Das Thema „Energie“ in der wissenschaftlichen Zukunftsforschung

Der Umbau der durch den Einsatz fossiler Energieträger dominierten Energiesysteme steht weit oben auf der politischen Agenda. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels, der Ressourcenverknappung und des ökonomischen Aufholens der Schwellen- und Entwicklungsländer wird diese Frage immer dringlicher. Zahlreiche politische, gesellschaftliche, ökonomische und ökologische Herausforderungen sind mit diesem Umbau verbunden. Angesichts der Langlebigkeit der heute gebauten Infrastrukturen ergibt sich hieraus ein zentrales Feld für die wissenschaftliche Zukunftsforschung. Der Einsatz von Energieszenarios ist über Jahre erprobt und trotz zahlreicher methodischer und inhaltlicher Unsicherheiten bei der Erarbeitung der Szenariostudien bleiben sie unersetzlich – sofern sie wissenschaftliche Standards hinsichtlich der Wertneutralität und Überprüfbarkeit erfüllen. Auch in der geographischen Forschung findet sich das Thema „Energie“ wieder verstärkt auf der Agenda. Bereits vor dem Hintergrund der Ölpreiskrisen in den 1970er-Jahren setzten sich Geographinnen und Geographen mit Energiethemen auseinander – angesichts des anstehenden Umbaus der Energiesysteme wird auch wieder die Frage aktuell, inwiefern sich die Transformation des Energiesystems und die Raumstruktur gegenseitig beeinflussen. Dabei werden nicht nur inhaltliche Fragen aufgeworfen, vielmehr ist auch zu klären, wie sich das Thema „Energie“ in die etablierten geographischen Forschungsdisziplinen von der Klimageographie über die Wirtschafts- und Bevölkerungsgeographie bis hin zur Siedlungsgeographie eingliedern lässt. Die Ausführungen im vorliegenden Artikel gehen noch einen Schritt weiter und werfen die Frage auf, inwiefern sich durch die Verbindung geographischer Forschung und Energiethemen auch ein neues methodisches Experimentierfeld auftut. Konkret wird aufgezeigt, dass die Geographie verstärkt den Blick in die Zukunft wagen und sich von der Analyse rezenter Strukturen lösen sollte. Die Frage der zukünftigen Raumstrukturen angesichts des Umbaus der Energiesysteme ist von zentraler Bedeutung, unter Anwendung von Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung muss die Geographie hier antworten liefern.

Computersimulation von Wendelförderern mit Hilfe der Diskrete Elemente Methode (DEM)

Wendelfördersysteme werden vorrangig in Kläranlagen für Rechengut und Klärschlamm, in der Abfallverwertung und -entsorgung, in der Holzindustrie (Späne und Hackschnitzel), in der Lebensmittelindustrie und Landwirtschaft (Saatgut), in der Zellstoff-, Papier- und Bauindustrie (Mörtel) u. a. eingesetzt. In der modernen Kreislaufwirtschaft und in der Altlastensanierung (Altdeponieaufbereitung u. a.) ist der Einsatz von Wendelförderern besonders angezeigt. Somit ist die Bedeutung des Wendelförderers als Gliedes in der logistischen Kette der Abfallverwertungsbetriebe sehr groß. Der Vortrag erläutert die Rolle des Wendelförderers in der logistischen Kette der Entsorgungswirtschaft. Es werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchung sowie der DEM-Simulation von Wendelförderern vorgestellt und diskutiert, welche Chancen und Möglichkeiten sich für eine verbesserte Auslegung des Wendelförderers ergeben.

Approximation und Berechnung von Zufallsgrößen anhand der Finite-Elemente-Methode

Es wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem stetige Zufallsgrößen rechnerunterstützt dargestellt und miteinander verknüpft werden können. Die Verteilungsfunktionen der Zufallsgrößen werden mit einem Finite-Elemente-Ansatz in einem endlichen Intervall [tmin; tmax] approximiert. Die Addition zweier Zufallsgrößen wird durch numerische Berechnung des Faltungsintegrals durchgeführt.

Methode zur Dimensionierung von Entkopplungspuffern in dynamischen Fertigungsprozessen

Die Bestimmung der optimalen Puffergröße zur Entkopplung von Prozessen mit großen Durchlaufzeit-Schwankungen ist ein entscheidendes Problem bei der Planung insbesondere von getakteten Fertigungslinien. Der Puffer sollte in jedem Fall so groß bemessen sein, dass er den nachfolgenden Prozess in jedem Takt versorgen kann, andererseits aber reduziert werden auf Grund eines begrenzten Platzangebots innerhalb der Fertigungslinie. Der vorliegende Artikel beschreibt eine analytische Methode zur Ermittlung einer optimalen Puffergröße und vergleicht die Ergebnisse mit Simulationsuntersuchungen. Weiterhin wird der Zusammenhang zwischen der Durchlaufzeitverteilung und der erforderliche Puffergröße analysiert.

Simulation als Methode zur Konzipierung vernetzter, getakteter Montagesysteme für variantenreiche Produkte

Die Montage von Produkten in getakteten Fließstraßen als Alternative zu ortsfesten Varianten führt in der Regel zur Verbesserung der logistischen Zielerfüllung. Das volle Potential dieser Organisationsart wird jedoch weitgehend nur für standardisierte Produkte mit hohen Stückzahlen erschlossen. Hindernisse zur Produktion variantenreicher Großerzeugnisse mit volatilen Arbeitsinhalten in einer Fließstraße bestehen vor allem in der Beherrschung der Komplexität in Bezug auf dazu erforderliche flexible Arbeitszeitmodelle, optimierte Produktreihenfolgen sowie operative Taktzeitvariationen. Sollen mehrere Fließstraßen mit differenzierten Produktionsparametern gekoppelt werden, steigt der Anspruch noch einmal erheblich. Bei der Konzipierung und Erprobung geeigneter Organisationsmodelle auf Basis diverser Produktionsszenarien kann auf den Einsatz der Simulationstechnik nicht verzichtet werden.