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In der Natur stehen der Menschheit unterschiedliche Formen der Energie für den alltäglichen Gebrauch zur Verfügung. Im Rahmen der großtechnischen Nutzung zur Strom- und Wärmeerzeugung sind dies im Wesentlichen die Sonnenenergie, die Windenergie, die Energie des laufenden oder auch aufgestauten Wassers und die in fossilen Brennstoffen (Kohle, Gas, Öl) gebundene Energie. Für die Wärmeerzeugung hat…
Der Ausbau der Photovoltaik (PV) stellt Verteilnetzbetreiber in Deutschland vor die Herausforderung, das zulässige Spannungsband im Niederspannungsnetz einzuhalten und thermische Überlastungen von Netzkomponenten zu verhindern. In Zeiten hoher PV-Erzeugung können zur Einhaltung der Netzeinspeisebegrenzung die Wirkleistung der PV-Anlage reduziert oder die Solarüberschüsse in Batterien zwischengespeichert werden. Eigenverbrauchsmaximierende Betriebsstrategien für Speicher reduzieren die Einspeisespitzen nur unwesentlich,…
Beschreibung Im Verbundprojekt „e-home Energieprojekt 2020“ (Laufzeit: 07/2011 bis 06/2016) wurden die veränderten Aufgaben und Anforderungen an die Stromnetze untersucht, die durch die Integration dezentraler Erzeugungsanlagen und zusätzlicher Lasten in elektrischen Verteilnetzen entstehen. Dazu stattete die Avacon AG bei Bremen 32 Haushalte mit PV-Anlagen, Batteriespeichern, Elektroautos und Smart Metern aus. In diesem Bericht werden die…
Aus der Gasphase hergestellte ZnO Nanopartikel können aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften sowohl in LED’s; photovoltaischen Zellen als auch in Katalysatoren und weiteren technischen Anwendungen eingesetzt werden. Dazu ist es jedoch nötig, den Herstellungsprozess zu verstehen und somit auch kontrollieren zu können, um gezielt Partikeleigenschaften zu erzeugen. Dieses Verständnis des Gasphasenprozesses wird in dieser Arbeit durch…
Die in 2013 gestartete Tagungsreihe des EFZN zum Thema Pumpspeicher bietet die Möglichkeit die aktuellen Herausforderungen für Pumpspeicher zu diskutieren, denn die technischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen für den Betrieb haben sich in den letzten Jahren rapide geändert. Dabei ist nicht nur der Ausbau von Photovoltaik und Windenergieanlagen gemeint, der neue Anlagenfahrweisen und Systemdienstleistungen erforderlich…
Beschreibung Im Verbundprojekt „e-home Energieprojekt 2020“ (Laufzeit: 07/2011 bis 06/2016) wurden die veränderten Aufgaben und Anforderungen an die Stromnetze untersucht, die durch die Integration dezentraler Erzeugungsanlagen und zusätzlicher Lasten in elektrischen Verteilnetzen entstehen. Dazu stattete die Avacon AG bei Bremen 32 Haushalte mit PV-Anlagen, Batteriespeichern, Elektroautos und Smart Metern aus. In diesem Bericht werden die…
Bisher stellen Windparks in Deutschland keine Regelleistung bereit, was vor allem darauf zurückzuführen ist, dass es kein Verfahren gibt, das die besonderen Eigenschaften der Windenergie – die Dargebotsabhängigkeit und Prognoseungenauigkeit – berücksichtigt. Daher wurde in dieser Arbeit ein Verfahrensvorschlag für die Angebotserstellung und Nachweisführung entwickelt. Bezüglich der Angebotserstellung wird empfohlen, das Angebot mit Hilfe probabilistischer…
Der vorliegende Tagungsband enthält einen Teil der Beiträge, die bei der 3. Dialogplattform Power-to-Heat als Vorträge oder Poster vorgestellt wurden, in ausführlicher Form. Bei der Diskussion um die Nutzung von Strom für thermische Zwecke stellt sich immer die Frage, welche Auswirkungen auf das Stromnetz und den Lastfluss entstehen. Werden die Netze überlastet? Wie kann der…
Im Rahmen dieser Dissertation werden wachstumstechnische Voraussetzungen für die Entwicklung von GaAs-Nanodraht-basierten Lichtemittern und Solarzellen geschaffen sowie Nanodraht-Bauelemente mit optoelektronischer und photovoltaischer Funktionalität realisiert. Die Dotierung der Nanodrähte im Vapor-Liquid-Solid-Wachstumsmodus (kurz VLS), welcher in dieser Arbeit zum Einsatz kommt, ist eine große Herausforderung auf dem Weg zur Realisierung von optoelektronischen Nanodraht-basierten Bauelementen. In der vorliegenden…
Diese Arbeit entwickelt eine neue prognosebasierte Ladestrategie für einen Photovoltaik-Akkumulator, zur Maximierung des Autarkiegrades bei gleichzeitiger Minimierung der Abregelverluste was besonders für Privathaushalte interessant ist. Dazu wird eine energetisch optimierte Konfiguration aus Speicher und PV-Generator erarbeitet. Verglichen wird dies mit einem Smart Home-System, dass primär solare Überschüsse nutzen soll. Dabei wird der Focus auf die…
Der Ausbau der Photovoltaik (PV) stellt Verteilnetzbetreiber in Deutschland vor die Herausforderung, das zulässige Spannungsband im Niederspannungsnetz einzuhalten und thermische Überlastungen von Netzkomponenten zu verhindern. In Zeiten hoher PV-Erzeugung können zur Einhaltung der Netzeinspeisebegrenzung die Wirkleistung der PV-Anlage reduziert oder die Solarüberschüsse in Batterien zwischengespeichert werden. Eigenverbrauchsmaximierende Betriebsstrategien für Speicher reduzieren die Einspeisespitzen nur unwesentlich,…
Die Fortschritte in der Halbleitertechnik führten über die letzten Jahrzehnte zu ausgereiften Leistungshalbleiterschaltern auf Basis von Silizium (Si). Um zukünftig die physikalischen Grenzen dieser Bauelemente erweitern zu können, ist der Einsatz eines Halbleitermaterials mit größerem Bandabstand ein Erfolg versprechender Ansatz. Hierzu zählt das Material Siliziumkarbid (SiC), welches robustere und effizientere Leistungshalbleiter und somit kompaktere Systeme…
Um die Energieversorgung bei knapper werdenden Rohstoffen für die Zukunft zu sichern und gleichzeitig den Ausstoß an CO2 zu verringern, hat Deutschland im Jahr 2000 das Erneuerbare-Energien-Gesetzt eingeführt. Die Photovoltaik (PV) nimmt dabei eine wichtige Rolle ein, da ihr Potential das mit Abstand größte unter den erneuerbaren Energiequellen ist. Um dieses Potential zu nutzen wurden…
Die vorliegende Arbeit mit dem Titel „Analyse von Leistungssalden zur Gestaltung einer nachhaltigen Stromversorgung mit Energiespeichern“ beschäftigt sich mit der künftigen Entwicklung der Stromversorgung in Deutschland und beleuchtet, inwieweit diese durch Nachhaltigkeit geprägt ist. Einleitend werden die Problemstellung und Zielsetzung für diese Arbeit umrissen. Anschließend erfolgt eine Analyse des gesellschaftspolitischen Rahmens. Ausgehend von einer Definition…
Power to Heat (kurz: P2H oder PtH) ist die Nutzung von Strom zur Wärmeerzeugung und kann genutzt werden, um die schwankende Stromeinspeisung der beiden wesentlichen erneuerbaren Energiequellen – Wind und Sonne – zu glätten. Diese Verwendung von Wärmeerzeugern und -speichern zur Bereitstellung negativer Regelleistung im Zuge der Energiewende kann in einer Vielzahl von nachhaltigen Varianten…
Der vorliegende Tagungsband enthält einen Teil der Beiträge, die bei der 3. Dialogplattform Power-to-Heat als Vorträge oder Poster vorgestellt wurden, in ausführlicher Form. Bei der Diskussion um die Nutzung von Strom für thermische Zwecke stellt sich immer die Frage, welche Auswirkungen auf das Stromnetz und den Lastfluss entstehen. Werden die Netze überlastet? Wie kann der…
In der Natur stehen der Menschheit unterschiedliche Formen der Energie für den alltäglichen Gebrauch zur Verfügung. Im Rahmen der großtechnischen Nutzung zur Strom- und Wärmeerzeugung sind dies im Wesentlichen die Sonnenenergie, die Windenergie, die Energie des laufenden oder auch aufgestauten Wassers und die in fossilen Brennstoffen (Kohle, Gas, Öl) gebundene Energie. Für die Wärmeerzeugung hat…
Im Rahmen dieser Dissertation werden wachstumstechnische Voraussetzungen für die Entwicklung von GaAs-Nanodraht-basierten Lichtemittern und Solarzellen geschaffen sowie Nanodraht-Bauelemente mit optoelektronischer und photovoltaischer Funktionalität realisiert. Die Dotierung der Nanodrähte im Vapor-Liquid-Solid-Wachstumsmodus (kurz VLS), welcher in dieser Arbeit zum Einsatz kommt, ist eine große Herausforderung auf dem Weg zur Realisierung von optoelektronischen Nanodraht-basierten Bauelementen. In der vorliegenden…