Catalytic Reforming of Higher Hydrocarbon Fuels to Hydrogen: Process Investigations with Regard to Auxiliary Power Units

This thesis discusses the investigation of the catalytic partial oxidation on rhodium-coated honeycomb catalysts with respect to the conversion of a model surrogate fuel and commercial diesel fuel into hydrogen for the use in auxiliary power units. Furthermore, the influence of simulated tail-gas recycling was investigated

Aviation fuel production pathways from lignocellulosic biomass via alcohol intermediates – A technical analysis

In order to achieve the goal of limiting global warming to 1.5 ◦C, also the growing aviation industry needs to take measures to reduce their greenhouse gas emissions. Various renewably sourced aviation fuels can significantly reduce greenhouse gas emissions and most of them, except for example liquid hydrogen or LNG, can be used in the existing infrastructure without airport or aircraft modifications. As most of these renewably sourced fuel types are not (yet) produced at commercial scale, many technological assessment parameter (e.g. carbon or energy efficiency) are uncertain. Thus, the goal of this study is to compare two different process routes, both being based on biochemical and thermochemical conversion steps. The processes evaluated against conversion efficiency of the available raw feedstock and process energy requirements. The evaluation uses theoretical and biochemical carbon efficiency as well as energy efficiency as indicators. A steady-state flowsheet simulation for two biogenic process paths via biogas and bioethanol as intermediate products is carried out on the basis of literature data. In addition, the optional use of solid residue from the biotechnological process step by combustion for direct heat supply cases are studied. In the ethanol-based route, about 23% of the carbon in the feed can be recovered as kerosene, whereas this is only about 19% in the biogas route. Simultaneously, the ethanolbased route without the combustion of the residue has an energy efficiency of 28%, while the biogas route has an efficiency of 24%.Funded by the European Union, th BIOCTANE project received EU funding from the European Climate, Infrastructure and Environment Executive Agency (under the Grant No 101084336)

Renewables within the German Electricity System - Experiences and Needs

During the last two decades renewable sources of energy as an environmentally friendly alternative to fossil fuel energy have gained more and more importance within the German electricity system. Their share has increased from less than 4 % to roughly one third of the gross electricity production in the last 25 years. Against this background, the goal of this paper is to present briefly the current status of the use of renewables within the German electricity system, to assess selected developments taking place during this development process as well as to identify given challenges and needs as well as necessary actions to pave the road for a further use of renewable sources of energy within the German electricity provision system. The political driver for the latter is the overarching goal to reduce Greenhouse Gas (GHG) emissions which has been confirmed within the Paris agreement signed by the end of 2015

The Expected Perimeter in Eden and Related Growth Processes

Following Richardson and using results of Kesten on First-passage percolation, we obtain an upper bound on the expected perimeter in an Eden Growth Process. Using results of the author from a problem in Statistical Mechanics, we show that the average perimeter of the lattice animals resulting from a very natural family of "growth histories" does not obey a similar bound.Comment: 11 page

Modelling Effects of Agricultural Policies on Regional Greenhouse Gas Emissions From Cattle Raising Production Systems in Baden-Württemberg (Southwest Germany)

In the light of the anthropogenic climate change and the resulting need to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions, policies are needed which efficiently abate GHG emissions in the agricultural sector. However, reliable estimates of regional GHG abatement potentials in the agricultural sector are rare because the models do not integrate the economic and environmental effects of different agricultural policies and are generally restricted to a single-gas approach. Coupling an economic sector model with a process-oriented ecosystem model can overcome this gap and thus provide realistic exante information of socioeconomically and environmentally sustainable agricultural policies

Einsatz künstlicher neuronaler Netze bei der kurzfristigen Lastprognose

Um die erweiterten Möglichkeiten des Stromhandels, die sich durch die geplante Liberalisierung des Strommarktes ergeben, optimal nutzen zu können, muß die Planung zur Deckung der Stromnachfrage in Energieversorgungs- und anderen Unternehmen auf einer verläßlichen Lastprognose beruhen. Künstliche neuronale Netze, über deren Möglichkeiten bei der Lastprognose ein kurzer Überblick gegeben wird, weisen in diesem Zusammenhang, u. a. gegenüber der klassischen multiplen Regression, Vorteile auf. Anhand typischer Merkmale werden die Lastprognosesysteme mit künstlichen neuronalen Netzen, die teilweise bereits mit Erfolg eingesetzt werden, kurz charakterisiert. Darüber hinaus werden noch vorhandene Probleme im Umgang mit dieser Methode aufgezeigt, die vor allem darin bestehen, daß die Entwicklung solcher Systeme bisher weitgehend auf Versuch und Irrtum basiert. Daher wird abschließend eine entsprechende Entwicklungsmethodik vorgestellt und diskutiert, die zwar im Detail noch auszugestalten ist, auf die aber für eine breite wirtschaftliche Anwendung individuell angepaßter Systeme nicht verzichtet werden kann

Leistungseffekte einer Stromerzeugung aus Windkraft und Solarstrahlung

Derzeit wird in einer Reihe von Pilot- und Demonstrationsprojekten die Nutzung erneuerbarer Energieträger vor allem für die Gewinnung von elektrischer Energie untersucht. Damit wird zunehmend auch die Frage nach dem Anteil, den diese Energiegewinnungsoptionen zur »gesicherten Leistung« des Kraftwerksparks beitragen könnten, technisch und ökonomisch relevant. Die Verfasser erläutern verschiedene Ansätze zur Bestimmung des Leistungseffektes einer Stromerzeugung aus Windkraft und Solarstrahlung und stellen die zugrunde liegenden Vorgehehensweisen unter den Gegebenheiten in Baden-Württemberg einander vergleichend gegenüber

Offshore-Windenergie zur Stromerzeugung

Der mittlere Wind in der atmospärischen Grenzschicht über den deutschen Nord- und Ostseegebieten unterscheidet sich gegenüber Landflächen durch höhere Windgeschwindigkeiten, eine stärkere Zunahme mit der Höhe und schwache Tages- sowie ausgeprägte Jahresgänge der Windgeschwindigkeit in Bodennähe. Neben diesen Vorteilen ergeben sich auch Nachteile im Hinblick auf die Windenergienutzung offshore. Das betrifft die Anforderungen an die Technik der Windstromerzeugung sowie wie die Messung und Prognose der relevanten meteorologischen Parameter. Nach Abschätzungen möglicher Flächen für die Windnutzung offshore und anlagentechnischer Möglichkeiten ist von einem enormen technischen Angebotspotenzial an Elektroenergie auszugehen, dem jedoch auch Beschränkungen seitens der Netzstruktur und Nachfrage entgegenstehen. Um das große Potenzial zur Stromerzeugung und Umweltentlastung nutzen zu können, sollte die Entwicklung in den kommenden Jahren im Bereich Windprognose, Anlagenbau, Regelungstechnik und Energiespeicherung zu weiteren Verbesserungen führen.The averaged wind in the Planetary Boundary Layer over the german North Sea and Baltic Sea areas shows some differences to the wind over land areas. There are higher wind speeds, a stronger increasing with height and slight daily and more distinctive annual variations of the near surface winds. Thats why the utilization of wind energy offshore has advantages. But also exists certain drawbacks in reference to technical requirements and the measurement and prediction of meteorological parameters. Estimations of suitable areas and technical prospects indicate a large technical offer potential of electric energy offshore, though additional restrictions must be considered. To make this potential of electric energy and environmental protection usable todays knowledge of systems and control engineering, energy storage and wind prediction should be improved in the coming years

Möglichkeiten der CO2-Emissionsminderung in der Elektrizitätsversorgung Baden-Württembergs

In den aktuellen energiewirtschaftlichen Diskussionen werden die Möglichkeiten einer Verminderung der CO2-Emissionen insbesondere bei der Stromerzeugung sehr kontrovers diskutiert. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieses Beitrags, am Beispiel Baden-Württembergs die Möglichkeiten einer Reduktion der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung der energiewirtschaftlichen und -politischen Rahmenbedingungen aufzuzeigen und das Minderungspotential sowie die Minderungskosten der Reduktionsmaßnahmen zu quantifizieren