Energie · Gebäude · Umwelt (EGU)
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The global salinity gradient power (SGP) potential is between 1650 - 2000 TWH/a and can be converted by mixing two solutions with different salinities. The harnessing of SGP for conversion into power can be accomplished by means of pressure retarded osmosis (PRO) and reverse electrodialysis (RED). PRO and RED are membrane-based technologies and have different working principles. PRO uses a semipermeable membrane to seperate a concentrated salt solution from a diluted solution. The diluted solution flows through the semipermeable membrane towards the concentrated solution, which increases the pressure within the concentrated solution chamber. The pressure is balanced by a turbine and electricity is generated. RED uses the transport of ions through cation and anion exchange membranes. The chambers between the membranes are alternately filled with a concentrated and diluted solution. The salinity gradient difference is the driving force in transporting ions that results in an electric potential, which is then converted to electricity. The comparison shows that there are two different fields of application for PRO and RED. PRO is especially suitable at extracting salinity energy from large concentration differences. In contrast, RED are not effect by increasing concentration differences. So PRO are supposed to focus on applications with brines or waste water and RED on applications with river water and seawater. Moreover, just a few measured values from processes under real conditions are available, which makes it difficult to compare PRO and RED.
Assessment of noise mitigation measures during pile driving of larger offshore wind foundations
(2021)
Wind energy is an important source of electricity generation, but the construction of offshore wind foundations causes high underwater sound pressure, harming marine life. In this context limiting values for underwater noise emissions were set to protect the marine flora and fauna. Therefore, noise mitigation measures during pile driving are mandatory to comply with these limits. Current development in the wind industry lead to increasing wind turbine sizes, requiring a larger pile diameter, which leads to higher underwater noise emissions. As a result, the state of the art noise mitigation systems might not be sufficient and a combination of different technologies is necessary. This article focuses on the issue of noise mitigation during pile driving with respect to large pile sizes. First, the most tested and proven noise mitigation techniques (big bubble curtain, hydro sound damper, and IHC-noise mitigation system) are described, following an analysis of noise reduction measurements in applications at different offshore wind farm projects. In the end the suitability of current noise mitigation systems for large monopiles is evaluated, regarding their effectiveness and practicability.
Programmierung von Open Source Software in der Energiewirtschaft nimmt seit Beginn der 2000er stetig zu. Dies gilt sowohl für den Bereich der Forschung und Entwicklung, als auch für die Industrie und Wirtschaft. So werden beispielsweise Modelle zur Planung und Optimierung von Energiesystemen umgesetzt. Eine Open Source Veröffentlichung ist in diesem Forschungsfeld besonders wichtig, um die Überprüfbarkeit von Modellannahmen sowie der Vergleichbarkeit verschiedener Modellansätze zu garantieren. Einer Open-Source Veröffentlichung stehen jedoch häufig die Hürden von hohem Fristendruck, fehlender Finanzierung und fehlendem Detailwissen der Publizierenden entgegen. Deshalb bleiben diese Softwareprodukte meist im Entwurfsstadium und sind daher schwierig wieder zu verwenden.
Mithilfe des neu erarbeiteten Schritt-für-Schritt Leitfadens zur standardisierten Implementierung einer Open Source Software, wird die Hürde und der zeitliche Aufwand zur Standardisierung von Open Source Repositories weitestgehend reduziert. Hierbei wird für jedem Bestandteil des zu standardisierenden Repositorys eine umfassende Erklärung der üblichen Standards sowie eine Empfehlung für unterstützende Softwarelösungen ausgesprochen.
Der Leitfaden orientiert sich an den aus der ISO 12207 resultierenden Phasen des Softwarelebenszyklus und ermöglicht einen Einstieg zu jedem Entwicklungsstand der Software. Seine grafische Aufbereitung in Form eines Prozessablaufplans erleichtert die Einschätzung des individuellen Status der Standardisierung eines vorliegenden Open Source Projektes. Als Treiber der Standardisierung eines Open Source Projektes sind insbesondere die bessere Lesbarkeit, Wartbarkeit und Testbarkeit der standardisierten Open Source Software wichtig.
Bei der Anwendung auf das bereits bestehende Open Source Projekt des Spreadsheet Energy System Model Genarators fiel auf, dass ein verspäteter Einstieg in ein systematisches Vorgehen (wie er mit dem Leitfaden dieser Arbeit gegeben wird) zu erheblichen Mehraufwand bei der Standardisierung führen kann. Dennoch konnten im Zuge der Umsetzung des erarbeiteten Leitfadens weitreichende Verbesserungen des Projektes vor dem Hintergrund der Standardisierung erreicht werden (z. B. Versionierung & Wartbarkeit).
Insgesamt lässt sich festhalten, dass eine frühestmögliche Standardisierung der Open Source Repositories durchgeführt werden sollte, um spätere Mehrarbeit zu vermeiden und die frühstmögliche Wiederverwendbarkeit für Dritte zu gewährleisten.