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Vorwort
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Vorwort Liebe Mitglieder des Vereins zur Förderung des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University, wieder ist ein Jahr vergangen und es ist Zeit für einen Jahresbericht. Es hat sich viel getan und das macht es schwierig, die wesentlichen Informationen im Jahresbericht kurz zusammenzufassen. In der Akquise neuer Projekte waren wir dieses Jahr sehr erfolgreich. So konnten wir beim BMBF vier neue Projekte (Earlydike, RiverView, Hygede und Condike) auf dem Gebiet von Deichen und Deckwerken und bei der DFG zwei neue Projekte (Porosity und Wurm) auf dem Gebiet des Sedimenttransports und der Morphodynamik einwerben. Herausheben möchte ich insbesondere das Projekt RiverView mit dem Ziel, ein System ähnlich dem bekannten Google StreetView für Flüsse und Seen zu erstellen. Über die zahlreichen neuen Projekte sind wir sehr glücklich, da uns dies eine mehrjährige Finanzierung zahlreicher Mitarbeiter ermöglicht. Hinzu kamen in diesem Jahr noch eine Vielzahl kleinerer und größerer Projekte für Wasserverbände, Ingenieurbüros, Energieversorger und Baufirmen. Wir mussten für diese Projekte auch fünf neue Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter einstellen. Besonders habe ich mich über das vom Land NRW und RWE gemeinsam finanzierte Vorhaben zu Fischen vor Rechen gefreut. Mit unserem Partner BUGeFi aus Bielefeld lassen wir Forellen, Barsche, Rotaugen, Aale, Gründlinge, Brassen und viele andere Fischarten in unserer Halle schwimmen. Das Interesse an den Versuchen ist nicht nur bei meinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sehr groß. Auch die lokale Presse in Aachen hat das Thema für sich entdeckt. Projekte werden natürlich nicht nur neu eingeworben, sondern auch abgeschlossen. Hier möchte ich insbesondere den Abschluss des Projektes „From Source to Mouth“ im Auftrag der Bundesanstalt für Gewässerkunde erwähnen. Mit diesem Projekt liegt erstmals eine Beschreibung der Sedimente inkl. der Wirkung anthropogener Einflüsse für den gesamten Rhein von der Quelle in der Schweiz bis zur Mündung in den Niederlanden vor. Dieses Projekt zeigt auch, welchen Einfluss wir in Nordrhein-Westfalen auf die Sedimentdynamik im Rhein nehmen. Im vergangenen Jahr konnten zwei Mitarbeiterinnen ihre Promotionen erfolgreich abschließen. Frau Lorke hat ihre Promotion zum Thema „Untersuchungen zum Einfluss dreidimensionaler Effekte auf den Wellenüberlauf“ geschrieben und Frau Cofalla zum Thema „Hydrotoxikologie“. Frau Bailey hat ihre Dissertation zum Thema „The overland transport of veterinary antibiotics“ ebenfalls im Berichtszeitraum eingereicht und wird ihre Prüfung am 18. Dezember 2015 haben. Die Arbeit von Frau Cofalla wurde in diesem Jahr auch noch mit dem Erich-Lackner-Förderpreis der Hafentechnischen Gesellschaft ausgezeichnet. Einen weiteren Preis hat unser diesjähriger Preisträger des OttoIntze-Preises Herr Magnus Beyer mit dem DVGW-Studienpreis Wasser erhalten.
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Die Studierendenzahlen an der RWTH Aachen sind weiterhin hoch. Aktuell haben wir bei uns in der Fakultät 735 Neueinschreibungen in das erste Fachsemester für das WS 2015/16. Davon studieren 310 Bauingenieurwesen, 155 Wirtschaftsingenieurwesen / Fachrichtung Bau, 174 Umweltingenieurwissenschaften, 79 Mobilität und Verkehr und 17 Lehramt. Der Frauenanteil in den Ingenieurwissenschaften ist bei uns relativ hoch. Derzeit haben wir einen Frauenanteil von 34,2 % im Bauingenieurwesen, 41,3 % im Wirtschaftsingenieurwesen, 41,4 % im Studiengang Umweltingenieurwissenschaften, 25,3 in Mobilität und Verkehr und 28,6 % im Lehramt. Zum Master hin nimmt der Frauenanteil tendenziell noch zu und erreicht im Studiengang Umweltingenieurwissenschaften 47,3%. In unseren Masterveranstaltungen haben wir mit 101 Studierenden im Fach Sedimenttransport und Morphodynamik und 104 Studierenden in Hydromechanik III erstmals die Hundertermarke überschritten. Dies hat dazu geführt, dass unser neuer Seminarraum zu klein ist und wir jetzt in andere Hörsäle der RWTH Aachen ausweichen müssen. Ich kann mich noch gut erinnern, dass ich in meinem ersten Semester an der RWTH Aachen meine Vorlesung vor 3 Masterstudierenden halten durfte. Auch konnten wir dieses Jahr eine Honorarprofessur an einen unserer Lehrbeauftragten vergeben. Herr Dr.-Ing. Hans Heinrich Witte wurde am 5. Juni 2015 zum Honorarprofessor an der RWTH Aachen University ernannt. Hiermit wurde Herr Prof. Witte für seine hervorragende Lehre im Fach Verkehrswasserbau und auch für seine wissenschaftlichen Leistungen auf dem Gebiet des Wasserbaus ausgezeichnet. Sportlich waren wir dieses Jahr als Institut sehr aktiv. Bei der Bau-WM im Juni konnte unser Team FC Turbine Wasserbau den 3. Platz erreichen. Im August ging es bei unserem Betriebsausflug zum Wasserski an den Effelder-Waldsee. Den Abschluss bildete die erste Teilnahme unserer neuen Laufgruppe „Die Wasserläufer“ am Firmenlauf rund um den Hangeweiher in Aachen. Bilder der verschiedenen Aktivitäten finden sich in diesem Jahresbericht genauso wie Bilder der anderen Aktivitäten wie FettDonnerstag, Weihnachtsfeier und Hiwi-Sommerfest. Mit unseren neuen Räumlichkeiten sind wir nach wie vor sehr zufrieden. Einige Mängel gibt es noch, die hoffentlich in den nächsten Wochen noch beseitigt werden. Überrascht wurden wir im Februar durch ein bei Sturm in das Treppenhaus stürzendes Fenster. Hierbei stellte sich heraus, dass alle Fenster ohne Befestigung in den Fensterrahmen eingeklemmt waren. Glücklicherweise wurde niemand verletzt. Abschließend möchte ich allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts sowie unseren studentischen und wissenschaftlichen Hilfskräften für das große Engagement sowie den Einsatz im vergangenen Jahr danken. Außerdem danke ich allen Auftraggebern für das gezeigte Vertrauen in die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit des Instituts. Aachen, im November 2015
Holger Schüttrumpf
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltsverzeichnis Vorwort
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Organisation .......................................................................................................... 1 1.1 Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University ........................................................................................ 1 1.1.1 Lehrstuhlinhaber und Leiter des Instituts ............................................ 1 1.1.2 Leitende wissenschaftliche Mitarbeiter ............................................... 1 1.1.3 Emeritus .............................................................................................. 1 1.1.4 Externe Lehrbeauftragte ..................................................................... 1 1.1.5 Wissenschaftliche Mitarbeiter ............................................................. 2 1.1.6 Nichtwissenschaftliche Mitarbeiter ...................................................... 2 1.1.7 Studentische und wissenschaftliche Hilfskräfte .................................. 3 1.1.8 Stipendiaten und Gastwissenschaftler ................................................ 4 1.2 Die Vereinigung zur Förderung des Lehrstuhls und Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft ................................................................................... 4
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Forschung ............................................................................................................. 7 2.1 Forschungsgruppen ..................................................................................... 7 2.1.1 Forschungsgruppe Grundwasser........................................................ 7 2.1.2 Forschungsgruppe Hochwasser ......................................................... 8 2.1.3 Forschungsgruppe Konstruktiver Wasserbau ..................................... 9 2.1.4 Forschungsgruppe Küsten und Ästuare ........................................... 11 2.1.5 Forschungsgruppe Morphodynamik ................................................. 12 2.2 Publikationen und Kongressteilnahmen ..................................................... 14 2.2.1 Fachpublikationen ............................................................................. 14 2.2.2 Tagungsbeiträge ............................................................................... 16 2.2.3 Kongressteilnahmen ......................................................................... 18 2.3 Schriftenreihe des IWW ............................................................................. 23
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Lehre und Studium .............................................................................................. 24 3.1 Aktuelles..................................................................................................... 24 3.2 Bachelorstudiengänge ............................................................................... 24 3.3 Masterstudiengang Bauingenieurwesen .................................................... 25 3.4 Entwicklung der Studierendenzahlen ......................................................... 27 3.5 Promotionen ............................................................................................... 34 3.5.1 Interne Promotionen ......................................................................... 34 3.5.2 Externe Promotionen ........................................................................ 34 3.6 Studentische Abschlussarbeiten ................................................................ 35 3.6.1 Bachelorarbeiten ............................................................................... 35 3.6.2 Masterarbeiten .................................................................................. 38
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Aktivitäten des IWW ............................................................................................ 39 4.1 Preise und Auszeichnungen ...................................................................... 39 4.2 Aktivitäten................................................................................................... 40 4.2.1 Kooperationen................................................................................... 40 4.2.2 Mitarbeit in Hochschulgremien- und Fachverbänden ....................... 41 4.2.3 Ereignisse ......................................................................................... 44
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
4.2.4 Exkursionen ...................................................................................... 44 4.3 Veranstaltungen des IWW ......................................................................... 46 4.3.1 Internationales Wasserbau-Symposium Aachen .............................. 46 4.3.2 KHR Spring Seminar......................................................................... 49 4.3.3 GESINUS-Treffen ............................................................................. 50 5
Ausstattung und Haushalt ................................................................................... 52 5.1 Ausstattung ................................................................................................ 52 5.1.1 Versuchshalle ................................................................................... 52 5.1.2 Messtechnik ...................................................................................... 52 5.1.3 Eigenentwickelte Hochleistungssoftware (Numerik) ......................... 54 5.2 Haushalt ..................................................................................................... 55 5.2.1 Einnahmen ........................................................................................ 55 5.2.2 Verwendung von Studienmitteln zur Verbesserung der Lehre am IWW ............................................................................................ 56
Kapitel 1: Organisation
1 Organisation 1.1 Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University 1.1.1
Lehrstuhlinhaber und Leiter des Instituts
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf
1.1.2
Leitende wissenschaftliche Mitarbeiter
Dr.-Ing. Catrina Cofalla, Leiterin der Versuchshalle Dr. Roy M. Frings
1.1.3
Emeritus
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Köngeter
1.1.4
Externe Lehrbeauftragte
Wasserkraft Dr.-Ing. Michael Detering Numerische Methoden in der Hydromechanik apl. Prof. Dr.-Ing. Christian Forkel Grundwasserbewirtschaftung und Risikomanagement Dr.-Ing. Nils Peter Huber Verkehrswasserbau apl. Prof. Dr.-Ing. Hans-Heinrich Witte
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1.1.5
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Caroline Bailey, M.Eng. (bis 31.05.2015) Dipl.-Ing. Karin Banhold Dipl.-Geol. Ricarda Döring Caroline Ganal (seit 15.09.2015) Dipl.-Wirtsch.-Ing. Christian Grimm Dipl.-Ing. Sebastian Henkel Dipl.-Biol. Sebastian Hudjetz Dipl.-Hydrol. Sabine Jenning Elena-Maria Klopries, M.Sc. RWTH Verena Krebs, M.Sc. RWTH (seit 01.06.2015) Moritz Kreyenschulte, M.Sc. RWTH Jan Oetjen, M.Sc. RWTH Dipl.-Wirtsch.-Ing. Elena Pummer Dipl.-Hydrol. Franziska Ribbe Dipl.-Ing. Tobias Schruff Dipl.-Phys. Christina Seegers Dipl.-Geogr. Theide Wöffler Stand 30.09.2015: 19 wissenschaftliche Mitarbeiter (davon 3 Planstellen) 1.1.6
Nichtwissenschaftliche Mitarbeiter
Verwaltung Gertrud Küfen (Sekretariat) Sonja Christoph (Bibliothek, Konferenzen, Öffentlichkeitsarbeit) Iris Uffelmann (Buchhaltung, Personalwesen) CAD Dipl.-Ing. (ET) Nazmy Nashed Yousef (Zeichenbüro)
Kapitel 1: Organisation
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IT Thomas Holzapfel (Abteilungsleiter) Bernd Böckmann, B.Sc. Mario Czogallik Jasmin Nohl (Auszubildende MATSE) Kai Dori Pflipsen (Auszubildender MATSE) Tobias Stumm (Auszubildender MATSE) Messtechnik Dipl.-Ing. (FH) Norbert Quast (Abteilungsleiter) Mario Czogallik Kristian Brodersen (Auszubildender) Modellbau Manfred Kriegel (Abteilungsleiter) Irene Ohligschläger Christian Vogelgesang Tim Hauten Julian Dreßen (Auszubildender, seit 10.08.2015) Kevin Loers (bis 12.07.2015) Stand 30.09.2015: 12 nicht wissenschaftliche Mitarbeiter (7 volle, 1 halbe Planstelle) und 5 Auszubildende 1.1.7
Studentische und wissenschaftliche Hilfskräfte
Marc Bayer, Madeleine Berkemeier, Annika Blom, Jan Derksen, Christiane Eichmanns, Michaela Eigner, Anna-Lena Flegelskamp, Christopher Fromm, Ferdinand Habbel, Charlotte Haberstroh, Timo Henneböhle, Theresa Lachmann, Roman Laube, Evelyn Mathyl, Steffen Peltzer, Philipp Pyro, Florian Rankenhohn, Darja Reich, Mark Richert, Isabelle Schmidt, Constantin Schweiger, Marlene Sikora, Lea Steinwarz, Christopher Ulrichs Stand 30.09.2015: 18 studentische Hilfskräfte
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1.1.8
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Stipendiaten und Gastwissenschaftler
Im Berichtszeitraum haben sich folgende Stipendiaten oder Gastwissenschaftler am Institut aufgehalten bzw. sind derzeit zu Gast: Zeitraum
Name / Institution
seit 02.04.2013
Rui Liang, chinesischer Stipendiat, Taiyuan University of Technology
seit 15.10.2014
Shima Nabinejad, M.Sc. iranische Stipendiatin, Amirkabir University of Technology
01.-27.10.2014
Prof. Dr.-Ing. Hillel Rubin, Faculty of Civil Engineering, Technion – Israel Institute of Technology, Haifa, Israel
01.06.–30.11.2015 Dr. Raafat Samuel Wassef Abdelmalek, Ägypten
1.2 Die Vereinigung zur Förderung des Lehrstuhls und Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft Die Vereinigung zur Förderung des Lehrstuhls und Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen e. V. ist ein gemeinnütziger, wissenschaftlicher Verein, dessen Ziel es ist, den Lehrstuhl und das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft (IWW) bei der Erfüllung seiner vielfältigen Aufgaben in Lehre und Forschung zu unterstützen. Der Förderverein leistet seinen Beitrag bei der Förderung von qualifiziertem Ingenieurnachwuchs, in der Forschungs- und Entwicklungszusammenarbeit, bei fachbezogenen Veranstaltungen (z. B. Internationales Wasserbau-Symposium Aachen (IWASA)) und bei Reisen zu Fachvorträgen und Exkursionen. Außerdem unterstützt der Förderverein das IWW im Bereich der wissenschaftlichen Publikationen. Veranstaltungen Die Vereinigung ist bestrebt, den Kontakt unter den Mitgliedern zu fördern und somit die Möglichkeit zu bieten, Informationen und Meinungen auszutauschen, um damit Wissen und Kenntnisse im Bereich des Wasserbaus und der Wasserwirtschaft zu vertiefen. Einmal jährlich findet im Anschluss an das IWASA im Januar eine Mitgliederversammlung statt. Während der Mitgliederversammlung werden unter anderem die aktuellen Aktivitäten des Instituts präsentiert. Zusätzlich wird regelmäßig ein Sommerkolloquium ausgerichtet, zu dem die Fördervereinsmitglieder eingeladen werden. Informationen Fördervereinsmitglieder werden über Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung, sowie Neuigkeiten vom IWW auf vielfältige Art und Weise informiert. Sie erhalten:
Kapitel 1: Organisation
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den Jahresbericht (wird jedem Mitglied kostenlos zugesendet)
den IWASA-Tagungsband (wird jedem korporativen Mitglied kostenlos zugesendet, persönliche Mitglieder zahlen eine Kostenpauschale von 15 €)
den IWW-Newsletter
Vorstand Der alle vier Jahre auf der Mitgliederversammlung gewählte Vorstand ist ehrenamtlich tätig und setzt sich seit 1. Oktober 2013 wie folgt zusammen:
Prof. Dr.-Ing. Lothar Scheuer (Vorsitzender)
apl. Prof. Dr.-Ing. Christian Forkel (stellvertretender Vorsitzender)
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf (Geschäftsführer)
Mitglieder Der Förderverein hat derzeit 162 persönliche und 29 korporative Mitglieder. Der Mitgliedsbeitrag ist steuerlich absetzbar und beträgt im Jahr: € 40,--
für persönliche Mitglieder (€ 55,-- inklusive IWASA-Band)
€ 5,--
für studentische Mitglieder
€ 130,--
für korporative Mitglieder (Mitarbeiterzahl < 100)
€ 260,--
für korporative Mitglieder (100 < Mitarbeiterzahl < 2500)
€ 450,--
für korporative Mitglieder (Mitarbeiterzahl > 2500)
Spenden an den Förderverein sind ebenfalls steuerlich absetzbar. Die Kontoverbindung des Fördervereins lautet: IBAN: DE46 3905 0000 0008 0122 47, BIC: AACSDE33, Sparkasse Aachen. Dank Unser Dank gilt allen Mitgliedern, Unterstützern und Spendern. In diesem Jahr konnten durch den Förderverein vor allem folgende Tätigkeiten und Anschaffungen unterstützt werden:
Studentenexkursionen
Ausstattungsbeihilfe der Wasserbauhalle (u. a. Tischbohrmaschine)
Finanzielle Unterstützung für Konferenzteilnahmen
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Kontakt Vereinigung zur Förderung des Lehrstuhls und Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen e. V. Ansprechpartner: Jan Oetjen, M.Sc. RWTH Mies-van-der-Rohe-Str. 17, 52056 Aachen Telefon: +49 (0) 241 80 25745, Telefax: +49 (0) 241 80 25750 E-Mail:
[email protected] http://www.iww.rwth-aachen.de
Kapitel 2: Forschung
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2 Forschung 2.1 Forschungsgruppen 2.1.1
Forschungsgruppe Grundwasser
Leiter der Forschungsgruppe: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf Der Boden stellt einen natürlichen Wasserspeicher dar, in welchem ca. 69 % des weltweit vorhandenen Süßwassers gebunden sind. Das Grundwasser ist Deutschlands größte Quelle zur Gewinnung von Trink- und Brauchwasser, hat aber auch große ökologische Bedeutung. Unser Institut hat seit vielen Jahrzehnten einen Untersuchungsschwerpunkt im Bereich der Grundwasserdynamik. Dabei spielen der nachhaltige Umgang, die Nutzung und der Schutz der Ressource Grundwasser eine große Rolle.
Die Forschungsgruppe „Grundwasser” entwickelt großräumige numerische Modelle zur Beschreibung der Strömungs- und Transportprozesse in porösen Medien und in Festgesteinsaquiferen. Weiterhin werden modell-physikalische Experimente zur Grundwasserströmung und Grundwassergüte durchgeführt. Aufgrund der Grundwasserproblematik der Tagebaue im niederrheinischen Braunkohlerevier wurden in den letzten Jahren konsequent Untersuchungen zur hydraulischen Optimierung von Brunnen sowie zur Wirkung der Verockerung und anderer chemischer Prozesse auf die Alterung von Brunnen durchgeführt. Ziel ist es, Methoden und Technologien zu entwickeln, um Brunnen langfristig kosten- und energieeffizienter zu betreiben. Laufende Projekte der Forschungsgruppe Grundwasser
Numerische Grundwassermodellierung zum Einfluss eines Regenrückhaltebeckens auf einen Niersseitengraben – Variantenrechnung Auftraggeber: Niersverband
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Kopplung von Grundwasser- und Oberflächengewässermodellen Auftraggeber: Stadtentwässerungsbetriebe Köln
Grundwassermodell Oberbruch – Variation der Entnahmestrategie II Auftraggeber: NUON Industriepark Oberbruch GmbH
2.1.2
Forschungsgruppe Hochwasser
Leiter der Forschungsgruppe: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf Hochwasser ist ein natürliches Phänomen. Durch anthropogene Eingriffe in den natürlichen hydrologischen Kreislauf und der zunehmenden Aggregation von Menschen in gewässernahen Regionen wird Hochwasser allerdings zu einem gesellschaftlichen Problem. Weltweit sind jedes Jahr mehrere tausend Todesopfer und viele Milliarden Euro Gesamtschäden aufgrund hydrologischer Ereignisse wie Sturz-, Sturmfluten, Flussüberschwemmungen und Erdrutsche zu verzeichnen.
Die Entwicklung und Anwendung von Methoden und Software zum Thema Hochwasser ist seit ca. 20 Jahren ein Arbeitsschwerpunkt des Instituts. Dabei gilt es, ein breites Spektrum an Fragestellungen abzudecken: Probabilistische Methoden zur Bestimmung von Versagenswahrscheinlichkeiten wasserbaulicher Bauwerke, hydrodynamische Analysen zur Berechnung der Überflutungsausbreitung und Methoden zur Analyse der Konsequenzen eines Hochwassers und schließlich die Integration der Ergebnisse innerhalb der Risikoanalyse. Die aktuelle Forschung am Institut zielt auf die Sicherheit von Hochwasserschutzbauwerken wie Deiche und mobile Hochwasserschutzmauern sowie das Verständnis der Versagensmechanismen von Hochwasserschutzbauwerken und die Konsequenzen eines Bauwerksversagens ab.
Kapitel 2: Forschung
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Laufende Projekte der Forschungsgruppe Hochwasser
Innovativer Hochwasserschutz in urbanen Räumen bei begrenzten Platzverhältnissen Auftraggeber: Emschergenossenschaft
Wissenschaftliche Beratung der G Quadrat Geokunststoffgesellschaft Auftraggeber: G Quadrat Geokunststoffgesellschaft mbh
Wissenschaftliche Beratung der G Quadrat Geokunststoffgesellschaft, Phase II Auftraggeber: G Quadrat Geokunststoffgesellschaft mbh
Überprüfung Hochwasserschutzmaßnahme Kirchbornstraße HRB III Dietzenbach Auftraggeber: Kreisstadt Dietzenbach
Zuverlässigkeitsbezogene Analyse der Emscherdeiche zur Erweiterung des D³HOWIS-Systems: Projektphase III (Lippe, Fluss-km 31,392 bis 37,975) Auftraggeber: Emschergenossenschaft
Fact Finding Missions 15 - Elfenbeinküste Auftraggeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Durchführung von in-situ Messungen zum Einfluss der Vorlandvegetation auf den Hochwasserabfluss am Niederrhein Auftraggeber: Bundesanstalt für Wasserbau (BAW)
2.1.3
Forschungsgruppe Konstruktiver Wasserbau
Leiterin der Forschungsgruppe: Dr.-Ing. Catrina Cofalla Bauwerke in und am Wasser dienen unterschiedlichen Zwecken. Im Rahmen des Schutzwasserbaus gilt es, vor den Gefahren und Kräften durch das Wasser zu schützen. Zu diesen Bauwerken gehören z. B. Talsperren, Hochwasserrückhaltebecken, Deiche, Hochwasserschutzmauern, Uferbefestigungen und raue Rampen. Andererseits gilt es im Rahmen des Nutzwasserbaus, das Medium Wasser für unterschiedliche menschliche Nutzungen zu verwenden. Entsprechende Bauwerke sind u. a. die Wasserstraßen und Kanäle mit ihren diversen Bauwerken, Entnahme- und Rückgabebauwerke, Bewässerungsanlagen und Trinkwasserentnahmen sowie Wasserkraftanlagen und Pumpspeicherwerke. Heutzutage befinden wir uns immer in einem Spannungsfeld zwischen ingenieurtechnischen Anforderungen und umwelt- und naturschutzrechtlichen Belangen. Dies stellt uns vor interdisziplinäre Herausforderungen, denen wir in zahlreichen Projekten begegnen und diese annehmen. Aufgaben des konstruktiven Wasserbaus sind z. B. die strömungsdynamische Optimierung der verschiedenen Bauwerke in und am Wasser aber auch die bauliche Optimierung im Rahmen von Standsicherheitsuntersuchungen. In diesem Zusammenhang werden an unserem Institut sowohl experimentelle wie auch numerische Untersuchun-
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
gen durchgeführt. In den letzten Jahren gab es am Institut zahlreiche Forschungsvorhaben auf dem Gebiet des konstruktiven Wasserbaus.
Laufende Projekte der Forschungsgruppe Konstruktiver Wasserbau
W³ Hydro: Detektion von Wasserqualitätsänderungen für die Sicherheit und das Management der urbanen Wasserversorgung auf der Basis hydrotoxikologischer Untersuchungen (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation) Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Untersuchungen zum Orientierungs- und Suchverhalten von Fischen vor Rechenanlagen von Wasserkraftwerken – OVeR Auftraggeber: RWE Innogy GmbH
Fischschutz an Wasserkraftanlagen durch Sensorfische Auftraggeber: Exploratory Research Space (ERS) - RWTH Aachen University
Integration von geoakustischen und geophysikalischen Verfahren zur Erstellung von wirklichkeitsnahen Schichtprofilen und Karten für Baugrunderkundung und Sedimentologie in Binnen- und Küstengewässern - SONARINN Auftraggeber: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF)
Untersuchungen der Wellenbildung am Ablaufpegel der Oleftalsperre Auftraggeber: Wasserverband Eifel-Rur (WVER)
Entwicklung einer fischschonenden Betriebsweise an den Laufwasserkraftwerken der Saar Auftraggeber: RWE Innogy GmbH
RiverView – gewässerzustandsbezogenes Monitoring und Management Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Wissenschaftliche Studie zur Lebensdauer und zum Risiko von Staumauern für den Wupperverband Auftraggeber: Wuppertaler Stadtwerke Energie und Wasser AG
Kapitel 2: Forschung
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Deichversuche in der kleinen Strömungsrinne für die Sendung mit der Maus Auftraggeber: Flash Filmproduktion Armin Maiwald GmbH
2.1.4
Forschungsgruppe Küsten und Ästuare
Leiter der Forschungsgruppe: Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf In den letzten Jahren hat im Küsteningenieurwesen ein Wandel vom Küstenschutz zum integrierten Küstenzonenmanagement stattgefunden. Aufgrund der abnehmenden natürlichen Ressourcen, des dramatisch zunehmenden wirtschaftlichen Nutzungsdrucks auf den Küstenraum und einer zunehmenden Besiedlungsdichte der Küstenzone unter veränderten natürlichen Randbedingungen (Klimawandel) bei reduzierten finanziellen Mitteln, sind nachhaltige Konzepte für die langfristige Nutzung, den Schutz und das Management der Küstengebiete notwendig. Dies erfordert ein besseres Verständnis der physikalischen Prozesse, wie z. B. der Initiation des Versagens eines Küstenschutzbauwerks. Nur durch Kopplung und Weiterentwicklung der klassischen Methoden wie Modellversuche, numerische Modellsysteme und Naturmessungen mit den Methoden der Unsicherheitsanalyse, der Probabilistik und der Risikoanalyse können Modelle erstellt werden, die belastbare Grundlagen für eine skalen- und fächerübergreifende Beschreibung der Prozesse im Küsten- und Ästuarraum schaffen.
Laufende Projekte der Forschungsgruppe Küsten und Ästuare
Wissenschaftliche Beratung der Berding Beton GmbH Auftraggeber: Berding Beton GmbH
EarlyDike - Sensor and Risk based Early Warning System for Coastal Dikes Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung Und Forschung (BMBF)
ConDike - Einfluss von konkaven und konvexen Knicken im Deichlängsprofil auf die Freibordermittlung von See- und Ästuardeichen Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung Und Forschung (BMBF)
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
HYGEDE – Hydraulisch gebundene Deckwerke; Leitantrag; Vorhaben: Bemessung hydraulisch gebundener Deckwerke aus Seegangsbelastung Auftraggeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Forschungsvorhaben von Nabinejad, Shima aus dem Iran Auftraggeber: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Untersuchungen zur Hochwassersicherheit der Warften im nordfriesischen Wattenmeer Auftraggeber: Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz des Landes Schleswig Holstein (LKN-SH)
Schiffserzeugte langperiodische Belastung zur Bemessung der Deckschichten von Strombauwerken an Seeschifffahrtsstraßen - Modellphase 3
Gutachterliche Stellungnahme Perlebucht Büsum Auftraggeber: Tourismus Service Büsum
2.1.5
Forschungsgruppe Morphodynamik
Leiter der Forschungsgruppe: Dr. Roy M. Frings Die Forschungsgruppe „Morphodynamik“ versucht unser Verständnis von Flusssystemen auf Zeitskalen von Sekunden bis zu Jahrhunderten zu verbessern. Dabei steht insbesondere die Interaktion zwischen natürlicher Morphodynamik, Ökologie und menschlichen Einflüssen im Fokus. Wir sind davon überzeugt, dass eine nachhaltige anthropogene Entwicklung von Flusseinzugsgebieten nur bei Förderung der natürlichen Morphodynamik möglich ist. Mit dieser Vision als Ausgangspunkt bieten wir Flussmanagern innovative und praktische Lösungen für sedimentbezogene Probleme.
Unsere Forschungsgruppe besteht aus Bauingenieuren, Geologen, Hydrologen, physischen Geographen und Physikern. Als Forschungsmethoden werden sowohl Feldmessungen und Laboruntersuchungen als auch Computersimulationen und theoretische
Kapitel 2: Forschung
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Analysen eingesetzt. Bei unserer Grundlagenforschung und praxisorientierter Forschung arbeiten wir intensiv mit nationalen und ausländischen Flussbehörden zusammen. Mit etwa fünfzehn Jahren Erfahrung sind wir Spezialisten in Bezug auf die Morphodynamik des Rheins. Derzeit integrieren wir die bisherigen Ergebnisse in einer umfassenden morphologischen Analyse des Rheineinzugsgebiets.
Laufende Projekte der Forschungsgruppe Morphodynamik
Untersuchungen zur Wirkung von Fein-Sedimenten auf die Austauschprozesse zwischen Grundwasser und Oberflächenwasser in der Gewässersohle Auftraggeber: Forschungszentrum Jülich
Vergleich historischer und aktueller Sedimentbilanzen in der Binnenelbe Auftraggeber: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)
Wissenschaftliche Beratung der Emschergenossenschaft zu Fragen des Sedimenttransports und der Morphodynamik Auftraggeber: Lippeverband
Anthropogene Einflüsse auf fluviale Morphodynamik u. Schadstoffausbreitung in kleinen Flusseinzugsgebieten Auftraggeber: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
Sedimentdurchgängigkeit Staustufe Iffezheim Auftraggeber: Bundesanstalt für Wasserbau (BAW)
Von der Quelle bis zur Mündung: Sedimentbilanz des Rheins Auftraggeber: Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG)
Morphologische Analyse Barrage de Rosporte Auftraggeber: Le gouvernement du Grand-Duché de Luxembourg
Abschätzung der Transportkörperhöhe für den freifließenden Rheinbereich, Rheinkm 334-866 Auftraggeber: Wasser und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Modell-technische und fachlich-morphologische Unterstützung beim Forschungsprojekt KLAsed Auftraggeber: Fachhochschule Köln
2.2 Publikationen und Kongressteilnahmen 2.2.1
Fachpublikationen
2015 Bailey, C.; Spielmeyer, A.; Frings, R. M.; Hamscher, G.; Schüttrumpf, H.: From agricultural fields to surface water systems: the overland transport of veterinary antibiotics. – In: Journal of soils and sediments 15(7), S./Art.1630-1634 (2015) Bauwens, A.; Degré, A.; Deraedt, D.; Döring, R.; Drogue, G.; Huber, N. P.; Vanneuville, W.; Sinaba, B.; Fournier, M.: International assessment of future low-flow regimes and their impact on three water-related sectors in the Meuse basin – a collaborative approach. – In: International journal of river basin management 13(1), S./Art.: 123-135 (2015) Becker, B. P. J.; Jansen, M.; Sinaba, B.; Schüttrumpf, H.: On the Modeling of Bank Storage in a Groundwater Model: The April, 1983, Flood Event in the Neuwieder Becken (Middle Rhine). – In: Water 7(3), S./Art. 1173-1201 (2015) Cofalla, C.: Hydrotoxikologie - Entwicklung einer experimentellen Methodik zur Charakterisierung und Bewertung kohäsiver schadstoffbehafteter fluvialer Sedimente. – In: XXII, 185 S. : Ill., graph. Darst. (2015) (Promotion) Cofalla, C.: Hydrotoxikologie : Interdisziplinäre Bewertungsstrategie für kohäsive und schadstoffbelastete Sedimente. – In: Wasser und Abfall 17(9), S./Art. 48-53 (2015) Döring, R.; Klopries, E.-M.: Offene Gewässer : Strahlwirkung, Fischaufstieg, Fischabstieg, Sedimente, Schadstoffe. Tagungsbericht zum 45. Internationalen Wasserbau-Symposium Aachen : (IWASA) ; 8. und 9. Januar 2015. - In: Wasser und Abfall 17(5), 43-45 (2015) Frings, Roy: Sand and gravel on the move: Human impacts on bed-material load along the lower Rhine river. – In: Geomorphic approaches to integrated floodplain management of lowland fluvial systems in North America and Europe / Eds.: Paul F. Hudson [et al.], New York [u.a.] : Springer, 2015, S./Art. 9-26 (2015), ISBN 978-1-49392380-9
Kapitel 2: Forschung
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Liang, R.; Schruff, T.; Jia, X.; Schüttrumpf, H.; Frings, R.: Validation of a stochastic digital packing algorithm for porosity prediction in fluvial gravel deposits. – In: Sedimentary geology 329, S./Art.: 18-27 (2015) Lorke, S.: Untersuchungen zum Einfluss dreidimensionaler Effekte auf den Wellenüberlauf an Deichen. – In: XX, 203 S. : Ill., graph. Darst. (2015) (Promotion) Madlener, R. ; Pummer, E. ; Schüttrumpf, H.: Energie in den Untergrund! : Alternative Technologien zu Pumpspeicherwerken. – In: RWTH-Themen 2015(1), S./Art.4044 (2015) Plenker, D. ; Pummer, E. ; Schüttrumpf, H.: Tiefspeicherdimensionierung unterirdischer Pumpspeicherwerke - Numerische Modellierung. – In: Wasserkraftprojekte Band II / Heimerl, Stephan (Editor) ; Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2015, ; ISBN: 978-3-658-07728-0 ; doi:10.1007/978-3-658-07729-7, S./Art. 347-354 (2015) Schüttrumpf, H.; Pummer, E.: Unterirdische Pumpspeicherwerke - eine Alternative?. – In: Wasserkraftprojekte Band II / Heimerl, Stephan (Editor) ; Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2015, ; ISBN: 978-3-658-07728-0 ; doi:10.1007/978-3658-07729-7, Seiten/Artikel-Nr: 336-346 (2015)
2014 Cofalla, C.; Lorke, S.; Schüttrumpf, H.; Hudjetz, S.; Schaffrath, H.; Hollert, H.: Hydrotoxikologie - Eine Methodik zur Bewertung schadstoffbelasteter Sedimente in Stauseen. – In: Wasserwirtschaft : Hydrologie, Wasserbau, Hydromechanik, Gewässer, Ökologie, Boden 104 (1/2), S./Art.: 34-37 (2014) Henkel, S.; Pummer, E.; Schüttrumpf, H.: Nutzungsmöglichkeiten und wirtschaftliches Potenzial deutscher Talsperrensedimente. – In: DERA Rohstoffinformationen 23, 51 S.: Ill., graph. Darst., Kt. (2014) Tokarev, D.; Gier, F.; Rubin, H.; Agnon, Y.; Mönnich, J.; Schüttrumpf, H.: Simulating the Stress Development in Interlocking Revetment Blocks Used for Coast Protection, Part II, Options of Blocks' Laying and Results of Pulling Out Experiments. – In: Ma'im U'Svivah = Water and environment 82, S./Art.: 47-49 (2014)
16
2.2.2
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Tagungsbeiträge
2015 Bachmann, D. ; Dätig, S. ; Schüttrumpf, H.: Praktische Anwendung der hybriden Modellierung am Beispiel der Möhne. – In: Mitteilungen des Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University 168, S./Art.187-207 (2015) Buchty-Lemke, M.; Lehmkuhl, F.; Frings, R.; Henkel, S.; Schwarzbauer, J.: Mining subsidence-generated legacy sediments in a Mid-European low-order stream floodplain as an archive for historic human activity and flooding events. – In: Konferenz:European Geosciences Union General Assembly 2015 , Vienna , Austria , EGU 2015 , 2015-04-12 - 2015-04-17. (Geophysical Research Abstracts ; 17) S./Art. 1905 (2015) Cofalla, C. ; Döring, R. ; Nüßer, L. ; Steffens, S. ; Seiler, T.-B. ; Oliker, N. ; Salomons, E. ; Ostfeld, A. ;Hollert, H.; Schüttrumpf, H.: Contaminants in urban water cycle: detection by hydrotoxicological experiments. – In: 9th International SedNet Conference : 23-26 September 2015, Krakow Poland ; Solving social challenges ; working with sediments ; abstracts; [1 S.] (2015) Cofalla, C.; Döring, R.; Nüßer, L.; Steffens, S.; Brinkmann, M.; Seiler, T.-B.; Oliker, N.; Salomons, E.; Ostfeld, A.; Hollert, H.; Schüttrumpf, H.: W³-Hydro : Water quality event detection for urban water security and urban water management based on hydrotoxicological investigations. – In: German-Israeli Cooperation in Water Technology Research – Status conference 2015, Berlin, Germany, 22 Mar 2015 - 24 Mar 2015, S./Art.: 30-37 (2015) Klopries, E.-M. ; Schüttrumpf, H.: Dimensionierung und Anordnung von Fischschutzeinrichtungen vor Wasserkraftanlagen. – In: Mitteilungen des Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University 168, S./Art. 219-240 (2015) Köngeter, J.: 150 Jahre wasserbauliche Modellversuche an der RWTH Aachen. – In: Mitteilungen des Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University 168, S./Art. 13-33 (2015) Krebs, V. ; Uliczka, K. ; Wöffler, T. ; Schüttrumpf, H.: Numerische Simulationen zur Erzeugung langperiodischer Wellen. – In: HTG-Kongress 2015 und 59. Mitgliederversammlung: Bremen, 09.-11.09.2015 Maritim Hotel Bremen; Tagungsprogramm und Abstractband; S./Art. 47, (2015)
Kapitel 2: Forschung
17
Schruff, T. ; Schornbaum, F. ; Godenschwager, G. ; Rüde, U. ; Frings, R. ; Schüttrumpf, H.: Numerical simulation of pore fluid flow and fine sediment infiltration into the riverbed. – In: 11th International Conference on Hydroinformatics: Proceedings, Informatics and the Environment: Data and Model Integration in a Heterogeneous Hydro World (11th, New York, 17-21 August 2014), S./Art. [1-9] (2015) Schüttrumpf, H.: Möglichkeiten und Perspektiven wasserbaulicher Modellversuche. – In: Mitteilungen des Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University 168, S./Art. 34-54 (2014) Schweiger, C. ; Schüttrumpf, H.: Hydronumerische Untersuchungen zur Effektivität von Sohlschwellen zur Grundwasseranreicherung in ariden Gebieten. – In: Mitteilungen des Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University 168, S./Art. 241-251 (2015)
2014 Becker, B.; Schruff, T.; Schwanenberg, D.: Modellierung von reaktiver Steuerung und Model Predictive Control. – In: Simulationsverfahren und Modelle für Wasserbau und Wasserwirtschaft / 37. Dresdner Wasserbaukolloquium 2014, 13. – 14. März 2014. Technische Universität Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik. [Hrsg. Im Auftr. Des Rektors der Technischen Universität Dresden von J. Stamm ; K.-U. Graw]. (Dresdner wasserbauliche Mitteilungen ;50), S./Art. 165-174 (2014) Evers, I., Henkel, S, Frings, R., Spruyt, A., Ottevanger, W., Schüttrumpf, H. (2014). Stream response to mining subsidence: first results of the newly developed Delft3D subsidence module. Delft Software Days, Delft. Frings, R. M.; Banhold, K.; Gehres, N.; Hillebrand, G.; Schüttrumpf, H.: Sediment supply from the German hinterland towards the Dutch Rhine delta : past and present. – In: NCR-Days 2014 : October 2-3, University of Twente, Enschede ; book of abstracts / Nederlands Centre for River Studies. D. C. M. Augustijn and J. J. Warmink (eds.). (NCR-Publication ; 28), S./Art. 33-34 (2014) Gehres, N.; Brandstetter, B.; Hillebrand, G.; Vollmer, S.; Banhold, K.; Frings, R. M.; Schüttrumpf, H.: Quantification of suspended load, sinks and sources for a sediment budget of the German river Rhine. – In: River Flow 2014 : proceedings of the International Conference on Fluvial Hydraulics (River Flow 2014), Lausanne, Switzerland, 3 – 5 September 2014 / ed.: Anton J. Schleiss … (A Balkema Book), S./Art.: 967973 (2014)
18
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Pummer, E. ; Cofalla, C. ; Schüttrumpf, H.: Einfluss des Bauwerkdesigns auf den Betrieb unterirdischer Pumpspeicherwerke : ein Konzeptvergleich. – In: Erneuerbare erfolgreich ins Netz integrieren durch Pumpspeicherung : 2. Pumpspeichertagung des EFZN für transdisziplinären Dialog; Goslar, 20. und 21. November 2014 / EnergieForschungszentrum Niedersachsen; (Schriftenreihe des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen;23), S./Art. 45-55 (2014) Pummer, E.; Cofalla, C.; Schüttrumpf, H.: Hydrodynamics design development of underground pumped storage caverns: global flow effects in extreme operating conditions. – In: Hydro 2014 International Conference and Exhibition: Building on recent development progress, S./Art.-Nr: [1-8] (2014) Schüttrumpf, Holger ; Pummer, Elena: Hybrid modelling of flow processes in underground pump storage reservoirs. – In: Konferenz:11th International Conference on Hydroscience and Engineering: Hydro-engineering for environmental challenges; proceedings / Eds.: Rainer Lehfeldt [et al.] , Hamburg , Germany , ICHE 2014 , 201409-28 - 2014-10-02. S./Art. 1001-1006 (2014). ISBN978-3-939230-32-8 Wöffler, T.; Schüttrumpf, H.; Häußling, R.; von Eynatten, H.; Arns, A.; Jensen, J.: Evaluation and development of coastal protection measures for small islands in the wadden sea. – In: Coastal Engineering : Proceedings of the 34th International Conference on Coastal Engineering : Seoul, Korea, June 15-20 20154 / Ed. By Patrick J. Lynett. S./Art. 11 S. (2014).
2.2.3
Kongressteilnahmen
Datum
Veranstaltung/Ort und Teilnehmer
02.–03.10.2014
Netherlands Centre for River studies days 2015 (NCR), Enschede, Niederlande Roy M. Frings: Sediment supply from the German hinterland towards the Dutch Rhine delta : past and present (Vortrag)
29.10.2014
Dynamische Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels in der Emscher-Lippe-Region (DynaKlim) Symposium, Bochum Catrina Cofalla
Kapitel 2: Forschung
19
Datum
Veranstaltung/Ort und Teilnehmer
31.10.2014
Delft Software Days 2014, Open Modelling Interface (OpenMI) Symposium, Delft, Niederlande Roy M. Frings Imke Evers: Stream response to mining subsidence: first results of the newly developed Delft3D subsidence module Moritz Kreyenschulte: An operational forecasting system for subsurface flood in the city of cologne (Vortrag)
11.11.2014
19. Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI) Seminar, Bremerhaven Holger Schüttrumpf Theide Wöffler: Entwicklung und Evaluation von nachhaltigen Küstenschutzkonzepten für die Halligen (Vortrag)
20.–21.11.2014
2. Pumpspeichertagung des Energie-Forschungszentrum Niedersachsen (EFZN), Goslar Elena Pummer: Einfluss des Bauwerkdesigns auf den Betrieb unterirdischer Pumpspeicherwerke-Ein Konzept (Vortrag)
26.11.2014
Kolloqium „Herausforderung Sedimenttransport“ der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), Karlsruhe Jan Oetjen
08.–09.01.2015
45. Internationales Wasserbausymposium in Aachen (IWASA) Roy M. Frings: Fish-passable crayfish barriers to reduce the effects of invading crayfish on ecology and morphology (Vortrag); Sediment supply from the hinterland towards the Rhine delta: past and present (Vortrag) Caroline Bailey: Oberflächentransport von Veterinärantibiotika, Mokroorganismen und Resistenzen im Wasserkreislauf (Vortrag) Catrina Cofalla: Hydrotoxikologie – Entwicklung einer experimentellen Methodik zur Charakterisierung und Bewertung kohäsiver schadstoffbehafteter fluvialer Sedimente (Vortrag)
19.–20.02.2015
5. Siegener Symposium zur Sicherung von Dämmen, Deichen und Stauanlagen, Siegen Theide Wöffler: Quantifizierung des Schutzstandards von Halligwarften (Vortrag)
20
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Datum
Veranstaltung/Ort und Teilnehmer
26.02.2015
10. ForschungsZentrum Küste (FZK) Kolloqium, Hannover Shima Nabinejad, Christian Grimm, Moritz Kreyenschulte, Jan Oetjen, Theide Wöffler Holger Schüttrumpf: Nachhaltiger Küstenschutz unter Berücksichtigung des Klimawandels am Beispiel der Halligen (Vortrag)
05.–06.03.2015
38. Dresdner Wasserbaukolloqium – Messen und Überwachen im Wasserbau und am Gewässer Elena Klopries: SonarINN-Entwicklung einer Methode zur Erstellung wirklichkeitsnaher Schichtenprofile zur Sicherstellung der Wirtschaftlichkeit von Talsperren (Vortrag)
11.03.2015
Informationsveranstaltung des Landesbetrieb für Hochwasserschutz und Wasserwirtschaft Sachsen-Anhalt, Magdeburg Holger Schüttrumpf: Deckwerksteine im Deichaufbau – von der Idee bis zur europäischen Zulassung (Vortrag)
22.–24.03.2015
German-Israeli Cooperation in Water Technology Research – Status conference 2015, Berlin Catrina Cofalla: W³-Hydro – Water Quality Event Detection for Urban Water Security and Urban Water Management Based on Hydrotoxicological Investigations (Vortrag, Poster) Ricarda Döring
25.–26.03.2015
The International Commission for the Hydrology of the Rhine basin (KHR/CHR) Spring Seminar 2015 „From source to mouth, a sediment budget of the Rhine River“, Lyon, Frankreich Roy M. Frings: The Rhine basin (Vortrag), Basin-scale morphodynamics of sand and gravel (Vortrag) Karin Banhold: Sand loss during bed load sampling (Vortrag), Sedimentation on flood plains by radioactive dating (Vortrag)
12.–17.04.2015
European Geosciences Union General Assembly 2015 (EGU), Wien, Österreich Mining Subsidence-generated legacy sediments in a MidEuropean low-order stream floodplain as an archive for historic human activity and flooding events (Poster)
23.04.2015
Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK) Landeskongress 2015, Schwerte Catrina Cofalla
Kapitel 2: Forschung
21
Datum
Veranstaltung/Ort und Teilnehmer
08.05.2015
Hydrologisches Gespräch 2015, Flintbek Theide Wöffler: Numerische Modellierung von Wasserstand und Seegang an Halligwarften als Grundlage für die Ermittlung von Sicherheitskriterien (Vortrag)
27.–29.05.2015
„From abrading particles to river profile concavity…“ Workshop on modelling mixed-sediment river morphodynamics, Delft, Niederlande Roy M. Frings: (Vortrag) Tobias Schruff Rui Liang
16.–17.06.2015
21. Treffen der German-Sino Unsteady Sediment Transport Group (GESINUS), Aachen Catrina Cofalla Roy M. Frings: Downstream fining of bed sediments in sandy lowland rivers (Vortrag) Karin Banhold: Bestimmung der Sedimentationsrate auf Vorländern (Vortrag) Tobias Schruff: Large scale granular dynamics simulations for the determination of gravel bed porosity reduction due to sand infiltration (Vortrag) Rui Liang: Validation of a stochastic digital packing algorithm for porosity prediction in fluvial gravel deposits (Vortrag)
14.07.2015
Geographisches Kolloquium der RWTH Aachen University Roy M. Frings: Von der Quelle zur Mündung: Sedimentdynamik des heutigen Rheins (Vortrag)
30.08.–03.09.2015 9th Symposium on River, Coastal and Estuarine Morphodynamics (RCEM 2015), Iquitos, Peru Roy M. Frings: Porosity predicition for fluvial gravel deposits (Poster); Human impact on the supply of sand and gravel towards the Rhine Delta (Vortrag) 09.–11.09.2015
Coastal Structures and Solutions to Coastal Disasters Joint Conference 2015 (COPRI), Boston, Massachusetts Theide Wöffler: Quantification of Safety Standards for Small Islands in the Wadden Sea (Vortrag)
22
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Datum
Veranstaltung/Ort und Teilnehmer
09.–11.09.2015
59. Hafentechnische Gesellschaft (HTG) Kongress 2015, Bremen Verena Krebs: Numerische Simulationen zur Erzeugung langperiodischer Wellen (Vortrag) Catrina Cofalla: Hydrotoxicology – Development of an interdisciplinary methodology to assess contaminated sediments in inland and marine waterways (Vortrag) Holger Schüttrumpf
15.16.09.2015
15. Seminar „Stauanlagenaufsicht“ des Landesamtes für Natur Umwelt und Verbraucherschutz NRW, Essen-Heidhausen Holger Schüttrumpf: Restrisikobetrachtung an Talsperren (Vortrag)
16.–18.09.2015
Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK) Bundeskongress, Jena Catrina Cofalla Holger Schüttrumpf: Aktuelle Herausforderungen für die Wasserwirtschaft (Vortrag)
22.09.2015
Morphodynamics 2015 – Workshop on Numerical Methods of Water-Soil Boundary Layers under Currents and Waves, Hamburg Roy M. Frings Moritz Kreyenschulte Jan Oetjen Tobias Schruff
23.–26.09.2015
9th International Sediment Network Conference 2015 (SedNet), Krakau, Polen Catrina Cofalla: Contaminants in urban water cycle detection by hydrotoxicological experiments (Poster) Caroline Ganal
29.09.2015
Aqualon trifft Wissenschaft: Ansätze und Impulse zur Umsetzung der EU-WRRL(2.0), Köln Catrina Cofalla: Interdisziplinäre Methoden zur prozessorientierten Bewirtschaftung von Lebensräumen in der Wasserwirtschaft (Vortrag) Holger Schüttrumpf
Kapitel 2: Forschung
23
2.3 Schriftenreihe des IWW In der institutseigenen Schriftenreihe „Mitteilungen / Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft der RWTH Aachen University“ werden die Tagungsbeiträge der vom Institut veranstalteten oder unterstützen Symposien und Konferenzen veröffentlicht. Die Herausgabe dieser Schriftenreihe wird von der Fördervereinigung unterstützt. Heft 168:
Wasserbauliches Versuchswesen – Aus Anlass der neuen Wasserbauhalle des IWW: 09.-10. Januar 2014, Aachen; 44. IWASA, Internationales Wasserbau-Symposium Aachen 2014. - Aachen: Shaker, 2014. - X, 255 S.; ISBN 978-3-8440-3799-9
24
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
3 Lehre und Studium 3.1 Aktuelles Die Zahl der Neueinschreibungen an der RWTH Aachen University zum WS 2014/15 blieb mit 8190 neuen Studierenden auf einem ähnlich hohen Niveau wie im Vorjahr. Davon entfielen auf die Fakultät für Bauingenieurwesen (FB 3) allein 722 Studierende. Dementsprechend laufen die Bauarbeiten an einem neuen Hörsaalgebäudekomplex „C.A.R.L. – Central Auditorium for Research and Learning“ (Claßenstraße) auf Hochtouren. C.A.R.L. bietet auf rund 14.000 Quadratmetern Fläche für elf Hörsäle, 16 Seminarräume sowie einer Pausenhalle mit Cafés Platz für über 4000 Studierende. Der angestrebte Eröffnungstermin ist das Wintersemester 2016/2017. Um die Belegung der Hörsäle zu optimieren, wurde ein neues, webbasiertes Planungstool namens „Carpe Diem“ entwickelt, das sich seit dem Sommersemester 2013 im Einsatz befindet und nun aus der Testphase in den regulären Betrieb übernommen wurde. Ein neues Lehrlabor der Firma Gunt (Typ HM169: Visualisierung von Sickerströmungen) wurde im Sommersemester 2015 angeschafft und wird zukünftig in der Lehrveranstaltung Hydromechanik II eingesetzt, um Studierenden anschaulich Strömungsprozesse im Boden zu demonstrieren. Erstmalig wurde im Sommersemester 2015 eine ePrüfung, d. h. eine computerbasierte Prüfung, am IWW im Fach Hochwasserschutz in Zusammenarbeit mit dem Institutscluster IMA/ZLW & IfU angeboten. Vorteile von ePrüfungen sind neben der Ersparnis an Papierressourcen, die einfache Auswertung der Klausurergebnisse, die individuelle Klausurerstellung und weniger Aufsichtspersonal während der Klausurdurchführung. An der ePrüfung nahmen rund 100 Studierende teil, die die neue Prüfungsform zunächst mit gemischten Gefühlen aufnahmen, jedoch auch die Vorteile gegenüber dem alten System anerkennen.
3.2 Bachelorstudiengänge Ab dem Wintersemester 2007/2008 wurde an der Fakultät für Bauingenieurwesen (FB 3) beginnend mit dem Studiengang Bauingenieurwesen (Civil Engineering) verschiedene Bachelorstudiengänge (B.Sc.) eingeführt. Zu diesen auf sechs Semester ausgelegten Studiengängen der Fachrichtungen Bauingenieurwesen, Wirtschaftsingenieurwesen (Business Administration and Engineering), Fachrichtung (FR) Bauingenieurwesen, Umweltingenieurwissenschaften und Mobilität und Verkehr tragen alle Lehrstühle der Fakultät Bauingenieurwesen bei. In Kooperation mit anderen Fakultäten werden darüber hinaus weitere Lehrveranstaltungen angeboten. Das IWW ist in allen vier Studiengängen vertreten. Im Folgenden ist exemplarisch die Studien- und Prüfungsübersicht des Lehrstuhls für Wasserbau und Wasserwirtschaft nach dem Modul-
Kapitel 3: Lehre und Studium
25
handbuch sowie der geltenden Prüfungsordnung (Nr. 2014/038 vom 19.03.2014) für den Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen dargestellt. Der Studienverlaufsplan wurde jüngst mit dem Ziel der Verbesserung der Studierbarkeit angepasst und enthält nun bereits zu einem frühen Zeitpunkt im Studiengang Bauingenieurwesen (B.Sc.) Wahlmöglichkeiten für die Studierenden. Der Wahl-Bereich umfasst vier Studienrichtungen, aus denen die Studierenden ab dem vierten Semester zwei wählen müssen. Für weitere Fächer besteht eine Wahlpflicht, so dass die erforderlichen Kreditpunkte gesammelt werden können. Im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen, FR Bauingenieurwesen, Studienrichtung Wasserwesen, werden entsprechende Veranstaltungen ebenfalls in den Semestern 3 bis 6 angeboten.
Bachelor of Science (B.Sc.) Bauingenieurwesen 1. Semester
2. Semester
WS SWS
3. Semester
SS 2
CP
SWS
4. Semester (Wasserwesen))
5. Semester (Wasserwesen))
6. Semester (Wasserwesen)
SS
WS
SS
WS 2
CP
2
SWS
CP
2
3
2
SWS
CP
2
3
2
3
2
SWS
CP
2
3
SWS
CP2
Modul Hydromechanik I Hydromechanik I Modul Hydromechanik II Hydromechanik II Modul Talsperren und Wasserkraft / Flussbau Talsperren & Wasserkraft Flussbau Modul Wasserwirtschaft und Hydrologie I/II Hydrologie und Wasserwirtschaft I&II
Gelesen durch LFI
Modul Wahlpflichtbereich Wasser Institutspraktikumsphase Hydromechanisches Praktikum Exkursion
5
5
Studienbegleitende Exkursionen (Tagebau Inden und Hambach / Talsperren der Nordeifel etc.)
Bachelorarbeit 1
SWS: Semesterwochenstunden
2
CP: Credit Points
12
3.3 Masterstudiengang Bauingenieurwesen Ab dem Wintersemester 2010/2011 werden die Masterstudiengänge (M.Sc.) Bauingenieurwesen, Mobilität und Verkehr, Umweltingenieurwissenschaften und Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrichtung Bauingenieurwesen angeboten. Des Weiteren bietet das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Masterveranstaltungen für eine ganze
26
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Reihe von weiteren Masterstudiengängen an. Unter anderem für die Studiengänge Georessourcenmanagement, Entsorgungsingenieurwesen und Ökotoxikologie. Der M.Sc.-Studiengang Bauingenieurwesen ist beispielsweise in acht Vertiefungsrichtungen gegliedert. Das IWW ist in den drei Vertiefungsrichtungen „Wasserwirtschaft“, „Konstruktiver Wasserbau“ sowie „Tunnelbau und Geotechnik“ des M.Sc. Bauingenieurwesen vertreten. Im Wesentlichen werden dabei die bisherigen Lehrangebote aus dem Diplomstudiengang beibehalten und zielgerichtet um neue Themen erweitert. Im Folgenden ist die Studien- und Prüfungsübersicht des Lehrstuhls für Wasserbau und Wasserwirtschaft nach dem Modulhandbuch sowie der geltenden Prüfungsordnung für den Masterstudiengang Bauingenieurwesen exemplarisch (M.Sc. Civil Engineering: gültig ab WS 2010/2011) dargestellt.
Master of Science (M.Sc.) Bauingenieurwesen 1. Semester
2. Semester
WS 1
SWS
3. Semester
SS 2
CP
1
4. Semester
WS 2
SWS
CP
2
4
2
3
2
3
1
SS 2
SWS
CP
5
6
1
SWS
CP2
2
2
Modul Wasserbau und Wasserwirtschaft 2 Sedimenttransport und Morphodynamik
2
4
Küsteningenieurwesen Modul Hydromechanik MKW Hydromechanik III
2
4
Hochwasserschutz Module Wahlpflichtbereich Bauingenieurwesen Verkehrswasserbau I
2
3
Verkehrswasserbau II Wasserbauliches Versuchswesen
2
3
Hydrodynamische Simulation Risikomanagement Grundwasserbewirtschaftung
2
3
Wasserkraft
2
4
Wasserbauseminar
1
3
Wasserwirtschaft und Tagebau Exkursion Masterarbeit 1
SWS: Semesterwochenstunden
2
CP: Credit Points
2
3
Vertieferexkursion 24
Kapitel 3: Lehre und Studium
27
3.4 Entwicklung der Studierendenzahlen Mit Einführung von mittlerweile vier Bachelor-Studiengängen und entsprechenden, weiterführenden Masterstudiengängen an der Fakultät für Bauingenieurwesen läuft der Diplomstudiengang Bauingenieurwesen an der RWTH Aachen University aus. Um diesen veränderten Gegebenheiten gerecht zu werden, wird auf die Darstellung der Studierendenzahlen im Diplomstudiengang verzichtet und es werden nur noch die Zahlen für die Bachelor- und Masterstudiengänge dargestellt. Die folgenden B.Sc. Studiengänge sind für Neueinschreibungen über einen Numerus Clausus (NC) beschränkt. Die M.Sc. Studiengänge sind zur Einschreibung frei:
Bauingenieurwesen (B.Sc./M.Sc.)
Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrichtung Bauingenieurwesen (B.Sc./M.Sc.)
Umweltingenieurwissenschaften (B.Sc./M.Sc.)
Mobilität & Verkehr (B.Sc.)
Entsorgungsingenieurwesen (M.Sc.)
Des Weiteren bietet das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft Veranstaltungen in den Masterstudiengängen Georessourcenmanagement und Ökotoxikologie an. Nach Einführung dieser Studiengänge im Wintersemester 2007/08 bzw. 2010/11 stieg die Zahl der Studienanfänger über die Jahre stetig an. 584
Studentenzahlen der Fakultät für Bauingenieurwesen Fachanfänger Bauingenieur Absolventen Bauingenieur Fachanfänger Wirtschaftsingenieur, FR Bau Absolventen Wirtschaftsingenieur, FR Bau Fachanfänger Umweltingenieurwissenschaften Absolventen Umweltingenieurwissenschaften Fachanfänger Mobilität und Verkehr Absolventen Mobilität und Verkehr
144 180
151
78
83 76
99
12
7
0
48 0
0
40
23 42
97 71 0
0
24
38
60
100
268
287 159
168
202 129
122
145
200
124 159
257
300
252
Anzahl
400
63
395
500
180 146
600
0 2011
Abb. 3.4.1:
2012
2013 Jahr
2014
2015
Gegenüberstellung Fachanfänger und Absolventen Bauingenieurwesen B.Sc., Umweltingenieurwissenschaften B.Sc., Wirtschaftsingenieurwesen, FR Bau, B.Sc. sowie Mobilität und Verkehr B.Sc
28
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Die Abbildung 3.4.1 zeigt die Zahlen der Fachanfänger und Absolventen der Bachelorstudiengänge des Bauingenieurwesens, der Umweltingenieurwissenschaften, B.Sc. Mobilität und Verkehr sowie des Wirtschaftsingenieurwesens, Fachrichtung Bau. Generell ist bis zum akademischen Jahr 2012 zunächst ein deutlicher Aufwärtstrend der Studienneuanfänger zu beobachten. Ab dem akademischen Jahr 2013 ist jedoch insbesondere bei den Studiengängen Bauingenieurwesen und Umweltingenieurwissenschaften ein deutlich Rückgang der Studierendenzahlen zu beobachten, da ab dem Wintersemester 2012/2013 ein Numerus Clausus eingeführt wurde, um aus Kapazitätsgründen die insbesondere im Fach Umweltingenieurwesen sehr stark angestiegene Zahl der Studienneuanfänger zu reduzieren. Zurzeit ist bei den Fachanfängern im Bereich Bauingenieurwesen ein stabil bleibender Wert zu beobachten. Die Zahl der Absolventen verzeichnet in allen Studiengängen einen stetigen Aufwärtstrend im Bereich Bauingenieurwesen bleibt die Zahl der Absolventen hingegen stabil. Alle vier Bachelorstudiengänge werden in Masterstudiengängen weiterentwickelt. Die verschiedenen von Seiten der Studierenden wählbaren Studienschwerpunkte und damit Studienausgänge führen dazu, dass allen Absolventen der Bachelor- und Masterstudiengänge neben dem bekannt breiten fachlichen Wissen auch praxisrelevante Tiefe in verschiedenen Fachrichtungen vermittelt und mitgegeben werden. Nach der Einführung der Masterstudiengänge im Wintersemester 2010/11 ist ein Aufwärtstrend bei den Fachanfängern in allen vier angebotenen Studiengängen zu erkennen (Abbildung 3.4.2). 250
Studentenzahlen der Fakultät für Bauingenieurwesen
119
107
66
16 12
1 0
8 11
18
29
32
36
47 30 0 0
1
11
13 0 0 0 0
0
22
30
40
50
65
68 73
88
100 70
Anzahl
150
128
200
199
Fachanfänger Bauingenieur Absolventen Bauingenieur Fachanfänger Wirtschaftsingenieur, FR Bau Absolventen Wirtschaftsingenieur, FR Bau Fachanfänger Umweltingenieurwisssenschaften Absolventen Umweltingenieurwissenschaften Fachanfänger Mobilität und Verkehr Absolventen Mobilität und Verkehr
0 2011
2012
Einführung der Masterstudiengänge WS 2010/2011
Abb. 3.4.2:
2013 Jahr
2014
2015
Gegenüberstellung Fachanfänger und Absolventen Bauingenieurwesen M.Sc., Umweltingenieurwissenschaften M.Sc., Wirtschaftsingenieurwesen, FR Bau, M.Sc. sowie Mobilität und Verkehr M.Sc.
Kapitel 3: Lehre und Studium
29
Die ersten Absolventen der Fachrichtungen Bauingenieurwesen und Wirtschaftsingenieurwesen Fachrichtung Bau machten ihren Abschluss nach vier Semestern Regelstudienzeit im Sommersemester 2012 (Abbildung 3.4.2). Im Bereich Master Bauingenieurwesen ist bei den Fachanfängern zurzeit ein deutlicher Aufwärtstrend zu beobachten. Die Zahl der Absolventen verzeichnet in allen Studiengängen einen stetigen im Bereich Bauingenieurwesen einen deutlichen Aufwärtstrend. Die ersten Fachanfänger in der Fachrichtung Mobilität und Verkehr begannen ihr Studium im Jahr 2014. Hier werden aufgrund der steigenden Zahl an Fachanfängern im Bachelorstudiengang ebenfalls steigende Fachanfängerzahlen im Master erwartet. Die Abbildung 3.4.3 zeigt die Entwicklung der Anzahl der Prüfungsanmeldungen zu Lehrveranstaltungen des IWW. Zu erkennen ist ein zunächst deutlicher Anstieg der Prüfungsanmeldungen bis zum Wintersemester 12/13, welche mit der Zahl der Studienneuanfänger korreliert. Aufgrund des im Wintersemester 2012/2013 eingeführten Numerus Clausus und den damit einhergehenden geringeren Fachanfängern, ist in den folgenden Semestern bei den Prüfungen der Bachelorveranstaltungen ein Abwärtstrend zu erkennen. Prüfungsanmeldungen ausgewählter Lehrveranstaltungen am IWW 732
800
SS12
647
700
WS11/12 WS12/13
248
SS14 WS14/15
349
366 374
466
SS15
18
210
300
WS13/14
271
400
387
403
436
500
497
SS13
407
Anzahl
600
34 36 24 29
14 32 49 74
13 35 40 54
100
10 26 39 48
90
200
0 Lehrveranstaltung Abb. 3.4.3:
Prüfungsanmeldungen ausgewählter Lehrveranstaltungen des IWW: Hydromechanik I (HM I), Hydromechanik II (HM II), Hydromechanik III (HM III), Talsperren und Wasserkraft (T&W), Sedimenttransport und Morphodynamik (Sediment.), Küsteningenieurwesen (Küstening.), Wasserbauliches Versuchswesen (WBV).
Dieser Abwärtstrend zeichnet sich im Sommersemester 2014 vor allem bei den Prüfungsanmeldungen der Lehrveranstaltungen Hydromechanik I (HM I) und Talsperren
30
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
und Wasserkraft ab. Für die Lehrveranstaltungen Hydromechanik II (HM II) und Flussbau ist ebenfalls ein leicht rückläufiger Trend zu erkennen. Für die Masterveranstaltungen werden hingegen in den kommenden Semestern zunächst höhere Teilnehmer und Prüfungsanmeldungen aufgrund des großen UIWJahrgangs 2012 erwartet. Ein deutlicher Aufwärtstrend ist bereits ersichtlich und führt in einigen Lehrveranstaltungen (bspw. Küsteningenieurwesen) dazu, dass diese in größeren Hörsälen außerhalb des IWW gehalten werden mussten. Die Inhalte der vier Studienrichtungen im Bachelor lassen sich den nachfolgend dargestellten vier Schemata (Abbildung 3.4.4 bis 3.4.7) der Fakultät für Bauingenieurwesen entnehmen.
Abb. 3.4.4:
Überblicksschema über den Studiengang Bauingenieurwesen (RWTH Aachen University – FB3)
Kapitel 3: Lehre und Studium
Abb. 3.4.5:
Überblicksschema über den Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen, FR Bauingenieurwesen (RWTH Aachen University – FB3)
31
32
Abb. 3.4.6:
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Überblicksschema über den Studiengang Umweltingenieurwissenschaften (RWTH Aachen University – FB3)
Kapitel 3: Lehre und Studium
Abb. 3.4.7:
Überblicksschema über den Studiengang Mobilität & Verkehr (RWTH Aachen University – FB3)
33
34
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
3.5 Promotionen 3.5.1
Interne Promotionen
Name
Titel / Prüfungsangaben
Stefanie Lorke
Untersuchungen zum Einfluss dreidimensionaler Effekte auf den Wellenüberlauf an Deichen Datum:18.12.2014 Berichter:Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf Prof. Dr.-Ing. habil. Reinhard Pohl Fakultät für Bauingenieurwesen, RWTH Aachen University
Catrina Cofalla
3.5.2 Name
Hydrotoxikologie – Entwicklung einer experimentellen Methodik zur Charakterisierung und Bewertung kohäsiver schadstoffbehafteter fluvialer Sedimente Datum: 19.12.2014 Berichter: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Holger Schüttrumpf Univ.-Prof. Dr. rer.nat. Henner Hollert Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Lehmann Fakultät für Bauingenieurwesen, RWTH Aachen University
Externe Promotionen Titel / Prüfungsangaben
Christoph Hubert Experiment Modelling and Prevention of Chemical FeFranz-Josef Guido Clogging in Deep Vertical Wells for Open-Pit Dewatering Weidner Datum: 27.07.2015 Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr. rer. Nat. Dr. h. c. (USST) Rafig Azzam Berichter: Univ.-Prof. Dr. rer. Nat. Thomas R. Rüde Univ.-Prof. Dr. Ing. Holger Schüttrumpf Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik, RWTH Aachen University
Kapitel 3: Lehre und Studium
35
3.6 Studentische Abschlussarbeiten Im Berichtszeitraum wurden 45 Bachelorarbeiten und 12 Masterarbeiten fertiggestellt. 3.6.1
Bachelorarbeiten
Name
Titel
Michaela Eigner
Variantenstudie zu ökologischen Maßnahmen an Kleinwasserkraftanlagen
Vladislav Larichev
Vergleichende Darstellung der Strategien kleiner Inseln zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels
Tugba Gürbüz
Akustische Geschiebetransportmessmethoden
Anna Lena Rogge
Auswirkungen des Klimawandels auf die hydrologischen Parameter und die Ökologie an der SchleswigHolsteinischen Nordseeküste
David Sawatzki
The influence of sand on the morphodynamics of a gravel bed river
Jens Christian Schulte
Recherche, Vergleich und Beispielanwendung verschiedener Verfahren zur Bruchpunktanalyse in wasserwirtschaftlichen Zeitreihen
Maximilian Eiche
Überprüfung der Umsetzbarkeit einer Verhaltensbarriere an der Wasserkraftanlage Serrig
Julia Tienken
Regelenergiepotenziale in der Wasserwirtschaft
Jaqueline Schriefl
Quantifizierung der Schutzfunktion der nordfriesischen Inseln auf die Landesschutzdeiche mit Delft3D
Gesa Mahlstedt
Optimierung von Ringdeichen um Halligwarften zur Reduzierung des Wellenüberlaufes
Julius Kieseler
Auswertung von physikalischen Versuchen zur Kalibrierung des BfG-Geschiebefängers
Tabea Schunke
Untersuchung der Küstenerosion an der deutschen Ostseeküste
Kim-Kira Jensen
Umsetzung der EG Hochwasserrisikomanagementrichtlinie in Dänemark
Johannes Schneeberg
Untersuchung des seegangsinduzierten Wellenüberlaufs an einem idealisierten Seedeich
36
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Name
Titel
Matthias Hirt
Zum Einfluss der Kornform auf die Porosität fluvialer Sedimentpackungen
Sara Karzell
Untersuchung der Wasserqualitätsparameter für ethohydraulische Untersuchungen
Michael Kamphans
Erstellung einer GIS-basierten gewässermorphologischen Karte eines Teilabschnitts des Flusses Wurm und Ableitung sedimentbezogener Daten für Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulation
Ilias Aidi
Effect of solvers on packing spheres with the "pespoftware"
Lea Wiggenhauser
Vergleichende Betrachtung von Belüftungsmöglichkeiten unterirdischer Pumpspeicherreservoirs
Kerstin Kamp
Konzeption einer Fischhälterungsanlage für ethohydraulische Versuche
Ferdinand Habbel
Validation of the ‘pe’- software for sphere packings
Johanna Tesch
Analyse der Fließgeschwindigkeiten in unterirdischen Pumpspeicherreservoirs in Abhängigkeit des Speicherbetriebs
Andreas Kurusin
Auswirkungen von Schwall und Sunk auf Fische und ihren Lebensraum
Christopher Jan Michael Ulrichs
Vergleich von Prognosemodellen zur turbinenbedingten Fischschädigung
Joy Nicole Zacharias
Technische Ursachen der Unterschätzung von Sandfrachten in Flüssen
Charlotte Haberstroh
Entwicklung eines Versuchsstands zum Test von intelligenten Geotextilien in Deichen
Roman Schotten
Öffentlichkeitsbeteiligung am Projekt des Pumpspeicherkraftwerks Nethe unter Berücksichtigung der VDI 7000 Richtlinie
Stefan Floter
Machbarkeitsstudie Zirkon als Sedimenttransporttracer zur Beobachtung von Sandfrachten
Moritz von Salmuth
Numerische Untersuchung zur Durchströmung poröser Medien mit dem Lattice-Boltzmann-Verfahren
Kapitel 3: Lehre und Studium
37
Name
Titel
Falko Lennart Friesen
Entwicklung eines kalibrierten numerischen Tsunami Modells für das karibische Meer
Xavier Leal Mas
Landnutzung und Hochwasserrisikomanagement
Karsten Michael Wolff
Porosität der Gewässersohle: Verbesserungspotential der analytischen Packungsmodelle
Hanna Boecker
Numerische Simulation von Sauerstoff- und Nährstofftransport in der Gewässersohle
Hannah Honsel
Hydraulische Untersuchungen der historischen Wassermühlen am römischen Değirmendere-Aquädukt nach Ephesos (Türkei)
Michael Schechinger
Numerische Modellierung Tsunami induzierter Sedimentablagerungen auf der Insel Bonaire
Emanuel Nolte
Menschlicher Einfluss auf die Veränderung der Sohlschubspannung im Rhein in Bezug auf den Zeitraum zwischen 19. und 21. Jahrhundert
Luca Krämer
Vergleich von Fischschutzmaßnahmen mittels KostenNutzen-Analyse
Sebastian Heinrichs
Energieverluste an Rechensystemen
Sebastian Schroiff
Verbesserung der Hochwasserentlastung für eine Wehranlage an der Agger
Jan Philip Abels
Untersuchung zur Anwendbarkeit bestehender Regelwerke für Fischaufstiegsanlagen an Kulturwehren
Marie-Louise Künzel
Untersuchung zur Fischdurchgängigkeit von Kulturwehren – Planung eines ethohydraulischen Versuchs
Michel Heidemanns
Gekoppelte Modellierung von Grund- und Oberflächenwasser: Sensitivitätsanalyse einer OpenMI-Kopplung zur operativen Vorhersage von Grundwasserständen
Yannick Eckstein
Risiken antibiotikaresistenter Bakterien für den menschlichen Organismus durch pflanzlichen Transfer
Steffen Holl
Dimensionierung und Konstruktion eines überströmbaren Deckwerks
Ilona Miller
Vergleichende Darstellung verschiedener Messverfahren zur Bestimmung von Gewässergüteparametern in kleinen und mittleren Gewässern
38
3.6.2
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Masterarbeiten
Name
Titel
Wangjuan Dong
Einsatz der extended Pressure Methode zur numerischen Modellierung der Deichdurchsickerung im Rahmen einer modellbasierten probabilistischen Zuverlässigkeitsanalyse
Stéphanie Smit
Ausgesuchte Gewässergüteparameter im VergleichModell und Natur
Alejandro Calatayud Rodri- Validation of a dital packing algorithm in prediciting poguez rosity of fluvial sediment particles Sarah Nelsen
Von der Gülle zum Feld: Das Verhalten von Veterinärantibiotika
Patrick Haertel
Untersuchungen zu Entwicklung und Prognose von Kolkerscheinungen an Standbeinen von OffshoreInstallationsschiffen
Verena Krebs
Numerische Simulation eines Versuchsaufbaus zur Untersuchung langperiodischer Wellen
Julie Nicole Müller
Übersicht und Analyse der vorhandenen Fischschutzmaßnahmen an Wasserkraftanlagen
Imke Cécile Evers
Einflüsse von Bergsenkungen auf die morphologischen Prozesse an der Wurm: Identifikation und Quantifizierung von potentiellen Schadstoffanreicherungen in Vorlandablagerungen
Jana Reddig
Begleitung und Darstellung des Planungsprozesses für den Bau einer Fischaufstiegsanlage an einem großen Gewässer mit schwierigen städtebaulichen und nutzungsabhängigen Randbedingungen
Steffen Peltzer
Planung, Entwurf, Konstruktion und Realisierung eines physikalischen Modellversuches zur Generierung einer schiffserzeugten Primärwellenbelastung auf Strombauwerke an Wasserstraßen
Laura Bolsenkötter
Bewertung der ökologischenAnforderung der VarWasserkraftkette und Sensitivitätsanalysen für potentielle Maßnahmenumsetzung
Inga Leushacke
Numerische Simulation von Sedimentationsprozessen auf den nordfriesischen Halligen
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
39
4 Aktivitäten des IWW 4.1 Preise und Auszeichnungen Datum
Auszeichnung
07.05.2015
Für Ihr Forschungspraktikum an der Tsinghua University Peking wurde Frau Sonja Eichentopf mit einem Stipendium „Strategische Partnerschaft“ gefördert. Frau Eichentopf hat während der Vorbereitung Ihres Aufenthalts großes Engagement gezeigt und selbstständig einen Betreuer an der Tsinghua University gefunden.
19.06.2015
Für ihre Masterprüfung mit Auszeichnung erhielten Magnus Beyer und Babette Scheres die Springorum-Denkmünze 2014. Diese Münze wird seit dem Jahr 1925 jährlich an die besten Absolventinnen und Absolventen der RWTH Aachen University verliehen.
03.09.2015
Die Jury zur Auslobung des DVGW-Studienpreises Wasser hat beschlossen, Herrn Magnus Beyer für seine Masterarbeit „Direct Numerical Simulation of Mixing in Stratified Fluids“ den DVGW-Studienpreis Wasser 2015 zu verleihen. Die Verleihung wird am 26. Oktober 2015 im Rahmen der wat 2015 in Essen stattfinden.
Quelle: © DVGW, otzipka.de
40
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Datum
Auszeichnung
10.09.2015
Frau Dr.-Ing. Catrina Cofalla ist auf dem HTG-Kongress 2015 mit dem Erich-Lackner-Förderpreis für Promotionen ausgezeichnet worden. Hiermit wird von der Hafentechnischen Gesellschaft die hervorragende wissenschaftliche Leistung der Promotion von Frau Dr.-Ing. Cofalla auf den Themengebieten der HTG gewürdigt.
Quelle: Jörg Machirus
4.2 Aktivitäten 4.2.1
Kooperationen
Allgemeine Kooperationen Prof. Hillel Rubin, Technion – Israel Institute of Technology, Haifa, Israel Forschungskooperationen
Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) Koblenz
Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) Karlsruhe
Deltares, Delft, The Netherlands
Department of Civil Engineering, The University of Queensland, Brisbane, Australia
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
Utrecht University, The Netherlands
Delft University, The Netherlands
Vrije Universiteit Amsterdam, The Netherlands
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
Justus-Liebig-Universität Gießen
Forschungszentrum Jülich
41
Auslandsaufenthalte im Rahmen von (Forschungs-)Projekten und Stipendien Name
Zeitraum
Institution / Ort / Projekt
Elena Pummer
02.03.–29.05.2015
Department of Hydraulic and Environmental Engineering, NTNU, Trondheim, Norwegen
4.2.2
Mitarbeit in Hochschulgremien- und Fachverbänden
Mitgliedschaft in Hochschulgremien Hochschulgremium
Name
Fakultätsrat
Schüttrumpf
Kommission für die Zulassung ausländischer und fakultätsfremder Bewerber zur Promotion (Vorsitzender)
Schüttrumpf
Kommission für Lehre und Studium
Schüttrumpf
Kommission für Lehre und Studium (QdL-Beauftragter)
Hudjetz
Kommission für Struktur, Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs (stellvertretendes Mitglied)
Schüttrumpf
Nord-Süd-Kreis der RWTH Aachen University
Schüttrumpf
Profilbereich „Energy, Chemical and Process Engineering“ (Mitglied)
Schüttrumpf
ProRWTH
Schüttrumpf
Prüfungsausschuss Bauingenieurwesen (Vorsitzender)
Schüttrumpf
Prüfungsausschuss Master Wirtschaftsingenieurwesen Bau (Vorsitzender)
Schüttrumpf
Prüfungsausschuss Mobilität und Verkehr (Vorsitzender)
Schüttrumpf
Prüfungsausschuss Umweltingenieurwissenschaften (Vorsitzender)
Schüttrumpf
42
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Hochschulgremium
Name
Satzungskommission der RWTH Aachen University (stellvertretendes Mitglied)
Schüttrumpf
Institutsmitgliedschaft in Fachverbänden Fachverband Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau e.V. (BWK) Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) Deutsche Wasserhistorische Gesellschaft (DWHG) Deutsches Talsperren Komitee e.V. (DTK) Hafentechnische Gesellschaft (HTG) / Fachausschuss Consulting HochwasserKompetenzCentrum e.V. (HKC) International Association of Hydraulic Research (IAHR) The OpenMI Association (Utrecht, The Netherlands)
Mitwirkungen in Gremien internationaler Vereinigungen Internationale Vereinigung
Name
Environmental Science Europe / Advisory Board (Member)
Schüttrumpf
EurOtop-Manual
Schüttrumpf
German Sino Group On Unsteady Sediment Transport (GESINUS)
Cofalla Frings
International Levee Handbook
Schüttrumpf
PIANC InCOM
Schüttrumpf
PIANC WG 47 (Secretary)
Schüttrumpf
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
43
Mitwirkung in Gremien nationaler Fachverbände Nationaler Fachverband
Name
Arbeitsausschuss Küstenschutzwerke der HTG und der DGGT
Schüttrumpf
BWK (Geschäftsführerin)
Cofalla
BWK (Präsident)
Schüttrumpf
BWK-Arbeitsgruppe 1.6 „Gewässerunterhaltung“
Schüttrumpf
Deutsches Talsperrenkomitee (DTK) (Mitglied des Technischen Beirats)
Schüttrumpf
DFG-Fachkollegium 401-06 „Geotechnik, Wasserbau“
Schüttrumpf
DIBT-Arbeitsgruppe SVA-74-AG „Küstenschutz, CUAP
Schüttrumpf
DIN-Normenausschuss Kunststoffe, Arbeitsausschuss NA 0540514 AA Schüttrumpf "Kunststoffspundwände" (Mitglied) DIN-Normenausschuss Kunststoffe, Arbeitsausschuss NA 0540514 AA Grimm "Kunststoffspundwände" (Stellvertretender Obmann des Ausschusses) DWA Arbeitsgruppe WW 2.1 „Sedimentmanagement in Flussgebieten“ Frings (Mitglied) DWA Arbeitsgruppe WW 7.3 „Dichtungssysteme in Deichen“ (Vorsitzender)
Schüttrumpf
DWA-Fachausschuss HW-4 „Hochwasservorsorge“
Schüttrumpf
DWA-Fachausschuss WW-7 „Dichtungssysteme im Wasserbau“
Schüttrumpf
DWA-Hauptausschuss WW „Wasserbau und Wasserkraft“
Schüttrumpf
Hafentechnische Gesellschaft (Mitglied des Gesamtvorstandes)
Schüttrumpf
HochwasserKompetenzCentrum (Kassenprüfer)
Schüttrumpf
PIANC Deutschland
Schüttrumpf
Wissenschaftlicher Beirat des Deutschen Komitees für Katastrophenvorsorge e.V. (DKKV)
Schüttrumpf
44
4.2.3
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Ereignisse
Datum
Ereignis
13.10.2014
Workshop im Rahmen des Schnupperstudiums für Schülerinnen mit 14 Teilnehmerinnen
13.–17.10.2014
Schülerpraktikant, Städt. Gymnasium Baesweiler
05.12.2014
Weihnachtsfeier des IWW und LFI
18.12.2014
Promotion und Promotionsfeier von Stefanie Lorke
19.12.2014
Promotion und Promotionsfeier von Catrina Cofalla
12.02.2015
Karnevalsfeier des IWW und LFI
26.02.2015
MINT-Projekttag am IWW und LFI mit 20 Schülerinnen und Schülern der 6. Jahrgangsstufe des Gymnasiums Würselen: Besichtigung der Versuchshalle mit Versuchen am MorphodynamikModell; Kennenlernen des Secom 2.0 Programms in Bezug zum Thema Hochwasserschutz“
16.–27.03.2015
Schülerpraktikant, Betriebspraktikum der 10. Klassen (Einhard Gymnasium Aachen)
07.–10.04.2015
Schülerpraktikant, Städt. Gymnasium Baesweiler
13.05.2015
Wasserhistorische Stadtführung in Aachen gehalten von Prof. Dr.Ing. Jürgen Köngeter
23.07–05.08.2015 Schülerpraktikant, Städt. Gymnasium Baesweiler 21.08.2015
4.2.4
IWW-Betriebsausflug mit anschließendem Sommerfest
Exkursionen
Das IWW ist bestrebt, jedes Semester eine Tagesexkursion und einmal pro Jahr eine mehrtägige Vertieferexkursion anzubieten. Die wahrgenommenen Studienfahrten wären ohne organisatorische und finanzielle Unterstützung von externer Seite nicht möglich gewesen. Dafür sei herzlich gedankt.
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
Datum
Ereignis
08.11.2014
Wasserwirtschaftliche Tagesexkursion zu den Talsperren der Nordeifel (40 Teilnehmer)
25.-30.05.2015
Wasserwirtschaftliche Fachexkursion nach Deutschland und der Tschechischen Republik (34 Teilnehmer; in Zusammenarbeit mit dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen University)
45
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Datum
Ereignis
10.07.2015
Wasserwirtschaftliche Tagesexkursion zum Tagebau Garzweiler (20 Teilnehmer)
4.3 Veranstaltungen des IWW 4.3.1
Internationales Wasserbau-Symposium Aachen
Am 8. und 9. Januar 2015 fand das 45. Internationale Wasserbau-Symposium Aachen (IWASA) mit dem Titel „Offene Gewässer: Strahlwirkung, Fischaufstieg, Fischabstieg, Sedimente, Schadstoffe“ statt. 538 Teilnehmer nahmen an dem Symposium im Technologiezentrum am Europaplatz Aachen teil. Verteilt über beide Tage wurden 19 Vorträge zu den Themenschwerpunkten „Strahlwirkung“, „Fischaufstieg“, „Fischabstieg“, „Sedimente“ und „Schadstoffe“ gehalten. In zwei weiteren Vorträgen stellten Studenten des IWW ihre Masterarbeiten vor. Währenddessen präsentierten sich im Foyer des Technologiezentrums 31 Firmen, Verbände und Institute als Aussteller. Die Kosten der gesamten Organisation des Symposiums wurden vom Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft getragen. Die finanzielle Unterstützung durch Spenden aus Industrie, Verbänden und Einzelpersonen ist daher ein wesentlicher Bestandteil der Kostendeckung. Allen Spendern sei hiermit noch einmal ganz herzlich gedankt.
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
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48
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
4.3.2
49
KHR Spring Seminar
Unter der Obhut der Internationalen Kommission für die Hydrologie des Rheingebietes (KHR/CHR) veranstalteten das IWW in Kooperation mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde dieses Jahr ein großes Abschlusssymposium zum Projekt „Von der Quelle zur Mündung – eine Sedimentbilanz des Rheins“ in IRSTEA, Centre de Lyon, Villeurbanne, Frankreich.
Day 1 – 25 March 2015: Presentation of the research project “From source to mouth, a sediment budget of the Rhine River” Session 1:
Background
13:00 – 13:15
Welcome, general introduction – Hans Moser, President of CHR
13:15 – 13:30
Introduction to the project “From source to mouth, a sediment budget of the Rhine River” – Gudrun Hillebrand, Federal Institute of Hydrology, Koblenz
13:30 – 13:50
The Rhine basin – Roy Frings, RWTH Aachen University
13:50 – 14:10
Sediment budget analysis – Method and data set – Gudrun Hillebrand, Federal Institute of Hydrology, Koblenz
14:10 – 14:40
Coffee / Tea break
Session 2:
Laboratory and field studies contributing to the sediment budget
14:40 – 15:00
Sand loss during bed load sampling – Karin Banhold, RWTH Aachen University
15:00 – 15:20
Estimating sand content of suspended loads – Birgit Astor, Federal Institute of Hydrology, Koblenz
15:20 – 15:40
Sedimentation on flood plains by radioactive dating – Karin Banhold, RWTH Aachen University
15:40 – 16:10
Coffee / Tea break
Session 3:
Sediment budget
16:10 – 16:55
Basin-scale morphodynamics of sand and gravel – Roy Frings RWTH Aachen University
16:55 – 17:20
Sediment budget of fines – Stefan Vollmer, Federal Institute of Hydrology, Koblenz
17:20 – 17:45
Discussion
ca. 17:45
Closure of day 1
50
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
Day 2 – 26 March 2015: Contributions of members of the projects’ advisory board and guests Session 4
Process knowledge gaps
08:30 – 08:40
Introduction to day 2
08:40 – 09:00
Spatio temporal variability of sediment transport at various scales – Helmut Habersack, BOKU University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna
09:00 – 09:20
Dynamics of sedimentation of groyne fields – Nils Huber, Federal Waterways Engineering and Research Institute, Karlsruhe
09:20 – 09:40
Soil erosion and sediment yield – Thomas Hoffmann, University of Bonn
09:40 – 10:00
Applicability of measurement devices to determine sediment loads on different temporal scales – Philippe Belleudy, University of Grenoble
10:00 – 10:20
Sediment budgeting on event scale vs. long-term evolution – Marcel van der Perk, Utrecht University
10:20 – 10:50
Coffee / Tea break
Session 5
Use of sediment budgets in ecology, morphology and flood control
10:50 – 11:10
Passability for sediments – impact on ecology – Jürg Bloesch, EAWAG, Zürich
11:10 – 11:30
The importance of sediment supply data to modelling river morphodynamics – Astrid Blom, TU Delft
11:30 – 11:50
Morphology and floods in the Alpine region – Benno Zarn, Hunziker, Zarn & Partner AG, Domat/Ems
Session 6
Outlook CHR research agenda
11:50 – 12:10
Use of the sediment budget analysis – Wilfried ten Brinke, Blueland Consultancy, Utrecht
12:10 – 13:00
Discussion and wrap up
13:00
Closing of the spring seminar
4.3.3
GESINUS-Treffen
Am 16. Und 17. Juni 2015 wurde das GESINUS (GErman-SINoUnsteadySediment transport group) -Treffen 2015 am IWW veranstaltet.
Kapitel 4: Aktivitäten des IWW
51
52
Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
5 Ausstattung und Haushalt 5.1 Ausstattung 5.1.1
Versuchshalle
Die moderne Versuchshalle (Baujahr 2013) mit einer Fläche von 2.250 m² bietet dem Institut exzellente Möglichkeiten großmaßstäbliche Modellversuche mit Hilfe der angeschlossenen Abteilungen Modellbau und Messtechnik aufzubauen und durchzuführen Der Wasserkreislauf in der Versuchshalle mit einem Arbeitsvolumen von 400 m³ und einer Pumpenförderleistung von 1.500 l/s, aufgeteilt auf vier Pumpen, besteht aus einem Tiefbehälter unterhalb des Hallenbodens, einem Hochbehälter durch den eine konstante Druckhöhe von bis zu 7 m gewährleistet werden kann sowie einer DN500 Ringleitung mit Abgängen im gesamten Hallenbereich. In der Versuchshalle sind unter anderem die folgenden Großgeräte untergebracht:
große Strömungsrinne: l=30m, b=h=2,0m, Qmax = 1500 l/s
Kipprinne 1 (Große Rinne): l = 30 m, b = h = 1,0 m, Qmax = 600 l/s, Neigung: -2,0 bis 5,0 %
Kipprinne 2 (MAN-Rinne): l = 16,6 m, b = 0,5 m, h = 1,0 m; Qmax = 200 l/s, Neigung: -2,0 bis 5,0 %
Kreisgerinne: d = 3,25 m, b = 0,25 m , h = 0,5 m , τmax = 0,8 N/m²
Hochgeschwindigkeits-Umlaufkanal (Kavitationskanal): vmax = 16 m/s, Messkammer: 600·120·120 mm³ evakuierbar bis 10 mbar absolut
Brunnenmodell
großer Teststand für die Ermittlung von Durchlässigkeiten von Deckwerken
5.1.2
Messtechnik
Am IWW stehen hochauflösende Messsysteme vor allem für Wasserspiegellagen, Durchflüsse und Fließgeschwindigkeiten zur Verfügung. Daneben können auch alle anderen relevanten strömungsphysikalischen Größen wie Druck, Temperatur, Konzentrationen und Leitfähigkeit automatisiert elektronisch erfasst und ausgewertet werden. Für das Aufgabengebiet der Laboruntersuchungen sind insbesondere zu nennen:
25 Ultraschallsonden zur Fließtiefenmessung mit einer Genauigkeit von 0,1 mm und einer Messfrequenz von 25 Hz. Bei Bedarf kann auf weitere Pegelmesser unterschiedlicher Bauart zurückgegriffen werden.
Kapitel 5: Ausstattung und Haushalt
53
Mehrere LDV-Anlagen (Laser Doppler Velocimeter) für die rückwirkungsfreie Messung von ein bis drei zeitgleichen Geschwindigkeitskomponenten in Kombination mit computergesteuerten Traversierungssystemen.
Je nach Anforderung an Messfrequenz und Genauigkeit: Sechs 3D-ADV-Sonden (Acoustic Doppler Velocimeter ) oder Prandtl-Sonden.
Automatische Erfassung von Druckabflüssen auf Ultraschallbasis. Weiterhin stehen magnetisch-induktive Geräte und Messturbinen für Durchflussmessungen zur Verfügung. Daneben kann über gemessene Geschwindigkeiten (Integration) oder Wasserspiegellagen (kalibrierte Messwehre) der Durchfluss mittelbar bestimmt werden.
PIV-Anlage (Particle Image Velocimetry) bestehend aus einer High Speed VideoKamera Kodak Ektapro HS Motion Analyzer mit bis zu 4 500 Vollbildern pro Sekunde oder CCD-Kameras (Charged Coupled Device), einer digitalen Bildverarbeitung und Beleuchtungslasern (Hochleistungsdiodenlaser, Pulsleistung 170 W).
Videoaufzeichnungs- und -nachbearbeitungseinrichtungen zur Erstellung audiovisueller Versuchsdokumentationen.
Mehrere Micro-Messflügel mit Durchmessern < 20 mm zur Fließgeschwindigkeitsmessung.
Multiparametersonden zur Messung von Wasserqualitätsparametern.
360° Panorama Kamera PointGrey „Ladybug 5” zur Erstellung von Bildinformationen für 3D-GIS Anwendungen.
Bei allen Systemen entspricht die Ausstattung dem aktuellen Stand der Technik. Dies betrifft auch die Soft- und Hardware zur Erfassung und Verarbeitung der Messdaten (DAQ) sowie zur Steuerung und Regelung des Modellbetriebes. Zusätzlich zu der gerätetechnischen Ausstattung von Versuchsständen und Modellversuchen im Labormaßstab verfügt das IWW für Feldmessungen über hochentwickelte in-situMesstechnik:
SonTEK-IQ Sensor Plus für die Beobachtung des Abflusses in Kanälen und natürlichen Strömungen. Ermöglicht wird die Messung der Geschwindigkeit in horizontaler und vertikaler Richtung. Der Sensor arbeitet mit einer Messfrequenz von 3 MHz und ist geeignet für Wassertiefen bis zu 5 m.
ADP (Acoustic-Doppler-Profiler, Messfrequenz 3 MHz) für Geschwindigkeitsmessungen im Flachwasser.
ADCP (Acoustic-Doppler-Current-Profiler, Messfrequenz 600 kHz) für die Aufnahme von dreidimensionalen Geschwindigkeitsprofilen von 0,25 m bis 45 m Tiefe in Stand- bzw. Fließgewässern; für ADP und ADCP und ein entsprechend ausge-
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
rüstetes Aluminiumboot mit 40 PS Außenbordmotor sowie ein seilgeführtes Messkatamaran (Measure Cat).
Erosionsmessgeräte für den Feld- und Laboreinsatz (EROSIMESS). Für die Analyse von Gewässergüteparametern, Wasserinhaltsstoffen und verschiedene Sediment-untersuchungen ist ein bodenphysikalischer Arbeitsraum eingerichtet.
Mehrere Datenlogger AHLBORN „ALMEMO“ zur mehrmaligen Messung und Aufzeichnung von Wasserparametern wie z. B. pH-Wert, Redoxpotential und Sauerstoffgehalt.
5.1.3
Eigenentwickelte Hochleistungssoftware (Numerik)
DGFlow
DGflow ist ein auf der Discontinuous-Galerkin-Methode basierendes Finite-Elemente-Programm zur Lösung der räumlich zweidimensionalen tiefengemittelten Flachwassergleichungen. Es wurde speziell zur Modellierung stark instationärer Fließphänomene wie Dammbruchwellen und Fließvorgänge bei schießendem Abfluss, Wechselsprünge oder Stoßwellen entwickelt. Aber auch stationäre Fließvorgänge mit geringen Froudezahlen können simuliert werden. Pre- und Postprocessing-Werkzeuge sind bis auf die Generierung eines unstrukturierten Dreiecknetzes für das Untersuchungsgebiet im Programm integriert. Zudem stehen für die Analyse der Ergebnisse Schnittstellen zu Standardsoftware wie Matlab und Tecplot zur Verfügung.
ProMaIDes
Softwarepaket - bestehend aus den Modulen Risiko, Zuverlässigkeit, Hydrodynamik, und Konsequenzen - zur Bearbeitung unterschiedlicher Aufgaben des Hochwasserschutzes
Breflow
Breflow ist ein um einen gekoppelten parametrischen Breschenbildungsansatz (BreDam) erweitertes Werkzeug, so dass erosive Dammversagensprozesse modelltechnisch abgebildet werden können. Durchgeführte Projekte: BMBF-Projekt: Rückgewinnung von Retentionsflächen und Altauenreaktivierung an der Mittleren Elbe in Sachsen-Anhalt (Stationäre Strömungssimulation), Risk Assessment für Stauanlagen: Simulation der Dammbruchwelle im Versagensfall einer Stauanlage, Risikobetrachtungen für Rheindeiche am Niederrhein.
Rheno BT
Software zur Identifizierung der Sohlformen und Berechnung des Geschiebetransportes aufgrund von Echolotaufnahmen
Kapitel 5: Ausstattung und Haushalt
VANTOM
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Software zur Modellierung der Ausbreitung von Antibiotika in Oberflächengewässern
Neben den genannten Eigenentwicklungen stehen dem Institut auch über das Rechenund Kommunikationszentrum der RWTH Aachen University diverse kommerzielle Programme und Codes zur Verfügung. Dies betrifft die verbreiteten Werkzeuge der numerischen Strömungsmechanik, Datenerfassung und -auswertung sowie Visualisierung und Präsentation.
5.2 Haushalt 5.2.1
Einnahmen
Aufgrund des Umzugs in den Neubau sowie der Inbetriebnahme der neuen Versuchshalle in den Jahren 2013 und 2015 konnten insbesondere im Bereich des Wasserbaulichen Versuchswesens keine neuen Projekte beantragt und begonnen werden. Dies hat zu einer Reduktion der Drittmittel gegenüber den vorangegangen Jahren geführt. Kalenderjahr
Landesmittel
Studienmittel
Drittmittel
2012
98.661,82 € + 103.609,99 € (Neubau)
35.165,00 €
1.305.918,90 €
2013
93.115,00 € + 500.000,00 € (Neubau)
87.189,00 €
881.464,48 €
2014
198.659,00 €
89.612,00 €
622.034,00 €
Übersicht der Einnahmen von 2004 bis 2014 2.000.000 € 1.500.000 € Drittmittel
1.000.000 €
Studienmittel
500.000 €
Landesmittel
0 € 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
[Jahr]
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Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft, RWTH Aachen University
5.2.2 Verwendung von Studienmitteln zur Verbesserung der Lehre am IWW Dem IWW wurden nach Antragstellung für Mittel im Jahr 2014 nach einer Qualifizierung sowohl auf Fakultäts- als auch RWTH-Ebene Mittel aus Studienbeiträgen für konkrete Antragsvorhaben bewilligt. Darüber hinaus werden Studienmittel anhand von spezifischen fakultätsinternen Leistungskennzahlen verteilt. Diese Mittel wurden im Jahre 2014 wie folgt dem IWW zugewiesen und zielgerichtet verwendet:
Betrag
Verwendungszweck
12.000,00 €
Fortführung der Lehrkoordination der Fächergruppe Wasserwesen; Entwicklung L²P Prüfungstool
9.250,00 €
Anerkennung für eine gehobene Qualität der Lehre
25.000,00 €
Lehrkoordination Bauingenieurwesen
25.000,00 €
Lehrkoordination Umweltingenieurwissenschaften
18.362,00 €
Lehrauslastung
