 Mt CO2-eq eingespart werden. Eine zuk{\"u}nftige Umstrukturierung der Ammoniakherstellung und der gesamten chemischen Industrie ist unabdingbar. Diese kann aber nur parallel mit einem Ausbau erneuerbarer Energien umgesetzt werden. Mit der Wasserelektrolyse und der Luftzerlegungseinheit sind die technischen M{\"o}glichkeiten f{\"u}r diesen Umbau bereits heute gegeben und brauchen nur noch eingesetzt werden.}, language = {de} } @techreport{NeidhartLerchWiesingeretal., author = {Neidhart, Thomas and Lerch, Maximilian and Wiesinger, Doris and Zrenner, Louis}, title = {Kompakte {\"U}bertragungsleitungen f{\"u}r hohe Gleichspannungen: Langzeituntersuchungen an einer erdverlegten Versuchsanlage}, doi = {10.35096/othr/pub-2173}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-21730}, pages = {62, 58}, abstract = {Durch den Ausstieg aus der Verstromung fossiler Energietr{\"a}ger und der daraus resultierenden dezentralen Stromerzeugung ist ein Aus- bzw. Umbau des deutschen {\"U}bertragungsnetzes erforderlich. Weil aus der dezentralen Energieerzeugung große Trassenl{\"a}ngen resultieren, welche bei Wechselstrom zu Blindleistungsproblematiken f{\"u}hren, wird dort vermehrt auf Hochspannungs-Gleichstrom-{\"U}bertragung zur{\"u}ckgegriffen. Im Rahmen des Forschungsprojekts DC CTL DBI (direct current compact transmission line - directly buried investigastions) wurde ein gasisolierte HG{\"U}-Leiter (GIL) erdverlegt und bei st{\"a}ndigem Monitoring {\"u}ber umfangreiche Sensorik einem Langzeitversuch unterzogen. Anstelle einer klassischen Sandbettung kam ein zeitweise fließf{\"a}higer, selbstverdichtender Verf{\"u}llbaustoff (ZFSV) zum Einsatz. Somit k{\"o}nnen Sch{\"a}den an der {\"U}bertragungsleitung infolge Verdichtungsaufwand vermieden und gleichzeitig bessere Bodeneigenschaften hinsichtlich der W{\"a}rme- und Wassertransportprozesse erreicht werden.}, language = {de} } @article{BauerSterner, author = {Bauer, Franz and Sterner, Michael}, title = {Impacts of lifestyle changes on energy demand and greenhouse gas emissions in Germany}, series = {Renewable and Sustainable Energy Reviews}, volume = {207}, journal = {Renewable and Sustainable Energy Reviews}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1364-0321}, doi = {10.1016/j.rser.2024.114944}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-77682}, pages = {17}, abstract = {Most energy scenario studies typically focus on technological options and fuel substitution for decarbonising future energy systems. Lifestyle changes are rarely considered, although they can significantly reduce energy demand and climate change mitigation efforts. By using an energy system model, this study shows that it is possible to reduce final energy demand in Germany by 61 \% in 2050 relative to 2019 levels, resulting in an annual per capita energy demand of 44 GJ for a representative country of the Global North. This goal can be achieved through a combination of technological measures and lifestyle changes without sacrificing a decent standard of living. Societal chances can eliminate reliance on not-yet-established negative emission technologies, reduce energy dependency, and reduce the need for energy-intensive hydrogen and e-fuels. Downsizing the energy system provides an opportunity for strengthening climate change mitigation, decrease material demand and reduce land use.}, language = {en} } @article{UhlarHeyderKoenig, author = {Uhlar, Stefan and Heyder, Florian and Koenig, Thomas}, title = {Assessment of two physical tyre models in relation to their NVH performance up to 300 Hz}, series = {Vehicle system dynamics}, volume = {59}, journal = {Vehicle system dynamics}, number = {3}, publisher = {Taylor\&Francis}, doi = {10.1080/00423114.2019.1681475}, pages = {331 -- 351}, abstract = {The prediction of structure-borne noise using numerical methods has a crucial influence during the development process of modern passenger cars. In order to minimise the dynamic forces from the chassis transferred to the body structure, multibody simulation (MBS) can be used. The link between the road surface and the chassis is established by the tyre and its own structural dynamic characteristics. Therefore, it is substantial and the main goal of the present paper to investigate the Noise, Vibration and Harshness (NVH) performance of two commercial physical tyre models available and commonly used in the market. The intention is to point out what kind of results (up-to-date) a user of these structural dynamic tyre models, namely FTire and CDtire/3D, will get with a focus on NVH. The authors strictly follow the established process of how to obtain the fitted tyre property files, as any other user of FTire and CDTire currently does. This process includes a measurement campaign of the real tyre and a subsequent fitting of the tyre property file. The fitting in this case is provided by the tyre model developers themselves, namely cosin and Fraunhofer ITWM. The tyre models are then integrated into the MBS software MSC.Adams where their performance will be assessed based on measured wheel-hub forces in the time and frequency domain up to 300 Hz.}, language = {en} } @misc{OPUS4-6694, title = {Energieforschung}, edition = {Ausgabe 2016}, publisher = {OTH Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Regensburg Center of Energy and Resources (RCER)}, doi = {10.35096/othr/pub-6694}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-66948}, abstract = {Das Regensburg Center of Energy and Resources (RCER) b{\"u}ndelt seit 2012 die Aktivit{\"a}ten der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) und der regionalen Wirtschaftsunternehmen auf dem Strategiefeld „Energie und Ressourcen".}, language = {de} } @misc{OPUS4-6542, title = {Energieforschung}, edition = {Ausgabe 2023}, publisher = {OTH Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Regensburg Center of Energy and Resources (RCER)}, doi = {10.35096/othr/pub-6542}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-65422}, abstract = {{\"U}ber uns Das Regensburg Center of Energy and Resources (RCER) b{\"u}ndelt seit 2012 die Aktivit{\"a}ten der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) und der regionalen Wirtschaftsunternehmen auf dem Strategiefeld „Energie und Ressourcen". Mission: Energieforschung: vernetzen, voranbringen, vermitteln Das RCER f{\"o}rdert die Vernetzung verschiedener Disziplinen der Energieforschung innerhalb der OTH Regensburg und mit externen Partnern (Firmen, F{\"o}rdertr{\"a}gern, Forschungsinstitutionen, {\"o}ffentlichen Einrichtungen). Das RCER ist Ihr Partner beim Voranbringen von Kooperationen und Forschungsvorhaben durch Unterst{\"u}tzung in der Antragsphase, bei der Einwerbung von Projektmitteln und Projektbegleitung im Energiebereich. Das RCER steht f{\"u}r die Vermittlung von Know-how, Basiswissen, aktuellen Fragen und den Technologietransfer rund um das Thema Energie zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Gesellschaft und Politik. Vision Wir sind Ihr erster Ansprechpartner und Motor f{\"u}r innovative Energieforschung. Werte Verl{\"a}sslichkeit, Kompetenz, Verantwortungsbewusstsein.Regional verwurzelt und weltoffen}, language = {de} } @misc{OPUS4-6543, title = {Energieforschung}, edition = {Ausgabe 2020}, publisher = {OTH Regensburg}, organization = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg / Regensburg Center of Energy and Resources (RCER)}, doi = {10.35096/othr/pub-6543}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-65439}, abstract = {{\"U}ber uns Das Regensburg Center of Energy and Resources (RCER) b{\"u}ndelt seit 2012 die Aktivit{\"a}ten der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) und der regionalen Wirtschaftsunternehmen auf dem Strategiefeld „Energie und Ressourcen". Mission: Energieforschung: vernetzen, voranbringen, vermitteln Das RCER f{\"o}rdert die Vernetzung verschiedener Disziplinen der Energieforschung innerhalb der OTH Regensburg und mit externen Partnern (Firmen, F{\"o}rdertr{\"a}gern, Forschungsinstitutionen, {\"o}ffentlichen Einrichtungen). Das RCER ist Ihr Partner beim Voranbringen von Kooperationen und Forschungsvorhaben durch Unterst{\"u}tzung in der Antragsphase, bei der Einwerbung von Projektmitteln und Projektbegleitung im Energiebereich. Das RCER steht f{\"u}r die Vermittlung von Know-how, Basiswissen, aktuellen Fragen und den Technologietransfer rund um das Thema Energie zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Gesellschaft und Politik. Vision Wir sind Ihr erster Ansprechpartner und Motor f{\"u}r innovative Energieforschung. Werte Verl{\"a}sslichkeit, Kompetenz, Verantwortungsbewusstsein.Regional verwurzelt und weltoffen}, language = {de} } @inproceedings{Franke, author = {Franke, Ariane}, title = {Electricity load forecasting for industrial microgrid and load management}, series = {Applied Research Conference 2022 Conference Proceedings: 4th July 2022, University of Applied Sciences Ansbach (Onsite Conference)}, booktitle = {Applied Research Conference 2022 Conference Proceedings: 4th July 2022, University of Applied Sciences Ansbach (Onsite Conference)}, editor = {Uhl, Christian and Walter, Michael and Stiehl, Annika}, publisher = {Hochschule Ansbach}, address = {Ansbach}, doi = {10.25929/qbwt-zf40}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-68231}, pages = {405 -- 409}, abstract = {As more energy systems from renewable sources and the electricity market becomes more volatile, new solutions to ensure the security of supply are tested. Microgrids offer a possibility to prevent construction downtime. In order to use the energy sources and storage facilities of the microgrid effectively, load forecasting algorithms are essential. Thus, in this study a short term load forecasting model for a construction company is designed, that will be used for managing a microgrid as well as the general load consumption. This paper proposes the use of the XGBoost algorithm for the 36-hour forecast including predictors based on past measurements as well as information extracted from the timestamp. Moreover, it is shown that including load profiles attained by conventional methods has the potential to improve the accuracy of the model.}, language = {en} } @article{SovacoolCabezaPiselloetal., author = {Sovacool, Benjamin K. and Cabeza, Luisa F. and Pisello, Anna Laura and Colladon, Andrea Fronzetti and Larijani, Hatef Madani and Dawoud, Belal and Martiskainen, Mari}, title = {Decarbonizing household heating: Reviewing demographics, geography and low-carbon practices and preferences in five European countries}, series = {Renewable \& Sustainable Energy Reviews}, journal = {Renewable \& Sustainable Energy Reviews}, number = {139}, publisher = {Elsevier}, doi = {10.1016/j.rser.2020.110703}, pages = {1 -- 28}, abstract = {What commonalities are there in sustainable or unsustainable heating practices in five high-income, high-emitting western European countries? What preferences do a nationally representative sample of the public in these countries hold towards low-carbon options? It is imperative that climate policy researchers and practitioners grapple with the difficulty of decarbonizing heat, which remains the largest single end-use service worldwide and which accounts about half of total final energy consumption. Based on a comparative assessment of five representative national surveys in Germany (N = 2009), Italy (N = 2039), Spain (N = 2038), Sweden (N = 2023), and the United Kingdom (N = 2000), this study explores the demographics and geography of household heat decarbonisation in Europe. By analyzing our country level data as well as our combined sample of 10,109 respondents, it investigates how people conceive of the purposes of low-carbon heat, their preferences for particular forms of heat supply, and their (at times odd) practices of heat consumption and temperature settings. Grounded in its original data, the study organizes its findings inductively across the five themes of literacy (heating knowledge, awareness and control), sustainability (heating practices, dynamics and conflicts), temperature (heating satisfaction and preferences), desirability of change (low-carbon heating priorities, business models and trust), and culture (country and national variation). The study also explores intersections between these dimensions, using multivariate analysis, as well as how preferences differ according to varying types of actors as well as geography and space.}, language = {en} } @inproceedings{ParedesKeimNonnetal., author = {Paredes, Marcelo and Keim, Vincent and Nonn, Aida and Wierzbicki, Tomasz}, title = {Effect of plasticity parameter on the crack propagation in steel pipelines}, series = {Proceedings of the conference on Technology for future and ageing piplines, Ghent, Belgium}, booktitle = {Proceedings of the conference on Technology for future and ageing piplines, Ghent, Belgium}, language = {en} } @article{DiamantidisSykoraLenzi, author = {Diamantidis, Dimitris and S{\´y}kora, Miroslav and Lenzi, Daniele}, title = {Optimising Monitoring: Standards, Reliability Basis and Application to Assessment of Roof Snow Load Risks}, series = {Structural Engineering International}, volume = {28}, journal = {Structural Engineering International}, number = {3}, publisher = {Taylor\&Francis}, doi = {10.1080/10168664.2018.1462131}, pages = {269 -- 279}, abstract = {This paper addresses the optimisation of monitoring and decision-making criteria regarding the future use of structures. The current state of practice in standards and reliability framework are initially summarised. A general methodology for obtaining cost-optimal decisions is then presented on the basis of limit state design, probabilistic reliability analysis and cost estimates. The implementation of the risk-based approach is illustrated in a case study dealing with the roof of a stadium located in northern Italy. As the roof fails to comply with the requirements of the Eurocodes, the installation of a permanent monitoring system is recommended to allow for a real-time reliability assessment. The results demonstrate the potential of monitoring systems and probabilistic reliability analysis for supporting decisions regarding safety measures such as snow removal or temporary closure of the stadium, as well as reflecting the need to implement the discussed procedures in future standards.}, language = {en} } @article{DiermeierSindersbergerKrenkeletal., author = {Diermeier, Andreas and Sindersberger, Dirk and Krenkel, Lars and Rosell, X. C. and Monkman, Gareth J.}, title = {Controllable Magnetoactive Polymer Conduit}, series = {The Open Mechanical Engineering Journal}, volume = {12}, journal = {The Open Mechanical Engineering Journal}, number = {1}, publisher = {Bentham}, pages = {192 -- 200}, abstract = {Objective: Magneto-active Polymers (MAP) are smart materials whose mechanical characteristics, such as elastic and shear moduli, may be controllable by means of an externally applied magnetic field. Methods: Various additives may be used to influence the characteristics of the polymer matrix whilst a suspension of soft and/or hard magnetic particles determine the magnetic properties of the composite. Both pre-cure and post-cure magnetization is possible. Results: A range of control strategies have been investigated for evaluation of the system using fluids of differing kinematic viscosity. Conclusion: Depending on the degree of magnetic field homogeneity, magneto-deformation and magnetostriction contribute to MAP actuation. This paper presents a novel application in the form of a peristaltic MAP tube system, applicable to flow control and pumping of hemorheological fluids in blood circulatory systems for biomedical research purposes.}, language = {en} } @techreport{KlitsmanStaudacherBrueckletal., author = {Klitsman, Maksym and Staudacher, Lars and Br{\"u}ckl, Oliver and Eller, Johannes and Brey, Ludwig and Eigenstetter, Florian}, title = {neos - NetzEntwicklungsOffensive Strom - Schlussbericht}, doi = {10.35096/othr/pub-4524}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-45248}, pages = {143}, abstract = {Im Zuge der Energiewende werden die erneuerbaren Energien zur tragenden S{\"a}ule unserer Stromversorgung. Bis 2025 sollen bundesweit 40-45 \% des Stroms aus erneuerbaren Quellen stammen, bis 2050 sogar 80 \%. Dabei wird der erzeugte Strom haupts{\"a}chlich aus Wind und Sonne stammen. Im Norden der Bundesrepublik wird Wind die Erzeugung dominieren, w{\"a}hrend im S{\"u}den, insbesondere in Bayern der Strom vornehmlich aus Photovoltaik gewonnen werden wird. Um die Ziele der Energiewende zu erreichen, wird neben den ausreichenden Erzeugungskapazit{\"a}ten auch eine leistungsf{\"a}hige Infrastruktur zur Verteilung und Nutzung des erneuerbaren Stroms notwendig sein. Planbarkeit und Sicherung der Versorgungsqualit{\"a}t bei zunehmenden Anteilen von volatiler Erzeugung werden dabei zu einer immer gr{\"o}ßeren Herausforderung. Das Projekt neos hat im engen Verbund mit den beteiligten Partnern wichtige tagesaktuelle Fragestellungen wissenschaftlich er{\"o}rtert und untersucht, die sich durch die laufende Transformation des Energiesystems und den rasanten Ausbau der Anlagen zur erneuerbaren Energieerzeugung den Projektpartnern stellen.}, subject = {Intelligentes Stromnetz}, language = {de} } @inproceedings{HaslbeckRauchBrueckletal., author = {Haslbeck, Matthias and Rauch, Johannes and Br{\"u}ckl, Oliver and B{\"a}smann, Rainer and G{\"u}nther, Andreas and Rietsche, Hansj{\"o}rg and Tempelmeier, Achim}, title = {Blindleistungsmanagement in Mittelspannungsnetzen}, series = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, booktitle = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, pages = {170 -- 182}, abstract = {Die Energiewende f{\"u}hrt zu neuen Herausforderungen f{\"u}r Verteilungsnetzbetreiber hinsichtlich der Erbringung von Systemdienstleistungen, der Integrationsf{\"a}higkeit weiterer Erzeugungsanlagen und Lasten sowie bei der Gew{\"a}hrleistung einer hohen Versorgungssicherheit. Die Deckung der steigenden Blindleistungsbedarfe seitens der Netzbetriebsmittel, Verbraucher und Erzeuger gewinnt durch den Wegfall der Großkraftwerke f{\"u}r Netzbetreiber zunehmend an Bedeutung.Das abgeschlossene und vom BMWi gef{\"o}rderte Projekt SyNErgie (Laufzeit von 03/2015 bis 05/2018) besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung von Blindleistungsmanagementsystemen f{\"u}r Mittelspannungsnetze (MS-Netze). Ziel dabeiist es, das bisher ungenutzte, freie Blindleistungspotenzial betrieblicher Kompensationsanlagen und dezentraler Erzeugungsanlagen (allg.: Q-Quellen) zu nutzen, um die Blindleistungs{\"a}nderungsf{\"a}higkeit 1 eines Verteilungsnetzes zu erh{\"o}hen. Diese Ver{\"o}ffentlichung stellt ausgew{\"a}hlte Einzelergebnisse und Erfahrungen des Projektes vor, welche u. a. {\"u}ber zahlreiche Messungen inMS-Netzen bei Firmen mit Anschlusspunkt in der MS-Ebene, Netzsimulationen und mathematische Modelle abgeleitet wurden.}, language = {de} } @article{Brueckl, author = {Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Pl{\"a}doyer f{\"u}r die wettbewerbliche Bereitstellung von Blindleistung}, series = {ew - Magazin f{\"u}r die Energiewirtschaft - Spezial: Digitalisierung}, volume = {117}, journal = {ew - Magazin f{\"u}r die Energiewirtschaft - Spezial: Digitalisierung}, number = {1}, publisher = {VDE Verlag}, organization = {VDE Verlag}, pages = {46 -- 48}, language = {de} } @inproceedings{RauchBrueckl, author = {Rauch, Johannes and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Entwicklung eines Regelverfahrens f{\"u}r einen optimierten und zentralen Blindleistungsabruf zur Beeinflussung des Blindleistungshaushaltes von Mittelspannungsverteilungsnetzen unter Einhaltung von Netzrestriktionen}, series = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, booktitle = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, publisher = {Conexio}, address = {Pforzheim}, pages = {421 -- 437}, language = {de} } @inproceedings{GoetzRauchBrueckl, author = {Goetz, Rebecca and Rauch, Johannes and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Techno-economic analysis of reactive power sources}, series = {NEIS 2021, Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems: Hamburg, 13.-14. September 2021}, booktitle = {NEIS 2021, Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems: Hamburg, 13.-14. September 2021}, editor = {Schulz, Detlef}, publisher = {VDE-Verlag}, isbn = {978-3-8007-5651-3}, pages = {286 -- 291}, abstract = {This paper presents different options to provide reactive power in electricity grid systems. Since conventional power plants are being phased out and the reactive power demand tends to increase, alternative technologies are needed to cover it. reactive power sources are being defined and specified in this submission. A technical evaluation and an economic analysis of selected reactive power sources are carried out, based on interviews with manufacturers and operators. As well a multifactorial techno-economic comparison of the evaluated reactive power sources is presented. The technical analysis addresses reactive power control-ranges, stochastic parameters, lifespans, electrical losses and dynamics of re-active power sources. It states that power electronics allow faster setpoint changes than mechanical technologies can achieve, but at the same time this is associated with the highest electrical losses of the reactive power sources considered here. Considering the economic analysis, relative investment costs per reactive power of conventional compensation systems turn out to be the most cost-efficient. With regard to the multifactorial techno-economic comparison, it is im-portant not only to standardize on reactive power that can be provided, but also to include the additional system-relevant properties of technologies in the evaluation as well as the costs in operation.}, language = {en} } @inproceedings{HaslbeckBrueckl, author = {Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Netzplanungsprozess zur dezentralen Nutzung von Blindleistungsquellen in Verteilungsnetzen}, series = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, booktitle = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, abstract = {Das vom BMWi gef{\"o}rderte Forschungsprojekt SyNErgie (03/2015 bis 05/2018) besch{\"a}ftigt sich mit der Weiterentwicklung von Netzplanungsprozessen [1]. Im Fokus steht dabei die Modellierung von Blindleistungsfl{\"u}ssen und die dezentrale Nutzung von Blindleistungsquellen (z. B. Wechselrichter, Ladedrosseln, Kondensatoren) in Mittelspannungsnetzen, {\"u}ber welche der Blindleistungshaushalt letztendlich beeinflusst werden soll. Diese Ver{\"o}ffentlichung konzentriert sich auf die konzipierte Erweiterung des Netzplanungsprozesses zur Einbindung von Blindleistungsquellen im Verteilungsnetz in ein Blindleistungsmanagement. Deren einzelne Phasen werden erl{\"a}utert und anschließend die Netz-Sensitivit{\"a}ts- und -Restriktionsanalyse anhand eines realen Mittelspannungsnetzes demonstriert. Abschließend werden m{\"o}gliche Abschw{\"a}chungs- und Verst{\"a}rkungseffekte im Hinblick auf einen Blindleistungsabruf {\"u}ber mehrere Spannungsebenen hinweg diskutiert.}, language = {de} } @inproceedings{KlitsmanBruecklEller, author = {Klitsman, Maksym and Br{\"u}ckl, Oliver and Eller, Johannes}, title = {Analysis and simulation of the population driving behaviour and charging processes at different charging station types with electric vehicles}, series = {NEIS 2021, Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems: 13-14. September 2021, Hamburg}, booktitle = {NEIS 2021, Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems: 13-14. September 2021, Hamburg}, editor = {Schulz, Detlef}, publisher = {VDE-Verlag}, isbn = {978-3-8007-5651-3}, pages = {254 -- 260}, abstract = {Electric vehicles are one of the important components of the energy transition, which is necessary for the CO2 emission reduction. In order to estimate the influence of electromobility on electric grids at present day and in the future, the generation of realistic charge profiles is necessary. The main objective of this study is the development of an algorithm, which generates realistic charge time series of electric vehicles. The very huge and detailed input surveys enable to define different population groups, representing specific driving behaviour. These groups are then composed and scaled up, according to the statistical population structure of a chosen town or city in Germany, and show typical driving behaviour of all inhabitants. The charge profiles are calculated for several charge station types, based on daily electric vehicle user mobility, day type and household type. In addition, charge process occurrence is evaluated through a model, involving charge infrastructure presence, attractiveness of corresponding charge station type and charge process necessity.}, language = {en} } @inproceedings{KreuzerHaslbeckBrueckl, author = {Kreuzer, Reinhard and Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Modellierung von Mittelspannungsnetzen zur verbesserten Nachbildung von Wirk- und Blindleistungsfl{\"u}ssen}, series = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, booktitle = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, abstract = {Das vom BMWi gef{\"o}rderte Forschungsprojekt SyNErgie (03/2015 bis 05/2018) besch{\"a}ftigt sich mit der Weiterentwicklung von Netzplanungsprozessen [1]. Im Fokus steht dabei die Modellierung von Blindleistungsfl{\"u}ssen und die dezentrale Nutzung von Blindleistungsquellen (z. B. Wechselrichter, Ladedrosseln, Kondensatoren) in Mittelspannungsnetzen, {\"u}ber welche der Blindleistungshaushalt letztendlich beeinflusst werden soll. Im Rahmen dieses Beitrags wird anhand eines realen Mittelspannungsnetzes (MS-Netz) gezeigt, welche Modellierungsschritte zur Erstellung eines m{\"o}glichst realit{\"a}tsnahen Simulationsabbilds n{\"o}tig sind. Dies ist notwendig, um der Verteilnetzplanung eine robuste Planungsgrundlage f{\"u}r die Ableitung von Entscheidungen im Rahmen eines Blindleistungsmanagements zur Verf{\"u}gung zu stellen.}, language = {de} } @inproceedings{KrausGschossmannBrueckl, author = {Kraus, Hermann and Gschoßmann, David and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Automatisierung von Netzplanungsprozessen in der Verteilnetzebene - Q(U)- und cosj(P)-Blindleistungsregelung dezentraler Anlagen als spannungshaltende Netzausbaumaßnahmen}, series = {Tagungsband Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, booktitle = {Tagungsband Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, publisher = {Connexio}, address = {Pforzheim}, pages = {407 -- 420}, abstract = {Diese Arbeit befasst sich mit automatisierten Netzplanungsprozessen und gibt einen kurzen Einblick in das Entscheidungsunterst{\"u}tzungssystem, welches im EU-Projekt CrossEnergy entwickelt wird. Detaillierter wird aber auf die Konzipierung und Umsetzung eines automatisierten Einsatzes der Blindleistungsregelung von dezentralen Erzeugungs­ analgen eingegangen, die als spannungshaltende Netzausbaumaßnahme zur Verf{\"u}gung stehen. Die vorgestellten Methoden und Algorithmen fokussieren sich auf die Q(U)- und coscp(P)-Regelungsarten.}, language = {de} } @inproceedings{BerlingHaslbeckBrueckl, author = {Berling, Andreas and Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Interpretation und Relevanz verschiedener Blindleistungsarten f{\"u}r die Modellierung von Niederspannungsnetzen in der Netzplanung}, series = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, booktitle = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, language = {de} } @inproceedings{RauchKlitsmanHaslbecketal.2019, author = {Rauch, Johannes and Klitsman, Maksym and Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Entwicklung von Methoden zur Prognose der Blindleistungsbilanz von Mittelspannungsnetzen zur Steuerungeines dezentralen Blindleistungsabrufs}, series = {Tagungsband der Fachtagung Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, Berlin}, booktitle = {Tagungsband der Fachtagung Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, Berlin}, pages = {524 -- 535}, year = {2019}, language = {de} } @inproceedings{BruecklWildfeuerSchaechinger, author = {Br{\"u}ckl, Oliver and Wildfeuer, M. and Sch{\"a}chinger, J.}, title = {Systemdienstleistungen durch Biogasanlagen}, series = {Biogas in der Landwirtschaft - Stand und Perspektiven: 7. FNR/KTBL-Onlinetagung 29.-30.09.2021, Darmstadt}, booktitle = {Biogas in der Landwirtschaft - Stand und Perspektiven: 7. FNR/KTBL-Onlinetagung 29.-30.09.2021, Darmstadt}, address = {Darmstadt}, isbn = {978-3-945088-83-8}, pages = {92 -- 101}, subject = {Biogasanlage}, language = {de} } @inproceedings{SippenauerBruecklHenneke, author = {Sippenauer, Thomas and Br{\"u}ckl, Oliver and Henneke, Markus}, title = {Verankerung von Flexibilit{\"a}t in der Netzplanung}, series = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze: 27.-28. Januar 2021, 03.-04. Februar 2021}, booktitle = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze: 27.-28. Januar 2021, 03.-04. Februar 2021}, publisher = {Conexio GmbH}, address = {Pforzheim}, isbn = {978-3-948176-12-9}, doi = {10.35096/othr/pub-5563}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-55632}, pages = {79 -- 92}, abstract = {Die Energiewende f{\"u}hrt zu einem steigenden Zubau erneuerbarer Energieerzeugungsanlagen im Verteilungsnetz. Ebenso ist mit einem verst{\"a}rkten Zuwachs der Elektromobilit{\"a}t zu rechnen, der zu einer weiteren Ausreizung der zul{\"a}ssigen Spannungsbereiche und Leitungsauslastungen beitragen kann. Um die Aufnahmef{\"a}higkeit des Verteilungsnetzes zu erh{\"o}hen, wurden in der Vergangenheit verschiedene L{\"o}sungen entwickelt und etabliert. Ein zus{\"a}tzlicher Baustein zur Behebung von Netzengp{\"a}ssen und Spannungsproblemen sind zeitliche Verlagerungen von Einspeisungen und Verbrauchslasten in der Mittelspannungsebene. Diese sogenannten Flexibilit{\"a}tsmaßnahmen sind derzeit noch nicht Stand der Technik. Um einen hohen Nutzen stiften zu k{\"o}nnen, indem sie zu einer effizienten Einsparung an Asset beitragen, m{\"u}ssen sie in der Netzplanung abbildbar gemacht werden. Dazu sind einerseits geeignete technische und zuverl{\"a}ssigkeitstheoretische Anforderungen an die Flexibilit{\"a}tsmaßnahmen herauszuarbeiten, um eine m{\"o}glichst hohe Gesamteffizienz bei Netz- und Anlagenbetreibern zu erzielen und andererseits ein Verfahren zu finden, mit dem Manipulationsm{\"o}glichkeiten (INC-DEC-Gaming) ausgeschlossen bzw. geringgehalten werden k{\"o}nnen.}, language = {de} } @inproceedings{SippenauerBrueckl, author = {Sippenauer, Thomas and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Verankerung von Flexibilit{\"a}t in der Netzplanung}, series = {ScienceLab (begleitender Workshop zur Konferenz Zuk{\"u}nftige Stromnetze: 29.-30. Januar 2020, Berlin)}, booktitle = {ScienceLab (begleitender Workshop zur Konferenz Zuk{\"u}nftige Stromnetze: 29.-30. Januar 2020, Berlin)}, publisher = {Conexio GmbH}, address = {Pforzheim}, isbn = {978-3-948176-07-5}, doi = {10.35096/othr/pub-5559}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-55592}, pages = {77 -- 81}, abstract = {Im Rahmen des Projektes C/sells wurden mehrere Mittelspannungsnetze modelliert, um die aktuellen Spannungsverh{\"a}ltnisse und Leitungsauslastungen nachbilden zu k{\"o}nnen. Zudem wurden, angelehnt an den Netzentwicklungsplan, Szenarien f{\"u}r den zuk{\"u}nftigen PV-Zubau und die potenzielle Entwicklung der Elektromobilit{\"a}t entworfen. Auf Basis der Ergebnisse l{\"a}sst sich eine Netzanalyse hinsichtlich Spannungs- und Stromgrenzwert{\"u}berschreitungen sowie zu deren potenziellen Auftrittszeitpunkten und Auftrittsdauern durchf{\"u}hren. Parallel wurde anhand von Sensitivit{\"a}tsanalysen untersucht, welche Wirksamkeit Flexibilit{\"a}tseins{\"a}tze an den verschiedenen Netzknoten auf den Engpass haben. Dadurch kann bestimmt werden, wie effektiv die verf{\"u}gbaren, in der Regel {\"o}rtlich gebundenen Flexibilit{\"a}tsanbieter eingesetzt werden k{\"o}nnen. Da die Sensitivit{\"a}ten arbeitspunktabh{\"a}ngig sind, wurden verschiedene Zeitpunkte im Jahresverlauf berechnet und die jeweilige {\"A}nderungen der Wirksamkeit ausgewertet. Neben der H{\"o}he der Leistungsabweichung wurde die Flexibilit{\"a}tsanforderung auch anhand der Einsatzzeitpunkte und Einsatzdauer sowie anhand der H{\"a}ufigkeit der n{\"o}tigen Flexibilit{\"a}tseins{\"a}tze charakterisiert. Aus den gewonnenen Erkenntnissen soll abgeleitet werden, inwiefern sich der flexible Einsatz der Verbrauchsanlagen in der Netzplanung verankern l{\"a}sst. Besonders relevant ist deshalb, mit welcher Verl{\"a}sslichkeit die Flexibilit{\"a}t abgerufen werden kann. Eine sehr hohe Verl{\"a}sslichkeit l{\"a}sst sich je nach Flexibilit{\"a}tsanbieter m{\"o}glicherweise nicht oder nur zu sehr hohen Preisen gew{\"a}hrleisten. Die Eignung der Flexibilit{\"a}tseins{\"a}tze wird somit sowohl aus technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht bewertet. Da eine vollst{\"a}ndige Verl{\"a}sslichkeit ohnehin nicht sichergestellt werden kann (technische St{\"o}rungen einer Anlage, Wettereinfl{\"u}sse, etc.), werden auch Fallback-Strategien, z. B. Einspeisespitzenkappung, in die Analyse einbezogen.}, language = {de} } @inproceedings{SippenauerBrueckl, author = {Sippenauer, Thomas and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Erschließung der Flexibilit{\"a}tspotenziale eines Trinkwasserversorgungssystems}, series = {ScienceLab (begleitender Workshop zur Konferenz „Zuk{\"u}nftige Stromnetze": 2020, Berlin)}, booktitle = {ScienceLab (begleitender Workshop zur Konferenz „Zuk{\"u}nftige Stromnetze": 2020, Berlin)}, publisher = {Conexio GmbH}, address = {Pforzheim}, isbn = {978-3-948176-07-5}, doi = {10.35096/othr/pub-5562}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-55629}, pages = {126 -- 130}, abstract = {In Zusammenarbeit mit den Kreiswerken Cham wurde an der OTH Regensburg das Trinkwasserversorgungsgebiet mit allen relevanten Pumpen und Hochbeh{\"a}ltern nachgebildet. Mithilfe des Modells kann die aktuelle, f{\"u}llstandgesteuerte Betriebsweise unter Einhaltung der Randbedingungen (Grenzwerte der Beh{\"a}lterf{\"u}llst{\"a}nde, elektrische Verschaltung der Pumpen) simuliert werden. Daraus l{\"a}sst sich auch das gesicherte, f{\"u}r die Netzplanung geeignete Flexibilit{\"a}tspotenzial anhand der Leistungsabweichung gegen{\"u}ber dem regul{\"a}ren Fahrplan, der Einsatzdauer, dem Einsatzzeitpunkt und der Pause zwischen den Flexibilit{\"a}tsabrufen charakterisieren. In einem Feldversuch wurde vordergr{\"u}ndig untersucht, inwiefern der Einsatz von Flexibilit{\"a}t in der Trinkwasserversorgung technisch umsetzbar ist.}, language = {de} } @incollection{StrohmayerBrueckl, author = {Strohmayer, Bernhard and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Systemvergleich von Netzausbauoptionen in Niederspannungsnetzen}, series = {3. OTTI-Konferenz : zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r Erneuerbare Energien, Berlin, 26./27. Januar 2016}, booktitle = {3. OTTI-Konferenz : zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r Erneuerbare Energien, Berlin, 26./27. Januar 2016}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut (OTTI)}, isbn = {978-3-943891-63-8}, pages = {256 -- 261}, abstract = {Die Einhaltung der Spannungsbandgrenzen im Niederspannungsnetz durch die dezentrale Emspeisung von Erzeugungsanlagen ist oft der Grund f{\"u}r Netzausbaumaßnahmen. Dem Netzbetreiber stehen mittlerweile viele Losungsmaßnahmen zur Behebung des Spannungsbandproblems zur Verf{\"u}gung Innovative Konzepte wie der regelbare Ortsnetztransformator (RONT) oder Blindleistungsregelung sind bereits serienreif und werden eingesetzt. Unklarheit herrscht oft noch dar{\"u}ber, welche Maßnahmen bzw Kombinationen langfristig wirtschaftlich g{\"u}nstig sind und sich hinsichtlich der Netzplanung als vorteilhaft erweisen. Ein Forschungsprojekt an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg untersucht verschiedene L{\"o}sungsmaßnahmen systematisch, um sie wirtschaftlich, technisch und energetisch bewerten zu k{\"o}nnen. In 20 Netzen wird in diskreten Schritten die Integration von Erzeugungskapazit{\"a}t am Beispiel der PV simuliert. Der Zubau umfasst den Bereich von 0-100\% des m{\"o}glichen Dachfl{\"a}chenpotenzials. Nach jedem Zubauschritt wird die maximale Spannungsanhebung berechnet. Bei {\"U}berschreiten einer Spannungsanhebung in H{\"o}he der in [VDE, FNN Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz, VDE-AR-N 4105:2011-08] verankerten drei Prozentpunkte, oder der Stromtragf{\"a}higkeitsgrenze eines Betriebsmittels erfolgt ein Netzausbau. Dabei werden die Optionen RONT, die Parallelverkabelung, drei Stufen des Einspeisemanagements (Spitzenkappung auf 85\%, 70\% und 55\%), die Blindleistungsregelung (cosφ(P)), der Zubau von zus{\"a}tzlichen Ortsnetzstationen und die Verwendung von Strangreglern untersucht. Je kleiner das Ortsnetz, desto st{\"a}rker bedingt sich die Kostenentwicklung durch die gew{\"a}hlte Prim{\"a}rmaßnahme. Klassischer Netzausbau ist in kleinen Netzen meist teurer als der Einsatz von RONT oder Strangreglern. In gr{\"o}ßeren Netzen k{\"o}nnen Parallelverkabelung oder zus{\"a}tzliche ONS zu g{\"u}nstigen Ausbaupfaden f{\"u}hren. Maßnahmen die anfangs nahezu keine Investition in Netzbetriebsmittel ben{\"o}tigen (Einspeisemanagement, Blindleistungsregelung) sind initial mit Abstand am g{\"u}nstigsten. Im Mittel g{\"u}nstiger als RONT sind anfangs auch Verkabelung und Strangregler, jedoch bei h{\"o}herer Ergebnisstreuung. Bereits nach f{\"u}nf Perioden liegen die mittleren Gegenwartswerte f{\"u}r starke Spitzenkappung, Blindleistungsregelung und zus{\"a}tzliche ONS h{\"a}ufig {\"u}ber der Maßnahme RONT. Die geringste Kostenstreuung tritt beim Einsatz von RONT auf. Mittel- und langfristig liegen die Mediane fast aller Prim{\"a}rmaßnahmen {\"u}ber den wahrscheinlich auftretenden Kosten f{\"u}r Strangregler und RONT. Bei Erschließung von zus{\"a}tzlichen 25\% des theoretisch maximalen Potenzials nach Erreichen der NAK betragen die Kosten bei RONT-Einsatz ca. 125/kWp. Parallelverkabelung verursacht rd. 45, Blindleistungsregelung rd. 55 €/kWp Mehrkosten. Bei 50\% des Ausbaupotenzials f{\"u}hren Parallelverkabelung und Blindleistungsregelung mit im Mittel 50 bzw. 75 €/kWp sogar zu noch h{\"o}heren Mehrkosten. F{\"u}r 20 GW PV-Leistung in der Niederspannung bedeutet dies {\"u}ber 1 Mrd. Zusatzkosten. RONT und Strangregler erweisen sich zudem kostenrobust gegen{\"u}ber unerwartet ausbleibendem Kapazit{\"a}tszubau. Analysen dazu und Ergebnisse f{\"u}r andere Zinss{\"a}tze und Zeitskalen befinden sich in [INA, Informationsportal: Regelbare Ortsnetztransformatoren, 2015. http://ront.info].}, language = {de} } @article{BruecklHaslbeckPortneretal., author = {Br{\"u}ckl, Oliver and Haslbeck, Matthias and Portner, Olaf and Hinz, Gerhard}, title = {Kostenminimaler Netzanschluss einer 8-MW-PV-Anlage mithilfe regelbarer Ortsnetztransformatoren}, series = {Energiewirtschaftliche Tagesfragen}, volume = {64}, journal = {Energiewirtschaftliche Tagesfragen}, number = {6}, publisher = {Energiewirtschaft und Technik, Verl.-Ges.}, address = {Gr{\"a}felfing}, pages = {63 -- 65}, abstract = {Die steigende Anzahl der Erzeugungsanlagen (EZA) in den Verteilnetzen zwingt viele Verteilnetzbetreiber zum kostenintensiven Netzausbau. Dabei sind die EZA gem{\"a}ß EEG am technisch und wirtschaftlich g{\"u}nstigsten Verkn{\"u}pfungspunkt anzuschließen. Zur Bestimmung dieses Punktes ist ein Vergleich sinnvoller Netzanschlussvarianten durchzuf{\"u}hren. Regelbare Ortsnetztransformatoren (RONT) erweitern seit Kurzem die Netzanschlussm{\"o}glichkeiten, auch auf Mittelspannungsebene. Das Beispiel eines Anschlusses f{\"u}r eine 8-MW-PV-Anlage zeigt, dass der optimale Netzanschluss eine Kombination zwischen RONT, Spannungsblindleistungsregelung, Trennstellenverlagerung und Leitungsverst{\"a}rkung sein kann. In diesem Fall bemerkenswert ist, dass der RONT-Einsatz die Netzanschlusskosten um rd. 60 \% gegen{\"u}ber einer separaten Anbindung am Umspannwerk reduziert. Die Autoren beschreiben eingangs die Problematik hoher Netzausbaukosten beim Anschluss von Photovoltaik-Fl{\"a}chenanlagen. Das Vorgehen der durchgef{\"u}hrten Netzanalyse im konkreten Fall (Abb.: Grafische Darstellung des s{\"u}dlichen MS-Netzes der Stadtwerke Kehlheim mit angedeuteter Einspeiseleistung) und die 6 analysierten Netzanschlussvarianten werden beschrieben und diskutiert (Abb.: Gegen{\"u}berstellung der Investitionen der verschiedenen Netzausbauszenarien). Die oben genannte g{\"u}nstigste Anschlussvariante besteht aus folgender Kombination: Verlegung der vorhandenen Netztrennstelle zwischen zwei 20-kV-Str{\"a}nge; Verst{\"a}rkung einer bestehenden Freileitungsstrecke {\"u}ber 1 km; Einsatz von maximal 15RONT sowie Spannungsblindleistungsregelung durch die PV-Fl{\"a}chenanlage.}, language = {de} } @article{BruecklDalissonStrohmayeretal., author = {Br{\"u}ckl, Oliver and Dalisson, Nils and Strohmayer, Bernhard and Haslbeck, Matthias}, title = {Spannungshaltungsmaßnahmen im Verteilungsnetz : Systemvergleich}, series = {EW : Magazin f{\"u}r die Energie-Wirtschaft}, volume = {113}, journal = {EW : Magazin f{\"u}r die Energie-Wirtschaft}, number = {6}, publisher = {VWEW-Energieverl.}, address = {Frankfurt am Main}, issn = {1619-5795}, pages = {66 -- 69}, abstract = {Verteilungsnetzbetreibern stehen mittlerweile viele Maßnahmen zur Behebung des Spannungsbandproblems zur Verf{\"u}gung. Innovative Konzepte wie der regelbare Ortsnetztransformator werden in vielen Pilotprojekten erprobt. Unklar ist jedoch noch, welche Maßnahmen beziehungsweise Kombinationen langfristig wirtschaftlich am g{\"u}nstigsten sind. Die Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg untersucht daher in einem Forschungsprojekt verschiedene Maßnahmen, um sie unter wirtschaftlichen, technischen und energetischen Gesichtspunkten bewerten zu k{\"o}nnen. Der Beitrag untersucht am Beispiel des Netzmodells eines Dorfnetzes mit zahlreichen Photovoltaikanlagen unterschiedliche Szenarien f{\"u}r die Spannungshaltung, wobei u. a. Maßnahmen wie die Parallelverkabelung, das Einspeisemanagement durch Spitzenlastkappung, die Spannungs-Blindleistungsregelung durch die Erzeugungsanlagen sowie ein RONT (regelbarer Ortsnetztransformator) betrachtet werden. Dabei zeigt sich, dass es keine Maßnahme gibt, die in allen Belangen die g{\"u}nstigste L{\"o}sung ist. Es zeichnet sich jedoch ab, dass der RONT in vielen F{\"a}llen (abh{\"a}ngig vom Durchdringungsgrad) die g{\"u}nstigste oder zumeist eine g{\"u}nstige L{\"o}sung zur Erh{\"o}hung der Netzanschlusskapazit{\"a}t darstellt.}, language = {de} } @inproceedings{KrausBrueckl, author = {Kraus, Hermann and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Concept for the Use of an Automated Network-Planning in the Distribution Grid Level with Coordination of Various Grid Expansion Measures}, series = {NEIS 2019 : Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems, Hamburg 19.09.2019 - 20.09.2019}, booktitle = {NEIS 2019 : Conference on Sustainable Energy Supply and Energy Storage Systems, Hamburg 19.09.2019 - 20.09.2019}, editor = {Schulz, Detlef}, isbn = {978-3-8007-5152-5}, pages = {161 -- 165}, abstract = {In this thesis, a concept for the automated use of network planning processes, which is part of the decision support system developed in the framework of the EU project CrossEnergy, is presented. This publication focuses on the automatic processing of input data and subsequent network modeling as well as the coordination of network extension measures for the systematic solution of static voltage and current problems. Different variants are calculated in order to be able to compare the design technologies.}, language = {en} } @misc{HaslbeckBrueckl, author = {Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Liberalisierung von Systemdienstleistungen}, series = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien}, journal = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien}, publisher = {Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut (OTTI)}, address = {Regensburg}, isbn = {978-3-943891-34-8}, pages = {170 -- 175}, abstract = {Die Liberalisierung der Blindleistung und Schaffung von regionalen nicht ausschreibungspflichtigen Q-Beschaffungsprozessen erm{\"o}glicht vor allem k{\"u}nftig erhebliche Kostenreduktionspotenziale. Allerdings ist die Etablierung mit umfangreichen Eingriffen in den heutigen Normen- und Gesetzesrahmen verbunden. Damit diese Potenziale gehoben werden k{\"o}nnen, bedarf es einerseits der M{\"o}glichkeit der Kostenanrechnung im Rahmen der Netznutzungsentgelte, andererseits eines Anreizsystems, sinnvoll und sorgsam mit Q umzugehen. Grunds{\"a}tzlich ist vorher gr{\"u}ndlich zu untersuchen, ob und ab welchem Zeitpunkt die Liberalisierung der Blindleistung zielf{\"u}hrend ist und wie im Detail die Liberalisierung der Blindleistung auszugestalten w{\"a}re.}, language = {de} } @techreport{Brueckl, author = {Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Hemmnisse im Verteilnetzausbau und deren {\"U}berwindung}, publisher = {INA - Institut f{\"u}r Netz- und Anwendungstechnik GmbH}, address = {Waldm{\"u}nchen}, doi = {10.35096/othr/pub-6043}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-60438}, pages = {84}, abstract = {Die Bundesregierung hat ambitionierte Ausbaupfade f{\"u}r die Windenergie und Photovoltaik festgelegt. Allerdings gef{\"a}hrdet vor allem der Verteilnetzausbau und der Netzanschluss der Erneuerbare-Energien-Anlagen (EE-Anlagen) die Erreichung dieser hochgesteckten Ziele. In einem Gutachten im Auftrag der Fraktion von B{\"u}ndnis 90/DIE GR{\"U}NEN im Bayerischen Landtag identifiziert Prof. Dr.-Ing. Oliver Br{\"u}ckl die wesentlichen Hemmnisse f{\"u}r den beschleunigten Verteilnetzausbau und den Netzanschluss f{\"u}r EE-Anlagen und diskutiert L{\"o}sungsans{\"a}tze in folgenden Bereichen: Regulierungsrahmen f{\"u}r die Verteilnetzbetreiber, Genehmigungsverfahren von Netzausbauprojekten, Praxis der Netzintegration von EE-An lagen, Personalkapazit{\"a}ten, Beschaffung von Betriebsmitteln und Bau von Anlagen, Zertifizierungsprozess f{\"u}r den Netzanschluss von EE-Anlagen. Im Rahmen des Gutachtens wurden ca. 35 Interviews mit verschiedenen Stakeholdern gef{\"u}hrt: Netzbetreiber und Stadtwerke, Projektierer*innen, Herstellerindustrie, Verb{\"a}nde und Beh{\"o}rden.}, language = {de} } @inproceedings{BruecklKrpalRiepl, author = {Br{\"u}ckl, Oliver and Krpal, Ondrej and Riepl, Markus}, title = {Influence of wind and solar energy on the frequency of switching operations of On-Load Tap-Changers (OLTC)}, series = {Proceedings of the 13th International Scientific Conference Electric Power Engineering 2012, EPE 2012; Vol. 2}, booktitle = {Proceedings of the 13th International Scientific Conference Electric Power Engineering 2012, EPE 2012; Vol. 2}, publisher = {EPE}, address = {Brno, Czech Republic}, organization = {Brno University of Technology / Faculty of Electrical Engineering and Communication Department of Electrical Power Engineering and Centre for Research and Utilization of Renewable Energy}, pages = {719 -- 722}, language = {en} } @article{SchaechingerBruecklBeckeretal., author = {Sch{\"a}chinger, J. and Br{\"u}ckl, Oliver and Becker, Mark and Lechner, Raphael}, title = {Results of the Research Project Optibiosy: Biogas plants as stabilizers of the power system?}, series = {BWK ENERGIE}, volume = {74}, journal = {BWK ENERGIE}, number = {11-12}, publisher = {VDI-Verlag}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-4883}, pages = {34 -- 39}, language = {en} } @misc{Rauch, type = {Master Thesis}, author = {Rauch, Johannes}, title = {Entwicklung eines Regelverfahrens f{\"u}r einen optimierten und zentralen Blindleistungsabruf zur Beeinflussung des Blindleistungshaushalts von Mittelspannungsnetzen unter Einhaltung von Netzrestriktionen}, doi = {10.35096/othr/pub-659}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-6595}, school = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, pages = {115}, abstract = {Die Energiewende f{\"u}hrt zu neuen Herausforderungen f{\"u}r Verteilungsnetzbetreiber hinsichtlich der Er-bringung von Systemdienstleistungen, der Integration weiterer Erzeugungsanlagen und Lasten sowie der Gew{\"a}hrleistung einer hohen Versorgungssicherheit und normgerechten Spannungsqualit{\"a}t. Die De-ckung der auftretenden Blindleistungsbedarfe seitens der Netzbetriebsmittel, Verbraucher und Erzeu-gungsanlagen gewinnt durch den Wegfall der Großkraftwerke f{\"u}r Netzbetreiber zunehmend an Bedeu-tung. Das Projekt SyNErgie besch{\"a}ftigt sich diesbez{\"u}glich mit der Entwicklung neuartiger Blindleis-tungsmanagementsysteme f{\"u}r Mittelspannungsnetze. Ziel ist es, das bisher ungenutzte, freie Blindleis-tungspotential betrieblicher Kompensationsanlagen und dezentraler Erzeugungsanlagen (allgemein: Blindleistungsquellen) zu nutzen, um die Blindleistungs{\"a}nderungsf{\"a}higkeit eines Verteilungsnetzes zu erh{\"o}hen. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Entwicklung eines zentralen Blindleistungsregelsystems, bei dem Blindleistungsquellen auf Basis von „Optimal Power Flow"-Berechnungen {\"u}ber eine zentrale Recheninstanz angesteuert werden. Zum Einsatz kommt dabei ein Optimierungsalgorithmus, der auf Basis des aktuellen Netzzustandes (Spannungs- und Auslastungsreserven) und des aktuellen Blindleis-tungspotentials der Blindleistungsquellen einen bedarfsoptimalen Abruf koordiniert. Das zentrale Re-gelverfahren wird in Netzmodellen verschiedenartiger Mittelspannungsnetzgruppen und unterschiedli-cher Art und Anzahl von Blindleistungsquellen angewendet sowie im Hinblick auf variierende Zielvor-gaben und Randbedingungen evaluiert und diskutiert.}, language = {de} } @inproceedings{KrausBrueckl, author = {Kraus, Hermann and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Use and Programmatic Extension of PowerFactory for the Implementation of Automated Network Planning at the Distribution Grid Level}, series = {2020 10th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT): 16-18 Sept. 2020}, booktitle = {2020 10th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT): 16-18 Sept. 2020}, publisher = {IEEE}, doi = {10.1109/ACIT49673.2020.9208900}, pages = {731 -- 736}, abstract = {In this paper it is presented how the network calculation program PowerFactory is used to implement automated network planning algorithms. PowerFactory's internal functions and data sets are discussed and it is shown how the functions and data sets have been extended by specially developed scripts to enable the automation of network planning steps. Finally, the methodology applied to calculate grid use cases is briefly discussed.}, language = {en} } @article{HaslbeckBrueckl, author = {Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Netzplanung Mittelspannungsnetze: Abbildung eines innovativen Blindleistungsmanagements, Teil 1 und 2}, series = {ew - Magazin f{\"u}r die Energiewirtschaft}, journal = {ew - Magazin f{\"u}r die Energiewirtschaft}, number = {7-8 und 9}, pages = {36 -- 39}, language = {de} } @article{KoderSchwanzerZacherletal., author = {Koder, Alexander and Schwanzer, Peter and Zacherl, Florian and Rabl, Hans-Peter and Mayer, Wolfgang and Gruber, Georg and Dotzer, Thomas}, title = {Combustion and emission characteristics of a 2.2L common-rail diesel engine fueled with jatropha oil, soybean oil, and diesel fuel at various EGR-rates}, series = {Fuel}, volume = {228}, journal = {Fuel}, number = {September}, publisher = {Elsevier}, doi = {10.1016/j.fuel.2018.04.147}, pages = {23 -- 29}, abstract = {To investigate the combustion and emission behavior of straight vegetable oils (SVO), jatropha oil, soybean oil, and diesel fuel were tested. For this research, a 2.2L common-rail engine with a two-stage turbocharging concept was equipped with a cylinder pressure indication system, an exhaust-gas analyzer, an AVL Micro Soot sensor and a Scanning Mobility Particle Sizer 3936 (SMPS) device to detect the particle-size-distribution (PSD). At a low and mid-load engine-operating point (EOP), the thermodynamic and emissions were investigated under various exhaust gas recirculation (EGR) rates with respect to the PSD. Moreover, the injection behavior of the three test fuels was analyzed separately using an injection rate analyzer. This procedure facilitates the thermodynamic investigations of the engine process and allows the calculation of the hydraulic delay (HD) as well as the ignition delay (ID). The ID of the SVO fuels compared to diesel fuel was found to be lower at all engine-operating modes, while jatropha oil always showed the shortest ID. In the particulate-nitrogen oxide (NOX) trade-off, the SVO fuels showed higher particulate matter (PM) emissions at the low-load EOP, whereas the PM emissions of diesel fuel overtop the SVO fuels at a higher engine load. With increased EGR-rates, a rise in the particle size was observed for all fuels. At the low-load EOP, the SVO fuels showed larger particles for high EGR-rates. This effect also changed by increasing the engine-load to the mid-load EOP, wherein the particle size of the diesel fuel emissions is higher by applying elevated EGR-rates.}, language = {en} } @inproceedings{KoderZacherlRabletal., author = {Koder, Alexander and Zacherl, Florian and Rabl, Hans-Peter and Mayer, Wolfgang and Gruber, Georg and Dotzer, Thomas}, title = {Jatropha Oil as an Alternative Fuel for Modern Diesel Engines - Injection Characteristics and EGR-Compatibility}, series = {WCX 17: SAE World Congress 2017}, booktitle = {WCX 17: SAE World Congress 2017}, publisher = {SAE International}, doi = {10.4271/2017-01-5000}, abstract = {An effective way to reduce greenhouse gas emissions (GHGs) is to use rurally produced straight jatropha oil as a substitute for diesel fuel. However, the different physical and chemical properties of straight vegetable oils (SVOs) require a customized setup of the combustion engine, particularly of the injection timing and quantity. Therefore, this study demonstrates the differences in the injection and combustion processes of jatropha oil compared to diesel fuel, particularly in terms of its compatibility with exhaust gas recirculation (EGR). A 2.2 l common-rail diesel engine with a two-stage turbocharging concept was used for testing. To examine the differences in injection rate shaping of diesel fuel and jatropha oil, the injector was tested with an injection rate analyzer using both the fuels. To investigate the combustion process, the engine was mounted at an engine test bench and equipped with a cylinder pressure indication system. All limited emissions, as well as fuel consumption, were measured. Various injection strategies, boost and rail pressure levels were tested at different EGR rates in terms of their impact on the combustion process. EGR in particular offers a great potential in the case of jatropha oil combustion due to its oxygen content. In addition, the investigation of injection rate shaping in combination with cylinder pressure analysis allowed a detailed thermodynamic evaluation of the combustion process. Ignition delay (ID) was also analyzed using a new method to calculate the start of combustion (SOC)}, language = {en} } @article{WalterSchwanzerSteineretal., author = {Walter, Stefanie and Schwanzer, Peter and Steiner, Carsten and Hagen, Gunter and Rabl, Hans-Peter and Dietrich, Markus and Moos, Ralf}, title = {Mixing Rules for an Exact Determination of the Dielectric Properties of Engine Soot Using the Microwave Cavity Perturbation Method and Its Application in Gasoline Particulate Filters}, series = {Sensors}, volume = {22}, journal = {Sensors}, number = {9}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, doi = {10.3390/s22093311}, pages = {1 -- 17}, abstract = {In recent years, particulate filters have become mandatory in almost all gasoline-powered vehicles to comply with emission standards regarding particulate number. In contrast to diesel applications, monitoring gasoline particulate filters (GPFs) by differential pressure sensors is challenging due to lower soot masses to be deposited in the GPFs. A different approach to determine the soot loading of GPFs is a radio frequency-based sensor (RF sensor). To facilitate sensor development, in previous work, a simulation model was created to determine the RF signal at arbitrary engine operating points. To ensure accuracy, the exact dielectric properties of the soot need to be known. This work has shown how small samples of soot-loaded filter are sufficient to determine the dielectric properties of soot itself using the microwave cavity perturbation method. For this purpose, mixing rules were determined through simulation and measurement, allowing the air and substrate fraction of the sample to be considered. Due to the different geometry of filter substrates compared to crushed soot samples, a different mixing rule had to be derived to calculate the effective filter properties required for the simulation model. The accuracy of the determined mixing rules and the underlying simulation model could be verified by comparative measurements on an engine test bench.}, language = {en} } @incollection{SternerEckertHenningetal., author = {Sterner, Michael and Eckert, Fabian and Henning, Hans-Martin and Trost, Tobias}, title = {Storage Demand in the Transport and Chemical Sector}, series = {Handbook of Energy Storage}, booktitle = {Handbook of Energy Storage}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-55503-3}, doi = {10.1007/978-3-662-55504-0_5}, pages = {165 -- 188}, abstract = {In the transport sector, energy transition is still in its beginnings: shares of renewable fuels are at 5\% and are, with the exception of a small percentage in electrical rail transport, almost entirely restricted to biofuel. The transport sector, i.e., road, air, shipping, and rail traffic, consumes around 30\% of all final energy in Germany and its dependency of over 90\% on petroleum is still very high. As a result, its shares in greenhouse gas emissions are at 20\%. The necessary structural change in mobility, based on energy transition, is closely linked to the question of operating energy and of energy storage also. Aside from vehicles directly powered by wind or solar energy, mobility without storage is not possible: fuel tanks in cars, gas stations, and airplanes are omnipresent. The focus of the considerations on storage demand in the transport sector is on the question of how these storages can be used with renewable energies via bio and synthetic fuels, and on the question of how much storage is necessary for these new drive technologies, such as e-mobility. Before this, mobility needs today and in future need to be examined. In the chemical sector, the situation is very much alike: there is a great dependency on fossil resources, and decarbonization is inevitable to achieve ambitious climate goals. The structural change to convert and store renewable electricity as primary energy via power-to-X (PtX) represents a storage demand. First estimates will conclude this chapter.}, language = {en} } @incollection{SternerBreuerDreesetal., author = {Sterner, Michael and Breuer, Christopher and Drees, Tim and Eckert, Fabian and Maaz, Andreas and Pape, Carsten and Rotering, Niklas and Thema, Martin}, title = {Storage Demand in Power Supply}, series = {Handbook of Energy Storage}, booktitle = {Handbook of Energy Storage}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-55503-3}, doi = {10.1007/978-3-662-55504-0_3}, pages = {51 -- 136}, abstract = {Energy storage systems (in the past as well as today) are one significant part in the energy supply. The following three chapters describe how storage demand will develop in the future for the electricity, heat, and traffic sectors, as well as for non-energetic consumption of fossil resources (the chemical industry). Chapter 3, the core of this section on storage demand, makes clear how and why the electricity sector is the nucleus of the energy supply of all sectors and why it creates essential bridges between electricity, heat, and transport sectors, as well as with the chemical industry. If planned electricity network expansion takes place and flexibilities in generation and consumption are fully exploited, the demand for electricity storage, according to present estimates, will only reach a significant scale at 60-80\% shares of renewable energy in the power supply. Network expansion has a great impact on the storage demand, as well as flexible power generation in power plants, combined heat and power (CHP), and flexible consumption via demand-side management (DSM). Four studies in the context of storage demand and the role of energy storage systems for flexibility are comprehensively addressed. The authors and the co-authors were themselves participants in these studies, which will be complemented by ongoing research. A meta-study summary of the main results is shown in Abschn. 3.7, and these results are compared with seven further studies.}, language = {en} } @incollection{SternerEckertGerhardtetal., author = {Sterner, Michael and Eckert, Fabian and Gerhardt, Norman and Henning, Hans-Martin and Palzer, Andreas}, title = {Heating Supply Storage Requirements}, series = {Handbook of Energy Storage}, booktitle = {Handbook of Energy Storage}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-55503-3}, doi = {10.1007/978-3-662-55504-0_4}, pages = {137 -- 163}, abstract = {Unlike the electricity sector, heating and cooling storage requirements have attracted little public attention. This is because these storage requirements have generally already been met, and will not change significantly in the future. In the electricity sector by contrast, there will be a significant shift from primary energy storage to electricity and final energy storage. Both sectors have remarkably high storage requirements. Almost all households have thermal buffers. The same is true of renewable energy heating systems such as pellet heating, geothermal, or solar-thermal systems. Some households with liquid gas or oil heating even have two storage units: a fuel tank and a thermal buffer. Exceptions include heating systems with upstream storage such as district heating or gas storage. In the future, integration of the electricity and heating sectors by combined heat and power (CHP) generation, heat pumps, power-to-heat (PtH), and power-to-gas (PtG) will facilitate the use of renewable energy, and lead to a paradigm shift. Relying on results from various studies, this chapter examines the development of heating supply in Germany and the resulting thermal storage requirements. The chapter's later sections provide surplus and storage potential estimates. Cooling requirements are included as 'process cooling' under 'process heat', and as 'air-conditioning' over 'room heating'. It is primarily integrated into electricity demand.}, language = {en} } @incollection{SternerStadlerEckertetal., author = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo and Eckert, Fabian and Gerhardt, Norman and von Olshausen, Christian and Thema, Martin and Trost, Tobias}, title = {Storage Integration for Coupling Different Energy Sectors}, series = {Handbook of Energy Storage}, booktitle = {Handbook of Energy Storage}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-55503-3}, doi = {10.1007/978-3-662-55504-0_14}, pages = {757 -- 803}, abstract = {Electricity is becoming the primary source of energy, a trend that is particularly apparent through the coupling of the electricity sector with other energy sectors. In addition to the established links between the electricity and heating sectors using combined heat and power (CHP), which is supplemented by electric heat-pumps and power-to-heat (PtH), other new links are also emerging. These links are manifesting in the form of electro-mobility and electric fuels in the electricity and transport sectors; and in the electricity and gas sector they are appearing in the form of power-to-gas (PtG). The production of basic chemical materials such as methanol or polymers using electrical energy, water, and CO2 will also play a role in the future. However, the latter will not be dealt with explicitly here. Instead we will consider in detail other aspects of electricity as a primary energy source and its integration and application for energy storage.}, language = {en} } @incollection{SternerStadlerEckertetal., author = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo and Eckert, Fabian and Thema, Martin}, title = {Storage Integration in Individual Energy Sectors}, series = {Handbook of Energy Storage}, booktitle = {Handbook of Energy Storage}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-55503-3}, doi = {10.1007/978-3-662-55504-0_13}, pages = {675 -- 755}, abstract = {How is energy storage integrated and currently implemented in the electricity supply, heating supply, and mobility sectors? This chapter provides both theoretical and practical answers to that question. The chapter focuses on the integration of renewable energy. Cross-sectoral energy storage systems that link the electricity, heating, and mobility sectors are discussed in Kap. 14. This chapter focuses on storage integration in the electricity sector. After considering stand-alone networks, the chapter uses practical examples to analyze the various storage applications in the European network. The chapter concludes with a discussion of storage integration in the heating and transportation sectors.}, language = {en} } @article{ThemaSternerLencketal., author = {Thema, Martin and Sterner, Michael and Lenck, Thorsten and G{\"o}tz, Philipp}, title = {Necessity and Impact of Power-to-gas on Energy Transition in Germany}, series = {Energy Procedia}, volume = {99}, journal = {Energy Procedia}, publisher = {Elsevier}, doi = {10.1016/j.egypro.2016.10.129}, pages = {392 -- 400}, abstract = {The present paper gives an outlook on a bandwidth of required installed power-to-gas capacity in the German power sector fed by 100\% renewable generation until 2050. Two scenarios were simulated to quantify cost effects of power-to-gas on the electricity system: once with, once without additional short-term flexibility options to a system using fossil natural gas as sole flexibility option instead. As a result, at latest in 2035, power-to-gas capacity expansion has to take place to reach required installed capacities of up to 89-134 GW in 2050. Application of power-to-gas as long-term flexibility leads to cost savings of up to 11,7-19 bn Euro enabling a fully renewable system in 2050.}, language = {en} } @incollection{SternerThema, author = {Sterner, Michael and Thema, Martin}, title = {Comparison of Storage Systems}, series = {Handbook of Energy Storage}, volume = {6}, booktitle = {Handbook of Energy Storage}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-55503-3}, doi = {10.1007/978-3-662-55504-0_12}, pages = {637 -- 672}, abstract = {There are several approaches to classifying energy storage systems (see Chaps. 1 and 2). Storage systems are used in a large number of different technologies at various stages of development, and in a wide range of application areas (see Chaps. 3 to 5). This chapter compares the capabilities of the different storage systems using the following criteria:This comparison of storage systems also provides a convenient overview of the various storage systems and their capabilities.}, language = {en} } @misc{SternerHeberl, author = {Sterner, Michael and Heberl, Michael}, title = {The ORBIT-Project: Biological methanation in a trickle-bed reactor - key results and next steps}, series = {5th Nuremberg Workshop on Methanation and 2nd Generation, N{\"u}rnberg Friedrich-Alexander-Universit{\"a}t, 28.05.2021}, journal = {5th Nuremberg Workshop on Methanation and 2nd Generation, N{\"u}rnberg Friedrich-Alexander-Universit{\"a}t, 28.05.2021}, organization = {Friedrich-Alexander-Universit{\"a}t Erlangen-N{\"u}rnberg / Lehrstuhl f{\"u}r Energieverfahrenstechnik}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Wie wird Deutschland klimaneutral? Neue L{\"o}sungen f{\"u}r erneuerbare Energieerzeugung}, series = {Jahreskonferenz der Stiftung Nagelschneider zur Erforschung, M{\"u}nchen, 19.11.2021}, journal = {Jahreskonferenz der Stiftung Nagelschneider zur Erforschung, M{\"u}nchen, 19.11.2021}, address = {M{\"u}nchen}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Strom - W{\"a}rme - Verkehr - Industrie: das Zusammenspiel der Sektoren {\"u}ber Power-to-X}, series = {Deutscher Ingenieurtag 2021, D{\"u}sseldorf 20. Mai 2021}, journal = {Deutscher Ingenieurtag 2021, D{\"u}sseldorf 20. Mai 2021}, publisher = {VDI-Verlag}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Power-to-X for Europes Energy Transformation - Booster H2Global}, series = {Hydrogen Online Workshop Conference (Mission Hydrogen), 25.03.2021}, journal = {Hydrogen Online Workshop Conference (Mission Hydrogen), 25.03.2021}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Sektorenkopplung mit Solarstrom: Theorie und Praxis}, series = {17. Nationale Photovoltaik-Tagung, Kursaal Bern, Schweiz 26.03.2019}, journal = {17. Nationale Photovoltaik-Tagung, Kursaal Bern, Schweiz 26.03.2019}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Technologieausblick Solarstromspeicher}, series = {Innovationsforum Photovoltaik, 18. Oktober 2021, Linz}, journal = {Innovationsforum Photovoltaik, 18. Oktober 2021, Linz}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Ohne Speicher, Wasserstoff und Power-to-X keine Dekarbonisierung von Verkehr und Industrie - M{\"o}glichkeiten und Notwendigkeit der integrierten Sektorenkopplung}, series = {CIGRE/CIRED Informationsveranstaltung 2020, Leipzig, 13.10.2020}, journal = {CIGRE/CIRED Informationsveranstaltung 2020, Leipzig, 13.10.2020}, language = {de} } @misc{SternerThema, author = {Sterner, Michael and Thema, Martin}, title = {Technologies status and perspectives of Power-to-Gas in connection with seasonal underground storage}, series = {European Workshop on Underground Energy Storage, Paris 07.11.2019}, journal = {European Workshop on Underground Energy Storage, Paris 07.11.2019}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Power-to-Gas technologies in the energy sector and their role in the fight against climate change}, series = {Hungarian Power-to-Gas REKK Forum, Budapest Corvinus University, 12.02.2020}, journal = {Hungarian Power-to-Gas REKK Forum, Budapest Corvinus University, 12.02.2020}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Megathema Wasserstoff: Power-to-X im Kontext der Energiewende und des Klimaschutzes in Deutschland}, series = {IRES Symposium, Berlin 18.11.2020}, journal = {IRES Symposium, Berlin 18.11.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Die Rolle von Wasserstoff in allen Sektoren}, series = {Sektoren{\"u}bergreifende Erkenntnisse zu PtX Fachforum "Wasserstoff Technologie, Prozesssicherheit und Regionalentwicklung", Kurt-Schwabe-Institut f{\"u}r Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V.) Meinsberg, 23.9.2020}, journal = {Sektoren{\"u}bergreifende Erkenntnisse zu PtX Fachforum "Wasserstoff Technologie, Prozesssicherheit und Regionalentwicklung", Kurt-Schwabe-Institut f{\"u}r Mess- und Sensortechnik Meinsberg e.V.) Meinsberg, 23.9.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Power-to-X im Kontext der Energiewende und des Klimaschutzes in Deutschland}, series = {Hydrogen Dialogue H2.Bayern, 18.11.2020, N{\"u}rnberg Friedrich-Alexander-Universit{\"a}t}, journal = {Hydrogen Dialogue H2.Bayern, 18.11.2020, N{\"u}rnberg Friedrich-Alexander-Universit{\"a}t}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {The role of green H 2 + Power-to-X in the German Energy Transition}, series = {First Brazilian-German Green Hydrogen Congress, Brasilia 06.10.2020}, journal = {First Brazilian-German Green Hydrogen Congress, Brasilia 06.10.2020}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Bedeutung des Klimaschutzes f{\"u}r die Wirtschaft in Ostbayern}, series = {Veranstaltungsreihe der Freunde der OTH Regensburg e. V., Regensburg, Regensburg 25.11.2020}, journal = {Veranstaltungsreihe der Freunde der OTH Regensburg e. V., Regensburg, Regensburg 25.11.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Gas aus einer Gesamtenergieversorgungsperspektive - Warum wir Power-to-X f{\"u}r die Klimaneutralit{\"a}t brauchen}, series = {Kopernikus-Konferenz Projekt "Ensure" (Deutsche Umwelthilfe), 15. April 2021}, journal = {Kopernikus-Konferenz Projekt "Ensure" (Deutsche Umwelthilfe), 15. April 2021}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Vom Klimaschutz zum Wasserstoff in Verkehr und Industrie - jetzt regional handeln}, series = {Kick-Off Workshop: HyExpert Wasserstoffmodellregion Fichtelgebirge, Wunsiedel, 22.09.2020}, journal = {Kick-Off Workshop: HyExpert Wasserstoffmodellregion Fichtelgebirge, Wunsiedel, 22.09.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Wasserstoff als zentraler Baustein der Energiewende in S{\"u}ddeutschland: Powerto- Gas und der rechtliche Rahmen}, series = {1. Wasserstofftag S{\"u}ddeutschland, Um 29.10.2020}, journal = {1. Wasserstofftag S{\"u}ddeutschland, Um 29.10.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Warum wir Power-to-X f{\"u}r die Klimaneutralit{\"a}t und Mobilit{\"a}tswende brauchen}, series = {DECHEMA Fachforum Diesel: Mobilit{\"a}tswende durch alternative Antriebe und Kraftstoffe:, Frankfurt 02.12.2020}, journal = {DECHEMA Fachforum Diesel: Mobilit{\"a}tswende durch alternative Antriebe und Kraftstoffe:, Frankfurt 02.12.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Gr{\"u}ner Wasserstoff - wo wir ihn brauchen f{\"u}r die Klimaneutralit{\"a}t}, series = {Energiewendeforum Wasserstoff (Gr{\"u}ner Strom Label e. V.), Bonn, 21. September 2021}, journal = {Energiewendeforum Wasserstoff (Gr{\"u}ner Strom Label e. V.), Bonn, 21. September 2021}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Die Grenzen des Wasserstoff-Hypes}, series = {1. Mitteldeutscher Wasserstoffkongress, 2. November 2021, Leuna CCE Kulturhaus}, journal = {1. Mitteldeutscher Wasserstoffkongress, 2. November 2021, Leuna CCE Kulturhaus}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Wasserstoff - Energietr{\"a}ger der Zukunft}, series = {BBA Forum, Passau 24.11.2020}, journal = {BBA Forum, Passau 24.11.2020}, language = {de} } @incollection{StadlerSterner, author = {Stadler, Ingo and Sterner, Michael}, title = {Urban Energy Storage and Sector Coupling}, series = {Urban Energy Transition}, booktitle = {Urban Energy Transition}, editor = {Droege, Peter}, edition = {2. ed.}, publisher = {Elsevier}, isbn = {978-0-08-102074-6}, doi = {10.1016/B978-0-08-102074-6.00026-7}, pages = {225 -- 244}, abstract = {Global warming, greenhouse gas emissions, and the general transition toward renewable energy resources are mentioned many times within this book, and will not be repeated again here. Countries that are transitioning to use of more renewable energy sources are mainly using wind and solar power—except for a few countries that, due to their prerequisites, will mainly use hydro power and/or bioenergy. The transmission process in terms of energy generation so far is mainly happening in rural areas—not in urban centers. Most technologies do not really play an important role in urban areas, and are mainly focused on the application of solar energy. Solar energy is widely applied more in rural areas, although investigations show that its application in urban areas already fits well into the existing grid infrastructure. Whereas rural areas are more prone to grid integration problems, the energy infrastructure in urban centers is already well prepared for renewables integration. In fostering tight bundles of potentially linked energy generation, distribution, networking, and use across power and thermal systems in stationary and mobile modes, urban centers become particularly critical in the energy transition processes as energy systems are becoming completely based on renewable sources without a nuclear or fossil-based backbone. This chapter discusses the almost unlimited energy storage possibilities. It will show their enormous capabilities, but also their significant differences in many physical and economical parameters. Next, the authors discuss the necessity of combining and coupling the different energy sectors for electricity, heat, cold, gas, and transport. Finally, the authors present the conclusion that only when coupling the energy sectors and using cheap and efficient energy storage options from one energy sector to solve challenges within another energy sector will the energy transition process be managed in an efficient way.}, language = {en} } @incollection{SoergelRiedererHeldetal., author = {S{\"o}rgel, Matthias and Riederer, Michael and Held, Andreas and Plake, Daniel and Zhu, Zhilin and Foken, Thomas and Meixner, Franz X.}, title = {Trace Gas Exchange at the Forest Floor}, series = {Energy and Matter Fluxes of a Spruce Forest Ecosystem}, volume = {229}, booktitle = {Energy and Matter Fluxes of a Spruce Forest Ecosystem}, editor = {Foken, Thomas}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-49387-9}, doi = {10.1007/978-3-319-49389-3_8}, pages = {157 -- 179}, abstract = {Exchange conditions at the forest floor are complex due to the heterogeneity of sources and sinks and the inhomogeneous radiation but are important for linking soil respiration to measurements in the trunk space or above canopy. Far more attention has therefore been paid to above and within canopy flows, but even studies that addressed forest floor exchange do not present measurements below 1 m or 2 m. We used a multilayer model that explicitly resolves the laminar layer, the buffer layer, and the turbulent layer to calculate fluxes from the measured profiles in the lowest meter above ground and to calculate effective surface concentrations from given fluxes. The calculated fluxes were compared to measured eddy covariance fluxes of sensible heat and O3 and to chamber derived soil fluxes of CO2 and 222Rn. Sensible heat fluxes agreed surprisingly well given the heterogeneity of radiative heating and the generally low fluxes (max. 25 W m-2). The chamber fluxes turned out to be not comparable as the chamber fluxes were too low, probably due to one of the well-known problems of enclosures such as pressure differences, disturbed gradients and exclusion of naturally occurring turbulence events and surface cooling. The O3 fluxes agreed well for high O3 values reaching down to the forest floor during full coupling of the canopy by coherent structures. During most of the time, the model overestimated the fluxes as chemical reactions were dominating within the profile. One new approach was to calculate the effective surface concentration from a given flux and compare this to measured surface concentrations. This allowed the identification of situations with a coupled and decoupled forest floor layer, which has important consequences for respiration measurements in the trunk space or above canopy and should be considered in upcoming studies.}, language = {en} } @techreport{ThemaKaulSterneretal., author = {Thema, Martin and Kaul, Anja and Sterner, Michael and Heberl, Michael}, title = {Optimierung eines Rieselbett-Bioreaktors f{\"u}r die dynamische mikrobielle Biosynthese von Methan mit Archaeen-Mikroorganismen in Power-to-Gas-Anlagen}, doi = {10.2314/KXP:1815321555}, abstract = {Das {\"u}bergeordnete Ziel des Vorhabens war die Entwicklung neuer technologischer M{\"o}glichkeiten f{\"u}r den biologischen Methanisierungsprozess mit Archaeen1 in Power-to-Gas-Anwendungen. Im Gegensatz zur technisch ausgereiften chemisch-katalytischen Methanisierung sind hier noch Potenziale zur Optimierung verfahrenstechnischer und biologischer Prozesse f{\"u}r das Speicherkonzept Power-to-Gas [7] vorhanden. Dabei sollte zum einen ein Rieselbett-Bioreaktor optimiert, simuliert und f{\"u}r die Hochskalierung vorbereitet werden. Zum anderen sollte eine Kombination optimal geeigneter Mikroorganismen und Packungsmaterialien selektiert und deren Verhalten und Eignung im Reaktor analysiert werden. Das Verhalten des entwickelten Systems sollte zun{\"a}chst im Labor- und Technikumsmaßstab und anschließend im Feldtest an einer bestehenden Power-to-Gas-Anlage untersucht werden. Hauptziel w{\"a}hrend des Feldtests war die Produktion von einspeisef{\"a}higem Methan sowie dessen Einspeisung ins Gasnetz. Ein Hauptziel des Projektes war es, die Normung und Standardisierung notwendiger Systemparameter und Semantik zur Beschreibung und Einbindung biologischer Methanisierungseinheiten in Power-to-Gas-Anlagen voranzutreiben. Dies sollte zum einen die Vergleichbarkeit der wissenschaftlichen Erkenntnisse verbessern und zum anderen unterst{\"u}tzend bei der Kommerzialisierung der Technologie wirken. Aus dem Projekt heraus wurde so die neue Normungsreihe VDI 4635 Power-to-X beim Verein Deutscher Ingenieure angestoßen.}, language = {de} }