TY - RPRT A1 - Andratschke, Christin A1 - Ceullo, Laura A1 - Dawoud, Belal A1 - Draeger, Susan A1 - Gerdes, Thorsten A1 - Giebisch, Matthias A1 - Grießhammer, Peter A1 - Haas, Katharina A1 - Haug, Sonja A1 - Helling, Dominik A1 - Kominis, Lena A1 - Lang, Christian A1 - Malz, Sebastian A1 - Melzl, Johannes A1 - Michlbauer, David A1 - Mühlberger, Thomas A1 - Nagl, Klaus A1 - Preis, Michael A1 - Rechenauer, Christian A1 - Riederer, Michael A1 - Rückerl, Alexander A1 - Saller, Tobias A1 - Schnabl, Andreas A1 - Stadler, Michael A1 - Steffens, Oliver A1 - Steininger, Peter A1 - Stelzl, André A1 - Toutouly, Lovis A1 - Trauner, Matthias A1 - Vetter, Miriam A1 - Walbrunn, Johannes A1 - Weber, Karsten A1 - Zielbauer, Lukas ED - Steffens, Oliver T1 - MAGGIE: Energetische Modernisierung des genossenschaftlichen Wohnquartiers Margaretenau in Regensburg BT - Musterlösungen für solaroptimiertes Wohnen mit innovativen solaraktiven Baustoffen und einem KI-gestützten Energiemanagement für eine netzdienliche, emissionsarme Strom- und Wärmelogistik; Ergebnisbericht N2 - Im Projekt MAGGIE wurden für das genossenschaftliche historische Stadtquartier „Margaretenau“ in Regensburg Musterlösungen für energieoptimiertes Wohnen mit innovativen Wandaufbauten aus solaraktiven Baukonstruktionen und einer vorhersagebasierten Versorgungstechnologie erforscht. Dazu wurde ein bestehendes Wohngebäude als Demonstrations- und Versuchsobjekt mit einem neuartigen, besonders effizienten Hybridsystem aus Wärmepumpentechnologie und Kraft- Wärme-Kopplung ausgestattet und untersucht, ergänzt durch eine dynamische Wärmelogistik 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 während des Betriebs greift dabei auf reale Monitoringdaten zu. Die Einbindung von Nutzerbedarfsprofilen, Strombörse und Wetterdaten in die Steuerung gestattet einen dynamischen und perspektivischen Anlagenbetrieb zur Maximierung der Solar- und Umweltwärme-Anteile der Energieversorgung und leistet damit einen wirksamen Beitrag zu einem emissionsarmen, klimafreundlichen Gebäudebetrieb. Für die denkmalgerechte Modernisierung der historischen Fassaden wurde ein solaraktives und solaradaptives Außenputzsystem entwickelt und in der Realität getestet. Am Bestandsgebäude kam anstelle eines Wärmedämmverbundsystems ein innovativer Dämmputz mit Mikrohohlglaskugeln zum Einsatz. Die Skalierbarkeit erlaubt eine abschnittsweise Modernisierung des gesamten Ensembles über mehrere Jahre. Durch die hohe Energieeffizienz wird die Warmmiete für die Bewohner der genossenschaftlichen Siedlung durch die Modernisierungsmaßnahmen nicht erhöht, so dass auch nach der Modernisierung ein bezahlbares Wohnen sichergestellt wird. KW - Altbaumodernisierung KW - Energieeinsparung KW - Energiebewusstes Bauen KW - Haus Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-59011 SN - 978-3-96256-100-0 N1 - Gefördert durch einen Beschluss des Bundestages durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Projektlaufzeit Oktober 2017 bis Juni 2022; Förderkennzeichen 03SBE0007A–E CY - Regensburg ER - TY - JOUR T1 - Energieforschung BT - geförderte Projekte 2020 bis 2022 N2 - Über uns Das Regensburg Center of Energy and Resources (RCER) bündelt seit 2012 die Aktivitäten der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) und der regionalen Wirtschaftsunternehmen auf dem Strategiefeld „Energie und Ressourcen“. Mission: Energieforschung: vernetzen, voranbringen, vermitteln Das RCER fördert die Vernetzung verschiedener Disziplinen der Energieforschung innerhalb der OTH Regensburg und mit externen Partnern (Firmen, Förderträgern, Forschungsinstitutionen, öffentlichen Einrichtungen). Das RCER ist Ihr Partner beim Voranbringen von Kooperationen und Forschungsvorhaben durch Unterstützung in der Antragsphase, bei der Einwerbung von Projektmitteln und Projektbegleitung im Energiebereich. Das RCER steht für 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 für innovative Energieforschung. Werte Verlässlichkeit, Kompetenz, Verantwortungsbewusstsein.Regional verwurzelt und weltoffen Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-65422 PB - OTH Regensburg ET - Ausgabe 2023 ER - TY - RPRT A1 - Brückl, Oliver T1 - Hemmnisse im Verteilnetzausbau und deren Überwindung N2 - Die Bundesregierung hat ambitionierte Ausbaupfade für die Windenergie und Photovoltaik festgelegt. Allerdings gefährdet 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 Bündnis 90/DIE GRÜNEN im Bayerischen Landtag identifiziert Prof. Dr.-Ing. Oliver Brückl die wesentlichen Hemmnisse für den beschleunigten Verteilnetzausbau und den Netzanschluss für EE-Anlagen und diskutiert Lösungsansätze in folgenden Bereichen: Regulierungsrahmen für die Verteilnetzbetreiber, Genehmigungsverfahren von Netzausbauprojekten, Praxis der Netzintegration von EE-An lagen, Personalkapazitäten, Beschaffung von Betriebsmitteln und Bau von Anlagen, Zertifizierungsprozess für den Netzanschluss von EE-Anlagen. Im Rahmen des Gutachtens wurden ca. 35 Interviews mit verschiedenen Stakeholdern geführt: Netzbetreiber und Stadtwerke, Projektierer*innen, Herstellerindustrie, Verbände und Behörden. KW - Netzausbau KW - Netzintegration Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-60438 PB - INA – Institut für Netz- und Anwendungstechnik GmbH CY - Waldmünchen ER - TY - JOUR A1 - Huber, Lea A1 - Heindl, Melanie A1 - Schlosser, Marc A1 - Pfitzner, Arno A1 - Dawoud, Belal T1 - On the Cycle Stability and Macroscopic Structure of Iron Oxide Pellets for Thermochemical Hydrogen Storage: Influence of Water Content during the Pelletizing Process JF - Applied Sciences N2 - Hydrogen storage based on the repeated reduction and oxidation (redox) reactions of iron oxide/iron composites represents a promising technology. This work is dedicated to studying the influence of the amount of water added during the pelletizing process on the cycle stability and structure of iron oxide pellets. The storage composites were prepared from iron oxide (Fe2O3) and 10 wt.-% support material (cement) with different amounts of water (18 and 33 wt.-%) in a laboratory-scale pelletizing disk. To evaluate the cycle stability of the composites, the kinetics of the redox reactions were experimentally measured at 800 ∘ C in an atmosphere of 50% N2 and 50% H2 (reduction) or 50% steam (oxidation), respectively. Moreover, the structure of the pellets was analyzed by micro-computed tomography scans. It turned out that pellets with higher water contents attained faster kinetics and a higher cycle stability. The sample with the least water content (18 wt.-%) needed about 26 min and 19 min to reach a conversion rate of 80% during the reduction and oxidation reactions of the sixth redox cycle, respectively. In contrast, the sample with the highest water content (33 wt.-%) could achieve the same conversion rate after 18 min (reduction) and 13 min (oxidation) during the ninth redox cycle. KW - hydrogen storage KW - redox reactions KW - iron/iron oxide KW - pelletizing process KW - cycle stability KW - water content Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3390/app13116408 N1 - Corresponding author: Belal Dawoud VL - 13 IS - 11 PB - MDPI CY - 16 ER - TY - JOUR A1 - Mikhaeil, Makram A1 - Gaderer, Matthias A1 - Dawoud, Belal T1 - On the application of adsorber plate heat exchangers in thermally driven chillers BT - An experimental and analytical study JF - Applied Thermal Engineering N2 - The effect of both heat and mass transfer characteristic lengths (HTCL, MTCL) of two different adsorber plate heat exchangers (APHE), for application in an adsorption chiller, on the adsorption and desorption kinetics is investigated. Three representative test frames (TF1-TF3) are prepared to examine small-scale adsorbent samples of the microporous silica gel (Siogel of Oker-Chemie, Germany) applying the volumetric large-temperature-jump methodology at different operating conditions. Based on the obtained kinetic data, an analytical model has been developed to predict the specific cooling power (SCP) and the coefficient of performance (COP) of a single-bed adsorption chiller comprising the studied APHEs. It turned out that, within the tested range of HTCL and MTCL, it can be concluded that, the adsorption kinetics are mainly influenced by the MTCL, while the desorption kinetics are dominated by the HTCL of the adsorbent domain. Applying Siogel as loose pellets inside a newly introduced APHE results in of 423.3 and 182.7 W⋅kg−1, at the evaporator temperatures of 15 °C and 5 °C, respectively. Herein, the condenser and adsorber-end temperatures amount to 30 °C and the desorption-end temperature to 90 °C. The corresponding s amount to 0.50 and 0.40, respectively, which represent quite promising results for further design optimizations. Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2022.119713 VL - 220 PB - Elsevier ER - TY - RPRT A1 - Zacherl, Florian A1 - Wopper, Christoph A1 - Mieslinger, Johann A1 - Peis, Michael A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Schlussbericht zum Verbundvorhaben NAMOSYN: Nachhaltige Mobilität durch synthetische Kraftstoffe BT - Cluster FC1A: OME Für Dieselmotoren - Motorische Testung; Cluster FC2: C1-O Systeme für Ottomotoren N2 - Im Labor für Verbrennungsmotoren und Abgasnachbehandlung der OTH-Regensburg sollten im Zuge des NAMOSYN-Projektes zwei Vertreter klimaneutraler Kraftstoffe an verschiedenen Systemprüfständen (Motor-, Einspritzprüfstand, optisch zugängliche Einspritzkammer, …) und mit Hilfe von Simulationsmethoden für den Einsatz in bestehenden Verbrennungsmotoren untersucht werden. Synthetische Kraftstoffe aus der Gruppe der Oxymethylenether (OME) stellen eine CO2-neutrale Alternative zu fossilem Dieselkraftstoff dar. Für Ottomotoren wurde untersucht, ob der synthetische Kraftstoff DMC/MeFo (Dimethylcarbonat & Methylformiat) einen Ersatz für Ottokraftstoff darstellen kann, bzw. eine Drop-In-Fähigkeit gegeben ist. Die OTH Regensburg bearbeitete 2 unabhängige Teilvorhaben zur motorischen Testung von synthetischen Kraftstoffen: „FC 1A: Motorische Testung von OME“ und „FC 2: Untersuchung von C1-Oxygenaten für Ottomotoren“. Die Projektlaufzeit betrug 3,5 Jahre, inkl. kostenneutraler Verlängerung um 6 Monate aufgrund der Corona-Pandemie. Im FC1A "AP2-Nachrüstung Dieselmotoren" der OTH Regensburg lag der Fokus auf der Erforschung der Potentiale und der Umrüstung eines Einzylinder-Dieselmotors mit Pumpe-Leitung-Düse-(PLD)-Einspritzsystem des Projektpartners Motorenfabrik Hatz GmbH und Co. KG für OME-Betrieb. Im AP2.1 wurden umfangreiche Daten gesammelt und Simulationsmodelle des Motors und PLD-Einspritzsystems erstellt und mit Dieselkraftstoff und OME validiert. Nachfolgend wurden Parameterstudien zur Geometrie des Einspritzsystems und der physikalischen Eigenschaften von OME durchgeführt. In AP2.2 und AP2.3 wurden umfangreiche Untersuchungen an einem Motor- und Einspritzsystemprüfstand mit Diesel und OME durchgeführt und der Steuergerätedatensatz für den OME-Betrieb optimiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Umstellung des Kraftstoffs auf OME, insbesondere bei einfachen Motoren mit rudimentärer Einspritztechnik und ohne Mittel zur NOx-Reduzierung (keine AGR oder SCR), ein enormes Potenzial zur Steigerung des Wirkungsgrads bei gleichzeitiger Reduzierung aller regulierten Schadstoffe (NOx, 𝑃N, 𝑃M, CO und 𝑉OC) eröffnet. Die Ergebnisse und generierten Simulationsmodelle unterstützen eine schnelle Serienentwicklung und Einführung von OME-Umrüstlösungen. In FC 2 werden die vielversprechenden Kraftstoffe Methylformiat (MeFo) und Dimethylcarbonat (DMC) motorisch getestet. Untersuchungen am Kraftstoffsystem und wichtigen Komponenten dienen als Grundlage für das AP3. Im AP3 wird die Machbarkeit der DMC/MeFo-Verbrennung am Vollmotor demonstriert und die erwarteten Emissionsvorteile gegenüber herkömmlichen Ottokraftstoffen gezeigt. Abweichend von der ursprünglichen Planung werden an der OTH Regensburg Kraftstoffblends aus Benzin und MeFo untersucht, um den Einsatzbereich des Kraftstoffs zu erweitern. In AP5 werden potentielle Mischungsverhältnisse analysiert und die Eigenschaften der ausgewählten Kraftstoffmischungen an einem Einspritzratenprüfstand, an der Einspritzkammer und am Vollmotor untersucht. Es werden Einspritzverhalten, Gemischaufbereitung und Abgasemissionen bewertet. Zudem wird eine Kraftstoffmischanlage entwickelt und ein optischer Zugang am Vollmotor ermöglicht. Eine Ölverdünnungsmesstechnik wird eingesetzt, um den Kraftstoffeintrag ins Motoröl zu untersuchen KW - Synthetische Kraftstoffe KW - OME KW - DMC KW - MeFo KW - E-Fuels Y1 - 2023 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Rill, Georg ED - Fleury, Agenor de T. T1 - Real-Time capable Multibody Model of dual Truck Front Axles T2 - Proceedings of DINAME 2023 - Selected Papers of the XIX International Symposium on Dynamic Problems of Mechanics, 26 Feb - 03 Mar 2023, Pirenópolis, Brazil N2 - Dual front steering axles are quite common in multi-axled heavy duty trucks. In standard layouts of such axle combinations, the steer motions of the wheels depend not only on the rotation of the steering wheel but also on the movements of the axles. As a consequence, the model complexity of the steering system should match with the complexity of the suspension model. The development of new technologies like advanced driver assistance systems or autonomous driving can only be accomplished efficiently using extensive simulation methods. Such kind of applications demand for computationally efficient vehicle models. This paper presents a steering system model for dual front axles of heavy duty trucks which supplements the suspension model of the axles. The model takes the torsional compliance of the steering column as well as the stiffness of the tie rods and the coupling rod into account. A quasi-static solution provides a straight forward computation including the partial derivatives required for an efficient implicit solver. The steering system model matches perfectly with comparatively lean, but sufficiently accurate multibody suspension models. KW - Steering System KW - Dual Axles KW - Multibody Model KW - Vehicle Dynamics KW - Real-Time Y1 - 2023 UR - https://www.researchgate.net/publication/369256274_Real-Time_capable_Multibody_Model_of_dual_Truck_Front_Axles PB - Springer ER - TY - JOUR A1 - De, Sangita A1 - Premek, Brada A1 - Mottok, Jürgen T1 - Derivation of Optimized Threshold of Semantic Alignment Metrics for Intepretation of Interoperability and Reusability of Cross-enterprise Vehicle Service Interface Models JF - Informatica N2 - Over the past decade, cars have turned gradually into real cyber physical systems. The collaboration of services between the service-oriented, cross-enterprise vehicle application frameworks has increased to generate novel, smart and complicated vehicle services. Consequently, from an interoperability perspective, semantically mapping of vehicle service component’s interface ontological models emerged as a big research interest in automotive application domain that manipulates several cross-enterprise synergy knowledge applications frameworks. The ontological metamodeling lays the foundation for building semantic bridge and exploring semantic associations between service components’ interface models based on the domain knowledge for semantic interoperability. Also, several semantic quality metrics has been defined over time for the vehicle service interface ontological metamodels. The empirically evaluated values of these metrics can be used to assess progress in cross-enterprise interoperability between the service and the clients’ APIs ontological models in vehicle domain. Despite potential benefits of semantic alignment quality metrics, the effective use of these metrics for vehicle service interface ontologies have proven elusive. Yes, such metrics can be used successfully for quantification, but then they mostly fail to provide adequate annotations in subsequent decision-making in the direction of semantic interoperability and reusability. The effective use of ontology semantic alignment quality metrics is basically hindered in the absence of the meaningful thresholds. In fact, the absence of an effective and meaningful threshold for the semantic similarity measure between various vehicle service interface ontological metamodels, motivates this research work which not only proposes a design approach to an optimized threshold for the semantic similarity metrics but also applies this threshold on few defined semantic alignment quality metrics. This paper also uses a real-world vehicle domain industrial case study to illustrate the design approach. KW - interface KW - automotive services KW - semantic KW - metrics KW - optimized threshold KW - framework KW - metamodels KW - ontologies Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.31449/inf.v47i7.4739 SN - 0350-5596 VL - 47 IS - 7 PB - Slovenian Society Informatika ER - TY - JOUR A1 - Keiner, Dominik A1 - Thoma, Christian A1 - Bogdanov, Dmitrii A1 - Breyer, Christian T1 - Seasonal hydrogen storage for residential on- and off-grid solar photovoltaics prosumer applications: Revolutionary solution or niche market for the energy transition until 2050? JF - Applied Energy N2 - Appropriate climate change mitigation requires solutions for all actors of the energy system. The residential sector is a major part of the energy system and solutions for the implementation of a seasonal hydrogen storage system in residential houses has been increasingly discussed. A global analysis of prosumer systems including seasonal hydrogen storage with water electrolyser, hydrogen compressor, storage tank, and a fuel cell studying the role of such a seasonal household storage in the upcoming decades is not available. This study aims to close this research gap via the improved LUT-PROSUME model, which models a fully micro sector coupled residential photovoltaic prosumer system with linear optimisation for 145 regions globally. The modelling of the cost development of hydrogen storage components allows for the simulation of a residential system from 2020 until 2050 in 5-year steps in hourly resolution. The systems are cost-optimised for either on- or off-grid operation in eight scenarios including battery electric vehicles, which can act as an additional vehicle-to-home electricity storage for the system. Results show that implementation of seasonal hydrogen systems only occurs in least cost solutions in high latitude countries when the system is forced to run in off-grid mode. In general, a solar photovoltaic plus battery system including technologies that can cover the heat demand is the most economic choice and can even achieve lower cost than a full grid supply in off-grid operation for most regions until 2050. Additional parameters including the self-consumption ratio, the demand cover ratio, and the heat cover ratio can therefore not be improved by seasonal storage systems if economics is the main deciding factor for a respective system. Further research opportunities and possible limitations of the system are then identified. KW - Battery KW - Electrolyser KW - Fuel Cell KW - Hydrogen KW - ProsumerIridium KW - Residential seasonal storage KW - Rooftop solar photovoltaics Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.121009 VL - 340 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Walter, Stefanie A1 - Schwanzer, Peter A1 - Hagen, Gunter A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Dietrich, Markus A1 - Moos, Ralf T1 - Soot Monitoring of Gasoline Particulate Filters Using a Radio-Frequency-Based Sensor JF - Sensors N2 - Owing to increasingly stringent emission limits, particulate filters have become mandatory for gasoline-engine vehicles. Monitoring their soot loading is necessary for error-free operation. The state-of-the-art differential pressure sensors suffer from inaccuracies due to small amounts of stored soot combined with exhaust gas conditions that lead to partial regeneration. As an alternative approach, radio-frequency-based (RF) sensors can accurately measure the soot loading, even under these conditions, by detecting soot through its dielectric properties. However, they face a different challenge as their sensitivity may depend on the engine operation conditions during soot formation. In this article, this influence is evaluated in more detail. Various soot samples were generated on an engine test bench. Their dielectric properties were measured using the microwave cavity perturbation (MCP) method and compared with the corresponding sensitivity of the RF sensor determined on a lab test bench. Both showed similar behavior. The values for the soot samples themselves, however, differed significantly from each other. A way to correct for this cross-sensitivity was found in the influence of exhaust gas humidity on the RF sensor, which can be correlated with the engine load. By evaluating this influence during significant humidity changes, such as fuel cuts, it could be used to correct the influence of the engineon the RF sensor. KW - dielectric properties KW - engine test bench KW - gasoline particulate filter (GPF) KW - microwave cavity perturbation KW - radio-frequency (RF) KW - soot mass determination Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3390/s23187861 SN - 1424-8220 N1 - This research work was funded by the Bavarian Research Foundation (Bayerische Forschungsstiftung, BFS) as part of the project “Load Sensor for GPF” (AZ-1288-17). VL - 23 IS - 18 SP - 1 EP - 19 PB - MDPI ER -