TY - JOUR A1 - Braun, Gerhard A1 - Kleffner, Christine T1 - Industrial Water Desalination by Vacuum Multi‐Effect Membrane Distillation JF - Chemie Ingenieur Technik N2 - Water shortage and a rising water demand are prevalent issues on the political agenda worldwide. Available water resources must not only be provided to ensure a domestic and drinking water supply for a steadily increasing population but also for the growing industrial and agricultural sectors. This work outlines how the use of the innovative vacuum multi‐effect membrane distillation contributes to improve the water management efficiency in the following key industry sectors: desalination, drinking water and beverage industry, pharmaceutical, agro and chemical as well as oil and gas industry. KW - Wasserwirtschaft KW - Desalination KW - Industrial water management KW - Vacuum multi‐effect membrane distillation KW - Water reuse KW - Entsaltzung KW - Wiederverwendung Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16287 VL - 91 IS - 10 SP - 1400 EP - 1408 PB - Wiley-VCH ER - TY - JOUR A1 - Goeke, Johannes A1 - Schwamborn, Elisabeth T1 - Phasenwechselmaterial in Kugelkapseln für thermische Hybridspeicher JF - Chemie Ingenieur Technik N2 - Wärme‐ und Kältespeicher von Gebäuden beruhen auf verschiedenen Konzepten der Wärmeübertragung. Bei thermischen Hybridspeichern befindet sich das Phasen-wechselmaterial (PCM) makroverkapselt in PCM‐Objekten, die im Speicherbehälter positioniert sind und vom Wärmeträgerfluid umströmt werden. Die experimentellen Untersuchungen widmen sich den Belade‐ und Entladeeigenschaften des in Kugeln makroverkapselten PCM. Es wird gezeigt, dass die spezifische Wärmeübertragungs-leistung eines Hybridspeichers unmittelbar von der Größe der Kugeln als auch von der spezifischen Wärmeleitfähigkeit des PCM abhängt. KW - Wärmeübertragung KW - Hybridspeicher KW - Makroverkapselte Phasenwechselmaterialien KW - Spezifische Wärmeübertragungsleistung KW - Thermische Speicher KW - Zeit‐Ladefunktion KW - Hybrid storage KW - Macroencapsulated phase change materials KW - Specific heat transfer power KW - Thermal storage KW - Time‐dependent charge function KW - Wärmespeicher Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16201 VL - 92 IS - 8 SP - 1098 EP - 1108 PB - Wiley-VCH Verlag ER - TY - JOUR A1 - Kanz, Olga A1 - Reinders, Angèle A1 - May, Johanna A1 - Ding, Kaining T1 - Environmental Impacts of Integrated Photovoltaic Modules in Light Utility Electric Vehicles JF - Energies N2 - This paper presents a life cycle assessment (LCA) of photovoltaic (PV) solar modules whichhave been integrated into electric vehicle applications, also called vehicle integrated photovoltaics(VIPV). The LCA was executed by means of GaBi LCA software with Ecoinvent v2.2 as a backgrounddatabase, with a focus on the global warming potential (GWP). A light utility electric vehicle (LUV)named StreetScooter Work L, with a PV array of 930 Wp, was analyzed for the location of Cologne,Germany. An operation time of 8 years and an average shadowing factor of 30% were assumed.The functional unit of this LCA is 1 kWh of generated PV electricity on-board, for which an emissionfactor of 0.357 kg CO2-eq/kWh was calculated, whereas the average grid emissions would be 0.435 kgCO2-eq/kWh. Hence, charging by PV power hence causes lower emissions than charging an EV bythe grid. The study further shows how changes in the shadowing factor, operation time, and otheraspects affect vehicle’s emissions. The ecological benefit of charging by PV modules as compared togrid charging is negated when the shadowing factor exceeds 40% and hence exceeds emissions of0.435 kg CO2-eq/kWh. However, if the operation time of a vehicle with integrated PV is prolonged to12 years, emissions of the functional unit go down to 0.221 kg CO2-eq/kWh. It is relevant to point outthat the outcomes of the LCA study strongly depend on the location of use of the vehicle, the annualirradiation, and the carbon footprint of the grid on that location. KW - Fotovoltaik KW - Life cycle assessment KW - CO2 emissions KW - Photovoltaic systems KW - Electric vehicles KW - VIPV KW - Umweltbilanz KW - Nutzfahrzeug Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16223 SN - 1996-1073 VL - 13 IS - 19 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Mengen, David A1 - Ottinger, Marco A1 - Leinenkugel, Patrick A1 - Ribbe, Lars T1 - Modeling River Discharge Using Automated River Width Measurements Derived from Sentinel-1 Time Series JF - Remote Sensing N2 - Against the background of a worldwide decrease in the number of gauging stations,the estimation of river discharge using spaceborne data is crucial for hydrological research, rivermonitoring, and water resource management. Based on the at-many-stations hydraulic geometry(AMHG) concept, a novel approach is introduced for estimating river discharge using Sentinel-1time series within an automated workflow. By using a novel decile thresholding method, no a prioriknowledge of the AMHG function or proxy is used, as proposed in previous literature. With arelative root mean square error (RRMSE) of 19.5% for the whole period and a RRMSE of 15.8%considering only dry seasons, our method is a significant improvement relative to the optimizedAMHG method, achieving 38.5% and 34.5%, respectively. As the novel approach is embedded intoan automated workflow, it enables a global application for river discharge estimation using solelyremote sensing data. Starting with the mapping of river reaches, which have large differences inriver width overthe year, continuous river width time series are created using high-resolution andweather-independent SAR imaging. It is applied on a 28 km long section of the Mekong River nearVientiane, Laos, for the period from 2015 to 2018. KW - Discharge modeling KW - Decile thresholding KW - AMHG KW - River width KW - Time series KW - SAR KW - Sentinel-1 KW - Mekong River Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16210 SN - 2072-4292 VL - 12 IS - 19 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Fekete, Alexander T1 - CORONA High-Resolution Satellite and Aerial Imagery for Change Detection Assessment of Natural Hazard Risk and Urban Growth in El Alto/La Paz in Bolivia, Santiago de Chile, Yungay in Peru, Qazvin in Iran, and Mount St. Helens in the USA JF - Remote Sensing N2 - The Enhancement of standard dense phase carbon dioxide (DPCD) pasteurization by additional mechanical effects wasassessed in this work. These effects were induced during pasteurization by the sudden depressurization in a narrow mini-tube. The high flow velocities, moderate pressures (40–80 bar) and low temperatures (25–45°C) lead to intense degasifica-tion and shear stress. The inactivation of the test microorganismEscherichia coliDH5a(E. coliDH5a) was determinedbefore and after depressurization in the minitube, representing entirely chemical DPCD via dissolved CO2and total inacti-vation comprising the effects of dissolved CO2and mechanical effects, respectively. Compared to conventional DPCDpasteurization, which is mostly attributed to chemical effects, the additional mechanical effects increased the inactivationefficiency considerably. KW - Naturgefahr KW - Urban sprawl KW - City expansion KW - Disaster risk KW - Land cover change KW - Land use change KW - Image interpretation KW - Manual visual image interpretation KW - Data usability KW - Geographic Information System KW - Remote sensing KW - Stadt KW - Wachstum Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16230 SN - 2072-4292 VL - 12 IS - 19 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Hoferick, Ratka A1 - Gockel, Frank A1 - Müller, Mareike A1 - Schönherr, Holger A1 - Barbe, Stéphan T1 - Enhancing DPCD in Liquid Products by Mechanical Inactivation Effects: Assessment of Feasibility JF - Chemie Ingenieur Technik N2 - The enhancement of standard dense phase carbon dioxide (DPCD) pasteurization by additional mechanical effects was assessed in this work. These effects were induced during pasteurization by the sudden depressurization in a narrow minitube. The high flow velocities, moderate pressures (40–80 bar) and low temperatures (25–45 °C) lead to intense degasification and shear stress. The inactivation of the test microorganism Escherichia coli DH5α (E. coli DH5α) was determined before and after depressurization in the minitube, representing entirely chemical DPCD via dissolved CO2 and total inactivation comprising the effects of dissolved CO2 and mechanical effects, respectively. Compared to conventional DPCD pasteurization, which is mostly attributed to chemical effects, the additional mechanical effects increased the inactivation efficiency considerably. KW - Dense phase carbon dioxide KW - Mechanical effects KW - Non‐thermal microbial inactivation KW - Pasteurization KW - Shear stress Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16179 VL - 92 IS - 8 SP - 1122 EP - 1125 PB - Wiley-VCH Verlag ER - TY - JOUR A1 - Qi, Shusen A1 - Kleimeier, Stefanie A1 - Sander, Harald T1 - The Travels of a bank deposit in turbulent times: the importance of deposit insurance design for cross-border deposits JF - Economic Inquiry N2 - We examine the impact of the existence on an explicit deposit insurance (DI) scheme and its design features on bilateral cross‐border deposits (CBD) in a gravity model setting. We find that both the absolute quality of a country's DI and its relative quality vis‐à‐vis other countries' DI generally affect depositor behavior. However, during systemic banking crises, cross‐border depositors primarily seek countries with the best DI schemes. Similarly, during the 2008–2009 great financial crisis, the emergency actions taken by the governments, which supply and maintain these safe havens, have led to substantial relocations of CBD. (JEL F34, G18) KW - Depositen Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-15972 SN - 0095-2583 VL - 58 IS - 2 SP - 980 EP - 997 PB - Wiley Periodicals, Inc. CY - Boston, USA ER - TY - RPRT A1 - Dirks, Jörg T1 - Cyberrisiken in der Rückversicherung – Versicherbar auf parametrischer Basis oder durch KI? N2 - Die Komplexität der Cybergefahr und die sich entwickelnde Natur des Risikos bringen vielfältige Herausforderungen bei der Gestaltung von Versicherungs-produkten, beim Underwriting, beim Risikomanagement und bei der Kumul-kontrolle mit sich - sowohl für Erst- als auch Rückversicherungsgesellschaften. Eine korrekte Cyberrisikobewertung ist daher unabdingbar und der richtige Ansatz muss stets weiterentwickelt werden. Insbesondere die Vielfältigkeit eines Cyberevents ist hierbei zu berücksichtigen. In der Cyberversicherung liefert die Vergangenheit keine zuverlässigen Indizien für die Wahrscheinlichkeit eines Schadens; Risiken müssen mit aufwändigen Modellrechnungen simuliert werden. Für die Bewertung von Cyberrisiken könnte die künstliche Intelligenz (KI) von Vorteil sein, um Muster und Wahrscheinlichkeiten im Bereich des Risikotransfers einfacher und effizienter zu analysieren. Einen alternativen Lösungsansatz könnten parametrische Rückversicherungslösungen als Ergänzung zur klassischen Versicherung liefern. So kann eine parametrische Cyberdeckung mit einem definierten Trigger (z.B. mit Hilfe der DSGVO als Trigger) als Auslöser für Schadenzahlungen angeboten werden. Für eine ausreichende Versicherbarkeit von kleinen und mittelständischen Unternehmen, als auch für größere Industrielösungen könnte eine Risk Pooling Facility geschaffen werden, in welcher sich der traditionelle Rückversiche-rungsmarkt zusammen mit den Insurance Linked Securities Markt die Schadenbelastung teilen. Durch Unterstützung der künstlichen Intelligenz und durch parametrische Trigger (z.B. durch die DSGVO) könnten Schadenverläufe effizienter und zielgerichteter erfolgen. Durch parametrische Cyberdeckungen könnten Transparenzprobleme bei der Schadenabwicklung verhindert und aufwendige Prüfungen der Rückversicherer reduziert werden. Zudem könnte mit Hilfe einer möglichen KI-Strategie die Bewertungen von Cyberrisiken vereinfacht und effizienter gestaltet werden. Parametrische Cyberlösungen können auch für alternatives Kapital interessant sein, denn auch im NatCat-Bereich sind Vehikel mit solchen Trigger-Lösungen verbreitet. T3 - Publikationen der Kölner Forschungsstelle Rückversicherung - 6/2020 KW - Rückversicherung KW - Künstliche Intelligenz KW - Künstliche Intelligenz KW - Cyber-Risiken KW - KI Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16514 ER - TY - THES A1 - Beckmann, Max T1 - Analyse und Reduktion von Verteilverlusten in der Wärmeversorgung - Fallstudie am Zweileitersystem eines Mehrfamilienhauses in Köln T1 - Analysis and Reduction of Heat Distribution Losses - A Case Study of a Collective Heat Distribution System in an Apartment Building in Cologne N2 - Bei Gebäuden mit zentraler Wärmeerzeugung treten im Verteilsystem Wärmeverluste auf. Insbesondere bei zirkulierenden Trinkwarmwassersystemen, aber auch bei Heizungsanlagen können diese Verteilverluste einen hohen Anteil am Gesamtwärmeverbrauch ausmachen und somit relevant für die Energieeffizienz einer Anlage sein. Die Ansätze und Angaben zur Quantifizierung der Verteilverluste in den relevanten Regelwerken weichen teils deutlich von Angaben in der Fachliteratur und den wenigen vorliegenden Fallbeispielen ab. Die vorliegende Masterarbeit behandelt das Thema anhand der Analyse eines Fallbeispiels. Das untersuchte Objekt ist ein Mehrfamilienhaus mit einer Zweileiterinstallation. Dabei handelt es sich um ein System, welches die Wärmeversorgung für Heizung und Trinkwasser kombiniert. Durch Vergleich der Wärmemengenzähler in Wohnungen und Heizungskeller sind in der Vergangenheit Verteilverluste von 16,5 kWh/m²a aufgefallen, was 28 Prozent des gesamten Verbrauchs ausmacht.Im Rahmen der Falluntersuchung werden die Verteilverluste der Anlage über eine umfangreiche Datenaufnahme und mithilfe thermodynamischer Berechnungen bestimmt und mit den Zählerdaten abgeglichen. Dieser Berechnung nach betragen die Verteilverluste 14,7 kWh/m²a, wovon die Leitungsverluste den größten Anteil ausmachen. Zur Prüfung der Ansätze der Regelwerke werden diese auf das Objekt angewendet. Eine Vergleichbarkeit ist wegen abweichender Rahmenbedingungen nur bedingt gegeben. Die anhand der Normen ermittelten Werte liegen zum Teil in der Größenordnung der thermodynamischen Berechnung, teils auch deutlich darunter. Der Abgleich mit den Zählerdaten dient auch der Prüfung der thermodynamischen Berechnung. Auf diese Weise sollen fundierte und detaillierte Aussagen über den Einfluss einzelner Parameter und Komponenten des Systems ermöglicht werden. Darüber hinaus ermöglicht es die thermodynamische Berechnung, das Potenzial verschiedener Reduktionsmaßnahmen zu quantifizieren. Hier zeigt sich, dass ein Absenken der Vorlauftemperatur im Fallbeispiel eine effektive Maßnahme darstellt. Beispielsweise bewirkt die Absenkung der Vorlauftemperatur um 5 Kelvin im Fallbeispiel eine Reduktion der Leitungsverluste um circa 16 Prozent, respektive einen um circa 3 Prozent verringerten Gesamtverbrauch. Die ebenfalls modellierte Dämmung der Installationsschächte hingegen lässt bei ungleich höherem Aufwand geringere Einsparungen erwarten. Bei der Bewertung der Ergebnisse ist zu beachten, dass im Untersuchungsobjekt der spezielle Fall eines Zweileitersystems vorliegt. Dennoch können auf Basis der Untersuchung auch allgemeine Erkenntnisse über Verteilverluste gewonnen und Einschätzungen über die normativen Angaben abgeleitet werden. Darüber hinaus wird im Rahmen eines Exkurses die thermische Situation im Installationsschacht einer genaueren Betrachtung unterzogen. Diese ist von Interesse, da die Wärmeverluste hier Einfluss auf Fragen der technischen Hygiene und des sommerlichen Wärmeschutzes ausüben. N2 - In buildings with central heat generation, heat losses occur within both - the heating system and the hot water system. Distribution networks are affected by heat flows to the surroundings that reduce the energy efficiency of the system significantly. A literature research showed that statements regarding the quantity of distribution losses differ considerably in German standards, the literature and case studies. In this thesis, the topic was approached by conducting a case study of an apartment building with a Collective Heat Distribution System, a system that combines heat supply for hot water and heating. By comparing the heat meters of the apartments and the boiler room, the losses were found to amount to 16.5 kWh/m²a, representing 28 percent of the total heat generation. To obtain a better understanding of these losses, a calculation of each segment was carried out based on thermodynamic formula and acquisition of data such as temperature measurements. The calculated losses totaled 14.7 kWh/m²a, mainly caused by the pipe network. The indications from German standards were partly in the same magnitude, partly significantly beneath it. The results of the thermodynamic calculations were checked for their validity through comparison with the analysis of the meters. On this basis, detailed statements about the impacts of various parameters were made. Furthermore, the potential of several reduction measures was quantified. It was demonstrated that a reduction of the supply temperature is an effective measure. For example, lowering the supply temperature by 5 Kelvin reduced the pipe losses by approximately 16 percent, which equals 3 percent of the total consumption. Further calculations showed that additional insulation in the installation ducts was less effective, and not worth the increased effort required. The results and insights gained in this case study are specifically valid for Collective Heat Distribution Systems that differ from conventional systems. Nevertheless, the case study is suitable for making general conclusions about distribution losses and allows checking the values specified in the standards to a certain extent. Moreover, the thermal situation of the installation duct was looked at closely. This part of the system is of special interest, due to its importance for issues like technical hygiene and heat protection. KW - Wärmeverluste KW - Verteilverluste KW - Leitungsverluste KW - Zirkulationsverluste KW - Zweileiterinstallation KW - Haustechnik KW - Wärmeversorgung KW - Energieeffizienz KW - Energiewende Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16447 ER - TY - GEN A1 - Heyduck, Martin A1 - Engelen, Monika T1 - Erfolgsfaktoren von Crowdfunding als alternative Finanzierungsform in der Produktentwicklung N2 - Das vorliegende Paper fasst die Erkenntnisse zu Erfolgsfaktoren für Crowdfunding-Kampagnen allgemein und ins besondere für die Plattform Kickstarter zusammen. Es basiert auf der Bachelorarbeit von Herr Martin Heyduck, der von Oktober 2020 bis Januar 2021 von Prof. Dr. Monika Engelen und Amina Hadzeric betreut wurde. Neben einer Recherche der grundlegenden Theorie und den daraus gewonnenen Erkenntnissen wurden unter Literaturbezug Erfolgsfaktoren definiert und durch ausgewählte Fallstudien von Crowdfunding-Kampagnen validiert. Dieses Paper soll als Einstieg in das Thema Crowdfunding und die damit verbundenen Ausgestaltungsmöglichkeiten für eine erfolgreiche Kampagne dienen. KW - Marketing KW - Produktentwicklung KW - Crowdfunding KW - Unternehmensgründung KW - Innovation KW - Crowdfunding KW - StartUp Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hbz:832-epub4-16434 ER -