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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Lehrkonzept - Umweltschutztechnik (Bachelor-ALT)

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Unterstufe
U-04 Statistik
U-08 Hydromechanik

Die Lehrveranstaltung Hydromechanik vermittelt ein für Bau- und Umweltingenieure unerlässliches strömungsmechanisches Grundverständnis und bildet damit die Basis für alle weiteren Veranstaltungen sowie für viele Fragestellungen auch außerhalb des Wasserwesens.

Es werden die Gesetzmäßigkeiten idealer und realer Fluidströmungen sowie Konzepte und Methoden zur Berechnung von Strömungsproblemen vorgestellt. Behandelt werden dabei vorwiegend Wasserströmungen, z. B. Rohr-, Gerinne- und Sickerströmungen. Die vielfältige Bedeutung von Strömungen bei umweltrelevanten Fragestellungen und die Wechselwirkungen mit Bauwerken werden diskutiert und erste Einblicke in die numerische Modellierung strömungsmechanischer Probleme gegeben.

Bachelorstudium
B-11 Umweltmesswesen I
Der Messtechnik kommt im Bereich des Umweltschutzes eine wichtige Aufgabe zu, da Umweltmessdaten eine primäre Voraussetzung für die Feststellung des Ist-Zustandes darstellen und für Maßnahmen zur Verbesserung der Umweltqualität im Allgemeinen und zur Kontrolle der Wirkung der getroffenen Maßnahmen unbedingt erforderlich sind. Es wird eine Einführung in das elektrische Messen umweltrelevanter physikalischer Größen, wie z.B. mechanischer, thermischer, elektrischer Größen und der Bestimmung von Strömungsparametern sowie von Schadstoffkonzentrationen und physikalisch-chemischer Beschaffenheitsdaten gegeben. Als Grundlage dafür erfolgt eine Einführung in technische Begriffe und Normen sowie in die Fragen von Messgenauigkeit, übertragbarkeit und statistische Relevanz der Messdaten.
B-12 Umweltmesswesen II
B-17 Umweltströmungsmechanik I (Hydroinformatik)
In der Lehrveranstaltungen Modellierung von Hydrosystemen I werden numerische Methoden und deren Anwendung in der Umweltströmungsmechanik vorgestellt. Im Mittelpunkt des ersten Teils stehen verschiedene Diskretisierungsverfahren (Finite Differenzen, Finite Elemente und Finite Volumen) sowie deren Anwendung auf die Grundwassergleichung. Die Inhalte der Lehrveranstaltung Hydroinformatik stellen ein Bindeglied zwischen den physikalischen Prozessen (ATS, B-18) und der numerischen Modellierung (MHS), aber auch zur experimentellen Modellierung (VHM, B-18) dar. Gegenstand der Lehrveranstaltung sind die Techniken und Hilfsmittel der Informationsverarbeitung. Es werden Komponenten von Modellierungssystemen, z.B. Datenbanken, Netzgeneratoren und Visualisierungswerkzeuge, sowie Management- und Informationssysteme erläutert.
B-18 Umweltströmungsmechanik II
Aufbauend auf der Hydromechanik werden in der Lehrveranstaltung Ausbreitungs- und Transportvorgänge in Strömungen I die relevanten physikalischen Zusammenhänge in der Umweltströmungsmechanik (Schwerpunkt: Strömungsprozesse in natürlichen Hydrosystemen) verdeutlicht. Die Lehrveranstaltung Versuchswesen in der Hydromechanik I behandelt die experimentelle Modellierung und schlägt damit die Brücke zwischen den physikalischen Prozessen (ATS) und der numerischen Modellierung (MHS, B-17). Im Vordergrund steht hierbei u. a. eine Vertiefung des Prozessverständnisses und die Übertragbarkeit experimenteller Untersuchungen vom Labor in die Praxis. Schwerpunkte sind die Dimensionsanalyse und Ähnlichkeitsgesetze am Beispiel von Strömungsprozessen.
B-19 Wasserwirtschaft I
B-20 Wasserwirtschaft II