TY - BOOK A1 - Wetter, Christof A1 - Brügging, Elmar T1 - 16. Steinfurter Bioenergiefachtagung - Tagungsband N2 - Dieser Tagungsband umfasste eine Übersicht zu den Vorträgen, Ausstellern sowie die Abstracts der Poster-Präsentation auf der 16. Bioenergiefachtagung. Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-177896 CY - Steinfurt ER - TY - THES A1 - Blankenstein, Benjamin T1 - Energiesystemmodellierung von Kasernen N2 - Die Planung urbaner Energiesysteme wird durch die zunehmende Verbreitung sektorgekoppelter Technologien und neuer Verbrauchssektoren immer komplexer. Klassische Planungsmethoden kommen an ihre Grenzen. Die Energiesystemmodellierung (ESM) bietet eine Möglichkeit, ein Energiesystem hinsichtlich der Kosten und der Treibhausgas (THG)- Emissionen zu optimieren. Gleichzeitig ergibt sich aus der Energiewende und angestrebten THG-Neutralität ein akuter Handlungsbedarf. Dies gilt auch für die 1 500 Kasernen in Deutschland. Im Rahmen dieser Arbeit werden der bestehende Modellierungsprozess des Spreadsheet Energy System Model Generator (SESMG) erweitert, indem Herausforderungen der Modellierung und Optimierung von Kasernen identifiziert und Lösungsansätze hierzu entwickelt werden. Diese Arbeit basiert auf der ESM einer realen Kaserne. Es kann das Urban District Upscaling Tool zur Erstellung der für den SESMG benötigten Modelldefinition verwendet werden. Die Open-Source Datenbank SESMG-Data, kann automatisch die benötigte Standard Parameter Tabelle mit zugehörigem Bericht generieren. Weiterhin wurde ein Energieaustauschmodell vorgestellt, das den Energieaustausch zwischen Kasernen eines Bilanzkreises ermöglicht. Ein Fokus liegt auf der Abbildung zukünftiger Ausbaupläne. Dazu wurden kasernenspezifische Gebäudeprofile entwickelt, die gemittelte spezifische Energiebedarfe und weitere Parameter zur Berechnung der Wand-, Fenster-, und Dachfläche enthalten. Der spezifische Wärmebedarf kann durch einen Faktor an die Baualtersklasse angepasst werden. Mit Hilfe statistischer Kennwerte lässt sich ein geeignetes Standardlastprofil für verschiedene Gebäudeprofile auswählen. Zur Reduktion der Komponenten im Energiesystemoptimierungsmodell (ESOM) können die Dachflächenpotenziale von Photovoltaikanlagen zusammengefasst werden. Da Kasernen nur eine Bilanzgrenze besitzen, können zudem auch die Strombedarfe der einzelnen Gebäude zusammengefasst werden. Damit lassen sich gleichzeitig dezentrale Batteriespeicher als Komponente des ESOMs ausschließen. Die Potenzialflächen von Erdwärmepumpen können zusammengefasst werden, wobei Abstands- und Belastbarkeitsgrenzen eingehalten werden müssen. Kasernen verfügen häufig über Bestandswärmenetze, die im ESOM gesondert berücksichtigt werden müssen. Um dieses Bestandswärmenetz abzubilden, können die Verteilleitungen manuell nachgezeichnet werden und in einer Vormodellierung mit dem SESMG mit geringeren Kosten angesetzt werden. Die in dieser Arbeit entwickelten Methoden sind allgemeingültig für Kasernen. Die Übertragbarkeit der kasernenspezifischen Gebäudeprofile ist aufgrund der unterschiedlichen Nutzung von Kasernen nur eingeschränkt möglich. Der bestehende Modellierungsprozess wurde um kasernenspezifische Prozessschritte erweitert und visualisiert. Zukünftige Modellierungen von Kasernen können zur Validierung der Ergebnisse und für weitere Anpassungen, wie z. B. die Erstellung einer kasernenspezifischen Datenbank, genutzt werden. KW - Spreadsheet Energy System Model Generator KW - Gebäudeprofile KW - Urbane Energiesysteme KW - Kasernen KW - Energiesystemmodellierung Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-178144 ER - TY - GEN A1 - Tockloth, Jan N. A1 - Klemm, Christian A1 - Becker, Gregor A1 - Blankenstein, Benjamin A1 - Vennemann, Peter T1 - Spreadsheet Energy System Model Generator (SESMG) T2 - 16. Steinfurter Bioenergiefachtagung - Tagungsband N2 - Die Transformation der Energiesysteme im Rahmen der Energiewende macht diese durch zusätzliche Komponenten und Wechselwirkungen immer komplexer. Das ökonomische und ökologische Potenzial, dass sich aus der Nutzung der Synergien dieser Komponenten ergeben kann, erfordert eine gemeinsame Betrachtung des gesamten Energiesystems hinsichtlich sämtlicher Energie- und Verbrauchssektoren. Die Energiesystemmodellierung stellt eine geeignete Methode zur Modellierung und Optimierung dieser urbanen Energiesysteme dar. Mit dem „Spreadsheet Energy System Model Generator“ (SESMG) hat die FH Münster ein Open Source Tool entwickelt, das die Betrachtung urbaner Quartiere ermöglicht. Diese können hinsichtlich verschiedener Zielkriterien wie z. B. monetären Kosten und THG-Emissionen optimiert werden. Die tabellenbasierte Eingabe erfordert keine Programmierkenntnisse. Das implementierte Urban District Upscaling Tool erleichtert die effektive Modellierung auch größerer Systeme. Die automatisierte Ergebnisaufbereitung ermöglicht eine schnelle Analyse der Ergebnisse. Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-178209 ER - TY - CHAP A1 - Tockloth, Jan N. A1 - Klemm, Christian A1 - Becker, Gregor A1 - Blankenstein, Benjamin A1 - Vennemann, Peter T1 - Der Spreadsheet Energy System Model Generator (SESMG): Ein Tool zur Optimierung urbaner Energiesysteme T2 - 16. Steinfurter Bioenergiefachtagung - Tagungsband N2 - Der Spreadsheet Energy System Model Generator (SESMG) ist ein Werkzeug zur Modellierung und Optimierung von (urbanen) Energiesystemen. Der SESMG hat eine browserbasierte grafische Benutzeroberfläche, eine tabellenbasierte Dateneingabe und eine ausführliche Dokumentation, was einen einfachen Einstieg ermöglicht. Zudem erfordern die Installation und Anwendung keine Programmierkenntnisse. Im SESMG sind verschiedene Modellierungsmethoden implementiert, wie z. B. die Anwendung des Multi-Energie-System-Ansatzes, die multikriteriale Optimierung, modellbasierte Methoden zur Reduktion des Rechenaufwands sowie die automatisierte Erstellung von räumlich hoch aufgelösten Energiesystemmodellen. Somit können urbane Energiesysteme mithilfe des SESMGs mit vergleichsweise geringem Aufwand, aber unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Parametern und Randbedingungen, modelliert und optimiert werden. Y1 - 2024 UR - https://doi.org/10.25974/fhms-17789 SP - 18 EP - 19 ER - TY - JOUR A1 - Kramer, Kevin T1 - Water wheels for energy recovery in the outlet of wastewater treatment plants - Using the example of the water wheel at the Warendorf central wastewater treatment plant JF - Educational Journal of Renewable Energy Short Reviews N2 - The annual wastewater flow that is treated by public wastewater treatment plants in Germany amounts to approx. 10 ∗ 10^9 m3/a and forms an ”artificial” hydropower potential that can be used for energy generation or recovery. In the context of this paper, energy recovery in the outlet of wastewater treatment plants is examined using the specific example of the water wheel at the Warendorf central wastewater treatment plant. The ”artificial” hydropower potential can be roughly estimated at up to 20 to 105 GWh/a , whereby this is largely dependent on the hydraulic gradient. The strong variance results, among other things, from the findings of the water wheel operation in Warendorf. The decisive aspect here is the differential factor, which describes the deviation between the theoretical and actual energy yield of the water wheel. The factor includes maintenance work, downtimes and insufficient inflows, which are associated with a loss of output. In the case study, the annual energy recovery amounts to approx. 2 % of the annual electricity consumption of the wastewater treatment plant and can be estimated to 23,500 kWh (2022). In the context of the economic analysis, it can be seen that despite the ”low” yield, economic operation is possible if the system is viewed as a long-term investment - payback period of the example is approx. 14,5 years. The 27-year operation (1996 - 2023) of the water wheel at the Warendorf central wastewater treatment plant confirms this and important findings on successful practical operation can be shown in the context of this paper. T3 - EGU Master Journal of Renewable Energy Short Reviews - 2024_05 KW - energy recovery KW - wastewater treatment plant KW - water wheel KW - potential KW - real example Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-176423 SP - 28 EP - 32 ER - TY - JOUR A1 - Krehenbrink, Julian T1 - Comparison of small wind turbines for urban areas, a market analysis JF - Educational Journal of Renewable Energy Short Reviews N2 - This document presents a comparative analysis of horizontal and vertical small wind turbines for urban areas in three power classes up to 10 kW in different categories. The main objective was to conduct a market analysis to assess the marketability of these wind energy systems. The aim was to make it easier for potential customers to make a decision. However, due to the limited availability of data, the project encountered considerable difficulties. As a result, the study became a comparative assessment, which led to results that may not be readily transferable to urban environments, slightly missing the original objective of the study. The results underline the difficulties associated with conducting a comprehensive market analysis in this sector and highlight the need for an independent series of tests under specific conditions. The paper concludes with a plea for future research efforts to adapt data collection methods to urban conditions in order to improve the relevance and applicability of such studies in practice. T3 - EGU Master Journal of Renewable Energy Short Reviews - 2024_06 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-176430 SP - 33 EP - 40 ER - TY - JOUR A1 - Müller, Hendrik T1 - Fish mortality at hydropower plants - Protection Measures and Solutions JF - Educational Journal of Renewable Energy Short Reviews N2 - The construction and operation of hydropower plants for energy generation is a major issue in sustainable energy production. Nevertheless, hydropower plants have a negative impact on fish populations. It is crucial to understand the causes and consequences of fish mortality in hydropower plants in order to find sustainable solutions that reconcile the need for energy with the conservation of aquatic ecosystems. This article examines the fish protection measures that can be implemented to reduce fish mortality and maintain ecological balance. Based on the main literature reviewed, this article mainly refers to Germany in terms of studies carried out and hydropower plants. T3 - EGU Master Journal of Renewable Energy Short Reviews - 2024_07 KW - fish mortality KW - Turbine-related injuries KW - Fish migration aids KW - Fish-friendly turbines KW - Mortality rates Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-176444 SP - 41 EP - 45 ER - TY - JOUR A1 - Nölken, Lukas T1 - Impact of robotics on the operation and maintenance of offshore wind turbines - A review JF - Educational Journal of Renewable Energy Short Reviews N2 - This article analyses the impact of robotics on the operation and maintenance (O&M) of offshore wind turbines (OWTs), with a particular emphasis on the challenges and benefits. As the world’s reliance on renewable energy, particularly offshore wind, increases to reduce climate change, the growing number of OWTs requires effective O&M. Challenges consist of logistics, accessibility and high costs. The paper presents the application of climbing robots, unmanned aerial vehicles and underwater robots to overcome these challenges. The combination of multiple robotic platforms, such as autonomous surface vehicles and autonomous underwater vehicles, represents a collaborative approach to O&M. Obstacles include the need for accurate navigation, building trust between humans and robots, and research into artificial intelligence. In conclusion, the integration of robotics in O&M presents considerable advantages, increasing efficiency, safety and cost-effectiveness. Further progress and research into artificial intelligence are crucial in achieving complete automation, which will transform the O&M of OWTs. T3 - EGU Master Journal of Renewable Energy Short Reviews - 2024_08 KW - offshore wind turbine KW - operation and maintenance KW - robotics KW - climbing robots KW - underwater robots Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-176456 SP - 46 EP - 52 ER - TY - JOUR A1 - Ortmann, Thiark T1 - Effects of Noise Emissions from Offshore Wind Turbines on the Marine Environment JF - Educational Journal of Renewable Energy Short Reviews N2 - The pursuit of Offshore Wind Energy (OWE), integral to the German government’s ambitious renewable energy goals raises concerns about the environmental impact of noise emissions on marine life. This paper delves into the theoretical background of Offshore Wind Turbine (OWT) noise, exploring its various phases from the survey to decommission. It examines the types and causes of noise emissions, their effects on marine wildlife and potential mitigation measures. Highlighting the regulatory framework in Germany, the paper emphasises the need for nuanced approaches to balance renewable energy objectives with marine ecosystem preservation. T3 - EGU Master Journal of Renewable Energy Short Reviews - 2024_09 Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-176460 SP - 53 EP - 60 ER - TY - JOUR A1 - Recker, Luis T1 - State of the art: Corrosion protection for offshore wind turbines JF - Educational Journal of Renewable Energy Short Reviews N2 - This review paper provides an initial overview of the state of the art of common corrosion protection methods for offshore wind turbines. The functions of the individual corrosion protection methods and their interaction are explained. In addition, the specific corrosion protection of different zones and components of an offshore wind turbine will be discussed. Finally, some information is given on current and possible future developments in this subject area. T3 - EGU Master Journal of Renewable Energy Short Reviews - 2024_10 KW - corrosion protection KW - offshore wind turbines Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:836-opus-176475 SP - 61 EP - 66 ER -