Systemunterstützung für moderne Speichertechnologien

Trust and scalability are the two significant factors which impede the dissemination of clouds. The possibility of privileged access to customer data by a cloud provider limits the usage of clouds for processing security-sensitive data. Low latency cloud services rely on in-memory computations, and thus, are limited by several characteristics of Dynamic RAM (DRAM) such as capacity, density, energy consumption, for example. Two technological areas address these factors. Mainstream server platforms, such as Intel Software Guard eXtensions (SGX) und AMD Secure Encrypted Virtualisation (SEV) offer extensions for trusted execution in untrusted environments. Various technologies of Non-Volatile RAM (NV-RAM) have better capacity and density compared to DRAM and thus can be considered as DRAM alternatives in the future. However, these technologies and extensions require new programming approaches and system support since they add features to the system architecture: new system components (Intel SGX) and data persistence (NV-RAM). This thesis is devoted to the programming and architectural aspects of persistent and trusted systems. For trusted systems, an in-depth analysis of new architectural extensions was performed. A novel framework named EActors and a database engine named STANlite were developed to effectively use the capabilities of trusted~execution. For persistent systems, an in-depth analysis of prospective memory technologies, their features and the possible impact on system architecture was performed. A new persistence model, called the hypervisor-based model of persistence, was developed and evaluated by the NV-Hypervisor. This offers transparent persistence for legacy and proprietary software, and supports virtualisation of persistent memory.Vertrauenswürdigkeit und Skalierbarkeit sind die beiden maßgeblichen Faktoren, die die Verbreitung von Clouds behindern. Die Möglichkeit privilegierter Zugriffe auf Kundendaten durch einen Cloudanbieter schränkt die Nutzung von Clouds bei der Verarbeitung von sicherheitskritischen und vertraulichen Informationen ein. Clouddienste mit niedriger Latenz erfordern die Durchführungen von Berechnungen im Hauptspeicher und sind daher an Charakteristika von Dynamic RAM (DRAM) wie Kapazität, Dichte, Energieverbrauch und andere Aspekte gebunden. Zwei technologische Bereiche befassen sich mit diesen Faktoren: Etablierte Server Plattformen wie Intel Software Guard eXtensions (SGX) und AMD Secure Encrypted Virtualisation (SEV) stellen Erweiterungen für vertrauenswürdige Ausführung in nicht vertrauenswürdigen Umgebungen bereit. Verschiedene Technologien von nicht flüchtigem Speicher bieten bessere Kapazität und Speicherdichte verglichen mit DRAM, und können daher in Zukunft als Alternative zu DRAM herangezogen werden. Jedoch benötigen diese Technologien und Erweiterungen neuartige Ansätze und Systemunterstützung bei der Programmierung, da diese der Systemarchitektur neue Funktionalität hinzufügen: Systemkomponenten (Intel SGX) und Persistenz (nicht-flüchtiger Speicher). Diese Dissertation widmet sich der Programmierung und den Architekturaspekten von persistenten und vertrauenswürdigen Systemen. Für vertrauenswürdige Systeme wurde eine detaillierte Analyse der neuen Architekturerweiterungen durchgeführt. Außerdem wurden das neuartige EActors Framework und die STANlite Datenbank entwickelt, um die neuen Möglichkeiten von vertrauenswürdiger Ausführung effektiv zu nutzen. Darüber hinaus wurde für persistente Systeme eine detaillierte Analyse zukünftiger Speichertechnologien, deren Merkmale und mögliche Auswirkungen auf die Systemarchitektur durchgeführt. Ferner wurde das neue Hypervisor-basierte Persistenzmodell entwickelt und mittels NV-Hypervisor ausgewertet, welches transparente Persistenz für alte und proprietäre Software, sowie Virtualisierung von persistentem Speicher ermöglicht

Redaktionsmanagement und Beitragsrealisation im Nachrichtenbereich des Fernsehens unter Nutzung von Informations- und Kommunikationstechniken

Mit der Einführung digitaler Produktions- und Speichertechnologien ändern sich die Arbeitsabläufe einer Fernseh-Nachrichtenredaktion grundlegend. In dieser Magisterarbeit werden zunächst alle mittels analoger Produktionstechnik zu realisierenden Arbeitsprozesse analysiert und modelliert. Der ermittelte Workflow einer Nachrichtenredaktion wird hinsichtlich der Nutzung digitaler Produktions- und Speichertechnologien reorganisiert und remodelliert. Schließlich erfolgt ein Ausblick auf Content-Management im Fernsehbereich

Energiespeicher

ENERGIESPEICHER Energy innovation Austria (Rights reserved) (-) Issue2022,2 Klimaneutrale Industrie (Rights reserved) ( - ) Issue2022,1 Digitale Technologien für die optimale Nutzung erneuerbarer Energiequellen (Rights reserved) ( - ) Issue2021,5 Energiespeicher (Rights reserved) ( - ) Issue2021,4 Innovatives Bauen (Rights reserved) ( - ) Issue2021,3 Photovoltaik im energiesystem der Zukunft (Rights reserved) ( - ) Issue2021,2 Wärme aus der Tiefe (Rights reserved) ( - ) Issue2021,1 Smarte Energiesysteme (Rights reserved) ( - ) Issue2020,4 Plus-Energie-Quartiere (Rights reserved) ( - ) Issue2020,3 Integrierte Energiesysteme (Rights reserved) ( - ) Issue2020,2 Wissenstransfer für die klimaverträgliche Energiezukunft (Rights reserved) ( - ) Issue2020,1 Grüner Wasserstoff (Rights reserved) ( - ) Issue2019,4 Bioenergie im Energiesystem der Zukunft (Rights reserved) ( - ) Issue2019,3 Dekarbonisierung der Industrie (Rights reserved) ( - ) Issue2019,2 Cooling Cities (Rights reserved) ( - ) Issue2019,1 Innovationscluster Südburgenland für integrierte regionale Energie- und Verkehrssysteme (Rights reserved) ( - ) Issue2018,4 Digitalisierung in der Bauwirtschaft (Rights reserved) ( - ) Issue2018,3 Innovationen für kühle Stadtoasen (Rights reserved) ( - ) Issue2018,2 Smart Grid-Innovationen aus Österreich (Rights reserved) ( - ) Issue2018,1 Zukunftsweisende industrielle Energietechnologien (Rights reserved) ( - ) Issue2017,4 Brückentechnologien auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft (Rights reserved) ( - ) Issue2017,3 Effiziente Nutzung biogener Ressourcen (Rights reserved) ( - ) Issue2017,2 Schlüsseltechnologie Photovoltaik (Rights reserved) ( - ) Issue2017,1 Gebäudeinnovationen aus Österreich (Rights reserved) ( - ) Issue2016,5 Das Plus-Energie-Bürohochhaus der TU Wien (Rights reserved) ( - ) Issue2016,4 Innovationen für die Stadt der Zukunft (Rights reserved) ( - ) Issue2016,3 Wärmepumpen im Energiesystem der Zukunft (Rights reserved) ( - ) Issue2016,2 Smart Grids für eine zukunftsfähige Energieversorgung (Rights reserved) ( - ) Issue2016,1 Zukunftstechnologie Solarthermie (Rights reserved) ( - ) Issue2015,4 Speichertechnologien (Rights reserved) ( - ) Issue2015,3 Biobased Industry (Rights reserved) ( - ) Issue2015,2 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (Rights reserved) ( - ) Issue2015, (Rights reserved) ( - ) Issue2015 Sonderausgabe (Rights reserved) ( - ) Issue2014,4 Zukunftsfähige Beleuchtung (Rights reserved) ( - ) Issue2014,3 Gebäudeinnovationen aus Österreich im arabischen Raum (Rights reserved) ( - ) Issue2014,2 Flexibilisierung der Stromnetze (Rights reserved) ( - ) Issue2014,1 Innovation trifft Tradition (Rights reserved) ( - ) Issue2013,4 Innovationsmotor Stadt (Rights reserved) ( - ) Issue2013,3 Energieeffizienz in der Industrie (Rights reserved) ( - ) Issue2013,2 Zukunftstechnologie Photovoltaik (Rights reserved) ( - ) Issue2013,1 Aktive Gebäude (Rights reserved) ( - ) Issue2012,1 Zukunftstechnologie Bioenergie (Rights reserved) ( -

Redaktionsmanagement und Beitragsrealisation im Nachrichtenbereich des Fernsehens unter Nutzung von Informations- und Kommunikationstechniken

Mit der Einführung digitaler Produktions- und Speichertechnologien ändern sich die Arbeitsabläufe einer Fernseh-Nachrichtenredaktion grundlegend. In dieser Magisterarbeit werden zunächst alle mittels analoger Produktionstechnik zu realisierenden Arbeitsprozesse analysiert und modelliert. Der ermittelte Workflow einer Nachrichtenredaktion wird hinsichtlich der Nutzung digitaler Produktions- und Speichertechnologien reorganisiert und remodelliert. Schließlich erfolgt ein Ausblick auf Content-Management im Fernsehbereich

Techniken zur Energiewende - studentische Fachkonferenz im Masterstudiengang Elektrische Systeme

Die studentische Fachkonferenz im Rahmen des Seminars im Masterstudiengang Elektrische Systeme in der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik wird zum sechsten Mal veranstaltet. Alle Studierenden erarbeiten unter dem vorgegebenen Rahmenthema eigene Beiträge, recherchieren, ergänzen, stellen die aktuellen Erkenntnisse zu wissenschaftlichen Publikationen zusammen. Die Energiewende ist seit einigen Jahren ein heiß diskutiertes Thema. Die dezentrale Energieversorgung unter Anwendung erneuerbarer Quellen, insbesondere Wind- und Solarkraft, ist langfristig gesehen die einzige Antwort auf die Ausbeutung der Erde und Zerstörung der Umwelt durch Gewinnung nichtregenerativer Energien, insbesondere Öl, Erdgas und Uran. Allerdings gibt es noch viele Bereiche, die intensive wissenschaftliche und entwicklungstechnische Arbeiten benötigen. Wie aus dem Titel durch Verwendung des Wortes „zur“ anstatt „der“ schon erkennbar, werden in dieser Fachtagung weniger die Techniken betrachtet, die schon zum Einsatz kommen, sondern zukünftige Techniken, die gedanklich auf Papier gebracht wurden, oder inzwischen das Stadium der Machbarkeitsstudie erreicht haben. Das Thema Energiewende beinhaltet ein sehr breites Feld von Techniken. Daher haben sich die Teilnehmer auf nur wenige, wichtige Gebiete konzentriert: Regenerative Energiegewinnung, Elektromobilität, Speichertechnologien und Smart Grid. Durch das intensive Befassen mit diesen Themen haben sich die Studierenden zum ersten Mal richtig mit den Problemen der Energiewende vertraut gemacht. Sie haben dabei erkannt, dass für die Ingenieure der Fachrichtungen Elektrotechnik und Informationstechnik überaus vielfältige, spannende und auch aus gesellschaftspolitischer Sicht notwendige und lohnende Aufgaben auf sie warten

Nachhaltige Energieversorgung: beim Brückenschlag das Ziel nicht aus dem Auge verlieren

Deutschlands Stromversorgung steht an einem Wendepunkt. Kohle ist wie die Kernkraft keine Zukunftstechnologie. Auf den Zubau von Kohlekraftwerken kann verzichtet werden, wenn rasch in den Ausbau der erneuerbaren Energien investiert wird. Ein Weg in eine sichere und saubere Energieversorgung ist die Nutzung existierender Kraftwerke als Brücke bis durch Speichertechnologien und Netzausbau eine Integration der erneuerbaren Energien gesichert wird.Renewable energy, Promotion policy, Nuclear energy, Germany

Auswirkung eines Importstopps russischer Energieträger auf die Klimaschutzziele in Deutschland

Ein Importstopp russischer Energieträger nach Deutschland wird derzeit vermehrt diskutiert. Wir wollen die Diskussion unterstützen, indem wir einen Weg zeigen, wie das Elektrizitätssystem in Deutschland kurzfristig mit geringen Energieimporten auskommt und welche Maßnahmen notwendig sind, um die Klimaschutzziele trotzdem einzuhalten. Die Ergebnisse eines solchen Energiewendeszenarios mit reduzierter Importabhängigkeit werden mit dem Energiesystemmodell MyPyPSA-Ger berechnet. Die wichtigsten Erkenntnisse sind, dass ein zügiger Ausbau Erneuerbarer Energien und von Speichertechnologien • die Abhängigkeit des deutschen Elektrizitätssystems von Energieimporten deutlich reduziert. • auch langfristig keine wesentlichen Importe der Energieträger Erdgas, Steinkohle und Mineralöl nach sich zieht. • über die Klimaziele der Bundesregierung hinaus das 1,5-Grad-Ziel im Elektrizitätssystem erreicht wird

Grid Integration of Wind Turbines with Energy Storage System

Die Anforderungen zur netzverträglichen und -stabilisierenden Einspeisung durch Windenergieanlagen (WEA) in den Netzanschlussregeln (NAR) werden mit steigendem Anteil an der Gesamtstromerzeugung immer umfangreicher. […] In dieser Arbeit wird die Möglichkeit zur Verbesserung der Netzintegration von WEAn in Verbindung mit einem ESS untersucht. Es wird ein Überblick über ESS gegeben. Speichertechnologien und Umrichter zur Anbindung dieser an ein WEA-System werden auf Basis von Literaturrecherchen analysiert, untersucht und verglichen. Ein weiterer Fokus liegt auf Einspeiseverfahren, die die Erhöhung der Netzqualität und -stabilität zum Ziel haben […]. Hierzu zählen insbesondere solche zur Regelung der Netzfrequenz, sowie Glättung und Begrenzung der WEA-Ausgangsleistung. Es werden Kriterien definiert, nach denen sowohl die Speichertechnologien, als auch die untersuchten Anwendungen für ESS bewertet werden. […] Durch simulative Untersuchungen der Anwendungen wird jeweils die minimal benötigte Auslegung eines ESS hinsichtlich dessen Anschlussleistung und Kapazität ermittelt, wobei durch eine entwickelte Methodik insbesondere auch die Zyklenbelastung der Speicher berücksichtigt wird. Eine Abhängigkeit von unterschiedlichen typischen Windverhältnissen, die über IEC-Windklassen definiert werden, wird zudem festgestellt und bewertet. […] Im letzten Teil der Arbeit werden Konzepte zur Integration von einfachen und hybriden ESS in ein WEA-System hinsichtlich des Gesamtwirkungsgrads und des Bauteilaufwands benötigter Leistungselektronik analysiert und bewertet. Als optimales Konzept wird die Anbindung eines Speichers durch einen zusätzlichen Umrichter an den Zwischenkreis einer WEA identifiziert. […] Für das Vorhalten einer Regelreserve zur Ausgangsleistungsglättung wird bei entsprechenden Randbedingungen der wirtschaftliche Betrieb mit heutigen Speicherpreisen festgestellt.The requirements of the grid codes regarding compatible and stabilizing power injection by wind turbines into the grid are constantly increasing especially in the course of a growing share of wind power of the overall power generation. […] In this thesis the potential improvements of the grid integration of wind turbines in combination with an ESS are examined. Different ESS are reviewed and storage technologies as well as converters for their integration into wind turbines are analyzed, examined and compared based on a review of the technical literature. Injection methods, which aim at increasing the grid quality and grid stability […] form another key aspect of this thesis. These are especially methods to regulate the grid frequency, as well to smooth and to curtail the power injection by the WT. Criteria are defined and used to assess storage technologies as well as examined applications for energy storage systems. […] The minimum requirements for the ESS concerning its power and capacity rating are determined by simulative examination of its applications, in which a developed method is used which particularly considers the cycle loading of the storage devices. A dependency of different typical wind conditions, that are defined by IEC-wind classes, is determined and evaluated. […] In the last part of this thesis concepts for the integration of single and hybrid ESS into a wind turbine system concerning the total efficiency and the component costs of the required power electronics are analyzed and evaluated. As the optimal concept emerges the connection of a storage system through an additional converter to the DC-Link of the wind turbine. […] For the provision of a regulating power reserve and for the output power smoothing the economic operation is determined under appropriate boundary conditions considering today’s energy storage costs