Universität Stuttgart
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Item Open Access Strategien und Technologien einer pluralistischen Fern- und Nahwärmeversorgung in einem liberalisierten Energiemarkt unter besonderer Berücksichtigung der Kraft-Wärme-Kopplung und erneuerbarer Energien : Kurzfassung der Studie(2000) Besch, H.; Neuffer, Hans; Witterhold, Franz-Georg; Schönberg, Ingo; Jochem, Eberhard; Radgen, Peter; Schmid, Christiane; Mannsbart, Wilhelm; Pfaffenberger, Wolfgang; Schulz, Wolfgang; Voß, Alfred; Blesl, Markus; Fahl, Ulrich; Zschernig, Joachim; Sager, Jörg; Fahlenkamp, Hans; Hölder, Daniel; Dötsch, Christian; AGFW - Arbeitsgemeinschaft Fernwärme e.V. bei der Vereinigung Deutscher ElektrizitätswerkeDie Zusammenfassung dient zwei Zielen: Zunächst werden die wesentlichen Ergebnisse der Langfassung der o.g. Studie referiert; auf dieser Basis werden dann mögliche Maßnahmen und Strategien diskutiert, die kurzfristig (2000-2001) ergriffen werden könnten. Als Akteure kommen hierbei nicht nur die Bundesregierung, die wichtige Rahmenbedingungen zum Marktgeschehen wird setzen müssen, in den Fokus, sondern auch die Betreiber von Heizkraftwerken und KWK-Anlagen und deren Verbände, aber auch andere Akteure wie z. B. Contracting-Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Da die Übergangsphase der Liberalisierung der europäischen Stromwirtschaft in den Jahren 2000-2005 eine besondere Herausforderung für die KWK-Entwicklung darstellt, wird auch ein kurzfristig wirksames Maßnahmenbündel zur Diskussion gestellt. Dem Leser sei zum Verständnis in Erinnerung gerufen, dass diese vorgelegte Analyse im Rahmen einer Vorstudie durchgeführt wurde und langfristig abgesicherte Aussagen auch Analysen mit einschließen müssten, die bis 2010 und 2020 reichen. Weiterführende Arbeiten sollen in einer geplanten Hauptstudie erfolgen.Item Open Access Potentiale zur Integration von Elektrofahrzeugen in innerstädtischen Verkehrsstrukturen : Schlußbericht zum Forschungs- und Entwicklungsvorhaben FE-Nr. 70386/92 des Bundesministers für Verkehr, Bonn(1992) Naunin, Dietrich; Fahl, Ulrich; Liebscher, Peter; Voß, Alfred; Günther, B.; Layer, Günter; Wagner, U.; Brunner, T.; Ebersperger, R.; Mauch, W.; Schaefer, Helmut; Manthey, Andreas; Möritz, StefanDie vorliegende Studie untersucht, aufgrund umfangreicher Erfahrungen aus Praxistests, welche Energie in kWh/km bisher gebaute Elektrofahrzeuge mit unterschiedlichen Batterien bei unterschiedlichen Tagesfahrleistungen verbrauchen. Die für die Ladung der Traktionsbatterien notwendigen "Stromtankstellen", unterteilt in Haupt- und Nachladestellen, können auf der Basis der vorhandenen Technik installiert werden, wobei Normungen durchgeführt und Genehmigungsverfahren vereinfacht werden sollten. Hauptladestellen werden hauptsächlich Steckdosen in Garagen und privaten Parkanlagen sein, die mit geringen Kosten installierbar sind. Durch den Ersatz von Fahrzeugen mit konventionellem Otto- und Dieselantrieb durch Elektrofahrzeuge läßt sich der verkehrsbedingte CO2-Ausstoß mindern, wenn die CO2-Emissionen bei der Bereitstellung des elektrischen Stroms geringer sind als die mit der Nutzung fossiler Treibstoffe verbundenen Emissionen. Eine Minderung der CO2-Emissionen bei der Stromemerzeugung kann insbesondere durch die Nutzung von CO2-freien Energieträgern erreicht werden. Das Forschungsvorhaben zeigt, daß Elektrofahrzeuge kaufbar sind, die Infrastruktur für ihre Energieversorgung mit der heutigen Technik geschaffen und die Energie für 2 Mio. Elektrofahrzeuge von dem heutigen Kraftwerkspark - vor allem während der Nacht - zur Verfügung gestellt werden kann.Item Open Access LIDAR assisted collective pitch control(2011) Schlipf, David; Bossanyi, Ervin; Carcangiu, Carlo Enrico; Fischer, Tim; Maul, Timo; Rossetti, MicheleNacelle based pulsed LIDAR (Light detection and ranging) systems provide preview information of wind disturbances at various distances in front of wind turbines. In previous work it has been shown that this information can be used to improve the speed regulation of wind turbines by a look-ahead update to the collective pitch control, which indicates load reduction of tower and blades. In the scope of the UpWind project a first fatigue and extreme load analysis has been done to concretize the improvement of look-ahead collective pitch control using LIDAR.Item Open Access Gesamtwirtschaftliche Bewertung der Energiegewinnung aus Biomasse unter Berücksichtigung externer und makroökonomischer Effekte (Externe Effekte der Biomasse) : Endbericht(2000) Kaltschmitt, Martin; Krewitt, Wolfram; Heinz, Andreas; Bachmann, Till; Gruber, Sabine; Kappelmann, Karl-Heinz; Beerbaum, Steffen; Isermeyer, Folkhard; Seifert, KatjaWeltweit herrscht weitgehend Konsens darüber, dass die mit einer nachhaltigen Entwicklung verbundenen Ziele u. a. einen verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien bedingen. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die Kosten und Potenziale der in Deutschland grundsätzlich nutzbaren erneuerbaren Energien, so zeigt sich, dass insbesondere die Biomasse bei „vertretbaren Kosten“ gegenüber heute einen deutlichen Mehrbeitrag zur Energieversorgung leisten könnte. Aus wohlfahrtstheoretischer bzw. gesamtwirtschaftlicher Sicht sind diese mit betriebswirtschaftlichem Kalkül ermittelten Kosten jedoch nicht ausreichend, um eine zuverlässige Beurteilung der Vorteilhaftigkeit von Energiesystemen zu ermöglichen. Die Bewertung der Förderwürdigkeit einer vermehrten Energiegewinnung aus Biomasse bedarf somit einer weitergehenden, auch gesamtwirtschaftliche Aspekte einbeziehenden Analyse. Eine derartige Bewertung wurde für die in Deutschland relevanten Bioenergiesysteme bisher allerdings noch nicht durchgeführt. Auch existiert noch keine allgemein anerkannte Standardmethodik zur gesamtwirtschaftlichen Bewertung von Energiesystemen. Das primäre Ziel dieser Studie ist es daher, die aus betriebswirtschaftlicher und gesamtwirtschaftlicher Sicht bedeutsamen Vor- und Nachteile einer verstärkten Energiegewinnung aus Biomasse in Deutschland zu ermitteln. Dazu muss zunächst eine geeignete Methodik entwickelt werden. Als Ergebnis der Untersuchung sollen schließlich Aussagen dazu getroffen werden, unter welchen Rand- und Rahmenbedingungen Möglichkeiten einer Energiebereitstellung aus biogenen Fest- und Flüssigbrennstoffen einerseits für den Betreiber, andererseits aber auch für die gesamte Volkswirtschaft am kostengünstigsten sind. Auch sollen Erkenntnisse dazu gewonnen werden, welche Entwicklungsmöglichkeiten die Bereitstellung von biogenen Flüssig- und Festbrennstoffen der heimischen Land- und Forstwirtschaft bieten. Die zur Erreichung dieser Zielsetzung durchgeführten Berechnungen haben schließlich gezeigt, dass die Energiegewinnung aus Biomasse zukünftig deutlich verstärkt in die Energieversorgung Deutschlands integriert werden sollte und dabei - unter Berücksichtigung quantifizierbarer externer und makroökonomischer Effekte - bereits heute zu erheblichen gesamtwirtschaftlichen Vorteilen wie z. B. der Stabilisierung des Agrar- und Forstsektors, positiven Nettobeschäftigungseffekten und einer reduzierten Abhängigkeit von Primärenergieimporten begleitet werden könnte. Darüber hinaus könnten durch Einsatz von Bioenergieträgern die Freisetzungen klimaschädlicher Gase und der Verbrauch erschöpflicher Energieressourcen signifikant reduziert werden. Da die gegenwärtigen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen diese volkswirtschaftliche Vorteilhaftigkeit der Energiegewinnung aus Biomasse jedoch nicht in ausreichendem Maße in betriebswirtschaftliche Minderkosten übertragen, muss dies z. B. über den ergänzenden Einsatz von Fördermaßnahmen oder Besteuerung fossiler Energiesysteme erfolgen. Die maximale Erschließung der volkswirtschaftlichen Vorteile einer Energiegewinnung aus Biomasse setzt damit eine Ausgestaltung der aktuellen Förderinstrumente voraus.Item Open Access Der Einfluß der Ungleichförmigkeit des Wärmeaustausches über die Rippenhöhe auf die Rippenwirksamkeit(1966) Migaj, V. K.; Gemberg-Wiesike (Übersetzerin)Lösung des Problems des Wärmeautausches einer flachen Rippe bei verschiedenen Diagrammen des Koeffizienten des Wärmeaustausches über die Rippenhöhe und die hyperbolische Veränderung von alpha über die Höhe h.Item Open Access Gedanken und Reflektionen über Kernenergie und Gesellschaft nach dem Unfall von Tschernobyl(1986) Renn, Ortwin; Häfele, WolfIn der Kernforschungsanlage Jülich haben wir die Aufgabe, kerntechnische Probleme zu lösen und Strahleneinwirkungen zu messen und zu verstehen. In der Situation nach dem Tschernobyl-Unfall hat die KfA versucht, Aufgaben im technischen Bereich und beim Strahlenschutz nach Maßgabe ihrer Möglichkeiten wahrzunehmen. Darüber hinaus jedoch geht es um Orientierung. wenn in unserer Gesellschaft heute die Kerntechnik als Ganzes diskutiert wird. Dieses zu tun erfordert Gedanken und Reflektionen über beides, Kernenergie und Gesellschaft.Item Open Access Externe Kosten der Stromerzeugung. 2. korrigierte Ausgabe(1990) Friedrich, Rainer; Kallenbach, Ulrich; Thöne, Eberhard; Voß, Alfred; Rogner, Hans-Holger; Karl, Hans-DieterVor kurzem ist nun in einer Studie von O. Hohmeyer der Versuch unternommen worden, die externen Kosten ausgewählter Stromerzeugungsoptionen abzuschätzen. Bei näherer Betrachtung weist die Studie von Hohmeyer aber eine Reihe von methodischen Mängeln und Unzulänglichkeiten auf, die es zweifelhaft erscheinen lassen, ob die Ergebnisse die tatsächlichen externen Kosten der untersuchten Stromerzeugungstechnologien auch nur größenordnungsmäßig richtig widerspiegeln und damit als Grundlage für energiepolitische Überlegungen brauchbar sind. In der hiermit vorgelegten Untersuchung werden die Ergebnisse von Hohmeyer, die verwendeten methodischen Ansätze sowie die zugrundegelegten Daten und Prämissen kritisch analysiert und bewertet. Darauf aufbauend wird für die Bereiche der externen Kosten, die von Hohmeyer quantifiziert werden, eine eigene Abschätzung durchgeführt. Die eigenen Abschätzungen zeigen, daß die von Hohmeyer ermittelten externen Kosten zum Teil um mehr als eine Größenordnung zu hoch sind. Die von uns abgeschätzten externen Kosten in den Bereichen Umwelt (ohne Klimawirkungen ), Gesundheit, Aufwendungen für Forschung und Entwicklung, direkte und indirekte Subventionen und Ressourcenerschöpfung liegen bei der Stromerzeugung mittels Kohle, Kernenergie, Wind oder Sonne (Photovoltaik) bei maximal 7% der jeweiligen Stromerzeugungskosten. Eine Einbeziehung dieser externen Kosten hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Relationen der Stromerzeugungskosten dieser Anlagen.Item Open Access Einzelhandelsstruktur und Attraktivität der Kasseler Innenstadt(1986) Arnold, Ulli; Junge, KorneliaIn vielen größeren Städten der Bundesrepublik befinden sich Wirtschaft und Kommune im Dialog darüber, ob die Funktion der City als Mittelpunkt der Stadt und ihres Umlandes gefährdet ist. Viele Anzeichen deuten darauf hin: Verlagerung der Kaufkraftströme, zunehmende Konkurrenz der Mittelzentren im Einzugsbereich, Entleerung der Innenstädte von Bewohnern. Auch in Kassel mußte in den letzten Jahren eine nachlassende Anziehungskraft der City festgestellt werden. Die Industrie- und Handelskammer Kassel hat sich als eine der ersten deutschen Kammern schon früh mit dem Phänomen befaßt und sich bemüht, die Ursachen für diese Entwicklung aufzuspüren. Die Zusammenarbeit zwischen der Gesamthochschule Kassel und der Industrie-und Handelskammer Kassel legte es nahe, eine Untersuchung mit wissenschaftlichen Methoden durchzuführen. Durch sie sollte herausgefunden werden, wie die Einzelhändler und ihre Kunden sowie potentielle Besucher der Stadt die Struktur des Einzelhandels und die Attraktivität der Innenstadt beurteilen, welche Vor- und Nachteile der City besonders auffallen und welche Konsequenzen daraus zu ziehen sind.Item Open Access The viscoelastic Boussinesq’s problem(1990) Wolf, DetlefWe consider an isochemical, isentropic, incompressible fluid half-space and study quasistatic viscoelastic perturbations, induced by two-dimensional surface loads, of a hydrostatic initial state. In view of the regional or local scale required for deformations of planets to be amenable to the half-space approximation, the model is assumed to be externally gravitating. We derive analytic solutions for the displacement and incremental stress components and study several approximations to the expressions. Particular emphasis is placed on discriminating between the material and local incremental stresses. Based on this distinction, new insight is gained into the physical significance of the solution.Item Open Access H∞-control of differential-algebraic-equation systems(1998) Rehm, Ansgar; Allgöwer, FrankIn this paper H∞ control of high index and non-regular linear differential-algebraic-equation systems is addressed. Based on a generalization of the bounded real lemma (BRL) to index one systems, all linear output feedback controllers in standard, ie non-descriptor, state space form solving the H∞ control problem can be characterized via biaffine matrix inequalities (BMIs). In a second step a congruence transformation and a subsequent change of variables show that certain linear matrix inequalities (LMIs) necessarily must hold in order to admit a solution of the H∞ control problem. However, these conditions are not sufficient. Necessary and sufficient conditions for the existence of a controller solving the H∞ control problem are derived as BMIs of reduced order compared to the original characterization via the BRL. The approach is illustrated by a simple example.