Offene Masterarbeiten
Eine Auswahl von Themen finden Sie auf dieser Seite. Für weitere Aufgabenstellungen oder falls Sie sich bereits für ein konkretes Thema interessieren, wenden Sie sich bitte an die Mitarbeitenden des Fachgebiets.
Die nicht-kommerzielle Software SSIIM/SSIIM2 wurde in den letzten Jahren bereits für eine Vielzahl morphodynamischer Untersuchungen eingesetzt. Neben der kostenfreien Verfügbarkeit bietet die Software umfangreichen Optionen zur Modellierung der Morphodynamik einschließlich nützlicher Aspekte wie einer Entkoppelung von hydraulischem und morphodynamischem Zeitschritt.
Im Rahmen der Abschlussarbeit soll die Software SSIIM am Beispiel eines gegenständlichen Verzweigungsgerinnes, für das am Fachgebiet bereits umfangreiche morphodynamische Untersuchungen durchgeführt wurden, erprobt werden. Hierzu soll zunächst eine eigenständige Einarbeitung in die Software stattfinden. Anhand von hydraulischen und morphodynamischen Vergleichssimulationen sollen anschließend Unterschiede, Vor- und Nachteile der Software SSIIM gegenüber anderen am Fachgebiet eingesetzten Modellen ausgearbeitet und dargestellt werden.
Betreuung: Fabian Popp, M.Sc.
Wenn bei Hochwasserereignissen großflächige Überflutungen und Fließwege durch das Vorland zu erwarten sind, empfiehlt sich die Verwendung von 2D-HN-Modellen zur Simulation des Abflussverhaltens. Hierfür steht dem Ingenieur verschiedene Modellierungssoftware zur Verfügung.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll am Beispiel eines Untersuchungsgebietes mit ausgeprägter zweidimensionaler Strömungscharakteristik ein 2D-HN-Modell des Ist-Zustandes in verschiedenen Softwarepakten aufgebaut werden. Anhand stationärer und instationärer Simulationen sollen die Ergebnisse der Modelle hinsichtlich der relevanten Strömungskenngrößen untereinander verglichen und bewertet werden. Darüber hinaus sollen Maßnahmen zur Verbesserung des Hochwasserschutzes entwickelt und deren Effekte im Rahmen eines Variantenstudiums numerisch untersucht werden. Die Auswirkungen der Maßnahmen sind in Bezug zum jeweiligen Ist-Zustand und vergleichend zwischen den verwendeten Simulationssoftwaren zu bewerten.
Betreuung: Tobias Vogtmann, M.Sc. und Alexander Tangel, M.Sc.
In Fließgewässern ist die Wassertemperatur eine kritische physikalische Größe für den aquatischen Lebensraum. Die Gewässertemperatur beeinflusst biologische und chemische Vorgänge und bestimmt die Lebensbedingungen von Gewässerorganismen. Vor dem Hintergrund anthropogener Eingriffe in die Fließgewässer sowie steigender Gewässertemperaturen durch den Klimawandel ist die detaillierte Kenntnis der Gewässertemperaturen, zum Beispiel an gestauten Fließgewässern, von großer Bedeutung.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll mithilfe einer Software zur dreidimensionalen, hydrodynamisch-numerischen (3D-HN-)Simulation von gestauten Fließgewässern die Temperatursimulation erprobt werden. Das Ziel ist es, sich in die Methodik einzuarbeiten und ein Verständnis der Methodik zu erlangen sowie 3D-HN-Temperatursimulationen an einem Beispiel durchzuführen und die Sensitivität der wesentlichen Modellparameter zu analysieren.
Betreuung: Martin Klein, M.Sc.
Der Geschiebetransport in Gewässern beruht auf komplexen hydraulischen und morphodynamischen Prozessen. Eine Besonderheit stellt in diesem Zusammenhang die Gerinneverzweigung dar, da hier bei gleich großer Abflussaufteilung ein Großteil des Geschiebes durch auftretende Sekundärströmungen in den abzweigenden Arm abgeleitet wird. Zur Untersuchung dieser Thematik betreibt das Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft ein physikalisches Modell in der Wasserbauhalle der Universität Kassel.
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen konstruktive Maßnahmen zur Beeinflussung der Geschiebeaufteilung entwickelt, konstruiert und in das Modell implementiert werden. Die Auswirkungen der Maßnahmen sind mittels physikalischer Versuche am bestehenden Modell in der Wasserbauhalle zu untersuchen. Zur Bewertung ihrer Wirksamkeit sollen die entwickelten Maßnahmen anschließend vergleichend diskutieret werden.
Betreuung: Martin Klein, M.Sc.
Die modellbasierte prädiktive Regelung (MPR) ermöglicht in der Steuerung wasserbaulicher Infrastrukturen bei Vorlage von Vorhersagedaten die bestmögliche Abfolge von Stellgrößen zur Erreichung einer oder mehrerer Zielvorgaben im Gewässersystem zu bestimmen. Diese Masterarbeit soll sich den theoretischen Grundlagen der MPR und deren Umsetzung in der Programmierung widmen. Im Rahmen der Arbeit soll eine eigene MPR programmiert werden, die auf Basis von Vorhersagewerten die Abfolge einer Stellgröße optimieren kann, um so einen Zielwert bestmöglich zu erreichen..
Betreuung: Tobias Vogtmann, M.Sc.