Modul M1627: Wasser und Umwelt

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Projekt Wasser, Umwelt, Verkehr (L2462) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 2 3
Wasser in der Umwelt (L2461) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Mathias Ernst
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Chemie

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz  
Wissen

Studierende können grundlegende stoffliche Wechselbeziehungen zwischen den Umweltmedien definieren. Sie können Kenntnisse über Stoffe natürlichen sowie anthropogenen Ursprungs wiedergeben. Sie können den natürlichen Zustand von Gewässern und andere Umweltmedien erläutern.

Fertigkeiten

Studierende können selbstständige Recherchen zu umweltspezifschen Fragestellungen des Bauingenieurwesens durchführen. Sie können die recherchierten Fachinhalte in eine adaptierte Präsentationsform (z. B. Poster) überführen sowie eine Kurzzusammenfassung mit entsprechenden wissenschaftlichen Referenzen erstellen.

Personale Kompetenzen  
Sozialkompetenz

Studierende können im Team eine komplexe umweltbezogene Aufgabe des Bauingenieurwesens bearbeiten.

Selbstständigkeit  
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Referat Team-Projektarbeit mit Präsentation
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula

Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Green Technologies, Schwerpunkt Wasser- und Umweltingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Green Technologies: Energie, Wasser, Klima: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht

 

Lehrveranstaltung L2462: Projekt Wasser, Umwelt, Verkehr
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dozenten des SD B
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Dozentinnen/Dozenten des Bauingenieurwesen stellen Projektaufgaben aus umweltrelevanten Bereichen des Bauingenieurwesens für studentische Kleingruppen (max. 4 Studenten).

Literatur

aufgabenspeziifisch / according to corresponding tasks

Lehrveranstaltung L2461: Wasser in der Umwelt
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Mathias Ernst, Dozenten des SD B
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen globaler/regionaler Wasserkreisläufe
  • Eigenschaften des Wassers
  • natürliche/anthropogene Wasserinhaltsstoffe
  • Grundlagen der Gewässerkunde
  • Grundlagen des Wasserrechts (EU/D)
Literatur

Schwoerbel, J. 2005: Einführung in die Limnologie. Heidelberg: Elsevier

Grohmann, A. u. a. 2011: Wasser. Berlin: de Gruyter

Kluth, W. & Schmeddinck, U. 2013: Umweltrecht: Ein Lehrbuch. Wiesbaden: Springer

Modul M0728: Hydromechanik und Hydrologie

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hydrologie (L0909) Vorlesung 1 1
Hydrologie (L0956) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Hydromechanik (L0615) Vorlesung 2 2
Hydromechanik (L0616) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Peter Fröhle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I, II und III

Mechanik I und II

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz  
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Begriffe der Hydromechanik sowie der Hydrologie, der Grundwasserhydrologie und der Wasserwirtschaft definieren. Sie sind in der Lage die Grundgleichungen i) der Hydrostatik, ii) der Kinematik der Wasserbewegungen sowie iii) der Erhaltungssätze abzuleiten und iv) die relevanten Prozesse des Wasserkreislaufes zu beschreiben und zu quantifizieren. Daneben können sie die wesentlichen Aspekte der Niederschlags-Abfluss-Modellierung beschreiben und können beispielsweise die Ableitung gängiger Speichermodelle oder einer Einheitsganglinie auf theoretischem Wege erläutern.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage die Grundgleichungen der Hydromechanik auf einfache praktische Fragestellungen anzuwenden. Zudem können Sie grundlegende wasserbauliche Versuche selbst durchführen, erläutern und dokumentieren.

Daneben sind Sie in der Lage die in der Hydrologie gängigen Ansätze und Methoden anzuwenden und können als Grundlage für Niederschlags-Abflussmodelle exemplarisch die gängigen Speichermodelle oder eine Einheitsganglinie auf theoretischem Wege ableiten.

Zudem sind die Studierenden fähig, Grundkonzepte von Messungen hydrologischer und hydrodynamischer Größen in der Natur zu erläutern und entsprechende Messungen durchführen, statistisch auszuwerten und zu bewerten.

Personale Kompetenzen  
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind in der Lage arbeitsteilig, geplant und zielorientiert in Gruppen zusammenzuarbeiten und die dort gewonnen Ergebnisse allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Veranstaltung nachhaltig durch Peer Learning-Methoden zu vermitteln. Außerdem sind die Studierenden im Stande fachliche Vorträge zu vorgegebenen Themen zu erarbeiten und adressatengerecht zu präsentieren. 

Selbstständigkeit

Die Studierenden können ihren individuellen Arbeitsprozess im Rahmen von Versuchsdurchführungen und für die Präsentation von Fachinhalten organisieren. Sie können sich gegenseitig zu Einzel- und Gruppenleistungen Feedback geben. Die Studierenden sind zu eigenständiger Reflexion ihres Lernens und ihrer Lernstrategie in der Lage. 

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Übungsaufgaben Übungsaufgaben Hydrologie
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Durchführung, Dokumentation und Präsentation zu einem Versuchs Hydromechanik oder Hydraulik in Gruppen
Ja Keiner Gruppendiskussion Erstellung eine Posters zu einer Thematik aus dem Themengebiet der Hydrologie in Gruppen und Präsentation
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 150 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Bauingenieurwesen: Pflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Logistik und Mobilität: Vertiefung Verkehrsplanung und -systeme: Wahlpflicht
Wirtschaftsingenieurwesen - Fachrichtung Logistik und Mobilität: Vertiefung Verkehrsplanung und -systeme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0909: Hydrologie
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in die wesentlichen Grundlagen der Hydrologie, Grundwasserhydrologie und Gewässerkunde:

  • Hydrologischer Kreislauf,
  • Datenerhebung in der Gewässerkunde,
  • Datenanalyse und primär-statistische Aufbereitung,
  • Extremwertstatistik,
  • Regionalisierungsverfahren bei der Bestimmung hydrologischer Kenngrößen,
  • Niederschlag-Abfluss-Modellierung auf Basis des UH-Ansatzes.
Literatur

Maniak, U. (2017). Hydrologie und Wasserwirtschaft: Eine Einführung für Ingenieure. Springer Vieweg.

Skript "Hydrologie und Gewässerkunde"

Lehrveranstaltung L0956: Hydrologie
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in die wesentlichen Grundlagen der Hydrologie und der Gewässerkunde:

  • Hydrologischer Kreislauf,
  • Datenerhebung in der Gewässerkunde,
  • Datenanalyse und primär-statistische Aufbereitung,
  • Extremwertstatistik,
  • Regionalisierungsverfahren bei der Bestimmung hydrologischer Kenngrößen,
  • Niederschlag-Abfluss-Modellierung auf Basis des UH-Ansatzes.

Über das ganze Semester lernen die Studierenden in festen Gruppen, in denen sie entweder ein Thema präsentieren, ein Feedback geben oder einen Übungstermin vorbereiten. Der rote Faden wird an einem durchgehenden Fallbeispiel verdeutlich. Mit gemeinsamem Lernen entwickeln die Studierenden auch ihre Sozialkompetenz weiter.

Literatur

Maniak, Hydrologie und Wasserwirtschaft, Eine Einführung für Ingenieure, Springer

Skript Hydrologie und Gewässerkunde

 

Modul M0869: Wasserbau

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Hydraulik (L0957) Vorlesung 1 1
Hydraulik (L0958) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 1
Wasserbau (L0959) Vorlesung 2 2
Wasserbau (L0960) Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Peter Fröhle
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Wasserbau I
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz  
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Begriffe des Wasserbaus und der Hydraulik definieren. Sie sind in der Lage die Anwendung der Erhaltungssätze der Hydromechanik auf praktische Probleme der Hydraulik zu erläutern. Sie können darüber hinaus die wesentlichen Aufgaben des Wasserbaus darstellen und einen Überblick geben über den Flussbau, den Hochwasserschutz, den Energiewasserbau und den Verkehrswasserbau.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage die Methoden und Ansätze des Wasserbaus auf einfache praktische Fragestellungen anzuwenden. Sie können einfache wasserbauliche Systeme entwerfen. Daneben sind Sie in der Lage die in der Hydraulik gängigen Ansätze anzuwenden und können als Grundlage für den Entwurf im Wasserbau Wasserspiegellagen in Gerinnen, Einflüsse von Bauwerken sowie Strömungsverhältnisse in Rohren berechnen und bewerten. Zudem können Sie grundlegende wasserbauliche Versuche selbst durchführen, erläutern und dokumentieren.

Personale Kompetenzen  
Sozialkompetenz Die Studierenden lernen die Fachkenntnisse in anwendungsorientierten Fragestellung einzusetzen und im Team mit anderen Fachrichtungen arbeitsteilig, geplant und zielorientiert zusammenzuarbeiten. Sie können die dort gewonnen Ergebnisse allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Veranstaltung nachhaltig durch Peer Learning-Methoden vermitteln.
Selbstständigkeit Die Studierenden können selbstständig deren Wissen erweitern und auf neue Fragestellungen anwenden. Im Rahmen von Versuchsdurchführungen und Präsentationen von Fachinhalten sind sie in der Lage ihren individuellen Arbeitsprozess zu organisieren.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Studienleistung
Verpflichtend Bonus Art der Studienleistung Beschreibung
Ja Keiner Fachtheoretisch-fachpraktische Studienleistung Durchführung, Dokumentation und Präsentation zu einem Versuchs Hydromechanik oder Hydraulik
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang Die Prüfungsdauer beträgt 2 Stunden. Es werden sowohl Aufgaben zum allgemeinen Verständis der vermittelten Vorlesungsinhalte gestellt als auch Berechnungsaufgaben zur Anwendung der vermittelten Vorlesungsinhalte.
Zuordnung zu folgenden Curricula Allgemeine Ingenieurwissenschaften (7 Semester): Vertiefung Green Technologies, Schwerpunkt Wasser- und Umweltingenieurwesen: Wahlpflicht
Bau- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Green Technologies: Energie, Wasser, Klima: Vertiefung Wasser: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0957: Hydraulik
Typ Vorlesung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/<wbr />SoSe
Inhalt

Bewegungen inkompressibler Flüssigkeiten in geschlossenen und offenen Systemen

  • Rohrhydraulik
  • Pumpen in hydraulischen Systemen
  • Hydraulik der Gerinne
  • Bauwerke zur Regulierung von Gerinneströmungen
    • Wehre
    • Schütze
    • Einfluss von Querschnittsverengungen durch Bauwerke
Literatur

Zanke, Ulrich C. , Hydraulik für den WasserbauUrsprünglich erschienen unter: Schröder/Zanke "Technische Hydraulik", Springer-Verlag, 2003

Naudascher, E.:  Hydraulik der Gerinne und Gerinnebauwerke, Springer, 1992

Lehrveranstaltung L0958: Hydraulik
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/<wbr />SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0959: Wasserbau
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/<wbr />SoSe
Inhalt

Grundlagen des Wasserbaus

  • Einführung und Wasserkreislauf
  • Flussbau
    • Gesetzmäßigkeiten natürlicher Flüsse
    • Sedimenttransport
    • Regelung von Binnenflüssen
    • Böschungssicherung / Sohlsicherung
    • Besonderheiten von Tideflüssen
  • Hochwasserschutz 
    • Deiche und Deichbau
    • Hochwasserrückhaltebecken
  • Wasserkraftnutzung / Stauanlagen an Binnenflüssen
  • Binnenverkehrswasserbau
    • Wasserstraßen
    • Schleusen und Hebewerke
    • Fischaufstiegsanlagen
  • Naturnaher Wasserbau
Literatur

Strobl, T. & Zunic, F: Wasserbau, Springer 2006

Patt, H. & Gonsowski, P: Wasserbau, Springer 2011

Lehrveranstaltung L0960: Wasserbau
Typ Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Peter Fröhle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe/<wbr />SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung