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This literature research gives an overview about the various possibilities of energy storage for photovoltaics and electric vehicles. Therefore it discusses the general need for buffering and storage of renewable energy, the political setting and economic progress of electric mobility. Configurations, chemical reactions, advantages and disadvances of lead-, nickel-based-, metal-air, lithium-, high-temperature and redox-flow-batteries are discussed in concise form. A table of miscellaneous batteries sorted by their electrical and physical characteristics is attached to this document.:Abstract 4 1 Situation und Überblick zur Elektromobilität in Deutschland 5 1.1 Erneuerbare Energien als Zukunftsressource 5 1.2 Vorteile stromgetriebener Antriebe gegenüber Verbrennungsmotoren 6 1.3 Der nationale Entwicklungsplan Elektromobilität 8 2 Speicherung, Pufferung und Verfügbarkeit von Photovoltaikstrom in Bezug auf mobile und stationäre Systeme 10 2.1 Grundlagen zur Photovoltaik 10 2.1.1 Verfügbarkeit der photoelektrischen Energie 10 2.1.2 Technische Umsetzung 11 2.2 Möglichkeiten zur Speicherung regenerativer Energie 13 2.2.1 Anforderungen an Speichersysteme 14 2.2.2 Synthetische Kraftstoffe als Energiespeicher 14 2.2.3 Mechanische Energiespeicher 15 2.2.4 Elektrische Energiespeicher 16 2.2.5 Elektrochemische Energiespeicher 17 2.3 Anwendungsbeispiele für Photovoltaikstrom 19 3 Beschreibung der physikalischen und chemischen Prozesse elektrochemischer Speicher 22 3.1 Vergleichende Kennzahlen 23 3.2 Blei-Säure 26 3.3 Nickel-basiert 29 3.3.1 Nickel-Cadmium 29 3.3.2 Nickel-Metallhydrid 31 3.3.3 Nickel-Zink 33 3.4 Metall-Luft 35 3.4.1 Zink-Luft 36 3.4.2 Aluminium-Luft 37 3.4.3 Lithium-Luft 38 3.5 Lithium-Ion 39 3.5.1 Batterietypen 40 3.5.2 Aufbau und Funktion 42 3.5.3 Schaltung für Großbatterien 43 3.5.4 Forschungs- und Entwicklungslinien 44 3.6 Hochtemperaturbatterien 48 3.6.1 Natrium-Nickelchlorid 49 3.6.2 Natrium-Schwefel 50 3.7 Redox-Flow 52 3.7.1 Vanadium 53 3.7.2 Vanadium-Brom 54 3.7.3 Natrium-Polysulfid-Bromid 54 3.8 Hybrid-Flow 55 3.8.1 Zink-Brom 55 3.8.2 Cer-Zink 57 3.9 Auswertung der Vergleichsmatrix 58 4 Entwicklungstendenzen zwischen Elektromobilität und Energiewirtschaft 60 4.1 E-Energy / Smart Grid 61 4.2 Virtuelle Kraftwerke 62 4.3 Ausbau der Stromtrassen 64 4.4 Energieladesysteme 66 4.4.1 Stromtankstellen 66 4.4.2 Austausch der Energiespeicher 68 4.4.3 Induktive Energieübertragung 68 5 Zusammenfassung 69 Literaturverzeichnis: 70 Abbildungsverzeichnis 77 Tabellenverzeichnis 78 Eidesstattliche Erklärung 79 Anhang 80

In this dissertation, the minimization of the diffusion bonding temperature during refractory metals’ diffusion bonding process was studied. Two pure refractory metals were used in this study: molybdenum and tungsten. The influence on the joint quality of molybdenum structural conditions, as well as molybdenum surface conditions, was examined. Moreover, diffusion bonding of tungsten to Oxygen Free Electrical copper and copper alloy (CuCr1Zr), without using an interlayer but instead using different bonding parameters, was evaluated. Diffusion bonding of tungsten to Oxygen Free Electrical copper and to CuCr1Zr alloy using titanium and nickel together as intermediate layers was also investigated, as well as the diffusion bonding of tungsten to Oxygen Free Electrical copper and to CuCr1Zr alloy using only nickel as an intermediate layer. The resulting joints were evaluated using optical microscopy, SEM, hardness, shear, and tensile tests. The residual stresses, as well as the deformation, that are generated due to the diffusion bonding process were evaluated through a FEM simulation using the software ANSYS. For pure molybdenum joints, successful results in minimizing bonding temperature were obtained. In tungsten to Oxygen Free Electrical copper and to CuCr1Zr alloy joints contrasting results were achieved. / In dieser Arbeit wurde ein Diffusionsschweißverfahren durchgeführt, um zwei Refraktärmetalle zu verbinden. Das erste war Molybdän, das ähnlich diffusionsgeschweißt ist. Das zweite war Wolfram, das diffusionsgeschweißt an OFE-Kupfer und an die CuCr1Zr-Legierung gebunden ist. Aufgrund der hohen Schmelztemperatur von Molybdän und Wolfram erforderten sie eine hohe Diffusionsschweißtemperatur. Das Hauptziel dieser Arbeiten ist es, die erforderliche Temperatur für den Verbindungsprozess zu reduzieren. Die Reduzierung der Molybdän Diffusions-schweißtemperatur ist abhängig von den Bedingungen der Molybdänoberfläche und -struktur. Die Verbindung von Wolfram mit OFE-Kupfer und mit CuCr1Zr-Legierungen erfolgte direkt (ohne Zwischenschicht) sowie unter Verwendung von Titan und Nickel als Zwischenschicht(en). Das Verbinden mit Zwischenschicht(en) ist abhängig von den Interaktionen zwischen der Zwischenschicht und den Grundwerkstoffen. Die Zwischenschichtenmetalle waren Reintitan und Reinnickel. Das Aufbringen der Zwischenschichten in den Verbindungen wurde als Wolfram - Titan - Nickel - Reinkupfer oder CuCr1Zr sortiert. Außerdem wurde nur reines Nickel als Zwischenschicht verwendet, um Wolfram mit Kupfer und der CuCr1Zr-Legierung zu verbinden. Die chemische Zusammenstellung der CuCr1Zr-Legierung ist in der Tabelle 1 dargestellt. Die Eigenspannungen sowie die Verformung, die durch den Diffusionsschweißprozess sowohl für die Refraktärmetalle Molybdän als auch Wolfram erzeugt werden, wurden durch einen Simulationsprozess mit dem Programm ANSYS bewertet. Die resultierenden Verbindungen wurden mittels Lichtmikroskopie, REM, Härte-, Scher- und Zugversuch bewertet. Die Eigenspannungen sowie die Verformung, die durch den Diffusionsschweißprozess erzeugt werden, wurden durch eine FEM-Simulation mit der Software ANSYS bewertet. Für reine Molybdänverbindungen wurden erfolgreiche Ergebnisse bei der Minimierung der Diffusionsschweißtemperatur erzielt. In Wolfram zu OFE-Kupfer und zu CuCr1Zr-Legierungsverbindungen wurden kontrastreiche Ergebnisse erzielt.

Ziel des Beitrages ist es, die für Beratungsprogramme (BEFU, BESyD, CCB) hinterlegten Richtwerttabellen und Parametersätze zu überarbeiten, neue Entwicklungen aufzuzeigen sowie die wichtigsten Literaturquellen zusammenfassend darzustellen. Auf Grund des Nachholbedarfs trifft das besonders für den ökologischen Landbau zu. Folgende Parameterdatensätze wurden ausführlich beschrieben: - Nährstoffgehalte der Haupt- und Nebenprodukte der Fruchtarten und Zwischenfrüchte - Nährstoffgehalte der Wirtschafts- und Handelsdünger - Ertragsabhängige EWR-Mengen der Fruchtarten - Abbauverhalten und Humifizierungskoeffizienten von Fruchtarten und organischen Materialien - N-Freisetzung aus organischen Materialien - N-Effizienzen von Anbausystemen mit mineralischer und organischer Düngung. Die Veröffentlichung richtet sich an Einrichtungen der Praxis, Beratung und Forschung.:1 Einleitung 2 Material und Methoden 3 Ergebnisse und Diskussion 3.1 Nährstoffgehalte sowie Ernte- und Wurzelrückstände der Fruchtarten 3.1.1 Körnerfrüchte 3.1.2 Hülsenfrüchte 3.1.3 Ölfrüchte 3.1.4 Hackfrüchte 3.1.5 Samenvermehrung 3.1.6 Futterpflanzen 3.1.7 Zwischenfrüchte 3.2 Nährstoffgehalte von organischen Düngemitteln 3.2.1 Wirtschafts- und Sekundärrohstoffdünger 3.2.2 Organische Handelsdünger einschließlich Eigenprodukte 3.3 Abbauverhalten organischer Materialien 3.3.1 Getreidestroh 3.3.2 Kartoffelkraut 3.3.3 Gründünger 3.3.4 Ernte- und Wurzelrückstände 3.3.5 Organische Wirtschaftsdünger 3.3.6 Blätter und Nadeln von Baumarten, Torf und Holz 3.3.7 Abbaurangfolge der organischen Materialien 3.4 Ableitung von Humifizierungskoeffizienten für Fruchtarten und organische Materialien zur Humusbilanzierung 3.4.1 Fruchtartenkoeffizienten 3.4.2 Koeffizienten für organische Materialien und Düngemittel 3.5 Nährstoff-Freisetzung aus organischen Materialien im Jahr der Anwendung 3.5.1 Verhältniszahlen zwischen Kohlenstoff und anderen Nährstoffen 3.5.2 Einfluss der C:N-Verhältnisse auf die N-Freisetzung 3.5.3 Relationen zwischen den organisch gebundenen N- und den NH4-N-Anteilen der Düngemittel 3.6 NH3-N-Verluste aus gemulchten organischen Materialien 3.7 Einschätzung der Gesamt-N-Effizienz von Anbausystemen mit mineralischer oder organischer N-Zufuhr 4 Zusammenfassung 5 Literaturverzeichnis

Als Zielstellung wurde in mehrjährigen Gefäß- und Feldversuchen geprüft, welche Wechselwirkungen bei fortgesetztem Zwischenfruchtanbau und organischer Düngung (Kompost, Stalldung, Gülle) auf den Nährstoffumsatz im Boden sowie auf Ertrag und Qualität der nachgebauten Hauptfrüchte sich entwickelt haben. Die Nachwirkung dieser Anbaukombinationen wurden bis zu acht Jahre detailliert dargestellt, da sehr interessante und aktuelle Ergebnisse ermittelt werden konnten. Die Veröffentlichung richtet sich an Einrichtungen zur Beratung und Forschung zum ökologischen Landbau.:1 Einleitung 2 Material und Methoden 2.1 Gefäßversuch 2.2 Feldversuch 2.2.1 Standortbeschreibung 2.2.2 Versuchsaufbau 2.2.3 Versuchsauswertung 2.3 Untersuchungsmethoden 3 Ergebnisse und Diskussion 3.1 Gefäßversuch 3.1.1 Versuchsjahr 2000/2001 3.1.2 Versuchsjahr 2001/2002 3.1.3 Versuchsjahr 2002/2003 3.1.4 Erträge und Nährstoffentzüge im Verlauf der drei Versuchsjahre 3.1.5 Auswirkungen der dreijährigen Versuchsausführung auf den Boden 3.1.6 Schlussfolgerungen zum Gefäßversuch 3.2 Feldversuch 3.2.1 Grundnährstoffgehalte im Boden und Nährstoffentzüge der Hauptfrüchte 3.2.2 Zwischenfruchtanbau und Nmin-Gehalt des Bodens 3.2.3 Erträge der Hauptfrüchte in den einzelnen Untersuchungsjahren 3.2.4 Nährstoffbilanzen 3.2.5 Qualitätsparameter 3.2.6 Schlussfolgerungen zum Feldversuch 4 Fazit 5 Literaturverzeichnis 6 Anhang

Das Ziel der Untersuchungen bestand darin, unter den Bedingungen des Ökolandbaus erstmals sowohl die kurzfristige vergleichende Wirkung verschiedener organischer Düngemittel (Rindergülle, Stalldung, Kompost, Gründüngung) und einem mineralischen Kalium-Dünger zu verschiedenen Terminen in der Vegetationsperiode, sowie im Rahmen der Fruchtfolge den langfristigen Einfluss des Humusumsatzes auf die Nährstoffbereitstellung an Stickstoff, Phosphor, Kalium und Magnesium im Boden zu erfassen. Es wurden Ergebnisse zu folgenden Teilaspekten des Kartoffelanbaus erhalten: - Quantifizierung der Mineralisation und der Nährstoffgehalte im Boden - Nährstoffaufnahme und Qualität der Kartoffelknollen - Wachstum und Ertragsbildung der Kartoffeln und - Verfahren zur Düngebedarfsermittlung bei Kartoffeln.:1 Einleitung und Problemstellung 2 Material und Methoden 2.1 Standortbeschreibung 2.2 Versuchsbeschreibung 2.3 Methoden der Pflanzen- und Bodenuntersuchung 2.4 Mathematisch-statistische Methoden 3 Ergebnisse 3.1 Düngerapplikation und Auswertungsverfahren 3.2 Einfluss der Düngung auf die Nährstoffgehalte des Bodens 3.3 Einfluss von Düngung bzw. Bodennährstoffversorgung auf Inhaltsstoffe und andere Qualitätsmerkmale der Kartoffeln 3.4 Einfluss von Düngung und Nährstoffversorgung (Boden, Pflanze) auf Sprosswachstum und Knollenertrag 3.5 Nährstoffbilanzierung (N, P, K, Mg) 3.6 Beispiele zur Düngebedarfsermittlung (N, P, K, Mg) 4 Diskussion und Schlussfolgerungen 4.1 Quantifizierung der Nährstoffmineralisation aus Boden und Düngung 4.2 Nährstoffaufnahme und Qualität der Kartoffeln 4.3 Wachstum, Ertragsbildung und Düngebedarfsermittlung 5 Zusammenfassung 6 Literaturverzeichnis 7 Anhang

In dieser Untersuchung wurden Daten zur Nährstoff- und Humusversorgung sowie zur Fruchtfolgegestaltung von ökologisch wirtschaftenden Landwirtschaftsbetrieben im Freistaat Sachsen über einen Zeitraum von 6 Jahren gesammelt und ausgewertet. Insgesamt stand Datenmaterial von 810 ökologisch bewirtschaften Acker- und Grünlandschlägen und mehr als 4.800 Ernten zur Verfügung. Die Beurteilung des Nährstoff- und Humusmanagement erfolgte auf Schlag- und Betriebsebene für den pH-Wert und die Grundnährstoffe des Bodens. Ergänzend wurden Nährstoff- und Humusbilanzen sowie der Düngebedarf mit dem Programm BEFU, Teil Ökolandbau, berechnet. Für die Beurteilung des Fruchtfolgemanagements wurde ein geeignetes Bewertungsverfahren entwickelt und angewendet, mit dem der Erfüllungsgrad von Aufgaben und Regeln der Fruchtfolgegestaltung durch leicht erfass- und überprüfbare Kriterien abgeschätzt werden konnte.:1 Einleitung und Problemstellung 2 Material und Methoden 2.1 Datengrundlage 2.2 Bewertung des Nährstoff- und Humusmanagements 2.3 Bewertung der Fruchtfolgegestaltung 2.4 Statistische Verrechnung 3 Ergebnisse 3.1 Analyse des Nährstoff- und Anbaumanagements auf Betriebsebene 3.2 Schlagbezogene Bewertung des Nährstoff- und Anbaumanagements 3.3 Betriebsvergleich der schlagbezogenen Bewertung 4 Diskussion und Schlussfolgerungen 4.1 Methodik 4.2 Nährstoff- und Humusmanagement der Betriebe 4.3 Fruchtfolgegestaltung der Betriebe 5 Zusammenfassung 6 Literaturverzeichnis

This literature research gives an overview about the various possibilities of energy storage for photovoltaics and electric vehicles. Therefore it discusses the general need for buffering and storage of renewable energy, the political setting and economic progress of electric mobility. Configurations, chemical reactions, advantages and disadvances of lead-, nickel-based-, metal-air, lithium-, high-temperature and redox-flow-batteries are discussed in concise form. A table of miscellaneous batteries sorted by their electrical and physical characteristics is attached to this document.

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