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unilogo Universität Stuttgart
Institute of Hydraulic Engineering

Research: Hydraulic Laboratory

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Focal point of research activities:
Wasserbau & Wasserkraft

Summary:

Wasserbauliche Anlagen sowie entsprechende Betriebs- und Sicherheitseinrichtungen sind Hauptgegenstand wissenschaftlicher und anwendungsbezogener Untersuchungen. Schwerpunkte bilden dabei die Dimensionierung und Bemessung von Anlagen (z.B. Talsperren, Dämme, Schleusen, Deiche), Strömungsmaschinen, Verschluss- und Regelungsorganen, sowie entsprechende Sicherheitsbetrachtungen. Darüber hinaus liegen Forschungsschwerpunkte in der optimierten Dimensionierung und Bemessung von Tragstrukturen und Strömungsmaschinen, sowie auf der Analyse möglicher korrelierter Strömungs- und Transportprozesse unter Verwendung experimenteller und numerischer Methoden. Die Berücksichtigung wassermengenwirtschaftlicher und hydraulischer Anforderungen bei der Dimensionierung und Bemessung von Wasserbauwerken und Wasserkraftanlagen definiert dabei stets eine Schnittstelle zu morphodynamischen und ökologischen Prozessen in den Gewässern.
Die Forschungsschwerpunkte beinhalten:

  • Sicherheitsüberprüfungen und Monitoring von Wasserbauwerken
  • Wasserkraft

Sicherheitsüberprüfungen und Monitoring von Wasserbauwerken
Eine Vielzahl deutscher Talsperren sowie andere Wasserbauwerke z.B. Wehre, Dämme und Deiche wurden vor etwa 50-100 Jahren gebaut. Neben der messtechnischen Überwachung muss in der Regel in größeren zeitlichen Abständen die statische Sicherheit entsprechend den aktuell gültigen Normen nachgewiesen werden. Dies erfolgt für die Talsperren im Allgemeinen durch eine vertiefte Sicherheitsüberprüfung. Dabei werden neben aktualisierten Annahmen auf der Widerstandsseite (Bauwerksanalyse) auch aktualisierte Daten auf der Lastseite (z.B. Bemessungswasserabflüsse, Temperaturlasten und Erdbebengefährdung) berücksichtigt.

Wasserkraft
Der Schwerpunkt Wasserkraft beinhaltet im Allgemeinen Aspekte der Nutzung der Wasserkraft in verschiedenen Anwendungsbereichen z.B. in Talsperren, Laufwasserkraftwerken und Trinkwassernetzen mit den entsprechend dafür notwendigen baulichen Anlagen. Um eine optimale Effizienz eingesetzter Wasserkraftmaschinen zu erzielen, werden insbesondere die Dimensionierung und Bemessung unter den jeweiligen Einsatzrandbedingungen untersucht. Dabei bestimmen die im Gehäuse stattfindenden Strömungs- und Transportprozesse (Mehrphasenströmung, Stofftransport) maßgeblich die Effektivität der Strömungsmaschinen.


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