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In the described case, the dust and ash particles are removed in a product gas filter. A scrubber with packed bed was used to clean the product gas from the tar components. The solvent of the scrubber was RME (rapeseed methyl ester), a biodiesel. RME is used because of its good tar separating characteristics. To investigate these tar separation characteristics of RME and the separation efficiency of the scrubber, four enrichment experiments were carried out during this work. These experiments took place at the 'Technikum' nearby the biomass steam gasification plant G��ssing. There, a pilot-scale scrubber and product gas from the gasification plant were used to perform the enrichment experiments. The four experiments are long term experiments with duration of approximately 120 hours each to obtain comparable results, it is necessary to make sure most of parameters are constant during the experiments. Only the RME temperature was changed from 0��C in the first experiment to 40��C in the last experiment. The task of this master thesis was to investigate the removal efficiency of the scrubber for the tar components benzene, toluene and xylene from the gas. During the enrichment experiments, a continuing data recording was fulfilled and in addition discontinuous tar sampling was accomplished. The discontinuous tar samples were taken 0:15h, 1h, 5h, 25h, 120h after the start of the experiments. The tar samples were analyzed in a laboratory and the results give the opportunity to evaluate the efficiency of the scrubber to eliminate benzene, toluene and xylene from the product gas. Using an exponential model, the results were fitted as scrubber efficiency as function of dry product gas volume at standard pressure and temperature. The results give good information about the behavior of toluene and xylene, because they show a good correlation between the temperature of RME and the separation efficiency. The results of benzene do not show this clear correlation. The results show, that, if fresh RME is used, a very good, nearly 100% tar separation is possible. Comparing the results to the CHP's scrubber, it can be concluded, that only a very little fraction of the tar components, which were investigated in this work, are actually removed there. Es wurde im Technikumsma��stab ein Versuchsw��scher mit Produktgas aus dem Biomasseheizkraftwerk G��ssing betrieben. Es wurden vier 120h Anreicherungsversuche bei Temperaturen von 0��C bis 40��C durchgef��hrt, um das Abscheideverhalten zu untersuchen. Die bei den Versuchen betrachteten Teerkomponenten waren Benzol, Toluol und Xylol. Sie wurden ausgew��hlt, da sie die am schwersten abzutrennende Teerfraktion sind. W��hrend der Anreicherungsversuche wurden s��mtliche Parameter m��glichst konstant gehalten, einzig die Temperatur des W��schermediums wurde variiert. Neben einer kontinuierlichen Datenaufzeichnung wurden 0:15h, 1h, 5h, 25h und 120h nach Versuchsstart Teerproben vor und nach dem Versuchsw��scher genommen. Diese Probenahme liefert Messpunkte, um die Effizient des Versuchsw��schers zu beurteilen. Durch ein exponentielles Modell wurden die ermittelten Daten in eine kontinuierliche Funktion des Abscheidegrades umgerechnet. Um die Vergleichbarkeit mit ��hnlichen, mit dem gleichen L��sungsmittel betriebenen W��scher zu gew��hrleisten, wurde das durch den W��scher gereinigte Produktgasnormvolumen in eine Beladung des L��sungsmittels umgerechnet. Somit erh��lt man einen Zusammenhang zwischen dem Abscheidegrad und der Beladung des L��sungsmittels. Die Ergebnisse liefern f��r die Teerkomponenten Toluol und Xylol einen eindeutig erkennbaren Zusammenhang zwischen L��sungsmitteltemperatur und Abscheidegrad. Benzol zeigt diesen Zusammenhang ohne ausf��hrliche Fehlerbetrachtung nicht. Bei geringer Beladung des L��sungsmittels kann ein Abscheidegrad von 100% f��r alle betrachteten Komponenten erreicht werden, mit steigender Beladung nimmt der Abscheidegrad f��r alle Komponenten jedoch stark ab. Die Ergebnisse zeigen des Weiteren, dass sich mit steigender L��sungsmitteltemperatur der Abscheidegrad bei gleicher betrachteter Teerkomponente verschlechtert. Diese Gegebenheiten deuten darauf hin, dass Absorptionsprozesse f��r die Teerabscheidung in einem Biodieselw��scher verantwortlich sind und Kondensation eine untergeordnete Rolle spielt. Ein Vergleich mit dem Kraftwerksw��scher zeigt, dass dieser die beobachteten Teerkomponenten nur zu einem geringen Teil abscheidet.

Die klimatischen Veränderungen unserer Erde betreffen alle mit der Natur in Verbindungstehenden Prozesse und daher auch die Pflanzen- und Tierwelt massiv. Die erhöhten Temperaturen wirken sich besonders auf den landwirtschaftlichen Sektor und somit auch auf die Weinanbaugebiete aus, da sie den Reifeprozess der Trauben beschleunigen und Produktionsabläufe verändern. Diese Umstände werden in Zukunft eine Verschiebung der klimatischen Idealbedingungen und der Weinbaugebiete in den Norden Europas nach sich ziehen. Das Konzept der vorliegenden Arbeit beruht auf der nachhaltigen Grundidee, ein Weingut in stufenweisen Abschnitten auf der Insel Ærøin Dänemark zu realisieren, das eine zukunftsweisende Architektur schafft. Besonderer Wert wird auf die Ausarbeitung eines dreistufigen Plans mit zukünftiger Erweiterung gelegt. Außerdem beschäftigt sich diese Arbeit mit dem behutsamen Umgang eines Teils des Bestandsgebäudes(Dreikanthof) im Hinblick auf gerechte Sanierung und Umnutzung für touristische und wirtschaftliche Zwecke. Parallel zu dieser Diplomarbeit entstand eine zweite Arbeit von Hanna Jensen(„Weinerlebnis im hohen Norden - Planung eines Weinguts auf der Insel Ærø unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit”),die sich mit demselben Weingut beschäftigt, allerdings andere Schwerpunktesetzt. Die Diplomarbeiten ergänzen sich, können aber auch für sich alleine stehen. Der Entwurf wurde teilweise gemeinsam ausgearbeitet. The climatic changes affecting our planet have a massive impact on all nature-related processes and therefore also on the flora and fauna. The increasing temperatures are affecting the agricultural sector and consequently also the wine-growing areas, as they accelerate the ripening process of the grapes and change production processes. In the future, these circumstances will result in a relocation of the ideal climatic conditions and winegrowing areas to the north of Europe. The concept of this thesis is based on the sustainable idea of realising a winery in stepby-step sequences on the island of Ærøin Denmark, creating a future-oriented architecture. Particular emphasis is placedon the elaboration of a three-stage plan with future expansion. In addition, this work deals with the careful handling of part of the existing building (three-corneredcourtyard) with regard to fair renovationand conversion for tourist and economic purposes.Parallel to this thesis, a second thesis was written by Hanna Jensen (“Wine experiencein the far north - planning a winery on the island of Ærø with focus on sustainability”),which deals with the same winery, but has a different focus. The diploma theses complement each other, but are also able to work independently. The design was partly worked out together.

Primärrohstoffe entstammen natürlichen Quellen und sind eine endliche Ressource. Sie stehen, abhängig von der räumlichen Lage, in unterschiedlicher Vielfalt zur Verfügung. In vielen europäischen Ländern gibt es jetzt schon kaum bis keine primären Rohstoffreserven.Eine alternative Rohstoffquelle sind die Sekundärrohstoffe. Im Bereich des Bauwesens sind diese Materialbestände in Bauwerken und der Infrastruktur zu finden. Aufgrund der Modernisierung kommt es zu einer zunehmenden materiellen Komplexität heutiger Bauwerke.Städte mit einer hohen Dichte an verbauten Materialien stehen hier besonders im Fokus (Urban Mining). Länderspezifische Ressourcenstrategien haben vor allem die Bewahrung der Primärrohstoffe und das Recycling von Sekundärrohstoffen als Ziel. Auch sollen langfristig,über den Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg, die Bewertungsparameter der Ökobilanz reduziert werden. Planungswerkzeuge und -methoden sollen dabei helfen, den Bauwerksbestand bestmöglich wiederzugeben und eine aussagekräftige Bauwerksbewertung zuzulassen.Im Zuge dieser Arbeit wird die Methode der BIM-basierten Materiellen Gebäudepass-Berechnung am Beispiel eines modellierten Wohnhauses durchgeführt. Anfangs wird dasThema Abfallwirtschaft behandelt. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Beschreibung des aktuellen Umgangs mit Baurestmassen in Österreich und der EU. Das Thema „Building Information Modeling“ wird im Anschluss beschrieben. Hier wird der Fokus auf das Verfahrenund dessen Handhabung hinsichtlich der ökologischen und ökonomischen Bewertung vonPlanungsobjekten gesetzt. Die Beschreibung von Möglichkeiten zur Ermittlung von Bauwerkskosten erfolgt im Anschluss. Der Schwerpunkt der Arbeit stellt die BIM-basiertematerielle Gebäudepassberechnung dar. Dabei werden neben der direkten Methodenbeschreibung auch ökologische und ökonomische Ergebnisse ermittelt, um indirekt, Rückschlüsse auf die untersuchte Methode zu erlauben. Die Berechnung erfolgt auf Basis des Referenzmodells (RF-Modell) und auf Grundlage von zwei ökologisch optimierten Modellen.Die ökologischen Optimierungsmaßnahmen führen, gegenüber dem RF-Modell, zu einer Verbesserung der Bewertungskenngrößen der Ökobilanz und zu einer Erhöhung des Recyclinganteils. Die Optimierungen haben eine Kostensteigerung zur Folge, welche durch eine Maßnahmenanpassung minimiert werden. Primary raw materials come from natural sources. They are infinite and depending on the spatial location. The amount of primary raw materials varies. Even now, in many European countries the quantity of primary raw reserves is very small or reaches a critical number. Analternative source of raw material are secondary raw materials. Regarding to the construction industry, these material stocks can be found in buildings or the infrastructure. Due to the modernisation, the complexity of materials used in constructions, increases. Cities with a high density of built-in materials are especially in focus (urban mining). The aim of country specific resource strategies is to prevent primary raw materials and to recycle secondary raw materials.Concerning to the life-cycle of constructions, the reduction of ecological parameters is an other important aim. Planning tools and methods should help to reproduce the building stock in the best possible way and allow a meaningful building evaluation.In the course of this thesis, the method of the BIM-based material passport is carried out using the example of a modelled building. Initially, the topic of waste management will be described.The focus is on the description of the current handling of construction waste in Austria and the EU. After that, the topic “Building Information Modelling” will be discussed followed by a description of the determination of building costs. The focus of this thesis is the BIM-based material passport calculation. Besides the description of the method, also ecological and economical results are determined. There by conclusions about the method can be made. The calculation is based on the original model and ecologically optimized models. Compared to the reference model the ecological optimization measures lead to an improvement in the assessment parameters of the life cycle assessment and to an increase in the proportion of recycling. Due to the optimizations, the building costs increase. These costs can be minimized by adapting the measures.

Die vermehrt aufkommenden Diskussionen zur resilienten Stadt sind vor allem gepr��gt durch globale Ph��nomene wie nat��rliche oder f��r nat��rlich gehaltene Katastrophen, sozio��konomische Krisen, den Klimawandel sowie die Zunahme der Verst��dterung. Sowohl hinsichtlich seiner Verursachung als auch seiner Folgen wird der Begri der Resilienz aus heterogenen Perspektiven definiert und in den wissenschaftlichen Diskurs eingebracht. In der deutschsprachigen sowie in der internationalen raumbezogenen Forschungslandschaft gibt es eine Reihe aktueller Publikationen zu urbaner Resilienz; jedoch nur wenige, die sich mit strategischen Steuerungsanforderungen befassen. Vor diesem Hintergrund wird im Zuge der Diplomarbeit eruiert, ob urbane Resilienz ein brauchbares Konzept f��r die Steuerung der Stadtentwicklung sein kann. Mithilfe aktueller Ver��ffentlichungen aus der stadtbezogenen Resilienzforschung werden die abstrakten Merkmale der unterschiedlichen theoretischen Modelle mit konkreten Eigenschaften belegt und Kriterien zur Unterst��tzung einer resilienten Stadtentwicklung formuliert. Am Beispiel der Stadt Hamburg wird systematisch ��berpr��ft, ob und inwiefern bei der Stadtentwicklung die Leitidee der Resilienz explizit oder implizit verfolgt wird. Dabei werden relevante ��bergeordnete Stadtentwicklungsstrategien sowie ausgew��hlte Stadtentwicklungsprojekte untersucht und ma��gebliche StakeholderInnen befragt. Im Anschluss wird herausgearbeitet, welche Steuerungsanforderungen sich angesichts der unterschiedlich beteiligten StakeholderInnen der Hamburger Stadtentwicklung stellen. Urbane Resilienz ist keine neue Planungstheorie, die bisherige stadtplanerische Leitbilder abl��st; vielmehr ist sie eine F��higkeit des Systems Stadt und kann daher (neue) inhaltliche und konzeptionelle Aspekte zur Steuerung der Stadtentwicklung beitragen. The growing emergence of debates on resilient cities is dominated by global phenomena such as natural or as natural considered disasters, socioeconomic crises, climate change and increasing urbanisation. The concept of resilience is defined through heterogeneous perspectives, both in terms of its causation and its consequences, and introduced into the scientific discourse. There are a number of recent publications on urban resilience in the German-speaking and international spatial research landscape; however only a few that deal with strategic control requirements. Against this background, the diploma thesis investigates whether urban resilience can be a useful concept for managing urban development. Regarding to recent publications from urban resilience research, concrete characteristics are assigned to the abstract attributes of the dierent theoretical models. Further criteria for supporting a resilient urban development are formulated. Using the example of the city of Hamburg, it is systematically examined whether and to what extent the idea of resilience - explicitly or implicitly - is implemented in urban development activities. Relevant urban development strategies as well as selected urban development projects are investigated and relevant stakeholders surveyed. Subsequently, it will be elaborated which control requirements arise considering the stakeholders involved to varying extents in the urban development of Hamburg. Urban resilience is not a new planning theory that replaces previous urban planning policies; rather, it is an ability of urban systems and can therefore contribute (new) content and conceptual aspects to control of urban development.

Die Durchströmturbine ist eine radiale Gleichdruckturbine, welche zweimal beaufschlagt wird. Das einströmende Wasser wird stoßfrei und mit hoher Geschwindigkeit dem walzenförmigen Trommelrad zugeführt. Dabei tritt der Freistrahl auf den Laufradschaufeln auf, durchquert das Laufrad und tritt auf den gegenüberliegenden Laufradschaufeln erneut auf. Aufgrund der einfachen und gleichzeitig robusten Bauweise wird die Durchströmturbine häufig bei Kleinwasserkraftwerken verwendet. Kleinwasserkraftwerke gewinnen mit dem Ziel der emissionsfreien Energiegewinnung immer mehr an Bedeutung - vor allem zur Deckung des Energiebedarfs bei Industrieunternehmen oder im Interesse des Umweltschutzes in Entwicklungsländern.Zur Leistungsbewertung der Durchströmturbine wird in dieser Arbeit eine numerische Strömungssimulation durchgeführt. Ausganglage dafür sind zur Verfügung gestellte Geometriedaten einer Versuchs-Durchströmturbine. Mit ANSYS ICEMCFD werden die Bereiche definiert sowie ein strukturiertes Netz generiert. Das vernetzte Modell wird in ANSYS FLUENT importiert und die numerische Strömungssimulation gestartet. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten wird die Simulation für drei unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten durchgeführt: 20 rad/s, 25 rad/s und 35 rad/s. Zur Durchführung einer realitätsnahen Simulation ist die Auswahl der Randbedingungen von großer Wichtigkeit.Anhand der Simulationsergebnisse wird der Wasserlauf durch die Turbine visualisiert, der Wirkungsgrad bestimmt sowie die auf die Welle wirkenden Kräfte ermittelt. Die aus der Strömunssimulation erhaltenen Werte werden abschließend noch in das Muscheldiagramm der Versuchsturbine eingetragen und die Ergebnisse verglichen. The cross flow turbine is a radial impuls turbine, which is pressurized twice. The incoming water is fed shock-free and at high velocity to the drum-shaped impeller. The free jet hits the impeller blades, passes through the impeller and hits the opposite impeller blades again. Due to its simple yet robust design, the cross flow turbine is often used in small hydropower plants. Small hydropower plants are becoming increasingly important with the aim of emission-free energy generation - especially to meet the energy requirements of industrial companies or in the interests of environmental protection in developing countries.In order to evaluate the performance of the cross flow turbine, a numerical flow simulation is carried out in this work. The starting point for this is the geometry data provided for a test flow turbine. Using ANSYS ICEM CFD, the regions are defined and a structured mesh is generated. The meshed model is imported into ANSYS FLUENT and the numerical flow simulation is started. To obtain comparable results, the simulation is performed for three different angular velocities: 20 rad/s, 25 rad/s und 35 rad/s. To perform a realistic simulation, the selection of boundary conditions is of great importance.Based on the simulation results, the water flow through the runner is visualized, the efficiency is determined and the forces acting on the shaft are determined. Finally, the values obtained from the flow simulation are plotted on the turbine's Hill Chart and the results are compared.

Die Auswirkungen des Klimawandels sind immer deutlicher bemerkbar und im städtischen Kontext haben diese einen direkten und spürbaren Effekt auf das menschliche Leben. Die städtische Bevölkerung, deren Anteil an der Weltbevölkerung in den nächsten Jahren noch weiter steigen wird, braucht einen angemessenen Grad an Schutz vor den extremen Hitzeeffekten. Die Stadtplanung kann Maßnahmen einsetzen, um bestimmten klimatischen Effekten entgegenzuwirken. Um diese Maßnahmen strategisch und gezielt umsetzen zu können, braucht es ein Set an analytischen Werkzeugen, mit deren Hilfe passende Zielgebiete und Standorte im öffentlichen Raum für Maßnahmen festgelegt werden können. In dieser Arbeit werden Wiener Zählgebiete mit der höchsten Hitzevulnerabilität identifiziert, um darin Teile des öffentlichen Raumes mit mangelnder Verschattung zu untersuchen. Diese Analyse, die aus zwei Schritten besteht, strebt an, den Übergang von dem gesamtstädtischen Bild auf das kleinräumige Detail zu schaffen. Im ersten Schritt werden physische und thermische Merkmale der Stadt mit demographischen Merkmalen der Bevölkerung kombiniert. Dadurch entsteht ein Bild der städtischen Hitze, welches die Vulnerabilität der Bevölkerung mitberücksichtigt. Der sogenannte Hitzevulnerabilitätsindex wird mit Hilfe einer GIS-Analyse für den gesamten Wiener Raum auf Zählgebiet Ebene berechnet. Anhand dieser Analyse werden in einem zweiten Schritt Zielgebiete festgelegt, an denen die Verschattung des öffentlichen Raumes untersucht wird. Durch die Einbeziehung von Gebäudemodellen, Bäumen und anderen Merkmalen des öffentlichen Raumes kommt eine 3D-GIS Verschattungsanalyse zur Anwendung. Es ergibt sich eine messbare Darstellung der Verschattung, anhand von welches passende Stellen für Verschattungsmaßnahmen identifiziert werden können. Ergänzend werden Handlungsempfehlungen für die Platzierung von Verschattungsmaßnahmen entwickelt. The effects of climate change are increasingly noticeable and in the urban context these have a direct and tangible effect on human life. The urban population, whose share of the world's population will continue to increase in the coming years, needs an adequate level of protection from the extreme heat effects. Urban planning can employ measures to counteract certain climatic effects. To implement these measures in a strategic and targeted manner, a set of analytical tools is needed to help identify appropriate target areas and locations in public space for measures. In this work, Viennese census tracts with the highest heat vulnerability are identified in order to investigate parts of the public space with a lack of shading in them. This two-step analysis strives to bridge the gap from the city-wide picture to the small-scale detail.In the first step, physical and thermal characteristics of the city are combined with demographic characteristics of the population. This creates a picture of urban heat that considers the vulnerability of the population. The so-called Heat Vulnerability Index is calculated using a GIS-analysis for the entire Vienna area at the census tract level. Based on this analysis, in a second step target areas are defined, in which the shading of public space is investigated. Using building models, trees and other features of the public space, a 3D GIS shading analysis is applied. The result is a measurable representation of the sun impact and of shading, which can be used to identify suitable locations for shading measures. In addition, recommendations for the placement of shading measures are developed.

Motiviert durch ein Anwendungsbeispiel wird die Komfortzone für mobile, kinematisch redundante Manipulatoren definiert. Die Lage und Orientierung der Basis des Manipulators und die Gelenkwinkel werden so gewählt, dass ausgesuchte Zielfunktionen minimal werden. Diese Zielfunktionen werden aus bekannten Maßen wie kartesische Geschwindigkeit, Kraft und Steifigkeit abgeleitet. Sie werden abhängig von den Parametern der Basis und den Gelenkwinkeln des Manipulators bestimmt, wobei nur ein Unterraum an möglichen Konfigurationen aufgrund der vorgegebenen Lage und Orientierung des Endeffektors (EE) für die Optimierung frei wählbar ist. Es werden im Sinne der multikriteriellen Optimierung Pareto-Fronten errechnet, welche durch vordefinierte Grenzen (z.B. minimale erreichbare Kraft oder minimale erreichbare Geschwindigkeit) begrenzt werden. Motivated by an application example, the comfort zone for mobile kinematically redundant manipulators is defined. The position and orientation of the mobile platform (=base of the manipulator) and the joint angles are selected in such a way that selected target functions are minimized. These objective functions are derived from known measures such as Cartesian velocity, force and stiffness. The objective functions are evaluated depending on the parameters of the base and the joint angles of the manipulator, whereby only a subspace of possible configurations is freely selectable for optimization due to the given position and orientation of the end effector (EE). Pareto-fronts are calculated in the sense of multi-criteria optimization, which are limited by, e.g., minimum achievable force or minimum achievable speed. IFToMM D-A-CH Konferenz, vol. 2020Sechste IFToMM D-A-CH Konferenz 2020: 27./28. Februar 2020, Campus Technik Lienz