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Beginnend mit der Geschichte der ersten Windkraftanlagen, gefolgt von den Bauarten und technischen Bauweisen sowie den derzeitigen Energiespeichern, beschäftigt sich diese Arbeit ebenso mit dem Thema der unabhängigen Energieversorgung durch Windkraftanlagen und den Möglichkeiten der Realisierung, durch die Gründung von Energiegenossenschaften. Ziel ist es, zu zeigen, ob eine von herkömmlichen Energielieferanten unabhängige Selbstversorgung der Privathaushalte einer kleinen Gemeinde, durch die Errichtung einer Windkraftanlage möglich, im besten Fall auch günstiger ist.
Die vorliegende Bachelor Arbeit widmet sich diesem Thema der Speicherung und Umwandlung von Überschussstrom aus erneuerbaren Energiequellen. Es werden Grundlagen zum Energietransport und der Energiespeicherung erläutert. Ausgewählte Stromerzeugung aus Wind- und Solarenergie wird vorgestellt und der Stand der Technik für deren Umwandlung in Wasserstoff bzw. Methan dargelegt. Im Weiteren wird die Verbindung von Wasserstoff zur Biomasseverwertung aufgezeigt und in Projektform vorgestellt. Abschließend werden Wirtschaftlichkeit und Potenzial von Power-to-X näher beleuchtet.
Die Versorgung mobiler Einheiten durch Wasserstofftechnologie und regenerative Energietechnik
(2022)
Der von Menschen geschaffene Treibhauseffekt ist für eine immense Klimaänderung verantwortlich. Die Folgen können gefährliche Ausmaße annehmen. Die Nutzung von regenerativen Energiequellen wird daher immer wichtiger. Eine Möglichkeit, regenerative Energiequellen zu nutzen und Energienetze zu entlasten, ist die Versorgung mobiler Systeme mit regenerativen Energien.
In dieser Arbeit wird sich daher mit der Frage beschäftigt, ob es möglich ist, ein mobiles System in Form eines Wohnmobils bei aktueller Marktlage wirtschaftlich, ökologisch nachhaltig und mit vertretbarem Aufwand mit Energie zu versorgen. Dafür werden Brennstoffzellentechnologie und Photovoltaiktechnologie betrachtet.
Ziel der Bachelorarbeit ist es damit, zu ermitteln, ob sich der Energiebedarf eines Wohnmobils mit erhöhtem Verbrauch durch Brennstofftechnologien, beziehungsweise mit einem Solar-gestützten Speicher realisieren lässt. Dafür werden die Technologien in ihren Funktionsweisen erklärt. Außerdem erfolgt eine Marktbetrachtung, um festzustellen, ob für Endkonsumenten entsprechende Produkte zur Verfügung stehen. Über einen begrenzten Projektzeitraum wird anschließend der Verbrauch eines Medienteams, welches einen Dokumentarfilm entlang des Rheins dreht, erfasst. Dabei wird ein mitgeführter Solargenerator genutzt, um das mediale Equipment zu versorgen. Auf Grundlage der Erfassung der genutzten Solarenergie erfolgt ein Vergleich der tatsächlich genutzten Solarenergie und der theoretisch über den Projektzeitraum zur Verfügung stehenden Solarenergie.
Die Marktbetrachtung macht deutlich, dass der Markt für Solargeneratoren wesentlich größer als der für Brennstoffzellen ist. Somit ist der durchschnittliche Kilowattstundenpreis von Strom aus entsprechenden Geräten sehr unterschiedlich. Die Datenauswertung hat gezeigt, dass es möglich ist, durch Solargeneratoren mit Photovoltaikunterstützung autark zu agieren, wofür jedoch Witterung und Jahreszeit gewisse Voraussetzungen erfüllen sollten. Die Arbeit zeigt auf, dass es möglich ist mobile Systeme, wirtschaftlich, ökologisch und nachhaltig mit vertretbarem Aufwand zu versorgen. Das ist allerdings leichter mit einem Solargenerator und einem Solarpanel. Die Brennstoffzellenlösung erweist sich als für das Projekt als wirtschaftlich mangelhaft.
Ziel der Diplomarbeit ist es, die neu gebildete Vision der Lake Group Holding AG im Tochterunternehmen Mountain Immo GmbH einzubinden. Mithilfe von geeigneten gebäudetechnischen Anlagen, welche regenerative Energien nutzen, soll ein möglichst geringer CO2- Ausstoß erreicht werden. Die Ausgangslage des Tochterunternehmens wird analysiert und in weiterer Folge geeignete Strategien zur Umsetzung definiert. Zum Schluss erfolgt die Zusammenfassung der Ergebnisse, eine Beschreibung der notwendigen Maßnahmen bzw. daraus resultierende Konsequenzen.
Cyanobakterien gehören zu den evolutionär ältesten Bewohnern unserer Erde und haben sich während Jahrmilliarden an stark differierende Umweltbedingungen adaptiert. Sie besiedeln teils Habitate mit widrigsten Konditionen, seien es bspw. im höchsten Maß nährstoffarme Gebiete oder jene mit extremer Hitze [Fuchs & Schlegel, 2007]. Durch die genomischen Beschaffenheiten sind Cyanobakterien in der Lage, Wasserstoff zu produzieren. Durch bioverfahrenstechnische Fortschritte sowie den biologisch-fachlichen Fortschritt der Kenntnisse der Stoffwechselvorgänge kann es in einigen Jahren vermutlich möglich werden, dass auf effektive Weise dieser Biowasserstoff gewonnen und als regenerativer Kraftstoff eingesetzt werden kann [URL-4; URL-5; URL-6; Bandyopadhyay et al., 2010]. Dadurch könnte in einem hohen Maß der Einsatz an fossilen Energieträgern reduziert werden. Im Umfang der vorliegenden Masterarbeit werden theoretische sowie experimentelle metabolische Daten des aktuellen wissenschaftlichen Standes der Cyanobakterien Synechocystis sp. PCC 6803 und Nostoc sp. PCC 7120 mittels einer umfangreichen Literaturrecherche aufgearbeitet, eine Analyse von Visualisierungssoftware durchgeführt und metabolische Modelle des Wasserstoffmetabolismus erstellt. Weiterhin wird die Thematik der Etablierung einer Knowledgebase für Cyanobakterien diskutiert [Karr et al., 2012]. Diese Arbeit ist Teil des EU-Forschungsprojekts CyanoFactory (FP 7, Fördernummer 308518).
Wirtschaftlichkeitsanalyse infrastruktureller Maßnahmen im Privatbereich : (Schwerpunkt: Strom)
(2012)
In der vorliegenden Diplomarbeit werden verschiedene Alternativen zum Bezug von Strom in privaten Haushalten in Österreich miteinander verglichen. Dazu wird mit Hilfe eines geeigneten Rechenverfahren aufgezeigt, ob die Anschaffung einer Photovoltaik- oder Kleinwindkraft-Anlage unter finanziellen Aspekten attraktiver ist, als der alleinige Bezug über einen Stromanbieter. Für die Berechnung werden sämtliche Einflussfaktoren erhoben. Ebenfalls wird Rücksicht auf aktuelle Förderungsmöglichkeiten in Österreich genommen. Am Ende wird das Ergebnis analysiert und mögliche Verbesserungsmaßnahmen bzw. Konsequenzen aufgezeigt.
Ziel dieser Arbeit ist es, Betreiberinnen und Betreibern, sowie Betriebsführern, von Windkraftanlagen die Möglichkeiten zu erörtern, die es ihnen ermöglichen durch Nachrüstung ihrer bestehenden Anlagen bzw. durch Neubau von Anlagen einen Beitrag leisten zu können zum Umweltschutz und zur Versorgungsnetzstabilität. Weiter wird gezeigt, auf welchem Wege die Anlagen nach den neuen Richtlinien zertifiziert werden können und somit eine Erhöhung der Vergütung für die Eingespeiste Energie um den Systemdienstleistungsbonus zu erzielen.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Prozess des Minings von Bitcoin. Dabei soll erklärt werden, wie elektrische Energie genutzt wird, um neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen und welche Renditen dabei zu erwarten sind. Gleichzeitig soll geklärt werden, ob das Mining von Bitcoin ein Geschäftsmodell ist, mit welchem Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energie auch ohne Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wirtschaftlich betrieben werden können.
Es wird beschrieben, wie sich diverse Einflussgrößen auf die Wirtschaftlichkeit des Minings auswirken. Eine Auswahl an Mining-Hardware wird hinsichtlich ihrer zu erwartenden Erträge geprüft. Außerdem werden die Risiken dieses Geschäftsmodells näher betrachtet.
Diese wissenschaftliche Arbeit untersucht aktuelle, relevante Themen der Segmente erneuerbare Energien sowie Klima- und Energiepolitik, vor allem in Bezug auf die Faktoren zur Beeinflussung von Akzeptanzschaffung. Dabei werden wirtschaftliche, technische und sozialwissenschaftliche Dimensionen analysiert und die Ergebnisse erläutert. Die Zielsetzung besteht in dem Zusammentragen und Verwerten von bedeutsamen Informationen der bestehenden Forschung, dem Erschließen von eigenen Beiträgen zum aktuellen Forschungsstand durch Analyse und der praktischen Bewertung von Erfolgsfaktoren, um ein breites Verständnis zur Akzeptanzgenerierung in der Branche der erneuerbaren Energien bereitzustellen und zu ermöglichen.
Die vorliegende Arbeit untersucht anhand eines bestehenden Zweifamilienhauses im Süden von Graz, die Möglichkeiten des Einsatzes von regenerativen Energiesystemen. Hierzu wir der aktuelle Energiebedarf erhoben und dann unterschiedliche Energiequellen auf deren Einsatztauglichkeit beurteilt. Anhand wissenschaftlicher Methoden sollen Entscheidungen anhand unterschiedlicher Zukunftsszenarien vorbereitet werden und abschließend Empfehlungen für Handlungsalternativen ausgesprochen werden. Besonderes Augenmerk wird dabei der Gebäudeheizung einberaumt.