Univ., Diss.--Oldenburg, 2006.

Zugl.: Würzburg, Universiẗat, Diss., 2009.

Zugl.: Potsdam, Universiẗat, Diss., 2009.

Ce travail de thèse porte sur la gestion énergétique des bâtiments par l'application de la programmation dynamique. Cet algorithme d'optimisation permet de développer des commandes prédictives, c'est à dire un ensemble de commandes à appliquer pendant une période donnée pour réduire la consommation énergétique du bâtiment ou améliorer le confort thermique des habitants.Un premier cas d'étude développe le cas du pilotage du chauffage d'un bâtiment pour effacer sa consommation en période de pointe électrique ou de pointe d'émission de CO2.Un second cas d'étude s'intéresse à une période de forte chaleur estivale ou le pilotage des protections solaires et de la ventilation mécanique contrôlée permet l'amélioration du confort thermique des occupants. Le pilotage des ouvertures (porte, fenêtre) est également étudié avec une comparaison de la régulation obtenue avec une régulation mise en place sur une maison test "Air et Lumière".Enfin la dernière partie du travail s'intéresse à la prévision des données climatiques locales grâce aux méthodes des chaînes de Markov et des réseaux de neurones artificiels. L'influence des erreurs de prévision sur la mise en place d'une stratégie d'effacement de la consommation de pointe dans le bâtiment est également étudiée.

L'objectif du travail est la mise en place d'un pôle intégré d'excellence pour l'énergie solaire en Afrique de l'Ouest. Trois pays y ont été identifiés comme territoires d'expérimentation (Burkina Faso ; Côte d'Ivoire ; Sénégal). Les enquêtes de terrain dans ces territoires suivies d'une analyse de filière a permis de mettre en évidence les interactions entre les acteurs de la filière solaire dans les trois pays (pouvoirs publics ; recherche et formation ; entreprises ; société civile ; utilisateurs). La réalisation de matrices d'influences directes à partir des résultats de l'analyse de la filière solaire dans les pays a permis de comprendre le faible niveau de relations entre les acteurs interdépendants. Les résultats révèlent que les pouvoirs publics demeurent les acteurs dominants de la filière solaire dans les trois pays, malgré la faiblesse de leur volonté. Les entreprises privées et les organisations non gouvernementales sont des acteurs relais (entre les pouvoirs politiques et les utilisateurs) qui jouent un rôle d'installation d'équipements solaires et de développement de projets surtout en milieux ruraux. Les utilisateurs (consommateurs) de la filière solaire sont des acteurs " dominés " qui n'ont pas d'influence sur les autres acteurs notamment les pouvoirs politiques. La recherche et la formation dont les résultats se limitent à des formations théoriques ou des expérimentations non diffusées restent des acteurs isolés. Le pôle intégré construit permet de stabiliser, régulariser et faire circuler entre eux les connaissances produites et les capacités développées par les acteurs en interactions au sein d'un écosystème

Durant ces dernières décennies, les sources électromagnétiques se sont multipliées : l'exposition quotidienne de l'homme s'en est retrouvée considérablement accrue. L'étude des effets des champs sur l'organisme passe par une meilleure compréhension des phénomènes à l'échelle de la cellule, unité de base de l'être vivant. Nos objectifs dans le cadre de ce travail portent sur la caractérisation électrique des cellules et, plus précisément, des deux principaux compartiments cellulaires que représentent le cytoplasme et la membrane. A terme, l'objectif est de fournir les permittivités et conductivités de ces couches afin de renseigner les modèles qui seront utilisés pour la simulation de l'interaction champ-vivant. Lorsqu'une cellule est placée dans un champ électrique tournant (généré par des microélectrodes), elle tourne sur elle-même sous l'effet de polarisation des cellules : c'est le principe de l'électrorotation. Le sens et la vitesse de rotation dépendent des propriétés cellulaires et de la fréquence du champ. La mise au point d'une plateforme expérimentale dédiée et automatisée (génération du champ, acquisition et traitement des images, extraction des propriétés) a permis d'accéder aux propriétés électriques des différentes couches sur des levures et des liposomes à travers le tracé du spectre d'électrorotation. Plusieurs études ont permis de valider le fonctionnement de cette plateforme et d'évaluer l'impact des traitements thermique et enzymatique sur des levures ainsi que l'influence de la composition du milieu interne sur le spectre d'électrorotation de liposomes. Par ailleurs,une étude théorique portant sur l'identification paramétrique a montré qu'il est possible d'améliorer l'extraction de certains paramètres en se basant sur une analyse de sensibilité du spectre d'électrorotation à ces paramètres. La mise en place récente d'une salle de culture va permettre d'explorer une gamme plus large de cellules vivantes et d'étudier les effets de sources de champ magnétique sur celles-ci.

Les connexions au réseau Ethernet deviennent de plus en plus nombreuse dans le domaine domestique. Dans ce travail, la transmission par le réseau électrique domestique est privilégiée. C'est le principe des courants porteurs en ligne (CPL). Ce concept permet d'obtenir des débits de transmission pouvant être supérieurs aux transmissions Wifi. Cependant les performances peuvent être dégradées par l'environnement électrique et électromagnétique de l'habitat domestique. Ce mémoire a pour objectif de modéliser l'environnement électrique domestique et le comportement des équipements qui y sont déployés. Les différents types de bruit présents dans l'environnement domestique ont été modélisés afin d'estimer leur influence sur la qualité de transmission CPL. Une modélisation des lignes électriques a été effectuée sous la forme de circuits électriques propices à l'intégration dans les outils de simulation numérique de type SPICE. La modélisation d'un câble à deux conducteurs a été étendue un à trois câble à conducteurs. La présence des appareils électriques a un impact important sur la communication CPL. Ce mémoire présente deux approches pour modéliser les effets induits. Les bruits impulsifs périodiques et apériodiques sont modélisés pour compléter l'outil d'analyse développé.

Die Deutsche Bundesregierung hat nach Jahrzehnten intensiver energiepolitischer Diskussionen und infolge der Ereignisse im japanischen Fukushima im Frühjahr 2011 die sogenannte Energiewende beschlossen. Diese läuft auf einen grundsätzlichen Umbau, eine Transformation der gegebenen Versorgungsstrukturen hinaus. Damit ist ein Kernproblem jedweder langfristigen Planung berührt: die Unmöglichkeit, längerfristig verlässliche Aussagen treffen zu können, und gleichzeitig anerkennen zu müssen, dass gerade infrastrukturelle Entscheidungen eine enorme zeitliche Reichweite besitzen. Dieses Zukunftsdilemma lässt sich letztlich nur durch Formen sozialen Lernens bewältigen, die sich über bestimmte Prinzipien der Planung ausdrücken, die man prozessual auch als das Ausloten von Korridoren nachhaltiger Entwicklung bezeichnen könnte. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Gestaltungschancen und -notwendigkeiten des Umbaus auf der Ebene der Kommunen genauer auszuloten. Zum einen geht es dabei um die Verknüpfung des neuen Forschungs- und Politikfeldes der Transformation beziehungsweise des Transformationsmanagements mit der aktuellen Debatte um das Management konzeptioneller Stadtentwicklungspolitik. Zum anderen geht es um die Verknüpfung der Transformationsforschung mit dem Forschungsfeld der öffentlichen Wirtschaft und damit verbunden mit der Frage, inwieweit gerade aus der anstehenden Aufgabe des energiewirtschaftlichen Umbaus auch neue Begründungen für die kommunale Energieversorgungswirtschaft erwachsen. Transformationsmanagement bedeutet einen Multiakteursprozess unter Einbindung von (kommunaler) Politik und Verwaltung, etablierten wie neuen Marktakteuren der Versorgungswirtschaft, Wohnungswirtschaft, Wissensträgern aus Forschung und Politikberatung, sozialen Organisationen oder auch intermediären Organisationen wie beispielsweise Energieagenturen. Die Zusammensetzung der Akteure innerhalb der Transformationsarena und damit verbunden auch der Governance- Form kann und wird dabei je nach Kommune unterschiedlich sein, da sie abhängig ist von politischen Allianzen, Verwaltungsaufbau, institutionellen Konfigurationen der Energieversorgung, Beteiligungskultur, Gemeindegröße und vielem anderen mehr. Wichtig ist gleichwohl, dass die Kommune eine koordinierende Rolle im Netzwerk der verschiedenen Akteure einnimmt und proaktiv als gestaltende Kraft das Transformationsmanagement angeht. Insbesondere die Stadtentwicklung als strategische städtische Ebene ist gefordert, einen entsprechenden Gestaltungsanspruch anzunehmen und ihre integrierenden und moderierenden Kompetenzen einzusetzen.

Les Alimentations Sans Interruption sont utilisées pour assurer la qualité et la continuité de l'énergie fournie aux charges sensibles. Basées sur deux conversions d'énergie électrique, ces alimentations supportent en permanence la puissance de la charge, rendant crucial leur rendement. Cette thèse a exploré différentes voies d'amélioration du rendement du commutateur assurant la conversion : le choix des composants semi-conducteurs, celui de la structure de conversion et du mode de fonctionnement. Le filtrage a été pris en compte sans faire l'objet d'investigations poussées. La méthode d'estimation du rendement, exploitant des données des constructeurs, a permis de quantifier l'impact et les limites de chaque voie explorée. Plusieurs structures de conversion multi-niveaux en commutation douce ont été développées, utilisant un pôle résonant. Enfin, plusieurs expérimentations ont validé les modèles utilisés, le concept du pôle résonant et la réalisation d'un prototype fonctionnel de 125 kVA.

La libéralisation du marché de l'électricité a introduit plusieurs nouveaux sujets de recherche intéressants dans la zone du système électrique. Cette thèse aborde l'un des problèmes fascinants parmi eux: l'étude de la génération distribuée à la fois renouvelable et classique d'intégration dans les réseaux de distribution. De Gestionnaires de Réseau de Distribution (GRD) point de vue, il est intéressant de développer une méthodologie globale qui considère les différentes technologies de production décentralisée (GD) comme une option pour la fourniture à la demande. Dans cette thèse, le problème de planification a été modélisé avec la méthodologie de multi-objectif. Cela aidera le planificateur de la prise de décision tout en sachant les arbitrages entre les fonctions objectives. Afin de trouver le front de Pareto optimale du problème, un hybride génétique-immunes algorithme est proposé. La méthode floue satisfaisant est utilisé pour trouver la solution finale. Divers objectifs comme le coût, les pertes actifs, d'émissions et de la satisfaction de contraintes techniques ont été prises en compte. Les variables de décision sont les stratégies de renforcement des réseaux de distribution et aussi les décisions d'investissement concernant les modules GD, dans le cas où GRD peut investir dans des modules de DG aussi. Un autre aspect qui rend les modèles proposés plus flexible, est compte tenu des incertitudes sur les paramètres d'entrée. Les incertitudes des données d'entrée ont été traitées de trois manières différentes à savoir : probabiliste, possibiliste et finalement mélangés possibiliste-probabilistes. Dans cette thèse, deux types de modèles ont été développés: centralisé et dégroupé modèle de planification GD. Dans les deux modèles, le GRD est responsable de fournir un réseau fiable et performant pour ses clients sur son territoire. Dans le contexte de planification centralisée, le GRD est autorisé à faire des investissements dans les modules de la GD. Dans ce modèle, la taille optimale, nombre d'unités de la GD, l'emplacement, la technologie et de la GD, calendrier des investissements dans les modules de GD à la fois et les composants du réseau sont déterminés. Le modèle développé ne sera pas seulement utile dans le contexte de la planification centralisée, mais est également applicable aux marchés de l'énergie d'autres qui ont besoin pour évaluer, surveiller et guider les décisions des développeurs GD. Dans le modèle de planification de la GD dégroupé, le GRD n'est pas autorisé à prendre des décisions d'investissement dans les options de la GD. Les variables de décision du GRD sont limités à renfort de réseau, le placement de condensateurs, la reconfiguration du réseau et des technologies de réseau intelligent.