EES 2013 - Energy EcoSystems 2013: Leipzig, Germany, 23 - 24 September 2013; proceedings

Im Kontext der Energiewende durchlebt die Energiewirtschaft in Deutschland gegenwärtig einen tiefgreifenden Strukturwandel. Der Trend zur Fragmentierung und Dezentralisierung von Marktteilnehmern wird sich in den nächsten Jahren fortsetzen und weiter beschleunigen. Die Komplexität des Energiesystems wird weiter steigen. Gleichzeitig ergeben sich im Zuge dieser Entwicklung für energiewirtschaftliche Akteure (Erzeuger, Verbraucher, Netze, Energiemärkte und IuK-Technologien) vielfältige wirtschaftliche Herausforderungen und Entwicklungsperspektiven. Das Konzept 'Ecosystems' eröffnet innovative Perspektiven auf die zu erwartenden energiewirtschaftlichen Entwicklungen. Es strukturiert das komplexe Zusammenspiel der einzelnen Akteure und Teilsysteme mit der Zielsetzung, das Gesamtsystem sicherer, effizienter und umweltverträglicher zu gestalten. Im Fokus der Energy EcoSystems Conference 2013 stehen hierbei vier Betrachtungsebenen – die physikalische Ebene, die IKT-Ebene, die ökonomische Ebene und die soziokulturelle Ebene – sowie deren ebenenübergreifenden Wechselwirkungen. Mit den Sessions 'Energy EcoSystems heute und morgen', 'Technische Informationsbedarfe im Energy EcoSystem', 'Vermarktung und Verbrauch im Energy EcoSystem\\\', \\\'Erneuerbare Energien im Energy EcoSystem', 'Innovationen im Energy EcoSystem' und 'Quo vadis Energy EcoSystems?' liegen die Schwerpunkte der Konferenz in der Systemintegration von Erneuerbare-Energie-Anlagen, der Flexibilisierung des Verbrauchs auf physikalischer und ökonomischer Ebene, der Standardisierung von Datenformaten und Kommunikationsprotokollen, der Umsetzung steigender informationstechnischer Anforderungen sowie in Ansätzen zur Optimierung des Gesamtsystems. Dieser Tagungsband beinhaltet die wissenschaftlichen Beiträge der Scientific Tracks sowie ausgewählte Präsentationen der Industrie Tracks der Konferenz. Dr. Gerd Arnold, Dr. Stefan Kühne, Johannes Schmidt und Dr. Andrej Werner – das Konferenzkomitee – danken den Teilnehmern für die hochwertigen wissenschaftlichen sowie praxisrelevanten Beiträge und Diskussionen. Weiterhin möchte sich das Konferenzkomitee bei den Projektförderern Sächsische Aufbaubank (SAB), Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) bedanken, welche durch unterschiedliche Förderprogramme die anstehenden Herausforderungen in der Energiewirtschaft und die Entwicklung hin zu einer erfolgreichen und exportierbaren Energiewende unterstützen. Besonderer Dank gilt den Sponsoren perdata Gesellschaft für Informationsverarbeitung mbH und GETEC net AG, durch deren Unterstützung viele Teilnehmer ihre Ergebnisse und Erkenntnisse auf der EcoSystems Conference 2013 vorstellen konnten. Das Konferenzkomitee dankt auch den Mitgliedern des Organisationskomitees –- Axel Hummel, Stefan Sprick und Robert Wehlitz –- für ihr persönliches Engagement und ihre tatkräftige operative Unterstützung. Weitere Informationen zur Energy EcoSystems Conference 2013 sowie die Folien der ReferentInnen finden Sie unter http://ees2013.infai.org. Alle Informationen zur nächsten Energy EcoSystems Conference werden unter http://ees.infai.org bekannt gegeben.:Sabine Wieland: Informationsarchitektur im Smart Meter Umfeld unter Berücksichtigung der aktuellen Netzsituation; Stefan Saatmann und Sandra Maeding: Energiewende und Regulierung — Wie werden Sonne und Wind im Stromnetz integriert und reguliert; Stefan Sprick, Tino Ryll, Kerstin Wurdinger, Andrej Werner, Bogdan Franczyk, Marcus Grieger, Jan Pfeifer und Robert Wehlitz: Regenerative Energien Management-Cockpit (REMC): Informationstransparenz in Energiewertschöpfungsnetzwerken; Hendrik Kondziella und Thomas Bruckner: Modellbasierte Investitionsentscheidungen in dezentralen Energiesystemen; Diana Böttger, Philipp Hanemann und Thomas Bruckner: Wirtschaftlichkeitsanalyse eines virtuellen Kraftwerks in Delitzsch innerhalb des EU-Projektes VIS NOVA; Robert Wehlitz, Andrej Werner, Marcus Grieger, Jan Pfeifer, Bogdan Franczyk, Stefan Sprick und Tino Ryll: Smart Meter Installation Management — Prototypgestützte Digitalisierung von Smart Meter Montageprozessen; Marcus Grieger, Andrej Werner, Robert Wehlitz, Jan Pfeifer, Stefan Sprick, Tino Ryll und Bogdan Franczyk: How ICT Could Accelerate the Smart Meter Installation Process — An Assessment of Rollout Experiences; Heiko Mevert: Smart-Metering: Theorie und Praxis; Hartmut Entrup: Anforderungen an IT-Systeme im Zuge der Einführung intelligenter Messsysteme; Martin Winter: Dynamische Anbindung dezentraler Energieanlagen mit IEC 61850; Olaf Krietsch: Verbindungen zwischen SRL-Anbieter und Übertragungsnetzbetreibern gemäß 'Mindestanforderungen an die Informationstechnik für die Erbringung von Sekundärregelleistung'; Sabrina Schlammerl: Innovative Services in der Windenergie: Der Einsatz von RDS-PP und dessen Bedeutung für das Life Cycle Management; Christian Schweitzer: Lebenslaufakte: Ganzheitlicher Ansatz für einen gesicherten Anlagenbetrieb; Rene Baumann: Vermarktungskonzepte für dezentrale Anlagen; Heike Diebler und Lutz Maicher: Energiekosten sparen durch Energetische Transparenz in der verarbeitenden Industrie – ein Praxisbericht; Philipp Guttenberg, Heinrich Hördegen: Betriebsoptimierung für Energiespeicher durch Energieflussmodellierung; Winfried Damm: Regenerative Energieversorgung einer Großstadt, Stadtwerke Leipzig; Uwe Härling: Herausforderungen der Energiewende für das Verteilnetz der MITNETZ STROM; Matthias Müller-Mienack: Integration Erneuerbarer Energien — Notwendige Werkzeuge für den ÜNB; Martin Jarosch-Mitko: Eine Integrationsplattform für Erneuerbare-Energie-Anlagen; Stephan Witt: Energiesysteme als Business Ecosystems – Bedeutung für die strategische Planung und das Innovationsmanagement am Beispiel dezentraler Netzsteuerungsparadigmen; Thomas Bruckner: Die Energiewende in Deutschland – Technologische Lösungen und energiewirtschaftliche Herausforderunge

Split Options for 5G Radio Access Networks

5G networks are supposed to offer a high flexibility in a several ways. In this regard, a twofold split of the processing in the radio access network is under discussion: A control plane / user plane split to support the software defined network-ing principle and a radio protocol stack layer based split to allow a flexible placement of processing functions between a central and one or more distributed units. In this work, the motivation and state of the art for both splits are described including a discussion of the advantages and disadvantages. It is followed by a description of a network architecture al-lowing a flexible implementation of these splits. This especially focuses on the required interfaces between control and user plane

Regionale Unterschiede im Auftreten von Eisablagerungen

Bei der Errichtung von Windenergieanlagen in Mittelgebirgsregionen ist darauf zu achten, daß an windexponierten Standorten die Gefahr einer Vereisung der Rotorblätter besteht. Es wurden klimatologische Daten im Bereich der Mittelgebirge ausgewertet und daraus eine Karte erarbeitet, in der die jährliche mittlere Häufigkeit der Tage mit Eisablagerungen dargestellt ist.With the installation of wind turbines in low mountain areas the hazard of ice accretions on rotor blades at windy places must be considered. Interpreting climatological datas of the low mountain areas of S. E. Germany a map has been produced which shows the annual frequencies of days ice accretions on structures occurs

PFAS: forever chemicals — persistent, bioaccumulative and mobile: reviewing the status and the need for their phase out and remediation of contaminated sites

Background Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFAS) have received increasing scientific and political attention in recent years. Several thousand commercially produced compounds are used in numerous products and technical processes. Due to their extreme persistence in the environment, humans and all other life forms are, therefore, increasingly exposed to these substances. In the following review, PFAS will be examined comprehensively. Results The best studied PFAS are carboxylic and sulfonic acids with chain lengths of C4 to C14, particularly perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS). These substances are harmful to aquatic fauna, insects, and amphibians at concentrations of a few µg/L or less, accumulate in organisms, and biomagnify in food webs. Humans, as the final link in numerous food chains, are subjected to PFAS uptake primarily through food and drinking water. Several PFAS have multiple toxic effects, particularly affecting liver, kidney, thyroid, and the immune system. The latter effect is the basis for the establishment of a tolerable weekly dose of only 4.4 ng/kg body weight for the sum of the four representatives PFOA, PFOS, perfluorononanoic acid (PFNA) and perfluorohexane sulfonic acid (PFHxS) by the European Food Safety Authority (EFSA) in 2020. Exposure estimates and human biomonitoring show that this value is frequently reached, and in many cases exceeded. PFAS are a major challenge for analysis, especially of products and waste: single-substance analyses capture only a fragment of the large, diverse family of PFAS. As a consequence, sum parameters have gained increasing importance. The high mobility of per and polyfluorinated carboxylic and sulfonic acids makes soil and groundwater pollution at contaminated sites a problem. In general, short-chain PFAS are more mobile than long-chain ones. Processes for soil and groundwater purification and drinking water treatment are often ineffective and expensive. Recycling of PFAS-containing products such as paper and food packaging leads to carryover of the contaminants. Incineration requires high temperatures to completely destroy PFAS. After PFOA, PFOS and a few other perfluorinated carboxylic and sulfonic acids were regulated internationally, many manufacturers and users switched to other PFAS: short-chain representatives, per- and polyfluorinated oxo carboxylic acids, telomeric alcohols and acids. Analytical studies show an increase in environmental concentrations of these chemicals. Ultra-short PFAS (chain length C1–C3) have not been well studied. Among others, trifluoroacetic acid (TFA) is present globally in rapidly increasing concentrations. Conclusions The substitution of individual PFAS recognized as hazardous by other possibly equally hazardous PFAS with virtually unknown chronic toxicity can, therefore, not be a solution. The only answer is a switch to fluorine-free alternatives for all applications in which PFAS are not essential

Emerging investigator series: : Use of behavioural endpoints in regulation of chemicals

Interest in behavioural ecotoxicology is growing, partly due to technological and computational advances in recording behaviours but also because of improvements of detection capacity facilitating reporting effects at environmentally relevant concentrations. The peer-reviewed literature now contains studies investigating the effects of chemicals, including pesticides and pharmaceuticals, on migration, dispersal, aggression, sociabilitygrouping, reproduction, feeding and anti-predator behaviours in vertebrates and invertebrates. To understand how behavioural studies could be used in regulatory decision-making we: 1) assessed the legal obstacles to using behavioural endpoints in EU chemicals regulation; 2) analysed the known cases of use of behavioural endpoints in EU chemicals regulation; and 3) provided examples of behavioural endpoints of relevance for population level effects. We conclude that the only legal obstacle to the use of behavioural endpoints in EU chemicals regulation is whether an endpoint is considered to be relevant at the population level or not. We also conclude that ecotoxicity studies investigating behavioural endpoints are occasionally used in the EU chemicals regulation, and underscore that behavioural endpoints can be relevant at the population level. To improve the current use of behavioural studies in regulatory decision-making contribution from all relevant stakeholders is required. We have the following recommendations: 1) researchers should conduct robust, well-designed and transparent studies that emphasize the relevance of the study for regulation of chemicals; 2) editors and scientific journals should promote detailed, reliable and clearly reported studies; 3) regulatory agencies and the chemical industry need to embrace new behavioural endpoints of relevance at the population level

mTORC2 critically regulates renal potassium handling

The mTOR pathway orchestrates cellular homeostasis. The rapamycin-sensitive mTOR complex (mTORC1) in the kidney has been widely studied; however, mTORC2 function in renal tubules is poorly characterized. Here, we generated mice lacking mTORC2 in the distal tubule (Rictorfl/fl Ksp-Cre mice), which were viable and had no obvious phenotype, except for a 2.5-fold increase in plasma aldosterone. Challenged with a low-Na+ diet, these mice adequately reduced Na+ excretion; however, Rictorfl/fl Ksp-Cre mice rapidly developed hyperkalemia on a high-K+ diet, despite a 10-fold increase in serum aldosterone levels, implying that mTORC2 regulates kaliuresis. Phosphorylation of serum- and glucocorticoid-inducible kinase 1 (SGK1) and PKC-α was absent in Rictorfl/fl Ksp-Cre mice, indicating a functional block in K+ secretion activation via ROMK channels. Indeed, patch-clamp experiments on split-open tubular segments from the transition zone of the late connecting tubule and early cortical collecting duct demonstrated that Ba2+-sensitive apical K+ currents were barely detectable in the majority of Rictorfl/fl Ksp-Cre mice. Conversely, epithelial sodium channel (ENaC) activity was largely preserved, suggesting that the reduced ability to maintain K+ homeostasis is the result of impaired apical K+ conductance and not a reduced electrical driving force for K+ secretion. Thus, these data unravel a vital and nonredundant role of mTORC2 for distal tubular K+ handling

3D-визуализация в ультразвуковой дефектоскопии

На сегодняшний день существует множество средств визуализации ультразвуковых данных, но все они, как правило, интегрированы в дефектоскопы. Когда у нас возникает потребность извлечь данные сканирования, произвести собственную обработку, и представить в трехмерном изображении, то мы оказываемся лишенными возможности визуализации. Предложенное программное обеспечение на основе алгоритма SAFT позволяет произвести постобработку данных сканирования (А-сканов) и двумерную и трехмерную визуализацию

Reversible restructuring of supported Au nanoparticles during butadiene hydrogenation revealed by operando GISAXS/GIWAXS

Periodically arranged, monodisperse gold nanoparticles supported on flat silicon substrates were studied for the hydrogenation of 1,3-butadiene under operando conditions using Grazing Incidence Small- and Wide-Angle X-ray Scattering (GISAXS/GIWAXS). It was found that the composition and shape of the nanoparticles depends very much on the chemical environment; the particles are shown to be dynamic, undergoing reversible size and shape change particularly during catalytic reaction, highlighting a dynamism often not observed in traditional studies. Specifically, the size of the Au nanoparticles increases during butadiene hydrogenation and this is attributed to the partial removal of a Au2O3 at the metal–oxide interface and consequential shape change of the nanoparticle from a more hemispherical particle to a particle with a larger height to width ratio