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Modulhandbuch Master MSc Geoenvironmental Engineering

Inhaltsverzeichnis Modulhandbuch

Verzeichnis Abkürzungen ................................................................................................... 3

Modul 1 Mathematische und statistische Methoden ........................................................ 4

Modul 2 Gefährdungsszenarien und Umweltmanagement .............................................. 6

Modul 3 Hydro- und Geophysik, Geochemie .................................................................... 9

Modul 4 Räumliche Modellierung und GIS ......................................................................11

Modul 5 Simulation und Messtechnik ..............................................................................14

Modul 6 Nachhaltigkeit und Umweltmonitoring ..............................................................16

Modul 7 Georisiken ...........................................................................................................18

Modul 8 Bergschadenkunde und FEM .............................................................................20

Modul 9 Baustofflehre .......................................................................................................22

Modul 10 Geotechnische Sicherungsmaßnahmen .........................................................23

Modul 11 Tunnel-, Erd- und Grundbau, Felsmechanik ...................................................25

Modul 12 Untertägige Speicher ........................................................................................29

Modul 13 Geochemie und Hydrogeochemie ....................................................................32

Modul 14 Bodensanierung und Bodenschutz .................................................................37

Modul 15 Aufbereitung von Wässern, Abwassertechnik ................................................39

Modul 16 Wasserwirtschaft ..............................................................................................42

Modul 17 Fernerkundung und Umweltinformatik ............................................................44

Modul 18 3D-Laserscanning und Räumliche Modellierung ...........................................48

Modul 19 Monitoring und Sicherungsmaßnahmen, Geostatistik ...................................50

Modul 20 Umweltrechnungswesen, Projektmanagement und Versicherungen............53

Modul 21 Projekt- oder Studienarbeit mit Präsentation ..................................................56

Modul 22 Master-Abschlussarbeit mit Kolloquium .........................................................57

Modul 23 Grundlagen der Endlagerung und des Strahlenschutzes ..............................58

Modul 24 Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse...................................................60

Modul 25 Abfallmanagement und gesetzliche Regelungen ...........................................62

Modul 26 Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse .............................................64

Modul 27 Geomechanik ....................................................................................................65

Modulhandbuch MSc Geoenvironmental Engineering

3

Verzeichnis Abkürzungen

Art der Lehrveranstaltung / des Moduls:

(PF) Pflichtfach

(WPF) Wahlpflichtfach

(WF) Wahlfach (zusätzliche Prüfungsleistung)

Lehrform:

(V) Vorlesung

(Ü) Übung

(P) Praktikum

(E) Exkursion

Prüfungsart:

(K) Klausur

(M) Mündliche Prüfung

(H) Hausarbeit

(R) Referat

(P) Praktikum Kompetenzen: FK Fachkompetenz MK Methodenkompetenz SK Systemkompetenz SOK Sozialkompetenz


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Modul 1 Mathematische und statistische Methoden

Studiengang: MSc Geoenvironmental Engineering

Modulnummer: 01

Modulbezeichnung: Mathematische und statistische Methoden

Lehrveranstaltungen: Ingenieur-Mathematik III: Einführung in die Numerik

Geostatistik II

Ausgleichungsrechnung: Parameterschätzung in linearen Modellen

Semester: WS+SS

Modulverantwortliche(r) Prof. Busch

Dozenten Prof. Dr. L. Angermann, Dr. H. Behnke, Dr. habil. B. Mulansky, Dr. R. Müller, Prof. Busch, Dr. Linke

Sprache Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: Pflichtmodul in o.g. Studiengang.

Arbeitsaufwand [h] Kompetenzen Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium

(1 ECTS= 25 h) ECTS FK MK SK SOK

Ingenieur-Mathematik III: Einführung in die Numerik (3V+1Ü)

4 84/66 6 50 20 20 10

Geostatistik II (2V) 2 28/47

3 40 30 20 10

Ausgleichungsrech-nung: Parameterschätzung in linearen Modellen (2V/Ü)

2 28/47

3 40 30 15 15

Summe 8 140/160 12 45 25 20 10

Voraussetzungen: Ingenieurmathematik I und II, Statistik für Geowissenschaftler

Lernziele:

Durch diese Veranstaltung beherrschen die Studierenden die Grundlagen der numerischen Mathematik und sind in der Lage, einfache numerische Verfahren zur Lösung von Aufgaben eigenständig anzuwenden. Sie können die Grundlagen und Rechenverfahren geostatistischer Methoden und ihre Anwendungen (z.B. Kriging) in modernen Simulationsverfahren verstehen und anwenden. Weiterhin beherrschen sie die Grundlagen der Ausgleichungsverfahren, Parameterschätzungen und Genauigkeitsbewertungen.

Inhalt: Die LV Einführung in die Numerik besteht aus Vorlesung und begleitenden Übungen und führt in die numerische Mathematik ein. • Einführung, Ziele der Vorlesung • Lösung linearer Gleichungssysteme • Iterationsverfahren für lineare und nichtlineare Gleichungssysteme • Interpolation • Numerische Integration • Kurzeinführung in die numerische Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen Die LV Grundlagen der Statistik beinhaltet • Grundlagen der Geostatistik, Variographie • Berechnung, Auswertung und Interpretation von Variogrammen • Einsatz von geostatistischen Basisdaten in Interpolationsverfahren • Kriging (2D und 3D) Die LV Ausgleichsrechnung beinhaltet die Themen • Ausgleichung vermittelnder Beobachtungen • Berücksichtigung von Korrelationen und Gewichten • Inversionsverfahren zur Auflösung von Normalgleichungen • Genauigkeitsmaße und Verfahren der groben Fehlersuche • Robuste Schätzer, Bayes-Schätzer • Kalman-Filter • Praktische Beispiele aus der Vermessungskunde, allgemeinen Messtechnik und Geoinformatik


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Studien- / Prüfungsleistungen:

Klausur und mündliche Prüfung

Medienformen Literatur:

Medienform: Vorlesung, Beamer-Präsentation, Skript, Präsenzübung Literatur • W. Boehm and H. Prautzsch. Numerical methods. Vieweg, Braunschweig- Wiesbaden, 1993. • W. Dahmen and A. Reusken. Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 2006. • H.R. Schwarz and N. Köckler. Numerische Mathematik. Teubner, Stuttgart, 2004, 5. Aufl. • Davis J. (2002): Statistics and data analysis in geology.- 3rd ed., 638 p. New York (Wiley) • Clark, I. & Harper, W.V. (2000): Practical Geostatistics 2000.- auf CD, Columbus (Ecosse). • Olea, R.A. (1999): Geostatistics for engineers and earth scientists.- 303 p., Boston (Kluwer) • Niemeier, W.: Ausgleichungsrechnung. Walter de Gruyter Verlag 2008 • Jäger, Müller, Saler, Schwäble: Klassische und robuste Ausgleichungsverfahren. Ein Leitfaden für Ausbildung und Praxis von Geodäten und Geoinformatikern. H. Wichmann Verlag 2005 • Spezielle Literaturhinweise im Skript


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Modul 2 Gefährdungsszenarien und Umweltmanagement

MSc Geoenvironmental Engineering

WS / jährlich PF

Prof. Schenk-Mathes

Dr. U. Ranke, Dr. D. Balzer, Dipl.-Ing. T. Schmitt, Dr. A. Günther

Deutsch

PF im 1. Semester

45 Min. Präsenz = 1 h

Präsenz = Vorlesung, Übung

Selbststudium = vorbereiten, nachbereiten, erlernen, üben

(forschungsorientiert)

mathematisch-naturwissenschaftliche

Grundlagen

fachspezifische Grundlagen

fachspezifische Vertiefungen

Übergreifende Inhalte

Vorlesung 2 28/54 3 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Keine

Die Studierenden beherrschen Grundkenntnisse über geogene Risikoanalysen und Risikomanagement im Kontext der Entwicklung von Handlungsstrategien im Naturkatastrophenmanagement als Teil der wissensbasierten Politikberatung. Darüber hinaus besitzen sie praxisorientierte Grundlagen für geogene Gefährdungsanalysen (ausgewählte Beispiele)

Definition Risiko (Risikoabschätzung und –bestimmung), Gefahren, Vulnerabilität,

Überblick über geogene Gefährdungen

Kriterien und Methoden für Analysen und zur Entwicklung von Szenarien für geogene Gefahren

Berechnungsgrundlagen für Gefährdungsanalysen - Anwendung und Beispiele (Ingenieurseismologie/Bodendynamik, Massenbewegungen)

Institutionelle Rahmenbedingungen, Mandate, Kompetenzen beteiligter Behörden und Institute

rechtliche Grundlagen für ad hoc-Maßnahmen

Kommunikationsstrategien, Partizipation der betroffenen Bevölkerungen

Mündliche Prüfung oder Klausur

Vorlesung, Folien (auch PowerPoint), Handout

Wird in der Vorlesung oder im Handout durch den jeweiligen Vortragenden bekannt gegeben


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SS / jährlich PF

Prof. Schenk-Mathes

Prof. Schenk-Mathes

Deutsch

PF im 2. Semester






Grundlagen





Keine

Die Studierenden beherrschen Grundkenntnisse über Lösungsmethoden zur Beurteilung von umweltrelevanten Fragestellungen im Betrieb

Strategische Instrumente des Umweltmanagement

Organisation und Umweltschutz

Beurteilung von Umweltschutzinvestitionen

Operative Fragestellungen des Umweltmanagement

Umweltmanagementsysteme und Umwelt-Audit

Umweltkennzeichnung

Kooperationen


Vorlesung

Dyckhoff, H. (2000): Umweltmanagement. Berlin, Heidelberg.

Geiß,J. (2006): Erneuerbare-Energien-Contracting. München.

Meffert, H. und M. Kirchgeorg (1998): Marktorientiertes Umweltmanagement. Stuttgart

Müller-Christ, Georg (2001): Umweltmanagement. München.

Rudolph, A. (1999): Altproduktentsorgung aus betriebswirtschaftlicher Sicht. Heidelberg.

Schreiner, M. (1996): Umweltmanagement in 22 Lektionen. Wiesbaden.


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9

Modul 3 Hydro- und Geophysik, Geochemie

Studiengang:


Modulbezeichnung:

Modul 3: Hydro- & Geophysik, Geochemie

Lehrveranstaltungen:

Praktikum Geochemie I

W / S-Semester:

WS / jährlich P / WP / K: PF

Modulverantwortliche(r)

Prof. Weller

Dozent(in)

Dr. Schirmer, Dr. Schmidt, Dr. Strauß

Sprache

Deutsch, bei Bedarf englisch

Zuordnung zum Curriculum: PF im 1. Semester

Arbeitsaufwand [h] Kompetenzen (anwendungsorientiert)

Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h)

ECTS MNG 5%

FG 10%

FV 60%

Üb 25%

Praktikum 2 28/54 3,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Voraussetzungen:

Grundlagen der anorganischen Chemie Grundlagen der Geowissenschaften

Lernziele:

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Funktionsweise moderner Analysenmethoden für anorganische Festkörper (hauptsächlich Gesteine) verstehen. Sie sind in der Lage, Messergebnisse auszuwerten und zu beurteilen. Sie haben gelernt, für ein analytisches Problem die geeigneten Verfahren auszuwählen und anzuwenden.

Inhalt: Probenaufbereitung und Aufschlussverfahren: Schmelz- und Presstabletten, Säureaufschlüsse, Schmelzaufschlüsse Bestimmung von Hauptkomponenten und Spurenelementen mittels RFA AAS/AES für Alkalielemente und ausgewählte Schwermetalle ICP-OES für Erdalkali- und Übergangselemente Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Nachweisgrenzen an Beispielen

Studien- / Prüfungsleistungen

Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse

Medienformen:

Praktische Demonstrationen, eigene Laborarbeiten unter Anleitung, Besprechung der Ergebnisse und Auswertung in Gruppenarbeit

Literatur:

Heinrichs, H., Herrmann, A.G. (1990): Praktikum der Analytischen Geochemie, Springer-Verlag. Vandecasteele, C., Block, C.B. (1993): Modern methods for trace element determination. - Wiley & Sons Ltd. Gill, R. (1997), Modern analytical geochemistry, Longman

Sonstiges:


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WS / jährlich PF

Prof. Weller

Prof. Weller

Deutsch

PF im 1. Semester aller Studienschwerpunkte






Grundlagen





VL Einführung in die Angewandte Geophysik

Die Studierenden verfügen nach Abschluss der Lehrveranstaltung über Kenntnisse zum Einsatz, zur Durchführung und zur Auswertung geophysikalischen Messungen für umweltrelevante Aufgabenstellungen.

petrophysikalische Eigenschaften und Modelle

geoelektrische Methoden (VES, ERT, SIP, RMT)

Gesteinsradar

Magnetische Resonanz Sondierung

Geophysikalische Erkundung und Charakterisierung von Aquiferen

Kartierung von Kontaminationen

Geophysikalisches Monitoring für den Hochwasserschutz


Vorlesung

Knödel, Krummel, Lange: Handbuch zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten, Band 3: Geophysik, 1997

Reynolds: An Introduction to Applied and Environmental Geophysics

Kirsch: Groundwater Geophysics, Springer 2006

Rubin & Hubbard: Hydrogeophysics, Springer 2005


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Modul 4 Räumliche Modellierung und GIS


SS / jährlich PF

Prof. Busch

Prof. Busch, Dr. Maas

Deutsch

PF im 2. Semester






Grundlagen




Übung 4 56/108 5,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Keine

Die Studierenden besitzen vertiefte Kenntnisse über die Modellierung von Geo-Objekten, den Aufbau von Attributtabellen, die Funktionalitäten zur Abfrage, zu Verschneidungen und Analysen sowie zur Kartenerstellung. Sie sind damit prinzipiell in der Lage, GIS-Projekte zu konzipieren, durchzuführen und die Ergebnisse zu präsentieren.

Erarbeitung einer GIS-gestützten Lösungsstrategie

Aufbau von geometrischen Modellen und Sachdatenmodellen

Erstellung von Tabellenstrukturen

Anwendung von Selektionen und Verschneidungen

Anwendung von Analysewerkzeugen

Erstellung kartographischer Darstellungen

Selbständige Bearbeitung einer Aufgabenstellung, Darstellung und Erläuterung der Ergebnisse (Präsentation, schriftliche Ausarbeitung)

Präsentation, schriftliche Ausarbeitung

Rechnerübung, Beamer-Präsentation

Bartelme, N.: Geoinformatik, Springer Verlag, 2006

Bill, R.: Grundlagen der Geoinformationssysteme. Bd. 2. Analysen, Anwendungen und neue Entwicklungen, 4. Auflage, Wichmann Verlag, 1999.


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WS / jährlich PF

Prof. Busch

Prof. Busch

Deutsch

PF im 1. Semester






Grundlagen




Vorlesung/ Übung

2 28/54 3,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Grundlagen der Geoinformationssysteme

Die Studierenden kennen Theorie und Anwendungsmöglichkeiten sowie Vor- und Nachteile verschiedener Modelltypen und Berechnungsverfahren für räumliche (2,5D und 3D) Modelle. Sie sind in der Lage fortgeschrittene Analyse- und Auswerteverfahren zur Lösung raumbezogener Probleme in Geoinformationssystemen anzuwenden sowie die Qualität und Aussagekraft der Datenbasis und der Ergebnisse zu beurteilen.

Modelle, Struktur und Generierung Digitaler Geländemodelle in Geoinformationssystemen (GIS):

o Gittermodell o Dreiecksmodell (TIN).

Interpolationsmethoden: Polynomapproximation, Inverse Distance Weighted Methode, Spline, Kriging, Voronoi-Diagramm, Delaunay-Triangulation

Integration von Bruchkanten, Definition von Aussparungsflächen

Qualitätsbeurteilung digitaler, modellgenerierter Geodaten (z.B. Auswirkungen versch. Modelltypen und Interpolationsmethoden)

Analyseverfahren für raumbezogene Fragestellungen (z.B. Erzeugung von Isolinien, Neigungsberechnung, Ausrichtung einer Oberfläche, Sichtbarkeitsanalyse, Veränderung von Oberflächen, Distanzberechnungen, Erosionsberechnungen)

Praktische Anwendung erlernter Methoden mit ESRI ArcMap und 3D Analyst


Vorlesung, Beamer-Präsentation, Skript, Rechner-Übung


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Bartelme, N.: Geoinformatik, Springer Verlag, 2006

Kraus, K.: Photogrammetrie. Bd. 3. Topographische Informationssysteme, Dümmler Verlag, 2000

Coors, Zipf: 3D-Geoinformationssysteme. Wichmann Verlag, 2005

Molenaar, M.: An Introduction to the Theory of Spatial Object Modelling in GIS. Taylor and Francis, 1998


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Modul 5 Simulation und Messtechnik


Modulnummer: 05

Modulbezeichnung: Simulation und Messtechnik

Lehrveranstaltungen: Geotechnische Messtechnik zur Objektüberwachung mit Praktikum

Geologische und geotechnische Barrieren

Differentialgleichungen in der Langzeitsicherheitsanalyse

Semester: SS+WS

Modulverantwortliche(r) Prof. Meyer

Dozenten Prof. Meyer, PD Düsterloh, Prof. Röhlig, Dr. Plischke

Sprache Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: Pflichtmodul in o.g. Studiengang.



Geotechnische Messtechnik zur Objektüberwachung mit Praktikum (2V/P)

2 28/47 3 45 30 15 10

Geologische und geotechnische Barrieren (1V+1Ü)

2 28/47 3 30 45 15 10

Differentialgleichungen in der Langzeitsicherheits-analyse (1V+1Ü)

2 28/47 3 45 30 15 10

Summe 6 84/141 9 40 35 15 10

Voraussetzungen: Einführung in die Geowissenschaften Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Experimentalphysik

Lernziele:

Die Studierenden haben einen Überblick über die Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten der Geomesstechnik und sind in der Lage die geotechnischen Messelemente einzubauen und die Messergebnisse sinnvoll zu interpretieren. Die Studierenden haben nach Abschluss des Moduls Verständnis für die Kopplung thermischer, hydraulischer und chemischer Prozesse in potenziellen Wirtsgesteinen und die dazugehörigen numerischen Simulationsansätze der Langzeitsicherheitsanalyse entwickelt. Sie haben gelernt, diese Prozesse einzeln und im Verbund zu verstehen und ihre möglichen Auswirkungen im Fernfeld und im Nahfeld hinsichtlich des Schutzziels zu diskutieren. Sie kennen die wichtigsten Typen gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen und die gebräuchlichsten Lösungsverfahren. Sie sind mit den Eigenschaften und Problemen von numerischen Verfahren zur Lösung von Grundwasserströmungs- und Transportproblemen vertraut und können diesbezügliche Modellrechnungen konzipieren, durchführen und auswerten.

Inhalt: • Gekoppelte Prozesse im Fernfeld und im Nahfeld • Bewertung der Einzelprozesse hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Schadstoffausbreitung • Prinzipien der numerischen Simulation für den Langzeitsicherheitsnachweis • Auswirkungen der Prozesskopplung anhand von Fallbeispielen • Numerischer Ansatz der Rückhaltefähigkeit geotechnischer und geologischer Barrieren • Simulation der Ausbreitung ausgewählter Schadstoffe und ihre Bedeutung für die Einhaltung des Schutzziels • Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen: Grundbegriffe und ausgewählte Lösungsverfahren


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• Grundlagen der Geomesstechnik, Methodik und Entwurf von Messprogrammen • Erfassung von Deformationen • Verschiebungs- und Verformungsmessungen • Erfassung hydraulischer Änderungen • Spannungs- und Verzerrungsmessungen • Beispiele von geotechnischen und geodätischen Messungen von Bauwerken • Praktischer Umgang mir den geotechnischen Messelementen • Auswertung und Interpretation der Messergebnisse


Klausur und mündliche Prüfung

Medienformen:

Vorlesungen mit Übungen und Gesprächsanteilen, Praktikum

Literatur:

• Fecker, E.: „Geotechnische Messgeräte und Feldversuche im Fels“, Enke

• Skripte zu den Vorlesungen


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Modul 6 Nachhaltigkeit und Umweltmonitoring


SS / jährlich PF

Prof. Busch

Dr. Berg (Lehrbeauftragter SAP)

Deutsch

PF im 4. Semester






Grundlagen





Keine

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen für das Verständnis von Ursachen, Dimensionen und zur Beschreibung des Globalen Wandels sowie von Lösungsansätzen

Ausgangspunkt: Die Umwelt schützen - warum und wozu?

Ursachen des Globalen Wandels (Zivilisationsfolgen und die „Eindringtiefe“ moderner Technik; Wachstum und Rückkopplung; Bevölkerungsdynamik; Vernetzung als Treiber von Globalisierung)

Dimensionen des Globalen Wandels (Quellen: Ressourcen und Energie; Senken: Umweltveränderungen – Boden, Wasser, Luft; Entwicklung: Das Konzept Nachhaltigkeit als Erweiterung des Umweltschutzes)

Der Syndromansatz als Mittel zur Beschreibung des Globalen Wandels (Theoriebildung am Beispiel des Syndromkonzepts des WBGU; Syndromgruppe Quellen; Syndromgruppe Senken; Syndromgruppe Entwicklung; Vernetzung als Syndrom

Lösungsansätze („End-of-Pipe“: Umweltschutztechnologien u. ihre Implementation, z.B. „joint implementation“; „Design for Environment“ und der Gedanke der Kreislaufwirtschaft; Nachhaltigkeit in der Wirtschaft


Vorlesung, Beamer-Präsentation, Handout

Berg, Chr., Vernetzung als Syndrom, Campus: Frankfurt 2005

Jischa, M. F.: Herausforderung Zukunft, Technischer Fortschritt und Globalisierung; zweite (stark veränderte) Auflage, Elsevier, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2005

Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU), Welt im Wandel: Herausforderung für die deutsche Wissenschaft, Jahresgutachten 1996, Berlin/ Heidelberg/ New York 1996


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SS / jährlich PF

Prof. Busch

Prof. Busch

Deutsch

PF im 4. Semester






Grundlagen





Grundlagen der Geoinformationssysteme, Grundlagen der Vermessungskunde, Fernerkundung I

Die Studierenden besitzen Kenntnisse über Zweck, Ablauf und Inhalte eines Monitorings von Umweltveränderungen (u.a. am Beispiel der Rohstoff- und Energiegewinnung)

Begrifflichkeiten

Überblick über allgemeine rechtliche Grundlagen

Umweltbereiche und Umweltfolgen

Erfassung von Umweltdaten

Auswertung von Umweltdaten und Modellierung

Umweltmonitoringprogramme (national, international)

Umweltmonitoring in der Rohstoff- und Energiewirtschaft


Vorlesung, Beamer-Präsentation, Skript

Bähr, H.P., Vögtle, T.: GIS for Environmental Monitoring. E. Schweitzerbart’sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1999.

De Gruijter, J., Brus, D., Bierkens, M., Knotters, M.: Sampling for natural resource monitoring. Springer-Verlag, 2006.

Günther, Rademacher, Riekert: Umweltmonitoring – Modelle, Methoden und Systeme. Oldenbourg Verlag, München, 1993.

Blaschke, T. (Hrsg): Umweltmonitoring und Umweltmodellierung. GIS und Fernerkundung als Werkzeuge einer nachhaltigen Entwicklung. Wichmann Verlag, 1999.

Fischer-Stabel, P. (Hrsg.): Umweltinformationssysteme. Wichmann Verlag, Heidelberg, 2005.


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Modul 7 Georisiken


WS / jährlich PF

Prof. Dr. Jürgen Fertig

Prof. Dr. Jürgen Fertig

Deutsch

PF im 3. Semester






Grundlagen





Gute Kenntnisse in Mathematik und Physik (partielle Differentialgleichungen); Wellentheorie; Eigenschaften von Festkörpern

Die Studierenden wissen nach Abschluss der Lehrveranstaltung um die Entstehung, Ausbreitung und Auswirkung von Erdbeben und Erdbebenwellen.

Ausbreitung elastischer Wellen

Modelle zu Erbebenquellen: künstliche und natürliche (tektonische) Ursachen

Messung von Erdbebenwellen (Seismometrie)

Wirkung von Erdbeben auf Menschen Bauwerke

Größen zur Beschreibung der Stärke eines Erdbebens (Intensität, Magnitude, seismisches Moment…..); Vorhersage und Vorsorge.


Vorlesung

Aki&Richards: Quantitative Seismology

Bath&Berkhout: Mathematical Aspects of Seismology

Berckhemer: Grundlagen der Geophysik

Bolt: Earthquakes

Richter: Elementary Seismology

Stein&Wysession: An Introduction to Seismology,Eathquakes….


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WS / jährlich PF

Prof. Fertig

Dr. R. Müller

Deutsch

PF im 3. Semester






Grundlagen





Keine

Die Studierenden haben nach Abschluss der Veranstaltung einen Überblick über Vorkommen, Typen und Mechanismen vulkanischer Tätigkeit auf der Erde, der damit verbundenen Risiken und der Methoden der Überwachung und Gefährdungsabschätzung

Geotektonische Ursachen und Mechanismen vulkanischer Tätigkeit.

Explosive und effusive Tätigkeit und Produkte vulkanische Formen und Produkte

Gefährdungsklassifikationen (z.B. VEI), Fallbeispiele

Überwachungs- und Messverfahren

Modelle zur Prognose


Vorlesung

Sigurdsson, H. (ed.) (2000): Encyclopedia of Volcanoes.- 1416 S., San Diego (Academic Press). Schmincke, H. U. (2004): Volcanism.- 324 p., 401 figs.; Berlin (Springer). Scarpa, R. & Tilling, R. (eds)(1996): Monitoring and Mitigation of Volcano Hazards.- 841 S., Berlin (Springer).


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Modul 8 Bergschadenkunde und FEM


WS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Geotechnik)

Dr. Hou

Dr. Maas

Deutsch

PF im 1. Semester des Studienschwerpunkts Geotechnik






Grundlagen





Keine

Die Studierenden verstehen die gebirgsmechanische Wirkungskette, von der Entstehung eines untertägigen bergmännischen Hohlraums bis hin zur Deformation an der Tagesoberfläche. Sie haben einen Überblick über die Möglichkeiten zur Erfassung von Bodenbewegungen. Sie können Bodenbewegungen klassifizieren und können Möglichkeiten zur Minderung zuordnen.

Einführung in die Thematik Gebirgsbewegungen

Einführung in die Thematik Bodenbewegungen

Methoden zur Erfassung von Bodenbewegungen

Bodendeformationen

Objektdeformationen

Vorausberechnung von Bodenbewegungen

Bergschäden durch Altbergbau

Risikobeurteilung von Verdachtsflächen

Maßnahmen zur Minderung von Bergschäden

Rechtliche Regelung von Bergschäden


Vorlesung, Skript, Beamer-Präsentation

Kratzsch, H.: Bergschadenkunde, D.M.V.-Verlag, 2002 Empfehlung „Geotechnisch-markscheiderische Untersuchung und Bewertung von Altbergbau“. In: Proceedings zum 4. Altbergbau-Kolloquium, 4.-6.11.2004, Leoben. Glückauf-Verlag, 2004.


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Angewandte Finite Elemente

SS / jährlich WPF (PF im Schwerpunkt Geotechnik)

Dr. Hou

Dr. Hou

Deutsch

PF im 2. Semester für den Schwerpunkt Geotechnik






Grundlagen





Grundlagen der Finite Elemente Methode

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die komplexen Ziele, Aufgaben und Modellbildungen von Finiten Elementen in der Geotechnik im Zusammenhang verstehen und die spezifischen Fragstellungen der Geotechnik (z.B. Böschung und Damm, Tunnel und Strecke, Baugrube, Felskaverne, Kammer-Pfeiler-Tragsystem usw.) mit einem FEM-Programm numerisch simulieren.

Einleitung und Zielsetzung

Numerische Modellbildung

Praktische Anwendungen der FEM anhand von Beispielen (Böschung und Damm, Tunnel und Strecke, Baugrube, Felskaverne, Kammer-Pfeiler-Tragsystem usw.)

Übungen mit dem FEM-Programm PLAXIS

Be- und Auswertung von Berechnungsergebnissen


Beamer-Präsentation, PDF-Dateien

Zienkiewicz, O.C. (1984): Methode der Finiten Elemente, „Studienausgabe“. Owen, D.R.J. & Hinton, E. (1980): Finite Elements in Plasticity. Müller, G. & Groth Clements (2000): FEM für Praktiker – Band 1: Grundlagen. Expert Verlag. Klein, B. (1990): FEM – Grundlage und Anwendung. Hou, Z. (2000): Numerical Implementation of the Material Model Hou/Lux for Rock Salt based on Continuum Damage Mechanics and its Numerical Simulations. Proceedings of EUROCK 2000 Symposium, Aachen, 2000. Hou, Z.: Geomechanische Planungskonzepte für untertägige Tragwerke mit besonderer Berücksichtigung von Gefügeschädigung, Verheilung und hydromechanischer Kopplung. Habilitationsschrift an der TU Clausthal, 2002.


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Modul 9 Baustofflehre



Prof. Wolter

Prof. Wolter

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung Übung

2 1

28/54 14/27

4 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Keine

Die Studierenden besitzen fundamentale Kenntnisse über Baustoffe, ihrer Einsatzbereiche, Stärken und Schwächen sowie deren Wechselbeziehungen zur Beanspruchung, abgeleitet daraus die Dauerhaftigkeit (Werkstoffschwerpunkt: Beton).

1. Einführung in die Baustoffkennwerte: Art, Festigkeit, Durchlässigkeit, Beständigkeit etc.

2. Natursteine und Massenbaustoffe: Auswahl nach Eignung und Umgangsregeln 3. Keramische Baustoffe: allg. Werkstoffcharakteristika 4. Mörtel und Beton: Systematik der Mörtel und Betone, Frisch- und Festbeton-

eigenschaften, Straßenbeton, Faserbeton, Spritzbeton, Beton für besondere Anforderungen, Dauerhaftigkeit, Instandsetzung, Prüfung, Normung und Überwachung

5. Bituminöse Baustoffe: Einteilung und Merkmale von Bitumen, Asphalt und Pech, Verwendungsformen im Straßen- und Wasserbau, Prüfung, Normung und Überwachung

6. Rundgang zur Bauschadenskunde


Vorlesung und Übung

Knöfel: Baustoffchemie, Verlag für Bauwesen + Bauverlag, 1997

Scholz: Baustoffkenntnis, Werner-Verlag, Düsseldorf, 1995

Wendehorst: Baustoffkunde, VDI-Verlag, Essen, 1994


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Modul 10 Geotechnische Sicherungsmaßnahmen


SS / jährlich WPF (PF in den Studienschwerpunkten Geotechnik und Risikomanagement)

Prof. Lux (Modul 10) Prof. Busch (Modul 19)

Prof. Gursky, Prof. Meyer

Deutsch

PF im 2. Semester der Studienschwerpunkte Geotechnik und Risikomanagement






Grundlagen





Keine

Die Studierenden haben einen Überblick über die Ursachen von Erdrutschungen und deren Sicherungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen

Ursachen und Formen von Rutschungen

Bauverfahren und Berechnungen von Hang- und Böschungssicherungen

Entwurf –und Dimensionierungsmethoden

Stützkonstruktionen

Hangverdübelungen

Entwässerungsmaßnahmen


Vorlesung

Prinz, H.: „Abriss der Ingenieurgeologie“, Enke Verlag

Grundbau Taschenbuch, Teil 3, Ernst & Sohn Verlag


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Modulbezeichnung: Modul 10: Geotechnische Sicherungsmaßnahmen

Lehrveranstaltungen: Sicherheitsnachweise in der Deponietechnik

WS / SS: SS

PF / WPF: WPF (PF im Studienschwerpunkt Geotechnik)

Modulverantwortliche(r) Prof. Lux

Dozent(in) Prof. Lux

Sprache Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: PF im 2. Semester im Studienschwerpunkt Geotechnik



ECTS MNG (≤ 10%)

FG (10-20%)

FV (40-60%)

Üb (≥ 10 %)

Vorlesung 2 28/54 3 5 25 55 15

Voraussetzungen: Grundlagen der Deponietechnik

Lernziele:

Die Studierenden verstehen nach Abschluss der Lehrveranstaltung die sicher-heitstheoretischen Grundlagen in der Deponietechnik. Einzelne Nachweisführun-gen werden beherrscht, so dass eigene einfache Berechnungen und eine weiter-führende eigene Vertiefung möglich sind.

Inhalt: Einführung in die Sicherheitstheorie geotechnische Planung und Sicherheitsnachweise für übertägige Deponien Standortauswahlverfahren Standorterkundung geotechnische Sicherheitsnachweise geohydraulische Aspekte Ermittlung von Materialkennwerten


mündliche Prüfung oder benotete Klausur

Medienformen:

Vorlesung, ca. 20 % der Zeit werden als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt.

Literatur:

GDA – Empfehlungen Drescher: Deponiebau NLÖ: Anforderungen an Siedlungsabfalldeponien (Deponiehandbuch) Aktuelle Fachpublikationen Vorlesungsskripte

Sonstiges:


25

Modul 11 Tunnel-, Erd- und Grundbau, Felsmechanik



Prof. Meyer

Prof. Meyer

Deutsch

PF im 3. Semester des Studienschwerpunktes Geotechnik






Grundlagen




Vorlesung Übung

3 42/81 4 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Keine

Die Studierenden haben einen Überblick über die Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten von geotechnischen Sicherungsmaßnahmen für den Hochwasser- und Umweltschutz.

Hochwasserschutz

Dämme, Deiche, Dichtwände

Bauwerksschutz

Bauen mit Geokunststoffen


Vorlesung, Beamer-Präsentation, Übung

Eigenes Script zur Vorlesung

Grundbau Taschenbuch, Teil1 bis 3, Ernst & Sohn Verlag

Herrmann, R.A.; Jensen, J (2003).: ”Sicherung von Dämmen und Deichen”, Universitätsverlag Siegen


26



Prof. Meyer

Prof. Meyer

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung Übung


keine

Die Studierenden haben einen Überblick über verschiedene Spezialtiefbaumaßnahmen und können Verknüpfungen mit den Vorlesungen Erd- und Grundbau und „Geomesstechnik“ herstellen.

Es werden bereits ausgeführte und aktuelle Spezialtiefbauprojekte vorgestellt. Hierbei wird auf die Planung, die Berechnungen und die Ausführungen eingegangen. Bei einigen Projekten wird ebenfalls die Kostensituation erläutert.


Vorlesung

Projektbeschreibungen werden für die einzelnen Projekte ausgegeben


27


SS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Geotechnik)

Prof. Meyer

Prof. Meyer

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung Übung


Keine

Die Studierenden haben einen Überblick über die verschiedenen Tunnelbauweisen in unterschiedlichen Gesteinsarten.

Planung und Entwurf von Tunneln

Gebirgsaufbau, Gebirgsbeurteilung

Unterirdische Bauwerke in offener Bauweise

Tunnelbauweisen in Lockergesteinen

Tunnelbauweisen in Festgesteinen

Maschineller Tunnelbau im Schildvortrieb


Vorlesung

Eigenes Script zur Vorlesung

„Unterirdisches Bauen“, Studienunterlagen des Institutes für Grundbau u. Bodenmechanik der TU Braunschweig

Gattermann, J.; „Maschineller Tunnelbau im Schildvortrieb“, TU Braunschweig


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Studiengang:


Modulbezeichnung:

Modul 11: Tunnel- & Erd- und Grundbau, Felsmechanik


Tunnelstatik

WS / SS: WS

PF / WPF: WPF (PF im Studienschwerpunkt Geotechnik)

Modulverantwortliche(r) Prof. Meyer

Dozent(in) Prof. Lux

Sprache Deutsch, bei Bedarf Englisch

Zuordnung zum Curriculum: PF im 3. Semester im Studienschwerpunkt Geotechnik



ECTS MNG (≤ 10%)

FG (10-20%)

FV (40-60%)

Üb (≥ 10 %)

Vorlesung 2 28/54 3 5 25 55 15

Voraussetzungen: Grundlagen der Geomechanik / Technische Mechanik

Lernziele:

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung untertägige Tragsysteme im Festgebirge (Fels) in ihrem Tragverhalten (Gebirgsaufbau, Materialeigenschaften, Konstruktion) verstehen und charakterisieren, die Grundlagen der Sicherheitsnachweise erläutern und anwenden sowie grundsätzliche Analysen zum Tragverhalten durchführen.

Inhalt: Felsmechanische Berechnungen Grundlagen, Methodik, Ziele Kontinuumsmechanik – Diskontinuumsmechanik Stoffmodelle Spannungs- und Verformungszustände in der Umgebung untertägiger bergmännisch aufgefahrener Hohlräume Grundlegende Annahmen und Voraussetzungen Hohlräume ohne Ausbau Hohlräume mit Ausbau Hohlraum mit kreisförmigem Querschnitt – Bettungsmodelltheorie, Kontinuumstheorie, Kontinuumstheorie in Verbindung mit der Theorie des Ausbauwiderstandes Einfluss des nichtlinearen Materialverhaltens von Spritzbeton Betrachtung von Bauzuständen


mündliche Prüfung oder benotete Klausur

Medienformen:

Vorlesung, ca. 20 % der Zeit werden als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt.

Literatur:

Lux, Rokahr (1986): Zur Vorbemessung tiefliegender Tunnel im Fels Wittke (199): Tunnelstatik - Grundlagen Müller: Der Felsbau Aktuelle Fachpublikationen Vorlesungsskripte

Sonstiges:


29

Modul 12 Untertägige Speicher



Prof. Busch

Prof. Busch, Dr. Maas

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung 1 14/27 2,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Grundlagen der Gebirgs- und Bodenbewegungen

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen spezieller markscheiderischer Vermessungs- und Berechnungsverfahren sowie der risslichen Dokumentation von untertägigen Speichern.

Arten untertägiger Speicher

Gesetzliche Grundlagen

Oberflächenbeobachtungen

Hohlraumvermessung

Flächen- und Volumenbestimmung

Konvergenzanalyse

Bodenbewegungsvorausberechnungen

Visualisierung

Anforderungen an Speicherrisse



Verordnung über markscheiderische Arbeiten und Beobachtungen der Oberfläche (MarkschBergV) vom 19.12.1986 Bundesgesetzblatt Teil I, S. 2631.

DIN 21901 ff - Bergmännisches Rißwerk - Normenausschuß Bergbau (FABERG) im DIN Deutsches Institut für Normung e.V.

Hensel, G.: Meßtechnische Überwachung eines Grubengebäudes, Das Markscheidewesen, Heft 2, 1994

Pollmann, H., Reitze, A.: Das bergmännische Rißwerk auf EDV-Grundlage - eine Lösung für Kavernenspeicheranlagen, Das Markscheidewesen 1991, H. 4

Sedlacek, R., Kristoff, G. St.: Untertagespeicher in Deutschland; Erdöl Erdgas Kohle, Heft 9, 1993

Patzke, H.-G.: Verfahrensrechtliche Erfordernisse für Errichtung, Betrieb und Stillegung von Kavernen, Schriftenreihe Abt. Geomechanik in Bergbau, Tunnelbau und Deponietechnik, Inst, für Bergbau, TU Clausthal, Heft 6/1995


30

Walther, C.: Das Aufgabenfeld einer Markscheiderei im Endlagerbergbau. Das Markscheidewesen, 97 (1990) Nr. 1.



Prof. Busch

Prof. Lux / Dr. Reitenbach

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung/ Übung

2 28/54 3,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Keine

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Ziele, Aufgaben, Inhalte der Planung, Bau und Betrieb von Kavernenspeichern im Zusammenhang verstehen

1. Salzkavernenbau – Entwicklung und Bedeutung 2. Salzlagerstätten – Entstehung und Aufbau 3. Exploration und Gebirgsmodell 4. Geotechnische / mechanische Charakteristika von Salzkavernen 5. Entwurfs- und Planungskonzept / technische Regelwerke 6. Grundlagen der Salzmechanik 7. Geotechnische Planung einer Salzkaverne (Erdgasspeicherung; Geotechnisches Tragsystem, Grundsätzliche Anforderungen, Methodik der Nachweisführung, Geotechnische Nachweise (Übersicht, Standsicherheit, Dichtheit, Drittschutz)) 8. Genehmigungsverfahren 9. Bau von Salzkavernen (Kavernenbohrung und bohrtechnische Planung, Aussolung und soltechnische Planung, Überwachung des Solprozesses) 10. Betrieb von Speicherkavernen (Umrüstung und Inbetriebnahme, Erdöl – Speicherkavernen, Erdgas – Speicherkavernen, Druckluft – Speicherkavernen) 11. Geotechnische Betriebsüberwachung und Betriebsplanung (Monitoring, Dokumentation der Fahrweise / Fahrweisenprogramm, Gaswirtschaftliche Planung) 12. Stilllegung von Speicherkavernen 13. Druckluftspeicherkavernen 14. Abfallentsorgungskavernen (Gesetzliche Grundlagen, Geotechnische Planung und Sicherheitsnachweise, Betrieb von Abfallkavernen, Stilllegung von Abfallkavernen)


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Klausur

Vorlesung, Übung

Katz, D. L.; Lee, R. L.: Natural Gas Engineering - Production and Storage. McGraw-Hill Publ. Co., 1990, 760 S.

Griesbach, H; Heinze, F.: Untergrundspeicherung; Exploration, Errichtung, Betrieb. verlag moderne industrie 1996. Landsberg/Leeh

Sedlacek, R.: Untertage Gasspeicherung in Deutschland, Erdöl Erdgas Kohle,11, 2006, S. 389-400

Tek, M. R.: Natural Gas Underground Storage: Inventory and Deliverability. PennWell Publishing Co. 1996

Aktuelle Fachpublikationen

Vorlesungsskripte


32

Modul 13 Geochemie und Hydrogeochemie

Studiengang:

MSc. Geoenvironmental Engineering

Modulbezeichnung:

Modul 13: Geochemie & Hydrogeochemie


Praktikum Geochemie II

W / S-Semester:

WS / jährlich P / WP / K: WPF


Prof. van Berk

Dozent(in)

Dr. Schirmer, Dr. Schmidt

Sprache

Deutsch, bei Bedarf englisch

Zuordnung zum Curriculum: WPF (PF im 1. Semester im Schwerpunkt Geo-Umweltmedien)



ECTS MNG 5%

FG 10%

FV 60%

Üb 25%

Praktikum 2 28/54 3,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Voraussetzungen:

Grundlagen der anorganischen Chemie Grundlagen der Geowissenschaften

Lernziele:

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Prinzipien moderner Analysenverfahren für wässrige Lösungen (einschließlich Aufschlüssen) anwenden und deren Ergebnisse beurteilen. Sie sind in der Lage, Hauptkomponenten und Spurenelemente natürlicher Lösungen zu bestimmen. Sie haben gelernt, geeignete Verfahren für die Analyse natürlicher und anthropogener Komponenten auszuwählen.

Inhalt: IC für Hauptkomponenten und Nebenbestandteile ICP-MS für Spurenelemente, insbesondere Schwermetalle Karbonat-Titrimetrie, pH, Eh, Dichte Isotopenverhältnisse als geochemische Tracer am Beispiel des Blei Ionenbilanzen, normative Verfahren, Qualitätssicherung an praktischen Beispielen


Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse

Medienformen:

Praktische Laborarbeit an Großgeräten unter Anleitung, Besprechung und Auswertung von Ergebnissen in Gruppenarbeit

Literatur:

Heinrichs, H., Herrmann, A.G. (1990): Praktikum der Analytischen Geochemie, Springer-Verlag. Vandecasteele, C., Block, C.B. (1993): Modern methods for trace element determination. - Wiley & Sons Ltd. Grenville, H., Eaton, A.N. (1991): Applications of plasma source mass spectrometry. - Thomas Graham House, Cambridge. Schmidt, K.H., Gebel, A.: Skript Einführung in die ICP-MS-Analytik Weiß, J. (2001), Ionenchromatographie, Wiley-VCH

Sonstiges:


33

Studiengang: Geoenvironmental Engineering (Master)

Modulbezeichnung:

Modul 13: Geochemie & Hydrogeochemie

Lehrveranstaltung:

Gefährdungsabschätzung (Schutzgut Grundwasser)

W / S-Semester: SS / jährlich

P / WP / W: WPF (PF im Studienschwerpunkt Geo-Umweltmedien)


Prof. van Berk

Dozent(in)

Prof. van Berk

Sprache

Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: PF im 2. Semester im Studienschwerpunkt Geo-Umweltmedien



ECTS MNG (≤ 10%)

FG (10-20%)

FV (40-60%)

Üb (≥ 10 %)

Vorlesung mit Übung 2 28 / 54 3 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Voraussetzungen:

Kenntnisse der Allgemeinen Hydrogeologie und der hydrogeochemischen Stoffkreisläufe

Lernziele:

Die Studierenden erkennen nach Abschluss der Lehrveranstaltung, nachvollzogen und eingeübt, wie Stoffeinträge in das System Grundwasser/Grundwasserleiter im Rahmen einer Gefährdungsabschätzung untersucht und die Untersuchungsergebnisse bewertet werden.

Inhalt: Behandelt wird als reales Fallbeispiel die Reststoffdeponie eines Unternehmens der Eisen- und Stahlindustrie. Anwendung geologischer, quartärgeologischer und hydrogeologischer Untersuchungsmethoden zur Standortcharakterisierung und zur Entwicklung von System- und Prozessverständnis Vorgehensweise bei einer gestuften Gefährdungsabschätzung zum Emissionspfad Grundwasser Auswertung von Grundwasseranalysen im Hinblick auf eine Grundwassergefährdung Bewertungskriterien; Stoffkonzentrationen, Grenzwerte, Richtwerte, Stoffmassenströme Darstellung und Vermittlung der Untersuchungsergebnisse


Benotete Klausur

Medienformen:

Reale Untersuchungsunterlagen werden in Vorlesungen, Übungen und Arbeitsgruppentätigkeiten bearbeitet. Der Lehrende wird im Verlauf der Veranstaltung zum Coach der Arbeitsgruppe.

Literatur:

Fetter: Applied Hydrogeology


34

Sonstiges:


35

Studiengang: Geoenvironmental Engineering (Master)

Modulbezeichnung:

Modul 13: Geochemie & Hydrogeochemie P / WP: WPF (PF im Studienschwer-punkt Geo-Umweltmedien)

Lehrveranstaltungen: Angewandte Hydrogeochemische Stoffflussmodellierung

Winter- / Sommersemester WS / jährlich


Prof. van Berk

Dozent

Prof. van Berk

Sprache

Deutsch


Arbeitsaufwand [h] Kompetenzen (forschungsorientiert)

Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS MNG (≤ 10%)

FG (10-20%)

FV (40-60%)

Üb (≥ 10 %)

Vorlesung mit Übung 4 56 / 108 7 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Voraussetzungen:

Kenntnisse der Allgemeinen Hydrogeologie, der hydrogeochemischen Stoffkreisläufe und der Grundlagen der hydrogeochemische Modellierung

Lernziele:

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls für reale Systeme der Hydrogeosphäre konzeptionelle Modelle des hydrogeochemischen Stoffflusses aufstellen, die konzeptionellen Modelle in numerische Modelle bzw. Eingabedateien für das Rechenprogramm PreeqC überführen, die numerische Modellierung bzw. Berechnung durchführen und Ergebnisse der Berechnung auswerten, interpretieren, bewerten und nutzen.

Inhalt: Modellierung der Auswirkungen von Braunkohleabraumkippen auf die Grundwasserbeschaffenheit Modellierung der Entwicklung Grund- und Rohwasserbeschaffenheit für Wassergewinnungsanlagen Modellierung der hydrogeochemischen Reaktionen bei der Flutung eines stillzulegenden Pyriterzbergwerkes Modellierung der hydrogeochemischen Reaktionen in belasteten Grund- und Drainagewässern einer Reststoffdeponie


Benotete mündliche Prüfung

Medienformen:

Fallbasiertes Lernen als gecoachte Gruppenarbeit mit den Phasen Konfrontation (Fallvorstellung und Aufgabenstellung), Information (Datenbeschaffung und Datenaufbereitung in Gruppen), Exploration (Entwicklung von Lösungsansätzen in Gruppen), Resolution (Entscheidung für einen Lösungsweg und Lösung in Gruppen), Disputation (Verteidigung der Lösungen der Gruppen im Plenum) und Kollation (Vergleich der Lösungen der Gruppen mit einer professionellen Lösung im Plenum).

Literatur:

Sigg, Stumm: Aquatische Chemie Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution Merkel, Planer-Friedrich: Grundwasserchemie Stumm, Morgan: Aquatic Chemistry

Sonstiges:

Rechenprogramm: Parkhurst, D.L., Appelo, C.A.J. (1999): Users Guide to PhreeqC (Version 2) – a computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations.– U.S. Geological


36

Survey Water-Resources Investigations Report 99-4259; Denver, Colorado.


37

Modul 14 Bodensanierung und Bodenschutz


SS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Geo-Umweltmedien)

Prof. Warrelmann

Prof. Warrelmann; Dr. Kähler

Deutsch

WPF im 2. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien






Grundlagen





Keine

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Verfahren zur Bodensanierung im Zusammenhang verstehen, für die Bearbeitung eines gegebenen Sanierungsfalles geeignet auswählen und betreiben.

Grundlagen zum biologischen Abbau von Natur- und Fremdstoffen in der Umwelt

Rechtliche und ökonomische Rahmenbedingungen in der Altlastensanierung

Biologische Ex-situ-Verfahren zur Bodensanierung

Biologische In-situ-Verfahren zur Boden- und Grundwassersanierung

Immobilisierungsverfahren

Moderne In-situ-Verfahren (Reaktionswände, Thermische In-situ-Verfahren, Überwachte Selbstreinigung)

Naßmechanische Verfahren (Anlagenauslegung, Stoffstrombilanzierung)


Vorlesung

Franzius: Handbuch der Altlastensanierung

Fachzeitschrift „altlastenspektrum“

Fachzeitschrift „TerraTech“ (Supplement der wlb)

Janke: Umweltbiotechnik, Ulmer UTB

Michels et al.: Leitfaden – Biologische Verfahren zur Bodensanierung (www.planet-interkom.de/michels/leitfaden.html)


38


WS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Geo-Umweltmedien)

Prof. Warrelmann

Dr. J. Utermann (BGR)

Deutsch

WPF im 3. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien






Grundlagen





Keine

Die Studierenden kennen die Ursachen und Auswirkungen der wesentlichen Gefährdungen von Böden und Bodenfunktionen sowie Möglichkeiten des Schutzes der Böden vor diesen Gefährdungen auf der Grundlage der nationalen und EU-weiten gesetzlichen Regelungen

Rechtliche Grundlagen zum Bodenschutz (u.a. BBodSchG, BBodSchV, KrWAbfG)

Stofflicher Bodenschutz – Vorsorge: Strategien zur Erfassung/Beobachtung des Bodenzustandes, Stoffbilanzen – Critical Load Konzept, Stoffströme (Landwirt-schaft, Abfallwirtschaft), materielle Maßstäbe (Vorsorgewerte, Hintergrundwerte)

Stofflicher Bodenschutz – Nachsorge: Untersuchungspläne & -strategien, Grund-sätze und materielle Maßstäbe der Gefährdungsabschätzung (Prüf-/Maßnahmen-werte), Sickerwasserprognose

Gebietsweite Regelungen zum stofflichen Bodenschutz am Beispiel von Boden-planungsgebieten

Nicht-stofflicher Bodenschutz: Bodenerosion durch Wind & Wasser, Bodenver-dichtung, Bodenversiegelung


Vorlesung, Beamer-Präsentation, Skript

Rosenkranz/Einsele/Harreß (1988 – 2006): Bodenschutz; Ergänzbares Handbuch der Maßnahmen und Empfehlungen für Schutz, Pflege und Sanierung von Böden, Landschaft und Grundwasser. Erich Schmidt Verlag GmbH; ISBN 3-503-02718-1

Blume, H.-P. (2007): Handbuch des Bodenschutzes – 3. Auflage. Ecomed Verlag; ISBN 3-609-65853-3

Holzwarth, F., Radtke, H., Hilger, B., Bachmann, G. (2000): Bundes-Bodenschutzgesetz/Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung – Handkommentar. 2., neu bearbeitete und erweiterte Auflage; 448 S.; Erich Schmidt Verlag GmbH; ISBN 3-503-05823-0


39

Modul 15 Aufbereitung von Wässern, Abwassertechnik


SS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Geo-Umweltmedien)

Prof. Gock

Prof. Gock / Dr. Kähler

Deutsch

PF im 2. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien






Grundlagen





Abwassertechnik I

Die Studierenden kennen nach Abschluss der Lehrveranstaltung die grundlegenden Behandlungsverfahren in der kommunalen Abwassertechnik und sind in der Lage, komplexe Abläufe in der Abwasserreinigung zu beurteilen und die Einzelprozessstufen zu bewerten.

Spezielle biologische Abwasserreinigung - aerobe Verfahren, Anforderung an das Umgebungsmilieu - Tropfkörper (Auslegung, Betriebsweise) - Tauchkörper (Auslegung, Betriebsweise) - Sonderreaktoren des Belebungsverfahrens (Auslegungen, bauliche Ausführungen, Schaltungen)

Chemische Abwasserbehandlung - Fällung - Neutralisation - Entgiftung

Behandlung von Sickerwässern

Schlammentwässerung (Sedimentation, Konditionierungsmethoden, natürliche und maschinelle Entwässerung)

Mündliche Prüfung oder benotete Klausur

Vorlesung, praktische Demonstration, Exkursion

ATV-Handbücher 6 Bände


40

Studiengang:

Geoenvironmental Engineering (Master)

Modulbezeichnung:

Modul 15: Aufbereitung von Wässern, Abwassertechnik

Lehrveranstaltung:

Aufbereitung von Grund- und Rohwässern + Praktikum

W / S-Semester: SS / jährlich

P / WP / W: WPF (PF im Studienschwerpunkt Geo-Umweltmedien)


Prof. Gock

Dozent(in)

Prof. Gock / Prof. van Berk

Sprache

Deutsch




ECTS MNG (≤ 10%)

FG (10-20%)

FV (40-60%)

Üb (≥ 10 %)

Vorlesung, Übung und Praktikum


Voraussetzungen:

LV Angewandte hydrogeochemische Stoffflussmodellierung

Lernziele:

Die Studierenden kennen nach Abschluss der Veranstaltung anhand der Schadstoffsystematik die Eigenschaften, das Verhalten und den Verbleib von wassergefährdenden Stoffen. Auf dieser Grundlage können die Absolventen angemessene und systemorientierte Aufbereitungsverfahren entwickeln. Zudem kennen die Absolventen Schadstoffklassen, die aktuell Abwässer belasten und zukünftig Grundwässer kontaminieren. Aus diesem Wissen können Strategien entwickelt werden, die für die zukünftige Trinkwasserversorgung relevant werden.

Inhalt: Schadstoffsystematik grund- und rohwassergefährdender Stoffe Verfahren der Grund- und Rohwasseraufbereitung Hydrochemische Modellierung ausgewählter Aufbereitungsverfahren mittels PhreeqC Aktuelle Grundwasserkontaminationsproblematiken und zukünftige Grund- Wasserkontamintationsszenarien Praktikumsversuche zur Aufbereitung


Benotete Klausur

Medienformen:

Vorlesungsteil mit fachlichen Grundlagen; Übung in Form gecoachter Arbeitsgruppen, die mit Fallbeispielen und Szenarien arbeiten; Praktikumsversuche, die einfache Aufbereitungsverfahren nachvollziehen

Literatur:

DVGW: Wasserchemie für Ingenieure Kölle: Wasseranalysen - richtig beurteilt - Bliefert: Umweltchemikalien Sigg, Stumm: Aquatische Chemie Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution


41

Merkel, Planer-Friedrich: Grundwasserchemie Stumm, Morgan: Aquatic Chemistry

Sonstiges:

Rechenprogramm: Parkhurst, D.L., Appelo, C.A.J. (1999): Users Guide to PhreeqC (Version 2) – a computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations.– U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 99-4259; Denver, Colorado. Kostenlos vom U.S. Geological Survey erhältlich.


42

Modul 16 Wasserwirtschaft


WS / jährlich WPF (PF im 3. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien)

Prof. Tudeshki

Dr. Lange

Deutsch

PF im 3. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien






Grundlagen





Keine

Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Wasserspeicherung und Wasserverteilung.

Geschichtliche Entwicklung, Grundlagen

Wasserbedarf, Wasserangebot

Wassergewinnung (Oberflächenwasser, Quellwasser, Grundwasser)

Übersicht Wasseraufbereitung

Wasserspeicherung

Wasserverteilung (Materialien, Armaturen, Netze)


Vorlesung

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.


43


WS / jährlich WPF (PF im 3. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien)

Prof. Tudeshki

Prof. Tudeshki

Deutsch

WPF (PF im 3. Semester des Studienschwerpunkts Geo-Umweltmedien)






Grundlagen




Vorlesung 2 28/54 3,0 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Keine

Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die komplexen Ziele, Aufgaben, Inhalte von der Wasserwirtschaft und Rekultivierung im Zusammenhang verstehen, kritisch betrachten, ihre Ergebnisse interpretieren und auf andere Fälle anwenden.

Grundlagen der Bodenphysik und Bodenmechanik

Grundlagen der Hydrogeologie und Hydrologie

Einführung in die Wasserwirtschaft

Technologien der Wasserhaltung und Grundwasserabsenkung

Dimensionierung und Berechnung von Brunnen

Grundlagen der Rekultivierung


Vorlesung

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben


44

Modul 17 Fernerkundung und Umweltinformatik


SS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Risikomanagement)

Prof. Busch

Prof. Busch, Dipl.-Ing. D. Walter

Deutsch

PF im 2. Semester im Studienschwerpunkt Risikomanagement






Grundlagen





Fernerkundung I, Fernerkundung II, Grundlagen der Vermessungskunde

Die Studierenden besitzen Spezialkenntnisse über die fernerkundliche Erfassung und Analyse von Bodenbewegungen

Ursachen, Arten und Größenordnung von Bodenbewegungen als Folge der Rohstoffgewinnung (Kohle, Erze, Öl, Gas, Wasser)

Spezifische Eigenschaften ausgewählter fernerkundlicher Messverfahren (Aerophotogrammetrie, Radarinterferometrie)

Messtechnischer Verfahrensablauf; Erfassung terrestrischer Referenzdaten

Auswertung, Fehlereinflüsse, Genauigkeitsabschätzung

Analyse von Zeitreihen und ihre Darstellung



Streerath, A.: Analyse und Modellierung großräumiger bergbaubedingter Senkungen aus photogrammetrischen Beobachtungen. Schriftenreihe Geotechnik und Markscheidewesen Heft 4, Clausthal-Zellerfeld 2001

Busch, W.: Großräumige photogrammetrische Bodenbewegungsmessungen. In: Das Markscheidewesen 96 (1989) Heft 4, S. 323 - 327

Busch, W., Roosmann, R., Fischer, C., Vosen, P.: Systemkonzept zur integrierten Nutzung von klassischen, GIS- und Fernerkundungsmethoden für ein Monitoring bergbaulicher Umwelteinwirkungen. In: Wissenschaftliche Schriftenreihe im Markscheidewesen, Heft 21, S. 326 – 342, Papierflieger Verlag GmbH, Clausthal-Zellerfeld 2004

Busch, W., Walter, D.: Betrachtungen zur flächenhaften Ermittlung von Höhenänderungen. In: 7. Geokinematischer Tag, 11. und 12. Mai 2006, Schriftenreihe des Institutes für Markscheidewesen und Geodäsie an der TU Bergakademie Freiberg, Heft 2006-1, S. 42 – 57. Verlag Glückauf, Essen 2006


45


WS / jährlich WPF (PF im Studienschwerpunkt Risikomanagement)

Prof. Busch

Prof. Busch, Dipl.-Ing. D. Walter

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung/Übung


Grundlagen der Geoinformationssysteme, Fernerkundung I

Die Studierenden haben Spezialkenntnisse über Aufnahme- und Auswerteverfahren der satellitengestützten Fernerkundung sowie Grundkenntnisse im praktischen Umgang mit einer Auswertesoftware

Fernerkundungssensoren für die Umweltüberwachung

Auswerteverfahren, Fehler- und Störeinflüsse, Interpretationsmodelle

Multispektrale Fernerkundung

Praktische Anwendung mit der Auswertesoftware ENVI

Grundlagen der Programmierung in IDL

Generierung und Nutzung Digitaler Höhenmodelle

Mikrowellen-Fernerkundung, Radarinterferometrie

Praktische Anwendung mit einer Auswertesoftware


Vorlesung, Skript, Beamer-Präsentation, Rechner-Übung


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Albertz, J.: Einführung in die Fernerkundung. Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern. Wissenschaftliche Buchgesellschaft Darmstadt, 3. Aufl., 2007.

Kappas, M.: Fernerkundung nah gebracht – Leitfaden für Geowissenschaftler. F. Dümmlers Verlag, Bonn, 1994.

Rees, W.G.: Physical Principles of Remote Sensing. Cambridge University Press 2nd Ed., 2001.

Hanssen, R.F.: Radar Interferometry - Data Interpretation and Error Analysis. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001.

Woodhouse, I.H.: Introduction to microwave Remote Sensing. Taylor & Francis Verlag, CRC Press, Boca Raton, New York, 2006.



Prof. Busch

Dr. Lessing

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung / Übung


keine

Die Studierenden haben eine Übersicht über die aktuellen Bereiche der Umwelt-Informatik als ein Teilbereich der Angewandten Informatik, ihrer Entwicklung, ihrer Methoden, Möglichkeiten und Grenzen.

Auf der Basis einer allgemeinen Einführung sollen die administrativen und wissenschaftlichen Grundlagen, die unterschiedliche Konzeptionen und ihre technischen Systeme, die sich in den letzten 20 Jahren entwickelt haben, exemplarisch dargestellt werden. Ein Eindruck zum aktuellen Stand der Entwicklungen soll jeweils vermittelt werden, insbesondere zu folgende Bereichen: Grundlagen und Entwicklung der Kommunikation, die Geschichte der Hardware-Technik, Umwelt-Informationssysteme des Bundes, der Länder und weiterer Organisationen, Methoden des Informationsmanagements - Metainformationssysteme, Internationale Datenbanken, Web-Dienste, Bio-Informatik und ihre Methoden, Fernerkundung: ihre Methoden und Technologie, Satellitensysteme, Simulation und Modellbildung in der Praxis, Grafische Informationssysteme, Sensorik und KI, online-Systeme in der Anwendung. regelmäßige Teilnahme, eigenständige Erarbeitung einer ausgewählten Themenstellung, Seminararbeit und Vortrag hierzu


47

Beamer-Präsentation, Tafel

Page, B., Hilty, L (Hrsg).: Umweltinformatik - Informatikmethoden für Umweltschutz und Umweltforschung, Oldenburg; Proceedings der Symposien „EnviroInfo“


48

Modul 18 3D-Laserscanning und Räumliche Modellierung



Prof. Hormann

Dr. Linke

Deutsch

PF im 2. Semester des Studienschwerpunkts Risikomanagement






Grundlagen





Grundlagen der Vermessungskunde

Die Studierenden kennen nach Abschluss der Lehrveranstaltung das Verfahren des 3D-Laserscannings sowie seine Vor- und Nachteile und können die Eignung ver-schiedener Laserscansysteme für praxisrelevante Aufgabenstellungen im Vergleich zu anderen Messverfahren einschätzen.

Funktionsweise und Aufbau eines Laserscanners

Messverfahren

Fehlerquellen und Genauigkeit der 3D-Lasermesstechnik

Marktübersicht über 3D-Laserscansysteme und ihre Einsatzgebiete

Bedeutung, Ziele und Nutzen sowie Probleme und Einschränkungen des Laser-scannings, Lösungen

3D-Modellierung und mathematische Algorithmen zur Auswertung der Scandaten

Auswertestrategien, Softwarelösungen und Anwendungsbeispiele


Vorlesung

Donges: Physikalische Grundlagen der Lasertechnik, 2000

Deumlich, Staiger: Instrumentenkunde der Vermessungstechnik, 2002

Schlemmer: Grundlagen der Sensorik, 1996

Grün (Hrsg.), Kahmen (Hrsg.): Optical 3-D Measurement Techniques V, 2001

Kahmen (Hrsg.), Niemeier (Hrsg.), Retscher (Hrsg.): Geodesy for Geotechnical and Structural Engineering II, 2002

Luhmann (Hrsg.): Photogrammetrie und Laserscanning. Anwendung für As-Built-Dokumentation und Facility Management, 2002

Luhmann (Hrsg.): Photogrammetrie Laserscanning Optische 3D-Messtechnik, 2003, 2004 und 2005

Luhmann (Hrsg.), Müller, (Hrsg.): Photogrammetrie Laserscanning Optische 3D-Messtechnik, 2006 und 2007


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Prof. Hormann

Prof. Hormann

Deutsch







Grundlagen





Grundkenntnisse der Mathematik

Die Studierenden kennen die Grundkenntnisse der Darstellung, Manipulation und Modellierung von Kurven in der Ebene und im Raum. Sie können Kurven mit bestimmten, von der jeweiligen Anwendung erwünschten Eigenschaften konstruieren und wissen um die Vor- und Nachteile der verschiedenen Darstellungsmöglichkeiten auf theoretischer, praktischer und algorithmischer Ebene.

Polynomkurven (Basiswechsel, Polarformen)

Bézierkurven (de Casteljau-Algorithmus, Übergangsbedingungen)

B-Splines (de Boor-Algorithmus, Unterteilung)

Approximation und Interpolation von Daten


Vorlesung mit Beamer-Präsentation und Tafel

Hoschek/Lasser (2002): Grundlagen der geometrischen Datenverarbeitung

Farin (1994): Kurven und Flächen im Computer Aided Geometric Design

Goldman (2002): Pyramid Algorithms


50

Modul 19 Monitoring und Sicherungsmaßnahmen, Geostatistik



Prof. Busch

Dr. Drobniewski

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung/ Übung


Grundlagen der Vermessungskunde; Ausgleichungsrechnung: Parameterschätzung in linearen Modellen; Geostatistik

Die Studierenden besitzen ein Grundverständnis für die Grundlagen, die Möglichkeiten und Grenzen der Geostatistik bei der Auswertung, Beschreibung und räumlichen Modellierung von Geodaten. Sie können für konkrete Anwendungsfälle die geeigneten Methoden und Verfahren auswählen und diese korrekt anwenden.

Statistische Grundlagen zur Datenbeschreibung

Kennwerte zur Beschreibung ein- und mehrdimensionaler Datensätze

Verfahren zur räumlichen Modellierung von Daten

Übungen: Auswertung von Beispieldatensätzen


Vorlesung, Skript

Edward H. Isaaks und R. Mohan Srivastava: An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford Univerity Press, 1992 Noel A. C. Cressie: Statistics for Spatial Data. Wiley & Sons, 1993 Jean-Paul Chilès, Pierre Delfiner : Geostatistics : Modeling Spatial Uncertainty. Wiley & Sons, 1999.


51


SS / jährlich WPF (PF in den Studienschwerpunkten Geotechnik und Risikomanagement)

Prof. Lux (Modul 10) Prof. Busch (Modul 19)

Prof. Gursky, Prof. Meyer

Deutsch

PF im 2. Semester der Studienschwerpunkte Geotechnik und Risikomanagement






Grundlagen





Keine

Die Studierenden haben einen Überblick über die Ursachen von Erdrutschungen und deren Sicherungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen

Ursachen und Formen von Rutschungen

Bauverfahren und Berechnungen von Hang- und Böschungssicherungen

Entwurf –und Dimensionierungsmethoden

Stützkonstruktionen

Hangverdübelungen

Entwässerungsmaßnahmen


Vorlesung

Prinz, H.: „Abriss der Ingenieurgeologie“, Enke Verlag

Grundbau Taschenbuch, Teil 3, Ernst & Sohn Verlag


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Prof. Busch

Prof. Busch / Dr. Maas

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung/ Übung


Grundlagen der Vermessungskunde

Die Studierenden besitzen ein Grundverständnis über die Notwendigkeit, den Aufbau, die Durchführung und Auswertung von Monitoringverfahren. Durch Theorie und Praxisteil sind die Studierenden in der Lage, ein einfaches GPS-Monitoring zu konzipieren, durchzuführen und auszuwerten.

Grundlagen geodätischer Monitoringverfahren

Sensoren und Systeme

Geodätische Netze

Auswertung und Analyse von GPS-Messungen

GPS-Monitoringsysteme

Übungen: Durchführung und Auswertung von GPS-Messungen


Vorlesung, Übung, Beamer-Präsentation

Bauer, M.: Vermessung und Ortung mit Satelliten. Wichmann Verlag, 1997

Welsch, W., Heunicke, O., Kuhlmann, H.: Auswertung geodätischer Überwachungsmessungen. In: Handbuch Ingenieurgeodäsie. Wichmann Verlag, 2000.

DVW (Hrsg.): Interdisziplinäre Messaufgaben im Bauwesen - Weimar 2004. Schriftenreihe des DVW, Band 46. Wißner-Verlag, 2004


53

Modul 20 Umweltrechnungswesen, Projektmanagement und Versicherungen



Prof. Schenk-Mathes

Prof. Zimmermann / Rieck

Deutsch







Grundlagen




Vorlesung/ Übung


keine

Die Studierenden beherrschen die grundlegenden und aktuellen Modelle und Methoden der Projektplanung. Mathematischen und algorithmischen Beschreibungen sind anhand zahlreicher Beispiele eingeübt.

1 Projektmanagement 1.1 Begriffe und Grundlagen 1.2 Projektkonzeption 1.3 Projektspezifikation 1.4 Projektplanung 1.5 Projektrealisation 2 Projektplanung unter Zeitrestriktionen 2.1 Problemformulierung 2.2 Exakte Lösungsverfahren 2.3 Heuristische Lösungsverfahren 3. Praktische Anwendungen


Vorlesung

J. Zimmermann, C. Stark, J. Rieck (2006) Projektplanung: Modelle, Methoden, Management, Springer


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Prof. Schenk-Mathes

Prof. Schenk-Mathes

Deutsch







Grundlagen





Keine

Die Studierenden sind befähigt zur Einordnung, Anwendung und Beurteilung der Ansätze des Umweltrechnungswesens

Darstellung ausgewählter Ansätze - der Ökobilanzierung, - der Umweltkostenrechnung und - des strategischen Umweltkostenmanagements


Vorlesung

Bundesumweltministerium/Umweltbundesamt (Hrsg.): Handbuch Umweltkostenrechnung. München, 1996.

Dierkes, S.: Strategisches Kostenmanagement im Rahmen einer wertorientierten Unternehmensführung, in: „Controlling & Management“, Jg. 2005, H. 5, S. 333-341.

Fichter, K. u.a.: Betriebliche Umweltkostenrechnung. Methoden und praxisgerechte Weiterentwicklung. Berlin u.a., 1997.

Lange, Ch. u.a.: Umweltschutz-Reporting - Umwelterklärungen und -berichte als Module eines Reportingsystems. München, Wien, 2001.

Petersen, D. : Industrielle Umweltkostenrechnung. Aufgaben und Methoden. Göttingen, 2004.


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Prof. Schenk-Mathes

Dr. Riedel (Lehrbeauftragter einer Rückversicherungsgruppe)

Deutsch







Grundlagen





Keine

Die Studierenden besitzen ein Verständnis für die zunehmende Problematik der Versicherung von Geoumweltschäden und möglicher Alternativen

Elementarschadenversicherungen

Schadenbilder und Schadenerfahrung (Überschwemmungen, Erdbeben, Erdsenkung, Erdrutsch, Schneedruck, Lawinen)

Risikostreuung der Versicherer

Sicherheitspartnerschaften statt Versicherung


Vorlesung, Folien, Umdruck

wird in der Vorlesung bekannt gegeben


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Modul 21 Projekt- oder Studienarbeit mit Präsentation Studiengang: MSc Geoenvironmental Engineering / Geoumwelttechnik

Modulbezeichnung:

Modul 21: Projekt- oder Studienarbeit mit Präsentation

Lehrveranstaltung

Projekt- oder Studienarbeit mit Präsentation

W / S-Semester:

WS PF/WP/WF PF


Prof. Busch, Dr. Hou

Dozent(in)

Alle am Studiengang beteiligten Dozenten

Sprache

Deutsch

Zuordnung zum Curriculum:

PF im 3. Semester

Arbeitsaufwand [h] Kompetenzen (forschungsorientiert) Lehrform

SWS

Präsenz-/ Selbststudium (1 ECTS= 30h)

ECTS

MNG mathematisch-naturwissenschaftliche Grundlagen

FG fachspezifische Grundlagen

FV fachspezifische Vertiefungen

Üb Übergreifende Inhalte

(≤10%) (10-20%)

(40-60%)

(≥10%)

Erstellung der Projekt- oder Studienarbeit; Selbstlernphase

8 - / 323 10,5 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Vorbereitung der Präsentation

1 - / 46 1,5

Summe 9 - / 369 12

Voraussetzungen: Module im jeweiligen Fachgebiet der Studienarbeit

Lernziele:

Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, anhand von Fachliteratur und anderen Quellen, Material zu einem vorgegebenen Thema zu erschließen, dieses Material methodisch, ggf. softwaregestützt, auszuwerten sowie Vorgehensweise und Ergebnisse in einem Bericht strukturiert zu verfassen. Sie sind in der Lage, einen Vortrag vor einem Fachpublikum zu einem nichttrivialen wissenschaftlichen Thema zu entwerfen und ihn unter Einsatz üblicher Medien abzuhalten.

Inhalt: Studienarbeiten sind i.d.R. Projekte, in denen vorher erworbene theoretische modulübergreifende Kenntnisse durch Anwendung an konkreten Beispielen vertieft werden sollen. Es soll eine Ausarbeitung über den Verlauf bzw. die Resultate der Studienarbeit angefertigt werden und in der betreuenden Fachgruppe ein Vortrag darüber gehalten werden.


Lösung der fachlichen Fragestellung, Erstellen eines Berichts über die Arbeit, Abhalten eines Vortrags über die Ergebnisse der Arbeit, sowie deren Diskussion.

Medienformen: Handout, Beamer-Präsentation

Literatur:

projektspezifische Literatur und andere Quellen möglichst gemäß eigener Recherche

Sonstiges:


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Modul 22 Master-Abschlussarbeit mit Kolloquium Studiengang:

MSc Geoenvironmental Engineering / Geoumwelttechnik

Modulbezeichnung:

Modul 22: Master-Abschlussarbeit mit Kolloquium

Lehrveranstaltung

Master-Abschlussarbeit mit Kolloquium

W / S-Semester:

SS PF/WP/WF PF


Prof. Busch, Dr. Hou

Dozent(in)

Alle am Studiengang beteiligten Dozenten

Sprache

Deutsch

Zuordnung zum Curriculum:

PF im 4. Semester

Arbeitsaufwand [h] Kompetenzen (forschungsorientiert) Lehrform

SWS

Präsenz-/ Selbststudium (1 ECTS= 30h)

ECTS

MNG mathematisch-naturwissenschaftliche Grundlagen

FG fachspezifische Grundlagen

FV fachspezifische Vertiefungen

Üb Übergreifende Inhalte

(≤10%) (10-20%)

(40-60%)

(≥10%)

Erstellung der Projekt- oder Studienarbeit; Selbstlernphase

14 - / 574 21 Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig.

Vorbereitung der Präsentation

2 - / 82 3

Summe 16 - / 656 24

Voraussetzungen:

Zulassung gemäß §11 der Ausführungsbestimmung zur Allgemeinen Prüfungsordnung.

Lernziele:

Die Studierenden besitzen die Kompetenz, eine Fragestellung in ihrer vollen Komplexität eigenständig und wissenschaftlich fundiert zu bearbeiten. Darüber hinaus sind sie in der Lage, ihre Erkenntnisse zu präsentieren und zu verteidigen.

Inhalt: Anfertigung einer eigenständigen wissenschaftlichen Arbeit sowie deren Verteidigung im Rahmen eines Kolloquiums


Lösung der fachlichen Fragestellung, Erstellen eines Berichts über die Arbeit, Abhalten eines Vortrags über die Ergebnisse der Arbeit und deren Diskussion im Rahmen eines Kolloquiums

Medienformen:

Handout, Beamer-Präsentation

Literatur:

projektspezifische Literatur und andere Quellen, möglichst gemäß eigener Recherche

Sonstiges:


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Modul 23 Grundlagen der Endlagerung und des Strahlenschutzes


Modulnummer: 23

Modulbezeichnung: Grundlagen der Endlagerung und des Strahlenschutzes

Lehrveranstaltungen: Management radioaktiver Abfälle und Endlagerung im geologischen Untergrund

Planung von Endlagerbergwerken

Kernphysikalische Grundlagen und Strahlenschutz

Semester: WS

Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig

Dozenten Prof. Röhlig, Prof. Mengel, Dr. Brammer (GNS), Dr. Krone (DBE Tec), Prof. Walther (LUH/IRS)

Sprache Deutsch

Zuordnung zum Curriculum: Wahlpflichtmodul in o.g. Studiengang (Pflichtmodul im Studienschwerpunkt „Management und Endlagerung radioaktiver Abfälle“)



Management radioaktiver Abfälle und Endlagerung im geologischen Untergrund (3V/E)

3 42/58 4 20 30 40 10

Planung von Endlagerbergwerken (1V)

1 14/36 2 40 30 20 10

Kernphysikalische Grundlagen und Strahlenschutz (2V/P)

2 28/47 3 40 30 20 10

Summe 6 84/141 9 33,3 30 26,7 10

Voraussetzungen: Einführung in die Physik Ing.-Mathematik bzw. Mathematik für Naturwissenschaftler Einführung in die Geowissenschaften BSc-GEE-Modul Entsorgung radioaktiver Abfälle

Lernziele:

Die Studenten kennen grundlegende kernphysikalische Zusammenhänge und Prinzipen des Strahlenschutzes. Sie sind in der Lage, letztere in einfachen Situationen umzusetzen. Sie kennen grundlegende Konzepte des Managements radioaktiver Abfälle und die wichtigsten Sicherheitskonzepte für die Endlagerung in Abhängigkeit von verschiedenen Wirtsgesteinen. Sie kennen die Auslegungsprinzipien für Endlager in tiefen geologischen Formationen und können einfache Planungsaufgaben lösen.

Inhalt: Grundlagen der Kernphysik Arten ionisierender Strahlung, Entstehung und Messung Strahlungsquellen und –anwendungen Strahlenwirkungen und Schutzkonzepte Externe und interne Expositionen Dosisgrößen und -begriffe Strahlenschutzpraxis Überblick über die verschiedenen endlagerrelevanten Geosystemtypen und ihre strukturgeologischen Eigenschaften Erste Einordnung eines Standorts für die Bewertung der Langzeitsicherheit Endlagerkonzepte der unterschiedlichen Staaten – Erarbeitung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden Behälter- und Einlagerungskonzepte der unterschiedlichen Staaten Sicherheitskonzepte für Betrieb und Nachbetriebsphase als Auslegungsgrundlage eines Endladers Funktion, Anforderungen und Beispiele von Tagesanlagen eines Endlagerbergwerkes


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Planungskonzepte für das Grubengebäude und die Wetterführung eines Endlagerbergwerkes Einlagerungskonzepte und –techniken Funktion der technischen Barrieren und maßgebliche Anforderungen an die technischen Barrieren Grundlagen der Auslegung von Grubengebäuden und geotechnischer Barrieren


Klausur oder mündliche Prüfung

Medienformen:

Vortrag, Vortragsübung, Exkursion, Strahlenschutzpraktikum

Literatur:

Skripte Atomgesetz und Verordnungen einschl. Kommentare DIN-Taschenbuch Strahlenschutz ICRP und SSK-Empfehlungen Vogt, Schultz; Praktischer Strahlenschutz The comparison of alternative waste management strategies for long-lived radioactive wastes (COMPAS), ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/fp5-euratom/docs/compas_projrep_en.pdf Herrmann, Röthemeyer, Langfristige sichere Deponien, Springer 1998 C. Streffer. C. F. Gethmann, G. Kamp, W. Kröger, E. Rehbinder, O. Renn, K.-J. Röhlig: Radioactive Waste. Technical and Normative Aspects of its Disposal. Springer 2011 Plan Endlager für radioaktive Abfälle Schachtanlage Konrad Salzgitter – Kurzfassung, Bundesamt für Strahlenschutz, 1990 Entwicklung und Umsetzung von technischen Konzepten in tiefen geologischen Formationen in unterschiedlichen Wirtsgesteinen (EUGENIA). Synthesebericht, BGR/DBE Tec 2011


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Modul 24 Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse


Modulnummer: 24

Modulbezeichnung: Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse

Lehrveranstaltungen: Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse

Mobilisierung und Migration von Radionukliden im Untergrund

Semester: SS


Dozenten Prof. Röhlig, Dr. Mönig (GRS)

Sprache Deutsch




Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse (2V)

2 28/47 3 30 40 20 10

Mobilisierung und Migration von Radionukliden im Untergrund (2V)

2 28/47 3 30 40 20 10

Summe 4 56/94 6 30 40 20 10

Voraussetzungen: Einführung in die Physik Einführung in die Chemie Grundlagen der Endlagerung und des Strahlenschutzes

Lernziele:

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die Stellung der Langzeitsicherheitsanalyse im Safety Case (Langzeitsicherheitsnachweis) sowie die gemeinsamen Grundprinzipien wie auch die in unterschiedlichen Wirtsgesteinen (Ton, Salz, Granit) jeweils verschiedenen Elemente der Langzeitsicherheitsanalyse differenziert darstellen und den Bezug zum jeweiligen Sicherheitskonzept herstellen. Sie kennen die grundlegenden methodischen Ansätze und Elemente von Langzeitsicherheitsanalysen. Sie kennen die wichtigsten physikalischen und chemischen Prozesse, die für die Freisetzung und Migration von Radionukliden relevant sind und verstehen die Grundzüge der Geochemie stabiler und radioaktiver Isotope und die Ausbreitung von Radionukliden in Raum und Zeit. Sie sind in der Lage, die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Radionuklidtransport in der Geosphäre zu interpretieren und den Zusammenhang zu natürlichen Analoga herzustellen.

Inhalt: Safety Case und Langzeitsicherheitsanalyse Systembeschreibungen, Sicherheitsfunktionen und Szenarien Modellierung und Vertrauensbildung Indikatoren und Kriterien Umgang mit Ungewissheiten Geochemie anthropogener und natürlicher Radionuklide Migrationsprozesse Stabile und radioaktive Isotope als Tracer U-Th-Zerfallsreihen



Medienformen:

Vortrag, Vortragsübung

Literatur:

Skripte OECD-Berichte INTESC und MeSA EU-Berichte SPIN und PAMINA POST-CLOSURE SAFETY CASE FOR GEOLOGICAL REPOSITORIES. NATURE AND PURPOSE (“Safety Case Brochure”) http://www.nea.fr/html/rwm/reports/2004/nea3679-closure.pdf


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Symposium “Safety cases for the deep disposal of radioactive waste: Where do we stand?”, 23-25 January 2007, Paris, France. OECD, Paris 2008, NEA No. 06319, ISBN 978-92-64-99050-0, http://www.oecdnea.org/html/rwm/reports/2008/ne6319-safety.pdf EU-Berichte SPIN und PAMINA SKB-Sicherheitsberichte SR-Can und SR-Site ANDRA Dossier 2005 Faure; Principles of isotope geology Hoefs; Stable isotope geochemistry Lieser; Nuclear- and radio-geochemistry Dickin, A.P., 1995, Radiogenic isotope geology, Cambridge


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Modul 25 Abfallmanagement und gesetzliche Regelungen


Modulnummer: 25

Modulbezeichnung: Abfallmanagement und gesetzliche Regelungen

Lehrveranstaltungen: Brennstoff- und Abfallkreisläufe

Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen

Konditionierung radioaktiver Abfälle, Transport und Zwischenlagerung

Semester: WS + SS


Dozenten Prof. Thomauske (RWTH), Dr. Brennecke (ehem. BfS), Dr. Lorenz (GNS), Dr. Bertram (GNS), Prof. Röhlig

Sprache Deutsch




Brennstoff- und Abfallkreisläufe (1V)

1 14/36 2 30 10 50 10

Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen (2V)

2 28/47 3 20 10 30 40

Konditionierung radioaktiver Abfälle, Transport und Zwischenlagerung (2V)

2 28/47 3 40 10 40 10

Summe 5 70/130 8 30 10 40 20

Voraussetzungen: Grundlagen der Endlagerung und des Strahlenschutzes

Lernziele:

Die Studierenden kennen die wichtigsten Elemente von Brennstoff- und Abfallkreisläufen. Sie können den Anfall radioaktiver Betriebs- und Stilllegungsabfälle aus kerntechnischen Anlagen und Einrichtungen nach Art und Menge verstehen, die Bedingungen für den Transport und die Zwischenlagerung radioaktiver Stoffe charakterisieren und die wesentlichsten Anforderungen an Transport- und Lagerbehälter sowie Zwischenlager darstellen. Sie können eine Zuordnung zu geeigneten Vorbehandlungs- und Konditionierungsverfahren vornehmen und die Charakterisierung endlagerrelevanter Abfallgebindeeigenschaften im Hinblick auf standortspezifische Sicherheitsanalysen beurteilen. Auf dieser Basis verstehen sie insbesondere die Vorgehensweisen zur Ableitung von Endlagerungsbedingungen und zum Nachweis der Einhaltung dieser Bedingungen (Produktkontrolle). Sie können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Abläufe und die Komplexität atom- und bergrechtlicher Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren verstehen.

Inhalt: Nuklearer Brennstoffkreislauf Abfallströme und Entsorgungskonzept Stilllegung und Rückbau von Kernkraftwerken Klassifizierung und Kategorisierung radioaktiver Abfälle Herkunft, Abfallarten, Bestand und zukünftiger Anfall radioaktiver Abfälle Konzept des Transportes radioaktiver Stoffe gemäß IAEA Transport Regulations TS-R-1 Verkehrsträgerregelungen und Besonderheiten Auslegung, Design und Herstellung von Transport- und Lagerbehälter Zwischenlagerkonzepte, Anforderungen an die Zwischenlagerung Sicherheit von Transport und Zwischenlagerung Verfahren und Anlagen zur Vorbehandlung, Behandlung wie auch zur Verarbeitung und Verpackung (Konditionierung) Charakterisierung endlagerrelevanter Abfall- bzw. Abfallgebindeeigenschaften


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Abfallspezifische Eingangsdaten für standortspezifische Sicherheitsanalysen (einschl. Wasserrecht) Ableitung von Anforderungen an endzulagernde radioaktive Abfälle (Endlagerungsbedingungen) und Maßnahmen zur Produktkontrolle Atomrechtliche Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren Bergrechtliche Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren UVP / Grenzüberschreitende UVP Öffentlichkeitsbeteiligungsverfahren / Einwendungen / Erörterungstermine



Medienformen:

Vortrag, Vortragsübung

Literatur:

Skripte Atomgesetz und Verordnungen einschl. Kommentare IAEA Transport Regulations SSK-Richtlinien zur Zwischenlagerung PATRAM-Beiträge H. Röthemeyer (Hrsg.), Endlagerung radioaktiver Abfälle – Wegweiser für eine verantwortungsbewusste Entsorgung in der Industriegesellschaft, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim (1991) Tagungsberichte der Veranstaltungsreihe KONTEC – Konditionierung radioaktiver Betriebs- und Stilllegungsabfälle, KONTEC GmbH, Hamburg Bundesberggesetz (BBergG) Umweltverträglichkeitsprüfungsgesetz (UVPG) Atomrechtliche Verfahrensverordnung (AtVfV) Beförderungsverordnungen ESK-Empfehlungen BfS-Publikationen (z.B. Kurzfassung Konrad, Endlagerungsbedingungen Konrad, Produktkontrolle radioaktiver Abfälle) IAEA Safety Standards


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Modul 26 Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse


Modulnummer: 26

Modulbezeichnung: Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse

Lehrveranstaltungen: Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse

Praktikum zur Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse

Semester: WS


Dozenten Prof. Röhlig, Dr. Plischke

Sprache Deutsch




Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse (1V)

1 14/36 2 30 40 20 10

Praktikum zur Probabilistik in der Langzeitsicherheitsanalyse (2P)

2 28/22 2 60 20 10 10

Summe 3 42/58 4 45 30 15 10

Voraussetzungen: Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse

Lernziele:

Die Studierenden verfügen über Grundkenntnisse der Wahrscheinlichkeitstheorie und der mathematischen Statistik sowie ihrer Anwendung in probabilistischen Unsicherheits- und Sensitivitätsanalysen. Sie sind in der Lage, einfache probabilistische Analysen auf der Basis verschiedener Methoden durchzuführen.

Inhalt: Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie Grundlagen der mathematischen Statistik Ableitung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen Sampling-Methoden Kenngrößen von Verteilungen, ihre Schätzer und deren Anwendung in der probabilistischen Unsicherheitsanalyse Deterministische und probabilistische Methoden der Sensitivitätsanalyse



Medienformen:

Vortrag, numerisches Praktikum

Literatur:

Skripte NEA/IGSC-Workshop "Management of Uncertainty in Safety Cases: The Role of Risk." (Rånäs Slott, Sweden, 2 - 4 February 2004). OECD, Paris, 2005, NEA No. 05302, ISBN: 92-64-00878-0 Büchter: Elementare Stochastik: Eine Einführung in die Mathematik der Daten und des Zufalls. Springer 2007, http://www.springerlink.com/content/q41241/ S. Mishra, Assigning probability distributions to input parameters of performance assessment models. SKB Technical Report TR-02-11, http://www.skb.se/upload/publications/pdf/TR-02-11.pdf MATLAB. Eine Einführung. http://homepages.fh-regensburg.de/~wah39067/Matlab/MTut2-1.pdf SIMLAB. http://simlab.jrc.ec.europa.eu/ Saltelli, Chan & Scott: Sensitivity Analysis. Wiley 2000 Saltelli et al.: Global Sensitivity Analysis. The Primer. Wiley 2008 EU-Projekt PAMINA


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Modul 27 Geomechanik


Modulnummer: 27

Modulbezeichnung: Geomechanik

Lehrveranstaltungen: Salzmechanik

Tunnelstatik

Semester: WS

Modulverantwortliche(r) Prof. Lux

Dozenten Prof. Lux, PD Düsterloh

Sprache Deutsch




Salzmechanik (1V) 1 14/36 2 40 35 20 5

Tunnelstatik (2P) 2 28/47 3 40 35 20 5

Summe 3 42/83 5 40 35 20 5

Voraussetzungen: Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Experimentalphysik Technische Mechanik

Lernziele:

Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die grundsätzlichen stofflichen, mechanischen und analytischen Methoden für die Charakterisierung untertägiger Tragsysteme verstehen und auf die potenziellen Wirtsgesteine Salz, Ton und Granit anwenden sowie deren unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Barrieregesteine bewerten. Darüber hinaus sind sie in der Lage, experimentell erfasste Grenzwerte in eine Tragwerksanalyse zu überführen.

Inhalt: Stoffmodelle und mechanische Modellierung des Gebirgsaufbaus Analytische und numerische Verfahren zur Tragwerksanalyse Geomechanische Eigenschaften und Kennwertermittlung von Salinargesteinen und Festgesteinen Auswertung und Interpretation experimenteller Verfahren in der Fels- und Salzmechanik Standsicherheit, Langzeitsicherheit, Integrität – Nachweisführung an ausgewählten Beispielen



Medienformen:

Vortrag, numerisches Praktikum

Literatur:

Skripte Lux, Rokahr (1986): Zur Vorbemessung tiefliegender Tunnel im Fels Wittke (1999): Tunnelstatik - Grundlagen Müller: Der Felsbau Lux (1984) : Gebirgsmechanischer Entwurf und Felderfahrungen im Salzkavernenbau Hunsche, Christescu (1998): Time Effects in Rock Mechanics Aktuelle Fachpublikationen

msc gee modulhandbuch - studieren in clausthal: …€¦ · modul 3 hydro- und geophysik, ......

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