Modul M1627: Wasser und Umwelt

Lehrveranstaltungen
TitelTypSWSLP
Projekt Wasser, Umwelt, Verkehr (L2462)Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung23
Wasser in der Umwelt (L2461)Vorlesung23
ModulverantwortlicherProf. Mathias Ernst
ZulassungsvoraussetzungenKeine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Chemie

Modulziele/ angestrebte LernergebnisseNach 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 StundenEigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte6
Studienleistung
VerpflichtendBonusArt der StudienleistungBeschreibung
JaKeinerReferatTeam-Projektarbeit mit Präsentation
PrüfungKlausur
Prüfungsdauer und -umfang60 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
TypProjekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS2
LP3
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 62, Präsenzstudium 28
DozentenDozenten des SD B
SprachenDE
ZeitraumSoSe
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
TypVorlesung
SWS2
LP3
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 62, Präsenzstudium 28
DozentenProf. Mathias Ernst, Dozenten des SD B
SprachenDE
ZeitraumSoSe
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
TitelTypSWSLP
Hydrologie (L0909)Vorlesung11
Hydrologie (L0956)Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung12
Hydromechanik (L0615)Vorlesung22
Hydromechanik (L0616)Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung11
ModulverantwortlicherProf. Peter Fröhle
ZulassungsvoraussetzungenKeine
Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I, II und III

Mechanik I und II

Modulziele/ angestrebte LernergebnisseNach 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 StundenEigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte6
Studienleistung
VerpflichtendBonusArt der StudienleistungBeschreibung
JaKeinerÜbungsaufgabenÜbungsaufgaben Hydrologie
JaKeinerFachtheoretisch-fachpraktische StudienleistungDurchführung, Dokumentation und Präsentation zu einem Versuchs Hydromechanik oder Hydraulik in Gruppen
JaKeinerGruppendiskussionErstellung eine Posters zu einer Thematik aus dem Themengebiet der Hydrologie in Gruppen und Präsentation
PrüfungKlausur
Prüfungsdauer und -umfang150 Minuten
Zuordnung zu folgenden CurriculaAllgemeine 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
TypVorlesung
SWS1
LP1
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 16, Präsenzstudium 14
DozentenProf. Peter Fröhle
SprachenDE
ZeitraumWiSe
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
TypProjekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS1
LP2
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 46, Präsenzstudium 14
DozentenProf. Peter Fröhle
SprachenDE
ZeitraumWiSe
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
TitelTypSWSLP
Hydraulik (L0957)Vorlesung11
Hydraulik (L0958)Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung11
Wasserbau (L0959)Vorlesung22
Wasserbau (L0960)Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung12
ModulverantwortlicherProf. Peter Fröhle
ZulassungsvoraussetzungenKeine
Empfohlene VorkenntnisseWasserbau I
Modulziele/ angestrebte LernergebnisseNach 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 
SozialkompetenzDie 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.
SelbstständigkeitDie 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 StundenEigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte6
Studienleistung
VerpflichtendBonusArt der StudienleistungBeschreibung
JaKeinerFachtheoretisch-fachpraktische StudienleistungDurchführung, Dokumentation und Präsentation zu einem Versuchs Hydromechanik oder Hydraulik
PrüfungKlausur
Prüfungsdauer und -umfangDie 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 CurriculaAllgemeine 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
TypVorlesung
SWS1
LP1
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 16, Präsenzstudium 14
DozentenProf. Peter Fröhle
SprachenDE
ZeitraumWiSe/<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
TypProjekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS1
LP1
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 16, Präsenzstudium 14
DozentenProf. Peter Fröhle
SprachenDE
ZeitraumWiSe/<wbr />SoSe
InhaltSiehe korrespondierende Vorlesung
LiteraturSiehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0959: Wasserbau
TypVorlesung
SWS2
LP2
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 32, Präsenzstudium 28
DozentenProf. Peter Fröhle
SprachenDE
ZeitraumWiSe/<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
TypProjekt-/problembasierte Lehrveranstaltung
SWS1
LP2
Arbeitsaufwand in StundenEigenstudium 46, Präsenzstudium 14
DozentenProf. Peter Fröhle
SprachenDE
ZeitraumWiSe/<wbr />SoSe
InhaltSiehe korrespondierende Vorlesung
LiteraturSiehe korrespondierende Vorlesung