TY - CHAP A1 - Sterner, Michael ED - Chen, Wei-Yin ED - Suzuki, Toshio ED - Lackner, Maximilian T1 - Power-to-Gas T2 - Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation N2 - This chapter provides an overview on the storage technology power-to-gas for the decarbonization of all energy sectors. Other than “negative emissions” with CCS or biomass, which have clear limits in potentials, costs and environmental benefits, storage and energy conversion technologies like power-to-gas and power-to-x enable the decarbonization by neutralizing the CO2 footprint of all energy services. Via the conversion of renewable electricity into chemical energy carriers like renewable hydrogen or renewable hydrocarbons, the existing fossil infrastructure with vast and sufficient storage and transport capacities can be used with carbon neutral renewable energy. After showing the demand for storage technologies, the technology components of power-to-gas are described, building the basis for the storage system power-to-gas itself that is described in detail, including efficiency, potential, CO2 emissions, and costs. In conclusion, a technical pathway of decarbonization including costs is described for the industrial nation of Germany and necessary policy frameworks are derived. Y1 - 2016 SN - 978-1-4614-6431-0 U6 - https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6431-0_89-1 VL - 36 SP - 1 EP - 51 PB - Springer CY - New York, NY ER - TY - CHAP A1 - Strohmayer, Bernhard A1 - Brückl, Oliver T1 - Systemvergleich von Netzausbauoptionen in Niederspannungsnetzen T2 - 3. OTTI-Konferenz : zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien, Berlin, 26./27. Januar 2016 N2 - Die Einhaltung der Spannungsbandgrenzen im Niederspannungsnetz durch die dezentrale Emspeisung von Erzeugungsanlagen ist oft der Grund für Netzausbaumaßnahmen. Dem Netzbetreiber stehen mittlerweile viele Losungsmaßnahmen zur Behebung des Spannungsbandproblems zur Verfügung Innovative Konzepte wie der regelbare Ortsnetztransformator (RONT) oder Blindleistungsregelung sind bereits serienreif und werden eingesetzt. Unklarheit herrscht oft noch darüber, welche Maßnahmen bzw Kombinationen langfristig wirtschaftlich günstig sind und sich hinsichtlich der Netzplanung als vorteilhaft erweisen. Ein Forschungsprojekt an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg untersucht verschiedene Lösungsmaßnahmen systematisch, um sie wirtschaftlich, technisch und energetisch bewerten zu können. In 20 Netzen wird in diskreten Schritten die Integration von Erzeugungskapazität am Beispiel der PV simuliert. Der Zubau umfasst den Bereich von 0-100% des möglichen Dachflächenpotenzials. Nach jedem Zubauschritt wird die maximale Spannungsanhebung berechnet. Bei Überschreiten einer Spannungsanhebung in Höhe der in [VDE, FNN Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz, VDE-AR-N 4105:2011-08] verankerten drei Prozentpunkte, oder der Stromtragfähigkeitsgrenze 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 zusätzlichen Ortsnetzstationen und die Verwendung von Strangreglern untersucht. Je kleiner das Ortsnetz, desto stärker bedingt sich die Kostenentwicklung durch die gewählte Primärmaßnahme. Klassischer Netzausbau ist in kleinen Netzen meist teurer als der Einsatz von RONT oder Strangreglern. In größeren Netzen können Parallelverkabelung oder zusätzliche ONS zu günstigen Ausbaupfaden führen. Maßnahmen die anfangs nahezu keine Investition in Netzbetriebsmittel benötigen (Einspeisemanagement, Blindleistungsregelung) sind initial mit Abstand am günstigsten. Im Mittel günstiger als RONT sind anfangs auch Verkabelung und Strangregler, jedoch bei höherer Ergebnisstreuung. Bereits nach fünf Perioden liegen die mittleren Gegenwartswerte für starke Spitzenkappung, Blindleistungsregelung und zusätzliche ONS häufig über der Maßnahme RONT. Die geringste Kostenstreuung tritt beim Einsatz von RONT auf. Mittel- und langfristig liegen die Mediane fast aller Primärmaßnahmen über den wahrscheinlich auftretenden Kosten für Strangregler und RONT. Bei Erschließung von zusätzlichen 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 führen Parallelverkabelung und Blindleistungsregelung mit im Mittel 50 bzw. 75 €/kWp sogar zu noch höheren Mehrkosten. Für 20 GW PV-Leistung in der Niederspannung bedeutet dies über 1 Mrd. Zusatzkosten. RONT und Strangregler erweisen sich zudem kostenrobust gegenüber unerwartet ausbleibendem Kapazitätszubau. Analysen dazu und Ergebnisse für andere Zinssätze und Zeitskalen befinden sich in [INA, Informationsportal: Regelbare Ortsnetztransformatoren, 2015. http://ront.info]. KW - Blindleistungsregelung KW - Netzausbau KW - Netzbetreiber KW - Netzmittel KW - Netzplanung KW - Netztransformator KW - Niederspannung KW - Niederspannungsnetz KW - Spannungsanhebung KW - Stromtragfähigkeit KW - Systemvergleich KW - Verkabelung Y1 - 2016 SN - 978-3-943891-63-8 SP - 256 EP - 261 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Dessort, Ronnie A1 - Chucholowski, Cornelius A1 - Rill, Georg ED - Bargende, Michael ED - Reuss, Hans-Christian ED - Wiedemann, Jochen T1 - Parametrical approach for modeling of tire forces and torques in TMeasy 5 T2 - 16. Internationales Stuttgarter Symposium, Automobil- und Motorentechnik, Bd. 1 N2 - For the dynamic simulation of on-road vehicles, the model-element “tire/road” is of special importance, according to its influence on the achievable results. Sufficient description of the interaction between tire and road is one of the most challenging tasks of vehicle modeling. Two groups of tire models can be classified: handling models and structural or high-frequency models. Usually, various assumptions are made in modeling vehicles as multibody systems. Therefore, in the interest of balanced modeling, the precision of the complete vehicle model should stand in reasonable relation to the performance of the applied tire model. Handling tire models are characterized by a useful compromise between user friendliness, model complexity, and efficiency in computation time on the one hand, and precision in representation on the other hand. Y1 - 2016 SN - 978-3-658-13254-5 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-13255-2_31 SP - 435 EP - 449 PB - Springer CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR T1 - Energieforschung BT - geförderte Projekte 2013 bis 2016; Netzwerke und Tendenzen: Ziele und Ausrichtung des RCER; Energie und Ressourcen: Projekte stellen sich vor; Wissenstransfer: Energiekongress und Infotage N2 - 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“. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-66948 PB - OTH Regensburg ET - Ausgabe 2016 ER - TY - CHAP A1 - Becke, Mark A1 - Schlegl, Thomas T1 - Least squares pose estimation of cylinder axes from multiple views using contour line features T2 - IECON 2015 - 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 9-12 Nov. 2015, Yokohama, Japan N2 - In this paper, a new method for a minimum-error pose estimation of cylinder axes based on apparent contour line features from multiple views is presented. Novel model equations for both single and particularly multiple views are derived, and based upon these, an iterative algorithm for least squares fitting the model to imaged cylinder contour line features is introduced. The good performance and fast convergence of the proposed algorithm is shown by solving exemplary fitting problems. KW - Cameras KW - Feature extraction KW - GEOMETRY KW - Image reconstruction KW - Mathematical model Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1109/IECON.2015.7392371 SP - 1855 EP - 1861 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Hofmeister, Justus A1 - Krebs, Stefan A1 - Schickhuber, Gerald A1 - Scharfenberg, Georg T1 - Design and development of a Pico Hydro turbine system for the use in developing countries T2 - 2015 5th International Youth Conference on Energy (IYCE), 27-30 May 2015, Pisa, Italy N2 - In Sub-Saharan Africa less than 10% of the rural population has access to electricity [1]. Stand-alone power systems (SPS) can be a solution to the problem of the lack of electricity, which highlights challenges such as modules installation costs as well as the sufficient knowledge required for installing, maintaining and operating such systems. With this fact in mind, a 250 W Low Head turbine system was developed and optimized to have the advantage of the simplicity of installation and a construction from readily available materials. This design scores the electrical efficiency of 60%, reduces manufacturing unit coast to 130 € and takes into account the necessity of providing a clear and simple manual describing the manufacturing and installation. A better version of the load controller, using a microcomputer is under current development. Mounting of the system have been simplified to reduce the amount of construction material required to provide uninterrupted 230 V at 50 Hz AC or optional 12 V DC power supply. Current efforts aim on transferring the required mechanical and electrical knowledge for building, programming, installing and maintaining such system to schools in targeted countries. This project doesn’t only provide people in rural developing countries a gleam of hope to catch up with the developed countries, but also helps students to use their theoretical knowledge to realize practical applications. KW - Coils KW - Development Cooperation KW - Generators KW - Hydraulic turbines KW - Low Head KW - Pico Hydro KW - Propellers KW - Shafts KW - Synchronous Generator KW - Water Turbine KW - Windings Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1109/IYCE.2015.7180767 SP - 1 EP - 7 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Haumer, Anton A1 - Kral, Christian T1 - Enhancements of Electric Machine Models: The EMachines Library T2 - Proceedings of the 11th International Modelica Conference, Versailles, France, September 21-23, 2015 N2 - Transient models of multi phase electric machines are already implemented in the Modelica Standard Library (MSL). However, advanced effects like saturation and skin effect are not taken into account. As an extension to the MSL models, the new EMachines library is presented. This package will be released as a supplemental library to the commercial EDrives library. The particular focus of this paper is on the deep bar effect of induction machines. A comparison of simulation results demonstrates the influence of the skin effect on the operational behavior of the machines. At the end of this publication further developments of the EMachines library will be outlined. KW - multi phase electric machines KW - induction machines KW - squirrel cage KW - deep bar effect KW - skin effect Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.3384/ecp15118509 VL - 118 SP - 509 EP - 515 PB - Linköping University Electronic Press ER - TY - CHAP A1 - Becke, Mark ED - Liu, Honghai ED - Kubota, Naoyuki ED - Zhu, Xiangyang ED - Dillmann, Rüdiger T1 - On Modeling and Least Squares Fitting of Cylinders from Single and Multiple Views Using Contour Line Features T2 - Intelligent Robotics and Applications N2 - In this paper, a new method for a minimum-error pose estimation of cylinder axes based on apparent contour line features from multiple views is presented. Novel model equations for both single and particularly multiple views are derived, and based upon these, an algorithm for least squares fitting the model to imaged cylinder contour line features is introduced. The good performance of the proposed algorithm is shown by solving an exemplary fitting problem. KW - Apparent contour KW - Computer vision KW - Least squares fitting KW - Multiple view geometry KW - Straight Homogeneous Circular Cylinder Y1 - 2015 SN - 978-3-319-22872-3 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-22873-0_33 VL - 9246 SP - 372 EP - 385 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Eberhart, Philip A1 - Chung, Tek Shan A1 - Haumer, Anton A1 - Kral, Christian T1 - Open Source Library for the Simulation of Wind Power Plants T2 - Proceedings of the 11th International Modelica Conference, Versailles, France, September 21-23, 2015 N2 - This paper presents the new open source Modelica libraryWindPowerPlants. For the economic assessment of either a wind power plant or an entire wind park, the accurate prediction of the energy output is essential. Such prediction is usually performed by means of calculations based on statistical wind data. The proposed WindPowerPlants library is capable of assessing the energy output both for statistical and real wind data based on time domain simulations. In the presented version of the library wind turbine models are modeled with pitch control. The generator models have variable speed and an optional connector to the mains. The entire library is based on power balance conditions and losses are fully neglected. Yet, the library can be extended towards more detailed models considering different types of losses. The structure and components of the library are presented. Simulations examples are shown and compared with reference data. The applicability of the proposed WindPowerPlants library is demonstrated and possible enhancements are discussed. KW - variable speed KW - pitch control KW - Wind power pants KW - energy KW - statistical wind data KW - power Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.3384/ecp15118929 SP - 929 EP - 936 CY - Linköping ER - TY - BOOK A1 - Freni, Angelo A1 - Dawoud, Belal A1 - Bonaccorsi, Lucio Maria A1 - Chmielewski, Stefanie A1 - Frazzica, Andrea A1 - Calabrese, Luigi A1 - Restuccia, Giovanni T1 - Characterization of Zeolite-Based Coatings for Adsorption Heat Pumps N2 - This book proposes a radically new approach for characterizing thermophysical and mechanical properties of zeolite-based adsorbent coatings for Adsorptive Heat Transformers (AHT). It presents a developed standard protocol for the complete characterization of advanced coated adsorbers. Providing an in-depth analysis of the different procedures necessary for evaluating the performance of adsorbers, it also presents an analysis of their stability under the hydrothermal and mechanical stresses during their entire life cycle. Adsorptive Heat Transformers (AHT), especially adsorption chillers and heat pumps, are considered to be promising technologies to increase thermal energy efficiency. Nevertheless, an overall increase in performance of this apparatus is necessary for them to be considered a mature technology to be used commercially. Development of innovative coated adsorbers can be perceived as a key issue for the enhancement of AHT technology. This procedure relies on the deposition, either by means of a binder or by direct crystallization, of the adsorbent material over a metallic heat exchanger, aiming at the improvement of the heat transfer between the external heat source and the adsorbent itself. This book offers a valuable resource to those working on the development of novel adsorbent materials and advanced adsorbent beds for heating and cooling applications. It is also intended for researchers interested in renewable energy and energy efficiency. KW - AHT KW - Adsorbent Coatings KW - Adsorption KW - Adsorptive Heat Transformers KW - Stability Verification KW - Zeolite-based Adsorbent Coatings KW - Zeolite-coated Heat Pumps Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-09327-7 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Hofmann, Gerhard A1 - Scharfenberg, Georg T1 - Überlegungen zur normativen Anpassung der ISO 26262 aufgrund des autonomen Fahrens T2 - Automotive Software Kongress, 2015 N2 - In der Automobilindustrie ist neben der Elektromobilität und dem Leichtbau auch das Gebiet der Fahrerassistenz ein Zukunftsfeld. Speziell Fahrerassistenzsysteme, wie z.B. der Stauassistent, sind in Hinblick auf das autonome Fahren als dessen Vorstufe zu sehen. Aktuelle Assistenzfunktionen basieren auf der Präsenz des Fahrers. Die Fahrerassistenzsysteme sind nur durch Funktionen der Elektrik/Elektronik ermöglicht worden. Durch Maßnahmen der "Funktionalen Sicherheit" müssen Risiken, die durch Fehler der Elektrik/Elektronik zu Gefahren führen könnten, unter eine akzeptierte Grenze gesenkt werden. Die Diskussion über die gesetzlichen Grundlagen für das autonome Fahren ist erst am Anfang des öffentlichen Interesses. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, die Notwendigkeit der Anpassung der bestehenden normativen Anforderungen zur funktionalen Sicherheit in die Diskussion mit einzubeziehen. Im ersten Ansatz wird in diesem Paper untersucht, ob von anderen Anwendungen mit automatisiertem Fahrbetrieb, wie er bei Schienenfahrzeugen realisiert ist, Ableitungen möglich sind. Im zweiten Ansatzpunkt wird konkret unter dem Gesichtspunkt des autonomen Fahrens zum Automobil auf die Gefahren-und Risikoanalyse, gemäß ISO 26262 Teil 3 eingegangen. Im Rahmen dieser Diskussion werden die drei Bewertungskriterien der Gefahren- und Risikoanalyse (severity, probability of exposure and controllability) im Paper beleuchtet. Es wird gezeigt, dass für autonomes Fahren ein zusätzliches Bewertungskriterium der Situationskomplexität sinnvoll ist, das das Umfeld einbezieht. Denn die Kontrollierbarkeit ist auf den Fahrer bezogen. Bei dem neuen Kriterium werden unter anderem der Einfluss durch die Verkehrsdichte sowie die Car-2-Car Kommunikation oder auch Fehler bzw. Ausfälle in der Car-2-X Kommunikation (zur Infrastruktur) berücksichtigt. KW - Automobilindustrie KW - autonomes Fahren KW - Elektrik KW - Elektromobilität KW - Fahrerassistenzsystem KW - funktionale Sicherheit KW - Infrastruktur KW - Leichtbau KW - Risikoanalyse KW - Schienenfahrzeug KW - Schienenverkehr KW - Verkehrsdichte Y1 - 2015 SP - 1 EP - 6 PB - WEKA Fachmedien CY - Haar ER - TY - JOUR A1 - Lermer, Josef T1 - Optimierter Antriebsstrang und neuartiges Differenzial für einen Formula-Student-Rennwagen JF - ATZ-Extra Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.1007/s35778-015-0071-4 VL - 20 IS - Suppl 5 SP - 34 EP - 39 PB - Springer Fachmedien GmbH ER - TY - CHAP A1 - Haslbeck, Matthias T1 - Innovative Aspekte der Netzplanung im Verteilungsnetz T2 - 2. OTTI-Konferenz Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien, Hilton-Hotel Berlin, 27./28. Januar 2015 N2 - In den Verteilungsnetzen (VN) besteht erheblicher Optimierungsbedarf, um die geplanten Leistungen an dezentralen Erzeugungsanlagen (EZA) aufnehmen und um die erzeugte Energie an das Übertragungsnetz abgeben zu können. Bislang konnte der Aufwand für die Netzplanung im VN mittels standardisierter Abläufe und großzügigen Reserven im Spannungsband und der Stromtragfähigkeit begrenzt werden. Im Zuge des Zubaus an EZA schwinden diese Reserven und Netzplanungsaufgaben müssen individueller für einzelne Netzabschnitte gelöst werden. Die Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher (FENES) der OTH Regensburg beschäftigt sich u. a. mit der Fragestellung wie die Netzplanung im Verteilungsnetz hinsichtlich der neu entstandenen Herausforderungen optimiert werden kann und gleichzeitig praktikabel bleibt. Kernthemen sind dabei das Spannungs- und das Blindleistungsmanagement im Verteilungsnetz. Im Zuge der Energiewende gilt es die vorhandene Netzinfrastruktur noch effizienter auszunutzen und den Ausbau noch stärker bedarfsorientiert zu gestalten. Infolgedessen bewegt sich der Netzbetrieb näher an den Grenzen der Netzparameter (z. B. Spannungshaltung und Auslastung). Von daher müssen bislang praktizierte Verfahren weiter entwickelt werden, , um weiterhin einen sicheren und stabilen Netzbetrieb zu gewährleisten. KW - Energienetz KW - Energiespeicher KW - Energiewende KW - Leistungsmanagement KW - Netzbetrieb KW - Netzplanung KW - Spannband KW - Stromtragfähigkeit Y1 - 2015 SN - 978-3-943891-46-1 SP - 110 EP - 115 CY - Regensburg ER - TY - CHAP A1 - Arrieta Castro, Abel A1 - Weber, Hans Ingo A1 - Rill, Georg T1 - Design an integrate vehicle control based-on hierarchical architecture for improve the performance of ground vehicles T2 - COBEM2015 : 23rd ABCM International Congress of Mechanical Engineering, December 6-11, 2015, Rio de Janeiro, RJ, Brazi Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.20906/cps/cob-2015-1970 ER - TY - CHAP A1 - Kenner, Susanne A1 - Thaler, Raphael A1 - Kucera, Markus A1 - Volbert, Klaus A1 - Waas, Thomas T1 - Smart Grid architecture for monitoring and analyzing, including modbus and REST performance comparison T2 - International Workshop on Intelligent Solutions in Embedded Systems (WISES), 12th, 29.-30. Oct. 2015, Ancona, Italy N2 - Smart Grid, Smart Metering, Electromobility and the regulation of the power network are keywords of the transition in energy policies. In the future, the power grid will be smart. Due to this the OTH Regensburg does research in this area based on different projects. This paper presents a data collection, analyzing and monitoring software for a reference Smart Grid. We discuss two possible architectures for collecting data from energy analyzers. The performance is analyzed with respect to real-time monitoring, analyzing load peaks and automated regulation of the power grid. KW - Software KW - Computer architecture KW - Smart grids KW - Protocols KW - Databases KW - Servers KW - TCPIP Y1 - 2015 UR - https://ieeexplore.ieee.org/document/7356988 SN - 978-8-8875-4808-2 SP - 96 ER - TY - CHAP A1 - Hofmann, Gerhard A1 - Scharfenberg, Georg T1 - Applicability of the ISO 26262 for functional safety for motorbikes T2 - 2014 International Conference on Applied Electronics, 9-10 Sept. 2014, Pilsen, Czech Republic N2 - This article deals with the question to what extent the automotive standard for functional safety ISO 26262 is also applicable to motorbikes. It examines thereby, on the one hand where to find comparable criteria between cars and motorbikes from the standpoint of functional safety, and, on the other hand, where differences between the automobile and the motorbike must be considered. It shows the extent to which the safety-related automotive standard is applicable to motorbikes. Furthermore, the differences are determined, which must lead to the consequence of a new “state of the art” and to a new standard for motorbikes. On the example of a light function the new MSIL classification gets applied. In this article, the motorbike is viewed as a whole. For the most parts the standard is also valid for scooters. KW - Automobiles KW - Automotive engineering KW - Functional Safety KW - ISO 26262 KW - ISO Standards KW - motorbike KW - Motorcycles KW - MSIL KW - safety Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/AE.2014.7011679 SP - 107 EP - 112 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Schiek, Roland T1 - Self-phase modulation in lithium niobate waveguides T2 - 2014 International Conference Laser Optics, title=Self-phase modulation in lithium niobate waveguides, 30 June-4 July 2014, St. Petersburg, Russia N2 - Self-phase modulation in lithium niobate wave-guides with cascaded quadratic and cubic nonlinearities is characterized by comparison of amplitude and phase of input and output pulse envelopes and spectra. Cubic nonlinear susceptibility coefficients of lithium niobate were determined from the measured nonlinear phase shifts. KW - Frequency measurement KW - Frequency modulation KW - lithium niobate KW - nonlinear susceptibility KW - self-phase modulation KW - Wavelength measurement Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/LO.2014.6886403 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Hans-Peter A1 - Fuchs, Andreas A1 - Fuchs, Stefan T1 - Simultaneous contact less charging of multiple electric vehicles: Contact less power and data transfer for multiple distributed loads T2 - 2014 4th International Electric Drives Production Conference ( 30 Sept.-1 Oct. 2014, Nuremberg, Germany N2 - A design of a 3-phase inductive power and data transfer for multiple stationary loads is proposed. It focuses on stable load voltages while minimizing electromagnetic interference. Loads are contactless charging units of electric vehicles at car parks. Physical properties of the inductive couplers are modelled via 3-D FEM and lumped parameters are used for system studies. Design principles are verified at laboratory scale with a purpose built test stand. KW - charging infrastructure KW - Coils KW - contact less charging KW - Couplers KW - Couplings KW - Data transfer KW - Electric vehicles KW - electro mobility KW - Feeds KW - multiple stationary loads KW - Windings Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/EDPC.2014.6984435 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE ER - TY - JOUR A1 - Dawoud, Belal T1 - On the development of an innovative gas-fired heating appliance based on a zeolite-water adsorption heat pump; system description and seasonal gas utilization efficiency JF - Applied Thermal Engineering N2 - The main objective of this work is to introduce an innovative hybrid heating appliance incorporating a gas condensing boiler and a zeolite-water adsorption heat pump. The condensing boiler is applied to drive the zeolite-water heat pump for the heating base-load and to assist the heat pump in the so called “mixed operation” mode, in which both the heat pump and the condensing boiler are working in series to cover medium heating demands. Peak heating demands are covered by the condensing boiler in the so called “direct heating” mode. The three operation modes of the hybrid heating appliance have been technically described. In addition, the laboratory test conditions for estimating the seasonal heating performance according to the German Guideline VDI 4650-2 have been introduced. For both heating systems 35/28 °C and 55/45 °C, which represent the typical operating conditions of floor and high temperature radiating heating systems in Europe, seasonal heating gas utilization efficiencies of 1.34 and 1.26 have been measured, respectively with a ground heat source. In two field test installations in one-family houses in Germany, the introduced heating appliance showed 27% more seasonal gas utilization efficiency for heating and domestic hot water production, which is equivalent to a CO2-emission reduction of 20% compared to the gas condensing boiler technology. KW - Adsorption heat pump KW - Falling film evaporator KW - Gas utilization efficiency KW - Seasonal performance KW - Zeolite-water Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.09.008 VL - 72 IS - 2 SP - 323 EP - 330 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Ebner, Lena A1 - Elsner, Michael T1 - Thermische Energiespeicher: Wärmespeicherung in Kugelschüttungen. Numerische Simulation der Stromungs-, Warmetransport- und Entstaubungsvorgänge JF - BWK. Das Energie-Fachmagazin N2 - Festbettspeicher bieten die Möglichkeit, thermische Energie auf einem hohen Temperaturniveau zu speichern. Die oft kugelförmigen Schüttgüter bestehen aus Materialien hoher Dichte und Wärmekapazität. Neben der Wärmespeicherung können mithilfe dieser Schüttungen partikelbeladene Abgase entstaubt werden. Die Strömungs-, Wärmetransport- und Entstaubungsvorgänge bei der Speicherung von Wärme in einem Schüttschichtwärmeübertrager werden in Zusammenarbeit mit Fraunhofer Umsicht, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg, untersucht. Einen entscheidenden Aspekt der Arbeiten stellt die numerische Simulation der im Wärmeübertrager ablaufenden Vorgänge dar. Die transiente Simulation von Schüttschichtwärmeübertragern ist nur mit Vereinfachungen möglich, da aufgrund der komplexen Geometrie und der daraus folgenden feinen Vernetzung eine enorme Rechenleistung benötigt wird. Bei den in diesem Beitrag vorgestellten Ergebnissen werden die physikalischen Vorgange in einem Ausschnitt der Schüttschicht simuliert, in dem die Kugelgeometrie detailliert modelliert ist. Die Ergebnisse der numerischen Simulation werden durch analytische Berechnungen aus der Literatur bestätigt. Eine Reihe von Parametervariationen zeigen die Einflüsse verschiedener Größen beispielsweise auf den Druckverlust sowie den Unterschied zwischen radialer und axialer Durchströmung einer Schüttschicht. Die Entstaubung partikelbeladener Gase innerhalb einer Schüttschicht wird zunächst anhand einer Einzelkugel untersucht; die Erweiterung auf die Entstaubung in einer Kugelpackung ist vorgesehen. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen sollen mit den an einem Versuchsstand experimentell bestimmten Daten verglichen werden. KW - Abgas KW - Druckverlust KW - Durchströmung KW - Entstaubung KW - Festbett KW - hohe Dichte KW - Kugelschüttung KW - numerische Simulation KW - Rechenleistung KW - Schüttgut KW - thermische Energie KW - Wärmekapazität KW - Wärmespeicherung KW - Wärmetransport KW - Wärmeübertrager Y1 - 2014 VL - 66 IS - 9 SP - 40 EP - 43 PB - VDI-Verlag ER - TY - CHAP A1 - Kaspar, Marcel A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Differenzierte Kohlenwasserstoffanalytik im Dieselabgas bei verschiedenen Motorbetriebszuständen T2 - 12. FAD-Konferenz „Herausforderung – Agbasnachbehandlung für Dieselmotoren“, 12, 2014, Dresden N2 - Die für Dieselfahrzeuge gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte bezüglich der Schadstoffkomponenten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid können nur durch den Einsatz eines Diesel-Oxidationskatalysators erfüllt werden. Um erhöhte Emissionen infolge eines geschädigten Katalysators zu vermeiden, gilt es, dieses abgasrelevante Bauteil auch während des Betriebes zu überwachen. Die zukünftigen gesetzlichen Anforderungen an die Überwachung erfordern ein Verfahren das eine zuverlässige und hochgenaue Diagnose zulässt. Deshalb entwickelt eine Forschungsgemeinschaft aus Industrieunternehmen und Hochschulen einen neuartigen Kohlenwasserstoffsensor zur hochgenauen Analyse von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgasstrang. Hierfür ist die Kohlenwasserstoffzusammensetzung des Dieselabgases bei verschiedenen Motorbetriebszuständen zu ermitteln. Zur differenzierten Untersuchung der Kohlenwasserstoffkomponenten wurde in der Arbeit ein Massenspektrometer eingesetzt, das mit chemischer Ionisation arbeitet. Anhand eines Abgasscreenings konnte eine Reihe von Kohlenwasserstoffen (Alkane, Alkene, Alkine, Alkadiene und aromatische Kohlenwasserstoffe) identifiziert werden, die typisch für das Dieselabgas stehen. Die Moleküle Ethin, Ethen und Propen wurden gezielt betrachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass bei kalten Betriebsbedingungen diese drei Komponenten etwa die Hälfte der Gesamtkohlenwasserstoffkonzentration ergeben. Ein weiterer Punkt der Untersuchungen war die Diesel-Partikelfilter-Regeneration. Wie erwartet, lassen sich Kohlenwasserstoffmoleküle mit höheren Massen feststellen, die auf unverbrannten Dieselkraftstoff zurückzuführen sind. Anhand der Ergebnisse zeigte sich.dass sich das mit chemischer Ionisation arbeitende Massenspektrometer hervorragend für ein Abgasscreening eignet. Zahlreiche Kohlenwasserstoffe konnten identifiziert werden, die repräsentativ für das Dieselabgas stehen. Es sollten Moleküle bei verschiedenen Motorbetriebsbedingungen untersucht werden, die einen möglichst großen Anteil an der Gesamtkohlenwasserstoffkonzentration besitzen. Die Auswahl fiel aufgrund der gemessenen Massenspektren, vor und nach dem Diesel-Oxidationskatalysator, auf die Komponenten Ethin, Ethen und Propen. Zudem kann bei diesen Molekülen eine Masseninterferenz mit anderen Abgaskomponenten ausgeschlossen werden. Im unteren Teillastbereich und kaltem Motor machen diese Kohlenwasserstoffe bis zu 50%, gemittelt über alle Messstellen vor, im und nach dem Diesel-Oxidationskatalysator, der Gesamtkohlenwasserstoffkonzentration aus. Bei betriebswarmem Motor reduziert sich ihr Anteil auf ein Drittel Die höchste Konzentration unter den drei Komponenten besitzt dabei Propen. Mit steigendem Drehmoment nimmt der Anteil dieser drei Komponenten fortlaufend ab,was dafür spricht, dass Moleküle mit höheren Massen einen höheren Anteil einnehmen. Die Kohlenwasserstoff-Emissionen bewegen sich bei diesen Motorbetriebspunkten mit betriebswarmem Katalysator jedoch bereits bei sehr niedrigen Werten. Während der untersuchten Diesel-Partikelfilter-Regeneration mit späten Nacheinspritzungen zur Abgastemperaturerhöhung lassen sich Moleküle mit höheren Massen nachweisen. Diese sind typisch für die Reinkomponente Dieselkraftstoff. Der Anteil von Ethin, Ethen und Propen an der THC-Konzentration beträgt dann ca. 40%. KW - Alkadiene KW - Alkane KW - aromatische Kohlenwasserstoffe KW - Betriebsbedingung KW - Dieselabgas KW - Dieselkraftstoff KW - DIESELMOTOR KW - Ethen KW - Ethin KW - Ionisation KW - Kohlenmonoxid KW - Kohlenwasserstoffe KW - Massenspektrometer KW - Oxidationskatalysator KW - Propen KW - Schadstoff KW - Überwachung Y1 - 2014 SP - 45 EP - 59 PB - Förderkreis Abgasnachbehandlungstechnologien für Verbrennungskraftmaschinen (FAD) e.V. ER - TY - CHAP A1 - Boccara, R. A1 - Diamantidis, Dimitris A1 - Sýkora, Miroslav T1 - Optimal design of ground-mounted solar systems T2 - Safety and reliability : methodology and applications : proceedings of the European Safety and Reliability Conference, ESREL 2014, Wrocław, Poland, 14-18 September 2014 N2 - Solar energy represents a clean, natural and sustainable source of energy. Solar photovoltaic panels can be installed on roofs of structures or in the ground. This contribution focusses on ground-mounted systems, which are presently widely implemented. At present limited guidelines on the design of solar ground-mounted structures are available. Usually standards for the design of normal buildings are applied. However, the design of ground-mounted structures significantly differs from common structural design by: (1) a lower design lifetime (20-25 years) is accepted; (2) failure is not associated with the loss of human life; (3) resistance uncertainties need due attention; (4) uplift wind forces dominating structural reliability are associated with a large scatter. That is why the reliability analysis and optimal design of ground-mounted solar systems is investigated herein. The failure costs and especially their ratio to the initial costs are analyzed considering the data provided from the industry. Probabilistic reliability analyses are carried out and optimum design levels are computed for representative cost ratios. The optimal target reliability depends on the ratio between failure and initial costs; reliability index of 3.5 corresponds to a reasonable cost ratio of 10. KW - Dach KW - Montagesystem KW - Montiergerät KW - nachhaltiges Sourcing KW - Solarenergie KW - Solarmodul KW - Windkraft (Energiequelle) Y1 - 2014 SN - 978-1-138-02681-0 SP - 2175 EP - 2181 PB - CRC Press CY - Boca Raton ER - TY - CHAP A1 - Kaspar, M. A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Mayer, W. T1 - Differenzierte Kohlenwasserstoffanalytik im Dieselabgas bei verschiedenen Motorbetriebszustaenden : Detailed hydrocarbon analysis of diesel exhaust gas at different engine operating conditions T2 - 12. FAD-Konferenz „Herausforderung – Agbasnachbehandlung für Dieselmotoren“, 12, 2014, Dresden N2 - Beitrag und Praesentationsmaterial eines Vortrags ueber differenzierende Kohlenwasserstoffanalytik im Dieselabgas bei verschiedenen Motorbetriebszustaenden. Mit einem neu entwickelten, hochgenauen HC-Sensor werden unverbrannte HC im Abgas untersucht. Die differenzierende Untersuchung erfolgt an einem Massenspektrometer, das mit chemischer Ionisation arbeitet. Die Molekuele Ethin, Ethen und Propen wurden gezielt betrachtet. Es zeigt sich, dass bei kalten Betriebsbedingungen diese drei Komponenten etwa die Haelfte der gesamten HC Konzentration ergeben. Ein weiterer Punkt ist die Regeneration des Dieselpartikelfilters. KW - ABGASKONZENTRATION KW - ABGASTRENNUNG KW - ABGASZUSAMMENSETZUNG KW - DIESELMOTOR KW - EINSTUFENFILTER KW - GASFILTER KW - HAUPTSTROMFILTER KW - KATALYTISCHE ABGASNACHVERBRENNUNG KW - KATALYTISCHER REAKTOR KW - KOHLENWASSERSTOFF (ABGAS) KW - OXIDATIONSKATALYSATORANLAGE KW - Partikelfilter KW - PERIODISCH ZU REINIGENDER FILTER KW - R4-MOTOR KW - UEBERDRUCKFILTER Y1 - 2014 SP - 1 EP - 35 PB - Förderkreis Abgasnachbehandlungstechnologien für Verbrennungskraftmaschinen (FAD) e.V. CY - Dresden ER - TY - CHAP A1 - Kaspar, Marcel A1 - Kleiner, Florian A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Online-Analyse und Optimierung der Schmierölverdünnung bei direkteinspritzenden Ottomotoren T2 - 7. VDI-Fachtagung mit Fachausstellung Zylinderlaufbahn, Kolben, Pleuel : Baden-Baden, 03. und 04. Juni 2014 N2 - Bei Ottomotoren mit Direkteinspritzung besteht beim Kaltstart, den Warmlaufphasen und auch durch den Einfluss anderer Parameter wie z. B. des Einspritzzeitpunkts oder des Einspritzdrucks die Problematik, dass Kraftstoff an die Zylinderlaufbahn aufgetragen wird und sich mit dem Motoröl vermischen kann. Eine Verstärkung dieses Kraftstoffauftrags ist unter anderem der Verschiebung der Motorbetriebspunkte zu höheren Mitteldrücken und damit einem Wirkungsgrad optimaleren Betrieb geschuldet. Eine Veränderung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Motoröls durch die Verdünnung mit Kraftstoff ist die Folge. Durch die Verringerung der Viskosität des Motoröls kann es zu einer verminderten Schmierwirkung des Öls kommen, die im schlimmsten Fall zur Schädigung des Motors führt. Existierende Offline-Analysemethoden die zeitintensive Laboranalysen nach sich ziehen, als auch Online-Messverfahren die nicht den technischen Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit und einer kurzen Messdauer entsprechen, stellen aktuell die einzigen Messmethoden zur Bestimmung der Schmierölverdünnung dar. Durch neue Entwicklungstrends bei Ottomotoren ist es jedoch unbedingt notwendig, die Mechanismen des Kraftstoffein- und -austrags in das und aus dem Motoröl genauer zu untersuchen. Mit der an der OTH Regensburg neu entwickelten Messtechnik wurde eine Vorgehensweise erarbeitet, mit der die zeitlichen Verläufe des Kraftstoffein- und -austragsverhaltens bei Ottomotoren quantitativ in kurzer Zeit bestimmt und optimiert werden können. Especially at cold start and the warm-up operation GDI engines have an issue with oil dilution. Parameters such as injection timing and injection pressure impact the entry of fuel in the engine oil as well. With the adjustment of engine operating points to higher mean effective pressures resulting in downsizing concepts also an additional increase of fuel entry occurs. Fuel gets into the oil pan and is mixed with the engine oil so that the physical and chemical properties of the engine oil are changed. With the reduction of engine oil viscosity due to fuel entry a reduced lubricating effect can be caused. In the worst case damage to the engine occurs, To determine oil dilution online and offline measurement methods exist. A rather long analysis time in the laboratory is a disadvantage of the offline methods. Online methods are not correlating with technical requirements in terms of accuracy and a short measurement time. New trends in the development of gasoline engines require investigations of fuel in oil sorption and desorption processes. A new measurement technique which is developed at the OTH Regensburg enables to determine quantitative fuel in oil sorption and desorption processes. With this technique a procedure was generated to measure the oil dilution at gasoline engines and optimize them in a short time. KW - Direkteinspritzerottomotor KW - Direkteinspritzung KW - Kaltstart KW - Kraftstoff KW - Motoröl KW - Online-Analyse KW - Online-Messverfahren KW - Ottomotor KW - Viskositätsverringerung Y1 - 2014 SN - 978-3-18-092230-0 SP - 65 EP - 77 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Lube-Oil Dilution of GDI Engines with Ethanol Fuels JF - Auto Tech Review KW - Cold Start KW - Injection Strategy KW - Fuel Mass KW - Mixture Formation KW - Fuel Blend Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1365/s40112-014-0570-5 VL - 3 IS - 3 SP - 30 EP - 35 PB - Springer India CY - New Delhi ER - TY - CHAP A1 - Milaev, Johannes A1 - Ruider, Martin A1 - Schlegl, Thomas T1 - Entwicklung eines Experimentalsystems zur Validierung adaptiver Regelungen mit einem OEM-Steuergerät T2 - Tagungsband AALE 2014 : das Forum für Fachleute der Automatisierungstechnik aus Hochschulen und Wirtschaft ; 11. Fachkonferenz, Regensburg N2 - Im Rahmen des Kooperationsprojektes "ACES" (Integrated Adaption of Linear Controllers for Embedded Systems) ist ein Prüfstand zur Validierung adaptiver Regelungen entwickelt und aufgebaut worden, der das dynamische Verhalten eines Kfz-Antriebstrangs aufweist. Ziel ist es, verschiedene Adaptionsverfahren auf ihre Einsetzbarkeit in OEM-Steuergeräten, die im Automotive-Bereich auf breiter Basis verwendet werden, kostengünstig testen zu können. Das Problem der aktiven Schwingungsdämpfung in Kfz-Antriebssträngen mit unbekannten und veränderlichen mechanischen Parametern stellt eine Pilotanwendung dar. Ein leicht anpassbarer mechanischer Prüfstand dient hierbei als vereinfachtes Modell eines Antriebstrangs. Dieser ist Bestandteil eitles Experimentalsystems mit einer informationstechnischen Architektur, die einen Betrieb engebetteter Regelungssysteme auf verschiedenen Plattformen gestattet. Das flexible mechanische und informationstechnische Design des Experimentalsystems gestattet die Variation von Parametern der zu regelnden Applikation durch leicht austauschbare mechanische Komponenten und gezielte Einbringung von Störgrößen. Zudem kann die Berechnung der Regelungsarchitektur auf einem Industrie-PC oder einem Steuergerät erfolgen. Weitere Vorteile des entwickelten Experimentalsystems sind die Berücksichtigung von Effekten, die aus dem Verhalten realer Sensoren und der CAN-basierten Signalübertragung entstehen. Insbesondere der Einfluss von Wortbreite und Latenz übertragener Signale auf die Adaption von Regelungen kann mit Hilfe des vorgestellten Experimentalsystems eingehend untersucht werden. KW - Adaptivregelung KW - aktive Schwingungsdämpfung KW - Algorithmus KW - Antriebsstrang KW - Drehschwingung KW - Kraftfahrzeug KW - Lageregelung KW - Prüfstand KW - robuste Regelung KW - Schwingungsdämpfung KW - Validierung Y1 - 2014 UR - https://www.oth-regensburg.de/fakultaeten/maschinenbau/aale-2014.html SN - 978-3-8356-7142-3 SP - 241 EP - 250 PB - Deutscher Industrieverlag CY - München ER - TY - JOUR A1 - Kral, Christian A1 - Haumer, Anton A1 - Lee, Sang Bin T1 - A Practical Thermal Model for the Estimation of Permanent Magnet and Stator Winding Temperatures JF - IEEE Transactions on Power Electronics N2 - A thermal model for the determination of the temperatures of interior permanent magnets and stator windings is presented in this paper. The innovation of the model relies on one temperature sensor being located in the stator core of the machine. Such sensor is simple to implement in many applications such as traction or EV, where reliability is critical. The estimated stator winding and permanent magnet temperatures are determined by a simplified thermal lumped element network model with only two time constants. It is shown that the proposed thermal model is very robust due to the structure of the model and the measured stator core temperature. The distortion of the temperature estimates caused by the cooling circuit is inherently accounted for such that the model can be used for robust online prediction of temperatures. Experimental results based on a forced water-cooled interior permanent magnet synchronous machine setup are presented to validate the effectiveness of the presented model. KW - cooling KW - lumped element thermal equivalent circuit model KW - magnetic cores KW - permanent magnet machines KW - permanent magnet synchronous machine KW - stators KW - synchronous machines KW - temperature estimation KW - variable speed KW - dynamic load Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/TPEL.2013.2253128 SN - 1941-0107 SN - 0885-8993 VL - 29 IS - 1 SP - 455 EP - 464 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Kral, Christian A1 - Haumer, Anton A1 - Wöhrnschimmel, Reinhard T1 - Extension of the FundamentalWave Library towards Multi Phase Electric Machine Models T2 - Proceedings of the 10th International Modelica Conference, March 10-12, 2014, Lund, Sweden N2 - Abstract Electric machine theory and electric machine simulations models are often limited to three phases. Up to the Modelica Standard Libray (MSL) version 3.2 the provided machine models were limited to three phases. Particularly for large industrial drives and for redundancy reasons in electric vehicles and aircrafts multi phase electric machines are demanded. In the MSL 3.2.1 an extension of the existing FundamentalWave library has been performed to cope with phase numbers greater than or equal to three. The developed machine models are fully incorporating the multi phase electric; magnetic; rotational and thermal domain. In this publication the theoretical background of the machines models; Modelica implementation details; the parametrization of the models and simulation examples are presented. KW - electric Machine models KW - induction machine KW - Modelica Standard Library KW - multi phase KW - synchronous machine KW - synchronous reluctance machine Y1 - 2014 SN - 978-91-7519-380-9 U6 - https://doi.org/10.3384/ecp14096135 SN - 1650-3686 SN - 1650-3740 SP - 135 EP - 143 PB - Linköping University Electronic Press ER - TY - RPRT A1 - Sterner, Michael A1 - Thema, Martin A1 - Eckert, Fabian A1 - Moser, Albert A1 - Schäfer, Andreas A1 - Drees, Tim A1 - Christian Rehtanz, A1 - Ulf Häger, A1 - Kays, Jan A1 - Seack, André A1 - Dirk Uwe Sauer, A1 - Matthias Leuthold, A1 - Philipp Stöcker, T1 - Stromspeicher in der Energiewende - Untersuchung zum Bedarf an neuen Stromspeichern in Deutschland für den Erzeugungsausgleich, Systemdienstleistungen und im Verteilnetz BT - Studie N2 - Wie groß ist der Speicherbedarf in Deutschland in der weiteren Umsetzung der Energiewende? Welche Rolle spielen Batteriespeicher, Pumpspeicher, Power-to-Gas etc. im Kontext anderer Flexibilitätsoptionen auf den verschiedenen Netzebenen? Wie entwickelt sich der Markt für Batterien und Wasserstoff? In unserer Agora-Speicherstudie haben wir auch erstmalig den Begriff Power-to-X definiert und damit die bis dato entstandenen Begriffe Power-to-Gas, Power-to-Liquids, Power-to-Products, Power-to-Chemicals etc. zusammengefasst. Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.13140/RG.2.2.31804.56964 PB - Agora Energiewende CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Schneider, Ingo A1 - Nonn, Aida A1 - Völling, Alexander A1 - Mondry, A. A1 - Kalwa, Christoph T1 - A damage mechanics based evaluation of dynamic fracture resistance in gas pipelines T2 - Procedia Materials Science, Volume 3 N2 - Investigation of running ductile fracture in gas transmission pipelines and the derivation of reliable crack arrest prediction methods belong to major topics in pipeline research. The yet available crack arrest criterion, known as the Battelle Two-Curve Method (BTCM), leads to reliable predictions up to grade X70 line pipe steels for which it has been validated. This includes specific limits in terms of mechanical properties, pressure and geometry. The application of this criterion to modern pipeline steels, i.e. especially grades X80 and beyond in combination with larger diameters and high pressure, has led to mispredictions of the BTCM. Hence, in order to ensure safe design of pipelines, new methods are required based on in depth knowledge and appropriate characterization of material resistance. This paper presents a procedure for the assessment of dynamic ductile fracture resistance based on combined experimental and numerical investigations. The procedure involves quasi-static and dynamic drop- weight tear testing (DWTT) on modified specimens with pre-fatigued crack for grades X65, X80 and X100 materials, and the application of cohesive zone (CZ) and Gurson-Tveergard-Needleman (GTN) models to describe ductile material damage. The damage model parameters are calibrated on basis of DWTT results and subsequently used to simulate dynamic crack propagation in a pipeline. The influence of material properties (strain hardening, toughness), pipe geometry, usage factor and decompression behaviour on ductile fracture propagation behaviour is studied and evaluated. The results will contribute to an enhanced understanding of major parameters controlling ductile fracture propagation and will help to establish a reliable procedure for safe design of new high-capacity pipelines with regard to crack arrest. KW - Pipeline KW - Dynamic ductile fracture KW - Crack arrest KW - Cohesive zone model KW - DWT testing Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.06.315 VL - 3 SP - 1956 EP - 1964 ER - TY - BOOK ED - Sterner, Michael ED - Stadler, Ingo T1 - Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration N2 - Im Kontext der Energiewende sind Energiespeicher ein zentrales technisches, wirtschaftliches und energiepolitisches Thema.Die Autoren dieses kompakten Werkes geben einen umfassenden Uberblick Uber die verschiedenen Aspekte der Energiespeicherung. Sie beschreiben zunachst die Bedeutung von Energiespeichern in der Energieversorgung und definieren ihre Rolle darin. Dann gehen sie auf den Speicherbedarf in der Strom-, Warme- und Kraftstoffversorgung im Kontext der Energiewende ein. Im Hauptteil werden die verschiedenen Speichertechnologien ausfUhrlich vorgestellt sowie ihre Vor- und Nachteile diskutiert. Praktische Anwendungsbeispiele und die Integration von Speichern Uber alle Energiesektoren hinweg runden das Buch ab. Zahlreiche Grafiken und Beispiele veranschaulichen das gesamte Feld der Energiespeicher und sind als Erganzung samt Animationen online in Farbe verfUgbar.Die ZielgruppenDas Lehr- und Fachbuch wendet sich an Ingenieure, Wissenschaftler, Energieplaner und Energiewirtschaftler in Forschung und Industrie sowie an Studierende an Hochschulen und Universitaten in den Bereichen Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Elektrotechnik und Energietechnik. KW - Energiespeicher KW - Energietechnik KW - Power-to-Gas KW - Speicherbedarf KW - Speicherintegration KW - Speichermarkt KW - Speichertechnologien KW - Systemintegration Y1 - 2014 SN - 978-3-642-37379-4 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-642-37380-0 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg ER - TY - CHAP A1 - Jentsch, Mareike A1 - Trost, Tobias A1 - Sterner, Michael T1 - Optimal Use of Power-to-Gas Energy Storage Systems in an 85% Renewable Energy Scenario T2 - Energy Procedia N2 - In future energy systems with high shares of fluctuating renewable energy generation, electricity storage will become increasingly important for the utilization of surplus energy. The Power-to-Gas (PtG) technology is one promising option for solving the challenge of long-term electricity storage and is theoretically able to ease situations of grid congestion at the same time. This article presents the perspectives of PtG in an 85% renewable energy scenario for Germany, quantifying an economic optimum for the PtG capacity as well as an optimized spatial PtG deployment. KW - Deutschland KW - Elektrizität KW - Energieproduktion KW - Energiespeicher KW - erneuerbare Energie KW - Langzeitarchivierung KW - Methan KW - optimale Nutzung KW - PtG (Power-to-Gas) Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.01.180 SN - 1876-6102 VL - 46 SP - 254 EP - 261 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Brückl, Oliver A1 - Haslbeck, Matthias A1 - Portner, Olaf A1 - Hinz, Gerhard T1 - Kostenminimaler Netzanschluss einer 8-MW-PV-Anlage mithilfe regelbarer Ortsnetztransformatoren JF - Energiewirtschaftliche Tagesfragen N2 - Die steigende Anzahl der Erzeugungsanlagen (EZA) in den Verteilnetzen zwingt viele Verteilnetzbetreiber zum kostenintensiven Netzausbau. Dabei sind die EZA gemäß EEG am technisch und wirtschaftlich günstigsten Verknüpfungspunkt anzuschließen. Zur Bestimmung dieses Punktes ist ein Vergleich sinnvoller Netzanschlussvarianten durchzuführen. Regelbare Ortsnetztransformatoren (RONT) erweitern seit Kurzem die Netzanschlussmöglichkeiten, auch auf Mittelspannungsebene. Das Beispiel eines Anschlusses für eine 8-MW-PV-Anlage zeigt, dass der optimale Netzanschluss eine Kombination zwischen RONT, Spannungsblindleistungsregelung, Trennstellenverlagerung und Leitungsverstärkung sein kann. In diesem Fall bemerkenswert ist, dass der RONT-Einsatz die Netzanschlusskosten um rd. 60 % gegenüber einer separaten Anbindung am Umspannwerk reduziert. Die Autoren beschreiben eingangs die Problematik hoher Netzausbaukosten beim Anschluss von Photovoltaik-Flächenanlagen. Das Vorgehen der durchgeführten Netzanalyse im konkreten Fall (Abb.: Grafische Darstellung des südlichen MS-Netzes der Stadtwerke Kehlheim mit angedeuteter Einspeiseleistung) und die 6 analysierten Netzanschlussvarianten werden beschrieben und diskutiert (Abb.: Gegenüberstellung der Investitionen der verschiedenen Netzausbauszenarien). Die oben genannte günstigste Anschlussvariante besteht aus folgender Kombination: Verlegung der vorhandenen Netztrennstelle zwischen zwei 20-kV-Stränge; Verstärkung einer bestehenden Freileitungsstrecke über 1 km; Einsatz von maximal 15RONT sowie Spannungsblindleistungsregelung durch die PV-Flächenanlage. KW - Blindleistungsregelung KW - elektrische Energieverteilung KW - Investitionskosten KW - Kostenanalyse KW - Mittelspannung (elektrisch) KW - Netzanschluss KW - Netztransformator KW - Ortsnetz (Energie) KW - Photovoltaikanlage KW - Szenarioanalyse KW - Wirtschaftlichkeitsrechnung Y1 - 2014 VL - 64 IS - 6 SP - 63 EP - 65 PB - Energiewirtschaft und Technik, Verl.-Ges. CY - Gräfelfing ER - TY - GEN A1 - Haslbeck, Matthias A1 - Brückl, Oliver T1 - Liberalisierung von Systemdienstleistungen T2 - Zukünftige Stromnetze für erneuerbare Energien N2 - Die Liberalisierung der Blindleistung und Schaffung von regionalen nicht ausschreibungspflichtigen Q-Beschaffungsprozessen ermöglicht vor allem künftig erhebliche Kostenreduktionspotenziale. Allerdings ist die Etablierung mit umfangreichen Eingriffen in den heutigen Normen- und Gesetzesrahmen verbunden. Damit diese Potenziale gehoben werden können, bedarf es einerseits der Möglichkeit der Kostenanrechnung im Rahmen der Netznutzungsentgelte, andererseits eines Anreizsystems, sinnvoll und sorgsam mit Q umzugehen. Grundsätzlich ist vorher gründlich zu untersuchen, ob und ab welchem Zeitpunkt die Liberalisierung der Blindleistung zielführend ist und wie im Detail die Liberalisierung der Blindleistung auszugestalten wäre. KW - Blindleistung KW - Deregulierung KW - Energiewende KW - Kostenreduktion KW - Netzmanagement KW - Netz-Management KW - Privatisierung KW - Stromerzeugung KW - Stromversorgung KW - Wettbewerb KW - Wiederaufbau KW - Wirkleistung Y1 - 2014 SN - 978-3-943891-34-8 SP - 170 EP - 175 PB - Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut (OTTI) CY - Regensburg ER - TY - JOUR A1 - Brückl, Oliver A1 - Dalisson, Nils A1 - Strohmayer, Bernhard A1 - Haslbeck, Matthias T1 - Spannungshaltungsmaßnahmen im Verteilungsnetz : Systemvergleich JF - EW : Magazin für die Energie-Wirtschaft N2 - Verteilungsnetzbetreibern stehen mittlerweile viele Maßnahmen zur Behebung des Spannungsbandproblems zur Verfügung. Innovative Konzepte wie der regelbare Ortsnetztransformator werden in vielen Pilotprojekten erprobt. Unklar ist jedoch noch, welche Maßnahmen beziehungsweise Kombinationen langfristig wirtschaftlich am günstigsten sind. Die Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg untersucht daher in einem Forschungsprojekt verschiedene Maßnahmen, um sie unter wirtschaftlichen, technischen und energetischen Gesichtspunkten bewerten zu können. Der Beitrag untersucht am Beispiel des Netzmodells eines Dorfnetzes mit zahlreichen Photovoltaikanlagen unterschiedliche Szenarien für 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 günstigste Lösung ist. Es zeichnet sich jedoch ab, dass der RONT in vielen Fällen (abhängig vom Durchdringungsgrad) die günstigste oder zumeist eine günstige Lösung zur Erhöhung der Netzanschlusskapazität darstellt. KW - Blindleistungsregelung KW - dezentrale Stromerzeugung KW - Einspeisung KW - Energienetzplanung KW - Netzmodell KW - Netzstabilität (Energienetz) KW - Ortsnetz (Energie) KW - Photovoltaik KW - Regeltransformator KW - Spannungsregelung KW - Vergleichsuntersuchung Y1 - 2014 UR - https://emagazin.ew-magazin.de/de/profiles/a21024e15cd4/editions/fc50e368dae3fad315dd SN - 1619-5795 VL - 113 IS - 6 SP - 66 EP - 69 PB - VWEW-Energieverl. CY - Frankfurt am Main ER - TY - CHAP A1 - Nonn, Aida A1 - Erdelen-Peppler, Marion A1 - Wessel, Waldemar A1 - Mahn, Denise T1 - How reliable are the current testing procedures for the safety assurance against crack propagation in seamless gas pipelines T2 - Proceedings of the ASME 2014 33rd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2014), Volume 4A: Structures, Safety and Reliability, June 8-13, 2014, San Francisco, USA N2 - The worldwide growing energy demand with the exploration of new gas fields has promoted the development of high toughness seamless pipeline steels which should sustain the increasing demands resulting from the complex loading situations. One of the most important prerequisites for safe installation and operation of long distance gas transmission pipelines is the detailed knowledge and characterization of their fracture performance for specific applications. However, recent industry experience has revealed concerns related to the limitations and reliability of current test methods for brittle-to-ductile transition evaluation. Regarding the transition temperature evaluation, the critical issues involve Drop-Weight Tear Testing (DWTT) and full-scale West-Jefferson (WJ) test applied to the smaller pipes with diameter less than 500mm. The DWTT leads frequently to invalid results in terms of abnormal fracture appearance and inverse fracture occurrence. It is still not clear if this behavior is only owed to a testing effect, which material characteristics cause it and how far it reflects the full-scale behavior. Similar observations were made for the West-Jefferson tests, which could not be assessed in the standard manner either. Again, the question was towards testing effects and the behavior of the pipeline transporting gaseous media remains unanswered. Therefore, this paper aims at identifying open questions on basis of a literature study and own experimental results and showing possible ways forward in demonstrating safety in design against propagating fracture. Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.13140/2.1.3190.6567 ER - TY - CHAP A1 - Karbasian, H. A1 - Groß-Weege, J. A1 - Nonn, Aida A1 - Zimmermann, S. A1 - Kalwa, Christoph T1 - Assessment of collapse resistance of UOE pipes – comparison of full-scale and ring collapse tests T2 - Proceedings of the 10th International Pipeline Conference 2014 (IPC 2014), September 29 - October 3, 2014, Calgary, Alberta, Canada Y1 - 2014 ER - TY - CHAP A1 - Nonn, Aida A1 - Erdelen-Peppler, Marion A1 - Wessel, Waldemar A1 - Harksen, Silke A1 - Mahn, Denise T1 - How to assure fracture-propagation control for seamless gas pipelines? T2 - Proceedings of the 2014 10th International Pipeline Conference (IPC2014), Volume 3: Operations, Monitoring, and Maintenance, Materials and Joining, September 29-October 3, 2014, Calgary, Canada N2 - Fracture propagation control in gas transmission gas pipelines belongs to the major design requirements for safe operation at high internal pressures. However, the current tests such as Drop-Weight-Tear Test (DWTT) and full-scale West-Jefferson (WJ) test reach the limits of their applicability with respect to transition temperature evaluation for seamless quenched and tempered small diameter pipes reflecting nowadays alloying concepts related to mechanical properties. Hereby, different geometry and material effects are evident which might lead to misinterpretation and unreliability of testing results. This paper aims to discuss open issues addressed in the literature and in own experimental findings with respect to reliability and transferability of testing methods, fracture parameters and their representativeness of seamless quenched and tempered pipeline behavior. By applying damage mechanics approach, it is possible to quantify the prevailing stress state and thus to understand the mechanisms controlling specific fracture appearance (ductile or brittle). Furthermore, studies were performed with objective to quantify the effect of different parameters (geometry, material and loading) on the fracture performance of the pipeline. The results from these investigations will serve as a basis for a safe pipeline design against propagating fracture. Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1115/IPC2014-33169 ER - TY - CHAP A1 - Haumer, Anton A1 - Kral, Christian T1 - The New EDrives Library: A Modular Tool for Engineering of Electric Drives T2 - Proceedings of the 10th International Modelica Conference, March 10-12, 2014, Lund, Sweden N2 - Simulation is an indispensable tool for the engineering of systems containing electric drives. Depending on the design phase and the engineering task different levels of modeling details are required: proof of concept; investigation of energy and power consumption; design of control; etc. The new EDrives library provides three levels of abstraction for inverters: quasi static (neglecting electrical transients); averaging (neglecting switching effects) and switching – for serving different demands. The inverters can feed the machine models of the Modelica Standard Library: Modelica.Magnetic.FundamentalWave and the new Modelica.Magnetic.QuasiStatic.FundamentalWave. The EDrives library copes with arbitrary phase numbers and can be easily extended to develop new control algorithms. In this publication the structure of the library and the implemented control principles are presented. Furthermore; examples comparing the three different levels of abstraction are included. KW - control KW - Electric machines and drives KW - multi phase KW - power electronics KW - quasi static KW - switching KW - thermal behavior KW - transient Y1 - 2014 SN - 978-91-7519-380-9 U6 - https://doi.org/10.3384/ecp14096155 SN - 1650-3686 SN - 1650-3740 SP - 155 EP - 163 PB - Linköping University Electronic Press ER - TY - BOOK A1 - Rill, Georg A1 - Schaeffer, Thomas T1 - Grundlagen und Methodik der Mehrkörpersimulation : Vertieft in Matlab-Beispielen, Übungen und Anwendungen N2 - Dieses Lehrbuch vermittelt nicht nur Grundlagen, sondern stellt auch die Methoden der Mehrkörpersimulation anschaulich dar und erläutert an einfachen Beispielen die Vor- und Nachteile bei der praktischen Anwendung. In den Text integrierte Matlab-Skripte und -Funktionen verdeutlichen die einzelnen Methoden und ermöglichen es, Aufwand und Problematik bei der Umsetzung der Theorie innerhalb von Simulationsprogrammen einzuschätzen. Die Modellbildung, die mathematische Beschreibung und die numerische Simulation von Systemen starrer Körper bilden dabei die Schwerpunkte. Konkret behandelte Beispiele sind die Eigendynamik eines Traktors mit gefederter Vorderachse, das Rotorblatt eines Hubschraubers sowie die Vorderachse eines Pkws. Die entsprechenden Matlab-Skripte und Lösungen zu den Übungsaufgaben können auf der Springer-Homepage beim Buch heruntergeladen werden. Der Inhalt Dynamik des starren Körpers - Bewegungsgleichungen - Starre Körper mit elastischen und kinematischen Verbindungselementen - Integrationsverfahren - Rekursiver Algorithmus - Differential-Algebraische Gleichungen - Analyse von Mehrkörpersystemen - Anwendungs- und Übungsbeispiele aus der Technik Die Zielgruppen Studenten des Maschinenbaus, der Elektrotechnik und Mechatronik sowie der Biomechanik an Hochschulen und Universitäten Ingenieure in der Praxis, die sich mit Fragestellungen der Mehrkörpersimulation (MKS) befassen Entwickler aus der Kfz-Technik sowie Fachleute aus F+E Die Autoren Dr.-Ing. Georg Rill ist Professor mit den Lehrgebieten Technische Mechanik, Ingenieurinformatik, Fahrdynamik, Mehrkörperdynamik sowie Laborleiter Fahrdynamik. Dr.-Ing. Thomas Schaeffer ist Professor mit den Lehrgebieten Konstruktion, CAD, Maschinenelemente und Getriebetechnik, Mehrkörpersysteme und Bewegungstechnik sowie Laborleiter Mehrkörpersimulation, beide an der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Regensburg. Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-06084-8 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Lube-Oil Dilution of Gasoline Direct-Injection Engines with Ethanol Fuels JF - MTZ worldwide KW - Fuel Ethanol KW - Engine Cold Start KW - Cold Ambient Conditions KW - Fuel Vapor Mass KW - Test Bench Investigations Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1007/s38313-013-0090-8 VL - 74 IS - 9 SP - 64 EP - 69 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Schmierölverdünnung von direkteinspritzenden Ottomotoren unter Kaltstartrandbedingungen JF - MTZ - Motortechnische Zeitschrift Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1007/s35146-013-0208-1 VL - 74 IS - 9 SP - 710 EP - 715 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Nonn, Aida A1 - Kalwa, Christoph T1 - Analysis of dynamic ductile fracture propagation in pipeline steels BT - a damage mechanics approach T2 - 6th Pipeline Technology Conference (2013), Ostend, Belgium N2 - Analysis of dynamic ductile fracture propagation in pipeline steels: a damage-T IS A WELL-ESTABLISHED fact that the successful application of new generation of high-strength steel grades for long-distance gas transmission depends strongly on full understanding and appropriate characterization of fracture resistance. A damage mechanics approach has found to be a very promising tool in supporting the experimental characterization of ductile fracture propagation. The major advantage of this approach lies in the consideration of the influence of local stress and strain variables on the damage evolution and thus its capability to describe the fracture resistance of the pipelines with different stress triaxiality level by using the same set of parameters. However, the wider application of this approach has been limited due to the issues such as reliable determination of input parameters and required material properties, mesh size dependence, etc.. The objective of this paper is to characterize dynamic ductile fracture resistance of X65 and X80 pipeline materials and to demonstrate the potential of damage mechanics approach for the simulation of dynamic fracture propagation by using two damage models: (1) Cohesive Zone (CZ) model and (2) Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) model. In the first step, results from quasi-static and dynamic tensile tests are used to describe plasticity in terms of flow curves. The calibration of input parameters for both models is performed by using the load-deformation curves from quasi-static tests on non-standard drop-weight tear (DWT) specimens with pre-fatigued crack. b. In the next step, estimated damage model parameters are verified by means of the dynamic tests on the pressed and Chevron notch DWT specimens. Different amounts of crack growth are established by varying the drop height. The experimental fracture resistance is quantified in terms of J-integral at specific crack length. The numerical results are evaluated with respect to global load-deformation and fracture resistance behavior. Furthermore, damage simulations are applied for quantification of local stress conditions in order to identify the major factors controlling the crack propagation. The results reported here serve as a basis for better understanding of fracture performance in dependences of geometry and material properties. Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.13140/2.1.4370.3046 ER - TY - CHAP A1 - Völling, Alexander A1 - Nonn, Aida A1 - Schneider, Ingo T1 - Anwendung des Kohäsivzonenmodells zur Abbildung von duktilem dynamischen Rissfortschritt in Gasfernleitungen T2 - 45. Tagung des AK Bruch, Berlin, Germany KW - Ferngasleitung KW - Rissfortschritt Y1 - 2013 SP - 253 EP - 262 ER - TY - CHAP A1 - Nonn, Aida A1 - Wessel, Waldemar A1 - Schmidt, Tanja T1 - Application of finite element analysis for assessment of fracture behavior of modern high toughness seamless pipeline steels T2 - 23rd International Society of Offshore and Polar Engineering 2013 (ISOPE 2013), Anchorage, USA N2 - Fracture behavior of seamless pipeline material X65Q acc. to API 5L has been studied both experimentally and numerically at different loading conditions (quasi-static vs. dynamic) and temperatures. The recent findings have shown difficulties in applying well established methods for determination of transition behavior or prediction of ductile crack arrest for the new generation of high-toughness steels. The irregular fracture performance (e.g. so-called "abnormal inverse fracture" appearance, significant scattering in ductile-to-brittle-transition-temperature region, etc.) suggests that the influence of pipe dimensions, loading parameters, crack initiation resistance as well as testing procedure on the fracture behavior has been neither understood nor properly described. This work aims to shed light on these questions regarding the applicability of conventional methods and to better illuminate most relevant parameters affecting fracture behavior of high toughness steels. To achieve this goal, experimental data basis for analysis of fracture behavior in transition and upper shelf regime has been established by conducting quasi-static fracture mechanics tests and dynamic tests on Battelle Drop Weight Tear (BDWT or DWT) specimens at different temperatures. The evaluation of obtained test results in upper shelf has been additionally complemented by numerical simulation of damage behavior. The results highlight the influence of stress conditions on fracture behavior with reference to pipe dimensions and loading conditions and, subsequently, may be used as a basis for revision of existing design methods. KW - Rissfortschritt KW - Nahtloses Rohr KW - Pipeline KW - Bruchmechanische Prüfung KW - Finite-Elemente-Methode Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.13140/2.1.4239.2322 ER - TY - CHAP A1 - Nonn, Aida A1 - Kalwa, Christoph T1 - Application of damage mechanics approach for crack propagation in pipeline T2 - 19th Biennial Joint Technical Meeting (JTM) on Pipeline Research, April 29 - May 3, 2013, Sydney, Australia Y1 - 2013 ER - TY - CHAP A1 - Nonn, Aida A1 - Kalwa, Christoph T1 - Application of probabilistic fracture mechanics for safety assessment of longitudinally welded linepipes T2 - 6th Pipeline Technology Conference (2013), Ostend, Belgium Y1 - 2013 ER - TY - THES A1 - Urban, Johannes T1 - Photoelektrisches Direktladen von Elektrofahrzeugen im Inselbetrieb N2 - 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 enthält einen optionalen Pufferakkumulator und einen Vollbrücken-Gegentaktwandler für die Ladung bei schlechter Solarleistung. Ein Teil der Arbeit behandelt ausführlich 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 lässt 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. KW - Fotovoltaik KW - Stromtankstelle KW - Elektrofahrzeug KW - Pufferspeicher KW - Photovoltaik KW - Ladestation KW - Elektrofahrzeug KW - Pufferspeicher KW - Vollbrückenwandler Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-20285 ER - TY - JOUR A1 - Freni, Angelo A1 - Frazzica, Andrea A1 - Dawoud, Belal A1 - Chmielewski, Stefanie A1 - Calabrese, Luigi A1 - Bonaccorsi, Lucio Maria T1 - Adsorbent coatings for heat pumping applications: Verification of hydrothermal and mechanical stabilities JF - Applied Thermal Engineering N2 - This paper presents novel experimental methods for verification of both hydrothermal and mechanical stabilities of adsorbent coatings. Experiments have been carried out on zeolite-based coatings over aluminum substrates, prepared by a dip-coating technique developed at CNR-ITAE. Hydrothermal aging of several adsorbent coatings is ongoing. Adsorption and structural stability of some samples under test was successfully verified after 35000 aging cycles by isobars measurement and XRD analysis. Mechanical properties of coatings have been evaluated by applying different typologies of static and dynamic mechanical stresses. Results obtained have been compared with those achieved by subjecting adsorbent coatings prepared by Mitsubishi Plastic Incorporation (MPI) to the same characterization protocol. The comparison between the two types of coating returned that MPI coatings posses similar thermal stability and better mechanical strength than CNR-ITAE coatings. KW - Adsorbent coating KW - Adsorption heat pump KW - Hydrothermal stability KW - Mechanical stability Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.07.010 VL - 50 IS - 2 SP - 1658 EP - 1663 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Dawoud, Belal T1 - Water vapor adsorption kinetics on small and full scale zeolite coated adsorbers; A comparison JF - Applied thermal engineering N2 - A possibility to enhance both heat and mass transfer characteristics of an adsorber heat exchanger is to apply the adsorbent directly to its surface in form of a consolidated layer. As the majority of the available publications on the effect of both coating technology and adsorbent layer thickness on the adsorption kinetics deals with small scale adsorbent samples, the results obtained can only represent the best case design of an adsorber heat exchanger. This article presents, therefore, a comparison between the adsorption kinetics of water vapour on small as well as two different full scale coated adsorber heat exchanger types with AQSOA-Z02 layers of Mitsubishi Plastics Incorporation under quasi isobaric conditions of adsorption heat pumps. The small scale coated samples have a zeolite dry mass of 200 mg and layer thicknesses of 200, 300 and 500 μm while the full scale adsorbers have a coated zeolite mass between 1.5 and 2.5 kg and layer thicknesses of 150, 200, 300, 400 and 500 μm. In the investigated adsorption heat pump module, up to 52.7 and 57.3% of the equilibrium differential water loading measured with the small scale coated substrates have been obtained after an adsorption-evaporation times of 300 and 600 s, respectively. KW - Adsorbent coating KW - Adsorption heat pump KW - Adsorption kinetics KW - AQSOA-Z02 Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.07.013 VL - 50 IS - 2 SP - 1645 EP - 1651 PB - Elsevier ER -