Entwicklung und Anwendung einer Kraftwerks- und Speichereinsatzoptimierung für die Untersuchung von Energieversorgungsszenarien mit hohem Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland

In dieser Arbeit wurde ein gemischt-ganzzahliges lineares Einsatzoptimierungsmodell für Kraftwerke und Speicher aufgebaut und für die Untersuchung der Energieversorgung Deutschlands im Jahre 2050 gemäß den Leitstudie-Szenarien 2050 A und 2050 C ([Nitsch und Andere, 2012]) verwendet, in denen erneuerbare Energien einen Anteil von über 85 % an der Stromerzeugung haben und die Wind- und Solarenergie starke Schwankungen der durch steuerbare Kraftwerke und Speicher zu deckenden residualen Stromnachfrage (Residuallast) verursachen. In Szenario 2050 A sind 67 TWh Wasserstoff, die elektrolytisch aus erneuerbarem Strom zu erzeugen sind, für den Verkehr vorgesehen. In Szenario 2050 C ist kein Wasserstoff für den Verkehr vorgesehen und die effizientere Elektromobilität hat einen Anteil von 100% am Individualverkehr. Daher wird weniger erneuerbarer Strom zur Erreichung desselben erneuerbaren Anteils im Verkehrssektor benötigt. Da desweiteren Elektrofahrzeuge Lastmanagementpotentiale bieten, weisen die Residuallasten der Szenarien eine unterschiedliche zeitliche Charakteristik und Jahressumme auf. Der Schwerpunkt der Betrachtung lag auf der Ermittlung der Auslastung und Fahrweise des in den Szenarien unterstellten ’Kraftwerks’-parks bestehend aus Kraftwerken zur reinen Stromerzeugung, Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerken, die mit Wärmespeichern, elektrischen Heizstäben und Gas-Backupkesseln ausgestattet sind, Stromspeichern und Wärmepumpen, die durch Wärmespeicher zum Lastmanagment eingesetzt werden können. Der Fahrplan dieser Komponenten wurde auf minimale variable Gesamtkosten der Strom- und Wärmeerzeugung über einen Planungshorizont von jeweils vier Tagen hin optimiert. Das Optimierungsproblem wurde mit dem linearen Branch-and-Cut-Solver der software CPLEX gelöst. Mittels sogenannter rollierender Planung wurde durch Zusammensetzen der Planungsergebnisse für überlappende Planungsperioden der Kraftwerks- und Speichereinsatz für die kompletten Szenariojahre erhalten. Es wurde gezeigt, dass der KWK-Anteil an der Wärmelastdeckung gering ist. Dies wurde begründet durch die zeitliche Struktur der Stromresiduallast, die wärmeseitige Dimensionierung der Anlagen und die Tatsache, dass nur eine kurzfristige Speicherung von Wärme vorgesehen war. Die wärmeseitige Dimensionierung der KWK stellte eine Begrenzung des Deckungsanteils dar, da im Winter bei hoher Stromresiduallast nur wenig freie Leistung zur Beladung der Speicher zur Verfügung stand. In den Berechnungen für das Szenario 2050 A und C lag der mittlere Deckungsanteil der KWK an der Wärmenachfrage von ca. 100 TWh_th bei 40 bzw. 60 %, obwohl die Auslegung der KWK einen theoretischen Anteil von über 97 % an der Wärmelastdeckung erlaubt hätte, gäbe es die Beschränkungen durch die Stromseite nicht. Desweiteren wurde die CO2-Vermeidungswirkung der KWK-Wärmespeicher und des Lastmanagements mit Wärmepumpen untersucht. In Szenario 2050 A ergab sich keine signifikante CO2-Vermeidungswirkung der KWK-Wärmespeicher, in Szenario 2050 C hingegen ergab sich eine geringe aber signifikante CO2-Einsparung in Höhe von 1,6 % der Gesamtemissionen der Stromerzeugung und KWK-gebundenen Wärmeversorgung. Das Lastmanagement mit Wärmepumpen vermied Emissionen von 110 Tausend Tonnen CO2 (0,4 % der Gesamtemissionen) in Szenario A und 213 Tausend Tonnen in Szenario C (0,8 % der Gesamtemissionen). Es wurden darüber hinaus Betrachtungen zur Konkurrenz zwischen solarthermischer Nahwärme und KWK bei Einspeisung in dieselben Wärmenetze vorgenommen. Eine weitere Einschränkung der KWK-Erzeugung durch den Einspeisevorrang der Solarthermie wurde festgestellt. Ferner wurde eine untere Grenze von 6,5 bzw. 8,8 TWh_th für die in den Szenarien mindestens benötigte Wasserstoff-Speicherkapazität ermittelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit legen nahe, das technisch-ökonomische Potential von Langzeitwärmespeichern für eine bessere Integration von KWK ins System zu ermitteln bzw. generell nach geeigneteren Wärmesektorszenarien zu suchen, da deutlich wurde, dass für die öffentliche Wärmeversorgung die KWK in Kombination mit Kurzzeitwärmespeicherung, Gaskesseln und elektrischen Heizern keine sehr effektive CO2 -Reduktion in den Szenarien erreicht. Es sollte dabei z.B. untersucht werden, ob ein multivalentes System aus KWK, Wärmespeichern und Wärmepumpen eine ökonomisch darstellbare Alternative sein könnte und im Anschluss eine Betrachtung der optimalen Anteile von KWK, Wärmepumpen und Solarthermie im Wärmemarkt vorgenommen werden.

Assessing the users’ need for a spatial decision support system of smallholder farming in Kenya

Accurate data of the natural conditions and agricultural systems with a good spatial resolution are a key factor to tackle food insecurity in developing countries. A broad variety of approaches exists to achieve precise data and information about agriculture. One system, especially developed for smallholder agriculture in East Africa, is the Farm Management Handbook of Kenya. It was first published in 1982/83 and fully revised in 2012, now containing 7 volumes. The handbooks contain detailed information on climate, soils, suitable crops and soil care based on scientific research results of the last 30 years. The density of facts leads to time consuming extraction of all necessary information. In this study we analyse the user needs and necessary components of a system for decision support for smallholder farming in Kenya based on a geographical information system (GIS). Required data sources were identified, as well as essential functions of the system. We analysed the results of our survey conducted in 2012 and early 2013 among agricultural officers. The monitoring of user needs and the problem of non-adaptability of an agricultural information system on the level of extension officers in Kenya are the central objectives. The outcomes of the survey suggest the establishment of a decision support tool based on already available open source GIS components. The system should include functionalities to show general information for a specific location and should provide precise recommendations about suitable crops and management options to support agricultural guidance on farm level.

An integrated assessment of resource use strategies in the Borana pastoral system of southern Ethiopia

In the pastoral production systems, mobility remains the main technique used to meet livestock’s fodder requirements. Currently, with growing challenges on the pastoral production systems, there is urgent need for an in-depth understanding of how pastoralists continue to manage their grazing resources and how they determine their mobility strategies. This study examined the Borana pastoralists’ regulation of access to grazing resources, mobility practices and cattle reproductive performances in three pastoral zones of Borana region of southern Ethiopia. The central objective of the study was to contribute to the understanding of pastoral land use strategies at a scale relevant to their management. The study applied a multi-scalar methodological approach that allowed zooming in from communal to individual herd level. Through participatory mapping that applied Google Earth image print out as visual aid, the study revealed that the Borana pastoralists conceptualized their grazing areas as distinctive grazing units with names, borders, and specific characteristics. This knowledge enables the herders to communicate the condition of grazing resources among themselves in a precise way which is important in management of livestock mobility. Analysis of grazing area use from the participatory maps showed that the Borana pastoralists apportion their grazing areas into categories that are accessed at different times of the year (temporal use areas). This re-organization is an attempt by the community to cope with the prevailing constraints which results in fodder shortages especially during the dry periods. The re-organization represents a shift in resource use system, as the previous mobility practice across the ecologically varied zones of the rangelands became severely restricted. Grazing itineraries of 91 cattle herds for over 16 months obtained using the seasonal calendar interviews indicated that in the areas with the severest mobility constraints, the herders spent most of their time in the year round use areas that are within close proximity to the settlements. A significant change in mobility strategy was the disallowing of foora practice by the communities in Dirre and Malbe zones in order to reduce competition. With the reduction in mobility practices, there is a general decline in cattle reproductive parameters with the areas experiencing the severest constraints showing the least favourable reproductive performances. The study concludes that the multi-scalar methodology was well suited to zoom into pastoral grazing management practices from communal to individual herd levels. Also the loss of mobility in the Borana pastoral system affects fulfilment of livestock feed requirements thus resulting in reduced reproductive performances and herd growth potentials. While reversal of the conditions of the situations in the Borana rangelands is practically unfeasible, the findings from this research underscore the need to protect the remaining pastoral lands since the pastoral production system remains the most important livelihood option for the majority of the Borana people. In this regards the study emphasises the need to adopt and domesticate regional and international policy frameworks such as that proposed by the African Union in 2010.

From First Contact to Close Encounters: A Developmentally Deep Perceptual System for a Humanoid Robot

This thesis presents a perceptual system for a humanoid robot that integrates abilities such as object localization and recognition with the deeper developmental machinery required to forge those competences out of raw physical experiences. It shows that a robotic platform can build up and maintain a system for object localization, segmentation, and recognition, starting from very little. What the robot starts with is a direct solution to achieving figure/ground separation: it simply 'pokes around' in a region of visual ambiguity and watches what happens. If the arm passes through an area, that area is recognized as free space. If the arm collides with an object, causing it to move, the robot can use that motion to segment the object from the background. Once the robot can acquire reliable segmented views of objects, it learns from them, and from then on recognizes and segments those objects without further contact. Both low-level and high-level visual features can also be learned in this way, and examples are presented for both: orientation detection and affordance recognition, respectively. The motivation for this work is simple. Training on large corpora of annotated real-world data has proven crucial for creating robust solutions to perceptual problems such as speech recognition and face detection. But the powerful tools used during training of such systems are typically stripped away at deployment. Ideally they should remain, particularly for unstable tasks such as object detection, where the set of objects needed in a task tomorrow might be different from the set of objects needed today. The key limiting factor is access to training data, but as this thesis shows, that need not be a problem on a robotic platform that can actively probe its environment, and carry out experiments to resolve ambiguity. This work is an instance of a general approach to learning a new perceptual judgment: find special situations in which the perceptual judgment is easy and study these situations to find correlated features that can be observed more generally.

A Trainable Object Detection System: Car Detection in Static Images

This paper describes a general, trainable architecture for object detection that has previously been applied to face and peoplesdetection with a new application to car detection in static images. Our technique is a learning based approach that uses a set of labeled training data from which an implicit model of an object class -- here, cars -- is learned. Instead of pixel representations that may be noisy and therefore not provide a compact representation for learning, our training images are transformed from pixel space to that of Haar wavelets that respond to local, oriented, multiscale intensity differences. These feature vectors are then used to train a support vector machine classifier. The detection of cars in images is an important step in applications such as traffic monitoring, driver assistance systems, and surveillance, among others. We show several examples of car detection on out-of-sample images and show an ROC curve that highlights the performance of our system.

Hermenéutica jurídica de la competencia en Colombia : estudio de la Cláusula de Prohibición General del artículo 7 de la Ley 256 de 1996

La tesis tiene como objetivo central, desde un punto de vista crítico en el que se resalta la influencia de la política y del sistema económico en las decisiones judiciales, exponer la forma en que las autoridades judiciales y administrativas han interpretado las normas que regulan la competencia en Colombia, específicamente el caso del artículo 7 de la Ley 256 de 1996. Y preguntarse si dependiendo del método de interpretación que se acoge al momento de fallar se busca reforzar o no el modelo económico liberal, en especial la adopción de los argumentos que sustentan la decisión.

VLSI architecture for an Underwater Robot Vision System

It is well known that image processing requires a huge amount of computation, mainly at low level processing where the algorithms are dealing with a great number of data-pixel. One of the solutions to estimate motions involves detection of the correspondences between two images. For normalised correlation criteria, previous experiments shown that the result is not altered in presence of nonuniform illumination. Usually, hardware for motion estimation has been limited to simple correlation criteria. The main goal of this paper is to propose a VLSI architecture for motion estimation using a matching criteria more complex than Sum of Absolute Differences (SAD) criteria. Today hardware devices provide many facilities for the integration of more and more complex designs as well as the possibility to easily communicate with general purpose processors

Factores comportamentales hacia la fotoprotección

Introducción: la fotoprotección constituye las actividades preventivas que minimizan los efectos deletéreos de la exposición solar; estos comportamientos de salud pueden estar relacionados con actitudes y conocimientos adquiridos. Objetivo: Identificar estas asociaciones en Estudiantes de Medicina de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad del Rosario, quienes se encargarán de transmitir educación y ejemplo de comportamiento en su contexto personal y profesional. Metodología: estudio de corte transversal. Se implementó una encuesta voluntaria por correo institucional y físicamente entre estudiantes de 1-8 semestre matriculados en el segundo semestre de 2009; n= 122 estudiantes, la mayoría menores de 20 años y de género femenino; factores de estudio analizados: biológico – demográficos, informador, actitudes, conocimientos, personas modelo y comportamiento, expresados en frecuencias, analizados con pruebas y fuerzas de asociación con intervalo de confianza del 95%. Resultados: factores asociados a fotoprotección: ser de 1-4 semestre (p=0,008), ser =19 años (p=0,028), reconocer como consecuencias las alteraciones en los ojos y la visión (p=0,043) y las alteraciones producidas en el sistema inmune (p=0,021), uso de la pareja de ropa protectora (p=0,019), permanencia de un amigo a la sombra (p=0,055), conocimiento de la posibilidad de quemadura independiente al clima (p=0,001) y conocimiento de la posibilidad de quemadura sin sentir los rayos calientes del sol (p=0,049). Conclusiones: es posible reforzar comportamientos preventivos, favorecer el seguimiento de modelos positivos afines a los jóvenes, incrementar el conocimiento en salud y afirmar la educación primaria en salud desde la Medicina General y mejorar así la fotoprotección.

Economic crisis and the financial system amplification effect

A well informed and cautious financial system can improves the welfare outcome of an economy by driving lenders surplus to borrow-ers. Nevertheless in a crisis situation the financial system cautious behavior can become a crisis amplifier given that the credit approval conditions are hardly meet, so there could be a credit crunch even in a low interest rates environment. This paper illustrates the previous by developing a general equilibrium model where the collateral credit condition defines the prudential behavior of the financial sys-tem. This and some other conditions amplify the magnitude of a negative productivity shock.

Visión y análisis de las propuestas de reforma al Sistema General de Seguridad Social en Salud en Colombia, vigencia 2012-2013

Con la Constitución Política de 1991, se inicia una nueva estructura funcional en el país a partir de los preceptos consagrados en la carta magna como un estado social de derecho, situación que no fue ajena al sector salud en el cual se estableció la seguridad social como un servicio público basado en los principios fundamentales de universalidad, solidaridad y eficiencia, enunciados que fueron plasmados entre otros en la Ley 100 de 1993, la cual incorporó estos elementos que resultaban innovadores en el contexto. Hoy después de 18 años de promulgada la Ley, se ha generado un modelo estructural que ha permitido mejorar los resultados en esta área, que si bien posee falencias en algunos de sus componentes (Acceso, Flujo de Recursos, Salud Pública), las mismas pueden ser superadas, con una reforma estructural al sistema que elimine los intereses particulares de los diferentes actores al momento de su elaboración y promulgación. Uno de los avances significativos en la reforma al sistema es la promulgación de la salud como derecho fundamental, inherente al ser humano, otorgando el carácter de inalienable, imprescriptible y sagrado, dejando en segundo plano su condición prestacional establecida. El derecho a la salud tendrá como eje principal la salud pública armonizada con la promoción y prevención, diagnóstico y tratamiento integral de la enfermedad, las cuales deben ser articuladas con las políticas sociales, ambientales, culturales y económicas que permitan incidir en los determinantes sociales de la salud para mejorar la calidad de vida de la población. La reforma a la salud en el eje de la financiación como se encuentra propuesta, no generará cambios sustanciales toda vez que se avanza hacia un sistema en que el estado será el principal actor con las funciones afiliación, recaudo, pago, giro o transferencia de los recursos, responsable de la información. Sin embargo la administración del riesgo en salud seguirá delegada, función que es determinante para la administración de los recursos del sistema, en resumen se demuestra el interés del estado en retomar la gobernanza y su empoderamiento como administrador de lo público, sin que esto responda a las necesidades de cambio en el sistema de salud.

Incidencia del nuevo Sistema General de Regalías en el proceso de planificación del departamento del Meta (2012)

La investigación tiene como propósito principal describir la incidencia del nuevo Sistema General de Regalías en el proceso de planificación que adelantó el departamento del Meta durante el año 2012. En virtud de lo anterior, se pretende demostrar, a partir del concepto: proceso de planificación territorial, cómo el nuevo sistema incidió de manera diversa en la medida que logró cambios, tanto positivos como negativos.

Push button parliament–why India needs a non-partisan, recorded vote system

Decisions of national importance are made by Parliamentary voting. Yet Indian Members of Parliament (MPs) vote with a remarkable lack of freedom and accountability. The introduction of the Tenth Schedule in the Constitution has crippled free expression, since it provides that MPs voting against ‘any direction’ of their Party are liable to disqualification from the legislature  In addition, except for Constitutional amendments, Indian Parliamentary Procedure Rules do not require votes of MPs to be recorded unless the Speaker’s decision is contested in the House. The result is that voting in the House has become mechanical, controlled by Party politics and devoid of responsibility. This paper comments on a general theory of democratic accountability through the lens of Parliamentary voting. It suggests that the voting system adopted in the Parliament is an effective indicator to measure the level of accountability of its Members. In the context of India, this paper argues that the level of accountability will increase to a desirable extent only when there is adoption of a recorded system for every important House vote. Upon examination of India’s record thus far (through the sample of the 14th Lok Sabha) it becomes evident that the level of divisions (recorded votes) is substantially lower than other countries. This leads the paper to probe, as to why that might be the case. Part II of the paper answers that question by examining the Tenth Schedule of the Constitution. The paper scrutinizes the disproportionate influence of the Party in decision making in the Parliament. Apart from dealing with the inherent problem of the Tenth Schedule, this paper suggests two procedural changes to make parliamentary expression more meaningful. Firstly, the recording of all important votes within the Parliament and secondly, registering Party whips with the Minister of Parliamentary Affairs so that the voter knows the clear stand of every Parliamentary continuum. The focus of the paper is thus to bring back the attention of the legislators to their central function, which is deliberation on and the passage of legislation.

La Cooperación Cultural como herramienta de Diplomacia Cultural. Estudio de caso: Secretaría GeneraL Iberoamericana (SEGIB), 2005-2012

El interés de este estudio de caso es evaluar a la Cooperación Cultural como herramienta de Diplomacia Cultural en la Secretaria General Iberoamericana (SEGIB) entre 2005-2012. En este estudio de caso se visualiza la manera en que la Cooperación Cultural impulsa como herramienta a la Diplomacia Cultural y en consecuencia pueda ser entendida como expresión de Diplomacia Cultural por medio de su ejecución y el papel que desempeña en cada uno los programas “IBER” de dicha institución. Finalmente se analiza y explica si la Cooperación Cultural es un mecanismo apto para fortalecer el sistema de Cooperación Iberoamericana.

Manipulación manual de cargas y presencia de lumbalgia en los trabajadores de desempaque armada en General Motors Colmotores

Trabajo de grado enfocado a determinar la asociaciónexistente entre manipulación manual de cargas y la presencia de lumbalgia entrabajadores de un área determinada en una empresa ensambladora devehículos. Se abordan temas como anatomía y biomecánica de la columnalumbar, levantamiento manual de carga, lumbalgia y factores que contribuyen ala presencia de esta, los cuales sirvieron de soporte teórico en este trabajo.Esta es una investigación de tipo descriptivo, la cual se desarrolló en tres fases:revisión teórica, trabajo de campo y análisis y procesamiento de la información;concluyendo que existe una asociación entre la manipulación manual de cargasy la presencia de lumbalgia en los trabajadores del área estudiada, teniendoademás como resultados adicionales que la lumbalgia tiene un origenmultifactorial y los factores psicosociales juegan un papel importante en lapresencia de esta.

La incidencia del nuevo sistema general de regalías en la descentralización fiscal en los departamentos de Cundinamarca y Meta

El proyecto tiene como objetivo principal analizar la incidencia del Nuevo Sistema General de Regalías en el proceso de descentralización fiscal en Colombia iniciado por la Constitución de 1991, tomando como estudio de caso los departamentos de Cundinamarca y Meta. Para esto, se hace un análisis de la legislación a través de la historia, examinando los factores más importantes que inciden tanto en la descentralización fiscal, como en el régimen de las regalías. El Gobierno de Juan Manuel Santos propuso la reforma al sistema de regalías exponiendo cuatro objetivos: ahorro, equidad, competitividad y buen gobierno. Todo esto eliminando las regalías directas y centralizando los recursos por el Gobierno Central, lo que generó una fuerte discusión de los gobernantes de los entes territoriales. Es en este contexto que Cundinamarca como departamento no productor y el Meta como uno de los principales receptores de regalías directas constituyen una fuente de análisis importante.