Netzstromemissionsfaktoren für Deutschland, 2019-2022: Daten in 15-minütiger Auflösung

This dataset contains grid electricity emission factors for Germany, for the years 2019-2022. The temporal resolution is 15 minutes. The emission factors are calculated using a proprietary calculation method, linked in the description, based on data by Eurostat, ENTSO-E, UBA and IPCC. The emission factors describe the amount of global warming potential (GWP) per Kilowatt-hour of electricity, measured in CO2e/kWh. Emission factors can be calculated in multiple ways, as described in the journal article linked in the description. The dataset contains 2304 different ways of calculating an emission factors at a temporal resolution of 15 minutes, which is the combinatorial result of nine methodological aspects and two to six options per aspect taken into account. Besides the final results, i.e. the 2304 grid emission factors in 15min-resolution, the dataset also contains intermediate results and input data. The intermediate results can also be generated using the code linked in the description. However, readers wanting to save computational resources, or starting the calculations at some intermediate point, can use these intermediate results. The input data comes from Eurostat, ENTSO-E, UBA and IPCC, and is used to generate the final results. Only those input data are shared for which the publishing organizations have licensed them accordingly

Design künstlicher Glucosinolate, bioresponsiver Werkzeugverbindungen und Studien zu Epidithio-Diketopiperazin-Siderophor-Hybriden

The general aim of this thesis is the design and synthesis of bio-responsive molecules that respond to specific stimuli. These stimuli function as a triggering event for the release of cargo such as drugs, dyes, or other molecules of interest, and can consist of diverse signals including enzymes, chemicals, pH changes or microenvironments of disease. They are designed to minimize side-effects in therapeutic approaches as they enable the selective release of drugs; therefore, reducing the possibility of systemic adverse events through the reduction of off-target effects and improve the pharmacokinetic properties of the drug. In the first part of this work, the chemical exploitation of different types of glucosinolates is described. It entails the fluorescent glucosinolates that have been used as tool compounds for the evaluation of GTR transport assays in oocytes of Xenopus laevis through fluorescent readout. Competition assays have shown that the uptake mechanism is the same as for the natural substrate 4MTB. Further research has shown their usefulness in decerning between the three different GTR receptors and studying how one GTR receptor can be mutated to be more like the other. Multivalent-glucosinolates have been synthesized in the interest of using multivalency to create higher potency. They were proven to still be substrates for the natural myrosinase from Sinapis alba seeds, whereas plant specifier protein from Arabidopsis thaliana (AtNSP3) was less efficient at derivatizing the isothiocyanates to nitriles, often leading to mixed ITC/CN compounds. After conducting MIC assays on several bacteria in different media, E. coli K12 seemed most capable o converting the GSLs into ITCs under anaerobic conditions. However, more assays should be conducted to assess the true potency of these compounds. Further studies into the bacterial myrosinase would be beneficial to understand when the enzyme is induced and how the structures of the mvGSLs can be optimized to be employed as antimicrobial substances. The pseudo-glucosinolates were designed based on the principle of how GSLs are converted into ITCs via a thio-Lossen rearrangement. This was accomplished through the use of an aminobenzyl-linker between the typical aglycon and the expansion of triggers that can be used. The psGSLs were synthesized and evaluated with purified enzymes. These structures can be used as biological tool compounds in fishing experiments or pool-down assays. Currently a few structures have been designed and are used as tools in such assays. Both projects were combined into multivalent pseudo-glucosinolates as curiosity arose in the use of these types of compounds as pro-pesticides. In this light, a library of twenty compounds has been synthesized so far. With a description of more triggers to be synthesized in the future. Furthermore, this extended library will be evaluated on their ability to be converted by their envisioned enzymes and how we can best employ them as pro-pesticides and biological tool compounds. The next project concerned the design and synthesis of amino-trimethyl-lock systems. Their proof-of-concept was shown through the use of chemicals, UV light, and more biologically relevant molecules. N3-TML-MURh was able to sense the gaseous signalling molecule H2S in HEK293T cells. In comparison to other activatable probes, the N3-TML system offers the advantage for application to H2S-responsive prodrug approaches as the N3-TML-CO2H moiety could also be utilized to mask the heteroatoms (N, O, S atoms) of drugs or other effectors. Two more masked H2N-TML systems were synthesized based on NO2 and b-alanine but have not yet been tested. The last project concerned a variety of approaches towards the design of epidithio-diketopiperazine (ET-DKP) siderophore hybrid derivatives. Routes based on the use of L-Lysine derivatives for the. construction of the DKP core were first favoured; however, the use of protecting groups proved cumbersome as the silyl groups provided the amine with too much shielding to participate in the peptide bond formation, regardless of coupling reagents, solvents, and temperatures used. To step away from the core build up strategies involving glycine anhydride as core were envisioned instead. This too had its own challenges to overcome. It could be worthwhile to try a different route instead that is still based on L-Lysine derivatives but less decorated at the start so that the peptide coupling can take place, followed by the cyclization. Therefore, further experiments are needed to ensure the new direction will lead to the desired compounds; future endeavours could lead to the desired ETDKPs, and their properties can be tested to verify our hypothesis for their use as antimicrobials.Das allgemeine Ziel dieser Arbeit ist das Design und die Synthese bioresponsiver Moleküle, die auf spezifische Reize reagieren. Diese Reize fungieren als auslösendes Ereignis für die Freisetzung von Ladungen wie Arzneimitteln, Farbstoffen oder anderen interessierenden Molekülen und können aus verschiedenen Signalen bestehen, darunter Enzyme, Chemikalien, pH-Änderungen oder Mikroumgebungen von Krankheiten. Sie sollen Nebenwirkungen bei Therapieansätzen minimieren, da sie die selektive Freisetzung von Medikamenten ermöglichen; Daher wird die Möglichkeit systemischer unerwünschter Ereignisse durch die Reduzierung von Off-Target-Effekten verringert und die pharmakokinetischen Eigenschaften des Arzneimittels verbessert. Im ersten Teil dieser Arbeit wird die chemische Verwertung verschiedener Arten von Glucosinolaten beschrieben. Dabei handelt es sich um fluoreszierende Glucosinolate, die als Werkzeugverbindungen für die Auswertung von GTR-Transporttests in Oozyten von Xenopus laevis durch Fluoreszenzauslesung verwendet wurden. Konkurrenztests haben gezeigt, dass der Aufnahmemechanismus derselbe ist wie für das natürliche Substrat 4MTB. Weitere Untersuchungen haben gezeigt, dass sie nützlich sind, um zwischen den drei verschiedenen GTR-Rezeptoren zu unterscheiden und zu untersuchen, wie ein GTR-Rezeptor so mutiert werden kann, dass er dem anderen ähnlicher wird. Multivalente Glucosinolate wurden synthetisiert, um durch Multivalenz eine höhere Wirksamkeit zu erzielen. Es wurde nachgewiesen, dass sie immer noch Substrate für die natürliche Myrosinase aus Samen von Sinapis alba sind, wohingegen das Pflanzenspezifizierprotein aus Arabidopsis thaliana (AtNSP3) die Isothiocyanate weniger effizient zu Nitrilen derivatisierte, was häufig zu gemischten ITC/CN-Verbindungen führte. Nach der Durchführung von MHK-Tests an mehreren Bakterien in unterschiedlichen Medien schien E. coli K12 am besten in der Lage zu sein, die GSLs unter anaeroben Bedingungen in ITCs umzuwandeln. Es sollten jedoch weitere Tests durchgeführt werden, um die wahre Wirksamkeit dieser Verbindungen zu beurteilen. Weitere Studien zur bakteriellen Myrosinase wären hilfreich, um zu verstehen, wann das Enzym induziert wird und wie die Strukturen der mvGSLs für den Einsatz als antimikrobielle Substanzen optimiert werden können. Die pseudo-glucosinolate wurden auf der Grundlage des Prinzips entwickelt, wie GSLs über eine Thio-Lossen-Umlagerung in ITCs umgewandelt werden. Dies wurde durch die Verwendung eines Aminobenzyl-Linkers zwischen dem typischen Aglycon und der Erweiterung der verwendbaren Trigger erreicht. Die psGSLs wurden mit gereinigten Enzymen synthetisiert und bewertet. Diese Strukturen können als biologische Werkzeugverbindungen in Fischereiexperimenten oder Pool-Down-Assays verwendet werden. Derzeit wurden einige Strukturen entworfen und werden als Werkzeuge in solchen Tests verwendet. Beide Projekte wurden zu multivalenten pseudo-glucosinolaten kombiniert, da die Neugier auf die Verwendung dieser Art von Verbindungen als Pro-Pestizide geweckt wurde. Vor diesem Hintergrund wurde bisher eine Bibliothek von zwanzig Verbindungen synthetisiert. Mit einer Beschreibung weiterer Trigger, die in Zukunft synthetisiert werden sollen. Darüber hinaus wird diese erweiterte Bibliothek auf ihre Fähigkeit untersucht, von den vorgesehenen Enzymen umgewandelt zu werden, und darauf, wie wir sie am besten als Pro-Pestizide und biologische Werkzeugverbindungen einsetzen können. Das nächste Projekt befasste sich mit dem Design und der Synthese von Amino-Trimethyl-Lock-Systemen. Ihr Machbarkeitsnachweis wurde durch den Einsatz von Chemikalien, UV-Licht und biologisch relevanteren Molekülen erbracht. N3-TML-MURh konnte das gasförmige Signalmolekül H2S in HEK293T-Zellen erkennen. Im Vergleich zu anderen aktivierbaren Sonden bietet das N3-TML-System den Vorteil für die Anwendung auf H2S-responsive Prodrug-Ansätze, da die N3-TML-CO2H-Einheit auch zur Maskierung der Heteroatome (N-, O-, S-Atome) von Arzneimitteln verwendet werden könnte andere Effektoren. Zwei weitere maskierte H2N-TML-Systeme wurden auf Basis von NO2 und b-Alanin synthetisiert, aber noch nicht getestet. Das letzte Projekt befasste sich mit verschiedenen Ansätzen zum Design von Epidithio-Diketopiperazin (ET-DKP) Siderophor-Hybridderivaten. Zunächst wurden Wege bevorzugt, die auf der Verwendung von L-Lysin-Derivaten für den Aufbau des DKP-Kerns basieren; Allerdings erwies sich die Verwendung von Schutzgruppen als umständlich, da die Silylgruppen dem Amin zu viel Schutz boten, um an der Bildung der Peptidbindung teilzunehmen, unabhängig von den verwendeten Kopplungsreagenzien, Lösungsmitteln und Temperaturen. Um vom Kernaufbau abzuweichen, wurden stattdessen Strategien mit Glycinanhydrid als Kern ins Auge gefasst. Auch dies hatte seine eigenen Herausforderungen zu bewältigen. Es könnte sich lohnen, stattdessen einen anderen Weg auszuprobieren, der immer noch auf L-Lysin-Derivaten basiert, aber zu Beginn weniger dekoriert ist, damit die Peptidkopplung und die anschließende Cyclisierung stattfinden können. Daher sind weitere Experimente erforderlich, um sicherzustellen, dass die neue Richtung zu den gewünschten Verbindungen führt. Zukünftige Bemühungen könnten zu den gewünschten ET-DKPs führen, und ihre Eigenschaften können getestet werden, um unsere Hypothese für ihre Verwendung als antimikrobielle Mittel zu bestätigen

Energy production and supply in an agricultural context

Deutschland hat sich das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2045 Netto-Treibhausgasneutralität zu erreichen. Dazu muss die Bereitstellung von Strom, Wärme und Kraftstoffen vollständig auf erneuerbare Quellen umgestellt werden. Die Landwirtschaft spielt dabei eine wesentliche Rolle. Aktuell wird insbesondere die Nutzung landwirtschaftlicher Flächen für Freiflächen-Photovoltaik-Anlagen oder auch Agri-PV-Anlagen sowie der weitere Umgang mit Bioenergietechnologien diskutiert. Die verlässliche Energieversorgung für landwirtschaftliche Maschinen ist eine wesentliche Grundlage für eine krisenfeste Nahrungs- und Futtermittelversorgung. Für den notwendigen Umstieg von fossilem Dieselkraftstoff auf erneuerbare Antriebsenergien gibt es für landwirtschaftliche Maschinen unterschiedliche Optionen. Dazu zählt der Einsatz verschiedener Biokraftstoffe oder synthetischer Kraftstoffe, sowie die Elektrifizierung von Antriebssystemen. Die Praxiseinführung dieser Optionen erfordert stabile Rahmenbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Besteuerung von Energieträgern und sollte durch eine zielgruppenorientierte Kommunikationsstrategie begleitet werden.Germany has set itself the goal of achieving net greenhouse gas neutrality by 2045. To achieve this, the supply of electricity, heat and fuels must be completely converted to renewable sources. Agriculture plays a key role in this. In particular, the use of agricultural land for ground-mounted photovoltaic systems or agriphotovoltaic systems and the further use of bioenergy technologies are currently being discussed. A reliable energy supply for agricultural machinery is an essential basis for a crisis-proof food and animal feed supply. There are various options for agricultural machinery to make the necessary switch from fossil diesel fuel to renewable drive energies. This includes the use of various biofuels or synthetic fuels, as well as the electrification of drive systems. The practical introduction of these options requires stable framework conditions, particularly with regard to the taxation of energy sources, and should be accompanied by a target group-orientated communication strategy

Eine Studie zur Identifizierbarkeit der Brucheigenschaften von Beton anhand experimenteller Daten

Ageing and deterioration of reinforced concrete structures are ongoing problems of a main concern. The state of building materials is changing over the service life of structures, thereby affecting the structural reliability and durability. Numerical models are a powerful tool for the assessment of safety and serviceability of existing structures. However, regardless of the level of model complexity, they are merely an approximation of the real systems. Hence, any model prediction is characterised by a certain degree of uncertainty. To improve the predictive capabilities, numerical models need to be enriched with the description of uncertainties, which can further be reduced by gathering the available information about the observed structure. In this work, a probabilistic framework for parameter estimation in nonlinear mechanical models and a study on identifiability are proposed. The parameter estimation is based on Bayesian inference, which combines both the prior knowledge and information from experimental data to reduce the uncertainty in the probabilistic description of uncertain model parameters. Moreover, the goal is to find optimal experiments from the point of view of parameter identifiability, ease of implementation and the associated costs. Bayesian inference, in its filtering form, is applied for parameter estimation of uncertain mechanical properties in both plain and reinforced concrete, with the focus on fracture and bond parameters governing the crack propagation and bond-slip. For that purpose, observational data (i.e. stress-deformation curve, displacement field) from uniaxial tensile tests on reinforced concrete beams and double shear experiments on mortar specimen are used. Issues of parameter identifiability, shortcomings and challenges which arise due to peculiarities of the experimental setup are addressed and alternative experimental designs which increase the sensitivity with respect to parameters of interest and subsequently, reduce the discrepancy between the computed and observed quantities of interest, are proposed. Reduction of the epistemic uncertainty via Bayesian inference leads to more accurate estimates of the system parameters and state and thereby allows more reliable predictions of the system’s future state. This matter is very important from the point of view of structural durability and integrity.Die Alterung und der Verfall von Stahlbetonkonstruktionen sind ein ständiges Problem, das Anlass zu großer Sorge gibt. Der Zustand der Baumaterialien ändert sich im Laufe der Lebensdauer der Bauwerke, was sich auf die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der Bauwerke auswirkt. Numerische Modelle sind ein leistungsfähiges Instrument für die Bewertung der Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit bestehender Bauwerke. Unabhängig vom Grad der Modellkomplexität stellen sie jedoch lediglich eine Annäherung an die realen Systeme dar. Daher ist jede Modellvorhersage mit einem gewissen Grad an Unsicherheit behaftet. Um die Vorhersagefähigkeiten zu verbessern, müssen numerische Modelle mit der Beschreibung von Unsicherheiten angereichert werden, die durch das Sammeln der verfügbaren Informationen über die beobachtete Struktur weiter reduziert werden können. In dieser Arbeit werden ein probabilistischer Rahmen für die Parameterschätzung in nichtlinearen mechanischen Modellen und eine Studie zur Identifizierbarkeit vorgeschlagen. Die Parameterschätzung basiert auf Bayes’scher Inferenz, die sowohl das Vorwissen als auch Informationen aus experimentellen Daten kombiniert, um die Unsicherheit in der probabilistischen Beschreibung unsicherer Modellparameter zu reduzieren. Darüber hinaus ist es das Ziel, optimale Experimente unter den Gesichtspunkten der Parameteridentifizierbarkeit, der einfachen Implementierung und der damit verbundenen Kosten zu finden. Die Bayes’sche Inferenz wird in ihrer Filterform für die Parameterschätzung unsicherer mechanischer Eigenschaften sowohl in einfachem als auch in bewehrtem Beton angewandt, wobei der Schwerpunkt auf Bruch- und Verbundparametern liegt, die die Rissausbreitung und den Verbundschlupf bestimmen. Zu diesem Zweck werden Beobachtungsdaten (d.h. Spannungs-Verformungs-Kurve, Verschiebungsfeld) aus einachsigen Zugversuchen an Stahlbetonbalken und Doppelscherexperimenten an Mörtelproben verwendet. Fragen der Identifizierbarkeit von Parametern, Unzulänglichkeiten und Herausforderungen, die sich aus den Besonderheiten des Versuchsaufbaus ergeben, werden angesprochen, und es werden alternative Versuchspläne vorgeschlagen, die die Empfindlichkeit in Bezug auf die interessierenden Parameter erhöhen und folglich die Diskrepanz zwischen den berechneten und den beobachteten interessierenden Größen verringern. Die Verringerung der epistemischen Unsicherheit durch Bayes’sche Inferenz führt zu genaueren Schätzungen der Systemparameter und des Systemzustands und ermöglicht somit zuverlässigere Vorhersagen über den zukünftigen Zustand des Systems. Dieser Aspekt ist unter dem Gesichtspunkt der strukturellen Dauerhaftigkeit und Integrität sehr wichtig

Warnemünde – schön hier, ne?: Städtebauliches Projekt Wintersemester 2022/23 ; Ergebnisbroschüre

Warnemünde ist der nördlich zur Ostsee gelegene Vorhafen der Hanse- und Universitätsstadt Rostock und potenzielles Entwicklungsgebiet für Nachverdichtung und Revitalisierung einer der schnell wachsenden Städte Deutschlands, mit einer Wachstumsprogrnose von knapp 20% innerhalb von zehn Jahren bis 2025. Weiter wird Rostock und damit auch der in Warnemünde gelegene Hafenmund zur Warnow in den kommenden Jahren durch die Umstrukturierung des Hafens und seiner Industrie zu einem Standort für nachhaltige Energieversorgung und militärische Verteidigung grundlegende Änderungen erfahren und hierbei auch auf die seit 2013 eingeleitete Arbeit des Hafenforums aufsatteln können. Das Städtebauliche Projekt 2022/23 hat das Ziel, mit nachhaltigen und vielfältigen Wohn- und Lebensstrukturen den Ansprüchen einer klimagerechten Zukunft mit dem nötigen Angebot flexibler städtebaulicher Typen, zeitgemäßen Mobilitätslösungen und progressiven wie resilienten räumlichen Zukunftsperspektiven gerecht zu werden. Hierzu wird von den Studierenden, basierend auf Analyse und daraus resultierendem prägnanten Konzept, ein städtebauliches Projekt auf Makro- und Mikroebene erarbeitet, welches die ökologischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Belange unserer Zeit kritisch reflektiert und in eine städtebauliche Form übersetzt. Das städtebauliche Projekt führte die Studierenden in die Prinzipien des städtebaulichen Entwerfens ein. Der ausführlichen Analyse des Entwurfsgrundstücks folgte die Entwicklung einer räumlichen Idee und eines Konzepts. Dieses wurde im Laufe des Wintersemesters 2022/23 dann in eine städtebauliche Form übersetzt, welche exempla- risch vertieft bearbeitet wurde.Warnemünde is the northern harbour of the Hanseatic and university city of Rostock facing the Baltic Sea and a potential development area for redensification and revitalisation of one of the fastest growing cities in Germany, with a growth projection of almost 20% within ten years by 2025. Furthermore, Rostock and thus also the harbour mouth to the Warnow River located in Warnemünde will undergo fundamental changes in the coming years due to the restructuring of the port and its industry into a location for sustainable energy supply and military defence and will also be able to build on the work of the port forum initiated in 2013. The 2022/23 urban design project aims to meet the demands of a climate-friendly future with sustainable and diverse residential and living structures, the necessary range of flexible urban development types, contemporary mobility solutions and progressive and resilient spatial perspectives for the future. Based on an analysis and the resulting concise concept, the students will develop an urban planning project on a macro and micro level that critically reflects the ecological, economic and social concerns of our time and translates them into an urban planning form. The urban design project introduced the students to the principles of urban design. The detailed analysis of the design site was followed by the development Translated with www.DeepL.com/Translator (free version

Mess- und Abrechnungskonzept für eine gemeinschaftliche Eigenversorgung aus PV-Speichersystemen im Mehrfamilienhaus

Bisher ist die gemeinschaftliche Nutzung von PV-Anlagen und Batteriespeichern unzureichend möglich, weshalb der Ausbau auf Mehrfamilienhäusern weit hinter den Zielen zurückliegt. Die gesetzlich geplante Gemeinschaftliche Gebäudeversorgung verspricht eine Vereinfachung hinsichtlich der gemeinsamen PV-Nutzung, versäumt allerdings die Möglichkeit, auch Batteriespeicher einzubeziehen. Eine getrennte Abrechnung der Speicherenergie eröffnet weitere Anwendungen für den Betrieb von Batteriespeichersystemen, was für einen beschleunigten Ausbau wirtschaftlicher Speicheranlagen essentiell ist. Diese Veröffentlichung stellt ein Mess- und Abrechnungssystem vor, das eine nach Energiequalitäten getrennte Abrechnung der Leistungsflüsse und damit auch die Abrechnung durch verschiedene Stromlieferanten (Vor-Ort-Versorger und Reststromlieferant) ermöglicht. In Laborversuchen wird das System möglichst realitätsnah erprobt und die grundsätzliche Funktionalität des Systems erfolgreich nachgewiesen. Die Versuchsauswertung legt nahe, dass für eine marktwirtschaftliche Einführung des Systems die Abrechnungsgenauigkeit weiter optimiert werden sollte

Dataset for the study of various error measures steering adaptive model order reduction algorithms in vibroacoustic applications

The dataset is associated with the university dissertation titled "Surrogate modeling of high-dimensional vibroacoustic problems using parametric model order reduction" by Harikrishnan K. Sreekumar. To evaluate the accuracy of a reduced order model in the context of model order reduction in the frequency domain, a range of error measures are available. The error measures are extensively used in adaptive algorithms to build reduced order models of optimal dimensions with the least effort. The author performs a detailed study on some of the popular error measures using simple plate examples that are discussed in the thesis. This current dataset publication contains essential artifacts (computational notebook, model data and primary results) that enable reproducibility of the outcome presented in the dissertation

Anwendung einer Differenzierungsmatrix für selbstbestimmtes Lernen

Die Differenzierungsmatrix folgt einer reduzierten dreistufigen Bloom'schen Taxonomie und erweitert sie um eine thematische Dimension mit ebenso drei Stufen. Die Differenzierungsmatrix ist im Rahmen des Projektes "rail.lexis" entstanden. Die Posterpräsentation fand zur Abschlusstagung des Förderprogramms Innovation Plus, welches die Entstehung der Differenzierungsmatrix förderte