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Vernetzte Netzschutzsysteme - Adaptiv und vernetzt, Teilprojekt SAE: Sichere Kommunikation und Systemhärtung in der Fernwirktechnik

Mobile Learning-Backpacks für die Energie der Zukunft, Teilvorhaben: Verbundkoordination, Erstellung der Lerninhalte und branchenbezogene Gesamtkonzepterstellung

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines Lernangebots, das Fach- und Führungskräfte in Handwerksunternehmen durch Mobile Learning-Backpacks dazu befähigen soll, sich die zur Beförderung der Energiewende erforderlichen Kompetenzen für die Beratung, Planung und Installation von intelligent vernetzten Anlagen zur dezentralen Nutzung erneuerbarer Energiequellen für die Wärme- und Energieerzeugung von Gebäuden anzueignen und somit marktgerechte Dienstleistungen anbieten zu können. Das vorgesehene Lernkonzept besteht aus mobil nutzbaren Lerneinheiten, den Mobile Learning-Backpacks, die sich aus über mobile Endgeräte nutzbaren digitalen Lernmaterialien und korrespondierenden mobil nutzbaren Hands-on Testmodellen zusammensetzen. Mit den digitalen Lernsequenzen soll ein Lernen am konkreten Bedarf und dies so orts- und zeitunabhängig wie möglich erreicht werden. Dabei sollen bei Verfügbarkeit entsprechender realer Anlagen der Anwendungsbezug über diese hergestellt werden, so dass im Bedarfsfall ein situatives Lernen unterstützt wird. Das Lernkonzept wird modular aufgebaut, so dass es flexibel auf sich fortlaufend ändernde technologische Entwicklungen angepasst und im Bedarfsfall entsprechend erweitert werden kann, wobei die innerhalb der 'Mobile Learning-Backpacks' mobil abrufbaren Lernmaterialien aus einem Spektrum aus eBook-Lektionen, Podcasts, Videos, Webinaren bis zu Lern-Nuggets für Smartphone und Tablet handeln wird, die jeweils mit den mobil nutzbaren Testumgebungen kombiniert werden. Neben der Entwicklung des didaktischen Konzepts für das mobile Lernen, bei dem auf die direkte Einbindung in die organisatorischen Abläufe bzw. Arbeitskontexte der Handwerksbetriebe und die Sicherstellung des wichtigen Peer-to-Peer-Lernen ein besonderes Augenmerk liegt, wird ein Schwerpunkt auf die technische Lösung gelegt. Im Rahmen der Erprobung sollen auch erste Erkenntnisse für ein Betreiber- und Geschäftsmodell gewonnen werden.

Weiterentwicklung ausgewählter Indikatoren und Bewertungsansätze für die Meeresumwelt und Konkretisierung von Umweltzielen im Rahmen der Umsetzung der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie, Quantifizierung ausgewählter Umweltziele zur Unterstützung von Maßnahmenprogrammen für die EU-Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL)

Die EU Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) (2008/56/EU) fordert bis 2015 die Erstellung von Maßnahmenprogrammen als Teil der nationalen Meeresstrategie und ihre Implementierung bis 2016. Mit Hilfe der Maßnahmenprogramme soll die übergeordnete Anforderung der MSRL, den guten Umweltzustand bis 2020 zu erreichen oder zu erhalten, erfüllt werden. Die Maßnahmenprogramme bauen auf die von Deutschland im Jahr 2012 in Umsetzung der MSRL erstellten Bewertung des aktuellen Zustands der nationalen Meeresgewässer, die Beschreibung des guten Umweltzustands und die Festlegung von Umweltzielen auf. Die Umweltziele sind bislang nur allgemein und qualitativ beschrieben. Sie sollen ausweislich der Berichte schrittweise bis 2018 quantifiziert werden. Operative Umweltziele dienen der Maßnahmensteuerung und sind für die Erstellung des Maßnahmenprogramms nach Art. 13 MSRL maßgebend. Die Quantifizierung dieser Umweltziele ist daher als Grundlage für Maßnahmen dringlich und essentiell. Das Vorhaben schließt an das Vorhaben 'Entwicklung von Konzepten und Methoden zur Erfassung und Bewertung ausgewählter anthropogener Belastungen im Rahmen der Umsetzung der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie' (FKZ 3710 25 206) an. Es fokussiert auf die Quantifizierung der im Rahmen der nationalen Berichte festgelegten Umweltziele insbesondere in Bezug auf die Belastungsdeskriptoren (Eutrophierung (D5), Schadstoffe (D8), Schadstoffe in Meeresfrüchten (D9), Müll (D10) und Lärm (D11)). Das Vorhaben soll auch die Fernwirkung von Belastungen im Meer betrachten sowie diesbezügliche Reduktionsziele und Empfehlungen für wirksame und effiziente Maßnahmen liefern. Ein besonderer Fokus soll dabei auf Belastungen liegen, die für die offene See relevant sind und die bisher unter der WRRL nicht hinreichend adressiert wurden.

CLIMPRE-INTERDEC, Teilprojekt 1: Die Nutzung von Zusammenhängen zwischen verschiedenen Regionen auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen für eine verbesserte Klimavorhersage

CLIMPRE-INTERDEC, Teilprojekt 2: Modellierung mit ECHAM6 und KCM

Das Hauptziel von InterDec ist es, die Verbindungen der Klimavariabilität in der Arktis, den mittleren Breiten und den Tropen auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen zu untersuchen, wie auch ihre Mechanismen und deren Bedeutung für verlässliche Klimavorhersagen. Das internationale Konsortium strebt ein besseres Verständnis der Mechanismen an, die zu regionaler Klimavariabilität auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen führen, mit einem Fokus auf atmosphärischen und ozeanischen Fernwirkungen zwischen weit entfernten Regionen, die zu extremen Klimabedingungen führen können. Außerdem soll die Vorhersagegüte auf saisonalen bis dekadischen Zeitskalen verbessert werden hinsichtlich spezieller Phänomene wie die Ostasiatischen, Indischen und Westafrikanischen Monsunsysteme wie auch Wetterextremen in Europa und sogenannten 'Hiatus' Ereignissen. Der vorliegende Teilantrag trägt zu den übergeordneten Zielen von InterDec bei.

QEWSII: Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden II mit Beteiligung am IEA-ECES-Annex 27, Teilvorhaben: Integration autarker Messmodule in den Messaufbau einer Thermal Response Testanlage

Die zukünftige Entwicklung im Marktbereich der untiefen Geothermie wird in den nächsten Jahren aber stark von gesteigerten Planungssicherheiten und effizienteren Qualitätskontrollmöglichkeiten und -anforderungen abhängen. Die Anwendung von Erdwärmesonden ist eine relative junge Technologie und es ist sehr wenig darüber bekannt, wie langzeitstabil sie sich langfristig im Untergrund verhalten. Deshalb ist es für die Akzeptanz von Erdwärmesonden zwingend erforderlich, umfangreiche Kenntnisse über die Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden zu erhalten. Deshalb werden im Vorhaben zentrale Aspekte der Qualitätssicherung bearbeitet.

WTZ Zentralasien CAME II: CAHOL - Holozäne Klimaschwankungen in Zentralasien, Vorhaben: Klimamodellierung in Zentralasien während des Holozäns (Teilprojekt 1)

WavE - WaterMiner: Räumlich-zeitlich abgestimmte Kreislaufführung und Wiederverwendung bergbaulicher Abwässer am Beispiel eines urban geprägten Bergbaugebietes, Teilprojekt 2

Der Fokus des Projektes liegt auf dem Aspekt der Kreislaufführung bergbaulicher Abwässer und von Sümpfungswässern mit hohen Stoffkonzentrationen (Kohlestäube) und Salzgehalten im Steinkohlenbergbau ebenso wie auf der bedarfsgerechten Wiederverwendung bergbaulicher Abwässer und von Sümpfungswässern für bergbauliche Zwecke sowie Trinkwasser- und Brauchwasserzwecke. Im TP 3,' Fachinformationssystem Monitoring' werden die im Projektrahmen erhobenen Daten und Informationen in einem integrierten 'Fachinformationssystem Monitoring' basierend auf den Programmen GW-Base und GW-Web systematisch erfasst, ausgewertet und bereitgestellt. Das System wird in der Lage sein, neben den in TP 1 und 2 erhobenen Daten, auch Informationen durch Monitoring mit Sensoren mit GSM/GPRS Datenübertragung in Echtzeit zu erfassen und sowohl lokal (Desktopsystem), als auch im Internet (benutzerkontengesteuertes Websystem) bereitzustellen und auszuwerten. Das System wird die Darstellung aller erhobenen Daten auf Karten, in Tabellen, Zeitreihen, fachspezifischen Diagrammen, Statistiken, Reports und auch in Themen- und Isolinienkarten ermöglichen. Besondere Beachtung finden hierbei die speziellen, sowie an die Rahmenbedingung im Zielgebiet angepassten Anforderungen, im Bereich des Monitorings und der Auswertung von Bergbau- und Minenwässern. Das System stellt die Grundlage für eine Stoffstrombetrachtung und die angestrebte nachhaltige Verbesserung der Wasseraufbereitung sowie Wiederverwendung dar. - Aufbau und Implementierung der Datenbank mit Grundlagendaten / Übersicht Datenstatus - Einbinden der zur Projektlaufzeit erhobenen Daten - Implementierung des Echtzeitmonitorings - Entwicklung und Implementation der innovativen Funktionen und Schnittstellen - Entwicklung einer installierbaren Pilotanwendung - Capacity Building.

IDEAL (Stromnetze) - Impedanzregler und Dezentrales Engpassmanagement zur Autonomen Leistungsflusskoordinierung, Teilvorhaben: Berücksichtigung der dezentralen Regelungskonzepte im Netzleitsystem

Mit der in diesem Projekt zu entwickelnden autonomen Leistungsflusskoordinierung wird ein auf Agententechnologie basierender Ansatz verfolgt, Engpässe dezentral zu beseitigen, unabhängig von der zentralen Leitstelle und ohne deren Eingreifen. Dies erfolgt mit Hilfe von Impedanzreglern und der Nutzung von Flexibilitäten in unterlagerten Netzen. Zusätzliche dezentrale Regelfunktionen bedeuten jedoch nicht zwangsläufig, dass weniger Funktionalität in der zentralen Leitstelle notwendig wäre, sondern ' im Gegenteil: mehr 'Intelligenz im Netz' erfordert auch 'intelligentere' Netzleitsysteme. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, das Verhalten der dezentralen Regler geeignet im zentralen Leitsystem nachzubilden und ihren Einsatz so zu koordinieren, dass ein zuverlässiges Gesamtsystem entsteht. Des Weiteren soll der Mehrwert der durch die Agenten bereitgestellten zusätzlichen Informationen und Steuermöglichkeiten in der zentralen Leittechnik untersucht und deren Umsetzbarkeit erprobt und nachgewiesen werden. Nach der Analyse der Anforderungen und der Definition von Referenzszenarien, erfolgt die Konzeptionierung, die Implementierung und anschließend die Simulation der Interaktion zwischen der Leitstelle und den DSC/DSR-Regelagenten. Schwerpunkt bildet dabei die Nachbildung des Verhaltens des dezentralen Regelungssystems im Leitsystem, um die Regeleingriffe vorab abschätzen und die daraus resultierenden Betriebszustände sicher prognostizieren zu können. Hinsichtlich der kommunikationstechnischen Vernetzungskonzepte unterstützt PSI die Projektpartner bei der Konzeptionierung und dem prototypischen Hardwareaufbau des vernetzten Agentensystems sowie der Ankopplung des Leitsystems unter Verwendung von Fernwirk-Gateways. Beim Aufbau des Labor-Demonstrators und der Anbindung des Leitsystems unterstützt PSI die Projektpartner, bei der Konfiguration der vorgesehenen Standardkomponenten der Kommunikationstechnik, die speziell an die Anforderungen der Leittechnik angepasst sind.

Integrierte Strukturüberwachung für Onshore-Windparks (ISO.Wind)

Ziel des Projekts ISO.Wind ist die Entwicklung eines datengetriebenen Überwachungssystems, das den 'Gesundheitszustand' von Windturbinen in Windparks auf einer Benutzeroberfläche wiedergibt und zur Reduktion von Wartungskosten beiträgt. Sowohl Messdaten interner Sensorik als auch Messdaten externer radarbasierter Sensorik sollen als Basis dieses autonomen, lernfähigen Überwachungssystems dienen. Die interne Sensorik umfasst dabei sowohl analageninterne Sensorik, als auch ein Messsystem des Fraunhofer IWES zur umfassenden Beanspruchungsmessung in Anlehnung an die Norm IEC 61400-13 und ein neuartiges, intelligentes Sensornetzwerk des Fraunhofer LBF. Die externe Sensorik basiert auf der Messung von passiv durch die Struktur der Windenergieanlage rückgestrahlter Radarstrahlung durch das Fraunhofer FHR und deren Auswertung. Möglicher Vorteil dieses Verfahrens wäre die personalreduzierten Fernwartung. Die erfassten Messdaten werden dann mittels einer Datenbank dem lernfähigen, datengetriebenen Analyseverfahren zugeführt. Dieses Analyseverfahren bildet wiederum die Grundlage für eine grafische Benutzeroberfläche, die den aktuellen ganzheitlichen Zustand von Windturbinen in Windparks darstellt und Abweichungen vom Normalbetrieb signalisieren kann.

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