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Reducing the carbon emissions from hotels on non-interconnected islands (NII) is essential in the context of a low carbon future for the Mediterranean region. Maritime tourism is the major source of income for Greece and many other countries in the region, as well as hot-temperate and tropical regions worldwide. Like many NIIs, Rhodes attracts a high influx of tourists every summer, doubling the island’s energy demand and, given the high proportion of fossil fuels in the Rhodian energy supply, increasing carbon emissions. Using the theoretical framework ‘FINE’, this paper presents the optimisation of a medium-sized hotel’s energy system with the aim of reducing both cost and carbon emissions. By introducing a Photovoltaic (PV) net metering system, it was found that the carbon emissions associated with an NII hotel’s energy system could be reduced by 31% at an optimised cost. It is suggested that large-scale deployment of PV or alternative renewable energy sources (RES) in NII hotels could significantly reduce carbon emissions associated with the accommodation sector in Greece and help mitigate climate change.
Decisions on irrigation water management are usually made at different levels, including farms, water user associations (WUAs), and regional water planning agencies. The latter generally have good access to information and decision tools regarding water resources management. However, these remain out of reach to the final water users, namely the farmers. The study, conducted in the irrigated district of Cherfech, north Tunisia, had the main objective of investigating farmer’s perceptions of, and acceptance for, the use of an irrigation advisory service (IAS) to be implemented by their WUA. The suggested IAS provides the following information: (1) reference evapotranspiration (ETo) and rainfall; (2) crop water requirement (CWR) of the most cultivated crops; (3) irrigation water requirement (IWR) of the farmer’s crop; and (4) crop monitoring and real-time estimation of IWR of crops settled, using soil moisture sensors. Such services and information would be available at the WUA level and provided in a timely manner to farmers for more effective decision making at the plot level. Prior to the acceptance study, we launched a technical study to determine the required tools and equipment required for the implementation of the IAS, followed by a farmer survey to assess their respective perceptions and acceptance towards this IAS. Results showed that only 54% of the farmers are satisfied by WUAs work, but that 77% of them accepted using the suggested IAS. Farmers are also willing to pay for most of the IAS packages suggested. The financial profitability of investing in the IAS at the WUA level shows the venture is financially viable, with a benefit cost ratio (BCR) of 1.018. The project will be even more profitable if we add the social benefits, which may result in water savings at the WUA level.
Surrogate-based optimization, nature-inspired metaheuristics, and hybrid combinations have become state of the art in algorithm design for solving real-world optimization problems. Still, it is difficult for practitioners to get an overview that explains their advantages in comparison to a large number of available methods in the scope of optimization. Available taxonomies lack the embedding of current approaches in the larger context of this broad field. This article presents a taxonomy of the field, which explores and matches algorithm strategies by extracting similarities and differences in their search strategies. A particular focus lies on algorithms using surrogates, nature-inspired designs, and those created by automatic algorithm generation. The extracted features of algorithms, their main concepts, and search operators, allow us to create a set of classification indicators to distinguish between a small number of classes. The features allow a deeper understanding of components of the search strategies and further indicate the close connections between the different algorithm designs. We present intuitive analogies to explain the basic principles of the search algorithms, particularly useful for novices in this research field. Furthermore, this taxonomy allows recommendations for the applicability of the corresponding algorithms.
Im Rahmen des Technologiescreenings sind zunächst relevante Technologien, die Einfluss auf das Energienachfrageverhalten für Haushalte besitzen, identifiziert worden. Dabei ist ausschließlich eine technologische Betrachtung erfolgt, das individuelle Nutzerverhalten von Haushaltsbewohnern wurde dabei nicht betrachtet. Die Einordnung der Technologien sind in Standard Energietechnologien: Erzeuger, Umwandler, Verbraucher und Speicher kategorisiert. Zudem zeigt die in die Kategorien Messsysteme, Gebäudeautomation und Energiemanagementsysteme. Dabei handelt es sich um, digitale Technologien mit Aspekten und Anwendungen von Energietransparenz und -management. Zeitraum des kontinuierlichen Technologie-Screenings war von 2017-2020.
Conventional individual head-related transfer function (HRTF) measurements are demanding in terms of measurement time and equipment. For more flexibility, free body movement (FBM) measurement systems provide an easy-to-use way to measure full-spherical HRTF datasets with less effort. However, having no fixed measurement installation implies that the HRTFs are not sampled on a predefined regular grid but rely on the individual movements of the subject. Furthermore, depending on the measurement effort, a rather small number of measurements can be expected, ranging, for example, from 50 to 150 sampling points. Spherical harmonics (SH) interpolation has been extensively studied recently as one method to obtain full-spherical datasets from such sparse measurements, but previous studies primarily focused on regular full-spherical sampling grids. For irregular grids, it remains unclear up to which spatial order meaningful SH coefficients can be calculated and how the resulting interpolation error compares to regular grids. This study investigates SH interpolation of selected irregular grids obtained from HRTF measurements with an FBM system. Intending to derive general constraints for SH interpolation of irregular grids, the study analyzes how the variation of the SH order affects the interpolation results. Moreover, the study demonstrates the importance of Tikhonov regularization for SH interpolation, which is popular for solving ill-posed numerical problems associated with such irregular grids. As a key result, the study shows that the optimal SH order that minimizes the interpolation error depends mainly on the grid and the regularization strength but is almost independent of the selected HRTF set. Based on these results, the study proposes to determine the optimal SH order by minimizing the interpolation error of a reference HRTF set sampled on the sparse and irregular FBM grid. Finally, the study verifies the proposed method for estimating the optimal SH order by comparing interpolation results of irregular and equivalent regular grids, showing that the differences are small when the SH interpolation is optimally parameterized.
Changing our unsustainable linear water management pattern is necessary to face growing global water challenges. This article proposes an integrated framework to analyse and understand the role of different contextual conditions in the possible transition towards water circularity. Our framework combines a systematic multi-level perspective to explore the water system and the institutional work theory for technology legitimation. The framework consists of the following stages: (1) describing and understanding the water context, (2) assessment of the selected technologies’ circularity level, (3) assessment of the alternative circular technologies’ legitimacy, and (4) identification of the legitimation actions to support the upscale of alternative circular technologies. The practical applicability of the integrated assessment framework and its four assessment stages was demonstrated in the exploration of circular water technologies for the horticulture sector in Westland, the Netherlands. The results revealed the conditions that hinder or enable the legitimation of the circular water technologies, such as political environmentalism, trust in water governing authorities, and technical, financial, and knowledge capabilities.
Die Dimensionierung von thermischen Speichern in der Gebäudetechnik bezieht sich häufig auf die Trinkwassererwärmung mit der DIN 4708. Dabei werden in der Regel die Bedarfe der Nutzer zur Auslegung herangezogen. Bekannt ist das Summenlinienverfahren und der daraus resultierende Beitrag des Wärmeerzeugers. Bei Pufferspeichern wird dagegen unter-schieden in welcher Kombination von Speicher und Wärmerzeuger dieser eingesetzt werden soll und es kommt häufig zu Größenschätzungen und Auslegungen mit Richtwerten. Daneben bieten zahlreiche Herstellern Auslegungsprogramme, die immer auf den Spitzenbedarf des Gebäudes ausgelegt sind.
In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die den thermischen Speicher als zweiten Wärmeversorger im Gebäude betrachtet, der zusammen mit diesem die Versorgung über-nimmt. Damit wird die Speicherauslegung mit der Wärmeerzeugerleistung verknüpft. Aus-gleichend über eine bestimmte Zeitperiode (24 h) mit Phasen hohen und niedrigen Bedarfs übernehmen der Wärmeerzeuger und der Speicher gemeinsam die Versorgung. Da die Wärmeversorgung eines Gebäudes in erster Linie von der Außenlufttemperatur abhängt, wird hier ein Verfahren auf dieser Basis vorgestellt, welches eine einfache Berechnung des Wärmeinhalts eines Speichers ermöglicht.
Das Paper entwickelt ein Modell, das für die berufliche Bildung ausführt, welche Bedingungen und strukturellen Voraussetzungen für inklusives Lehren und Lernen zu betrachten und welche personalen Kompetenzen auszubilden sind.
Es bietet einen Überblick über bisherige Forschungsarbeiten, die Erfordernisse und Gelingensbedingungen für inklusives Lehren und Lernen in Bildungskontexten be- leuchten. Es reflektiert, dass bislang kein Modell für eine „Inklusionskompetenz“ existiert, obwohl für die Etablierung inklusiver Lernsettings eine Perspektive auf das inklusive Handeln sowohl von Lehrenden als auch von Lernenden notwendig scheint und dafür gewisse Kompetenzen unabdingbar scheinen. Daher wird der Kompetenzbegriff im Kontext inklusiven Lernens kritisch beleuchtet. Es wird herausgearbeitet, warum es zwar für Schulungszwecke notwendig ist, dass ein „irgendwie“ inklusionsförderliches Lehren spezifiziert wird. Es erläutert jedoch, warum die Vorstellung einer fest definierten „Inklusionskompetenz“ zu eng ist für die viele inklusiven Momente, die es zu berücksichtigen gilt. Stattdessen sprechen wir von „inklusionsbezogenen Kompetenzen und ihrer Rahmenbedingungen“, um die Notwendigkeit aufzuzeigen, alle im Kontext von Lehren und Lernen benötigten Kompetenzen mit einer Perspektive auf Inklusionsförderlichkeit zu beleuchten und beispielhaft Bereiche aufzuzeigen, inwiefern inklusiv gehandelt werden kann. Dieses persönliche Handeln erfordert aber Rahmenbedingungen. Als Grundlagen für ein inklusionsförderliches Handeln von Personen werden erforderliche Rahmenbedingungen und Strukturen fokussiert und zusammengeführt.
Das vorliegend entwickelte „Modell inklusionsbezogener Kompetenzen und ihrer Rahmenbedingungen“
1. beschreibt und rahmt kompetenzbezogenes Handeln von Personen (Lehrenden und Lernenden) in Bildungseinrichtungen
2. und strukturiert drei Ebenen von Rahmenbedingungen für personales inklusives Handeln: Die Ebene der Kulturen, der Strukturen und der Praktiken.
Das Modell (vgl. Kapitel 3) kann als Grundlage für Schulungen genutzt werden.