Lehrveranstaltungen des Fachgebietes Wasserbau und Wasserwirtschaft

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald
stud. Betreuung: M.Sc. Fabian Popp, M.Sc. Rosalie Diederich

• Wasserwirtschaft/Hydrologie
• Fließgewässer/Hydraulik
• Einführung in die HN-Modellierung
• Wasserbauliches Versuchswesen
• Flussgebiets- und Hochwassermanagement
• Stauanlagen
• Wasserkraft
• Landwirtschaftlicher Wasserbau
• Verkehrswasserbau
• Umweltauswirkungen/Renaturierung

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald, Dr.-Ing. Klaus Träbing
stud. Betreuung: M. Sc. Sophia Bertram, M. Sc. Rosalie Diederich

Wasserbauwerke

• Talsperren
• Staudämme
• Entlastungs- und Entnahmeanlagen
• Wehre, Schütze
• Wasserstraßen
• Schleusen
• Schiffshebewerke

Strömungsverhalten von Fließgewässern

• Klassifizierung von Gerinneströmungen
• Massen-, Energieerhaltung, Impulssatz
• spezifische Energie, Abflusskontrolle
• gleichförmiger Abfluss (Fließformeln) und leicht ungleichförmiger Abfluss
• Energieverluste
• instationäre Strömungsbetrachtungen
• numerische Verfahren zur Strömungsberechnung

Dozent: Dr.-Ing. Klaus Träbing

• Eigenschaften von Fluiden und Gasen
• Hydrostatik
• Hydrodynamik idealer (reibungsfreier) Fluide
• Hydrodynamik realer Fluide
• Rohrströmungen und Gerinneströmungen

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald, Dr.-Ing. Klaus Träbing

Flussgebiets- und Hochwassermanagement

• Flussgebietsmanagement: Grundlagen, WRRL (Struktur, Bestandsaufnahme, Maßnahmenprogramme)
• Hochwasserschutz: Grundlagen, HW-Flächenmanagement, Technischer Hochwasserschutz, Hochwasservorsorge
• Planungswerkzeuge: GIS, HN-Modelle, Bemessung HRB
• Anwendungsbeispiele

Naturnaher Wasserbau

• Lebensraum FließgewässerGrundlagen der gewässermorphologischen Beziehungen
• Feststoffe/Schwebstoffe, Transportansätze
• Bestandsaufnahme nach Wasserrahmenrichtlinie
• Planung einer naturnahen Gewässerentwicklung
• Maßnahmen der Gewässerentwicklung

Voraussetzungen: Grundlagen des Wasserbaus und der Wasserwirtschaft, Strömungsverhalten von Fließgewässern, Wasserbauwerke

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald
stud. Betreuung: M. Sc. Martin Klein

• Kraftwerkstypen: Fluss-, Speicher-, Pumpspeicher-, Gezeiten-, Wellenkraftwerke
• Bauteile: Wasserfassung, Rohre und Verschlüsse, Wasserschloss, Turbinen
• Energetische Grundlagen: Wasserkraftpotentiale, Abflussdauerlinie, Leistungsplan
• Elektrische Ausrüstung: Generatoren, Schaltanlagen
• Gewässerökologie, Erneuerbare Energien Gesetz (EEG), Vergütung
• EDV-technische Anwendung eines 1D- und 2D-Verfahrens (Übung, Hausarbeit)
• Laborversuche (Wasserschloss, Turbinenversuchsstand) 

Voraussetzungen: Grundlagen des Wasserbaus und der Wasserwirtschaft, Strömungsverhalten von Fließgewässern, Wasserbauwerke

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Stephan Theobald
stud. Betreuung: M.Sc. Martin Klein, M.Sc. Tobias Vogtmann

• Physikalische Grundlagen der Strömungsberechnung
• Numerische Grundlagen von Lösungsalgorithmen
• Geografische Informationssysteme (GIS) als Werkzeug des Pre- und Postprocessing bei HN-Verfahren
• Einsatz von hydrodynamisch-numerischen Modellen in Abhängigkeit ihrer Dimensionalität
  • Eindimensionale HN-Verfahren
  • Zweidimensionale HN-Verfahren
  • Dreidimensionale HN-Verfahren
• Automatisierter Betrieb von Staustufen, numerische Simulation von Staustufen-Ketten

Voraussetzungen: Grundlagen des Wasserbaus und der Wasserwirtschaft, Strömungsverhalten von Fließgewässern, Wasserbauwerke

Dozent: Dr.-Ing. Klaus Träbing

Vertiefende Hydromechanik

• Ausgewählte hydromechanische Erhaltungs- und Bilanzsätze
• Einführung ausgewählter Annahmen für Technische Hydraulik
• Dimensionslose Kennzahlen
• Potenzialströmungen, Grenzschichtströmungen, freien Scherströmungen und Rauheiten, Porenraumströmungen
• Hydromechanische Effekte der Turbulenz auf Strömungen der Technischen Hydraulik
• Sekundärströmungen
• Aspekte der stationären und der instationären Rohrströmungen
• Aspekte stationärer und instationärer Gerinneströmungen
• Ausgewählte Grundlagen des Feststofftransports, Fließgewässermorphodynamik
• Hydraulik und Feststofftransport an Gerinneverzweigungen
• Ausgewählte Prüfungen nach Eigenkontrollverordnung, Einführende Hydrometrie im Abwasser
• Einführende Hydraulik von Fischaufstiegsanlagen

Wasserbauliches Versuchswesen

• Dimensionslose Kennzahlen im Wasserbaulichen Versuchswesen
• Modellgesetze
• Maßstabseffekte
• Bedeutung überhöhter Modelle
• Geschiebe-, Schwimmstoff- und Schwebstofftransport in Freispiegelgerinnen und Rohrströmungen
• Übertragung von Laboruntersuchungen auf Naturmaßstäbe
• Ingenieurwissenschaftlich begründete experimentell-praktische Anwendung des Wasserbaulichen Versuchswesens im Wasserbaulabor auf eine wasserbauliche Aufgabenstellung mit konkreten Randbedingungen

Praktische hydrometrische Methoden (nur Bauingenieurwesen)

• Grundlagen der Hydrometrie, Funktionsweise wichtiger Geräte, Auswerteverfahren;
• quantitativer Umgang mit Messunsicherheiten
• Dimensionsanalyse
  Der messpraktische Teil umfasst eigene Messungen der Studierenden im Feld und im Labor mit hydrometrischen Messgeräten.
• Bestimmung der konjugierten Tiefen des Wechselsprungs auf ebener Sohle
• Bestimmung der Kraft auf eine überströmte Überfallklappe
• Bestimmung der Reibungsbeiwerte verschieden rauer Rohre
• Vergleichsweise Messungen des Abflusses in einem Gewässer mit einer magnetisch-induktiven Geschwindigkeitssonde und einem modernen Verdünnungsverfahren

Dozent: Dr.-Ing. Bernd Rusteberg

Integrierte wasserwirtschaftliche Planung und Wasserbewirtschaftung

• Globale wasserwirtschaftliche Herausforderungen und Nachhaltige Entwicklungsziele (SDG, UN-2018)
• Ziel und Umfang wasserwirtschaftlicher Planungen
• Integrierte Bewirtschaftung von Wasserressourcen (IWRM)
• Methoden und Konzepte für die nachhaltige, integrierte wasserwirtschaftliche Planung
• Wasserbilanzierung und Szenarienrechnung für die Prognose möglicher wasserwirtschaftlicher Konflikte sowie als Grundlage für die Entwicklung von Antwortstrategien
• Analyse wasserwirtschaftlicher Systeme
• Ökonomische Grundlagen und Kosten-Nutzen-Analyse
• Bewertung und Vergleich wasserwirtschaftlicher Maßnahmen mit Hilfe multikriterieller Verfahren
• Methoden der Mehrzieloptimierung für die Planung und Bewirtschaftung wasserwirtschaftlicher Mehrzwecksysteme
• Grenzüberschreitende Wasserbewirtschaftung und Wassertransfervorhaben
• Flussgebietsbewirtschaftung im Sinne der EU-Wasserrahmenrichtlinie (Fallstudien: Weser und Elbe)
• Anpassungsstrategien an den Klimawandel
• Entscheidungsunterstützung durch wasserwirtschaftliche Expertensysteme

empf. Voraussetzungen: Grundlagen des Wasserbaus und der Wasserwirtschaft, Strömungsverhalten von Fließgewässern, Wasserbauwerke, Hydromechanik

Landwirtschaftlicher Wasserbau und Bewässerung

• Grundlagen des landwirtschaftlichen Wasserbaus, Be- und Entwässerung
• Unterschiedliche Bewässerungstechniken und ihr Einsatz
• Evapotranspiration, Bodenwasserhaushalt und Pflanzenproduktion
• Monitoring, Bilanzverfahren und Steuerung der Bewässerung
• Anwendung von Planungswerkzeugen der Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rom (FAO)
• Numerische Simulation des Bodenwasserhaushalts und Stofftransports mit HYDRUS 1D/2D
• Kontrolle der Bodenversalzung unter Bewässerung
• Planung und Implementierung von Bewässerungsprojekten in unterschiedlichen Regionen als Teil einer integrierten Wasserbewirtschaftung (IWRM)

Gemeinsame, fachübergreifende Veranstaltung des IWAU — Institut für Wasser, Abfall, Umwelt

Dozent: Dr.-Ing. Klaus Träbing

Vorlesungen und Exkursionen zu

• Grundlagen der Hydrometrie, Funktionsweise wichtiger Geräte, Auswerteverfahren;
• quantitativer Umgang mit Messunsicherheiten
• Dimensionsanalyse
• Bestimmung der konjugierten Tiefen des Wechselsprungs auf ebener Sohle
• Bestimmung der Kraft auf eine überströmte Überfallklappe
• Bestimmung der Reibungsbeiwerte verschieden rauer Rohre
• Vergleichsweise Messungen des Abflusses in einem Gewässer mit einer magnetisch-induktiven Geschwindigkeitssonde und einem modernen Verdünnungsverfahren

Gemeinsame, fachübergreifende Veranstaltung des IWAU — Institut für Wasser, Abfall, Umwelt

Dozent: Dr.-Ing. Klaus Träbing
stud. Betreuung: Dipl.-Ing. Bernd Sauerwein

Vorlesungen und Exkursionen zu

• Hochwasserrückhaltebecken
• Gewässerrenaturierungen

Gilt nur für nur für den Studiengang PlusMINT.

Dozent: Dr.-Ing. Bernd Rusteberg

• Aufgaben der Wasserwirtschaft und Rahmenbedingungen
• Nachhaltige Entwicklung und Vorgaben der Vereinten Nationen
• Die Europäische Wasserrahmenrichtlinie
• Wesentliche wasserwirtschaftliche Herausforderungen auf nationaler, europäischer sowie globaler Ebene
• Integrierte wasserwirtschaftliche Planung und Wasserbewirtschaftung
• Klimawandel und seine Auswirkungen auf Mensch und Umwelt
• Wasserknappheit  - Ursachen, Auswirkungen und Antwortstrategien
• Überschwemmungen und nachhaltiger Hochwasserschutz
• Umweltverschmutzung – Ursachen, Auswirkungen und Antwortstrategien
• Bewässerung und Sicherstellung der Nahrungsmittelproduktion unter Wasserknappheit
• Nachhaltige Bewirtschaftung der Grundwasserressoucen, Grundwasserschutz und Verbundbewirtschaftung
• Ressource Abwasser und Möglichkeiten der Wiedernutzung

Dozent: Dr.-Ing. Bernd Rusteberg

• Themenkomplex Systemanalyse: Systeme, Modellbildung, Unsicherheiten, Modellevaluation
• Themenkomplex dynamische Modellierung: Einfache dynamische Modelle von Prozessen in Ökosystemen/Umweltsystemen
• Themenkomplex wasserwirtschaftliche Systeme: Abbildung und Analyse, Modelle und Methoden zur Systemplanung und -bewirtschaftung (Operations Research)