04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik
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Item Open Access Preisprognosen an europäischen Spotmärkten für Elektrizität(2005) Ebert, MichaelDer Fokus dieser Diplomarbeit liegt auf der Kurzfrist-Preisprognose an europäischen Spotmärkten für Elektrizität, die mit Hilfe von ökonometrischen Ansätzen der Zeitreihenanalyse angegangen wird. Neben der Ermittlung der zu erwartenden zukünftigen Marktpreise bildet die möglichst realitätsnahe Modellierung der dem Prozess zugrundeliegenden Preisverteilung einen weiteren Schwerpunkt. Standen bisher nur die Analysen und Prognosen der Preisprozesse einiger weniger europäischer Spotmärkte im Interesse der Untersuchungen, wird mit dieser Arbeit ein Vergleich der Märkte innerhalb Europas durchgeführt und so ein Beitrag zum Schließen dieser Lücken geleistet. Darüber hinaus finden neben den klassischen ARMA- und GARCH-Modellen vielversprechende moderne Gaussian-Mixture- und Switching-Regime-Ansätze Anwendung, denen in der Literatur im Zusammenhang mit Preisprognosen an Elektrizitätsmärkten bisher nur geringe Beachtung zuteil wurde. Die Arbeit wurde betreut von Dipl.-Ing. Derk Jan Swider (ds@ier.uni-stuttgart.de).Item Open Access Einfluss DNA-bindender Proteine auf die Hybridisierungsdynamik diagnostischer DNA-Mikroarrays(2002) Schulz, GunnarIn der vorliegenden Arbeit wurde versucht, die Hybridisierungsdauer bei DNAMikroarrayexperimenten durch einen biochemischen Ansatz zu verringern. Dabei wurden Arrays mit Poly-L-Lysin beschichteten Glasobjektträgern zur SNP-Detektion im β-Lactamasegen verwendet. Durch den Zusatz des Tumorsupressorproteins p53 sollte die Hybridisierung komplementärer Sonde und Probe beschleunigt werden. Von diesem Protein ist u.a bekannt, daß es einen Effekt auf die Hybridisierungskinetik von DNA-Einzelstränge in vivo und in vitro besitzt. Zur Kontrolle und Optimierung dieser p53-Aktivität wurden Hybridisierungsversuche mit fluoreszenzmarkiertem PCR-Produkt und einzelsträngigen Oligonukleotide durchgeführt. Der Nachweis von DNA-Einzel- bzw. Doppelsträngen erfolgte über deren unterschiedliches Laufverhalten in Acrylamidgelen (Band shift assay). Die Hybridisierungskinetik beider Ansätze konnte durch den Einsatz von p53 beschleunigt werden. Die in den Band shift Experimenten ermittelten Reaktionsbedingungen wurden nachfolgend auf Mikroarray-Versuche übertragen. Auch für dieses heterogene System mit festphasengebundener Sonden-DNA konnte eine Verkürzung der Hybridisierungsdauer mit p53 gezeigt werden. Bereits nach 30-minütiger Inkubation wurden deutliche Hybridisierungssignale nachgewiesen. Gegenüber Hybridisierungsversuchen mit reinem Puffer, ist dies ein deutlicher Zeitgewinn. Um den Bedarf an p53 nachfolgender Arrayexperimente decken zu können, wurden initiale Klonierungs- und Expressionsversuche in E.coli durchgeführt.Item Open Access Environmental external costs from power generation by renewable energies(2004) Braun, MartinIn the following decades there will be a fundamental structural change in the European power supply system. This structural change is forced by several factors, e.g. the European Union Greenhouse Gas Emission Trading Scheme, the strategic goal for the European Union of a more sustainable development, energy policy targets to double the share of renewable ener-gies, the phase out or moratoria of the nuclear industry in some European Union member states, and the need of more than 200 GW of new power plant capacities in EU-15. The struc-tural change has to be embedded into an economic, social and ecological framework. Within this framework, there is a variety of possible options to create a future power supply which fulfils the multiple criteria. Generally, different technologies can be chosen which all have their own advantages and disadvantages. It is a challenging decision-making process because fossil-fired power plants tend to be economically advantageous and ecologically disadvanta-geous whereas renewable energy systems tend to be ecologically advantageous and economi-cally disadvantageous. This study gives a comparison of the estimated external costs (environmental aspects) and internal costs (economic aspects) of different power generation technologies in the year 2010 in order to support the decision-making process of future power plant investments in the framework of a sustainable development. A life cycle analysis gives considerable life cycle data for photovoltaic systems, wind turbines, fuel cells, bio-fuelled combined heat and power plants, biomass, water, solar thermal, geothermal, coal-fired, lignite-fired and natural gas-fired power plants as well as nuclear power plants. This database is used for the estimation of external costs which is based on updated factors of damage and avoidance costs for selected emissions. The damage factors are calculated with the software tool EcoSense following the impact pathway approach. Global warming and discounting are considered to be the hot spots in the external costs discussion. An avoidance costs approach is applied which is assumed to fulfil sustainability criteria. The comparison of the external costs of the technologies analysed shows that external costs of power generation technologies using renewable energies and nuclear power plants are in the range of 0.03-3.79 €-Cent/kWhel whereas the external costs of power generation technologies using organic fossil fuels are in the range of 3.37-27.98 €-Cent/kWhel. However, the comparison of the internal costs shows that fossil-fuelled power plants have the lowest internal costs compared to the other technologies analysed. This trade-off between external and internal costs requires a comparison of the social costs which are the sum of internal and external costs. The comparison of the social costs shows five social cost clusters for the ana-lysed technologies for the year 2010. Nuclear power plants have social costs of less than 10 €-Cent/kWhel. Wind turbines and river power plants have slightly higher social costs of 10-15 €-Cent/kWhel. Biomass power plants, bio-fuelled combined heat and power plants, solar ther-mal power plants, geothermal power plants and natural gas-fired power plants have social costs in the range of 15-20 €-Cent/kWhel. Photovoltaic systems in Spain, fuel cells, coal-fired power plants and lignite-fired power plants have social costs in the range of 20-35 €-Cent/kWhel. The highest social costs are caused by Photovoltaic systems in Germany with more than 35 €-Cent/kWhel.Item Open Access Oberbodenauftrag als naturschutzrechtliche Ausgleichsmaßnahme : ein Konzept mit Zukunft?(2008) Dengler, ChristophIn der Arbeit wird eine Oberbodenauftragsfläche untersucht, die als naturschutzrechtlicher Ausgleich für das Schutzgut Boden konzipiert worden war. In mehrereren Schürfgruben und Penetrologgermessungen wird insbesondere anhand der Verdichtung und der Bodenarten beurteilt, inwiefern eine eine Verbesserung der Bodenfunktionen erreicht wurde. Zum Vergleich werden drei weitere Oberbodenauftragsflächen mit geringerem Untersuchungsumfang untersucht. Als Abschluss werden Schlussfolgerungen mit Hinweisen auf Verbesserungsmöglichkeiten für das weitere Vorgehen bei ähnlichen Fällen gegeben.Item Open Access Bakteriochlorophyllvorstufen und Pigment-Protein-Komplexe in Rhodospirillum rubrum ST3 und GN11(2006) Hammel, Jörg U.In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Mutanten des Alpha-Proteobakteriums Rhodospirillum rubrum untersucht, die im Bakteriochlorophyll-Biosyntheseweg unterbrochen sind, um einen Beitrag zum genaueren Verständnis der Biosynthese dieser Moleküle und der einzelnen daran beteiligten Schritte zu liefern. Von den beiden Stämmen ST3 und GN11 wurden die ins Kulturmedium ausgeschiedenen Pigmente aufgereinigt und spektroskopisch analysiert. Ebenfalls wurden sowohl von ST3, als auch von GN11 die in intracytoplasmatischen Membranen gebundenen Pigmente extrahiert und aufgereinigt. Anhand der ermittelten spektroskopischen und chromatographischen Eigenschaften der isolierten Pigmente konnte nachgewiesen werden, dass es sich bei denen ins Kulturmedium ausgeschiedenen und in intracytoplasmatischen Membranen gebundenen Pigmenten um dieselben Bakteriochlorophyllvorstufen handelt. Die im ST3-Stamm angehäuften Vorstufen P660 und P667 (benannt nach dem langwelligsten Absorptionsmaximum) konnten als 2-Devinyl-2-alpha-hydroxyethyl-phaeophorbid a und Phaeophorbid a bestimmt werden. Bei denen im GN11-Stamm angehäuften Vorstufen handelt es sich um ein Gemisch verschiedener Vorstufen in dem mit Sicherheit Magnesium 2,4-Divinylphaeoporphyrin a5 Monomethylester als eine Komponente enthalten ist. Von beiden Stämmen wurden Pigment-Proteinkomplexe aus intracytoplasmatischen Membranen isoliert. Die gewonnen Pigment-Proteinkomplexe zeigen Absorptionsspektren, die in Übereinstimmung sind mit Spektren ganzer Zellen und in beiden Fällen ein deutliches CD-Signal aufweisen. Die Komplexe enthalten neun Proteine unterschiedlicher Größe, für die keine eindeutige Zuordnung getroffen werden konnte. Elektronenmikroskopische Aufnahmen der isolierten Pigment-Proteinkomplexe vom ST3-Stamm zeigen partikuläre, ringförmige Strukturen. Sie neigen zur Aggregation und bilden unter diesen Umständen fädige und runde Formen aus.