Smart-streetscape elements as a sustainable approach for generating renewable energy and reducing the roads carbon emissions in Egyptian cities
| dc.contributor.advisor | Pahl-Weber, Elke | |
| dc.contributor.author | Rushdy Moussa Moawad, Rania | |
| dc.contributor.grantor | Technische Universität Berlin | en |
| dc.contributor.referee | Pahl-Weber, Elke | |
| dc.contributor.referee | Schäfer, Rudolf | |
| dc.contributor.referee | El-Gohary, Germin | |
| dc.date.accepted | 2021-08-31 | |
| dc.date.accessioned | 2021-12-16T15:25:36Z | |
| dc.date.available | 2021-12-16T15:25:36Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.abstract | The energy supply, especially the electricity supply become more recently the backbone of all modern industrial, information and service societies, the global energy consumption has doubled in the last three decades of the past century. The world started since then to take actions facing the shortage of non-renewable fuel resources and investigating solutions relying on renewable resources. Researches were conducted to solve the shortage of non-renewable fuel resources and replaced it with renewable resources as a way for creating sustainable neighbourhood. Creating sustainable neighbourhood was the concern of researchers in the past few years with many studies addressing their social, economic and environmental parameters. The main concern of this research is that the neighbourhoods in the developing countries such as Egypt produce a high level of carbon emissions. The level of carbon emissions in these countries is increasing with very high rates due to the heavy use of fossil fuels. Countries with a high use of renewable energy have a lower carbon energy mix, while countries with a high use of coal have much higher carbon intensity than the global average. In addition to that, these countries are facing a shortage in their basic needs for power supply due to urban and economic expansion. The governments of the developing countries can’t provide the power demand to the community and that conducts a lack of electricity in many neighbourhoods and districts. Relying on non-renewable sources is not a solution for these countries. Reducing road carbon emissions and creating sustainable neighbourhoods is the scope of this research. Reduction of carbon emission will be examined in this research using “Smart-Streetscape elements (SSSE)” which are, as defined in this research, an innovative method that integrates renewable energy (RE) devices with streetscape elements. Smart-Streetscape elements will reduce the carbon emissions produced in roads using short term and long term strategies. Reducing CO2 emissions in the short term will be achieved by controlling the energy reduction and energy generation using RE devices to generate clean and effect energy suitable for generating electricity for street lighting and public facilities. Reducing CO2 emissions in the long term is achievable by creating the infrastructure needed for electric vehicles to operate efficiently and by providing an infrastructure and power supply for electric spencer’s which is used to charge the electric vehicles. This will encourage residents to use electric vehicles instead of fuel vehicles, especially that fuel prices are higher than electricity prices. Creating sustainable neighbourhood using Smart-Streetscape elements (SSSE) will help in reducing energy taken from government and will affect neighbourhood economic state as well as it will help in reducing the growth of global problems such as carbon emissions, ozone depletion, and climate change. A new software will be presented in this research as well. This software is called “SSSE” and it will be used to locate the most suitable places for using Smart-Streetscape elements. It will calculate the amount of energy produced from each Smart-Streetscape element, the cost of each element, the area needed to operate each element, and finally it will present the life time and annual maintenance cost of each element. Moreover, it will provide the user with a bubble diagram identifying the best location for the chosen Smart-Streetscape element. This software will be used in this research case study and the results will help this research to choose the type and location of Smart-Streetscape element in order to reach the main goal of this research which is creating sustainable neighbourhood with low carbon emissions using Smart-Streetscape element. The expected outcome is a new carbon emission model which can estimate the amount of carbon emission produced from a road in the design phase as well as it can measure the amount of real-time carbon emissions produced from existing road. Moreover, this research will identify new sustainable elements called Smart-Streetscape elements (SSSE) and it will present its properties. In addition to that, this research will apply Smart-Streetscape elements (SSSE) in existing street in Egypt and a new design for its streetscape will be presented using Smart-Streetscape elements (SSSE) that can be considered sustainable design and energy efficiently. The efficiency of Smart-Streetscape elements toward energy generation and carbon reduction will be measured in this case study | en |
| dc.description.abstract | Die Energieversorgung, insbesondere die Stromversorgung, ist vor kurzem zum Rückgrat aller modernen Industrie-, Informations- und Dienstleistungsgesellschaften geworden, der weltweite Energieverbrauch hat sich in den letzten drei Jahrzehnten des vergangenen Jahrhunderts verdoppelt. Seitdem hat die Welt begonnen, Maßnahmen zu ergreifen, um der Verknappung nicht erneuerbarer Brennstoffressourcen zu begegnen und Lösungen zu suchen, die auf erneuerbaren Ressourcen beruhen. Es wurden Untersuchungen durchgeführt, um den Mangel an nicht erneuerbaren Brennstoffressourcen zu beheben und diese durch erneuerbare Ressourcen zu ersetzen, um eine nachhaltige Nachbarschaft zu schaffen. Die Schaffung einer nachhaltigen Nachbarschaft war in den letzten Jahren das Anliegen von Forschern mit vielen Studien, die sich mit ihren sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Parametern befassten. Das Hauptanliegen dieser Forschung ist, dass die Nachbarschaften in den Entwicklungsländern, wie Ägypten, hohe CO2-Emissionen produzieren. Die CO2-Emissionen in diesen Ländern steigen aufgrund des starken Verbrauchs fossiler Brennstoffe mit sehr hohen Raten. Länder mit einem hohen Einsatz erneuerbarer Energien haben einen geringeren CO2-Energiemix, während Länder mit einem hohen Kohleverbrauch eine viel höhere CO2-Intensität als der globale Durchschnitt aufweisen. Darüber hinaus sind diese Länder aufgrund der städtischen und wirtschaftlichen Expansion mit einer Verknappung ihres Die Regierungen der Entwicklungsländer können den Strombedarf ihrer Gemeinden nicht decken, daher fehlt es in vielen Stadtteilen und Bezirken an Strom. Sich auf nicht erneuerbare Quellen zu verlassen, ist keine Lösung.. Reducing the roads carbon emissions and creating sustainable neighbourhoods is the scope of this research. The reduction of the roads carbon emission will be presented in this research using new elements reffered to this research as “Smart-Streetscape elements (SSSE)”. Die Reduzierung der CO2-Emissionen im Straßenverkehr und die Schaffung nachhaltiger Nachbarschaften ist das Ziel dieser Forschung. Die Reduzierung des CO2-Ausstoßes wird in dieser Forschung anhand von „Smart-Streetscape-Elementen (SSSE)“ untersucht, die, wie in dieser Forschung definiert, eine innovative Methode sind, die Geräte mit erneuerbaren Energien (RE) in Straßenlandschaftselemente integriert. Smart-Streetscape-Elemente werden mit kurz- und langfristigen Strategien die CO2-Emissionen von Straßen reduzieren. Die kurzfristige Reduzierung der Co2-Emissionen wird durch die Steuerung der Energieeinsparung und Energieerzeugung mit EE-Geräten erreicht, um saubere und effektive Energie zu erzeugen, die zur Stromerzeugung für Straßenbeleuchtung und öffentliche Einrichtungen geeignet ist. Eine langfristige Reduzierung des Co2-Ausstoßes ist erreichbar, indem die für den effizienten Betrieb von Elektrofahrzeugen erforderliche Infrastruktur geschaffen wird und eine Infrastruktur und Stromversorgung für Elektroautos bereitgestellt wird, die zum Laden der Elektrofahrzeuge verwendet werden. Dies wird die Einwohner dazu ermutigen, Elektrofahrzeuge anstelle von Kraftstofffahrzeugen zu verwenden, insbesondere da die Kraftstoffpreise höher sind als die Strompreise. Die Schaffung einer nachhaltigen Nachbarschaft mit Smart-Streetscape-Elementen (SSSE) wird dazu beitragen, die von der Regierung abgezogene Energie zu reduzieren und den Wirtschaftszustand der Nachbarschaft zu beeinflussen sowie das Wachstum globaler Probleme wie Kohlenstoffemissionen, Ozonabbau und Klimawandel zu reduzieren. Auch bei dieser Untersuchung wird eine neue Software eingeführt. Diese Software heißt „SSSE“ und wird verwendet, um Orte zu finden, die am besten für die Verwendung von Smart-Streetscape-Elementen geeignet sind. Es berechnet die von jedem Smart-Streetscape-Element erzeugte Energiemenge, die Kosten jedes Elements, die für den Betrieb jedes Elements benötigte Fläche und zeigt letztendlich die Lebensdauer und die jährlichen Wartungskosten jedes Elements an. Darüber hinaus bietet es dem Benutzer ein Blasendiagramm, das den besten Standort für das ausgewählte Smart-Streetscape-Element identifiziert. Diese Software wird im Studienfall dieser Forschung verwendet, und die Ergebnisse werden helfen, den Typ und die Position des Smart-Streetscape-Elements auszuwählen, um das Hauptziel dieser Forschung zu erreichen, nämlich eine nachhaltige Nachbarschaft mit geringen CO2-Emissionen mit dem Smart-Streetscape-Element zu schaffen . Das erwartete Ergebnis ist ein neues CO2-Emissionsmodell, das die Menge der CO2-Emissionen, die auf einer Straße in der Entwurfsphase erzeugt werden, abschätzen und die Menge der CO2-Emissionen, die auf bestehenden Straßen in Echtzeit erzeugt werden, messen können. Darüber hinaus präsentiert diese Forschung innovative nachhaltige Elemente, die als Smart-Streetscape-Elemente (SSSE) bezeichnet werden, zusammen mit ihren Eigenschaften. Darüber hinaus wendet es Smart-Streetscape-Elemente (SSSE) auf bestehende Straßen in Ägypten an, und es wird ein neues, für sein Straßenbild geeignetes Design mit Smart-Streetscape-Elementen (SSSE) präsentiert, die als nachhaltig gestaltet und energieeffizient gelten können. In dieser Fallstudie wird die Effizienz von Smart-Streetscape-Elementen hinsichtlich Energieerzeugung und CO2-Reduzierung gemessen. | de |
| dc.identifier.uri | https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/13692 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-12468 | |
| dc.language.iso | en | en |
| dc.rights.uri | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/ | en |
| dc.subject.ddc | 629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften | de |
| dc.subject.other | carbon emissions reduction | en |
| dc.subject.other | electric vehicles infrastructure | en |
| dc.subject.other | renewable energy | en |
| dc.subject.other | SSSE elements | en |
| dc.subject.other | Kohlenstoffemissions-Reduzierung | de |
| dc.subject.other | Elektrofahrzeug-Infrastruktur | de |
| dc.subject.other | erneuerbare Energien | de |
| dc.subject.other | SSSE-Elemente | de |
| dc.title | Smart-streetscape elements as a sustainable approach for generating renewable energy and reducing the roads carbon emissions in Egyptian cities | en |
| dc.title.translated | Smart-Streetscape-Elemente als nachhaltiger Ansatz zur Erzeugung erneuerbarer Energie und zur Reduzierung der CO2-Emissionen im Straßenverkehr in ägyptischen Städten | de |
| dc.type | Doctoral Thesis | en |
| dc.type.version | acceptedVersion | en |
| tub.accessrights.dnb | domain | en |
| tub.affiliation | Fak. 6 Planen Bauen Umwelt::Inst. Stadt- und Regionalplanung::FG Stadtentwicklung und Urbane Mobilität | de |
| tub.affiliation.faculty | Fak. 6 Planen Bauen Umwelt | de |
| tub.affiliation.group | FG Stadtentwicklung und Urbane Mobilität | de |
| tub.affiliation.institute | Inst. Stadt- und Regionalplanung | de |
| tub.publisher.universityorinstitution | Technische Universität Berlin | en |