@inproceedings{AltherrEdererVergeetal.2015, author = {Altherr, Lena and Ederer, Thorsten and Verg{\´e}, Angela and Pelz, Peter F.}, title = {Algorithmische Struktursynthese eines hydrostatischen Getriebes}, series = {Antriebssysteme 2015 : Elektrik, Mechanik, Fluidtechnik in der Anwendung}, booktitle = {Antriebssysteme 2015 : Elektrik, Mechanik, Fluidtechnik in der Anwendung}, publisher = {VDI-Verlag}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-18-092268-3}, pages = {145 -- 155}, year = {2015}, language = {de} } @inproceedings{SchaenzleAltherrEdereretal.2015, author = {Sch{\"a}nzle, Christian and Altherr, Lena and Ederer, Thorsten and Lorenz, Ulf and Pelz, Peter F.}, title = {As good as it can be: Ventilation system design by a combined scaling and discrete optimization method}, series = {Proceedings of FAN 2015}, booktitle = {Proceedings of FAN 2015}, pages = {1 -- 11}, year = {2015}, abstract = {The understanding that optimized components do not automatically lead to energy-efficient systems sets the attention from the single component on the entire technical system. At TU Darmstadt, a new field of research named Technical Operations Research (TOR) has its origin. It combines mathematical and technical know-how for the optimal design of technical systems. We illustrate our optimization approach in a case study for the design of a ventilation system with the ambition to minimize the energy consumption for a temporal distribution of diverse load demands. By combining scaling laws with our optimization methods we find the optimal combination of fans and show the advantage of the use of multiple fans.}, language = {en} } @article{PoettgenEdererAltherretal.2015, author = {P{\"o}ttgen, Philipp and Ederer, Thorsten and Altherr, Lena and Pelz, Peter F.}, title = {Developing a control strategy for booster stations under uncertain load}, series = {Applied Mechanics and Materials}, volume = {807}, journal = {Applied Mechanics and Materials}, number = {807}, publisher = {Trans Tech Publications}, address = {B{\"a}ch}, isbn = {1662-7482}, doi = {10.4028/www.scientific.net/AMM.807.241}, pages = {241 -- 246}, year = {2015}, abstract = {Booster stations can fulfill a varying pressure demand with high energy-efficiency, because individual pumps can be deactivated at smaller loads. Although this is a seemingly simple approach, it is not easy to decide precisely when to activate or deactivate pumps. Contemporary activation controls derive the switching points from the current volume flow through the system. However, it is not measured directly for various reasons. Instead, the controller estimates the flow based on other system properties. This causes further uncertainty for the switching decision. In this paper, we present a method to find a robust, yet energy-efficient activation strategy.}, language = {en} } @article{PoettgenEdererAltherretal.2015, author = {P{\"o}ttgen, Philipp and Ederer, Thorsten and Altherr, Lena and Lorenz, Ulf and Pelz, Peter F.}, title = {Examination and optimization of a heating circuit for energy-efficient buildings}, series = {Energy Technology}, volume = {4}, journal = {Energy Technology}, number = {1}, publisher = {WILEY-VCH Verlag}, address = {Weinheim}, isbn = {2194-4296}, doi = {10.1002/ente.201500252}, pages = {136 -- 144}, year = {2015}, abstract = {The conference center darmstadtium in Darmstadt is a prominent example of energy efficient buildings. Its heating system consists of different source and consumer circuits connected by a Zortstr{\"o}m reservoir. Our goal was to reduce the energy costs of the system as much as possible. Therefore, we analyzed its supply circuits. The first step towards optimization is a complete examination of the system: 1) Compilation of an object list for the system, 2) collection of the characteristic curves of the components, and 3) measurement of the load profiles of the heat and volume-flow demand. Instead of modifying the system manually and testing the solution by simulation, the second step was the creation of a global optimization program. The objective was to minimize the total energy costs for one year. We compare two different topologies and show opportunities for significant savings.}, language = {en} } @inproceedings{AltherrEdererFarnetaneetal.2017, author = {Altherr, Lena and Ederer, Thorsten and Farnetane, Lucas S. and P{\"o}ttgen, Philipp and Verg{\´e}, Angela and Pelz, Peter F.}, title = {Multicriterial design of a hydrostatic transmission system via mixed-integer programming}, series = {Operations Research Proceedings 2015}, booktitle = {Operations Research Proceedings 2015}, publisher = {Springer}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-42901-4}, doi = {10.1007/978-3-319-42902-1_41}, pages = {301 -- 307}, year = {2017}, abstract = {In times of planned obsolescence the demand for sustainability keeps growing. Ideally, a technical system is highly reliable, without failures and down times due to fast wear of single components. At the same time, maintenance should preferably be limited to pre-defined time intervals. Dispersion of load between multiple components can increase a system's reliability and thus its availability inbetween maintenance points. However, this also results in higher investment costs and additional efforts due to higher complexity. Given a specific load profile and resulting wear of components, it is often unclear which system structure is the optimal one. Technical Operations Research (TOR) finds an optimal structure balancing availability and effort. We present our approach by designing a hydrostatic transmission system.}, language = {en} } @article{AltherrEdererPoettgenetal.2015, author = {Altherr, Lena and Ederer, Thorsten and P{\"o}ttgen, Philipp and Lorenz, Ulf and Pelz, Peter F.}, title = {Multicriterial optimization of technical systems considering multiple load and availability scenarios}, series = {Applied Mechanics and Materials}, volume = {807}, journal = {Applied Mechanics and Materials}, editor = {Pelz, Peter F. and Groche, Peter}, isbn = {1660-9336}, doi = {10.4028/www.scientific.net/AMM.807.247}, pages = {247 -- 256}, year = {2015}, abstract = {Cheap does not imply cost-effective -- this is rule number one of zeitgeisty system design. The initial investment accounts only for a small portion of the lifecycle costs of a technical system. In fluid systems, about ninety percent of the total costs are caused by other factors like power consumption and maintenance. With modern optimization methods, it is already possible to plan an optimal technical system considering multiple objectives. In this paper, we focus on an often neglected contribution to the lifecycle costs: downtime costs due to spontaneous failures. Consequently, availability becomes an issue.}, language = {en} } @techreport{Buedenbender2009, type = {Working Paper}, author = {B{\"u}denbender, Martin}, title = {Atomausstieg in Deutschland - ein zukunftsf{\"a}higer Sonderweg im europ{\"a}ischen Kontext?}, series = {Arbeitspapiere des Instituts f{\"u}r Genossenschaftswesen der Westf{\"a}lischen Wilhelms-Universit{\"a}t M{\"u}nster, Nr. 90}, journal = {Arbeitspapiere des Instituts f{\"u}r Genossenschaftswesen der Westf{\"a}lischen Wilhelms-Universit{\"a}t M{\"u}nster, Nr. 90}, pages = {41}, year = {2009}, language = {de} } @phdthesis{Buedenbender2012, author = {B{\"u}denbender, Martin}, title = {Entflechtungskonzepte f{\"u}r Strom{\"u}bertragungsnetze : ein {\"o}konomischer Vergleich}, series = {M{\"u}nstersche Schriften zur Kooperation ; Bd. 101}, journal = {M{\"u}nstersche Schriften zur Kooperation ; Bd. 101}, publisher = {Shaker}, address = {D{\"u}ren}, isbn = {978-3-8440-1460-0}, pages = {XVII, 401 S. : Ill., graph. Darst.}, year = {2012}, abstract = {Netzsektoren und deren ad{\"a}quate Regulierung sind ein sehr relevantes und aktuelles Thema. Dies gilt sowohl f{\"u}r die {\"o}konomische Theorie, die sich sehr intensiv damit auseinandersetzt und in den letzten Jahrzehnten zahlreiche neue Erkenntnisse gewonnen hat. Es gilt ebenso f{\"u}r die Politik, in der Regulierungsfragen kontrovers diskutiert werden und dies nicht nur unter {\"o}konomischen Gesichtspunkten. Es gilt selbstverst{\"a}ndlich f{\"u}r die regulierten Unternehmen selbst, deren T{\"a}tigkeit durch die staatlichen Regulierungsvorgaben markant beeinflusst wird. Nicht nur die konkreten Inhalte der Regulierungsregime sowie die verbleibenden Freiheitsgrade in der Ausgestaltung sind von Bedeutung, sondern ebenso die Umsetzung durch die Regulierungsbeh{\"o}rden. All dies gilt f{\"u}r den Strommarkt und seinen regulatorischen Hintergrund in besonderer Weise. Die Entflechtung der Strom{\"u}bertragungsnetze von der Stromproduktion und damit die Vorgaben f{\"u}r die Organisation der Wertsch{\"o}pfungsketten in den Elektrizit{\"a}tsunternehmen sind seit dem Beginn des europ{\"a}ischen Liberalisierungsprozesses der Stromm{\"a}rkte ein wichtiges und kontrovers diskutiertes Regulierungselement. Den Fokus bildet das vertikale Unbundling, das letztlich die Diskriminierung von Wettbewerbern durch Anbieter mit aggregierten Wertsch{\"o}pfungsketten verhindern soll, indem diese gezwungen werden, ihren "Netzteil" anders zu organisieren oder zu verkaufen. Den Mitgliedsstaaten blieben Freir{\"a}ume in der Ausgestaltung, die in Deutschland erst vor kurzem konkretisiert wurden, und die f{\"u}r die regulierten Unternehmen die Nutzung eines Wahlrechts beinhalten. Der wirtschaftspolitischen folgt nun eine unternehmerische Abw{\"a}gungsentscheidung.}, language = {de} } @book{Buedenbender2009, author = {B{\"u}denbender, Martin}, title = {Auswirkungen des europ{\"a}ischen CO2-Handelssystems auf Stromerzeugungsinvestitionen - m{\"o}gliche Ausgestaltung des Systems ab 2013}, series = {D{\"u}sseldorfer Schriften zum Energie- und Kartellrecht ; Bd. 13}, journal = {D{\"u}sseldorfer Schriften zum Energie- und Kartellrecht ; Bd. 13}, publisher = {etv Energieverlag}, address = {Essen}, isbn = {9783942370318}, pages = {140 S. : graph. Darst.}, year = {2009}, abstract = {Zahlreiche Einflussfaktoren haben in den vergangenen Jahren das Gesicht der Elektrizit{\"a}tsm{\"a}rkte stark ver{\"a}ndert. Hierzu z{\"a}hlen vor allem die Einf{\"u}hrung der {\"o}konomischen Gesetze des Wettbewerbsmarktes durch die Liberalisierung sowie die nun kostenpflichtige Ber{\"u}cksichtigung des bei der Stromerzeugung hervorgerufenen CO2-Ausstoßes durch die Einf{\"u}hrung des europ{\"a}ischen Emissionshandelssystems (EUTS). Die Folgen dieses Ver{\"a}nderungsprozesses lassen sich auf Grund der langen Investitionszyklen im Kraftwerksbau bisher nur unvollst{\"a}ndig {\"u}berblicken. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die Versorgungssicherheit als Teil des energiewirtschaftlichen Zieldreiecks des \S 1 EnWG von großer Bedeutung. Dazu z{\"a}hlt insbesondere, ob die Versorgungssicherheit in Deutschland bei gegenw{\"a}rtigem Marktdesign auch dauerhaft gew{\"a}hrleistet sein wird. Es stellt sich heraus, dass es im Bereich der Spitzenlastkraftwerke zu Investitionen in gesamtwirtschaftlich zu geringen Umfang kommen kann. Dieses Investitionsdilemma beruht auf einem externen Effekt, der durch die aktuelle Ausgestaltung des deutschen Schadenersatzrechtes entsteht. Hierdurch ist die sichere Stromversorgung in Zeiten hoher Last potenziell gef{\"a}hrdet. Um die Wirkungen des Investitionsdilemmas abzumildern oder ganz zu beseitigen sind verschiedene Investitionsanreize durch entsprechende Ausgestaltung des EUTS denkbar. Diese werden im Einzelnen analysiert.}, language = {de} } @article{Buedenbender2009, author = {B{\"u}denbender, Martin}, title = {Auswirkungen der europ{\"a}ischen Energiepolitik auf den deutschen Atomausstieg}, series = {Zeitschrift f{\"u}r Energiewirtschaft}, volume = {33}, journal = {Zeitschrift f{\"u}r Energiewirtschaft}, number = {4}, publisher = {Vieweg}, address = {Wiesbaden}, isbn = {1866-2765}, doi = {10.1007/s12398-009-0039-4}, pages = {341 -- 350}, year = {2009}, abstract = {Nach der Bundestagswahl am 27. September 2009 steht der Atomausstieg in Deutschland wieder ganz oben auf der politischen Agenda. Eine aktuelle Bestandsaufnahme aller ma\geblichen Argumente erscheint somit zwingend notwendig. Dabei sollte der Blickwinkel nicht national beschr{\"a}nkt bleiben, sondern vor allem der Einfluss der europ{\"a}ischen Dimension dieser Thematik miteinbezogen werden. Auf europ{\"a}ischer Ebene zeigt sich eine Position zu Gunsten der Kernenergie. Unter den 27 EU-Staaten findet gerade eine Renaissance der Atomkraft statt. Die drei europ{\"a}ischen Organe bef{\"u}rworten den umfangreichen Einsatz der Kernenergie als langfristigen Bestandteil des Energietr{\"a}germix. Deutschland geh{\"o}rt mit seinem Beschluss zum Atomausstieg einer Minderheit an. Als Teil eines immer st{\"a}rker zusammen wachsenden und letztendlich vollst{\"a}ndig integrierten europ{\"a}ischen Strommarktes wird Deutschland langfristig stets mit Atomstrom versorgt werden. Dies gilt losgel{\"o}st von dem Einsatz von Kernkraftwerken im Inland. Eine Abschaltung der Anlagen f{\"u}hrt damit nicht zur Zielerreichung der Atomkraftgegner, sondern lediglich zu zus{\"a}tzlichen energietechnischen Herausforderungen bei der Sicherstellung der deutschen Stromversorgung. Der deutsche Atomausstieg sollte aus diesem Grund von der neuen Bundesregierung zur{\"u}ck genommen werden.}, language = {de} }