TY - JOUR A1 - Vogt, C. A1 - Mottaghy, Darius A1 - Wolf, A. A1 - Rath, V. A1 - Pechnig, R. A1 - Clauser, C. T1 - Reducing temperature uncertainties by stochastic geothermal reservoir modelling JF - Geophysical Journal International N2 - Quantifying and minimizing uncertainty is vital for simulating technically and economically successful geothermal reservoirs. To this end, we apply a stochastic modelling sequence, a Monte Carlo study, based on (i) creating an ensemble of possible realizations of a reservoir model, (ii) forward simulation of fluid flow and heat transport, and (iii) constraining post-processing using observed state variables. To generate the ensemble, we use the stochastic algorithm of Sequential Gaussian Simulation and test its potential fitting rock properties, such as thermal conductivity and permeability, of a synthetic reference model and—performing a corresponding forward simulation—state variables such as temperature. The ensemble yields probability distributions of rock properties and state variables at any location inside the reservoir. In addition, we perform a constraining post-processing in order to minimize the uncertainty of the obtained distributions by conditioning the ensemble to observed state variables, in this case temperature. This constraining post-processing works particularly well on systems dominated by fluid flow. The stochastic modelling sequence is applied to a large, steady-state 3-D heat flow model of a reservoir in The Hague, Netherlands. The spatial thermal conductivity distribution is simulated stochastically based on available logging data. Errors of bottom-hole temperatures provide thresholds for the constraining technique performed afterwards. This reduce the temperature uncertainty for the proposed target location significantly from 25 to 12 K (full distribution width) in a depth of 2300 m. Assuming a Gaussian shape of the temperature distribution, the standard deviation is 1.8 K. To allow a more comprehensive approach to quantify uncertainty, we also implement the stochastic simulation of boundary conditions and demonstrate this for the basal specific heat flow in the reservoir of The Hague. As expected, this results in a larger distribution width and hence, a larger, but more realistic uncertainty estimate. However, applying the constraining post-processing the uncertainty is again reduced to the level of the post-processing without stochastic boundary simulation. Thus, constraining post-processing is a suitable tool for reducing uncertainty estimates by observed state variables. Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2009.04498.x SN - 1365-246X VL - 181 IS - 1 SP - 321 EP - 333 PB - Oxford University Press CY - Oxford ER - TY - JOUR A1 - Pieper, Martin A1 - Klein, Peter T1 - Numerical solution of the heat equation with non-linear, time derivative-dependent source term JF - International Journal for Numerical Methods in Engineering N2 - The mathematical modeling of heat conduction with adsorption effects in coated metal structures yields the heat equation with piecewise smooth coefficients and a new kind of source term. This term is special, because it is non-linear and furthermore depends on a time derivative. In our approach we reformulated this as a new problem for the usual heat equation, without source term but with a new non-linear coefficient. We gave an existence and uniqueness proof for the weak solution of the reformulated problem. To obtain a numerical solution, we developed a semi-implicit and a fully implicit finite volume method. We compared these two methods theoretically as well as numerically. Finally, as practical application, we simulated the heat conduction in coated aluminum fibers with adsorption in the zeolite coating. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1002/nme.2937 SN - 0029-5981 VL - 84 IS - 10 SP - 1205 EP - 1221 PB - Wiley CY - Chichester ER - TY - JOUR A1 - Mottaghy, Darius A1 - Pechnig, Renate A1 - Taugs, Renate A1 - Kröger, Jens A1 - Thomsen, Claudia A1 - Hesse, Fabian A1 - Liebsch-Doerschner, Thomas T1 - Erstellung eines geothermischen Modells für Teile Hamburgs und anliegende Gebiete JF - BBR - Fachmagazin für Brunnen- und Leitungsbau Y1 - 2010 SN - 1611-1478 VL - 61 IS - 12 SP - 52 EP - 59 PB - WVGW Wirtschafts- u. Verl.Ges. Gas und Wasser CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Probability of lightning strikes to air-terminations of structures using the electro-geometrical model theory and the statistics of lightning current parameters N2 - Planning the air-terminations for a structure to be protected the use of the rolling-sphere method (electro-geometrical model) is the best way from the physics of lightning point-of-view. Therefore, international standards prefer this method. However, using the rolling-sphere method only results in possible point-of-strikes on a structure without giving information about the probability of strikes at the individual points compared to others. KW - atmospheric modeling KW - probability distribution KW - lightning protection KW - standards KW - planning Y1 - 2010 SN - 978-88-905519-0-1 U6 - https://doi.org/10.1109/ICLP.2010.7845757 N1 - 2010 30th International Conference on Lightning Protection (ICLP), 13-17 Sept. 2010, Cagliari, Italy SP - 750-1 EP - 750-8 PB - IEEE CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Schelthoff, Christof A1 - Mathieu, Moritz T1 - Die dynamische Blitzkugel : Wahrscheinlichkeitsberechnung für Blitzeinschläge in Gebäude JF - de - Fachzeitschrift für das Elektrohandwerk Y1 - 2010 SN - 2509-517X IS - 13-14 SP - 24 EP - 29 PB - Hüthig CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Klöters, Georg A1 - Pferdemenges, Jörg T1 - Optimised protection against lightning for the signalling and safety systems of level crossings on non-electrified railway lines JF - RTR : European Rail Technology Review Y1 - 2010 SN - 0079-9548 VL - 50 IS - 2 PB - DVV Media Group CY - Hamburg ER - TY - JOUR A1 - Kern, Alexander A1 - Frentzel, Ralf A1 - Behrens, Jörg T1 - Simulation of the transient voltages in the auxiliary power network of a large power plant in case of a direct lightning strike to the high-voltage overhead transmission line N2 - Large power plants can be endangered by lightning strikes with possible consequences regarding their safety and availability. A special scenario is a lightning strike to the HV overhead transmission line close to the power plant's connection to the power grid. If then additionally a so-called shielding failure of the overhead ground wire on top of the overhead transmission line is assumed, i.e. the lightning strikes directly into a phase conductor, this is an extreme electromagnetic disturbance. The paper deals with the numerical simulation of such a lightning strike and the consequences on the components of the power plant's auxiliary power network connected to different voltage levels. KW - power generation KW - surges KW - conductors KW - arresters KW - power transmission lines KW - lightning Y1 - 2010 SN - 978-88-905519-0-1 U6 - https://doi.org/10.1109/ICLP.2010.7845756 N1 - 2010 30th International Conference on Lightning Protection (ICLP), 13-17 Sept. 2010, Cagliari, Italy SP - 749-1 EP - 749-7 PB - IEEE CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Goldbach, Daniel T1 - Fahrstabilitätserhöhung bei Gespannen durch Querverschiebung des Anhängerkupplungspunktes JF - mechatronik mobil Y1 - 2010 SN - 1867-7371 VL - 2 IS - 1 SP - 23 EP - 29 PB - Expert Verlag CY - Renningen ER - TY - JOUR A1 - Geimer, Konstantin A1 - Sauerborn, Markus A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Schmitz, Mark A1 - Göttsche, Joachim T1 - Test facility for absorber specimens of solar tower power plants JF - Advances in Science and Technology N2 - The Solar-Institute Jülich (SIJ) has initiated the construction of the first and only German solar tower power plant and is now involved in the accompanying research. The power plant for experimental and demonstration purposes in the town of Jülich started supplying electric energy in the beginning of 2008. The central receiver plant features as central innovation an open volumetric receiver, consisting of porous ceramic elements that simultaneously absorb the concentrated sunlight and transfer the heat to ambient air passing through the pores so that an average temperature of 680°C is reached. The subsequent steam cycle generates up to 1.5 MWe. A main field of research at the SIJ is the optimization of the absorber structures. To analyze the capability of new absorber specimens a special test facility was developed and set up in the laboratory. A high-performance near-infrared radiator offers for single test samples a variable and repeatable beam with a power of up to 320 kW/m² peak. The temperatures achieved on the absorber surface can reach more than 1000°C. To suck ambient air through the open absorber - like on the tower - it is mounted on a special blower system. An overview about the test facility and some recent results will be presented. Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AST.74.266 N1 - 5th Forum on New Materials : CIMTEC 2010, Montecatini Terme, Italy 13-18 June 2010. Part C VL - 74 SP - 266 EP - 271 PB - Trans Tech Publications CY - Baech ER - TY - JOUR A1 - Fleischhaker, Robert A1 - Evers, Jörg A1 - Dey, Tarak N. T1 - Phase modulation induced by cooperative effects in electromagnetically induced transparency JF - Physical Review A - Atomic, molecular, and optical physics N2 - We analyze the influence of dipole-dipole interactions in an electromagnetically induced transparency set up for a density at the onset of cooperative effects. To this end, we include mean-field models for the influence of local-field corrections and radiation trapping into our calculation. We show both analytically and numerically that the polarization contribution to the local field strongly modulates the phase of a weak pulse. We give an intuitive explanation for this local-field-induced phase modulation and demonstrate that it distinctively differs from the nonlinear self-phase-modulation that a strong pulse experiences in a Kerr medium. Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1103/PhysRevA.82.013815 SN - 1050-2947 VL - 82 IS - 1 PB - AIP Publishing CY - Melville, NY ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Gellert, Christoph A1 - Schlundt, Andreas T1 - Nichtlinearer Erdbebennachweis von Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk nach DIN EN 1998 JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Die Erdbebensicherheit von Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk ist aktuell nach DIN 4149 mit linearen Verfahren nachzuweisen. Dies führt in der praktischen Anwendung zu großen Problemen, da selbst traditionell übliche Grundrisse teilweise nicht mehr ohne zusätzliche Maßnahmen nachweisbar sind. Zur Lösung dieser Problematik wurden von der deutschen Mauerwerksindustrie auf nationaler und europäischer Ebene Forschungsprojekte initiiert, deren Ergebnisse in Form von statisch nichtlinearen Verfahren Eingang in den Nationalen Anhang zur DIN EN 1998-1 [12] gefunden haben. Mit den Verfahren wird die Nachweissituation zukünftig grundlegend verbessert, da mit diesen die Tragwerksreserven wesentlich besser ausgenutzt werden können. Im Folgenden wird die Anwendung der Verfahren am Beispiel einer Reihenhauszeile aus Kalksandsteinmauerwerk demonstriert. Der Nachweis der Reihenhäuser wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall, die vom Bundesverband Kalksandsteinindustrie eV in Hannover koordiniert wurde, durch unabhängige Gutachter und die Bauaufsicht eingehend geprüft und für richtig befunden. Die Durchführung des Nachweises erfolgte auf Grundlage eines an der RWTH Aachen entwickelten neuen Nachweiskonzeptes. Die baupraktische Anwendbarkeit und einfache Nachvollziehbarkeit dieses Konzepts ist durch eine softwaretechnische Umsetzung sichergestellt. Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1002/dama.201000463 SN - 1432-3427 VL - 14 IS - 3 SP - 120 EP - 125 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Fäcke, Andreas A1 - Fehling, Ekkehard A1 - Gellert, Christoph A1 - Gierga, Michael A1 - Meyer, Udo A1 - Rütschlin, Andreas H. A1 - Stürz, Jochen T1 - Energieeffizient und erdbebensicher Bauen mit monolithischem Ziegelmauerwerk JF - Mauerwerk : European journal of masonry N2 - Moderne Bauwerke müssen heute eine hohe energetische Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig alle einwirkenden Lasten sicher abtragen. Dies stellt insbesondere in Erdbebengebieten hohe Anforderungen an die verwendeten Baustoffe. Am baupraktischen Beispiel einer Doppelhaushälfte wird demonstriert, dass die Symbiose aus energieeffizientem und gleichzeitig erdbebensicherem Bauen in der höchsten deutschen Erdbebenzone mit monolithischem Ziegelmauerwerk gut realisierbar ist. Als Ziegelmauerwerk werden für die Außenwände wärmetechnisch optimierte Hochlochziegel verwendet, die sowohl die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 als auch die Anforderungen an Mauerwerkbaustoffe nach den aktuellen Erdbebennormen erfüllen. Der Erdbebennachweis der Doppelhaushälfte erfolgt mit einem nichtlinearen Nachweisverfahren, das für eine einfache praktische Anwendung programmtechnisch umgesetzt wurde. Für den Nachweis wurden aus zyklischen Schubwandversuchen ermittelte Last-Verformungskurven verwendet. Das gesamte in Deutschland noch nicht normativ geregelte Nachweiskonzept wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall geprüft und genehmigt. Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1002/dama.201000456 SN - 1432-3427 VL - 14 IS - 1 SP - 3 EP - 9 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph T1 - Bewertung der Erdbebensicherheit von bestehenden Bauwerken JF - Österreichische Ingenieur- und Architekten-Zeitschrift : ÖIAZ ; Zeitschr. d. ÖIAV / Österreichischer Ingenieur- und Architekten-Verein Y1 - 2010 SN - 0721-9415 VL - 155 IS - 1-3 und 4-6 SP - 11 EP - 17 PB - ÖAIV CY - Wien ER - TY - JOUR A1 - Bouquegneau, Christian A1 - Kern, Alexander A1 - Rousseau, Alain T1 - Lightning safety guidelines N2 - This paper introduces lightning to the layman, noting the right behaviour in front of thunderstorms as well as protective measures against lightning. It also contributes to the prevention of lightning injuries and damages. This report was prepared by the authors inside the AHG1 Group for IEC TC81 (Lightning Protection). Y1 - 2010 N1 - Ground´2010 & 4th LPE, International Conference on Grounding and Earthing & 4th International Conference on Lightning Physics and Effects, Salvador - Brazil, November, 2010 ER - TY - JOUR A1 - Becker, Meike A1 - Frauenrath, Tobias A1 - Hezel, Fabian A1 - Krombach, Gabriele A. A1 - Kremer, Ute A1 - Koppers, Benedikt A1 - Butenweg, Christoph A1 - Goemmel, Andreas A1 - Utting, Jane F. A1 - Schulz-Menger, Jeanette A1 - Niendorf, Thoralf T1 - Comparison of left ventricular function assessment using phonocardiogram- and electrocardiogram-triggered 2D SSFP CINE MR imaging at 1.5 T and 3.0 T JF - European Radiology N2 - Objective: As high-field cardiac MRI (CMR) becomes more widespread the propensity of ECG to interference from electromagnetic fields (EMF) and to magneto-hydrodynamic (MHD) effects increases and with it the motivation for a CMR triggering alternative. This study explores the suitability of acoustic cardiac triggering (ACT) for left ventricular (LV) function assessment in healthy subjects (n=14). Methods: Quantitative analysis of 2D CINE steady-state free precession (SSFP) images was conducted to compare ACT’s performance with vector ECG (VCG). Endocardial border sharpness (EBS) was examined paralleled by quantitative LV function assessment. Results: Unlike VCG, ACT provided signal traces free of interference from EMF or MHD effects. In the case of correct Rwave recognition, VCG-triggered 2D CINE SSFP was immune to cardiac motion effects—even at 3.0 T. However, VCG-triggered 2D SSFP CINE imaging was prone to cardiac motion and EBS degradation if R-wave misregistration occurred. ACT-triggered acquisitions yielded LV parameters (end-diastolic volume (EDV), endsystolic volume (ESV), stroke volume (SV), ejection fraction (EF) and left ventricular mass (LVM)) comparable with those derived fromVCG-triggered acquisitions (1.5 T: ESVVCG=(56± 17) ml, EDVVCG=(151±32)ml, LVMVCG=(97±27) g, SVVCG=(94± 19)ml, EFVCG=(63±5)% cf. ESVACT= (56±18) ml, EDVACT=(147±36) ml, LVMACT=(102±29) g, SVACT=(91± 22) ml, EFACT=(62±6)%; 3.0 T: ESVVCG=(55±21) ml, EDVVCG=(151±32) ml, LVMVCG=(101±27) g, SVVCG=(96±15) ml, EFVCG=(65±7)% cf. ESVACT=(54±20) ml, EDVACT=(146±35) ml, LVMACT= (101±30) g, SVACT=(92±17) ml, EFACT=(64±6)%). Conclusions: ACT’s intrinsic insensitivity to interference from electromagnetic fields renders KW - Magnetic resonance imaging (MRI) KW - MR-stethoscope KW - Magnetic field strength KW - Left ventriular function KW - Cardiovascular MRI Y1 - 2010 U6 - https://doi.org/10.1007/s00330-009-1676-z SN - 1432-1084 (Onlineausgabe) SN - 0938-7994 (Druckausgabe) VL - 20 SP - 1344 EP - 1355 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Alexopoulos, Spiros A1 - Hoffschmidt, Bernhard T1 - Solar tower power plant in Germany and future perspectives of the development of the technology in Greece and Cyprus JF - Renewable Energy . 35 (2010), H. 7 Y1 - 2010 SN - 0960-1481 SP - 1352 EP - 1356 ER - TY - JOUR A1 - Alexopoulos, Spiros A1 - Hoffschmidt, Bernhard T1 - Solarthermische Kraftwerke mit thermischen Speichern JF - Chemie Ingenieur Technik N2 - Solarthermische Kraftwerke stellen eine bedeutende Technologieoption für einen nachhaltigen Energiemix der Zukunft dar. Sie konzentrieren die Strahlung der Sonne, erzeugen Wärme und wandeln diese mit konventioneller Kraftwerkstechnik in Strom um. Die Wärme kann auch gespeichert werden, so dass der Betrieb während des Durchzugs von Wolken möglich ist und bis in die Abendstunden hinein verlängert werden kann. Zu den solarthermischen Kraftwerken gehören neben der Parabolrinne und dem Solarturm der Fresnel-Kollektor und die Dish-Stirling-Systeme. Im Zuge einer späteren Vergrößerung des Solarfeldes von Solarkraftwerken kann mithilfe von thermischen Energiespeichern die solare Energieerzeugung bei gleichbleibender Kraftwerksleistung sukzessiv bis um den Faktor 3 erweitert werden. Es besteht so die Möglichkeit einer massiven Substitution von fossilen Brennstoffen.Bei den ersten solarthermischen Speichern für die SEGS-Parabolrinnekraftwerke wurde Öl als Speichermedium eingesetzt. Ein weiteres Speichermedium ist Salzschmelze, die im Andasol-1-Projekt in Spanien sowie bei Solarturmkraftwerken eingesetzt wird. Beton ist ein weiteres mögliches Speichermaterial für Parabolrinnensysteme. Eine weitere Alternative bei einem Solarturmkraftwerk mit Luft als Wärmeträgermedium ist die Verwendung von keramischen Feuerfestmaterialien in Form von Schüttungen oder stapelbaren, porösen Elementen. In Jülich wurde das weltweit erste solarthermische Turmkraftwerk mit einer Leistung von 1,5 MWe, das Luft als Wärmeträgermedium einsetzt und einen solchen Speicher verwendet, gebaut. Y1 - 2010 SN - 1522-2640 U6 - https://doi.org/10.1002/cite.201050678 N1 - Special Issue: ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. Jahrestagung der Biotechnologen VL - 82 IS - 9 SP - 1606 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER -