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Nutzung regenerativer Energie als Träger mechanischer Leistung in der Savannenregion Westafrikas
(2014)
Ein Großteil des afrikanischen Kontinents ist noch immer von Armut betroffen. Im besonderen Maße ist dieser Zustand prägend für die westafrikanische Republik Togo. Kennzeichnend für die Region ist, dass sie über ein sehr schlecht ausgebautes Energienetz verfügt. Dieses hindert die Entwicklungsbedingungen sowohl im wirtschaftlichen als auch bildungspolitischen Bereich. Um die Weiterentwicklung des Landes zu fördern, hat sich die Technische Hochschule Wildau zum Ziel gestellt, Projektarbeiten im Bereich der Nutzbarmachung regenerativer Energien zu unterstützen und so einen Beitrag zur „Hilfe durch Selbsthilfe“ zu leisten. Im folgenden Artikel wird eine Analyse der Savannenregion hinsichtlich der klimatischen Bedingungen aufgezeigt. Die Analyseergebnisse dienen als Basis für die Ableitung möglicher regenerativer Energieträger und Konzepte zu deren dezentraler Nutzung. Am Fallbeispiel einer Lehmsteinpresse wird gezeigt, inwieweit der für die Region optimale regenerative Energieträger sinnvoll in mechanische Leistung überführt werden kann. Eine Berechnungsgrundlage zur Auslegung entsprechender Leistungsbedarfe wird abgeleitet. Hiermit wird ein Beitrag zum nachhaltigen Verbessern der Lebensbedingungen in Westafrika geleistet.
Im Fokus vieler industrieller Forschungsprojekte steht die intelligente Vernetzung von Entitäten im produktionstechnischen Umfeld. Im Rahmenkonzept Industrie 4.0 wird zum Wandel bestehender hierarchischer Betriebsstrukturen in ein cyberphysisches Produktionssystem beigetragen. Priorität haben Untersuchungen sensorischer Komponenten und deren Verkettung als Führungselement im zukünftigen Produktionsumfeld, welches durch Selbstanalyse, Selbstorganisation und Selbstoptimierung geprägt sein wird. Ziel des Hochschulprojektes (iSensPK) ist die Abwandlung bestehender Sensorkonzepte und deren Nutzbarmachung für das Internet der Dinge. Einen Schwerpunkt wird dabei insbesondere die Definition und Verknüpfung stabiler Kommunikationswege darstellen. Als Demonstrator erfolgt der Aufbau eines 6-Komponenten Kraftmesssystems zur Prüfung und Kalibrierung moderner Greifertechnologien unter Feldbedingungen. Durch die umfangreiche Vernetzung verschiedener Sensoren erfolgt die Erfassung von Störgrößen im Testumfeld. Das gewonnene Abbild der physischen Umgebung dient zur Korrektur der Kraftmessungsergebnisse. Für die Realisierung eines derartigen Kraftmess- und Umfelderfassungssystems wird in den sensorisch relevanten Bereichen der Kommunikation, Sensordatenfusion, Multifunktionsintegration und Selbstorganisation nach Lösungsansätzen gesucht.
Um den Herausforderungen zukünftiger Wertschöpfungsnetzwerke gewachsen zu sein, sind produzierende Unternehmen im verstärkten Maße auf die Erfassung energetischer Daten angewiesen. Somit gewinnen industrielle Energiemonitoringsysteme zunehmend an Bedeutung. Bei der Erweiterung bestehender Strukturen um die Funktionalität des Energiemonitorings können verschieden konzeptionelle Ansätze verfolgt werden. Diese werden in der vorliegenden Arbeit aufgezeigt und anhand exemplarischer Versuchsaufbauten nutzwertanalytisch verglichen. Es ist festzustellen, dass die Auswahl eines geeigneten Systems für jeden Anwendungsfall individuell zu betrachten ist. Nur unter Berücksichtigung der technischen sowie menschlichen Entitäten innerhalb eines Unternehmens und genauer Definition der Spezifikationen kann aus der breiten Auswahl marktverfügbarer Systeme die jeweils geeignetste Lösung ausgewählt werden.