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In the research project "MetPVNet", both, the forecast-based operation management in distribution grids and as well as the forecasts of the feed-in of PV-power from decentralized plants could be improved on the basis of satellite data and numerical weather forecasts. Based on a detailed network analyses for a real medium-voltage grid area, it was shown that both – the integration of forecast data based on satellite and weather data and the improvement of subsequent day forecasts based on numerical weather models – have a significant added value for forecast-based congestion management or redispatch and reactive power management in the distribution grid. Furthermore, forecast improvements for the forecast model of the German Weather Service were achieved by assimilating visible satellite imagery, and cloud and radiation products from satellites were improved, thus improving the database for short-term forecasting as well as for assimilation. In addition, several methods have been developed that will enable forecast improvement in the future, especially for weather situations with high cloud induced variability and high forecast errors. This article summarizes the most important project results.
Anhand detaillierter Netzanalysen für ein reales Mittelspannungsnetzgebiet konnte gezeigt werden, dass sowohl die Einbindung von Prognosedaten auf Basis von Satelliten und Wetterdaten, als auch die Verbesserung von Folgetagsprognosen auf der Basis numerischer Wettermodelle einen deutlichen Mehrwert für ein prognosebasiertes Engpassmanagement bzw. Redispatch und Blindleistungsmanagement im Verteilnetz aufweisen. Auch Kurzfristprognosen auf der Basis von Satellitendaten haben einen positiven Effekt. Ein weiterer wichtiger Mehrwert des Projektes ist auch die Rückmeldung der kritischen Prognosesituationen aus Sicht der Anwendungsfälle, so dass wie bereits im Projekt gezeigt und darüber hinaus, Prognosen zielgerichteter auf die Anwendung im Verteilnetzbetrieb ausgelegt und optimiert werden können.
Weiterhin konnten Prognoseverbesserungen für das Vorhersagemodell des Deutschen Wetterdienstes durch die Assimilation von sichtbaren Satellitenbildern erreicht werden. Darüber hinaus wurden Wolken- und Strahlungsprodukte aus Satelliten verbessert und somit die Datenbasis für die Kurzfristprognose als auch für die Assimilation.
Darüber hinaus wurden verschiedene Methoden entwickelt, die zukünftig zu einer weiteren Prognoseverbesserung, insbesondere für Wettersituationen mit hohen Prognosefehlern, führen könnten. Solche Situationen wurden aus Sicht des Netzbetriebs und mithilfe von satellitenbasierten Analysen der Gesamtwetterlage für die Perioden der MetPVNet Messkampagnen identifiziert. Hierbei handelte es sich insbesondere um Situationen mit starker oder stark wechselhafter Bewölkung.
Für die MetPVNet Messkampagnen wurde auf der Basis eines Trainingsdatensatzes und in Abhängigkeit der Variabilitätsklasse die Abweichung der bodennahen Einstrahlung von Satellitendaten oder von Strahlungsprognosen quantifiziert. Diese Art der Informationen bietet zukünftig die Möglichkeit zur Bewertung der Prognosegüte.
One of the most common problems in Regenerative Medicine is the regeneration of damaged bone with the aim of repairing or replacing lost or damaged bone tissue by stimulating the natural regenerative process. Particularly in the fields of orthopedic, plastic, reconstructive, maxillofacial and craniofacial surgery there is need for successful methods to restore bone. From a regenerative point of view two different bone replacement problems can be distinguished: large bone defects and small bone defects. Currently, no perfect system exists for the treatment of large bone defects.
(1) Background: Autologous bone is supposed to contain vital cells that might improve the osseointegration of dental implants. The aim of this study was to investigate particulate and filtered bone chips collected during oral surgery intervention with respect to their osteogenic potential and the extent of microbial contamination to evaluate its usefulness for jawbone reconstruction prior to implant placement. (2) Methods: Cortical and cortical-cancellous bone chip samples of 84 patients were collected. The stem cell character of outgrowing cells was characterized by expression of CD73, CD90 and CD105, followed by osteogenic differentiation. The degree of bacterial contamination was determined by Gram staining, catalase and oxidase tests and tests to evaluate the genera of the found bacteria (3) Results: Pre-surgical antibiotic treatment of the patients significantly increased viability of the collected bone chip cells. No significant difference in plasticity was observed between cells isolated from the cortical and cortical-cancellous bone chip samples. Thus, both types of bone tissue can be used for jawbone reconstruction. The osteogenic differentiation was independent of the quantity and quality of the detected microorganisms, which comprise the most common bacteria in the oral cavity. (4) Discussion: This study shows that the quality of bone chip-derived stem cells is independent of the donor site and the extent of present common microorganisms, highlighting autologous bone tissue, assessable without additional surgical intervention for the patient, as a useful material for dental implantology.