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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).
Dem Blitzschutz von Anlagen der regenerativen Energien kommt in Zukunft eine steigende Bedeutung zu. Dabei ist es notwendig zu berücksichtigen, dass die Schutzmaßnahmen technisch/wirtschaftlich ausgewogen sind. Erbauer, Besitzer oder Benutzer von netzautarken Hybridanlagen haben zu entscheiden, ob die Anlage einen Schutz braucht oder nicht. Um diese Entscheidung zu fällen, ist eine Risikoanalyse als erster Schritt sinnvoll. Diese muss dabei die für die Hybridanlage relevanten Schadenarten und spezifischen Parameter, Werte und Randbedingungen mit einbeziehen. Dazu ist die Hilfe eines Blitzschutzexperten sehr hilfreich.
In the paper a lightning protection design concept for renewable energy hybrid-systems without power mains connection is described. Based on a risk analysis protection measures against direct strikes and overvoltages are shown in an overview. The design concept is realized exemplarily for the hybrid-system VATALI on the Greek island Crete. VATALI, not lightning protected at that time, was a victim of a lightning strike in the year 2000 causing destructions and damages of some mechanical and electrical components with costs of approx. 60.000 €. The hardware costs for the protection measures were about 15.000 €: about 50% of the costs are due to protection measures against direct strikes, 50% are due to overvoltage protection.
Lightning protection design of a renewable energy hybrid-system without power mains connection
(2001)
Lightning protection design of a renewable energy hybrid-system without power mains connection
(2001)
In the year 2000 a direct lightning strike to the hybridsystem without power mains connection VATALI on the Greek island Crete results in the destruction and damage of some mechanical and electrical components. The hybrid-system VATALI was not lightning protected at that time. The hardware damage costs are approx. 60,000 €. The exposed site of the hybrid-system on top of a mountain was and still is the reason for a high risk of lightning strikes. Also in the future further lightning strikes have to be taken into consideration. In the paper a fundamental lightning protection design concept for renewable energy hybrid-systems without power mains connection and protection measures against direct strikes and overvoltages are shown in detail. The design concept was realized exemplarily for the hybrid-system VATALI. The hardware costs for the protection measures were about 15,000 €. About 50% of the costs are due to protection measures against direct strikes, 50% are due to overvoltage protection. Future extensions, new installations, or modifications have to be included into the lightning protection design concept of the hybrid-system.
Physische Prototypen, also Anschauungs- und Funktionsmodelle nach den generativen oder Rapid Prototyping (RP) Verfahren haben sich in diesem Zusammenhang vor allem als Hilfsmittel zur effektiven Kommunikation und zur Evaluierung von Produkteigenschaften einen festen Platz in der Produktentstehung erworben. Die positiven Effekte der etablierten RP Verfahren sind unumstritten. Einfachere, schnellere und wirtschaftlichere Maschinen (Prototyper, Fabrikator), vor allem auch für die Büroumgebung, geben neue Impulse im Sinne der Optimierung der heutigen Verfahren. Eine neue Dimension verspricht die Option „Farbe“ der bisher fast ausschließlich monochromen Modelle. Ist Farbe nur „nice to have“ oder welchen Effekt haben farbige Modelle als Werkzeug von Konstrukteuren und Produktenwicklern? Welche Perspektiven bietet „Farbe“ darüber hinaus?
Die Berechnung der Durchströmung von Bauteilen ist gegenüber derjenigen von umströmten Bauteilen deutlich im Hintertreffen. Das liegt vor allem an der fehlenden Verfügbarkeit geeigneter optisch transparenter Modellkanäle für die experimentelle Analyse. Der Beitrag stellt ein Verfahren zur Herstellung transparenter durchströmter Geometrien auf der Basis generativ gefertigter Urmodelle vor. Damit können beliebig komplexe Innenströmungen optisch analysiert werden. Anhand von zwei Beispielen aus der Medizin, der Modellierung der oberen Atemwege und des Bronchialbaums, wird das Verfahren vorgeführt. Der generative Bauprozess mittels 3D-Printing wird beschrieben und die Abformung in transparentem Silikon gezeigt. Schließlich werden beispielhaft der Messaufbau und Ergebnisse der Anwendung vorgestellt. Das Verfahren bildet die Grundlage für die Analyse und Berechnung komplexer Innenströmungen und trägt somit zur Verbesserung zahlreicher technischer Anwendungen bei.
Comparison of solar hot water systems in solar settlements - decentralized or centralized systems?
(2004)
Media Delivery Based on Service Aware Transport Overlay Networks / Kampmann, Markus ; Hartung, Frank
(2007)
Organization and management of German-Russian joint ventures. Bock, Jürgen; Thielemann, Frank
(1994)
Kompetenz zur Innovation: Vom Druckbetrieb zum Multimedia-Dienstleister . Staudt, E.; Thielemann, F.
(1997)
Druckindustrielle Innovation
(1998)
Mit vereinten Kräften
(1998)
Die Anfertigung wissenschaftlicher Arbeiten und ihre Präsentation - ein komprimierter Einstieg
(1999)
Animal experiments and preliminary results in humans have indicated alterations of hippocampal muscarinic acetylcholine receptors (mAChR) in temporal lobe epilepsy. Patients with temporal lobe epilepsy often present with a reduction in hippocampal volume. The aim of this study was to investigate the influence of hippocampal atrophy on the quantification of mAChR with single photon emission tomography (SPET) in patients with temporal lobe epilepsy. Cerebral uptake of the muscarinic cholinergic antagonist [123I]4-iododexetimide (IDex) was investigated by SPET in patients suffering from temporal lobe epilepsy of unilateral (n=6) or predominantly unilateral (n=1) onset. Regions of interest were drawn on co-registered magnetic resonance images. Hippocampal volume was determined in these regions and was used to correct the SPET results for partial volume effects. A ratio of hippocampal IDex binding on the affected side to that on the unaffected side was used to detect changes in muscarinic cholinergic receptor density. Before partial volume correction a decrease in hippocampal IDex binding on the focus side was found in each patient. After partial volume no convincing differences remained. Our results indicate that the reduction in hippocampal IDex binding in patients with epilepsy is due to a decrease in hippocampal volume rather than to a decrease in receptor concentration.
Single-photon emission tomography (SPET) with the amino acid analogue l-3-[123I]iodo-α-methyl tyrosine (IMT) is helpful in the diagnosis and monitoring of cerebral gliomas. Radiolabelled amino acids seem to reflect tumour infiltration more specifically than conventional methods like magnetic resonance imaging and computed tomography. Automatic tumour delineation based on maximal tumour uptake may cause an overestimation of mean tumour uptake and an underestimation of tumour extension in tumours with circumscribed peaks. The aim of this study was to develop a program for tumour delineation and calculation of mean tumour uptake which takes into account the mean background activity and is thus optimised to the problem of tumour definition in IMT SPET. Using the frequency distribution of pixel intensities of the tomograms a program was developed which automatically detects a reference brain region and draws an isocontour region around the tumour taking into account mean brain radioactivity. Tumour area and tumour/brain ratios were calculated. A three-compartment phantom was simulated to test the program. The program was applied to IMT SPET studies of 20 patients with cerebral gliomas and was compared to the results of manual analysis by three different investigators. Activity ratios and chamber extension of the phantom were correctly calculated by the automatic analysis. A method based on image maxima alone failed to determine chamber extension correctly. Manual region of interest analysis in patient studies resulted in a mean inter-observer standard deviation of 8.7%±6.1% (range 2.7%–25.0%). The mean value of the results of the manual analysis showed a significant correlation to the results of the automatic analysis (r = 0.91, P<0.0001 for the uptake ratio; r = 0.87, P<0.0001 for the tumour area). We conclude that the algorithm proposed simplifies the calculation of uptake ratios and may be used for observer-independent evaluation of IMT SPET studies. Three-dimensional tumour recognition and transfer to co-registered morphological images based on this program may be useful for the planning of surgical and radiation treatment.
Inkompressible Strömungen
(2012)