TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Neskakis, Apostolos A1 - Müller, Klaus-Peter T1 - Blitzschutzkonzept für eine netz-autarke Hybridanlage am Beispiel der Anlage VATALI auf Kreta N2 - Netz-autarke Anlagen bestehen üblicherweise aus einer oder mehreren Photovoltaik- (PV-) Anlagen, ggf. auch Solarthermie- (ST-) Anlagen und einem oder mehreren kleineren Windgeneratoren (sie werden deshalb auch als Hybridanlagen bezeichnet) und werden vor allem in Gegenden mit sehr schlechter öffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in rel. dünn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsländern. Der Blitzschutz von netz-autarken Hybridanlagen ist ein bislang noch vergleichsweise unzureichend bearbeitetes Fachgebiet. Für große Windenergie-Anlagen (WEA) wurde in den letzten Jahren eine Zahl von FuE-Projekten durchgeführt, zum Großteil finanziert durch die öffentliche Hand, zum kleineren Teil auch durch die Industrie, d.h. die WEAHersteller. Dabei wurden bestehende Defizite im Design der WEA festgestellt und Maßnahmen vorgeschlagen, die vor den mechanischen Zerstörungen insbesondere des Rotors und vor den Störungen und Zerstörungen an den elektrischen / elektronischen Systemen der WEA weitgehend Schutz bieten [1, 2, 3]. Der Stand-der- Normung ist im Entwurf DIN VDE 0127 Teil 24 „Blitzschutz für Windenergieanlagen“ (dt. Übersetzung des internationalen Drafts IEC 61400-24 „Wind turbine generator systems; Part 24: Lightning Protection“) dokumentiert [4]. Die Maßnahmen sind allerdings insbesondere für größere WEA vorgesehen; im Falle kleinerer WEA lassen sie sich nur bedingt umsetzen. Trotzdem sind auch kleinere WEA rel. stark blitzeinschlaggefährdet, wenn sie auf einer Bergkuppe o.ä. platziert werden. Für solche kleinere WEA, wie sie bei Hybridanlagen üblicherweise Verwendung finden, müssen die Blitzschutzmaßnahmen aus der DIN VDE 0127 Teil 24 angepasst werden. Für PV- und ST-Anlagen ist eine entsprechende Blitzschutz-Norm noch nicht in Sicht. Hier ist vor allem der Schutz gegen direkte Blitzeinschläge in die Anlage bzw. die Gebäude noch nicht ausreichend beachtet. Blitzfangeinrichtungen sind oft nicht vorgesehen. In aller Regel hat man dabei bisher eine Ausführungsform des Blitzschutzes realisiert, die primär einen Ferneinschlag berücksichtigt und die dabei entstehenden induzierten, rel. energieschwachen Überspannungen durch schwächere Schutzelemente wie Rückstromdioden, Bypassdioden und zum Teil thermisch überwachte Varistoren begrenzt [5, 6, 7]. Diese Schutzelemente können allerdings bei Naheinschlägen bzw. Direkteinschlägen überlastet und damit zerstört werden. Darüber hinaus können Nahoder Direkteinschläge auch zur Schwächung der elektrischen Festigkeit der PVModulisolierung führen. Die Folge davon sind lokale extreme Wärmeentwicklungen, die sogar ein Schmelzen von Glas (sekundärer Langzeiteffekt) hervorrufen könnten. Bei einem Blitzeinschlag in die netz-autarke Hybridanlage VATALI auf Kreta im Jahre 2000 wurden sowohl einige mechanische wie auch elektrische Komponenten der Anlage zerstört bzw. zum Teil schwer beschädigt. Die Anlage VATALI besaß zum Zeitpunkt des Blitzeinschlags keinen wirksamen Blitzschutz. Der Gesamtschaden der Hardware belief sich auf ca. 60.000,- EURO. Die exponierte Stellung der Anlage auf einer Bergspitze stellte und stellt nach wie vor ein enormes Blitzeinschlag-Risiko dar, so dass auch zukünftig mit Blitzeinwirkungen gerechnet werden muss. Die Anlage wurde inspiziert, blitzschutz-technische Erfordernisse definiert und daraus Ertüchtigungsmaßnahmen abgeleitet, die mit überschaubarem Aufwand realisierbar sind. KW - Blitzschutz KW - Hybridanlage KW - Regenerative Energieanlagen KW - Lightning protection KW - renewable energy KW - hybrid system Y1 - 2001 ER - TY - CHAP A1 - Krichel, Frank A1 - Kern, Alexander A1 - Krämer, Heinz-Josef A1 - Wettingfeld, Jürgen A1 - Reetz, Josef A1 - Kienlein, Manfred T1 - Blitzschutzmaßnahmen für Photovoltaik- und kleine Windenergieanlagen – Einige Beispiele T1 - Lightning Protection for photovoltaic and small wind energy power plants N2 - Ein von der Arbeitsgemeinschaft (AG) Solar NRW und diversen Industriepartnern gefördertes und an der Fachhochschule Aachen, Abt. Jülich durchgeführtes Forschungsprojekt „Blitzschutz für netz-autarke Hybridanlagen“ machte es möglich, sich mit dem Blitzschutz speziell solcher Anlagen näher zu beschäftigen. Vermehrt bekannt gewordene Schadensfälle an nicht netz-gekoppelten Hybridanlagen waren der Auslöser, den Schutz zu überdenken. Definiertes Ziel war es, für netz-autarke energietechnische Anlagen ein Konzept zum Schutz vor Blitzeinwirkungen zu erstellen. Diese Anlagen bestehen üblicherweise aus einer oder mehreren Photovoltaikanlagen, ggf. auch Solarthermieanlagen und einem oder mehreren kleineren Windgeneratoren (sie werden deshalb auch als Hybridanlagen bezeichnet). Zur Erhöhung der Versorgungssicherheit kann noch ein Dieselaggregat dazukommen. Hybridanlagen werden vor allem in Gebieten mit sehr schlechter öffentlicher Energieversorgung eingesetzt, d.h. insbesondere in relativ dünn bewohnten Gebieten und in Entwicklungsländern. Dem Blitzschutz von Hybridanlagen kommt dabei eine steigende Bedeutung zu. Besonderes Augenmerk in dem genannten Forschungsprojekt sollte dabei auf die technisch/wirtschaftliche Ausgewogenheit des Schutzes gelegt werden: • die Schutzmaßnahmen sollen nur in solchen Fällen eingesetzt werden, wo dies als Ergebnis von Risikoanalysen sinnvoll erscheint; • für typische netz-autarke Hybridanlagen sollen die Schutzmaßnahmen ohne deutliche Verteuerung realisierbar sein (es soll also kein absoluter Schutz realisiert werden; ggf. soll lediglich der auftretende Schaden soweit möglich minimiert werden). Dazu wurde in einem ersten Schritt zunächst eine Aufnahme des Iststandes einiger typischer netz-autarker Hybridanlagen und deren einzelnen Komponenten durchgeführt. Aufgrund dessen wurde eine umfassende Risikoanalyse zur Blitzbedrohung dieser Anlagen auf der Basis von VDE V 0185 Teil 2:2002-11 [1] erstellt. Die Ergebnisse mündeten in ein technisch/wirtschaftlich ausgewogenes Konzept für den Anlagen- Blitzschutz (d.h. insbesondere dem Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und deren unmittelbaren Auswirkungen) nach VDE V 0185 Teil 3:2002-11 [2] und für den Elektronik-Blitzschutz (d.h. für den Schutz vor Überspannungen durch direkte, insbesondere aber auch indirekte Blitzeinschläge) nach VDE V 0185 Teil 4:2002-11 [3]. Aufgrund der gesammelten Ergebnisse konnten dabei allgemeine Empfehlungen für den Äußeren und Inneren Blitzschutz von regenerativen Energieerzeugungssystemen erstellt werden. Diese sollen in Schulungen einmünden, die für Hersteller und Betreiber von Hybridanlagen angeboten werden. Durch die Anwendung wird der Schutz der Anlagen vor Blitzeinwirkung und elektromagnetischen Störungen verbessert, was sich in einer reduzierten Ausfallwahrscheinlichkeit bzw. erhöhten Verfügbarkeit wiederspiegelt. An einigen ausgewählten Anlagen werden mit Hilfe der im Projekt involvierten Industriepartner die Schutzmaßnahmen realisiert. Hierbei entstanden den Eigentümern bzw. Betreibern der Anlagen keine Kosten. In diesem Beitrag werden beispielhaft drei Anlagenprojekte detailliert gezeigt. Es handelt sich dabei um eine Schweinezuchtfarm in Magallón (Spanien, Zaragozza), das bioklimatische Haus (Kreta, Heraklion) und die Tegernseer- Hütte (Deutschland, Lenggries). KW - Blitzschutz KW - Photovoltaikanlagen KW - Windenergieanlagen KW - Lightning protection KW - photovoltaic system KW - wind turbine Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Klöters, Georg A1 - Pferdmenges, Jörg T1 - Blitzschutzoptimierung in der LST an nicht-elektrifizierten Strecken JF - Signal und Draht. 101 (2009), H. 4 Y1 - 2009 SN - 0037-4997 SP - 17 EP - 21 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER - TY - BOOK A1 - Kern, Alexander A1 - Wettingfeld, Jürgen T1 - Blitzschutzsysteme 1 : allgemeine Grundsätze, Risikomanagement, Schutz von baulichen Anlagen und Personen ; Erläuterungen zu den Normen DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1):2011-10, DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2):2013-02, DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10. (VDE-Schriftenreihe Normen verständlich ; 44) Y1 - 2014 SN - 978-3-8007-3511-2 PB - VDE-Verl. CY - Berlin [u.a.] ER - TY - BOOK A1 - Kern, Alexander A1 - Wettingfeld, Jürgen T1 - Blitzschutzsysteme 2 : Schutz für besondere bauliche Anlagen ; Schutz für elektrische und elektronische Systeme in baulichen Anlagen ; Erläuterungen zu den Normen DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10, DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4):2011-10. (VDE-Schriftenreihe Normen verständlich ; 160) Y1 - 2015 SN - 978-3-8007-3653-9 PB - VDE-Verl. CY - Berlin [u.a.] ER - TY - JOUR A1 - Heel, Mareike van A1 - Dikta, Gerhard A1 - Braekers, Roel T1 - Bootstrap based goodness‑of‑fit tests for binary multivariate regression models JF - Journal of the Korean Statistical Society N2 - We consider a binary multivariate regression model where the conditional expectation of a binary variable given a higher-dimensional input variable belongs to a parametric family. Based on this, we introduce a model-based bootstrap (MBB) for higher-dimensional input variables. This test can be used to check whether a sequence of independent and identically distributed observations belongs to such a parametric family. The approach is based on the empirical residual process introduced by Stute (Ann Statist 25:613–641, 1997). In contrast to Stute and Zhu’s approach (2002) Stute & Zhu (Scandinavian J Statist 29:535–545, 2002), a transformation is not required. Thus, any problems associated with non-parametric regression estimation are avoided. As a result, the MBB method is much easier for users to implement. To illustrate the power of the MBB based tests, a small simulation study is performed. Compared to the approach of Stute & Zhu (Scandinavian J Statist 29:535–545, 2002), the simulations indicate a slightly improved power of the MBB based method. Finally, both methods are applied to a real data set. Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1007/s42952-021-00142-4 SN - 2005-2863 (Online) SN - 1226-3192 (Print) N1 - Corresponding author: Mareike van Heel VL - 51 PB - Springer Nature CY - Singapur ER - TY - CHAP A1 - Edip, Kemal A1 - Garevski, Mihail A1 - Butenweg, Christoph A1 - Sesov, Vlatko A1 - Bojadjieva, Julijana A1 - Gjorgjiev, Igor T1 - Boundary effects on seismic analysis of multi-storey frames considering soil structure interaction phenomenon T2 - Seismic design of industrial facilities : proceedings of the International Conference on Seismic Design of Industrial Facilities (SeDIF-Conference) ; [Aachen, 26. - 27. September 2013] / Chair of Structural Statics and Dynamics, RWTH Aachen. Sven Klinkel ..., ed Y1 - 2014 SN - 978-3-658-02809-1 (Print) ; 978-3-658-02810-7 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-02810-7_47 SP - 569 EP - 576 PB - Springer Vieweg CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Steuer-Dankert, Linda A1 - Berg, Tobias A1 - Leicht-Scholten, Carmen T1 - Breaking the habit – new approaches in engineering education T2 - Proceedings of the 43rd Annual Conference of the European Society for Engineering Education N2 - Within the framework of the project a genderand diversity-oriented teaching evaluation and modern, media-supported blended learning approaches were used in order to achieve the intended goals. First research results of the literature and status quo analysis were already implemented and tested in newly designed teaching approaches, for example in a multidisciplinary introductory lecture of civil engineering at RWTH Aachen University. KW - teaching KW - engineering education KW - gender and diversity KW - best practice Y1 - 2015 SN - 978-2-87352-012-0 N1 - Annual Conference of the European Society for Engineering Education , Orléans , France , SEFI , 2015-06-29 - 2015-07-02 ER - TY - CHAP A1 - Gorzalka, Philip A1 - Dahlke, Dennis A1 - Göttsche, Joachim A1 - Israel, Martin A1 - Patel, Dhruvkumar A1 - Prahl, Christoph A1 - Schmiedt, Jacob Estevam A1 - Frommholz, Dirk A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Linkiewicz, Magdalena T1 - Building Tomograph–From Remote Sensing Data of Existing Buildings to Building Energy Simulation Input T2 - EBC, Annex 71, Fifth expert meeting, October 17-19, 2018, Innsbruck, Austria Y1 - 2018 ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Calculation of interception efficiencies for airterminations using a dynamic electro-geometrical model Y1 - 2011 N1 - XI International Symposium on Lightning Protection (SIPDA), Fortaleza (Brasilien), 2011. SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - New York ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Calculation of interception efficiencies for mesh-type air-terminations according to IEC 62305-3 using a dynamic electro-geometrical model T2 - International Conference on Lightning Protection (ICLP) : 2 - 7 Sept. 2012, Vienna Y1 - 2012 SN - 978-1-4673-1896-9 (E-Book) ; 978-1-4673-1898-3 (Print) SP - 1 EP - 6 PB - IEEE CY - Piscataway, NJ ER - TY - CHAP A1 - Pfundt, H. A1 - Vogelsang, D. A1 - Gerling, Ulrich T1 - Calculation of the crust profile in aluminium reduction cells by thermal computer modelling T2 - Light metals 1989 : 118th annual meeting of the Minerals, Metals and Materials Society, Las Vegas, NV, Feb. 27 - Mar. 03. 1989 Y1 - 1988 SP - 371 EP - 377 PB - Minerals, Metals and Materials Soc. CY - Warrendale, Pa. ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Wiesinger, J. A1 - Zischank, Wolfgang J. T1 - Calculation of the longitudinal voltage along metal tubes caused by lightning currents and protection measures JF - Seventh International Symposium on High Voltage Engineering : Dresden, August 26 - 30 1991 Y1 - 1991 N1 - International Symposium on High Voltage Engineering <7, 1991, Dresden> PB - Techn. Univ. CY - Dresden ER - TY - CHAP A1 - Kern, Alexander A1 - Beierl, Ottmar A1 - Zischank, Wolfgang T1 - Calculation of the separation distance according to IEC 62305-3: 2006-10 - Remarks for the application and simplified methods N2 - [Paper of the X International Symposium on Lightning Protection 9th - 13th November, 2009 - Curitiba, Brazil. 6 pages] The international standard IEC 62305-3, published in 2006, requires as an integral part of the lightning protection system (LPS) the consideration of a separation distance between the conductors of the LPS and metal and electrical installations inside the structure to be protected. IEC 62305-3 gives two different methods for this calculation: a standard, simplified approach and a more detailed approach, which differ especially regarding the treatment of the current sharing effect on the LPS conductors. Hence, different results for the separation distance are possible, leading to some discrepancies in the use of the standard. The standard approach defined in the main part (Clause 6.3) and in Annex C of the standard in some cases may lead to a severe oversizing of the required separation distance. The detailed approach described in Annex E naturally gives more correct results. However, a calculation of the current sharing amongst all parts of the air-termination and downconductor network is necessary, in many cases requiring the use of network analysis programs. In this paper simplified methods for the assessment of the current sharing are presented, which are easy to use as well as sufficiently adequate. KW - Blitzschutz KW - Lightning protection Y1 - 2009 N1 - Paper in: [10. International Symposium on Lightning Protection 9. 13. November 2009, Curitiba, Brasilien. 6 Seiten] ER - TY - JOUR A1 - Helsper, Christoph A1 - Fißan, H. J. A1 - Kasper, W. T1 - Calibration of Optical Particle Counters with Respect to Particle Size / Fißan, H. J. ; Helsper, C.; Kasper, W. JF - Particle and Particle Systems Characterization. 1 (1984), H. 1984 Y1 - 1984 SN - 1521-4117 SP - 108 EP - 111 ER - TY - JOUR A1 - Helsper, Christoph A1 - Fißan, H. J. T1 - Calibration of the Polytec HC-15 and HC-70 Optical Particle Counters / Fißan, H. J. ; Helsper, C. JF - Aerosols in the mining and industrial work environments, Vol. 3. Instrumentation, Marple, Virgil A. ; Liu, Benjamin Y. Y1 - 1983 N1 - International Symposium on Aerosols in the Mining and Industrial Work Environment ; (1981.11.01-06 : ; Minneapolis/Minn.) SP - 825 EP - 829 PB - Ann Arbor Science CY - Ann Arbor, Mich. ER - TY - CHAP A1 - Hinke, Christian A1 - Vervier, Luisa A1 - Brauner, Philipp A1 - Schneider, Sebastian A1 - Steuer-Dankert, Linda A1 - Ziefle, Martina A1 - Leicht-Scholten, Carmen T1 - Capability configuration in next generation manufacturing T2 - Forecasting next generation manufacturing : digital shadows, human-machine collaboration, and data-driven business models N2 - Industrial production systems are facing radical change in multiple dimensions. This change is caused by technological developments and the digital transformation of production, as well as the call for political and social change to facilitate a transformation toward sustainability. These changes affect both the capabilities of production systems and companies and the design of higher education and educational programs. Given the high uncertainty in the likelihood of occurrence and the technical, economic, and societal impacts of these concepts, we conducted a technology foresight study, in the form of a real-time Delphi analysis, to derive reliable future scenarios featuring the next generation of manufacturing systems. This chapter presents the capabilities dimension and describes each projection in detail, offering current case study examples and discussing related research, as well as implications for policy makers and firms. Specifically, we discuss the benefits of capturing expert knowledge and making it accessible to newcomers, especially in highly specialized industries. The experts argue that in order to cope with the challenges and circumstances of today’s world, students must already during their education at university learn how to work with AI and other technologies. This means that study programs must change and that universities must adapt their structural aspects to meet the needs of the students. Y1 - 2022 SN - 978-3-031-07733-3 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-07734-0_6 SP - 95 EP - 106 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Kalker, Ines A1 - Toll, B. A1 - Holler, Stefan A1 - Butenweg, Christoph A1 - Topping, B. H. V. A1 - Mota Soares, C. A. T1 - Capacity analysis of textile retrofitted unreinforced masonry T2 - Proceedings of the Seventh International Conference on Computational Structures Technology : [Lisbon, Portugal, 7 - 9 September 2004] / ed. by B. H. V. Topping ... Y1 - 2004 SN - 0-948749-95-4 U6 - https://doi.org/10.4203/ccp.79.194 SP - 431 EP - 432 PB - Civil-Comp Press CY - Stirling ER - TY - CHAP A1 - Butenweg, Christoph A1 - Gellert, Christoph A1 - Reindl, Lukas T1 - Capacity design of masonry buildings under cyclic loading T2 - Seismic Risk : Earthquakes in North-Western Europe ; international colloquium ; Liège on 11 and 12 September 2008 / Belgian Seismic Group (BeSeiG). Ed.: T. Camlebeeck ... Y1 - 2008 SN - 978-2-87456-063-7 SP - 201 EP - 208 PB - Editions de l'Université de Liège CY - Liège ER - TY - JOUR A1 - Hoffstadt, Kevin A1 - Pohen, Gino D. A1 - Dicke, Max D. A1 - Paulsen, Svea A1 - Krafft, Simone A1 - Zang, Joachim W. A1 - Fonseca-Zang, Warde A. da A1 - Leite, Athaydes A1 - Kuperjans, Isabel T1 - Challenges and prospects of biogas from energy cane as supplement to bioethanol production JF - Agronomy N2 - Innovative breeds of sugar cane yield up to 2.5 times as much organic matter as conventional breeds, resulting in a great potential for biogas production. The use of biogas production as a complementary solution to conventional and second-generation ethanol production in Brazil may increase the energy produced per hectare in the sugarcane sector. Herein, it was demonstrated that through ensiling, energy cane can be conserved for six months; the stored cane can then be fed into a continuous biogas process. This approach is necessary to achieve year-round biogas production at an industrial scale. Batch tests revealed specific biogas potentials between 400 and 600 LN/kgVS for both the ensiled and non-ensiled energy cane, and the specific biogas potential of a continuous biogas process fed with ensiled energy cane was in the same range. Peak biogas losses through ensiling of up to 27% after six months were observed. Finally, compared with second-generation ethanol production using energy cane, the results indicated that biogas production from energy cane may lead to higher energy yields per hectare, with an average energy yield of up to 162 MWh/ha. Finally, the Farm²CBG concept is introduced, showing an approach for decentralized biogas production. Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.3390/agronomy10060821 SN - 2073-4395 VL - 10 IS - 6 PB - MDPI CY - Basel ER -