ALBERT

Beschreibung: Kurzfassung Raumplanung ist eine öffentliche Aufgabe, ist Erkennen, Erklären und Lösen schwieriger raumbedeutsamer Probleme. Sie ist deshalb zu weiten Teilen Beratung von Politik und Öffentlichkeit. Raumplanung hat sich als Disziplin etablieren können. Und sie ist unverzichtbar, auch weil keine echte Alternative erkennbar ist. Denn wer sonst trägt durch Einbezug sozialer, ökologischer, ökonomischer, kultureller und politischer Facetten für eine nachhaltige Raumentwicklung Sorge, erweitert durch Integration und Interdisziplinarität die Perspektiven für Regionen, Städte, Stadtteile und Dörfer, lotet trotz aller Ungewissheiten langfristige Möglichkeitsräume für die Gesellschaft aus? Diese Facettenvielfalt macht Raumplanung nicht nur zu einer besonderen und modernen, sondern in Zeiten wachsender Sektoralisierung auch zu einer neutralen Instanz. Trotzdem stand und steht Raumplanung nicht im Zentrum des politischen Geschehens und der gesellschaftlichen Auseinandersetzung, sondern wirkt eher im Verborgenen. Der Einzelne ist nur in Ausnahmefällen von raumplanerischen Entscheidungen unmittelbar betroffen. Raumplanung wird regelmäßig nach ihrer Erfolgsbilanz und ihrer Existenzberechtigung gefragt, auch weil ihr gesellschaftliches Ansehen nicht gerade hoch ist. Die geringe Wertschätzung und mangelnde Wahrnehmung in der Gesellschaft hat die Raumplanung aber auch sich selbst zuzuschreiben. Von Ausnahmen abgesehen, ist sie viel zu zurückhaltend, wenn es darum geht, ihre Einzigartigkeit, ihre Stärken und ihre Kompetenzen zu vermarkten, die mit diesem Beitrag in der gebotenen Kompaktheit aufgezeigt werden. Der Zeitpunkt für ein konzertiertes Marketing erscheint giinstig. Die neuen Leitbilder der Raumentwicklung in Deutschland machen eine neue Aufgabenausrichtung und ein neues Selbstverständnis der Raumplanung erforderlich. An den Hochschulen positionieren sich die Raumplanungsstudiengänge dank Bachelor- und Masterausbildung für die Zukunft.

Beschreibung: Kurzfassung Dieser Beitrag befasst sich mit der Ausbildung von Raumplanerlnnen in Europa. Der Vergleich gründet sich auf Erhebungen zum Stand der Umsetzung des Bologna-Prozesses, die durch die Vereinigung Europäischer Planerschulen AESOP vor einiger Zeit durchgeführt und jüngst aktualisiert wurden. Die Ausbildung von Planerinnen und Planem, das heißt die Qualität der Ausbildung sowie die angewendeten Standards, sind ein zentraler Diskussionspunkt zwischen den Planerschulen. Insbesondere die Definition von Standards ist letztlich nicht ohne eine Rückkopplung mit dem professionellen Umfeld, sprich mit Blick auf Arbeitsmärkte sowie in Kooperation mit Verbänden im Bereich der Planung möglich. Gegenwärtig befindet sich AESOP daher mit dem European Council of Spatial Planners (ECTP) in einer Diskussion, inwiefern Standards bezogen auf die Abschlussqualifikationen in den neuen Systemen (Bachelor, Master) definiert werden sollen, um einen gemeinsamen europäischen Arbeitsmarkt garantieren zu können und eventuelle Zugangsbeschränkungen zu vermeiden.

Beschreibung: Kurzfassung Heft 4/2007 dieser Zeitschrift widmete sich der EU-Strukturpolitik und den europäischen Strukturfonds mit ihren Verteilungswirkungen. Das hier vorliegende Heft beschäftigt sich mit europäischen Städten als kompakten Aktionsräumen wirtschaftlicher Aktivität und ihrer strategischen Bedeutung für die Durchsetzung einer europäischen Politik beschleunigten Wachstums, wobei die Ausrichtung auf die Ziele der Lissabon-Strategie auch kritisch gesehen wird. Dabei werden die verschiedenen aktuellen nationalen Ansätze und Entwicklungstendenzen integrativer Stadtpolitik im Spannungsfeld zwischen Lissabon-Strategie und territorialer Kohäsion analysiert und diskutiert. Neben historischen Entwicklungen und lokalen Strategien liegt ein Fokus in der Analyse und (Weiter-)Entwicklung von urbanen Governance-Modellen, deren Idealbild die lokale Verantwortungsgesellschaft ist, die jedoch in der europäischen Realität von diesem Zustand mehr oder weniger stark abweichen.

Beschreibung: Kurzfassung Die Raumplanung als öffentliche Aufgabe steht in Konkurrenz mit anderen. Ob, wie und mit welcher Überzeugungskraft sie aktiv agieren kann, hängt u. a. vom Beachtungsgrad ab, der ihr seitens der Öffentlichkeit, des Parlamentes, der Regierung und der Verwaltung zukommt – im Bundesstaat auch seitens der Länder, der Regionen und der Gemeinden. Neben der Aufmerksamkeit spielen weitere Faktoren für die Wirksamkeit eine große Rolle, so die demokratische Legitimation, dann aber auch der Nutzen für andere öffentliche Aufgaben. Als Summe der relevanten Faktoren resultiert der politische Stellenwert. 1st er klein, so tut sich die Raumplanung schwer, ist er groß, so kann sie auf günstige Bedingungen zählen. Da der Begriff nicht wissenschaftlich vordefiniert ist, wird das Phänomen am Beispiel der Schweiz exemplifiziert. Dabei zeigt sich, dass der politische Stellenwert wiederkehrend neu errungen werden muss.

Beschreibung: Kurzfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Demographie der zwischen 1991 und 2006 im Handelsregister der Schweizer Kantone St. Gallen und beider Appenzell eingetragenen Unternehmen untersucht. Dabei geht es insbesondere um den Einfluss des Alters, der Größe, der Branche sowie des Standortes der Unternehmen auf deren Migrationsverhalten. Zudem wird auch die aus firmendemographischer Sicht zentrale räumliche Verteilung von Gründungen und Löschungen betrachtet. In einem logit-loglinearen Modell werden die entsprechenden Resultate zusammengefasst und quantifiziert. Das erwähnte Modell ermöglicht die Untersuchung und Schätzung der bisher vernachlässigten Wechselwirkungseffekte sowie der Effekte der einzelnen Einflussgrößen unter Berücksichtigung der Effekte aller anderen Faktoren im Modell. Die Modellschätzungen belegen, dass alle vier untersuchten Einflussbereiche das Verhalten der Unternehmen verändern. Der Vergleich der Variablen Alter und Größe zeigt zudem, dass das Alter in erster Linie das Migrationsverhalten beeinflusst. Die Größe der Unternehmen lässt indes vor allem die Löschungsrate sinken.

Beschreibung: Kurzfassung Am 2. Juli 2007 hat Bundesminister Wolfgang Tiefensee die Initiative „Nationale Stadtentwicklungspolitik“ gestartet und zur breiten Teilnahme an einem Dialogprozess für neue Akzente in der Stadtentwicklung in Deutschland eingeladen. Im Zentrum der Gemeinschaftsinitiative, die partnerschaftlich vom Bund, den Ländern sowie den Städten und Gemeinden getragen wird, stehen die Initiierung eines breiten öffentlichen Diskurses zur Zukunft der Städte sowie die Unterstützung von Innovationen zur Bewältigung anstehender Zukunftsaufgaben für den Bedeutungserhalt der Städte in Deutschland. Der Beitrag beschreibt die sich in den letzten Jahren verändernden Rahmenbedingungen für die Entwicklung von Städten und leitet mit Blick auf die europäische Ebene die Notwendigkeit einer nationalen Stadtentwicklungspolitik in Deutschland ab.

Beschreibung: EU policies require either impact assessment or evaluation, depending on the character of the policy elements. A relatively new requirement is the need to assess the territorial impacts of a policy as proposed in the European Spatial Development Perspective (ESDP) and promoted by the European Spatial Planning Observation Network (ESPON) 2006 programme. Territorial impact assessment (TIA) is defined as “a tool for assessing the impact of spatial development against spatial policy objectives or prospects for an area” (European Communities 2000). This paper summarises and further develops basic work on TIA and presents a methodological concept and the first results of such a TIA approach, applying it to EU environmental policy (civil protection, water, biodiversity).

Beschreibung: Kurzfassung Der Bereich der Gewerbeflächenentwicklung ist durch ein „Baulandparadoxon“ gekennzeichnet: trotz großer Flächenreserven geht die Inanspruchnahme von Freiraum weiter, weil die angebotenen Flächen nach Lage und Standortqualität nicht den Anforderungen der nachfragenden Unternehmen entsprechen. Dazu trägt neben dem Städtebaurecht ein Regionalplanungsmodell wie in Nordrhein-Westfalen oder Hessen bei, bei dem positiv allokative Festlegungen für Siedlungsflächen getroffen werden. Der vorliegende Beitrag stellt ein Modell vor, das über eine regionalplanerische Mengensteuerung in Kombination mit einem landesplanerischenVertrag eine Alternative bietet, die beiden Zielsetzungen gerecht wird: Flächen sparen und nachfragegerecht Gewerbeflächen bereitstellen.

Beschreibung: Kurzfassung Durch einen Regionalen Flächennutzungsplan (RFNP) werden Flächennutzungsplanung und Regionalplanung in einer Planung zusammengefasst. Dieser Beitrag stellt Möglichkeiten zur Evaluation einer solchen Planung vor. Zunächst werden die Grundzüge des RFNP vorgestellt und die Auswertung einer Umfrage zum Image des RFNP präsentiert. Nach einer Einführung zu Möglichkeiten der Systematisierung des RFNP-Prozesses und zur Problematik der Erfolgsdefinition werden als Kern des Evaluierungskonzeptes aufeinander aufbauende Evaluationsbausteine erläutert. Zudem werden einzubeziehende Akteursgruppen und Erfassungsmethoden dargelegt.

Beschreibung: Kurzfassung Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung hat am 22. Februar 2008 einen Referentenentwurf zur Novellierung des Raumordnungsgesetzes vorgelegt. Der Entwurf übernimmt weitgehend die etablierten Instrumente des gegenwärtigen Raumordnungsrechts und entwickelt diese zum Teil weiter. Der Entwurf verfolgt den Anspruch, durch das Bundesgesetz nur das Erforderliche zu regeln und den Länden Spielräume zur Ausgestaltung zu überlassen.

Beschreibung: Kurzfassung Die Beschlüsse der für die Hochschulen verantwortlichen Minister Europas, die Ausbildungssysteme in den Staaten der Europäischen Union zu vereinheitlichen und einen einheitlichen europäische Hochschulraum zu schaffen, haben inzwischen auch in Deutschland zur fast flächendeckenden Einführung des anglo-amerikanischen System von Bachelor- und Masterstudiengängen geführt. Diese Reform, der sogenannte Bologna-Prozess, die 1999 angestoßen wurde, soll bis zum Jahre 2010 abgeschlossen sein. Inzwischen haben auch alle Hochschulen in Deutschland die Raumplanerinnen und Raumplaner ausbilden, ihre Ausbildungsstrukturen diesem zweistufigen System angepasst. Die ersten Studierenden haben sich in die neuen Studiengänge eingeschrieben. Die Umstellung vom einstufigen zum zweistufigen Ausbildungssystem wird nicht ohne Auswirkungen auf die Raumplaner-ausbildung bleiben. Sie wird bestehende Schwächen weiter verstärken und neue Probleme mit sich bringen. Nach ist es zu früh, die Folgen dieser Reform für die Ausbildung von Raumplanern und Raumplanerinnen zu bewerten. Absicht dieses Beitrages ist es vielmehr auf Entwicklungen aufmerksam machen, mit denen Fakultäten konfrontiert sind.

Beschreibung: Recently, a new consensus about the role of cities as the motors of the regional, national and European economy has emerged. However, there is also substantial evidence that social problems are growing in many cities. Linking economic competitiveness to increasing social inclusion is a crucial challenge for policy-makers at all levels of government. The article intends to shed light on the way the Dutch central government tries to support cities to develop into sustainable, vital, complete and competitive entities. As response to a powerful plea by the largest cities themselves, an integrated policy (linking spatial, economic, social, environmental and safety policies) explicitly focused on cities, was given shape. Prime issues are covenants between central government and each city, based on tailor-made long-term strategies, including measurable objectives. To get a clear picture of the policy’s effectiveness – after 13 years of experience – appears to be difficult. Reviewers argue that a lot of aspects could be improved. For the current phase most of these comments have been taken into account.

Beschreibung: Kurzfassung Die vorliegende Arbeit stellt die Ergebnisse einer Untersuchung der Zentralen Orte im Saarland dar. Hierbei wird sowohl auf die Angebotszentralität auf Grundlage des Dispersionsfaktors als auch auf die Nachfragezentralität aufgrund einer quantitativ-empirischen Untersuchung eingegangen. Gegenüber einer Studie von 1977 haben sich deutliche Veränderungen der Zentralität im Saarland ergeben. Auch gegenüber dem aktuellen Landesentwicklungsplan finden sich deutliche Abweichungen: Die Verflechtungsbereiche auf Ebene der Mittelzentren sind undeutlich, Verflechtungsbereiche auf Ebene der Grundzentren lassen sich nur vereinzelt nachweisen, zahlreiche Grundzentren und Mittelzentren kommen ihrer normativen Funktion nur unzureichend nach. Aufgrund der deutlichen Veränderungen der Zentralität zahlreicher Orte wird als Instrument der Politikberatung ein ständiges Monitoring der Zentralität vorgeschlagen.

Beschreibung: Kurzfassung Strategische Planung ist in der planungswissenschaftlichen Debatte in Deutschland ein wieder häufiger verwendeter Begriff, der jedoch vieldeutig interpretiert und widersprüchlich bewertet wird. Für manche stellt strategische Planung einen neuen Hoffnungsträger dar, der als „dritter Weg“ zwischen großen Plänen und kleinen Schritten eine Renaissance erlebt. Skeptiker betrachten strategische Planung dagegen eher als leeres Schlagwort, das für viele Formen der Planung relativ beliebig verwendet wird. Ziel des Beitrags ist es, ein Modell strategischer Stadt- und Regionalplanung zu entwickeln und auf dieser Grundlage Ansätze und Probleme der Anwendung empirisch zu analysieren. In Kapitel 1 wird strategische Planung zunächst in die theoretische Diskussion eingeordnet und von den Grundmodellen der „Integrierten Entwicklungsplanung“ und des „Inkrementalismus“ abgegrenzt. In Kapitel 2 wird ein Modell der strategischen Stadt- und Regionalplanung konstruiert, dessen Elemente und Zusammenhänge aus den normativen Ansprüchen der Literatur abgeleitet sind. Anhand dieses Modells werden im dritten Kapitel Rahmenbedingungen, Ansätze und Probleme der Anwendung beschrieben. Dabei wird besonders auf die Aufgabe eines Managements des Strukturwandels von schrumpfenden Städten und Regionen eingegangen. Abschließend erfolgt in Kapitel 4 eine kritische Diskussion des Modells.

Beschreibung: Current affairs have lately shone a less-than-flattering light on various events associated with French planning, but without giving much illumination to the reasons behind them. It is difficult to decode the deep-rooted causes of these phenomena without knowing about the historical, political and administrative context of French planning. We also need to understand the new political issues that are arising and the economic levers acting on a European scale, such as the emergence of new global private operators interacting with local contacts in terms of fundraising, management and urban design.

Beschreibung: Kurzfassung Die zunehmende Attraktivität städtischer Wohnstandorte gegenüber peripheren Lagen ist stark diskutiert. Dennoch sind sowohl in wachsenden als auch in schrumpfenden Städten weiterhin Stadt-Umland-Wanderungen zu beobachten. Auf der Grundlage einer Befragung der Stadt-Umland-Wanderer in jeweils zwei west- und ostdeutschen Regionen werden regional vergleichende Ergebnisse zu den Haushaltsstrukturen, dem Mobilitätsverhalten, dem Prozess der Wanderungsentscheidung, aber auch zur Reflexion dieser Entscheidung im nachhinein dargestellt. Eingeschlossen ist die Analyse der finanziellen Kalkulation der Haushalte. Der Beitrag geht darüber hinaus auf zukünftige Rahmenbedingungen der Wohnstandortwahl ein und zeigt Strategien zur Begrenzung der Stadt-Umland-Wanderung auf, die die Kernstädte als Wohnstandorte stärken und gleichzeitig zu einem Rückgang der Verkehrsbelastungen in Großstadtregionen beitragen.

Beschreibung: Kurzfassung Patentanmeldungen – ein Outputindikator für Innovationen und Frühindikator für künftige Entwicklungen – konzentrieren sich auf Agglomerationen. Daher werden in diesem Bericht die Patentanmeldungen im Ruhrgebiet mit denen in hoch verdichteten Arbeitsmarktregionen verglichen. Ihr Niveau und ihre Entwicklung im Ruhrgebiet bleibt hinter anderen Ballungsräumen zurück. Trotzdem gibt es Stärken im Patentgeschehen der Region: Zum einen weisen einige technische Bereiche wie z. B. die Chemie überdurchschnittliche Anmeldungsanteile und -entwicklungen auf. Zum zweiten sind die Patentaktivitäten in den Unternehmen des Ruhrgebiets technisch und in NRW auch regional breiter gestreut als in anderen Bundesländern. Es bietet sich also eine Vernetzung mit patentstarken Nachbarregionen wie z. B. Düsseldorf und Köln an.

Beschreibung: Kurzfassung Der Bericht behandelt die vor dem Hintergrund gewandelter hochschulpolitischer Anforderungen erfolgte Umstellung der bisherigen Studiengänge der Studienrichtung Raumplanung auf die neuen Bachelor- und Master-Abschlüsse. Zu Beginn werden die Rahmenbedingungen, die sich aus dem Bologna-Prozess ergeben, erläutert. Hierzu gehören u. a. das European Credit Transfer System (ECTS) und neue Anforderungen an Studiendauer und Studienstruktur. Nach der Vorstellung grundsätzlicher Überlegungen zur Raumplanungsausbildung, darunter zu den Besonderheiten raumplanerischer Fragestellungen und geeigneter Lehrformen, wird der Studienreformprozess am Beispiel der Studiengänge der Fakultät Raumplanung der Technischen Universität Dortmund erläutert.

Beschreibung: Kurzfassung Die folgenden Darlegungen sind ein Plädoyer für die Modernisierung und Vereinfachung des deutschen Raumplanungssystems (Rahmenplanung) durch Zusammenführung der Planungsebenen von Raumordnung und Bauleitplanung in einem zeitgemäßen Informationssystem. Die Aussagenschärfen der Planungsebenen nähern sich kontinuierlich einander an und machen die Führung paralleler Pläne auf unterschiedlichen Ebenen absehbar überflüssig. Die technischen Voraussetzungen (GIS und IUK) und der sich wandelnde Bedarf von Planadressaten mit Anschluss an das Internet machen eine Neukonzeption des Zugangs zu Planungsinformationen möglich und wünschenswert. Die Zusammenführung zwingt zurVereinheitlichung der Begriffe und der Darstellungskategorien in der Raumplanung. Das schafft Eindeutigkeit und Klarheit der Absichten, erhöht den Nutzen des Aufwandes für die Koordination, verbessert die Aktualität der Planaussagen, erleichtert die Diskussion um Planungsinhalte im politischen Raum und erhöht die Zugänglichkeit und Verständlichkeit der Pläne für die Öffentlichkeit. DerVorschlag „Ein Raum – ein Plan“ bezieht sich auf die Regulierungsfunktion der Raumplanung für die Flächennutzung. Hier nicht behandelt werden die Aufgaben der Planungsebenen für die Raumentwicklung. Die Beobachtungen konzentrieren sich auf die Situation der Raumordnung in Niedersachsen.

Beschreibung: Kurzfassung In einer Welt im Wandel muss sich auch die Regional- und Landesplanung fortlaufend mit neuen Ansprüchen und Herausforderungen auseinander setzen. Vor diesem Hintergrund analysiert der vorliegende Beitrag zunächst die Aufgabenfelder der Raumplanung in Bezug auf ihre zukünftige Relevanz für die Planungspraxis. Dabei zeigt sich, dass die „Produkte“ und zentralen Themen der Raumplanung auch in Zukunft nachgefragt werden. Von zunehmender Bedeutung sind jedoch differenzierte Strategien für unterschiedliche Raumtypen und „maßgeschneiderte“ Losungen für die Entwicklungsprobleme einer Region. Der zweite Teil nennt Anforderungen an Planerinnen und Planer, um den politischen Stellenwert und die Akzeptanz der Raumplanung zu erhöhen.

Beschreibung: Kurzfassung Der empirische Sachverhalt, dass in Deutschland rund drei Viertel der Bevölkerung in Großstadtregionen leben, die Gesellschaft also weit überwiegend städtisch geprägt ist, und das vorherrschende Verständnis von Raumentwicklung(spolitik) entsprechen einander nicht. Vielmehr scheinen bestimmte Grundhaltungen nachzuwirken, die auf einer Antinomie von Stadt und Land fußen. Hingegen ist es heute angezeigt, Stadt- und Raumentwicklung nicht mehr analytisch zu trennen und gegeneinander auszuspielen, sondern als ein Ganzes zu begreifen und die Wechselwirkungen zwischen alten und neuen Formen von Urbanität zu betrachten. Der Beitrag plädiert für diesen Perspektivenwechsel; zugleich will er die Notwendigkeit politischen und planerischen Handelns in stadtregionalen Zusammenhängen, die Verbindung von städtischen und räumlichen Entwicklungspolitiken, in den Fokus rücken.

Beschreibung: Kurzfassung Der Umbau innenstadtnaher Häfen zu lukrativen Standorten für hochwertige Dienstleistungseinrichtungen und Wohnungen zählt zu den bedeutendsten jüngerenVeränderungen in Hafenstädten. Die London Docklands liefern hierfür das europäische Paradebeispiel. Allerdings wurde die Strategie der unter Premierministerin Thatcher in den 1980er und frühen 1990er Jahren vollzogenen Entwicklung der Docks von einem maroden Hafengebiet zu einer postmodernen Edge City nordamerikanischen Zuschnitts damals sehr emotional und kontrovers diskutiert. Ziel dieses Beitrags ist es, losgelöst von ideologischen und politischen Perspektiven die städtebaulichen, sozialen und wirtschaftlichen Resultate sowie die Strategien der Hafenerneuerung in London einer kritischen Analyse zu unterziehen.

Beschreibung: Kurzfassung Der sog. „Bologna-Prozess“, also die Umstellung auf Bachelor- und Masterstudiengänge, ist auch in Studiengängen der Raumplanung in vollem Gange. Im vorliegenden Aufsatz werden konsekutive Raumplanungsstudienangebote der Hochschulen Berlin, Cottbus, Dortmund, Hamburg-Harburg, Kaiserslautern, Kassel und Nürtingen-Geislingen unter Berücksichtigung folgender struktureller Merkmale gegenüber gestellt: Zeitpunkt der Umstellung sowie der Akkreditierung, Abschlussbezeichnung, bevorzugter Studienbeginn, Studiendauer, zu erwerbende ECTS-Punkte, Unterrichtssprache, Pflicht und Dauer eines Praktikums bzw. von Exkursion(en) sowie die zur Verfügung stehende Zeit für die Bearbeitung der Abschlussarbeit.

Beschreibung: Kurzfassung Nach ihrem Wahlsieg 1997 machte die Labour-Regierung Stadtpolitik zu einem ihrer zentralen Themen. Darin verknüpfte sie programmatisch die Kritik an den Mängeln einer bisher vorrangig marktwirtschaftlich orientierten Stadtpolitik mit der Modernisierung des Staatshandelns. Es wurden zahlreiche Programme aufgelegt, neue Institutionen geschaffen und fachpolitische Initiativen lanciert, die heute die nationale Stadtpolitik wie die Politik in den englischen Städten maßgeblich prägen. Neuere Evaluationen der Politik ziehen eine insgesamt positive Bilanz der Blair‘schen Stadtpolitik. In den englischen Städten sei in den vergangenen zehn Jahren der soziale Zusammenhalt gewachsen, ihre Wettbewerbsfähigkeit habe sich erhöht und die Lebensqualität, die sich nach dem englischem Verständnis sehr stark auf die Qualitäten des öffentlichen Raums bezieht, sei angestiegen. Der Beitrag umreißt die wesentlichen Merkmale dieser Stadtpolitik der letzten zehn Jahre und macht ihre Ergebnisse an der lokalen Stadtpolitik Manchester plastisch, die als ein besonders erfolgreiches und markantes Beispiel gilt.

Beschreibung: Kurzfassung In diesem Beitrag werden die jüngere Entwicklung und der aktuelle Stand der EU-Stadt-politik vor dem Hintergrund von Lissabon-Strategie und Leipzig Charta am Beispiel der URBAN-Initiative zur Revitalisierung benachteiligter Stadtgebiete diskutiert. Während sich die Akzente im Zuge des Lissabon-Prozesses deutlich in Richtung „Stärkung der Wett-bewerbsfähigkeit“ verlagert hatten, betont die im Rahmen der deutschen EU-Ratspräsidentschaft entstandene Charta von Leipzig die Notwendigkeit der Forderung sozialintegrativer Stadtentwicklung. Ungeachtet dessen wird hier argumentiert, dass „Governance“, d. h. der Wandel der städtischen Steuerungsformen, der eigentliche Schlüssel zum Verständnis europäischer Stadtpolitik ist.

Beschreibung: Kurzfassung Der Beitrag untersucht, inwieweit die im Rahmen des sog. „Bologna-Prozesses“ entstandenen gestuften Raumplanungsstudiengänge in Deutschland Gender-Inhalte und -Module in ihre Studienprogramme aufgenommen haben. Einbezogen in diesen Quervergleich wurden die Hochschulen in Cottbus, Hamburg, Berlin, Dortmund und Kaiserslautern. Die Autorin stellt fest, dass die vorhandenen Traditionen im Einzelfall fortgesetzt, wo diese jedoch nicht vorhanden waren, auch nicht eingeführt wurden. Abschließend weist sie darauf hin, dass eine zukunftsfähige Raumentwicklung ohne Gleichstellungsorientierung nicht denkbar ist, und rät den Hochschulen, diesen Bedarf bei der Weiterentwicklung ihrer Studiengänge zu berücksichtigen.

Beschreibung: Kurzfassung Berichtet wird über eine abgeschlossene Studie zum zukünftigen Mittelbedarf in der gemeinsamen Städtebauförderung von Bund und Ländern. In derem Zentrum stand eine repräsentative Umfrage zum Investitionsbedarf in verschiedenen städtebaulichen Maßnahmebereichen in ost- und westdeutschen Städten, die anschließend noch aus makroökonomischer Perspektive iiberpriift wurde. Laut Studie bleibt der städtebauliche Investitions- und Förderbedarf hoch und wird sich bis 2013 auf geschätzte 64 Mrd. Euro belaufen (öffentliche und private Investitionen).

Beschreibung: KurzfassungVon zentraler Bedeutung für die Wohnstandortentscheidung eines Haushalts sind die damit verbundenen standortabhängigen Kosten. Der Beitrag schätzt die zusätzlichen Verkehrskosten ab, die ein privater Haushalt als Folge der Randwanderung zu erwarten hat. Dabei spielen insbesondere Veränderungen der Motorisierung sowie der verkehrsmittelspezifischen Reisedistanzen eine zentrale Rolle. Im Ergebnis zeigen sich starke Zunahmen der Verkehrskosten nach Randwanderungen. Besonders hoch fallen diese für Erwerbstätige und für Haushalte aus, die (einen) zusätzliche(n) Pkw(s) anschaffen. Ein Haushalt mit einer erwerbstätigen und einer nicht erwerbstätigen Person, der einen zusätzlichen Pkw anschafft, hat je nach gewähltem Standort in Suburbia zusätzliche Kosten von rund 350 bis 400 € monatlich zu erwarten.

Beschreibung: KurzfassungDie Übertragung der Regionalplanung für die „Metropole Ruhr“ auf den Regionalverband Ruhr (RVR) ist vor dem Hintergrund des zunehmenden Standortwettbewerbs als wichtiger Schritt zur stärkeren Berücksichtigung kommunenübergreifender Belange zu begrüßen. Die Regionalplanungsinstanz RVR steht hier vor der von allseitiger Akzeptanz und politischem Geschick abhängigen Gratwanderung zwischen kommunalem Eigeninteresse und den Interessen des Ruhrgebiets als Ganzes. Die Metropole Ruhr, definiert durch die momentane Gebietskulisse des RVR, hat ungleich bessere Möglichkeiten, sich im internationalen Standortwettbewerb zu behaupten, als jede einzelne Kommune für sich genommen.

Beschreibung: KurzfassungDie Hafenstadt Marseille kämpfte nach dem Verlust der kolonialen Überseemärkte jahrzehntelang mit dem Image der „ville en crise“. Planungen ü eine Freihandelszone im Mittelmeerraum sowie ein Paradigmenwechsel der französischen Raumordnung bewirken in Verbindung mit einem der umfassendsten Stadterneuerungsprojekte Europas (Euroméditerranée) eine signifikante Aufbruchsstimmung. Für das Erreichen der Ziele der Lissabon-Strategie spielen die Metropolen des Mittelmeerraums eine zunehmend wichtige Rolle. In Kooperation mit angrenzenden Kommunen strebt die Metropolregion Marseille-Aix-en-Provence hierbei eine Schlüsselstellung im nördlichen Mediterranraum an.

Beschreibung: Kurzfassung Leitfrage der Abhandlung ist, ob und wie Metropolregionen das Spannungsverhältnis zwischen territorial orientierten und funktional orientierten Governance-Regimen losen können, wenn sie verstärkt auf die Entwicklungsfigur der „Wissensregion“ setzen. Diskutiert wird, was Metropolregionen ausmacht, welche Anforderungen an sie durch die Funktion „Wissensregion“ gestellt werden, welche Konflikte zwischen territorialen und funktionalen Governance-Regimen auftreten können und wie sie in den deutschen Metropolregionen zurzeit offenbar gelöst werden.

Beschreibung: Kurzfassung Die Abwanderung junger Erwachsener trifft ländliche Räume besonderes dann, wenn sie nicht durch Zuwanderung in Form von Suburbanisierung oder Ähnlichem kompensiert werden kann. Zugleich ist diese Altersgruppe von großer Bedeutung für die zukünftige Entwicklung, da das demographische, ökonomische und gesellschaftliche Prosperieren besonders von den heute jungen Bewohnern abhängt. Zugleich allerdings sind Berufseinsteiger auf dem heutigen dynamischen Arbeitsmarkt zu verstärkter Mobilität gezwungen. Der Beitrag analysiert die Motivationen von Schulabsolventen in Bezug auf ihre Wanderungsabsichten. Darauf aufbauend wird der Frage nachgegangen, welche politischen Einflussmöglichkeiten in den Regionen „jenseits der Speckgiirtel“ angemessen sind. Ausgehend von den lokalen Besonderheiten sind in jedem Fall Maßnahmen zu kombinieren, die Familienpolitik, Regionalmarketing und (Aus-)Bildungspolitik betreffen. Die empirischen Befunde basieren auf einer Fallstudie im nordbayerischen Landkreis Haßberge.

Beschreibung: Kurzfassung Die Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur“ gehört(e) zu den wichtigsten Instrumenten beim „Aufbau Ost“. Die Bundesländer haben hier einen relativ hohen Gestaltungsspielraum, gezielt industriepolitische Anreize zu setzen. Der vorliegende Beitrag ist auf die neuen Bundesländer fokussiert, da sie immer noch durch strukturelle Defizite gekennzeichnet sind. Vor dem Hintergrund sinkender Fördervolumina stehen die Länder mehrdenn je unter Druck, ihre Subventionen effizient einzusetzen. Das kann beispielsweise durch eine regionale sowie sektorale Fokussierung geschehen. Der Beitrag zeigt, dass keines der neuen Bundesländer diese Fokussierung in seinen Richtlinien konsequent verankert hat.

Beschreibung: Kurzfassung Die Öffnung der mittelosteuropäischen Staaten um 1990 und die sich anschließenden Transformationsprozesse haben tiefgreifende Umbrüche für die Städte mit sich gebracht, die stadträumlich wie regional selektiv wirken und die Metropolen bevorzugen. Im Umgang mit ausländischen Investoren ist es nur teilweise gelungen, die räumliche Entwicklung vorausschauend zu steuern. Die beachtlichen Aufwertungstendenzen in den Innenstädten gehen daher mit Nebenwirkungen einher, die teilweise aus dem Westen bekannte Entwicklungsmuster wie die Einzelhandelssuburbanisierung nachvollziehen. Der Beitrag plädiert vor dem Hintergrund des 2004 erfolgten EU-Beitritts und der sich abzeichnenden Polarisierungstendenzen für die Stärkung der staatlichen Ansätze einer umfassenden Bestandspolitik.

Beschreibung: Kurzfassung Der Beitrag widmet sich der Stadt- und Raumentwicklung aus einer diskursanalytischen Perspektive. Dabei geht es um den Nachvollzug der diskursiven Verarbeitung von städtischen Krisen und städtischer Erneuerung. Anlass hierfür ist die aktuell diskutierte „Renaissance der Stadt“, die von einigen Beobachtern bereits in Richtung einer „Reurbanisierung“ interpretiert wird. Die These dieses Beitrags ist, dass solche Bewertungen weniger auf entsprechenden materiellen Entwicklungen der Städte beruhen, sondern Ausdruck urbaner Diskurse sind. Diese Diskurse werden als Sprachspiel, als spezifische Art der Konstruktion von Stadt aufgefasst und kritisch hinterfragt. Der Beitrag plädiert für eine theoriegeleitete Interpretation und eine vorsichtigere Bewertung des aktuellen städtischen Wandels.

Beschreibung: Kurzfassung Der Beitrag betrachtet die Spielräume nationaler Stadtpolitik hinsichtlich der Kompetenzen und Interventionsmöglichkeit des Bundes und vergleicht diese mit der Situation in europäischen Nachbarstaaten. Erfahrungen aus Programmen zentralstaatlicher Stadtpolitik werden herangezogen, um zentrale Probleme einer solchen Politik herauszuarbeiten. Angesichts des beschränkten Handlungsspielraums des Bundes einerseits und der beschränkten Koordinationsfähigkeit zwischen den Bundesressorts andererseits wird die Möglichkeit integrierter Politiken skeptisch beurteilt. Ohne den Innovationscharakter von Modellprojekten des Bundes zu unterschätzen, wird die Stärkung kommunaler Handlungsspielräume als für die Städte bedeutenderer Politikzugriff identifiziert.

Beschreibung: In the present work, a numerical method has been applied to model the water evaporation rate of a glazed collector/regenerator component of an open-cycle absorption refrigeration system. This two-dimensional model calculates local heat and mass-transfer coefficients as part of the solution. The air flow in the glazed channel is driven by the combined buoyancy of both heat and mass transfer (water evaporation). Since the heat and mass-transfer coefficients each depend on both of the driving potentials determined by local conditions in the falling film, a solution of the conjugate problem is required. The resulting nonuniform air-film interface conditions cause the local heat and mass transfer to differ significantly from the uniform boundary condition case. The glazed collector/regenerator is much less sensitive to the ambient temperature and humidity than the unglazed collector. The addition of a glazing over the collector/regenerator provides a significant performance improvement and enhances solution regeneration in a windy humid climate. The glazed collector/regenerator water evaporation rate is higher relative to the unglazed case because the reduction in convective and radiative heat losses increases the absorbent temperature and vapor pressure sufficiently to overcome the concomitant reduction in the mass-transfer coefficient.

Beschreibung: The thermodynamic dissipations in crystalline silicon solar cells are identified and evaluated. The ratio of the exergy of the output electrical power to the exergy of the input solar radiation is the effectiveness of the solar cell. The input exergy is converted to the output exergy (the electrical power delivered) with a series of dissipations. These dissipations are identified and evaluated for crystalline silicon cells in terms of the thickness and certain fundamental properties of the light absorbing silicon semiconductor (in this case a P-type material). It is assumed that the N-type material is very thin and absorbs no radiation. For representative values of these properties and a range of thicknesses, it is found that the dissipations due to transmission and thermalization and in the photogeneration process are dominant. The dissipations due to the dark current and recombination are small.

Beschreibung: This paper presents a mathematical framework to properly account for uncertainty in wind resource assessment and wind energy production estimation. A meteorological tower based wind measurement campaign is considered exclusively, in which measure-correlate-predict is used to estimate the long-term wind resource. The evaluation of a wind resource and the subsequent estimation of the annual energy production (AEP) is a highly uncertain process. Uncertainty arises at all points in the process, from measuring the wind speed to the uncertainty in a power curve. A proper assessment of uncertainty is critical for judging the feasibility and risk of a potential wind energy development. The approach in this paper provides a framework for an accurate and objective accounting of uncertainty and, therefore, better decision making when assessing a potential wind energy site. It does not investigate the values of individual uncertainty sources. Three major aspects of site assessment uncertainty are presented here. First, a method is presented for combining uncertainty that arises in assessing the wind resource. Second, methods for handling uncertainty sources in wind turbine power output and energy losses are presented. Third, a new method for estimating the overall AEP uncertainty when using a Weibull distribution is presented. While it is commonly assumed that the uncertainty in the wind resource should be scaled by a factor between 2 and 3 to yield the uncertainty in the AEP, this work demonstrates that this assumption is an oversimplification and also presents a closed form solution for the sensitivity factors of the Weibull parameters.

Beschreibung: This paper deals with multivariable pitch control design for wind turbines, including load reducing control objectives. Different design approaches, including collective and cyclic pitch, and robustness aspects are discussed. A control design with decoupled controllers for collective and cyclic pitch is worked out in detail, based on the H∞ norm minimization approach. The control design is verified by simulations with a full nonlinear model of the wind turbine, showing the potential of multivariable pitch control to actively increase damping of the first axial tower bending mode and to reduce 1p fluctuations in blade root bending moments. Multivariable control design provides a convenient way of including additional load reducing objectives into the pitch controller of wind turbines. Fatigue loading of certain components, as tower and blades, could be reduced significantly.

Beschreibung: A passive summer cooling technique that utilizes the underground soil temperature has application in climate control of residential as well as agricultural buildings. The soil temperature stays fairly constant at a depth of eight feet or more (references [1], [2]). Earlier studies [3, 4] have shown the usefulness of this technique for an open-loop system. However, the previous analyses in the literature did not evaluate the usefulness and limitations of this method for closed-loop air conditioning. In this study an analysis of the “Coefficient of Performance” (COP) of a closed-loop system, based on the above technique, in combination with a conventional air conditioner, has been done. In this system, the cooling needed to neutralize the heat gain of the conditioned space is provided by the air cooled in an underground air pipe in combination with an air conditioner. The underground air tunnel is used for hot parts of days and is off for cooler parts of days and nights. The analysis has been done by a computer model solution, using central finite difference method. When the system is on, the air temperature and the soil temperature are calculated. When the system is off, the heat is transferred within the soil and a new set of soil temperatures around the pipe are calculated for the next day. As the soil temperatures around the pipe increase, the COP of the system decreases. The COP is calculated for each hour until it decreases to the COP of an air conditioner. This shows us the length of time for which the underground cooling method will be useful. Since the knowledge of soil properties is very important, a computer model solution has been developed to predict the soil thermal properties by using an approximate analytic method based on simple temperature measurements.

Beschreibung: Based on the experimental results of a 300kW solar chemical pilot plant for the production of zinc by carbothermal reduction of ZnO, we performed a conceptual design of a 5MW demonstration plant and of a 30MW commercial plant. Zinc can be used as a fuel for zinc-air batteries and fuel cells, or it can be reacted with water to form high-purity hydrogen. In either case, the chemical product is ZnO, which in turn is solar recycled to zinc. The proposed thermochemical process provides an energy efficient route for the conversion, storage, and transportation of solar energy in the form of solar fuels.

Beschreibung: A proportional plus integral plus derivative (PID) controller is used to obtain usable energy from the sun in almost all the solar systems in Japan. However, it is difficult to collect the heat continuously close to a prescribed temperature using a PID controller because the solar radiation is often interrupted by passing clouds. We investigated, therefore, a Model Reference Adaptive Control (MRAC) system. In order to demonstrate its effectiveness, we constructed a MRAC system and introduced it into the collector loop of a solar system. This paper gives an outline of the MRAC algorithm and describes the experimental results for the outlet fluid temperature response of the loop by the MRAC and PID. From these results, it is shown that the MRAC algorithm is suitable for controlling a system affected by irregular disturbances in the insolation.

Beschreibung: Molten salt technology represents nowadays the most cost-effective technology for electricity generation for stand-alone solar power plants. Although this technology can be applied to both concentrating technologies, parabolic through and central receiver systems (CRSs), CRS technology can take advantages from its higher concentration, allowing to work at higher temperatures and therefore with a reduction in the size and cost of the storage system. The receiver system is the “door” for which the energy passes from the field collector to the thermal-electric cycle; it represents, therefore, the core of the CRS and its performance directly affects plant production. Starting from the published lessons from SOLAR TWO receiver technology, the validation of an improved receiver for molten salt technology was assumed as part of the SOLAR TRES solar thermal power commercial plant development. Main challenges for the new receiver were to increase its allowable peak flux up to 1MW∕m2 in order to maximize the thermal efficiency of the CRS solar power plant, and to improve its safe life without limiting the incident fluxes that the field of heliostats is able to deliver with an optimized pointing strategy. Several advanced features in geometric and thermodynamic aspects and in its material selection have been implemented on the receiver. With the results of a sensitivity analysis carried out with an own code developed by SENER (SENREC), a prototype receiver panel was designed, fabricated, and installed in a proper test bed at the PSA. Test validation on this panel was carried out in 2007. The initial test results show a very good behavior of the prototype receiver, which allows to anticipate that the objectives of its design can be fulfilled. SENER and CIEMAT have joined forces to face up the challenge of sizing and designing a new molten salt receiver of high thermal efficiency, able to operate at high fluxes without compromising its durability (at least 25years). Main challenges for the new receiver design were to optimize the receiver dimensions and receiver tube sizes and material selection to surpass the operating conditions in the new plants with respect to SOLAR TWO.

Beschreibung: It is generally felt that the application of line source theory for ground coil design usually resulted in excessive overdesign. It was anticipated that in order for the ground coil heat pump systems to be economically competitive with other residential heating and cooling systems, ground coil overdesign had to be kept to a minimum. A new ground coil model was derived, which based on energy balance rather than the traditional line source theory. It was aimed to more accurately predict the operation of ground coils. It is the intention of this study to compare this ground coil model with models based on line source theory, a simple line source model and a modified line source model, by using them to simulate the same field test data for both summer and winter ground coil operations. The results indicated that for winter coil operation, the new model predicted the coil liquid exit temperature less than 2°C maximum deviation from the measured values, with an average deviation less than 1°C. The modified line source model had an average deviation of more than 1.5°C. For summer operation, all models underpredicted the measured soil temperatures because the effect of thermal backfill material was not included in the models. The new model still predicted the test results better than the other two models. However, when the effect of sand thermal backfill was included in the new model, which was not easy for the other two models, the calculated soil temperatures were almost identical to the test results.

Beschreibung: A solar receiver-reactor has been designed to conduct solid-gas chemical reactions, using concentrated solar radiation as the energy source of high-temperature process heat. It consists of a conical cyclone gas-particle separator that has been modified to let concentrated solar energy enter the cavity through a windowless (atmospheric-open) aperture. It combines the advantages of cavity receivers and volumetric reactors, and permits continuous mode of operation. A small-scale prototype reactor to conduct the thermal decomposition of calcium carbonate at 1300 K was experimentally investigated in a solar furnace. Its thermal performance was evaluated. The mean energy absorption efficiency, based on the optically measured power incident on the receiver aperture, was 43 percent. Reaction products showed high degree of calcination.

Beschreibung: The objectives of the analysis reported in this paper are to evaluate the environmental impacts of the electricity produced in a 17MW solar thermal plant with central tower technology and a 50MW solar thermal plant with parabolic trough technology, to identify the opportunities to improve the systems in order to reduce their environmental impacts, and to evaluate the environmental impact resulting from compliance with the solar thermal power objectives in Spain. The methodology chosen is the life cycle assessment (LCA), described in the international standard series ISO 14040-43. The functional unit has been defined as the production of 1kWh of electricity. Energy use needed to construct, operate, and dismantle the power plants is estimated. These results are used to calculate the “energy payback time” of these technologies. Results were around 1yr for both power plants. Environmental impacts analyzed include the global warming impacts along the whole life cycle of the power plants, which were around 200g∕kWh generated. Finally, the environmental impacts associated with the compliance of the solar thermal power objectives in Spain were computed. Those figures were then used to estimate the avoided environmental impacts including the potential CO2 emission savings that could be accomplished by these promotion policies. These savings amounted for 634kt of CO2 equiv./yr.

Beschreibung: The conventional Pennington Cycle desiccant cooling system offers a clear opportunity for heat-actuated air conditioning. However, efforts to translate this opportunity into commercially viable hardware have not been successful. The performance of the hardware has been inadequate, resulting in excessive solar collector requirements or, in the case of gas-fired equipment, uneconomical use of natural gas. Two methods for improving the coefficient of performance (COP) of these systems are: (1) the addition of inert heat capacity to the desiccant matrix, and (2) “staging” the regeneration air stream. An analysis is presented in this paper which explains the benefits and drawbacks of these methods based upon the wave nature of the heat and mass transfer processes occurring within the desiccant bed. The results indicate that the best overall system performance is obtained by staging the regeneration process while minimizing the amount of inert heat capacity.

Beschreibung: The Fixed Mirror, Distributed Focus (FMDF) hemispherical bowl is a solar thermal power technology which has been studied for several years as a potentially attractive means of producing electricity. This paper discusses projections of the collector (concentrator and receiver) performance and cost that could be achieved by five variations of the FMDF technology, based on the assumption of continued technology development and high volume production. The major loss mechanisms were determined for the concentrators and receivers and then design point losses and efficiencies were developed. The Pacific Northwest Laboratory (PNL) computer code SOLSTEP was then used to determine the annual performance. The cost analysis was based on a “commercial” solar thermal industry that could exist by the late 1990s. The industry is assumed to be installing several hundred megawatts per year of electric capacity, and is assumed to have improved the maturity of solar thermal components so that technical and economic risks are similar to other energy systems.

Beschreibung: This work is devoted to application of data mining methods for monitoring of state of a solar thermal plant. The methods discussed are illustrated by example of a study performed for the DISS direct steam generation facility at the Plataforma Solar de Almeria (Spain). In order to deal with the problems of large dimensionality and high correlation among the data the methods of latent variables, principal component analysis and partial least squares, were applied. Results showed that normal and abnormal states during plant operation could be identified.

Beschreibung: Desalination plants play a fundamental role in the fight against fresh water shortage in places with seawater availability. On the other hand, optimization of industrial processes is an important goal in order to increase operation efficiency and to minimize costs. This paper deals with an experimental hybrid solar-gas desalination system designed, built, and operated at the Plataforma Solar de Almería (Spain) under the framework of a European R&D project. This desalination system, based on a multieffect distillation process, is partially powered by a low temperature static solar collector field of a compound parabolic concentrator type. With the aim of performing an optimal operation of the plant working with the solar resource, process dynamics have to be studied and modeled. This paper shows control-oriented low complexity models for the solar field and thermal storage subsystems as well as a model of the distillate production rate depending on process temperature. These models are validated with real data with the objective of being useful in the evaluation of optimal operating points, the design of operational procedures, and the establishment of adequate control references to maximize the use of the solar resource and to improve process efficiency.

Beschreibung: Hexagonal and cubic mesostructured TiO2 anatase were synthesized by a templating sol-gel method using triblock copolymers as structuring agents, and used as photocatalysts for providing geometrical assistance to a photocatalytic reaction. The visible light and UV photocatalytic removal of gas-phase concentrated toluene (110ppm) within an annular flow-reactor was used as a tool to evidence the benefit to use mesostructured photocatalysts. The coupling of low amounts of WO3 with mesostructured anatase led to high efficiency using visible light and UV activation. The highly positive effect of WO3 on the toluene removal efficiency was attributed to the coupling between TiO2 and WO3 semiconductors, leading to an improved photogenerated charge separation and thus a weaker charge recombination. The hypothesis of a confinement effect of the reactants inside the mesostructured photocatalyst was put forward to explain the photocatalytic performances obtained under visible light and UV activation. This confinement effect would be based on the inner partial pressure concept. It consists of an increase in the partial pressure of the reactants next to the active sites inside the nanometric cavities of the ordered structure, while the apparent macroscopic partial pressures, outside the mesostructure, would remain unchanged. According to a traditional reaction rate law, such an increase results in the increase in the reaction rate. The photon-assisted reaction could be considered as “structure-assisted,” the geometrical assistance being provided by the surrounding ordered TiO2 walls of the mesostructure.

Beschreibung: In this work, the influence of the reactor configuration and the characteristics of the catalysts on the photodegradation of trichloroethylene (TCE) vapors are studied under sunlight illumination. The photocatalytic activity tests were carried out using two types of continuous flow reactors: (i) a compound parabolic collector (CPC) and (ii) a simple flat reactor. Three different photocatalysts based on TiO2 were utilized: (i) commercial powders calcined at 500°C (ii) a TiO2−xNx sample synthesized by treating the commercial sample at 500°C in an NH3 gas flow, and (iii) TiO2 thin film coatings on differently shaped borosilicate glass supports prepared by a sol-gel procedure. The obtained data reveal that the photonic efficiency for the removal of TCE is quite high but slightly decreases with increasing the light intensity. The commercial TiO2 sample presents the highest efficiency while nitrogen doping seems to be slightly detrimental for photoactivity, despite the fact that certain photoresponse in the visible can be envisaged. In contrast, transparent sol-gel TiO2 coatings present the highest TCE degradation rate per mass of catalyst. Regarding the type of reactor, it is found that the use of CPCs can be advantageous, especially when dealing with high volumes of effluent and elevated concentration of TCE, although flat reactor also shows a considerable efficiency.

Beschreibung: Gardon calorimetric transducers are widely used to measure concentrated solar radiation flux on solar thermal areas. These measurements need some correction to adapt their response from thermal to solar irradiance measurement. The authors propose the use of concentrating photovoltaic PV-cells to measure concentrated solar radiation flux. This paper shows the results obtained from a comparative test carried out in a solar furnace measuring concentrated solar irradiance with calorimetric and photovoltaic sensors, Gardon, and PV-Cells, respectively.

Beschreibung: Our main purpose was to study the disinfection of a secondary wastewater anaerobic effluent by a combined photolytic-photocatalytic continuous reactor using solar irradiation. This reactor had a rectangular section and included back-and-forth-flow internal channels. It comprised two compartments: the first one (6.4l) corresponded to photolytic disinfection with a 1h residence time and the second one (12.8l) corresponded to photocatalytic disinfection with a 2h residence time. The photocatalyst used was Degussa P-25 TiO2 fixed on an ordinary tile. By use of this reactor between 9:00h and 16:00h with a water flow rate of 3.4lh−1, the total coliform concentration diminished by four orders of magnitude, reaching values lower than 102MPN (most probable number)/100ml, which are below the regulation. Even if photolysis was important, this single process did not permit one to obtain an outlet coliform concentration below 103MPN∕100ml; however, it helped to improve the photocatalytic performance. A decrease in chemical oxygen demand (COD) was also observed in the photocatalytic compartment, illustrating an oxidation of organic pollutants. In parallel, batch experiments were carried out to get information about the residence times, the photocatalytic performance of TiO2 fixed on an ordinary tile, and the photolytic effect. The results suggest that this low cost and easy to operate treatment system could be a promising alternative to usual systems for the decrease in COD and the disinfection of domestic wastewaters.

Beschreibung: Transparent counter electrodes were prepared on transparent conductive glass (TCG) substrates from a hexachloroplatinic acid (H2PtCl6) solution applying the thermal decomposition method in combination with the spin-coating deposition technique. The effect of the precursor concentration and the number of deposited platinum layers on the surface characteristics of the Pt films was examined, and the relation between those surface characteristics and the electrochemical properties of the corresponding modified Pt/TCG electrodes was defined. Four types of counterelectrodes were prepared, differing in the concentration of the H2PtCl6 solution (0.03M and 0.15M) and in the number of Pt layers (one or two Pt layers); their performance as counterelectrodes was evaluated after their incorporation into dye-sensitized solar cells (DSSCs) employing a solid state redox electrolyte. The obtained results show that solar cells using counterelectrodes prepared from the 0.03MH2PtCl6 solution and consisting of two Pt layers (Pt032 electrode) exhibited the best performance characteristics (diffusion coefficient D*I3−=1.58×10−5cm2s−1, conversion efficiency η=2.16%, fill factor ff=62.14%, and short circuit photocurrent Isc=4.71mAcm−2). The electrochemical behavior of the modified counterelectrodes is consistent with the surface characteristics of the Pt film that formed on the conductive glass substrate, which seems to be significantly affected by the adopted method and the adjusted experimental parameters (Pt concentration and number of Pt layers). Specifically, this type of electrodes beside their low roughness (Rq=11.5nm), also presents a high complexity (Df=2.3). As a result, for this kind of solid state DSSCs, the less rough but the more complex the Pt/TCG electrode surface, the higher the efficiency of the corresponding solar cells.

Beschreibung: Metasystox, Ultracid, Sevnol, and Laition are commercial pesticides, whose active ingredients are, respectively, oxydemethon-methyl, methidathion, carbaryl, and dimethoate. Laboratory scale experiments were carried out to treat solutions of the pure active ingredient and the commercial formulation employing a solar simulator as irradiation source. Degradation of the active ingredient followed in all cases a pseudo-first-order kinetic and rate constants, k, indicated that reaction was faster when the thiophosphate moiety was present. Additives existing in the commercial formulations resulted in an important decrease in the reaction rate, as k values were at least 50% lower than those obtained with the corresponding pure active principle (0.013min−1 for Ultracid and 0.033min−1 for methidathion, 0.011min−1 for Laition and 0.026min−1 for dimethoate, and 0.007min−1 for Sevnol and 0.016min−1 for carbaryl). Important increase in the surface tension was measured in all cases, indicating that the photocatalytic treatment is able to remove the surface active species present in the commercial formulation. Finally, assays based on the inhibition of the respiration of activated sludge indicated a decrease in the toxicity of all four commercial mixtures from initial values in the range 40–80% to achieve complete detoxification when the elimination of the active ingredient is reached.

Beschreibung: The degradation processes of dibutyl phthalate (DBP), an important pollutant, are rather slow and do not lead to the complete decomposition. In the present work the photocatalytic degradation of dibutyl phthalate in the presence of TiO2 was studied. Experiments were carried out in suspensions and with immobilized layers, prepared from powder suspensions and by sol-gel technique. Two different polychromatic light sources (band maxima at 350nm and 365nm) were used for irradiation. The results confirmed that the photocatalytic degradation of DBP using TiO2 is an efficient degradation process and proceeds even at very low concentration of photocatalyst (0.001gdm−3). Reaction rates were significantly higher in the case of the lamp with the maximum at 365nm, which is due to the higher light intensity of this lamp. At comparable TiO2 amount P25 layers exhibit about 50% of photoactivity using TiO2 suspension.

Beschreibung: The photocatalytic degradation of an endocrine disruptor (resorcinol) and of two fungicides (pyrimethanil and triadimenol) has been studied and compared. The effect of pH, oxygen, and H2O2 on the photocatalytic degradation of these compounds has been established. The three organics were analyzed by means of high pressure liquid chromatography (HPLC) and their mineralization by total organic concentration (TOC) measurements. The evolution of the toxicity to Lemna minor of the aqueous solutions of the three organics during their photocatalytic treatment has also been studied. The obtained results have been interpreted according to Fourier transform infrared studies on the interaction of the molecules with the catalyst surface and their reaction mechanisms by gas chromatographpy-mass spectrometry (GC-MS) analyses. The toxicity studies have shown that some intermediates acted as nutrients or toxicity antagonists as negative growth rate inhibitions were obtained. After 30min of reaction, the resorcinol and pyrimethanil solutions were detoxified, although some amount of the organics still remained. In the case of triadimenol, a 92% detoxification was achieved after 60min of reaction. The solar photocatalytic degradations of the pollutants have resulted to be comparable with those obtained with UV lamp. The obtained results suggest that the type of interaction of pyrimethanil and triadimenol with the TiO2 surface decides their degradation mechanism by which the effect of pH, H2O2, and dissolved oxygen is determined. It has also been confirmed that the photocatalytic techniques are very efficient at the detoxification of wastewaters contaminated with these fungicides.

Beschreibung: Ni-ferrite (NiFe2O4) is a promising reactive ceramics of the ferrite for the solar hydrogen production by a two-step water splitting process using concentrated solar energy. However, it should be pretreated before H2-generation reaction by grinding the Ni-ferrite sintered after the O2-releasing reaction to make a fine powder. If the Ni-ferrite and yttria stabilized zirconia (YSZ) form a solid solution between these oxides (YSZ∕NiFe2O4 solid solution=YSZ(Ni,Fe)), it is expected that the two-step water splitting process with the Ni-ferrite system can proceed without treatment of the reduced product because of the high thermal stability of the YSZ∕NiFe2O4 solid solution. The YSZ∕NiFe2O4 solid solution was prepared by calcination of the mixture of the YSZ balls and NiFe2O4 powder at T=1823K for 1h, and its reactivity and thermal stability were examined for the two-step water splitting process. During the ten times repetition of the two-step water splitting reaction (T=1773K for O2-releasing, and 1473K for H2-generation) with the YSZ∕NiFe2O4 solid solution using infrared imaging furnace, the reactivity for O2-releasing and H2-generation was kept constant. The molar ratio of the released O2 gas volume (the average O2 gas, 1.9cm3∕g) and the generated H2 gas volume (the average H2 gas, 3.8cm3∕g) was nearly 1:2, indicating that the water decomposition process via two steps proceeds. The X-ray diffractometry (XRD) measurement showed that the YSZ(Ni,Fe) keeps the YSZ phase structure during the ten times repetition of the two-step water splitting process. The successive H2 gas production by the two-step water splitting process was performed (ten times repetition of the two-step water splitting process). From comparative study on the reactivity and the thermal stability for the two-step water splitting reaction among the YSZ∕NiFe2O4 solid solution, NiFe2O4 and ZnFe2O4, it is concluded that the YSZ∕NiFe2O4 solid solution is superior to the others.

Beschreibung: This study shows the results of pressure distribution measurements on a rotor blade of a horizontal axis wind turbine under various yawed operations. The experiments are carried out in a wind tunnel with a 2.4m diameter test rotor. In the measurements, the power curve and pressure distributions are measured for different azimuth angles. By increasing yaw angle, the maximum value of power coefficient of the rotor decreases. The sign of the yaw angle does not have any effect on power performance. The aerodynamic forces are discussed using the axial and rotational force coefficients for each azimuth angle. In the case of higher tip speed ratios, the blade section passing on the upstream side in yawed operations has a greater contribution to the rotor torque than that on the downstream side. In this tip speed range, the aerodynamic forces at the 70% radius section appear proportional to the angle of attack. In the case of the lower tip speed ratios, the blade on the downstream side does not contribute to rotor torque, which appears to result from separation.

Beschreibung: Hydrolysis of Zn is investigated as the second step in a ZnO∕Zn redox solar water splitting process. Zinc is evaporated and hydrolyzed with steam in a hot wall flow tubular reactor. The influence of the reactor temperature distribution and residence time on hydrogen conversion was measured for furnace set point temperatures of 1023K and 1073K. The yield of ZnO aerosol was measured in situ using a scanning differential mobility sizer. The composition and morphology of the solid product were characterized with X-ray diffraction and microscopy. Hydrogen conversions of 87–96% at temperatures above zinc saturation are attributed primarily to hydrolysis of zinc(g) at the wall of the reactor at temperatures from 800Kto1077K.

Beschreibung: The aerodynamic efficiency of a variable-speed wind turbine operating in Region 2, or below-rated wind speeds, is greatly affected by the identification of accurate parameters for the controller. In particular, the power coefficient (Cp) surface must be well known for optimal efficiency to be achieved with a constant-gain controller. However, adaptive control can overcome the inefficiencies caused by inaccurate knowledge of the Cp surface. Previous work focused on adaptive torque gain control to cause a variable-speed turbine to operate, on average, at the tip-speed ratio λ* for which the maximum Cp occurs. This paper considers the effects of adaptive blade pitch angle control on a turbine’s aerodynamic efficiency. Computer simulations and tests on a field turbine are used to verify the adaptive pitch control scheme. Simulation and field test results demonstrate that the adaptive pitch controller causes the pitch angle to approach its optimal value. Adaptive pitch control can be used to seek the optimal pitch angle for energy capture in Region 2 operation. Additional field operation is required before a statistically significant improvement in energy capture can be demonstrated.

Beschreibung: Extrapolation of extreme loads using turbulent wind samples of various mean speeds and random starting points is addressed using probability distribution functions that are suitably distorted to fit the peak extremes. The tail of the extreme value distribution of the simulated loads is required to fit accurately and this tail is extrapolated to a 50‐year exceedance probability to determine the characteristic load. The Gumbel distribution with a quadratic distortion is especially addressed due to its asymptotic theoretical validity for Gaussian loads. The blade root moments and the hub moments are studied here with respect to their behavior under extrapolation using a quadratic Gumbel distribution. Verification with a large number of random seeds at various mean wind speeds is done, so as to assess the accuracy of the extrapolation and the convergence of the extrapolated load. Methods of accounting for the variance in the extrapolated load with changes in the random wind seeds are proposed.

Beschreibung: Our objective here is to establish long-term loads for offshore wind turbines using a probabilistic approach. This can enable one to estimate design loads for a prescribed level of return period, generally on the order of 20–50years for offshore wind turbines. In a probabilistic approach, one first needs to establish “short-term” distributions of the load random variable(s) conditional on the environment; this is achieved either by using simulation or field measurements. In the present study, we use field data from the Blyth offshore wind farm in the United Kingdom, where a 2MW wind turbine was instrumented, and environment and load data were recorded. The characteristics of the environment and, hence, that of the turbine response at the site are strikingly different for wind regimes associated with different wind directions. Here, we study the influence of such contrasting environmental (wind) regimes and associated waves on long-term design loads. The field data, available as summary statistics, are limited in the sense that not all combinations of environmental conditions likely to be experienced by the turbine over its service life are represented in the measurements. Using the available data, we show how distributions for random variables describing the environment (i.e., wind and waves) and the turbine load of interest (i.e., the mudline bending moment) can be established. By integrating load distributions, conditional on the environment with the relative likelihood of different environmental conditions, long-term (extreme/ultimate) loads associated with specified return periods can be derived. This is demonstrated here by carefully separating out the data in different wind direction sectors that reflect contrasting wind (and accompanying wave) characteristics in the ocean environment. Since the field data are limited, the derived long-term design loads have inherent uncertainty associated with them; we investigate this uncertainty in such derived loads using bootstrap techniques.

Beschreibung: To reduce the level of uncertainty associated with current rotor aerodynamics codes, improved understanding of rotor aerodynamics is required. Wind tunnel measurements on model rotors contribute to advancing our knowledge on rotor aerodynamics. The combined recording of blade loads and rotor wake is desired, because of the coupled blade and wake aerodynamics. In general, however, the small size of model rotors prohibits detailed blade load measurements; only the rotor wake is recorded. To estimate the experimental blade flow conditions, a measurement analysis tool is developed: the inverse vortex wake model. The rotor wake is approximated by a lifting line model, using rotor wake measurements to reconstruct the vortex wake. Conservation of circulation, combined with the Biot–Savart law, allows the induced velocity to be expressed in terms of the bound circulation. The unknown bound circulation can be solved for, since the velocity is known from rotor wake measurements. The inverse vortex wake model is subsequently applied to measurements on the near wake of a model rotor subject to both axial and yawed flow conditions, performed at a TUDelft open jet wind tunnel. The inverse vortex wake model estimates the unsteady experimental blade flow conditions and loads that otherwise would have remained obscured.

Beschreibung: The investigation focuses on the analysis of the airfoil segment performances along rotor blades in the parked configuration. In this research, wind tunnel experiments on two twisted blade geometries with different airfoils played a dominant role. These measurements were carried out by the Swedish Aeronautical Research Institute, former FFA, and by the American National Renewable Energy Laboratories (NREL) during the Unsteady Aerodynamic Experiment. The spans of the blades were 2.375m and 5m, the STORK 5 WPX and the NREL Phase VI blade, respectively. Five span locations (inboard, midspan, outboard, and tip regions) were considered and compared with the 2D airfoil characteristics. Wing model experiments with similar blade aspect ratio were included in the research. Furthermore, the commercial computational fluid dynamics code FLUENT was used for the validation and analysis of the spanwise lift and drag coefficients at four different pitch settings, 20deg, 30deg, 45deg, and 60deg. The computed pressure distributions compared reasonably well, but the derived lift and drag showed quite some differences with the blade measurements. The lift coefficients for the sections beyond the leading-edge stall angle of the STORK blade were larger than for the NREL blade and were close to that of a wing model with similar airfoil and aspect ratio. Lift and drag coefficients for the sections of the two blades were always much smaller than the 2D results. The drag values for both blades showed quite some agreement, and airfoil and blade dependency seemed to be small.

Beschreibung: Seeking relevant criteria for testing the quality of turbulence models, the scale of turbulence and the gust factor have been estimated from data and compared with predictions from first-order models of these two quantities. It is found that the mean of the measured length scales is approximately 10% smaller than the IEC model for wind turbine hub height levels. The mean is only marginally dependent on trends in time series. It is also found that the coefficient of variation of the measured length scales is about 50%. 3s and 10s preaveraging of wind speed data are relevant for megawatt-size wind turbines when seeking wind characteristics that correspond to one blade and the entire rotor, respectively. For heights exceeding 50–60m, the gust factor increases with wind speed. For heights larger than 60–80m, present assumptions on the value of the gust factor are significantly conservative, both for 3s and 10s preaverages. The usually applied value of kp≈3 should probably be reduced.

Beschreibung: A new aerodynamic wake model has been developed for horizontal axis wind turbines. The aim is to develop an engineering tool for investigation and design of furling turbines. The prescribed vortex wake code HAWTDAWG, developed at the University of Glasgow, has been extended for dynamic flow conditions. This dynamic prescribed wake model is built into the aerodynamic code AERODYN and linked to the structural dynamics code FAST. The new model has been compared to unsteady aerodynamic experiment Phase VI wind tunnel data. Comparisons are also made to blade element momentum and generalized dynamic wake models built into AERODYN. Results are encouraging and justify further investigation.

Beschreibung: This paper discusses the results of an extensive investigation to assess the added value of various techniques of health monitoring to optimize the maintenance procedures of offshore wind farms. This investigation was done within the framework of the EU funded Condition Monitoring for Offshore Wind Farms (CONMOW) project, which was carried out from 2002 to 2007. A small wind farm of five turbines has been instrumented with several condition monitoring systems and also with the “traditional” measurement systems for measuring mechanical loads and power performance. Data from vibration and traditional measurements, together with data collected by the turbine’s system control and data acquisition (SCADA) systems, have been analyzed to assess (1) if failures can be determined from the different data sets; (2) if so, if they can be detected at an early stage and if their progress over time can be monitored; and (3) if criteria are available to assess the component’s health. Several data analysis methods and measurement configurations have been developed, applied, and tested. This paper first describes the use of condition monitoring if condition based maintenance is going to be applied instead of only scheduled and corrective maintenance. Second, the paper describes the CONMOW project and its major results, viz., the assessment of the usefulness and capabilities of condition monitoring systems, including algorithms for identifying early failures. Finally, the economic consequences of applying condition monitoring systems have been quantified and assessed.

Beschreibung: This work undertakes an aerodynamic analysis over the parked and the rotating NREL Phase VI wind turbine blade. The experimental sequences from NASA Ames wind tunnel selected for this study respond to the parked blade and the rotating configuration, both for the upwind, two-bladed wind turbine operating at nonyawed conditions. The objective is to bring some light into the nature of the flow field and especially the type of stall behavior observed when 2D aerofoil steady measurements are compared to the parked blade and the latter to the rotating one. From averaged pressure coefficients together with their standard deviation values, trailing and leading edge separated flow regions have been found, with the limitations of the repeatability of the flow encountered on the blade. Results for the parked blade show the progressive delay from tip to root of the trailing edge separation process, with respect to the 2D profile, and also reveal a local region of leading edge separated flow or bubble at the inner, 30% and 47% of the blade. For the rotating blade, results at inboard 30% and 47% stations show a dramatic suppression of the trailing edge separation, and the development of a leading edge separation structure connected with the extra lift.

Beschreibung: In this paper, we present a theoretical analysis and experimental results of a pyrometric temperature measurement method based on a two-color pyroreflectometer (working wavelengths of 1.3μm and 1.55μm) equipped with an optical fiber probe. By measuring simultaneously the radiance temperature and the normal reflectivity, the true temperature of the measurement target can be determined without the previous knowledge of the optical properties of the sample. The method is based on the introduction and the definition of the diffusivity factor ηd and the assumption that it is equal for the two wavelengths. Besides the experimental results, the sources of errors and their impact on the method accuracy and the performance of the setup are discussed. The quality of the measurement results demonstrates the utility of the pyroreflectometry in a domain where fundamental parameters, such as the temperature and radiative properties, present the major measurement difficulties. The diffusivity factor appears not only a step to determine the true temperature but also as a parameter very useful to evaluate the diffusing behavior of opaque materials.

Beschreibung: The work detailed in this paper is focused on updating and refining a coning rotor wind turbine concept. The coning rotor combines the load shedding properties of flapping hinges with gross change in rotor area, via large coning angles, to affect increased energy capture at nominally constant system cost. Previous studies have indicated that the large cost of energy reductions is possible, compared to the state-of-the-art machines then, particularly for abundant but presently uneconomic low-wind sites. Almost ten years later, the fundamentals of the design remain sound, but bear reevaluation relative to current machines, both exploiting modern power electronics and control technology. The coning rotor was never optimized in its own right, so an integrated design tool suitable for human and computer refinement of the design has been developed. Incorporated into the tool is a corrected blade element momentum method that more properly accounts for coned rotor aerodynamics. A discussion of the development of coning rotors is presented, along with a comparison to present operational strategies. Results obtained for nondimensionalized rotors and specific machine optimization studies are presented, followed by a discussion of further issues to be addressed.

Beschreibung: Previous investigators have shown that an internally reversible Carnot cycle, operating with heat transfer limitations between the heat source and heat sink at temperatures TH and TL, achieves maximum power at an efficiency equal to 1−TL/TH independent of the heat exchanger transfer coefficients. In this paper, optimization of the power output of an internally irreversible heat engine is considered for finite capacitance rates of the external fluid streams. The method of Lagrange multipliers is used to solve for working fluid temperatures which yield maximum power. Analytical expressions for the maximum power and the cycle efficiency at maximum power are obtained. The effects of irreversibility and economics on the performance of a heat engine are investigated. A relationship between the maximum power point and economically optimum design is identified. It is demonstrated that, with certain reasonable economic assumptions, the maximum power point of a heat engine corresponds to a point of minimum life-cycle costs.

Beschreibung: Previous results from a stability analysis of natural convection in a water-saturated porous medium with externally imposed downward flow of the fluid and distributed internal heat generation are used in this study for a preliminary design of a saltless solar pond. The pond is filled with a water-saturated porous medium to inhibit natural convection. Downward flow of water is steadily imposed to allow the absorbed solar radiation, dependent upon the extinction coefficient of the water-saturated porous medium, to be carried down to the bottom of the solar pond from whence warm water is conveyed to the point of use. The downward velocities used have small magnitudes to allow useful bottom temperatures to be obtained. A steady-state analytical study was performed to determine the maximum temperature that can be obtained at the bottom of the saltless solar pond which resulted in a relationship involving the internal and external Rayleigh numbers, extinction coefficient, and Peclet number of the imposed downward flow. Results from this analytical study are combined with results from the stability analysis in a design procedure. This procedure is used to design a saltless solar pond of the concept described above for several cases.

Beschreibung: The objective of the experiments was to quantify how attic ventilation would affect the performance of a radiant barrier. Ceiling heat flux and space cooling load were both measured. Results of side-by-side radiant barrier experiments using two identical 13.38 m2 (nominal) test houses are presented. The test houses responded similarly to weather variations. Indoor temperatures of the test houses were controlled to within 0.2°C. Ceiling heat fluxes and space cooling load were within a 2.5 percent difference between both test houses. The results showed that a critical attic ventilation flow rate of 1.3 (l/sec)/m2 of the attic floor existed after which the percentage reduction in ceiling heat fluxes produced by the radiant barriers did not change with increasing attic airflow rates. The ceiling heat flux reductions produced by the radiant barriers were between 25 and 35 percent, with 28 percent being the percent reduction observed most often in the presence of attic ventilation. The space-cooling load reductions observed were between two to four percent. All results compiled in this paper were for attics with unfaced fiberglass insulation with a resistance level of 3.35 m2 K/W (nominal) and for a perforated radiant barrier with low emissivities (less than 0.05) on both sides.

Beschreibung: A half-factorial, two-level experimental design is used to determine the effects of changes in collector area, storage tank volume, collector flow rate, recirculation flow rate, and storage tank design on thermal rating of a solar drain-back water heating system. Experimental ratings are determined in accordance with the Solar Rating and Certification Corporation guidelines. Storage tank design is varied by using a stratification manifold in place of the standard drop tube. Variations in other component sizes and operating factors are based on current industry standards. Statistical analyses indicate that a change in collector area accounts for nearly 90 percent of the variation in heat output. Doubling collector area from 2.78 m2 to 5.56 m2 increases delivered solar energy by 31 percent. Use of a stratification manifold increases the delivery of solar energy by six percent. Doubling collector flow rate from 0.057 to 0.114 1/s increases solar output by approximately three percent; however, the increase in pumping energy outweighs the benefits of increasing collector flow rate. The effects of recirculation flow rate and tank volume are obscured by experimental error.

Beschreibung: Entropy generated by operation of a two-phase self-pumping solar water heater under Solar Rating and Certification Corporation rating conditions is computed numerically in a methodology based on an exergy cascade. An order of magnitude analysis shows that entropy generation is dominated by heat transfer across temperature differences. Conversion of radiant solar energy incident on the collector to thermal energy within the collector accounts for 87.1 percent of total entropy generation. Thermal losses are responsible for 9.9 percent of total entropy generation, and heat transfer across the condenser accounts for 2.4 percent of the total entropy generation. Mixing in the tempering valve is responsible for 0.7 percent of the total entropy generation. Approximately one half of the entropy generated by thermal losses is attributable to the self-pumping process. The procedure to determine total entropy generation can be used in a parametric study to evaluate the performance of two-phase hot water heating systems relative to other solar water heating options.