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Die Hälfte des Endenergiebedarfs in Deutschland wird zur Deckung des Wärmebedarfs der Wirtschaft und der privaten Haushalte benötigt; überwiegend erzeugt durch Erdgas und Heizöl. Gerade die energetisch nur unzureichend sanierten Einfamilienhausbestände des ländlichen Raumes bergen ein hohes Potenzial für Energieeinsparungs- und Effizienzsstrategien, um zum einen den Klimaschutz zu fördern und zum anderen eine nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung des ländlichen Raumes anzustoßen. Die 9. Steinfurter Bioenergiefachtagung zeigt Strategien und Maßnahmen auf, die zeigen, wie eine "Wärmewende im ländlichen Raum" aussehen kann, welche Chancen und Möglichkeiten sie bietet und warum eine "Wärmewende" strategisch unabdingbar für das Gelingen des Generationenprojektes "Energiewende" insgesamt ist. Die Veranstaltung zeichnet den Pfad von konzeptionellen Ideen über Beispiele aus der Praxis bis hin zu zukunftsweisenden technologischen Ansätzen: Wärmekataster Kreis Steinfurt KWK-Modellkommune Saerbeck Wege zum Bioenergiedorf - Praxisbeispiele Technische Voraussetzungen und Möglichkeiten für effiziente Wärmenetze im ländlichen Raum Finanzierungs- und Fördermodelle für eine gelungene Wärmewende
We present our latest results on a refined unimorph deformable mirror which was developed in the frame of the ESA GSTP activity ”Enabling Technologies for Piezo-Based Deformable Mirrors in Active Optics Correction Chains”. The identified baseline concept with the soft piezoceramic material PIC151 successfully sustained all vibration requirements (17.8 gRMS random and 20 g sine) and shock testing (300 g SRS). We cover the mirror design development which reduces the stress in the brittle piezo-ceramic by 90 % compared to the design from
a former GSTP activity. We briefly address the optical characterization of the deformable mirror, namely the achieved Zernike amplitudes as well as the unpowered surface deformation (1.7 µm) and active flattening (12.3 nmRMS). The mirror produces low-order Zernike modes with a stroke of several tens of micrometer over a correction aperture of 50 mm, which makes the mirror a versatile tool for space telescopes.
Mechanical ventilation of buildings is generally based on steadily operating systems. This field is well known and established. But, an approach based on time-varied supply flow rates might improve indoor air quality, comfort, and energy consumption. Typical time-scales of the variation are in the order of seconds or minutes. Until now, the effects of unsteady ventilation scenarios are not fully described and so, reliable dimensioning rules are missing. Hence, with a better understanding of the flow in unsteady ventilation, systems can be calculated and optimised. To understand the effective mechanisms and derive functional relations between the flow field and variation parameters, full-field optical flow measurements are executed with a particle image velocimetry (PIV) system. Experiments are conducted under isothermal conditions in water in a small-scale room model (1.00 m × 0.67 m × 0.46 m) with two swirl ceiling diffusers, Reynolds-scaling assures similarity. In a series of experiments, the effects of different unsteady ventilation strategies on the flow fields are investigated and compared to steady conditions with the same mean exchange rate. Mean exchange rates, signal types, periods, and amplitudes are varied. Time-averaged normalised velocity fields already indicate notable differences between steady and unsteady cases especially for lower exchange rates: the distribution is more homogeneous in unsteady scenarios compared to steady conditions, and low-velocity areas are reduced while the mean velocity of the room increases. So, unsteady ventilation might be beneficial in terms of improved ventilation and energy savings in partial-load operation. Fast Fourier Transformation (FFT) analyses of the mean velocity for each field over the whole series detect the main frequency of the volume flow variation. By dividing the velocity field into smaller areas, this main frequency is still detected especially in the upper part of the room, but side frequencies play a role in the room as well.
We have developed, manufactured and tested a unimorph deformable mirror for space applications based on piezoelectric actuation. The mirror was designed for the correction of low-order Zernike modes with a stroke of several tens of micrometers over a clear aperture of 50 mm. It was successfully tested in thermal vacuum, underwent lifetime tests, and was exposed to random vibrations, sinusoidal vibrations, and to ionizing radiation. We report on design considerations, manufacturing of the mirror, and present the test results. Furthermore, we discuss critical design parameters, and how our mirror could be adapted to serve recently proposed space telescopes such as HDST and TALC.
Over the past 5 years we have developed a new type of unimorph deformable mirror. The main advantages of this mirror technology are · very low surface scattering due to the use of superpolished glass · excellent coatings, even suitable for high power lasers, can be applied · active diameter of the mirrors can be between 10 mm and 100 mm · large strokes can be achieved even for small mirror diameters · integrated monolithic tip/tilt functionality based on a spiral arm design We have modeled these mirrors by analytical models as well as by the finite element method. This allows us to quickly design new mirrors tailored to specific applications. One example is a mirror for laser applications that has a diameter of 10 mm and can achieve a stroke in defocus mode of 5 μm. The stroke for these mirrors scales as the square of the mirror diameter, meaning that we can achieve, for example, a stroke of 125 μm for a mirror of 50 mm diameter. We will present design criteria and tradeoffs for these mirrors. We characterize our mirrors by the maximum stroke they can deliver for various Zernike modes, under the boundary condition that the Zernike mode has to be created with a certain fidelity, usually defined by the Maréchal criterion.
Unter humanitärer Soforthilfe oder Nothilfe werden kurzfristige Maßnahmen zusammengefasst, die eine akute Unterversorgung im Bereich der Infrastruktur oder auf medizinischem Gebiet überbrücken sollen. Primäre Maßnahmen der Soforthilfe bestehen in der Sicherstellung von Trinkwasserversorgung, Ernährung, Hygiene, Unterbringung und Gesundheitsversorgung vor dem Hintergrund völkerrechtlicher und humanitärer Standards. Der Begriff der Katastrophe oder des Disasters wird in diesem Zusammenhang von einem Großschadensereignis durch eine schwerwiegende Beeinträchtigung oder Zerstörung lokaler Hilfsstrukturen abgegrenzt. Unterschieden wird hierbei zwischen Naturkatastrophen und menschlich verursachten Katastrophen, welche wiederum als technische oder Gewaltkatastrophen auftreten. Ein besonders im Zusammenhang mit bewaffneten Konflikten gleichzeitiges Auftreten von natürlicher, technischer und Gewaltkatastrophe wird als komplexe Katastrophe bezeichnet. Die Erfahrungen der letzten Jahre haben verdeutlicht, dass die früher klare Unterscheidung zwischen natürlichen und menschengemachten Katastrophen nicht mehr aufrecht zu erhalten ist. Aus Naturereignissen werden erst durch die Anwesenheit von Menschen Naturkatastrophen und Naturphänomene wie Erdbeben und Überschwemmungen entfalten ihre fatalen Auswirkungen oft nur aufgrund verfehlter Siedlungspolitik, unzureichender Bauvorschrift, rücksichtsloser Gewässerbereinigung oder globaler Klimaveränderung. Als koordinierende Behörde treten bei Naturkatastrophen die jeweils landesrechtlich zuständigen Verwaltungsorgane auf, bei bewaffneten Konflikten oder Zusammenbruch staatlicher Ordnungsstrukturen (failing state) muss diese Aufgabe nach den Genfer Völkerrechtsabkommen jeweils von der besetzenden Kriegsmacht oder von den Behörden der Vereinten Nationen übernommen werden. Unter den Hilfsorganisationen kommt hierbei dem Internationalen Komitee vom Roten Kreuz (ICRC) bei bewaffneten Konflikten gemäß den Festlegungen der Genfer Konventionen eine einzigartige Sonderstellung als Völkerrechtssubjekt und Schutzmacht zu. Die weltweite Rotkreuz- und Rothalbmondbewegung verfügt über insgesamt 97 Millionen Mitglieder in 185 nationalen Gesellschaften und steht daher nahezu an jedem Schadensort als kompetente, neutrale und unparteiische Partnerorganisation vor Ort bereit. Die Erfahrung der ungenügend koordinierten internationalen Hilfe im afrikanischen Zwischenseengebiet nach dem Genozid in Ruanda führte seit 1997 zur Intensivierung der Bemühungen namhafter international tätiger Hilfsorganisationen um Zusammenarbeit und Qualität. Technische Leitlinien der Daseins- und Gesundheitsfürsorge in Katastrophen werden daneben kontinuierlich von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und den Vereinten Nationen online auf den Seiten reliefweb und health library for disasters veröffentlicht. Mit der Gründung des Sphere-Projekts wurde 1997 ebenfalls ein verbindlicher Rahmen normativer und technischer Standards für die internationale Nothilfe geschaffen. Als Richtwerte für die Trinkwasserversorgung in Flüchtlingslagern legt das Sphere-Project beispielsweise fest: Mindestens 15 Liter Trinkwasser pro Person und Tag, Trinkwasserverteilung jeweils im Radius von 500 Metern erreichbar, Wartezeit dort nicht über 15 Minuten und Fülldauer für 20 Liter unter drei Minuten. In der Praxis der Trinkwasseraufbereitung wird zwischen mass water und specialized water unterschieden, wobei unter mass water chloriertes Oberflächenwasser ohne Filterung verstanden wird und unter specialized water ein hochwertiges Trinkwasser nach Flockung, Chlorierung und Keramikfilterung. Die Trinkwasserversorgung in der Erstversorgungsphase nach einer Katastrophe ist für Menschen in Notsituationen eine unmittelbar lebenserhaltende Maßnahme und muss daher notfalls auch unter Inkaufnahme eines erheblichen Kraftstoff- und Filtermittelverbrauches sichergestellt werden. In der Praxis der Nothilfe verfolgt ansonsten das Konzept der angepassten Technologie (appropriate technology) den Ansatz der Orientierung an den lokalen Standards und vermeidet technologische Abhängigkeit. Bei jeder Planung und Durchführung der Hilfsmaßnahmen stellt die frühzeitige Einbeziehung kompetenter Betroffener nicht nur eine kostensenkende Nutzung lokal vorhandenen Ressourcen dar, sondern fördert unmittelbar die Gesundheit der Opfer durch Stärkung des Kohärenzgefühls im Sinne des Salutogenesekonzeptes. Das weltweite Nothilfe-Programm der Emergency Response Units der Internationalen Föderation der Rotkreuz- und Rothalbmondgesellschaften (IFRC) ist beispielsweise in Ausrüstung und Personalausstattung von der Alarmierung an auf sofortige Zusammenarbeit mit der jeweils betroffenen nationalen Rotkreuz- oder Rothalbmondgesellschaft ausgerichtet, um innerhalb weniger Wochen dauerhaft in deren Bestand übernommen zu werden.
Trends of changes in waste management and possible optimizations within the waste collection process
(2013)
1. General waste management in Europe 2. Optimization process of disposal logistics a. Technologies (collection systems, vehicles etc.) b. Benchmarking c. Optimization 3. The future and sustainability of waste management
The use of computational modeling and simulation (CMS) as a tool for gaining insight into the technical performance and safety of medical devices has emerged continuously over the past years. However, to rely on information and decisions derived from model predictions, it is essential to establish model credibility for the specific context of use. Limited regulatory requirements and lack of consensus on the level of verification and validation activities required result in rare use of CMS as a source of evidence in the medical device approval process. The American Society of Mechanical Engineers (ASME) developed a risk-informed framework to establish appropriate credibility requirements of a computational model: the ASME V&V 40?2018 standard. This paper aims to outline the concepts of this standard and to demonstrate its application using an example from the orthotics field. The necessary steps to establish model credibility for a custom?made 3D printed wrist hand orthosis (WHO) are presented. It is shown that the credibility requirements of each verification and validation activity depend on model risk by applying two different contexts of use to the same computational model.