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Wärmepumpen, im Speziellen Wärmepumpenboiler, stellen mit ihrer thermischen Speicherkapazität eine gute Möglichkeit für autonome verbraucherseitige Laststeuerung (Autonomes Demand Side Management ADSM) dar. Zudem gewinnt diese Art der Brauchwarmwassererzeugung durch ihren dezentralen Ansatz und das Auskommen ohne fossile Energieträger im privaten Wohnbau immer mehr an Bedeutung. In Kombination mit staatlichen Fördergeldern ist die Anzahl verkaufter Einheiten in den letzten 5 Jahren am deutschen Markt um circa 25 % gestiegen. Obwohl das Lastverschiebungspotenzial von Wärmepumpenboilern unter Anwendung von Optimierungsalgorithmen in der Literatur theoretisch nachgewiesen ist, fehlen Verifikationen unter realen Bedingungen. Diese Arbeit will einerseits das theoretische Potential aufzeigen und andererseits mit dem vorgestellten Laborversuch einen Beitrag dazu liefern, die Verifikationslücke zu schließen. Für die Untersuchung im Labor wird ein handelsüblicher Wärmepumpenboiler bestehend aus einer Luft-Wärmepumpe und einem 300 Liter Warmwasserspeicher mit Sensoren und Aktoren ausgestattet. Insgesamt vier Temperatursensoren befinden sich am Speicherzulauf und -ablauf, sowie nahe der Speichermitte. Für die Aufzeichnung des Volumenstroms wird ein magnetisch-induktiver Messsensor am Speichereingang installiert. Zusätzlich wird mithilfe eines Proportionalventils am Speicherausgang das gewünschte Zapfprofil realisiert. Die Datenakquisition wird durch einen Datenlogger durchgeführt und die Optimierungsroutine auf dem PC implementiert. Die autonome Steuerung basiert auf einer von Day-Ahead-Marktpreisen der Energy Exchange Austria (EXAA) getriebenen linearen Optimierung mit dem Ziel, die Kosten der elektrischen Energie zu minimieren. Das Warmwasserverbrauchsprofil bildet den Verbrauch eines 4- Personen-Haushalts ab. Alle Mess- und Simulationsreihen basieren auf den gleichen Day-Ahead Preisfunktionen und Nutzerprofilen. Zur Verifikation des Lastverschiebungspotentials werden die Kosten pro MWh elektrischer Energie und die Kosten pro MWh thermischer Nutzenergie im Hysteresebetrieb (Normalbetrieb) denen des optimierten Betriebs gegenübergestellt. Durch eine Jahressimulation konnte das theoretische Potential nachgewiesen werden. Die Auswertungen der Kosten pro MWh elektrischer Energie zeigen Kosteneinsparungen am Day-Ahead-Markt von rund 18 %. Die Kosten pro MWh thermischer Nutzenergie konnten durch die Optimierung um rund 19 % gesenkt werden. Die thermische Effizienz konnte somit um rund 1 % gesteigert werden. Der Wärmepumpenboiler wurde insgesamt zwei Wochen betrieben; eine Messreihe davon fand dabei im Normalbetrieb statt. In einer weiteren Messreihe wurde die Wärmepumpe mit der Optimierungsroutine betrieben. Die Auswertungen der Kosten pro MWh elektrischer Energie zeigen Kosteneinsparungen am Day-Ahead-Markt von circa 23 %. Ebenso konnten die Kosten pro MWh thermischer Nutzenergie um 19 % gesenkt werden. Gleichzeitig sank die thermische Effizienz um 6 %.

Greater specific energy densities in lithium-ion batteries can be achieved by using three-dimensional (3D) porous current collectors, which allow for greater areal mass loadings of the electroactive material. In this paper, we present the use of embroidered current collectors for the preparation of thick, pouch-type Li-ion batteries. Experiments were performed on LiFePO 4 (LFP) water-based slurries using styrene-butadiene rubber (SBR) as binder and sodium carboxymethyl cellulose (CMC) as thickener, and formulations of different rheological characteristics were investigated. The electrochemical performance (cyclic voltammetry, rate capability) and morphological characteristics of the LFP half-pouch cells (X-ray micro computed tomography and scanning electron microscopy) were compared between the formulations. An optimum electrode formulation was identified, and a mechanism is proposed to explain differences between the formulations. With the optimum electrode formulation, 350 µm casted electrodes with high mechanical stability were achieved. Electrodes exhibited 4–6 times greater areal mass loadings (4–6 mAh cm −2 ) and 50% greater electroactive material weight than with foils. In tests of half- and full-pouch embroidered cells, a 50% capacity utilization at 1C-rate and 11% at 2C-rate were observed, with a full recovery at C/5-rate. The cycling stability was also maintained over 55 cycles.

Budo als Oberbegriff für die traditionellen Kampfkünste, eigentlich namentlich Japans, aber hier im weiteren Sinne alle Kampf- und Bewegungskünste Asiens, die sich als Weg und nicht Sport begreifen, ist in den letzten Jahren vermehrt Gegenstand der öffentlichen Diskussion. Jüngere Veröffentlichungen zum Thema nehmen das historisch, philosophisch, psychologisch und pädagogisch Besondere und sich vom modernen Kampfsport gänzlich Unterscheidende in den Blick, ohne dass allerdings weiterhin begrifflich und inhaltlich falsche Vorstellungen durch die absurde Vereinnahmung der allein dem Budo zugeschrieben Wesenszüge und Wirkweisen in sog. "Budo-Sport"-Verbänden immer mehr verbreiten. Gerade so, als könne man dem modernen Kampfsport durch den Zusatz "Budo" (der suggerieren soll, man beziehe sich auf dessen Wesentliche, "Geistige") etwa einen ehrwürdig-traditionellen Charakter verleihen und den Wettkampfsport bereichern, gar ethisch aufwerten. Insofern bedarf es immer noch oder immer mehr der Aufklärung darüber, was denn das eigentliche Wesen und Wirken von Budo überhaupt ausmacht, um dem Ganzen gerecht zu werden. Dabei soll sich dieses Buch nun weniger auf die historische, seit der Edo-Periode (1600-1868) vor allem vom Zen-Buddhismus (neben Konfuzianismus und Taoismus sowie Shaolin) geprägte Entwicklung von Budo aus den alten Kriegskünsten (Bugei und Bujutsu) eingehen, als auf das nunmehr auch heute noch Wesentliche und "Spezielle". Budo als spirituelle wie praktisch-philosophische Weg-Lehre und dadurch Kampf-"Kunst" kann, recht verstanden, ein einzigartiger Schatz in der Theorie und Praxis des Studiums von "Kampf" und "Kämpfen-Können" sowie des Selbst sein, und am Ende auch des eigenen Lebens. Budo wirkt! Es ist ein auf Bewegung, Begegnung und Besinnung angelegtes bewährtes ganzheitliches Instrument der Selbsterziehung, Charakterschulung und Persönlichkeitsentwicklung und als originärer Weg ("Do") zum "Friedvollen Krieger" eine konkrete Anleitung zu körperlicher, seelischer, geistiger, d.h. psycho-physischer wie psycho-emotionaler Selbstbeherrschung, die auf der Grundlage von stetig geübter Achtsamkeit und Wertschätzung in der Meisterschaft zu Einsicht und Gewaltverzicht führt. In diesem Buch wird das Thema Budo, sein Wesen und Wirken, aus Erfahrung und wissenschaftlicher Erkenntnis heraus analysiert, um ein ebenso weitergehendes wie tieferes Verständnis von der Sache zu fördern. Die Autoren (Vorstellung im entsprechenden Kapitel hinten), allesamt!

Die EU-Ziele umfassen die Steigerung des Anteils an erneuerbaren Energien an der Energieerzeugung um 32 % bis 2030. Doch erneuerbare Energien bringen neben den Vorteilen für den Umweltschutz auch Probleme mit sich. Ihre Schwankungen und Unkontrollierbarkeit stellen große Herausforderungen für das Stromnetz dar. Um die Netz- und damit die Versorgungssicherheit weiterhin gewährleisten zu können, braucht es Lösungen, die weder das Stromnetz, die Verbraucher noch die Energieversorger benachteiligen. Eine Möglichkeit wäre es, zusätzliche Kraftwerke und Infrastruktur (Redundanzen) aufzubauen, welche potenzielle Schwankungen ausgleichen können. Dieser Lösungsansatz gilt als traditioneller Weg, der hohe Kosten und negative Umweltauswirkungen mit sich bringt. Demand Side Management hat das Potenzial, effiziente Lösungen diesbezüglich anzubieten. Welche Vorteile der Einsatz von DSM auf Ebene der Haushaltsverbraucher für die Energieversorger in Bezug auf den Abruf von Ausgleichsenergie bringt, wird in dieser Arbeit behandelt. Dafür wurde ein agentenbasiertes Modell entwickelt, welches darauf abzielt, die Abweichung zwischen dem von dem Energieversorger prognostizierten Verbrauch und dem realen Verbrauch seiner Haushaltskunden zu verringern. Jeder Haushalt in dem vorgestellten Modell ist mit einer Flexibilität in Form eines Batteriespeichers ausgestattet. Die Speicherbewirtschaftung wird basierend auf einem Signal, welches der Energieversorger übermittelt, automatisch vom Haushalt für jeden Tag im Betrachtungszeitraum optimiert. Jede Abweichung zwischen der vom Energieversorger erstellten Prognose und der tatsächlich bezogenen Strommenge stellt dabei einen Bezug von Ausgleichsenergie dar. Untersucht werden die Auswirkungen der Anzahl an Haushalten sowie ein unterschiedlicher Wissensstand auf die Prognose. Weiters werden zwei unterschiedliche Arten von Demand Side Management analysiert. Einmal die Einflussnahme auf die Last der Haushalte durch ein Preissignal, einmal durch das Vorgeben eines Lastgangs. Um die Effektivität der beiden Varianten bestimmen zu können, wird auch die Menge an Ausgleichsenergie erhoben, welche ohne das Vorhandensein eines Batteriespeichers (also ohne Steuerung) anfallen würde. Das Modell wurde entwickelt, um einen Trend aufzuzeigen und keine spezifische Einsparungsmenge zu ermitteln, da dies von der jeweiligen Situation des Energieversorgers abhängt. Die Erstellung der unterschiedlichen Wissensstände basiert auf den österreichischen rechtlichen Vorgaben bezüglich der Datenübertragung bei intelligenten Messgeräten. Dabei ist einmal der Jahresverbrauch, einmal der Tagesverbrauch und einmal die stündlichen Verbrauchswerte bekannt. Das Preissignal ist negativ korreliert zu den am Day-Ahead-Markt gehandelten Mengen und das Lastsignal basiert auf einer der Prognosen des Energieversorgers, je nach Variante, die untersucht wird. Es zeigte sich, dass ein besserer Wissensstand nur teilweise eine Verbesserung der Prognose erzielte. Wobei die unterschiedlichen Wissensstände auf den realen Werten der nicht verwendeten Haushalte aus dem gleichen Datensatz aufbauen und so beispielsweise Wettereinflüsse in der Prognose schon bekannt waren, was die Prognose basierend auf Jahreswerten sehr genau machte. Der Aggregationseffekt von mehreren Haushalten beeinflusst die Prognose positiv. Auf einzelner Haushaltsebene schneiden die Vorhersagen deutlich schlechter ab als bei Prognosen des Gesamtverbrauchs aller Haushalte. Die Optimierung basierend auf dem Lastsignal generiert eine geringere Menge an Ausgleichsenergie als das Preissignal. Das liegt unter anderem daran, dass die Prognose nur die Verbräuche der Haushaltskunden berücksichtigt und nicht die Mengen, die am Markt gehandelt werden. In den untersuchten Varianten stellte sich heraus, dass am wenigsten Ausgleichsenergie über alle Haushalte erzeugt wird, wenn kein Demand Side Management betrieben wird, also keine Batteriespeicher vorhanden sind und die Prognose des Energieversorgers auf Stundenwerten basiert. Auf einzelner Haushaltsebene fällt bei der Optimierung mittels Lastsignal am wenigsten Ausgleichsenergie an.

Das Ziel dieser Masterarbeit war die Untersuchung der Einflussgrößen Wassertemperatur, Füllstand, Gasleerrohrgeschwindigkeit und Blasengröße auf die Befeuchtung von Luft in einer mit Salzwasser befüllten Blasensäule. Dazu wurde eine umfangreiche Versuchsreihe durchgeführt, um die Auswirkungen zu untersuchen. Großer Wert wurde dabei auf die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gelegt. Es wurde eine große Anzahl Datensätze während den Versuchszeiten geloggt und analysiert. Die Auswertung hat ergeben, dass die Wassertemperatur ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Befeuchtung von Luft ist. Die Wassertemperatur zeigt gemäß des Antoine-Gesetzes exponentielle Auswirkungen auf die Kondensatproduktion auf. Hohe Füllstände in der Blasensäule wiesen im Vergleich zu niedrigeren Füllständen eine erhöhte Kondensatproduktion auf. Eine Steigerung der Gasleerrohrgeschwindigkeit in den Versuchen führte zu einer Zu-nahme der produzierten Kondensatströme. Die in dieser Arbeit untersuchten Spargerplatten der Variation des Lochdurchmessers konnten keine klaren Erkenntnisse auf die Befeuchtung von Luft liefern. Insgesamt sind die Forschungen an der Versuchsanlage noch nicht abgeschlossen und weitere Erkenntnisse zu dieser Thematik sollen in Zukunft gewonnen werden. auf die Befeuchtung von Luft ist. Die Wassertemperatur zeigt gemäß des Antoine-Gesetzes exponentielle Auswirkungen auf die Kondensatproduktion auf. Hohe Füllstände in der Blasensäule wiesen im Vergleich zu niedrigeren Füllständen eine erhöhte Kondensatproduktion auf. Eine Steigerung der Gasleerrohrgeschwindigkeit in den Versuchen führte zu einer Zu- nahme der produzierten Kondensatströme. Die in dieser Arbeit untersuchten Spargerplatten der Variation des Lochdurchmessers konnten keine klaren Erkenntnisse auf die Befeuchtung von Luft liefern. Insgesamt sind die Forschungen an der Versuchsanlage noch nicht abgeschlossen und weitere Erkenntnisse zu dieser Thematik sollen in Zukunft gewonnen werden.