Modulhandbuch Master BI (März 2013) 04 - fbi.rub.de · Stand: März 2013 Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften Modulhandbuch Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Stand: März 2013

Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Modulhandbuch

Master-Studiengang Bauingenieurwesen

ab dem WS 2012/2013:

ModulbeschreibungenModulbeschreibungen ÜbersichtÜbersicht

Änderungen/Ergänzungen ab März 2013:

• Überarbeitung WP10, WP11, WP26, WP 32, WP36, WP43, W1, W2

Stand: März 2013 - I -

Inhaltsverzeichnis Pflichtmodule für alle Studierenden ..................................................... 1

P-1 Ausgewählte Kapitel der Mathematik ........................................................................ 2 P-2 Baubetrieb und Management .................................................................................... 5

Pflichtmodule für die Studienrichtungen ............................................ 8 PG1 Mechanik C ............................................................................................................ 9 PG2 Tragwerksanalysen .............................................................................................. 11 PG3 Bodenmechanik ................................................................................................... 15 PG4 Geotechnik ........................................................................................................... 17 PG6 Operations Research und Simulationstechnik ..................................................... 20 PG7 Umweltplanung und Recht ................................................................................... 22

Wahlpflichtmodule ................................................................................ 26 WP01 Spannbeton und nichtlineare Berechnungsmethoden im Massivbau .................. 27 WP02 Computerorientierte Berechnungsverfahren im Stahl- und Verbundbau ............. 29 WP03 Brückenbau - Entwurf, Konstruktion und Bemessung ......................................... 31 WP04 Hoch- und Industriebau ....................................................................................... 34 WP05 Finite Elemente Methoden für nichtlineare Strukturanalysen ............................. 37 WP06 Dynamik der Tragwerke ....................................................................................... 40 WP07 Technische Optimierung ...................................................................................... 42 WP08 Geometrische Modellierung ................................................................................. 44 WP09 Numerische Methoden im Ingenieurwesen ......................................................... 46 WP10 Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau ...................................................... 48 WP11 Bauverfahrenstechnik Tunnelbau ........................................................................ 51 WP12 Sondergebiete der Betontechnologie .................................................................. 53 WP13 Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwerken ................................. 56 WP14 Bauphysikalische Gebäudeplanung .................................................................... 58 WP15 Baukonstruktionen der Gebäudehülle ................................................................. 60 WP16 Kontinuumsmechanik .......................................................................................... 62 WP17 Höhere Festigkeitslehre ....................................................................................... 64 WP18 Materialtheorie ..................................................................................................... 66 WP19 Grundlagen der FE-Technologie ......................................................................... 68 WP20 Grundlagen der Dynamik von Systemen ............................................................. 70 WP21 Bruch- und Schädigungsmechanik ...................................................................... 72 WP22 Tragverhalten und Bemessung von Grundbauwerken ........................................ 74 WP23 Felsbau ................................................................................................................ 77 WP24 Numerische Simulationen im Grund- und Tunnelbau .......................................... 79 WP25 Umweltverträglichkeit von Baustoffen und Bauen im Bereich Umweltschutz ...... 82 WP26 Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitungen . Fehler! Textmarke nicht definiert. WP27 Bodendynamik und Meerestechnik ...................................................................... 87 WP28 Verkehrswegebau ................................................................................................ 89 WP29 Straßenbautechnik und Straßenerhaltung ........................................................... 92 WP30 Verkehrstechnik ................................................................................................... 94 WP31 Verkehrssysteme ................................................................................................. 96 WP32 Verkehrsplanung .................................................................................................. 99 WP33 Städtebau und Umweltschutz ............................................................................ 102 WP34 Wasserbewirtschaftung ..................................................................................... 105 WP35 Hydrologie .......................................................................................................... 108 WP36 Wasserbau ......................................................................................................... 112 WP37 Hydrogeologie (vorher „Hydraulik“) .................................................................... 115 WP38 Abwasserreinigung und Gewässergüte ............................................................. 117 WP39 Wasserchemie , Kanalnetzplanung und Regenwasserbehandlung .................. 120 WP40 Laborpraktikum und Simulation ......................................................................... 122 WP41 Trinkwasseraufbereitung ................................................................................... 125

Stand: März 2013

WP42 Fallstudien Umweltplanung ................................................................................ 127 WP43 Geoinformationssysteme ................................................................................... 129 WP44 Umweltmodelle .................................................................................................. 132 WP46 Projekt „KIB-Structural Engineering“ .................................................................. 134 WP47 Projektarbeit „KIB-Computational Mechanics“ ................................................... 136 WP48 Projektarbeit „Geotechnik und Tunnelbau“ ........................................................ 138 WP49 Projektarbeit „Wasserwesen und Umwelttechnik“ ............................................. 140 WP50 Projekt „Verkehrswesen“ ................................................................................... 142

Masterarbeit M .................................................................................... 144 M Master-Arbeit ............................................................................................................ 145

Wahlmodule W .................................................................................... 146 W1 Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Innovationen .................................................. 147 W2 Bauvertragsrecht ....................................................................................................... 149 W3 Praktikum zu Techniken des Tunnel- und Leitungsbaus ........................................... 151 W4 Bauverfahrenstechnik und Baumanagement in der Praxis ........................................ 153 W5 Grundlagen der Baustoffprüfung ............................................................................... 155 W6 Schweißtechnik für Bauingenieure ............................................................................ 157 W7 Bauen mit Glas und Kunststoffen .............................................................................. 159 W8 Experimentelle Untersuchungen von Konstruktionselementen ................................. 161 W9 Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen ................................................. 163 W10 Moderne Methoden der Systemanalyse und Optimierung ...................................... 166 W11 Recycling im Bauwesen ........................................................................................... 168 W12 Praktische Probleme der Baudynamik ..................................................................... 170 W13 Industrielles Bauen .................................................................................................. 172 W14 Ausgeführte Bauwerke des Spannbetonbrückenbaus ............................................. 174 W15 Bautechnik für Kraftwerke und Energieanlagen ...................................................... 176 W16 Computer-Aided Engineering .................................................................................. 178 W17 Computer Aided Facility Management ..................................................................... 180 W19 Problematische Böden und Erdbau ......................................................................... 185 W20 Windingenieurwesen in praktischen Anwendungen ................................................ 187 W21 Arbeitssicherheit I / Baustellenorganisation ............................................................. 190 W22 Arbeitssicherheit II / SIGEKO – Arbeitsschutzfachlicher Theoriekurs ..................... 192 W23 Tragwerke unter menscheninduzierten Lasten ........................................................ 194 W24 Windwirkungen an Ingenieurbauwerken .................................................................. 196 W25 Tragwerke unter Windeinwirkungen ........................................................................ 198 W26 Sonderverfahren des Entwurfs für außergewöhnliche Ingenieurtragwerke ............. 200 W27 Betone für besondere Anwendungen in der Praxis ................................................. 202 W28 Planen, Sprechen, Schreiben: Projektmanagement und wissenschaftliches Arbeiten im Ingenieurwesen ........................................................................................................... 204 W29 Erhalt und Lebensdauermanagement im Brückenbau ............................................ 206 W30 Spezialgebiete des Grundbaus ................................................................................ 208 W31 Baupraktische Anwendungen im Ingenieurholzbau ................................................. 210

Wahlfächer in englischer Sprache .................................................... 212 Übersicht Master-Studiengang Bauingenieurwesen ....................... 213

Stand: März 2013

Pflichtmodule für alle

Studierenden

Stand: März 2013 - 2 -

Studiengang: Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Modulbezeichnung: P-1 Ausgewählte Kapitel der Mathematik

Englische Modulbe-zeichnung

Selected Chapters of Mathematics

ggf. Kürzel: . / .

ggf. Untertitel: . / .

Verantwortlich für das Modul :

Prof. Dr. rer. nat. Verfürth

Zuordnung zum Curri-culum:

Numerische Mathematik: Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul Bachelor-Studiengang Maschinenbau: Pflichtmodul

Mathematische Statistik Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement: Pflichtmodul

Lehrveranstaltung(en): Numerische Mathematik Mathematische Statistik

Semester: 1. Semester, WS 1. Semester, WS

Dozent(in): Dozenten der Fakultät für

Mathematik

Dozenten der Fakultät für

Mathematik

Sprache: deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathe-matik“

Kenntnisse in „Höhere Mathe-matik“

Lehrform / SWS: V: 2 SWS Ü: 1 SWS

V: 2 SWS

Prüfungsleistungen: Hausarbeiten, Klausurarbeit (120 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 / 3 LP 90 / 3 LP

davon Präsenzzeit [h] 45 30

Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h]

45 40

Studienarbeiten [h]


Hausarbeiten [h] - 20

Leistungspunkte: 6

Lernziele / Kompeten-zen:

Numerische Mathematik

Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls in der Lage sein, ingenieurwissenschaftliche Probleme unter Anwendung nu-merischer Methoden lösen zu können.

Mathematische Statistik

Die Studierenden sollen vertiefte Kenntnisse zu wesentlichen Ver-fahren der mathematischen Statistik in engem Bezug zu ingenieur-wissenschaftlichen Anwendungen erwerben. Hierzu zählen insbe-sondere die Grundlagen probabilistischer Verfahren und der multi-varianten Statistik.

Inhalt:

Numerische Mathematik

• Lineare und nichtlineare Gleichungssysteme,

• Eigenwertprobleme,

• Interpolation,

• Integration,

• Gewöhnliche Differentialgleichungen

Mathematische Statistik

Im Rahmen der Vorlesung werden zunächst die in der Vorlesung Mathematik (Teil C, im Bachelorstudium) vermittelten Grundlagen der mathematischen Statistik kurz wiederholt. Die wichtigsten Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Parameterschätzverfahren werden vorgestellt. Zur Anwendung der Verteilungen werden Bei-spiele in Übungen und als Hausaufgaben gegeben. Die Beurteilun-gen von Verteilungsfunktionen mit Hilfe von Anpassungstests wer-den erläutert. Die wichtigsten Parametertestverfahren werden kurz vorgestellt.

Aus dem Bereich der Multivarianten Statistik werden folgende Me-thoden behandelt: Varianzanalyse, Faktorenanalyse, Diskrimi-nanzanalyse, Clusteranalyse. Anhand von Beispielen wird die in-genieurtechnische Anwendung dieser Verfahren zur Analyse kom-plexer Versuchsergebnisse vermittelt.

Ein weiteres Kapitel der Vorlesung ist Stochastischen Bemes-sungskonzepten gewidmet: Methode der zweiten Momente, Zuver-lässigkeit als Bemessungskriterium für Bauwerke

Aus dem Bereich der Stochastik werden die Grundlagen der Zeit-reihenanalyse und der stochastischen Modelle vorgestellt.

Da im Vordergrund die praktische Anwendung der genannten Ver-fahren steht, werden Übungen mit Hausaufgaben verbunden.


Medienformen: Tafel Beamer-Präsentationen und Animationen Computerlabor

Literatur: Vorlesungsmanuskripte

K. Meyberg, P. Vachenauer: Höhere Mathematik I. Springer 1999

K. Meyberg, P. Vachenauer: Höhere Mathematik II. Springer 1999

Sachs, L.: Angewandte Statistik. Springer Verlag

STATISTICA Elektronisches Handbuch

Plate, E. : Statistik und angewandte Wahrscheinlichkeitslehre für Bauingenieure. Verlag Ernst + Sohn

Fahrmeier, L. et al.: Multivariante statistische Verfahren, Verlag Walter de Gruyter, 1996



Modulbezeichnung: P-2 Baubetrieb und Management

Englische Modulbe-zeichnung Construction Operation and Management

ggf. Kürzel: . / .


Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. Thewes

Zuordnung zum Curricu-lum:

Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul

Bezüge zu anderen Modulen: Zu dem Bachelor-Modul M22 („Baubetrieb und Bauverfahrens-technik“) besteht ein enger fachlicher Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Bauwirtschaft und Bauverträge Projektmanagement Betriebswirtschaft

im Bauwesen

Semester: 1. Semester, WS 1. Semester, WS 1. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Thewes / wiss. Mit.

Prof. Thewes / Assistenten

Prof. Oepen (Lehrbeauftragter)

Sprache: deutsch deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse auf dem Gebiet des Baubetriebs und der Bauver-fahrenstechnik sowie des Bauvertragsrechts und der Baubetriebs-lehre.


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (150 min) für alle drei Lehrveranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 / 3 LP 90 / 3 LP 90 / 3 LP


davon Präsenzzeit [h] 30 30 30

Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h] 60 60 60

Studienarbeiten [h] - - -

Hausarbeiten [h] - - -

Leistungspunkte: 9


Bauwirtschaft und Bauverträge

Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet der Angebotsbearbeitung und der Vielfalt der Bauvertragsformen ver-traut machen. Sie sollen vertiefte Kenntnisse für ingenieurtech-nische und juristische Aufgaben auf diesen Gebieten erwerben. Die Studierenden sollen lernen, Aufgaben selbständig zu bear-beiten, und ein spezielles Verständnis für die Methoden und die damit verbundenen unternehmerischen Aspekte zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die gängigen Problem-stellungen der Angebotsbearbeitung unter Berücksichtigung der üblichen Bauvertragsformen selbständig zielführend zu bear-beiten. Zusammenhänge dieses Gebietes mit Bereichen des Pro-jektmanagements im Bauwesen sollen erkannt werden.

Projektmanagement

Die Studierenden sollen Kenntnisse erwerben, die zur Vorberei-tung und Abwicklung von Bauvorhaben in der Bauleitung und im Projektmanagement dienen. Die in der Praxis gängigen Methoden sollen angewendet werden können.

Betriebswirtschaft im Bauwesen

Die Studierenden sollen die Grundlagen einer branchenspezifi-schen Baubetriebswirtschaftslehre vermittelt werden, die es ihnen erlauben, ein Verständnis für die betriebswirtschaftlichen Zusam-menhänge von Baustellen und Bauunternehmen zu erhalten. Da-bei werden jeweils die aktuellen Aspekte aus der baubetrieblichen Praxis einbezogen.

Inhalt: Bauwirtschaft und Bauverträge

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen zu bauwirt-schaftlichen Fragestellungen. Hierzu gehören:

- Charakteristika des Baumarktes - Kalkulationsmethoden - Instrumente der wirtschaftlichen Planung - Öffentliches und privates Baurecht - Vergabe und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) - Vertiefte Methoden zu Ausschreibung, Vergabe und Ab-

rechnung - Vergabe und Vertragsformen - Grundlagen zu PPP-Projekten - Versicherungen, Sicherheitsleistungen, Bürgschaften - Abnahme, Gewährleistung, Umgang mit Baumängeln


Projektmanagement

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen des Projekt-managements im Baubetrieb. Hierzu gehören:

- Grundlagen, Vorschriften, Gesetze - Beteiligte und Abläufe - Organisationsmanagement - Terminorganisation und –verfolgung - Kapazität und Qualität - Rechtliche Aspekte - Risikomanagement

Betriebswirtschaft im Bauwesen

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen der Betriebs-wirtschaftslehre für das Bauwesen. Hierzu gehören:

- Internes Rechnungswesen als Spiegelbild des operativen Geschäftes

- Besonderheiten der Bauunternehmen im externen Rech-nungswesen

- Unternehmensplanung und Unternehmenscontrolling - Sonderaspekte der Bauunternehmens- und Bauprojektfi-

nanzierung

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, Tafel, ergänzende Umdrucke

Literatur: Vorlesungsskripte, VOB, VOL, KLR-Bau, Kapellmann: „AGB-Handbuch Bauvertragsklauseln“, Werner Ver-lag Hoffmann: „Zahlentafeln für den Baubetrieb“, Teubner Verlag Drees: „Kalkulation von Baupreisen“, Bauwerk Verlag HOAI, Rösel: „Baumanagement“, Springer Verlag Kyrein: „Projektmanagement“, Immobilien Informationsverlag Ru-dolf Müller Leimböck: „Bauwirtschaft“, Teubner Verlag Oepen, Ralf-Peter: Bauprojekt-Controlling. In. Kalkulieren im In-genieurbau, hrsg. von Jacob, Dieter; Stuhr, Constanze; Winter, Christoph. 2. Aufl. Wiesbaden 2011, S. 451-476 Oepen, Ralf-Peter: Phasenorientiertes Controlling in bauausfüh-renden Unternehmen. Schriftenreihe Baubetriebswirtschaftslehre und Infrastrukturmanagement, hrsg. v. Jacob, Dieter. Wiesbaden 2003 Hannewald, Jens; Oepen, Ralf-Peter: Bauprojekte erfolgreich steuern und managen. Bauprojekt-Management in bauausführen-den Unternehmen, hrsg. v. BRZ Deutschland GmbH. Wiesbaden 2010


Pflichtmodule für die

Studienrichtungen



Modulbezeichnung: PG1 Mechanik C


Mechanics C

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:

Verantwortlich für das Modul:

Prof. Dr.-Ing. H. Steeb / Prof. Dr. K. Hackl


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul für die Stu-dienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Computational Mechanics

Bachelor-Studiengang Maschinenbau: Pflichtmodul Studien-schwerpunkt Mechanik

Lehrveranstaltung(en): Mechanik

Semester: 1. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Steeb / Prof. Dr. K. Hackl

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Gute Kenntnisse der Mechanik und Mathematik (z.B. aus dem Bachelor-Studium)


Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (120 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 180 / 6 LP

davon Präsenzzeit [h] 60


120

Studienarbeiten [h] -

Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 10 -

Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls ein erweiter-tes Grundlagenwissen erworben haben, um den Fachvorlesungen der verschiedenen Studienrichtungen des Bauingenieurwesens und des Maschinenbaus folgen zu können.

Inhalt:

Gegenstand der Vorlesung ist in Ergänzung zur Ausbildung im Ba-chelor-Studium eine vertiefte Auseinandersetzung mit einigen Ka-piteln der Mechanik. Dazu zählen u.a.:

- die grundlegenden Beziehungen der linearen Kontinuums-mechanik, Spannungs- und Verzerrungszustand, Bilanz-gleichungen und elastisches Materialverhalten;

- die Energiemethoden der Balkentheorie einschl. der Be-handlung statisch unbestimmter Systeme;

- gekrümmte Träger; der Schubmittelpunkt und die Torsion prismatischer Stäbe;

- Stabilitätsprobleme; - einfache rotationssymmetrische Probleme; - die grundlegenden Beziehungen der Kinetik starrer Körper; - Übergang zu einem anderen Bezugssystem; - Räumliche Bewegung starrer Körper einschl. Kreiseltheorie; - Elemente der analytischen Mechanik; - Schwinger mit einem und zwei Freiheitsgraden.

Die Vorlesung wird durch zahlreiche Anwendungen und Beispiele ergänzt.

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Vorrechnen von Beispielaufgaben in der Übung

Literatur: O.T. Bruhns, Advanced Mechanics of Solids, Springer-Verlag

O.T. Bruhns, Elemente der Mechanik I-III, Shaker-Verlag

W. Hauger et al., Technische Mechanik 1 – 4, Springer-Verlag

Zusätzliche Lehrbücher werden in der Vorlesung angegeben.

Stand: März 2013 - 11 -


Modulbezeichnung: PG2 Tragwerksanalysen


Computational Analysis and Safety Concepts for Structures

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr. techn. G. Meschke, Prof. Dr.-Ing. Höffer


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul für die Stu-dienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Computational Mechanics

Lehrveranstaltung(en): Grundlagen numeri-scher Strukturanaly-

sen

Berechnung von Flächentragwerken

Einwirkungen auf Tragwerke und Si-cherheitskonzepte


Dozent(in): Prof. Meschke / As-sistenten

Prof. Meschke / As-sistenten

Prof. Höffer / Assis-tenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in Statistik (auch begleitend im Master-Studium), Me-chanik, Höhere Mathematik, Statik und Tragwerkslehre einschl. FEM, Baukonstruktionen, Stahlbeton- und Spannbetonbau, Stahl-bau

Lehrform / SWS: V: 1 SWS (Blockv.) Ü: 1 SWS (Blockv.)

V: 1 SWS (Blockv.) Ü: 1 SWS (Blockv.)

V: 2 SWS





30 30 30

Studienarbeiten [h] 30 30 30

Stand: März 2013 - 12 -


Leistungspunkte: 9


Grundlagen numerischer Strukturanalysen

Die Studierenden sollen nach Abschluss der Lehrveranstaltung „Grundlagen numerischer Strukturanalysen“ in der Lage sein, An-fangs-Randwertprobleme der Strukturmechanik in diskretisierte Berechnungsmodelle auf Basis der Methode der Finiten Elemente überzuführen und damit einfache Aufgaben der Strukturmechanik selbständig zu lösen (z. B. Berechnung von Fachwerksstrukturen, Wärmeleitprobleme etc.).


Nach Abschluss der Lehrveranstaltung „Berechnung von Flä-chentragwerken“ sollen die Studierenden in der Lage sein, die Funktionalität von Berechnungsprogrammen zur Berechnung ebener Flächentragwerke mit Hilfe linearer Finite Elemente Metho-den zu verstehen, entsprechende benutzerdefinierte Elemente selbständig in solche Programme zu implementieren und nume-rische Analysen von Flächentragwerken durchzuführen.

Einwirkungen auf Tragwerke und Sicherheitskonzepte

Diese Lehrveranstaltung soll den Studierenden die Grundlagen und das Anwendungswissen für die Festlegung der Einwirkungen auf Tragwerke für deren sichere Auslegung vermitteln. Die Studie-renden erlernen die erforderlichen Grundlagenkenntnisse der Si-cherheits- und Zuverlässigkeitstheorie, um zu verstehen, wie Ein-wirkungen festzulegen sind, um bezüglich der Einwirkungsseite das geforderte Tragsicherheitsniveau für Bauten und bauliche Ein-richtungen sicherstellen zu können.

Inhalt: Grundlagen numerischer Strukturanalysen

Aufbauend auf den Grundgleichungen und dem Prinzip der virtu-ellen Arbeit werden isoparametrische Finite Elemente (Fachwerk-stäbe, Scheiben, dreidimensionale Volumenelemente) für die An-wendung in Statik und Dynamik entwickelt. Besonderer Wert wird auf die Modellbildung und die einheitliche geschlossene Formu-lierung gelegt. Weitere Schwerpunkte bilden der Zusammenbau der Elemente zur diskretisierten Struktur sowie die Lösung der statischen und dynamischen Strukturgleichung. Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt, in denen die grundlegende Vorge-hensweise zur FEM Diskretisierung - von der lokalen Bilanz-gleichung bis hin zum Finiten Element - anhand des stationären Wärmeleitproblems verdeutlicht wird. Danach liegt der Schwer-punkt auf Übungen zur Lösung statischer Problemstellungen mit den in der Vorlesung entwickelten Finiten Elementen. Die Schu-lung des FE- Programmsystems MARC sowie dessen Anwendung auf ingenieurpraktische Aufgabenstellungen runden die Ausbil-dung ab.

Stand: März 2013 - 13 -


Aufbauend auf den Grundlagen numerischer Strukturanalysen werden Modelle für ebene Flächentragwerke entwickelt. Insbe-sondere sind dies Scheibenmodelle sowie Modelle schubsteifer und schubweicher Platten.

Die Umsetzung und Kombination dieser Modelle im Rahmen der linearen Finite Elemente Methode liefert finite Scheiben- und Plat-tenelemente zur Berechnung baustatischer Problemstellungen. In diesem Zusammenhang werden die dabei häufig auftretenden Versteifungseffekte („Locking“) und deren Vermeidung diskutiert. Die Vorlesung wird durch Übungen und Computerübungen er-gänzt, in denen anhand illustrativer Beispiele die Modellentwick-lung, die numerische Methodik und die Anwendung auf bauprak Strukturanalysen geschult werden.

Einwirkungen auf Tragwerke und Sicherheitskonzepte

Gegenstand der Vorlesung sind die Einwirkungen auf Tragwerke, welche als Eigengewichts-, Nutz- und Betriebslasten und aus Umwelt- einschließlich Baugrundeinwirkungen zur Auslegung der Tragwerke herangezogen werden. Dabei werden äußere Lasten im statischen Sinne, aber auch Beanspruchungen aufgrund der Reaktion des Tragwerks auf dynamische Einwirkungen (Schwin-gungs- und Trägheitskräfte) behandelt. Als Grundlage der Ein-wirkungsbeschreibung dient das Sicherheitskonzept der neuen Normenfamilie DIN 1055, welches mit Teilsicherheitsbeiwerten für die Lastfälle und Kombinationsbeiwerten für die Überlagerungen bei den Nachweisen der Tragsicherheit, Gebrauchsfähigkeit und Dauerhaftigkeit arbeitet. Dahinter steht die Aufbereitung eines probabilistischen Verfahrens erster Ordnung (first order reliability method) für die bautechnische Anwendung. Grundsätzliche Kon-zepte der Zuverlässigkeitstheorie, wie die Betrachtung der Ver-sagenswahrscheinlichkeit im Einwirkungs- und Widerstandsraum, Sicherheitszonen und Sicherheitsindex sowie die Verwendung von Grenzzustandslinien werden eingeführt. Die in Fachnormen, Fachberichten und Richtlinien enthaltenen bauweisespezifischen Regelungen und Bezüge zu den Eurocodes werden auszugs-weise dargestellt. In einem begleitenden, freiwilligen Seminar werden bauaufsichtliche Regelungen und Verfahrensweisen er-läutert. Dabei werden die Einführung von Normen im Geltungs-bereich der Landesbauordnungen und der Weg der bauauf-sichtlichen Zustimmung zu Sonderlastannahmen sowie die Ver-wendung experimentell bestimmter Einwirkungen besprochen. Die Vorlesung wird durch zahlreiche Anwendungen und Beispiele er-gänzt.

Medienformen: Tafel, Übungsbeispiele

Beamer-Präsentationen und Animationen

Computerlabor

Seminarabschnitte mit Präsentation durch Studierende

Stand: März 2013 - 14 -

Literatur: Vorlesungsmanuskript

Bathe, K.-J.:, „Finite Elemente Methoden“, Springer, Berlin, 2002

Zienkiewicz, O.J. und Taylor, R.L.: „Finite Elemente Method.“ Vol. 1. The Basis. Butterworth-Heinemann, Oxford, 1999.

Knothe, K. und Wessels, H.:„Finite Elemente. Eine Einführung für Ingenieure.“, Springer, Berlin, 1999.

Fish, J. und Belytschko, T.: „A First Course in Finite Elements“, Wiley, 2007

Schneider, J., Schlatter, H.P., Sicherheit und Zuverlässigkeit im

Bauwesen. 2. überarb. Aufl., Teubner Verlag, 1996

Weißdrucke der neuen Normenreihe DIN 1055

Weißdruck der DIN 4149:2005-04

DIN-Fachberichte 100 und 101

Erfahrungsberichte zum DIN-Fachbericht 101

Stand: März 2013 - 15 -


Modulbezeichnung: PG3 Bodenmechanik


Soil Mechanics

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. habil Tom Schanz


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul für die Stu-dienrichtung Geotechnik und Tunnelbau

Zugehörige Lehrveran-staltung:

Spannungsverformungs-verhalten von Böden

Messtechnisches und boden-mechanisches Praktikum


Dozent(in): Prof. Schanz/Assistenten Prof. Schanz/Baille


Voraussetzungen: Grundlagen der Bodenmechanik

Grundlagen der Bodenmechanik

Lehrform / SWS: S: 2 SWS P: 2 SWS

Prüfungsleistungen: Hausarbeiten, Seminarbeitrag (Kurzreferat), Prüfungsgespräch

Hausarbeiten (schriftliche Ver-suchsauswertung)




30 30

Studienarbeiten [h] - -

Hausarbeiten [h] 30 30

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 16 -


Aufbauend auf den Grundlagen der Bodenmechanik wird den Hö-rern die Fähigkeit zur Lösung komplexerer bodenmechanischer Fragestellungen vermittelt sowie ein vertiefter Einblick in boden-mechanische Versuchtechniken und Auswertestrategien gegeben.

Inhalt: Spannungsverformungsverhalten von Böden Aufbauend auf den Kenntnissen aus den Grundlagen der Boden-mechanik wird das Spannungsverformungsverhalten und die Scherfestigkeit nichtbindiger und normal- sowie überkonsolidierter bindiger Böden behandelt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Beschreibung des Bodenverhaltens unter undrainierten Bedingun-gen. Die Studierenden erarbeiten unter Anleitung einzelne Sach-verhalte und stellen diese in Seminarbeiträgen (Kurzreferaten) dar. Messtechnisches und bodenmechanisches Praktikum Vorgestellt werden unterschiedliche in geotechnischen Labor- und Feldversuchen verwendete Messverfahren, der Aufbau einer Messkette über Verstärker zur Messwerterfassung. Möglichkeiten und Grenzen von baubegleitenden Messungen werden erläutert. Im Labor werden die klassifizierenden Versuche der Boden-mechanik von den Teilnehmern durchgeführt, wie auch die wichtig-sten Versuche zum Bestimmen der Scherfestigkeit und Zu-sammendrückbarkeit. Weiterhin werden Versuche zur Prüfung von Stützsuspensionen behandelt. Darüber hinaus werden einige Un-tersuchungen im Feld vorgenommen (z.B. Rammsondierung).

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor, Feld

Literatur: Lang, H.J., Huder, J., Amann, P. (2003): Bodenmechanik und Grundbau. Springer Verlag

Muhs, H., Schultze, E.: „Bodenuntersuchungen für Ingenieurbau-ten“ Springer-Verlag 1967

Gäßler, F., Schweitzer, F.: „Bodenmechanik-Praxis. Baugrunder-kundung, Laborversuche, Aufgaben mit Lösungen“ Bauwerk Ver-lag 2005

Grundbau-Taschenbuch. Ernst & Sohn 2001

Arbeitsblätter „Messtechnisches und Bodenmechanisches Prakti-kum“

Stand: März 2013 - 17 -


Modulbezeichnung: PG4 Geotechnik


Geotechnics

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul für die Stu-dienrichtung Geotechnik und Tunnelbau

Zugehörige Lehrveran-staltungen:

Baugeologie Grundlagen numeri-scher Strukturanaly-

sen

Berechnungsmetho-den in der Geotech-

nik


Dozent(in): Prof. Wisotzky Prof. Wohnlich

Prof. Meschke Prof. Schanz Dr. D. König


Voraussetzungen: Grundlagen der Bo-denmechanik

Grundlagen der Me-chanik und Statik, Höhere Mathematik

Grundlagen der Bo-denmechanik und

des Grundbaus, der Statik und der Me-

chanik

Lehrform / SWS: V: 2 SWS V: 1 SWS; Ü: 1 SWS (Blockveranstaltung) S: 2 SWS


Klausurarbeit (90 min)

Studienarbeit (45 h) mit Kolloquium




60 30 15

Studienarbeiten [h] - 30 45

Stand: März 2013 - 18 -


Leistungspunkte: 9


Baugeologie

Den Hörern werden die Grundlagen der Geologie und Hydrogeolo-gie soweit vermittelt, dass sie die anstehenden Gesteine eines Baugrundes zutreffend einordnen, ihr bautechnisches Verhalten erkennen und die geologische und hydrogeologische Situation zu-treffend einschätzen können.


Die Studierenden sollen nach Abschluss der Lehrveranstaltung „Grundlagen numerischer Strukturanalysen“ in der Lage sein, An-fangs-Randwertprobleme der Strukturmechanik in diskretisierte Berechnungsmodelle auf Basis der Methode der Finiten Elemente überzuführen und damit einfache Aufgaben der Strukturmechanik selbständig zu lösen (z. B. Berechnung von Fachwerksstrukturen, Wärmeleitprobleme etc.).

Berechnungsmethoden in der Geotechnik

Die Hörer sollen die theoretischen Hintergründe und die Anwen-dung der wesentlichen bodenmechanischen Berechnungsansätze (Plastizitätstheorie, Bruchzustand und Elastizitätstheorie, Ge-brauchszustand) kennen lernen.

Inhalt:

Baugeologie

Die Entstehung der Gesteine, geologische Formen (z.B. Lage-rung, Störungen, Klüfte) und die Erdzeitalter und geologische For-mationen werden ebenso vorgestellt wie die Grundbegriffe der Hydrogeologie und Ingenieurgeologie. Die Grundlagen und Stra-tegie der Gesteinsansprache (Locker- und Festgestein), der Um-gang mit geologischen Karten und die Erfassung und Analyse von Trennflächengefügen werden erläutert und geübt. Methoden und Strategien der geologisch-geotechnischen Baugrunduntersuchun-gen werden erläutert.


Aufbauend auf den Grundgleichungen und dem Prinzip der virtuel-len Arbeit werden isoparametrische Finite Elemente (Fachwerk-stäbe, Balken) für die Anwendung in Statik und Dynamik ent-wickelt. Besonderer Wert wird auf die Modellbildung und die ein-heitliche geschlossene Formulierung gelegt. Weitere Schwer-punkte bilden der Zusammenbau der Elemente zur diskretisierten Struktur sowie die Lösung der statischen und dynamischen Struk-turgleichung. Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt, in de-nen die grundlegende Vorgehensweise zur FEM Diskretisierung - von der lokalen Bilanzgleichung bis hin zum Finiten Element - an-

Stand: März 2013 - 19 -

hand des stationären Wärmeleitproblems verdeutlicht wird. Da-nach liegt der Schwerpunkt auf Übungen zur Lösung statischer Problemstellungen mit den in der Vorlesung entwickelten Finiten Elementen. Die Schulung des FE- Programmsystems MARC so-wie dessen Anwendung auf ingenieurpraktische Aufgaben-stellungen runden die Ausbildung ab.

Berechnungsmethoden in der Geotechnik

Zunächst werden Bruchkörpermethoden zusammen mit den Schrankentheoremen für ebene Systeme vorgestellt. Anschlie-ßend wird auf räumliche Systeme, besonders die Berechnung des räumlichen Erddrucks, eingegangen. Fragestellungen der Verfor-mungsabhängigkeit auch des Erdwiderstandes werden diskutiert. Mit den erlernten Techniken werden Standsicherheiten für Ge-ländesprünge mit unterschiedlichen Sicherungsmaßnahmen be-rechnet und Erddrücke auf komplexere Bauwerke berechnet. Im zweiten Teil wird die Problematik des Bettungsmodulverfahrens im Grundbau erläutert und die interaktiven Methoden zur Ermitt-lung des Bettungsmoduls für unterschiedliche Bauwerks- oder Bauteilgeometrien werden vorgestellt. Die Methoden werden auf die Berechnung von Flächengründungen unter Einbeziehung übli-cher Computerprogramme angewendet.

Medienformen: Computerlabor, Feld, Beamer, Tafel

Literatur: Vorlesungsmanuskripte Grotzinger, J., Jordan, Th., Press, F., Siever, R.: Press/Siever – Allgemeine Geologie. 5. Auflage 2008 Prinz, H. Strauß, R.: Abriss der Ingenieurgeologie. 2006 Hölting, B., Coldewey, W. G.: Hydrogeologie, Einführung in die Allgemeine und Angewandte Hydrogeologie. 2009 Bathe, K.-J.:, „Finite Elemente Methoden“, Springer, Berlin, 2002 Zienkiewicz, O.J. und Taylor, R.L.: „Finite Elemente Method.“ Vol. 1. The Basis. Butterworth-Heinemann, Oxford, 1999. Knothe, K. und Wessels, H.:„Finite Elemente. Eine Einführung für Ingenieure.“, Springer, Berlin, 1999. Fish, J. und Belytschko, T.: „A First Course in Finite Elements“, Wiley, 2007 Arbeitsblätter Berechnungsmethoden in der Geotechnik Übungsblätter Berechnungsmethoden in der Geotechnik Chen, W.F. (1975): Limit analysis and soil plasticity, Elsevier-Verlag, Amsterdam

Stand: März 2013 - 20 -


Modulbezeichnung: PG6 Operations Research und Simulationstechnik


Operations Research and Simulation Technology

ggf. Kürzel: ORS



Prof. Dr.-Ing. König


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtfach für die Studi-enrichtungen Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrs-wesen

Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment“, Pflichtfach für alle Studienrichtungen

Lehrveranstaltung(en): Operations Research und Modellbildung


Dozent(in): Prof. König / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Höhere Mathematik (Bachelor-Studium), Ingenieurin-formatik (Bachelor-Studium)


Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (120 min, Anteil 50%) und Studienarbeit (Anteil 50%)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 210 / 7



75

Studienarbeiten [h] 60

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 7

Stand: März 2013 - 21 -


Im Rahmen dieses Moduls werden Kompetenzen zum Einsatz von mathematischen Optimierungsstrategien und Simulations-konzep-ten zur Lösung praxisbezogener Aufgabenstellungen der Bau- und Umweltingenieurwissenschaften vermittelt. Im Rahmen der Übungsveranstaltungen erfolgt eine Einführung in aktuelle Simula-tions- und Optimierungssoftware. Die Studienarbeit wird als Grup-penarbeit durchgeführt. Somit wird auch die Teamfähigkeit der Studierenden gezielt unterstützt.

Inhalt:

Es werden relevante mathematische Optimierungsstrategien und Vorgehensweisen zur Simulation komplexer Systeme vermittelt. Folgende Themen werden behandelt

• Lineare Optimierung

• Warteschlagentheorie

• Fuzzy-Regler

• Evolutionsverfahren

• Multikriterielle Entscheidungsverfahren

• Systemanalyse und Modellbildung

• Simulationskonzepte

• Stochastische Simulation

• Simulationsgestützte Optimierung

Im Rahmen der Studienarbeit werden aktuelle Fragestellungen aus den Bau- und Umweltingenieurwissenschaften aufgearbeitet und mit Hilfe einer Simulationssoftware optimiert. Den Studierenden werden entsprechende Softwarelizenzen durch den Lehrstuhl zur Verfügung gestellt.

Medienformen: Tafel, Beamer-Präsentationen, Übungsbeispiele, Computerlabor

Literatur: Ellinger, T.; Beuermann, G.; Leisten R. (2003): Operations Rese-arch – Eine Einführung, Springer Verlag, Berlin

Lee, K. Y.; El-Sharkawi, M. A. (2008): Modern Heuristic Optimiza-tion Techniques – Theory and Applications to Power Systems, IEEE Press, Wiley

Biethahn, J.; Lackner, A.; Range, M; Brodersen, O. (2004): Optimierung und Simulation, Oldenbourg Verlag, München

Banks, J.; Carson II, J. S.; Nelson, B. L.; Nicol, D. M. (2005): Dis-crete-Event System Simulation, Pearson Prentice Hall

Bossel, H. (1994): Modellbildung und Simulation : Konzepte, Ver-fahren und Modelle zum Verhalten dynamischer Systeme, ein Lehr- und Arbeitsbuch, Vieweg Verlag

Simulationssoftware AnyLogic der Firma XJ Technologies, http://www.anylogic.com

Stand: März 2013 - 22 -


Modulbezeichnung: PG7 Umweltplanung und Recht


Environmental Planning and Fundamentals of Public Law

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:

Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr. H. Stolpe


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul für die Studien-richtungen Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrswesen Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“

Lehrveranstaltung(en): Einführung in die Um-weltplanung

Einführung in die Geoinformations-

systeme

Grundlagen des öf-fentlichen Rechts


Dozent(in): Prof. Dr. Stolpe Dipl.-Geol. Haas

Prof. Dr. Stolpe Dipl.-Geol. Haas

Prof. Dr. jur. Kalten-born / Assist.

Sprache: Deutsch Deutsch Deutsch

Voraussetzungen: keine keine keine

Lehrform / SWS: V: 2 SWS V: 1 SWS Ü: 1 SWS V: 2 SWS


Hausarbeit: Stunden-protokolle



davon Präsenzzeit [h]: 30 30 30

Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h]: 60 5 45

Studienarbeiten [h]: - -

Hausarbeiten [h]: - 25 15

Stand: März 2013 - 23 -

Leistungspunkte: 8

Stand: März 2013 - 24 -

Lernziele/ Kompeten-zen:

Einführung in die Umweltplanung / in die Geoinformationssysteme

Grundlagenwissen der Umwelt- und Raumplanung sowie Grundkennt-nisse in der Anwendung von Geoinformationssystemen (ArcGIS) Grundlagen des öffentlichen Rechts

Lernziel dieses Moduls ist es, einen Überblick über die wesentlichen öffentlich-rechtlichen Grundfragen des Studienganges zu erhalten.

Die den Studierenden vermittelten Kompetenzen bestehen darin, ein Grundverständnis für die verschiedenen Rechtsetzungs- und Verwal-tungsebenen innerhalb der Europäischen Union und der Bundesrepub-lik Deutschland zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden zu beurteilen, welche Zuständigkeiten auf den verschiedenen für den Stu-diengang relevanten Rechtsgebieten – insbesondere Umweltrecht so-wie Planungs-, Bau- und Verkehrsrecht - von der EU bzw. von nationa-len Stellen wahrgenommen werden. Darüber hinaus werden den Stu-dierenden die zentralen materiell-rechtlichen Grundbegriffe des Öffent-lichen Rechts vermittelt.

Inhalt:

Einführung in die Umweltplanung

Einführung in die Raumplanung, insbesondere Umweltplanung (Was-ser, Landschaft usw.) Den Studierenden soll anhand von praktischen Fragestellungen die Arbeitsweisen und –methoden in der (Umwelt-) Planung näher gebracht werden, u.a.:

- Bauwerke, Anlagen und Umwelt - Wirkungszusammenhänge Bauwerke, Anlagen und Umwelt - Erfassung des Ist-Zustandes und Auswirkungsprognose - Planungssystematik und Planungsmethoden - Umweltfachplanungen (Wasser, Naturschutz, Abfall usw.) - Umweltverträglichkeitsprüfung, strategische Umweltverträg-

lichkeitsprüfung - Standortsuche für Bauwerke und Anlagen - Linienfindung für Trassen - Ökobilanzierung für Prozesse und Produkte - Informelle Planungsprozesse

Einführung in die Geoinformationssysteme

Geoinformationssysteme (GIS) sind moderne Instrumente der Verarbei-tung und Nutzung raumbezogener Daten. Sie werden weltweit u.a. für die Umweltplanung eingesetzt, um z.B. die vielfältigen Auswirkungen von Bauwerken auf die Umwelt erfassen und bewerten zu können. Da-bei müssen oft unterschiedliche Informationen in großen Mengen ver-arbeitet und räumlich dargestellt werden. Dies kann effektiv und fort-schreibbar mit Hilfe von Geoinformationssystemen (GIS) erfolgen. GIS ist aus dem Bauingenieurwesen und der Umweltplanung nicht mehr wegzudenken.

Die Studierenden bekommen eine Einführung in das Desktop-GIS Ar-

Stand: März 2013 - 25 -

cGIS 9.0. Hierbei werden u.a. folgende Themen behandelt:

Einführung ArcMap, Arc Catalog, ArcToolbox Längen- und Flächenberechnungen, sachbezogene Abfragen Räumliche Abfragen, Feldwertberechnung, Feldstatistik,

Diagrammerstellung, Editieren von Themen Spatial Join, Join, Dissolve Georeferenzierung, Wechseln der Projektion, Hinzufügen von XY-

Daten, Legendenbearbeitung, CAD-Daten hinzufügen, Hyperlinks On-Screen-Digitizing, Snapping, CAD-Funktionen Verschneidung mit Vekordaten Sachbezogene Abfrage, XY-Daten hinzufügen, Interpolation,

Thiessen-Polygone, Räumliche Abfrage Interpolation, Berechnung der Reliefenergie, Rasteroperationen,

Umwandlung Features-Raster Layouterstellung und –bearbeitung

Grundlagen des öffentlichen Rechts

Im ersten Teil der Veranstaltung wird das Europarecht im Zentrum ste-hen (insbes. das Recht der Europäischen Institutionen, die Rechtset-zungsverfahren und Rechtsetzungskompetenzen).

Der zweite Teil wird dem Staatsrecht gewidmet sein; hier werden vor-rangig die Gesetzgebungs- und Verwaltungskompetenzen, das Ge-setzgebungsverfahren sowie umwelt- und planungsrechtlich relevante Grundrechte und Staatszielbestimmungen behandelt werden.

Hierauf aufbauend wird im dritten Teil der Veranstaltung eine Einfüh-rung in das Verwaltungsrecht erfolgen; Gegenstand dieses Vorle-sungsabschnitts sind insbesondere die materiell-rechtlichen Grundbe-griffe des Verwaltungsrechts, das Verwaltungs- und Planungsverfahren sowie die Grundzüge des verwaltungsrechtlichen Rechts-schutzsystems.

Medienformen: Beamer-Präsentationen und selbständiges Üben am PC

Literatur: JESSEL, B. & TOBIAS, K. (2002): Ökologisch orientierte Planung, UTB (Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart) FÜRST, D. & SCHOLLES, F. (Hrsg.,2004): Theorien + Methoden der Raum- und Umweltplanung. Dortmunder Vertrieb für Bau- und Pla-nungsliteratur.

BILL, R. & FRITSCH, D. (1994): Grundlagen der Geoinformationssysteme, Band I, Heidelberg. www.gis-tutor.de

Sodan / Ziekow, Grundkurs Öffentliches Recht, 2. Aufl. 2007

Wolffgang (Hrsg.), Öffentliches Recht und Europarecht, 4. Aufl. 2007

Stand: März 2013 - 26 -

Wahlpflichtmodule

Stand: März 2013 - 27 -


Modulbezeichnung: WP01 Spannbeton und nichtlineare Berechnungsmethoden im Massivbau


Prestressing and non-linear Calculation of Concrete Structures

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. P. Mark


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering, KIB-Computational Mechanics sowie Geotechnik und Tunnelbau

Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Be-messung“ sowie „Hoch- und Industriebau“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Spannbetonbau Nichtlineare Berechnungs-methoden im Massivbau

Semester: 2. Semester, SS 2. Semester, SS

Dozent(in): Prof. Mark / Assistenten Prof. Mark / Assistenten

Sprache: Deutsch Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse des Stahlbeton- und Spannbetonbaus und in der Tragwerkslehre (z.B. Vorle-sungen Grundlagen des Stahl-beton- und Spannbetonbaus I, II; Statik - und Tragwerkslehre)

Kenntnisse des Stahlbeton- und Spannbetonbaus und in der Tragwerkslehre (z.B. Vorle-sungen Grundlagen des Stahl-beton- und Spannbetonbaus I, II; Statik - und Tragwerkslehre)


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit „Spannbetonbau-teil“

Studienarbeit „Einsatz nichtline-arer Verfahren im Massivbau“, Klausurarbeit über das gesamte Modul (120 min)



Stand: März 2013 - 28 -


20 20

Studienarbeiten [h] 40 40

Hausarbeiten [h] - -

Leistungspunkte: 6


Das Modul soll den Studierenden die Grundlagen des Spann-betonbaus und die von nichtlinearen Verfahren im Massivbau ver-mitteln. Dazu lernen die Studierenden im Bereich des Spannbe-tonbaus Systeme, Spanngliedführung, Berechnung und Bemes-sung kennen. Im Vordergrund stehen dabei balken- und flächenar-tige Bauteile mit Vorspannung. Die nichtlinearen Be-rechnungsmethoden zeigen die Behandlung von Druckgliedern, kippgefährdeten Trägern sowie Sonderfälle der Bemessung und den Einsatz nichtlinearer Verfahren wie Stabwerkstheorie oder Fließgelenkverfahren zur Bemessung.

Inhalt:

Spannbetonbau: • Grundlagen, Vorspannsysteme, Verbundarten • Spanngliedführung und Verankerungen • Ideelle Querschnittswerte • Reibungsverluste, zeitabhängige Verluste • Umlenkkraftmethode • Schnittgrößenermittlung bei statisch bestimmten und statisch

unbestimmten Systemen • Bemessung in den Grenzzuständen von Tragfähigkeit und Ge-

brauchstauglichkeit • Konstruktive Besonderheiten

Nichtlineare Berechnungsmethoden im Massivbau: • Grundlagen nichtlinearer Berechnungen • Umlagerungen • Steifigkeit im Zustand II • Momenten-Krümmungs-Beziehungen • Nichtlineare Verformungsberechnungen (Zustand II) • Stabilitätsprobleme im Stahlbetonbau • Bemessung von Druckgliedern und kippgefährdeten Trägern

• Fließgelenk- und Bruchlinientheorie

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Modelle

Literatur: Rombach, G.: Spannbetonbau, Ernst & Sohn, 2003. Umdrucke zu Vorlesung und Übung

Stand: März 2013 - 29 -


Modulbezeichnung: WP02 Computerorientierte Berechnungsverfahren im Stahl- und Verbundbau


Computer-Oriented Calculation Methods in Steel and Composite Construction

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. R. Kindmann


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Compu-tational Mechanics

Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Bemes-sung“ sowie „Hoch- und Industriebau“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Berechnungsverfahren für Tragwerke

Berechnungsverfahren für Quer-schnitte


Dozent(in): Prof. Kindmann / Assistenten Prof. Kindmann / Dr. Kraus


Voraussetzungen: Kenntnisse in den Bereichen Stahlbau, Statik und Finite-Elemente-Methoden


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit Studienarbeit Klausurarbeit über das gesamte

Modul (120 min)




30 30


Stand: März 2013 - 30 -


Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen mit computerorientierten Berechnungs-verfahren für Konstruktionen des Stahl- und Verbundbaus vertraut gemacht werden. Es soll vermittelt werden, welche Methoden für computerorientierte Berechnungen verfügbar und geeignet sind, was bei Anwendung der entsprechenden EDV-Programme zu be-achten ist und wie baupraktische Aufgabenstellungen zweckmäßig gelöst werden. Die Studierenden sollen lernen, Tragwerke und Querschnitte zielführend zu untersuchen und die Genauigkeit der Ergebnisse beurteilen.

Inhalt:

Berechnungsverfahren für Tragwerke • Geeignete Finite Elemente für baupraktische Aufgaben-

stellungen und Modellierung der Tragwerke • Untersuchung des nichtlinearen Tragverhaltens von Stäben

auf Grundlage der Fließzonentheorie • Vereinfachte computerorientierte Berechnungsverfahren für

Stäbe und Stabwerke (κ-Verfahren, Ersatzimperfektionsver-fahren) nach Theorie II. Ordnung

• Computerorientierte Untersuchungen zum Plattenbeulen

Berechnungsverfahren für Querschnitte • FE-Methoden für dünnwandige Querschnitte mit und ohne

Hohlzellen zur Ermittlung von Querschnittswerten und Span-nungen

• FE-Methoden für beliebige Querschnittsformen zur genauen Ermittlung von Querschnittswerten und Spannungen

• Bestimmung der Grenztragfähigkeit mit Hilfe der Dehnungs-iteration und der Optimierung

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel

Literatur: Kindmann, Kraus: Finite-Elemente-Methoden im Stahlbau. Ernst und Sohn, Berlin 2007

Kindmann: Stahlbau Teil 2: Stabilität und Theorie II. Ordnung. Ernst und Sohn, Berlin 2008 Umdrucke des Lehrstuhls

Stand: März 2013 - 31 -


Modulbezeichnung: WP03 Brückenbau - Entwurf, Konstruktion und Bemessung


Bridges – Conceptual Design and Structural Detailing

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. R. Kindmann, Prof. Dr.-Ing. P. Mark


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Compu-tational Mechanics, sowie Verkehrswesen

Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Hoch- und Industriebau“, „Computerorientierte Berechnungsverfahren im Stahl- und Verbundbau“ und „Spann-beton und nichtlineare Berechnungsmethoden im Massivbau“ be-stehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Stahl- und Verbundbrücken Stahlbeton - und Spannbeton-brücken

Semester: 3. Semester 3. Semester

Dozent(in): Prof. Kindmann / Assistenten Prof. Mark / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in den Bereichen Statik, Tragwerkslehre, Stahlbau und Stahlbeton- und Spannbetonbau


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit „Entwurf, Bemessung und Darstellung von Brücken“ mit abschließender Präsentation und Diskussion

(Bearbeitung möglichst in Teams) Klausurarbeit (150 min)



Stand: März 2013 - 32 -


35 35



Leistungspunkte: 6


Das Modul soll die Studierenden mit wichtigen Grundlagen für den Entwurf, die kontruktive Durchbildung und die Bemessung von Brücken vertraut machen. Die Studierenden sollen lernen, wie Brücken die auftretenden Einwirkungen (Lasten) abtragen und welche Haupt- und Sekundärtragsysteme in Abhängigkeit von den örtlichen Randbedingungen zweckmäßige Entwurfsvarianten sind. In der Lehrveranstaltung werden Lastabtragungsprinzipien ver-mittelt und der Stand der Technik bezüglich Bemessung und Kon-struktion behandelt. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, Entwurfs-, Bemessungs- und Konstruktionsaufgaben aus dem Brückenbau selbständig lösen zu können.

Inhalt:

In den Lehrveranstaltungen wird das Basiswissen für den Entwurf, die Bemessung und die konstruktive Durchbildung von Brücken in Stahlbeton-, Spannbeton-, Stahl- und Verbundbauweise vermittelt.

Stahl- und Verbundbrücken • Haupt- und Sekundärtragwerke • Lastabtragungsprinzipien • Typische Querschnitte von Brücken • Stählerne und massive Fahrbahnplatten • Bau- und Konstruktionshöhen • Konstruktive Durchbildung • Mittragende Gurtbreiten • Ermüdung und Betriebsfestigkeit • Tragsicherheitsnachweise • Gebrauchstauglichkeitsnachweise

Stahlbeton- und Spannbetonbrücken • Grundlagen des Entwurfs • Grundtypen von Längs- und Quersystemen • Brückenspezifische Einwirkungen • Vorspannung und Bewehrung • Bauteile und Unterbauten • Berechnungsprinzip für Längs- und Quersysteme • Bemessung in den Grenzzuständen von Tragfähigkeit und

Gebrauchstauglichkeit

Stand: März 2013 - 33 -

Medienformen:

Beamer, Folien, Tafel

Literatur: Kindmann, Krahwinkel: „Stahl- und Verbundkonstruktionen“, Kapi-tel 4 „Brückenbau“; Teubner-Verlag 1999 Holst, K.-H., Holst, R.: Brücken aus Stahlbeton und Spannbeton; Ernst & Sohn Umdrucke der Lehrstühle

Stand: März 2013


Modulbezeichnung: WP04 Hoch- und Industriebau


Building and Industrial Structures

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. habil. P. Mark / Prof. Dr.-Ing. R. Kindmann


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering, KIB-Computational Mechanics und Geotechnik und Tunnelbau

Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Bemes-sung“, „Computerorientierte Berechnungsverfahren im Stahl- und Verbundbau“ sowie „Spannbeton und nichtlineare Methoden im Massivbau“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Hoch- und Industriebau in Stahl- und Verbundbauweise

Industrie-, Umweltschutz- und Hochbauwerke aus Beton


Dozent(in): Prof. Kindmann / Assistenten Prof. Mark / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in den Bereichen Statik, Tragwerkslehre, Stahlbau so-wie Stahlbeton- und Spannbetonbau


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit „Bemessung und konstruktive Durchbildung eines Hoch- oder Industriebaus“ mit abschließender Präsentation und

Diskussion (Bearbeitung möglichst in Teams) Klausurarbeit (150 min)




35 35

Stand: März 2013 - 35 -



Leistungspunkte: 6


Das Modul soll den Studierenden die Grundlagen zu Entwurf, kon-struktiver Durchbildung und Bemessung von Bauwerken des Hoch- und Industriebaus vermitteln. Dazu lernen die Studierenden übli-che Tragsysteme aus balken-, rahmen- und scheibenartigen Tra-gelementen kennen. Es wird gezeigt, wie die Systeme durch Ker-ne, Scheiben oder Verbände geeignet auszusteifen sind. Charak-teristische Bauteile und ausgewählte Bauwerke werden vorgestellt. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, Entwurfs-, Berechnungs- und Bemessungsaufgaben aus dem Bereich des Hoch- und Industriebaus selbständig lösen zu können.

Inhalt:

In den Lehrveranstaltungen wird das Basiswissen für den Entwurf, die Bemessung und die konstruktive Durchbildung im Hoch- und Industriebau vermittelt.

Hoch- und Industriebau in Stahl- und Verbundbauweise • Geschossbau/Bürogebäude • Weitgespannte Fachwerkträger • Tribünen- und Bahnsteigüberdachungen • Flugzeughallen • Bemessung und Konstruktion von Verbundträgern • Parkhäuser/Autohäuser • Kraftwerke/Maschinenhäuser • Lastabtragung, Entwurf, Bemessung und konstruktive Durch-

Bildung

Industrie-, Umweltschutz- und Hochbauwerke aus Beton • Hallenbauten • Verwaltungshochbauten • WU-Bauwerke • Flüssigkeitsdichte Auffangbauwerke für den Umweltschutz • Grundlagen des Entwurfs • Grundtypen von Tragsystemen • Aussteifungssysteme, räumliche Steifigkeit und Stabilität • Vorspannung und Bewehrung, bauliche Durchbildung • Bemessung in den Grenzzuständen von Tragfähigkeit und

Gebrauchstauglichkeit

Stand: März 2013 - 36 -


Literatur: Heidel, Krings, Herrmann: Stahlbeton im Hochbau nach DIN 1045-1, Ernst & Sohn, Berlin 2003.

Betonkalender Teil II, Kap. Industriebau, 2006.

Deutscher Beton- und Bautechnikverein: Beispiele zur Bemessung nach DIN 1445-1, Band 2: Ingenieurbau. Verlag Ernst und Sohn, Berlin 2003.

Lohmeyer, G., Ebeling, K.: Weiße Wannen einfach und sicher. 9. Auflage, Verlag Bau + Technik, Düsseldorf 2009.

Kindmann, Krahwinkel: „Stahl- und Verbundkonstruktionen“, Kapi-tel 4 „Brückenbau“; Teubner-Verlag 1999 Lange, Kleinschmidt: „Stahl im Hochhausbau“, Stahlbaukalender 2002, Ernst & Sohn. Umdrucke der Lehrstühle

Stand: März 2013 - 37 -


Modulbezeichnung: WP05 Finite Elemente Methoden für nichtlineare Struktur-analysen


FEM for non-linear Structural Analysis

ggf. Kürzel: FEM-NL



Prof. Dr. techn. G. Meschke



Bezüge zu anderen Modulen: Zur LV ,,Finite Elemente Methoden für numerische Simulationen in Geotechnik und Tunnelbau“ besteht eine enge inhaltliche Ver-bindung. Weitere fachliche Bezüge bestehen zur LV „Grundlagen der Finite Elemente Technologie“.

Lehrveranstaltung(en): Finite Elemente Me-thoden für materiell nichtlineare Struk-

turanalysen

Finite Elemente Me-thoden für geomet-risch nichtlineare Strukturanalysen

Übung und Seminar: nichtlineare Struk-

turanalysen im Inge-nieurbau

Semester: 2. Semester, SS 2. Semester, SS 2. Semester, SS

Dozent(in): Prof. Meschke / As-sistenten




Voraussetzungen: Pflichtfächer für KIB-Structural-Engineering/KIB-Computational Mechanics

Lehrform / SWS: V: 1 SWS V: 1 SWS Ü: 1 SWS S: 1 SWS

Prüfungsleistungen: veranstaltungsbegleitende Studienarbeiten Klausurarbeit (120 min)



Stand: März 2013 - 38 -


15 15 20

Studienarbeiten [h] 30 30 10


Leistungspunkte: 6


Vermittlung von Fähigkeiten zur Durchführung nichtlinearer Finite Elemente Analysen von Tragwerken des konstruktiven Ingenieur-baus unter wirklichkeitsnaher Berücksichtigung von nichtlinearem Materialverhalten sowie geometrischer Nichtlinearität. Nach Ab-schluss des Moduls sollen die Studierenden in der Lage sein, (ein-fache) inelastische Materialmodelle für Beton und Stahlbeton, Me-talle und Böden als benutzerdefinierte Unterprogramme zu erstel-len und zu implementieren sowie Traglastanalysen und Stabili-tätsanalysen von Tragwerken bis über die Grenzlast hinaus durchzuführen.

Inhalt: Die wesentlichen Aspekte der Vorlesung sind die Formulierung und die Finite Elemente Diskretisierung der Grundgleichungen materiell und geometrisch nichtlinearer Strukturmechanik, die Entwicklung von Algorithmen zur Lösung der entstehenden nicht-linearen Material- und Strukturgleichungen sowie deren Anwen-dung zur Analyse des Verhaltens von Tragwerken unter Berück-sichtigung von Schädigung bzw. Plastizierung des Materials sowie großer Verformungen.

Die Berücksichtigung nichtlinearen Materialverhaltens wird am Beispiel einfacher elastoplastischer Modelle für Stahl bzw. Böden sowie von Schädigungsmodellen für spröde Werkstoffe wie Beton gezeigt. Im Vordergrund steht dabei die algorithmische Aufberei-tung und Lösung der nichtlinearen Werkstoffgleichungen.

Die Entwicklung geometrisch nichtlinearer finiter Elemente sowie leistungsfähiger Algorithmen zur Lösung nichtlinearer Struktur-gleichungen bilden die Grundlage zur Analyse geometrisch nicht-linearen Strukturverhaltens und damit zur Ermittlung der Traglast stabilitätsgefährdeter Tragwerke.

In den Übungen steht in einem ersten Abschnitt die algorithmisch effiziente Umsetzung von Plastizitäts- und Schädigungsmodellen im Rahmen von Finite Elemente Programmen im Vordergrund.

In einem zweiten Abschnitt stehen Algorithmen für nichtlineare Strukturanalysen hochbeanspruchter, stark deformierter und schlanken, stabilitätsgefährdeten Strukturen im Vordergrund.

Ein separater, anwendungsbezogener Teil in Seminarform ist nichtlinearen Tragwerksanalysen gewidmet. Dabei sollen die Stu-dierenden Finite Elemente Modelle von Tragwerken erstellen und nichtlineare Berechnung mit Hilfe eines am Lehrstuhl verfügbaren Finite Elemente Programms sowie die Auswertung der Ergebnisse selbständig durchführen. Die Ergebnisse der Studienarbeiten werden im Rahmen von Seminarveranstaltungen von den Studie-

Stand: März 2013 - 39 -

renden präsentiert und diskutiert.

Medienformen: Tafelarbeit im Rahmen von Vorlesung und Übung Overhead- und Beamer –Präsentationen, Animationen mit Video-projektion Computerlabor

Literatur: Vorlesungsmanuskript T. Belytschko, W.K. Liu & B. Moran, „Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures“, Wiley, 2000 P. Wriggers, „Nichtlineare Finite-Element Methoden“, Springer, Berlin, 2001 M.A. Crisfield, „Non-Linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, Vol. 1 und 2“, John Wiley & Sons, 1991 & 1997 J.C. Simo and T.J.R. Hughes, “Computational Inelasticity”, Springer, New York, 1998

Stand: März 2013 - 40 -

Studiengang Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Modulbezeichnung: WP06 Dynamik der Tragwerke


Dynamics of Structures

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:

Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. R. Höffer / Prof. Dr. techn. G. Meschke


Wahlpflichtfach für die Studienrichtungen „KIB-Structural Enginee-ring“ und „KIB-Computational Mechanics“


Grundlagen der Tragwerksdyna-mik

Finite Elemente Methoden in der Strukturdynamik


Dozent(in): Prof. Höffer / Assistenten Prof. Meschke / Dr. Kruschwitz

Sprache: englisch

Voraussetzungen: Pflichtfächer des 1. Semesters: P-1, PG1, PG2


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Eine studienbegleitende, zusammenhängende Hausarbeit nach

Vereinbarung in Einzel- oder Gruppenbearbeitung Klausurarbeit (120 Minuten)




45 45


Hausarbeiten [h] 30

Kreditpunkte: 6


Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden in der Lage sein, sowohl vereinfachte als auch wirklichkeitsnahe Modelle dy-

Stand: März 2013 - 41 -

namisch erregter Tragwerke zu erstellen und die Tragwerksant-wort bei dynamischer Beanspruchung mit Hilfe von ingenieurmä-ßigen Berechnungen, insbesondere mit der Methode der Finiten Elemente, im Zeit- und Frequenzbereich zu analysieren.

Inhalt:

Teil I: Grundlagen der Tragwerksdynamik

• Tragwerksmodellierung als Ein- und Mehrmassenschwinger, Modale Analyse

• Statistische Beschreibung von Zufallsschwingungen • Spektralmethode für breitbandige Anregungen, insb. Winder-

regung • Methode der Antwortspektren für Erdbebeneinwirkungen

Teil II: Finite Elemente Methoden der Linearen Strukturdynamik:

• Grundgleichungen der linearen Elastodynamik, Grundlagen der Finite Elemente Methoden in der Strukturdynamik

• Explizite und implizite Integrationsverfahren mit Schwerpunkt auf verallgemeinerten Newmark-Verfahren.

• Genauigkeit, Stabilität und Dämpfungseigenschaften • Übersicht über Finite Elemente Methoden für modale Ana-

lysen • Umsetzung der Algorithmen im Rahmen eines FE-Pro-

gramms im Rahmen von Computerübungen

Hausarbeit: Dynamische Strukturanalyse eines Tragwerks. Die Ergebnisse werden in einer Präsentation vorgestellt und als Pos-ter visualisiert.

Medienformen: • Tafelarbeit im Rahmen von Vorlesung und Übung • Overhead- und Beamer–Präsentationen, Animationen mit

Videoprojektion • Computerlabor

Literatur: • Vorlesungsmanuskripte • D. Thorby, „Structural Dynamics and Vibrations in Practice –

An Engineering Handbook“, Elsevier, 2008. • R.W. Clough, J. Penzien, „Dynamics of Structures“,

McGraw-Hill Inc., New York, 1993 • K. Meskouris, „Structural Dynamics“, Ernst & Sohn, 2000. • OC. Zienkiewicz, R. L. Taylor, ,,The Finite Element Method’’,

Vol. 1, Butterworth-Heinemann, 2000. • T.J.R. Hughes, “Analysis of Transient Algorithms with Partic-

ular Reference to Stability Behavior”, in T. Belytschko and T.J.R. Hughes “Computational Methods for Transient Analy-sis”, North-Holland, Amsterdam, 1983

Stand: März 2013 - 42 -


Modulbezeichnung: WP07 Technische Optimierung


Design Optimization

ggf. Kürzel: TO

ggf. Untertitel: Design Optimization


Prof. Dr.-Ing. M. König


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Computa-tional Mechanics

Master-Studiengang Computational Engineering

Master-Studiengang Angewandte Informatik

Bezüge zu anderen Modulen: Bezüge bestehen zu den Modulen im Massivbau, Stahlbau, Hoch-bau, zur Statik, zum Modul CAD und zum Modul Computerberech-nungsverfahren

Lehrveranstaltung(en): Technische Optimierung / Design Optimization


Dozent(in): Prof. König / Dr. Lehner / Assistenten

Sprache: Englisch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Mechanik und „Höhere Mathematik“


Prüfungsleistungen: Studienarbeit mit abschließendem Prüfungsgespräch (inkl. De-monstrationen am Computer)




30


Stand: März 2013 - 43 -

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6


Durch das Modul sollen die Studierenden Kenntnisse auf dem Ge-biet der technischen Optimierung und die Befähigung zum Aufbau von Optimierungsmodellen erwerben. Somit können selbstständig moderat komplexe technische Anwendungsprobleme aus dem Be-reich der Strukturoptimierung gelöst werden.

Die Studierenden sollen lernen, in Teams zu kooperieren, um ge-meinsam sowohl fachliche Grundlagen, Lösungsansätze, Optimie-rungsmodelle als auch Softwarekomponenten erarbeiten und Er-gebnisse strukturiert sowie verständlich präsentieren zu können.

Durch die gemeinsame Bearbeitung eines Projektes in kleinen Gruppen werden sowohl teamorientiertes Handeln, erhöhte Kom-munikationsfähigkeit, aber auch Kooperationsbereitschaft, system-analytisches Denken und wissenschaftliche Vorgehensweisen bei der Problemlösung gefördert..

Inhalt:

Es werden folgende Themen behandelt: • Strukturoptimierung als Werkzeug für die optimale Auslegung

von Ingenieursystemen im Hinblick auf vorgegebene Qualitäts-kriterien unter Beachtung von Nebenbedingungen

• Aufbau technischer Optimierungsmodelle • Optimierungskategorien (kontinuierliche, lineare/nichtlineare

Optimierung, deterministische/stochastische Optimierung, simu-lationsbasierte Mehrebenenoptimierung)

• Lösungsstrategien (klassische indirekte Optimierungsverfahren, direkte numerische Verfahren, insbesondere globale Evoluti-onsverfahren, verteilte/parallele Methoden)

• Softwaretechnische Realisierung von Optimierungslösungen • Bearbeitungen eines konkreten Optimierungsproblems mit

Softwareeinsatz im Rahmen von Gruppenarbeit (seminaristisch)

Medienformen: Powerpointfolien, Animationen, Tafelübungen.

Literatur: Lehrstuhl-Skriptum über das Internet; Arora, J.: Introduction to Optimum Design, Elsevier-Verlag, 2004

Stand: März 2013 - 44 -


Modulbezeichnung: WP08 Geometrische Modellierung


Geometric Modeling

ggf. Kürzel: GeoMod

ggf. Untertitel: Computer Aided Geometric Design, Computational Geometry




Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Computational Mechanics

Lehrveranstaltung(en): Geometrische Modellierung



Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Mathematik und Ingenieurinformatik


Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (180 Min.)




120


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6


Im Rahmen des Moduls werden den Studierenden wesentliche ge-ometrische Methoden im Ingenieurwesen vermittelt. Hierdurch

Stand: März 2013 - 45 -

werden die Studierenden in die Lage versetzt, verschiedene geo-metrische Aufgabenstellungen aus Forschung und Praxis unter Verwendung aktueller Methoden der Mathematik und Informatik zielgerichtet lösen zu können.

Inhalt:

Es werden folgende Themen behandelt: • Geometrische Modelle • Affine Abbildungen und Differentialgeometrie • Freiformkurven und Freiformflächen • Boundary Representation • Constructive Solid Geometry • Octrees • Zerlegung und Triangulierung • Visualisierungstechniken


Literatur: Curves and Surfaces for CAGD von G. Farin, Morgan Kaufmann Computational Geometry von M. de Berg et al., Springer Verlag Grundlagen der geometrischen Datenverarbeitung von J. Hoschek und D. Lasser, Teubner

Stand: März 2013 - 46 -


Modulbezeichnung: WP09 Numerische Methoden im Ingenieurwesen


Numerical Methods in Engineering

ggf. Kürzel: . / .






Bezüge zu anderen Modulen: Bezüge bestehen zu den Modulen in der Statik und Dynamik und zu dem Modul „Technische Optimierung“

Lehrveranstaltung(en): Numerische Methoden im Ingenieurwesen

Semester: 2. Semester, SS


Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathematik“, Mechanik, Ingenieurinformatik


Prüfungsleistungen: Hausarbeiten, Klausurarbeit (120 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 180/ 6 LP



90


Hausarbeiten [h] 30

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 47 -


In diesem Modul erwerben die Studierenden vertiefte Grundlagen-kenntnisse über die wichtigsten Lösungsverfahren für numerische Problemstellungen des Ingenieurwesens. Oberstes Lernziel ist es, Algorithmen effizient zu implementieren und deren Leistungs-fähigkeit zu beurteilen.

Durch die Bearbeitung von abstrakten Aufgaben sowohl aus dem wissenschaftlich-technischen als auch dem mathematischen Be-reich werden Fähigkeiten zum selbständigen Arbeiten und zum systematischen Denken vermittelt. Darüber hinaus wird erlernt, wie mathematische Lösungsverfahren in effiziente Computerprogram-me überführt werden.

Inhalt:

Es werden folgende Themen behandelt: • Komplexität von Algorithmen • Integrationsverfahren • Verfahren zur Lösung linearer Gleichungssysteme ein-

schließlich Bandbreitenreduktion • Lösung von Eigenwertproblemen • Iterationsverfahren für nichtlineare Gleichungssysteme • Verfahren zur Zeitintegration • Nutzung existierender Bibliotheken (BLAS, LAPACK, ALPACK,

etc.) • Einsatz von Matlab als Entwicklungswerkzeug und Testumge-

bung für numerische Algorithmen

Medienformen: Tafeleinsatz, Beamer, Folien, Computer

Literatur: Lehrstuhl-Skriptum über das Internet; Press et al.: “Numeric Recipes in C: The Art of Scientific Compu-ting”, Cambridge University Press

Stand: März 2013 - 48 -


Modulbezeichnung: WP10 Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau

Englische Modulbe-zeichnung Process technology and Construction Management

ggf. Kürzel: . / .


Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. M. Thewes


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering, KIB-Computational Mechanics, Geotechnik und Tunnelbau, Wasserwesen und Um-welttechnik sowie Verkehrswesen

Bezüge zu anderen Modulen: Verknüpfungspunkte bestehen zu den Modulen „Bauverfahrens-technik Tunnelbau“ und „Tragverhalten und Bemessung von Grundbauwerken“. Außerdem wird die Teilnahme an der Wahlver-anstaltungsreihe „Bauverfahrenstechnik und Baumanagement in der Praxis“ empfohlen.

Lehrveranstaltung(en): Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau


Dozent(in): Prof. Thewes / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie Kon-struktive Kenntnisse


Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (120 min) Studienarbeit



Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h] 70

Stand: März 2013 - 49 -


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6


Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet der Bauverfahrenstechnik des Tief- und Leitungsbaus vertraut ma-chen. Sie sollen vertiefte Kenntnisse für spezielle Bereiche des Tiefbaus für die Bewältigung ingenieurtechnischer Aufgaben auf den Gebieten Planung, Bau und Betrieb erwerben. Tiefbau ist das Fachgebiet des Bauwesens, das sich mit der Planung und Errich-tung von Bauwerken befasst, die an oder unter der Erdoberfläche bzw. unter der Ebene von Verkehrswegen liegen. Die Studieren-den sollen dabei lernen, Aufgaben aus diesen Bereichen selbstän-dig zu bearbeiten und ein spezielles Verständnis für die Methoden zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die gängigen Problemstellungen des Tief- und Leitungsbaus selbständig zielfüh-rend zu bearbeiten. Zusammenhänge dieses Gebietes mit anderen Bereichen des Bauwesens als interdisziplinäre Aufgabe sollen er-kannt und in die Lösungen der Projektbearbeitung mit eingearbei-tet werden. Die Studierenden sollen Kenntnisse erwerben, die zur Vorbereitung und Abwicklung von Bauvorhaben in der Bauleitung und im Baumanagement dienen. Die in der Praxis gängigen Me-thoden sollen angewendet werden können.

Inhalt: Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen der Bauver-fahrenstechnik. Hierzu gehören:

Bauverfahrenstechnik Tiefbau - Wasserhaltung - Baugrubenverbauwände (Trägerverbau, Schlitz-, Bohr-

pfahlwände etc.) - Senkkästen - Injektionstechniken im Baugrund (Nieder- und Hochdruck-

verfahren etc.) - Mikropfähle - Unterfangungen - Deckelbauweise - Klassische Abdichtungstechniken - Fugenkonstruktionen

Bauverfahrenstechnik Leitungsbau - HDD Horizontalbohrtechniken - Steuerbare Verfahren - Nicht steuerbare Verfahren - Offene Bauweisen

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, Tafel, ergänzende Umdrucke, An-schauungsmodelle, Simulationen

Literatur: Vorlesungsskripte des Lehrstuhls, Buja: Spezialtiefbau-Praxis. Bauwerk Verlag, Berlin 2002 Buja: Handbuch des Spezialtiefbaus. Werner Verlag, Düsseldorf 2001

Stand: März 2013 - 50 -

Stein: Grabenloser Leitungsbau. Ernst&Sohn Verlag, Berlin 2003

Stand: März 2013 - 51 -


Modulbezeichnung: WP11 Bauverfahrenstechnik Tunnelbau

Englische Modulbe-zeichnung Tunnelling – Design and Methods

ggf. Kürzel: . / .




Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering, KIB-Computational Mechanics sowie Geotechnik und Tunnelbau.

Bezüge zu anderen Modulen: Verknüpfungspunkte bestehen zu den Modulen „Bauverfahrens-technik Tief- und Leitungsbau“, „Finite Elemente Methoden“ (Tun-nelbau), „Tragverhalten und Bemessung von Grundbauwerken“ und „Baubetrieb und Management“. Außerdem wird die Teilnahme an der Wahlveranstaltungsreihe „Bauverfahrenstechnik und Bau-management in der Praxis“ empfohlen.

Lehrveranstaltung(en): Bauverfahrenstechnik Tunnelbau

Semester: 2. Semester

Dozent(in): Prof. Thewes / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie in „Grundbau und Bodenmechanik“






70

Stand: März 2013 - 52 -


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6


Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet des Tunnelbaus vertraut machen. Sie sollen vertiefte Kenntnisse für ingenieurtechnische Aufgaben auf den Gebieten Planung, Bau und Betrieb von Tunnelbauwerken und Leitungen erwerben. Die Stu-dierenden sollen lernen, Aufgaben aus diesen Bereichen selbstän-dig zu bearbeiten und ein spezielles Verständnis für die Methoden zu entwickeln.

Sie sollen in die Lage versetzt werden, die gängigen Problem-stellungen des Tunnel- und Leitungsbaus selbständig zielführend zu bearbeiten. Zusammenhänge dieses Gebietes mit anderen Be-reichen des Bauwesens als interdisziplinäre Aufgabe sollen er-kannt und in die Lösungen mit eingearbeitet werden.

Die Studierenden sollen Kenntnisse erwerben, die zur Vorbe-reitung und Abwicklung von Bauvorhaben des Tunnelbaus bzw. des Leitungsbaus dienen. Die in Praxis gängigen Methoden sollen angewendet werden können.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen des Tunnel-baus. Hierzu gehören:

- Planungsmethodik für Tunnelbauten - Sicherungsarten - Klassische Bauweisen - Löseverfahren für Locker- und Hartgestein - Bergmännischer Tunnelbau mit Vortrieben mit mechani-

schem Lösen des Gebirges - Spritzbetonbauweisen - Druckluftverfahren - Maschineller Tunnelbau, unterschiedliche Maschinentypen

angepasst an die Gebirgsformationen in Festgestein bzw. Lockergestein

- Ein- und zweischaliger Ausbau - Spezialbauverfahren - Monitoring und Prozessmanagement - Besonderheiten der Tunnelbau-Logistik, Belüftung - Sicherheitsaspekte bei Bau und Betrieb - Verfahren zum Leitungsbau in geschlossener Bauweise

mittels Rohrvortrieb und Microtunnelling - Besonderheiten der Vortriebsrohre und der Rohrverbindun-

gen


Literatur: Vorlesungsskripte des Lehrstuhls, Maidl: „Handbuch des Tunnel-und Stollenbaus“, VGE-Verlag Stein: „Grabenloser Leitungsbau“, Verlag Ernst & Sohn

Stand: März 2013 - 53 -


Modulbezeichnung: WP12 Sondergebiete der Betontechnologie

Englische Modulbezeich-nung

Special Concrete Technology

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: KIB-Structural Enginee-ring, KIB-Computational Mechanics sowie Geotechnik und Tun-nelbau Bezüge zu anderen Modulen: Die in diesem Modul vermittelten Kenntnisse fließen direkt in die einschlägigen Wahlpflichtfächer aus dem Bereich Stahl- und Spannbetonbau sowie Tunnelbau ein.

Lehrveranstaltung(en): Sondergebiete der Betontechnologie

Semester: 3. Semester (WS)

Dozent(in): Prof. Breitenbücher / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Baustofftechnik und Bauphysik


Prüfungsleistungen: • Bewerteter Seminarvortrag mit schriftlicher Ausarbeitung • Klausurarbeit (90 min)



Stand: März 2013 - 54 -



Hausarbeiten [h] 60

Leistungspunkte: 6

Lernziele / Kompetenzen: In diesem Modul werden die Studierenden weit über das Ba-chelor-Studium hinausgehend mit besonderen Betonausgangs-stoffen und der Konzeption von Sonderbetonen vertraut gemacht. Insbesondere wird auf die Auswirkungen auf das Mikrogefüge und damit auf die veränderten Betoneigenschaften eingegangen. Die Studierenden sollen befähigt werden, auch Betone für spezi-elle Anwendungen richtig konzeptionieren, gleichzeitig aber auch deren Grenzen erkennen zu können.

Im Rahmen dieser Veranstaltung sollen die Studierenden Vorträ-ge zu einzelnen Themengebieten der Betontechnologie vorberei-ten und präsentieren, um Übung in der Präsentation von techni-schen und wissenschaftlichen Inhalten zu erhalten. Gleichzeitig werden Ihnen dabei die wesentlichen Grundlagen der Rhetorik vermittelt.

Inhalt: Sondergebiete der Betontechnologie: Die zweckmäßigen Einsatzbereiche spezieller Betonausgangs-stoffe und die damit einhergehenden Veränderungen im Betonge-füge werden erläutert. Hierzu zählen (u.a.):

• Sonderzemente • Sekundär- und Recyclingprodukte • Betonzusätze • Hydratationsprozess / Betoneigenschaften • Phasenprodukte • Porosität / Porengrößenverteilung • Hydratationswärme- und Festigkeitsentwicklung

Die Eigenschaften von Sonderbetonen und das Vorgehen bei be-sonderen Betonierverfahren werden erläutert. Dabei werden insbesondere die Vorteile, aber auch die Einsatzgrenzen und spezielle Nachweisverfahren aufgezeigt. Hierzu zählen (u.a.):

• Leichtbetone • Hochleistungsbetone • Selbstverdichtende Betone • Sichtbeton • Faserbetone • Besondere Betonierverfahren (u.a.): Kontrakterverfahren

Medienformen: PowerPoint Präsentationen und Tafelbild sowie praktische Vor-führungen im Labor

Literatur: Vorlesungsbegleitende Umdrucke,

Wesche, K.: „Baustoffe für Tragende Bauteile“, Bauverlag

Locher, F.: „Zement - Grundlagen der Herstellung und Verwen-

Stand: März 2013 - 55 -

dung“, Verlag Bau + Technik

Lohmeyer, G.: „Handbuch Betontechnik“, Verlag Bau + Technik

Grübl, P./ Weigler, H./ Karl, S.: „Beton - Arten, Herstellung und Eigenschaften“, Verlag Ernst & Sohn

Stand: März 2013 - 56 -


Modulbezeichnung: WP13 Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwer-ken


Durability and Repair of Concrete Structures

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: KIB-Structural Enginee-ring, KIB-Computational Mechanics sowie Geotechnik & Tunnelbau UTRM – Masterstudiengang: Wahlpflichtmodul Bezüge zu anderen Modulen Die im Modul 13 vermittelten Kenntnisse stehen in engem Zusam-menhang mit den im Bereich Stahl- und Spannbetonbau dargeleg-ten Konstruktionsgrundsätzen.

Lehrveranstaltung(en): Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwerken

Semester: 2. Semester (SS)


Sprache: Deutsch








Stand: März 2013 - 57 -

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6

Lernziele / In diesem Modul werden den Studierenden die vielfältigen Ein- Kompetenzen: wirkungen aus der Umwelt auf Betonbauwerke, einschl. der damit verbundenen Prozesse dargelegt, die die Dauerhaftigkeit maß- geblich beeinflussen. Prophylaktische Maßnahmen werden abgeleitet und Ansätze einer Lebensdauerbemessung erläutert. Ferner werden notwendige Bauwerksanalysen und verschiedene Instand- setzungsmaßnahmen, einschl. deren Anwendungsgrenzen, vermittelt. Die Studierenden sollen befähigt werden, im Vorfeld von Neubaumaßnahmen geeignete Maßnahmen zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit festlegen, sowie bei aufgetretenen Schäden zweckmäßige Analysen anstellen und daraus Instandsetzungs- konzepte erarbeiten zu können. Inhalt: Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwerken

Die physikalischen und chemischen Einwirkungen aus der Umwelt und deren mögliche Auswirkungen auf Betontragwerke werden dargestellt (Expositionsklassen, Beton- und Bewehrungskorrosi-on). Es wird insbesondere auf die Transportvorgänge innerhalb der Mikrostruktur und die Korrosionsprozesse eingegangen.

• Potentielle Einwirkungen

• Schadstofftransport

• Korrosionsprozesse

• Prophylaktische Maßnahmen

• Probabilistische Lebensdauerbemessung

Für den Fall aufgetretener Schäden werden zunächst die für eine Diagnose notwendigen Bauwerksanalysen, einschl. geeigneter Prüfverfahren, vorgestellt. Des Weiteren werden zweckmäßige In-standsetzungsmaßnahmen, insbesondere die Wahl geeigneter Baustoffe, einschl. deren Anwendungsgrenzen, erläutert. Ebenso werden auf konstruktive Aspekte bei der Instandsetzung und Er-tüchtigung von Betonbauwerken eingegangen.

• Bauwerksuntersuchungen und Prüfverfahren

• Erarbeitung von Instandsetzungskonzepten bzw. Instand-setzungsmaßnahmen bei:

Konstruktiven Besonderheiten / Verstärkungen

Medienformen: PowerPoint Präsentationen und Tafelbild, sowie praktische Vor-führungen im Labor


Stark, J. / Wicht, B.: „Dauerhaftigkeit von Beton“, Birkhäuser-Verlag

Jungwirth, D. / Beyer, E. / Grübl. P.: „Dauerhafte Betonbauwerke“, Verlag Bau + Technik

DAfStb-Rili „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“

Stand: März 2013 - 58 -


Modulbezeichnung: WP14 Bauphysikalische Gebäudeplanung


Building Physics and Design

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. W. Willems (TU Dortmund)



Bezüge zu anderen Modulen Ein besonderer Bezug besteht zu den Modulen WP13 „Dauer-haftigkeit und Instandsetzung von Bauwerken“ sowie WP15 „Bau-konstruktionen der Gebäudehülle“.

Lehrveranstaltung(en): Energieeffizienzbewertung im Nichtwohnungsbau

Bauphysikalisches Entwerfen


Dozent(in): Prof. Willems / Assistenten Prof. Willems / Assistenten

Sprache: Deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Baukonstruktionen und Bauphysik (s. Bachelor-Studiengang)


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit Prüfungsgespräch (30 Min)

Studienarbeit Prüfungsgespräch (30 Min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90/ 3 LP 90 / 3 LP


Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h] 15 15



Stand: März 2013 - 59 -

Leistungspunkte:

mit Prüfungsgesprächen

ohne Prüfungsgesprächen

6

4


Energieeffizienzbewertung im Nichtwohnungsbau Die Teilnehmer erlernen die Grundlagen der Energieeffizienzbe-wertung von Gebäuden anhand der Normenreihe der DIN V 18599 sowie die Erstellung der im Rahmen des Bauantragsverfahrens notwendigen Nachweise gemäß Energieeinsparverordnung für Nichtwohngebäude. Bauphysikalisches Entwerfen Die Belange der Bauphysik stellen zentrale Elemente in allen Pha-sen des Planungsprozesses dar. Die Teilnehmer lernen, wann welche Festlegungen getroffen werden müssen und wie die bau-physikalischen Aspekte in einem integralen Planungsansatz zu be-rücksichtigen sind.

Inhalt:

Energieeffizienzbewertung im Nichtwohnungsbau • Besprechung der für Nichtwohngebäude relevanten Inhalte der

Energieeinsparverordnung • Einführung in die Normenreihe DIN V 18599 • Nutzungspflichten für erneuerbare Energien gemäß EEWär-

meG • Zonierung von Gebäuden • Erstellung von Nutzungsprofilen • Zusammenspiel Gebäudehülle ↔ Gebäudetechnik • Erläuterung der Berechnungsverfahren für die Energieanteile

aus Heizung, Kühlung, RLT und Beleuchtung Bauphysikalisches Entwerfen Jeweils an konkreten Beispielen werden in seminaristischer Form folgende Themen behandelt: • Wärmeschutz • Energieeffizienz • Feuchteschutz • Bauakustik • Raumakustik • Lärmschutz

Medienformen: Tafel, Beamer, Arbeitsblätter

Literatur: Vorlesungsskripte Schild, Willems: Wärmeschutz, Grundlagen – Berechnung - Be-wertung, Detailwissen Bauphysik,Vieweg+Teubner, 2011 Schild, Brück: Energie-Effizienzbewertung von Gebäuden, Detail-wissen Bauphysik, Vieweg+Teubner, 2010 Willems, Schild, Stricker: Schallschutz: Bauakustik, Detailwissen Bauphysik, Springer+Vieweg, 2012 Fasold, Veres: Schallschutz und Raumakustik in der Praxis, 2. Auflage, Verlag für Bauwesen 2003 Willems (Hrsg.), Häupl, Homann, Kölzow, Riese, Maas, Höfker, Nocke: Lehrbuch der Bauphysik, Schall - Wärme - Feuchte - Licht - Brand – Klima, 7. Auflage, Springer+Vieweg, Juli 2012 Fouad (Hrsg.): Lehrbuch der Hochbaukonstruktionen, Teubner-Verlag, 4. Auflage 2012

Stand: März 2013 - 60 -


Modulbezeichnung: WP15 Baukonstruktionen der Gebäudehülle


Design of Building Envelopes

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. W. Willems (TU Dortmund)



Bezüge zu anderen Modulen Ein besonderer Bezug besteht zum Modul WP14 „Bauphysika-lische Gebäudeplanung“.

Lehrveranstaltung(en): Wärmebrücken berechnen und bewerten

Bauen im Bestand


Dozent(in): Prof. Willems / Assistenten Prof. Willems / Assistenten

Sprache: Deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Statik und Tragwerkslehre einschl. FE-Methoden, Baukonstruktionen und Bauphysik (s. Bachelor-Studiengang)


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit Prüfungsgespräch (30 Min)

Studienarbeit Prüfungsgespräch (30 Min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90/ 3 LP 90 / 3 LP



15 15



Stand: März 2013 - 61 -

Leistungspunkte:

mit Prüfungsgesprächen

ohne Prüfungsgesprächen

6

4


Wärmebrücken berechnen und bewerten Die Beurteilung der Wärmebrückenwirkung von Anschlussdetails ist ein obligatorisches Element in jedem Planungsprozess. Die Teilnehmer werden in die Lage versetzt, die Bewertung unter-schiedlicher Anschlusssituationen selbstständig vorzunehmen und Optimierungsvorschläge auszuarbeiten. Ein wesentliches Element des Workshops ist die Wärmebrückenberechnung mit Hilfe der frei nutzbaren Software „Therm“ am eigenen Rechner. Bauen im Bestand Die Teilnehmer erlernen die grundlegenden Zusammenhänge un-terschiedlicher bauphysikalischer und gebäudetechnischer Maß-nahmen bei der Altbausanierung.

Inhalt:

Wärmebrücken berechnen und bewerten • Grundlagen zum Thema „Wärmebrücken“ • Berücksichtigung von Wärmebrücken im Nachweis gemäß

Energieeinsparverordnung • Nachweis des Mindestwärmeschutzes • Vorstellung der Berechnungssoftware „Therm“ • Beispielrechnungen • Thermografie im Bauwesen • Gebäudehüllen im Industrie- und Gewerbebau • Sondergebiete Bauen im Bestand • Zieldefinition und Fördermöglichkeiten energetischer Sanie-

rungen (KfW-Effizienzhaus, Passivhaus etc.) • bauphysikalische Aspekte (Wärme-, Feuchte-, Schall- und

Brandschutz) beim Bauen im Bestand • Maßnahmen zur Ertüchtigung der Gebäudetechnik Einsatzgebiete für Vakuumdämmung bei der Sanierung

Medienformen: Tafel, Beamer, Arbeitsblätter

Literatur: • Vorlesungsskript • Schild, Willems: Wärmeschutz, Grundlagen – Berechnung -

Bewertung, Detailwissen Bauphysik,Vieweg+Teubner, 2011 • Schild, Weyers, Willems: Handbuch Fassadendämmsysteme,

IRB-Verlag, 2. Auflage 2009 • Willems: Vakuumdämmung, Bauphysik-Kalender 2004, Verlag

Ernst & Sohn • www.planungsatlas-hochbau.de • Fouad, Richter: Leitfaden Thermografie im Bauwesen. Theorie,

Anwendungsgebiete, praktische Umsetzung, Fraunhofer IRB Verlag, 4. Auflage 2012

Stand: März 2013


Modulbezeichnung: WP16 Kontinuumsmechanik


Continuum Mechanics

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr. rer. nat. K. Hackl


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und „KIB-Computational Mechanics“ Maschinenbau, Angewandte Mechanik, Pflichtmodul

Master Maschinenbau, Angewandte Mechanik, Pflichtmodul

Lehrveranstaltung(en): Kontinuumsmechanik


Dozent(in): Dr.-Ing. U. Hoppe

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathematik“ (z.B. aus Bachelor-Studium) Erweiterte Kenntnisse in Mechanik






120


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 63 -


Vermittlung fundierter Kenntnisse der kontinuumsmechanischen Modellbildung und ihrer Lösungsverfahren zur analytischen und numerischen Behandlung von mechanischen Problemstellungen. Die Vorlesung legt die Grundlagen für weiterführende Veranstal-tungen der Computerorientierten Strukturanalysen.

Inhalt:

• Kinematische Grundlagen, • Deformation, • Spannungszustände, • mechanische Bilanzgleichungen, • Thermodynamik der Deformation, • allgemeine Materialgesetze, • Verschiebungs- und Spannungsfunktionen, • Randintegralgleichungen, • Grundlagen der Tensorrechnung.

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit

Literatur: Vorlesungsskript G. Th. Mase, G. Mase: Continuum Mechanics for Engineers E. Becker, W. Bürger: Kontinuumsmechanik J. Altenbach, H. Altenbach: Einführung in die Kontinuumsmechanik P.C. Chou, J. Pagano: Elasticity

Stand: März 2013 - 64 -


Modulbezeichnung: WP17 Höhere Festigkeitslehre


Advanced Mechanics of Materials

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. H. Steeb/ Dr.-Ing. Meyers


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtung „KIB-Computational Mechanics“

Bachelor-Studiengang Maschinenbau: Mechanik: Profilmodul 3

Lehrveranstaltung(en): Höhere Festigkeitslehre


Dozent(in): Dr. Meyers

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: V: 3 SWS U: 1 SWS


Arbeitsaufwand [h / LP]: 180/ 6 LP



120


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 65 -


Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls das nötige Grundlagenwissen erworben haben, um Probleme der Elastostatik der Scheiben, Platten und Schalen analytisch und numerisch zu lösen.

Inhalt:

Gegenstand der Vorlesung sind die grundlegenden Beziehungen der Statik elastisch deformierbarer Körper (Elastostatik).

Ausgehend von den allgemeinen Grundgleichungen werden ebe-ner Spannungs- und ebener Verzerrungszustand diskutiert und da-rauf aufbauend die Theorie der Scheiben. Als weitere zwei-dimensionale Probleme werden Platten und (rotationssymmetri-sche) Schalen behandelt.

Als Grundlage für numerische Näherungsverfahren werden die Va-riationsprinzipe der Mechanik eingeführt, und für die oben bespro-chenen Modelle spezialisiert.


Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, betreutes Rechnen von Beispielaufgaben in der Übung

Literatur: Göldner: Lehrbuch Höhere Festigkeitslehre (Band 1), Fachbuch-verlag Leipzig Altenbach: Ebene Flächentragwerke, Springer

Stand: März 2013 - 66 -


Modulbezeichnung: WP18 Materialtheorie


Theory of Materials

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr. K. Hackl, Prof. Dr. K.C. Le


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtung „KIB-Computational Mechanics“

Master-Studiengang Maschinenbau, Studienschwerpunkt Mecha-nik, Werkstoffe, Wahlpflichtmodul

Lehrveranstaltung(en): Materialtheorie

Semester: 3.Semester (WS)

Dozent(in): Prof. K.C. Le

Sprache: deutsch



Prüfungsleistungen: Studienarbeit „Materialmodell“ Klausurarbeit (180 min)




60


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 67 -


Grundkenntnisse auf dem Gebiet der Modellierung von Material-eigenschaften und dem Verhalten von Materialgleichungen.

Inhalt:

Phasenumwandlung: Gleichgewicht eines Stabes, Energie Mini-mierung, Kinetik der Phasenumwandlung, Dynamische Theorie, Formgedächtnislegierungen; Versetzungstheorie: Spannungsfeld und Energie einer Versetzung, Kraft auf eine Versetzung, Wech-selwirkung zwischen Versetzungen, Kleinwinkelkorngrenze, Konti-nuumstheorie der Versetzungen und Plastizität; Bruch und Schädi-gung: Energie eines Risses, Rissbildung, Gleichgewicht, Rissaus-breitung, Kontinuumstheorie

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit

Literatur: Ericksen: Introduction to Thermodynamics Hirth & Lothe: Theory of dislocations Wirtman: Dislocation based fracture Mechanics Mura: Micromechanics of Defects in Solids

Stand: März 2013 - 68 -


Modulbezeichnung: WP19 Grundlagen der FE-Technologie


Fundamentals of FE-Technology

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr. K. Hackl


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und „KIB-Computational Mechanics“

Lehrveranstaltung(en): Grundlagen der FE-Technologie


Dozent(in): Prof. Hackl

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathematik“ (z.B. aus Bachelor-Studium) Erweiterte Kenntnisse in Mechanik Kenntnisse in Strömungsmechanik






60


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 69 -


Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls fundierte Kenntnisse der Finite-Elemente Technologie erworben haben. Ins-besondere sollen die Teilnehmer/innen in die Lage versetzt wer-den, kritisch und kompetent mit kommerziellen FE-Paketen und der Vielzahl darin implementierter Elemente umzugehen.

Inhalt:

Variationsprinzipien, Galerkin-Vefahren, Locking, Hourglassing, gemischte Elemente, reduziert-integrierte Elemente, Elemente mit inkompatiblen Moden, Fehlerschätzer und Fehlerindikatoren, Adaptivität.


Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit ergänzt durch Beamer-Präsentationen, Vorrechnen von Beispielaufgaben in der Übung, Computerdemonstrationen

Literatur: Zienkiewicz, Taylor, Zhu: The Finite Element Method. Vol.1, Vol. 2 Brenner, Scott: The Mathematical Theory of Finite Element Meth-ods

Stand: März 2013 - 70 -


Modulbezeichnung: WP20 Grundlagen der Dynamik von Systemen


Fundamentals of System Dynamics

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. T. Nestorovic


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtung KIB-Computational Mechanics Bachelor-Maschinenbau, Angewandte Mechanik, Pflicht

Master-Maschinenbau, Konstruktions- und Automatisierungstech-nik, Pflicht

Master-Maschinenbau, Kraftfahrzeug- Antriebstechnik, Pflicht Master-Maschinenbau, Werkstoffe, Wahlpflicht

Lehrveranstaltung(en): Grundlagen der Dynamik von Systemen


Dozent(in): T. Nestorovic

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathematik“ (z.B. aus Bachelor-Studium) Erweiterte Kenntnisse in Mechanik (Dynamik)


Prüfungsleistungen: Klausur (180min)




120


Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 71 -

Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls das nötige Grundlagenwissen erworben haben, um dynamisch beanspruchte Strukturen berechnen, auftretende Phänomene bei solchen Struk-turen analysieren und wichtige Kenngrößen näherungsweise an-geben zu können.

Inhalt:

Aufstellung der Differentialgleichungen der Bewegung von diskre-ten und kontinuierlichen Strukturen; Eigenwertproblem; harmoni-sche Analyse; Rayleigh- und Grammelquotient; Verfahren von Ritz, Southwell und Dunkerley; Weg- und Kraftgrößenmethoden.

Medienformen: Vorlesung und Übungen mit Tafelarbeit und Power Point Präsentationen

Literatur: R. Gasch und K. Knothe: Strukturdynamik I und II, Springer-Verlag, Berlin S. G. Kelly: Fundamentals of mechanical vibrations, McGraw-Hill Education, ISE Edition

Stand: März 2013 - 72 -


Modulbezeichnung: WP21 Bruch- und Schädigungsmechanik


Fracture and Damage Mechanics

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. H. Schütte, Prof. Dr.-Ing. H. Steeb


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering und „KIB-Compu-tational Mechanics“

Master-Maschinenbau, Mechanik: Vertiefungsmodul

Lehrveranstaltung(en): Bruch- und Schädigungsmechanik


Dozent(in): Prof. Schütte, N.N.

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathematik“ (z.B. aus Bachelorstudium) und Höhere Festigkeitslehre

Erweiterte Kenntnisse in Mechanik


Prüfungsleistungen: Studienarbeit „Analytische oder numerische Lösung eines instruktiven Problem der Bruchmechanik“ Prüfungsgespräch




60


Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 73 -

Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls das nötige Grundlagenwissen erworben haben, um Probleme der Bruch- und Schädigungsmechanik analytisch und numerisch lösen zu können.

Inhalt:

Gegenstand der Vorlesung sind die Grundlagen der Schädigungs- und Bruchmechanik. Basierend auf der Lösung des Rissspitzen-Nahfeldes der Linear elastischen Bruchmechanik, wird die analy-tische und numerische Bestimmung von Spannungsintensitäts-faktoren diskutiert. Die energetische Betrachtung anhand von wegunabhängigen Integralen ermöglicht den Ausblick auf nicht-linear elastische und elasto-plastische Bruchmechanik. Darauf aufbauend werden grundlegende schädigungsmechanische Kon-zepte der spröden und duktilen Schädigung behandelt, sowie de-ren Einfluss auf das (anisotrope) Verhalten geschädigter Körper und Strukturen. Abschließend werden Modelle der Lebensdauer-vorhersage mit Hilfe der präsentierten Konzepte erläutert.

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Rechnerübungen mit MATHEMATICA und ANSYS

Literatur: T. Anderson: Fracture Mechanics J. Lemaitre: A Course on damage mechanics G. Maugin: The thermomechanics of plasticity and fracture

Stand: März 2013 - 74 -


Modulbezeichnung: WP22 Tragverhalten und Bemessung von Grundbauwerken


Design of Geotechnical Structures

ggf. Kürzel: . / .




Zuordnung zum Curriculum:

Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für Vertiefer KIB Structural Engineering, für Vertiefer „KIB Computati-onal Mechanics“ und für Vertiefer Geotechnik und Tunnelbau

Bezüge zu anderen Modulen: Empfohlen wird der Besuch der Mo-dule PG3 und PG4. Verknüpfungen bestehen zu den Modulen „Tunnel- und Leitungsbau“, „Numerik in der Geotechnik“, „Bau-grunddynamik und Meerestechnik“, „Umweltgeotechnik“

Lehrveranstaltung(en): Berechnung von Grundbauwer-ken

Gründungsschäden und Sanie-rung

Semester: 2. Semester (SS) 2. Semester (SS)

Dozent(in): Prof. Schanz / Dr. D. König Dr. Güttler


Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundbau und Bodenmechanik sowie Besuch

der Vorlesung Berechnungsme-thoden in der Geotechnik

Vertiefte Kenntnisse in Grund-bau und Bodenmechanik

Lehrform / SWS: V: 2 SWS U: 1 SWS V: 1 SWS

Studien- und Prüfungs-leistungen:

Studienarbeit mit Kolloquium (Berechnung von Grundbauwerken)

Schriftliche Prüfung (150 min)




45 15

Stand: März 2013 - 75 -



Leistungspunkte: 6

Lernziele/ Kompetenzen:

Berechnung von Grundbauwerken

Die Studierenden sollen die Fähigkeit erlangen, komplexe geo-technische Strukturen (Baugruben, Tiefgründungen, Stützkonstruk-tionen) konstruktiv unter Beachtung des Bauablaufes und der Randbedingungen (Bodenverhältnisse, Bebauung u.a.) zu entwer-fen und zu berechnen. Sie sollen in der Lage sein, dafür handels-übliche Programme einsetzen zu können, aber sich auch deren Grenzen bewu0t sein. In Abhängigkeit der Aufgabe sollen sie beur-teilen können, wieweit Vereinfachungen und Abstrahierungen bei der Nachweisführung zulässig und sinnvoll sind..

Gründungsschäden und Sanierung

Den Studierenden werden die Fähigkeiten vermittelt, Schäden an Gründungen selbständig aufzunehmen, zu beurteilen und Sanie-rungskonzepte zu entwickeln.

Inhalt:

Berechnung von Grundbauwerken

Auf Grundlage der in der Vorlesung „Berechnungsmethoden in der Geotechnik“ vermittelten Fertigkeiten wird die Berechnung komple-xer Konstruktionen des Spezialtiefbaus vorgestellt. Im ersten Teil der Veranstaltung steht die Berechnung von Verbauwänden mit dem Wechselspiel zwischen Verformungen und Erdruckansätzen nach der EAB im Vordergrund. Der Erdwiderstand wird sowohl als Kraftgröße aber auch über einen Bettungsansatz modelliert; das Verhalten von Verankerungen wird einbezogen. Im Weiteren wer-den Stützkonstruktionen in Form der Fangedämme und der Be-wehrten Erde betrachtet. Die Wirkung von Suspensionen im Grundbau und die Nachweisführung suspensionsgestützter Hohl-räumen schließt den Bereich der Stützkonstruktionen ab. Die Be-rechnungen zur Planung der Absenkung eins Senkkastens führen in den Bereich der Tiefgründungen ein. Bei den Pfählen steht das Tragverhalten von Pfählen unter horizontaler Belastung und von Pfahlgruppen bis hin zu Pfahlplattengründungen im Mittelpunkt. Besonderheiten des Grundbaus in Bergsenkungsgebieten vermit-teln innovative Lösungen. Das Gefrierverfahren wird am Beispiel des Baus tiefer Schächte erläuter. Der Einfluss von strömendem Grundwasser auf die Konstruktion und die Standsicherheit von Dämmen bilden den Abschluss der Veranstaltung. In den Übungen werden die Berechnungsansätze, welche in der Vorlesung „Be-rechnung von Grundbauwerken“ vorgestellt werden, an Beispielen erläutert und die praktische Umsetzung in EDV-Programmen vor-gestellt. Die Hörer wenden diese Software im Computerlabor an.

Stand: März 2013 - 76 -

Die Software wird auch bei der Anfertigung der die Vorlesung und Übung begleitenden Studienarbeit eingesetzt.

Gründungsschäden und Sanierung

Auch bei sorgfältiger Vorgehensweise birgt der Grundbau aufgrund der nur an wenigen Aufschlüssen bekannten Eigenschaften des Baugrundes und der komplexen Verfahrenstechniken Risiken, so dass Schäden an Bauwerken auftreten können. Da der überwie-gende Teil der Gründung auch nach eingetretenen Schäden nicht sichtbar ist, verlangt die Bewertung solcher Schäden und auch de-ren Sanierung besondere Beachtung. Aufbauend auf den vorlie-genden Kenntnissen zu Grundbau und Bodenmechanik werden Kategorien von Schäden im Gründungsbereich vorgestellt. Mögli-che Ursachen von Gründungsschäden werden erläutert. Der Auf-bau von Schadensgutachten wird dargelegt und Sanierungsme-thoden werden aufgezeigt. Die einzelnen Aspekte werden an Pra-xisbeispielen ausführlich diskutiert.

Medienformen: Tafel, Beamer, Computerlabor

Literatur: Arbeitsblätter Berechnung von Grundbauwerken

Übungsblätter Berechnung von Grundbauwerken

Hilmer, K., Knappe, M., Englert, K. (2004): Gründungsschäden. Fraunhofer IRB Verlag

Stand: März 2013 - 77 -


Modulbezeichnung: WP23 Felsbau


Rock Mechanics

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. Michael Alber


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtung Geotechnik und Tunnelbau

Bezüge zu anderen Modulen: Verknüpfungen bestehen zu WP11 „Tunnel- und Leitungsbau“ und WP22 „Tragverhalten und Be-messung von Grundbauwerken“.


Felsbau unter Tage Felsmechanik Felsmechanisches Praktikum


Dozent(in): Prof. Alber Prof. Schanz Prof. Alber


Voraussetzungen: Kenntnisse in Mechanik (z.B. aus Bachelor-Studium) und Geologie

Lehrform / SWS: V: 2 SWS

Ü: 1 SWS

V: 1 SWS P: 1 SWS



Hausarbeiten mit Versuchs-

auswertung




45 45 0

Studienarbeiten [h]

Stand: März 2013 - 78 -

Hausarbeiten [h] 15

Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen die Fähigkeiten erlangen, Felsformationen im Hinblick auf bautechnische Zwecke zu beurteilen, dazu notwen-dige Untersuchungsprogramme zu planen und Versuchsergebnis-se zu interpretieren. Mit diesen Ergebnissen sollen sie felsmecha-nischer Stabilitätsprobleme im Böschungs- und Tunnelbau lösen können.

Inhalt:

Felsbau unter Tage

Die gängigen Klassifizierungsmethoden von Fels werden vorge-stellt und das mechanische Verhalten von Fels erläutert. Aufbau-end auf diesen Kenntnissen werden die Berechnungsansätze für die Standsicherheit von Hohlräumen im Fels beim Tunnel- und Ka-vernenbau behandelt. Die einzelnen Berechnungsansätze werden an Beispielen aufgezeigt und in diesem Zusammenhang auch nu-merische Programme zur Standsicherheit mit in den Stoff einge-bracht. Die für die Praxis wichtige Frage von Feldbeobachtungen und Messprogrammen wird aufgegriffen und die entsprechenden Techniken vermittelt.

Felsmechanik

Es wird die Standsicherheit von Felsböschungen mittels der analy-tischen Beschreibung des Grenzzustands behandelt. Unterschied-liche Anordnungen des Trennflächengefüges werden berücksich-tigt. Detailliert wird auf die Bestimmung der dazu notwendigen cha-rakteristischen Kennwerte aus den unterschiedlichen felsmechani-schen Labor- und Feldversuchen eingegangen.

Felsmechanisches Praktikum

Die zur Beschreibung und Klassifizierung von Fels in der Vorle-sung „Felsbau unter Tage“ vorgestellten Vorgehensweisen werden hier praktiziert. Kennwerte für Gestein und Gebirge werden ermit-telt.

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor, Feld,

Literatur: Brady; Brown (1993): “Rock Mechanics for Underground Mining”, Chapman & Hall, London Hoek; Kaiser; Bawden (1995): “Support of Underground Excava-tions in Hard Rock”, Balkema, Rotterdam, 1995

Stand: März 2013 - 79 -


Modulbezeichnung: WP24 Numerische Simulationen im Grund- und Tunnelbau


Numerical Simulation in Geotechnics and Tunneling

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr. Ing. habil. Günther Meschke



Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen „KIB-Computational, Mechanics“ sowie „Geo-technik und Tunnelbau“

Bezüge zu anderen Modulen: PG3, PG4, WP11 „Tunnel- und Lei-tungsbau“, WP22 „Tragverhalten und Bemessung von Grund-bauwerken“


Finite Elemente Methoden für

elasto-plastische

Stoffgesetze

Numerische Simulation im

Tunnelbau

Stoffgesetze für Geomate-

rialien

Numerik in der Geotechnik

Semester: 2. Semester 2. Semester 2. Semester 2. Semester

Dozent(in): Prof. Meschke Prof. Meschke Prof. Schanz Prof. Schanz

Sprache: englisch deutsch deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundbau und Bodenmechanik (z.B. aus Bachelor-Studium) sowie Bodenmechanik II. Zusätzlich Kenntnisse in Me-chanik (z.B. aus Bachelor-Studium), Statik und Tragwerksl. einschl. Grundlagen der Finite Elemente Methoden (z.B. aus Bachelor-Studium)

Lehrform / SWS: V: 1 SWS S: 1 SWS V: 1 SWS S: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Praktikum (Computerlabor) und Hausarbeiten

Arbeitsaufwand [h / LP]: 60 / 2 LP 30 / 1 LP 30 / 1 LP 60 / 2 LP

davon Präsenzzeit [h] 15 15 15 15

Vor- und Nachbereitung 15 15 15 15

Stand: März 2013 - 80 -

(einschl. Prüfung) [h]

Studienarbeiten [h]


Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen die Fähigkeit erlangen, komplexe geo-technische Randwertprobleme numerisch abzubilden und dafür selbständig eine der Fragestellung angemessene mathematische Beschreibung des Bodenverhaltens zu wählen.

Inhalt:

Finite Elemente Methoden unter Berücksichtigung elastoplas-tischer Materialmodelle:

Grundlagen der Plastizitätstheorie, ausgewählte Fliesskriterien so-wie Verfestigungsgesetze für metallische Werkstoffe, geotechni-sche Materialien (Tone, Sande), Finite Elemente Formulierung, In-tegrationsalgorithmen, Return-Map Algorithmus

Numerische Simulation im Tunnelbau

Selbständige Durchführung numerische Analysen im Grund- und Tunnelbau. Die Ergebnisse der Studienarbeiten werden im Rah-men von Seminarveranstaltungen von den Studierenden präsen-tiert und diskutiert.

Stoffgesetze für Geomaterialien

Auf Grundlage der Grundkenntnisse in der Bodenmechanik und der Vorlesung „Bodenmechanik II“ werden die wichtigsten Stoffge-setze für Lockergesteine von linear elastischen über linear elas-tisch ideal plastischen bis zur Einbeziehung des Verfestigungs- bzw. Entfestigungsverhaltens vorgestellt. Gleichzeitig wird auf die Bestimmung der erforderlichen parameter eingegangen.

Numerik in der Geotechnik

An ausgewählten Beispielen wird die numerische Modellierung Geotechnischer Fragestellungen erläutert. Behandelt werden drai-nierte wie auch undrainierte Verhältnisse, das Aufbringen der An-fangszustände, die Modellierung von Aushubvorgängen und der Wirkung von strömendem Grundwasser. Die Studierenden erarbei-ten sich die Handfertigkeiten anhand eigener Projekte im Zusam-menhang mit der Studienarbeit.


Stand: März 2013 - 81 -

Literatur: Chen, W.-F.: “Nonlinear analysis in soil mechanics.” Elisvier. 1990. Muir Wood, D.: “Soil behaviour and critical state soil mechanics.” Cambridge University Press. 1990.

Stand: März 2013 - 82 -


Modulbezeichnung: WP25 Umweltverträglichkeit von Baustoffen und Bauen im Bereich Umweltschutz


Environmental Sustainability and Constructions for Environmental Protection

ggf. Kürzel: . / .


Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: KIB-Structural Enginee-ring, KIB – Computational Mechanics sowie Geotechnik und Tun-nelbau UTRM – Masterstudiengang: Wahlpflichtmodul Bezüge zu anderen Modulen Die im Modul 25 vermittelten Kenntnisse stehen in engem Zu-sammenhang mit den im Bereich Stahl- und Spannbetonbau dar-gelegten Konstruktionsgrundsätzen.

Lehrveranstaltung(en): WHG Bauwerke Umweltverträglichkeit und Recycling von Baustoffen

Semester: 2. Semester (SS) 3. Semester (WS)

Dozent(in): Prof. Mark / Assistenten Prof. Breitenbücher / Dr. Müller / As-

sistenten



Lehrform / SWS: V: 1 SWS Ü: 1 SWS V: 2 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeiten, Klausurarbeit über das gesamte Modul (90 min)




30 30

Stand: März 2013 - 83 -



Leistungspunkte: 6

Lernziele / In diesem Modul werden den Studierenden Maßnahmen zum

Schutz gegen wassergefährdende Stoffe einschl. der Konstruktion von Bauwerken, die dem Wasserhaushaltsgesetzt unterliegen, dargelegt. Ferner werden maßgebliche Einwirkungen der Baustoffe auf die Umwelt einschl. der umweltgerechten Wiederaufbereitung und Rückführung der Baustoffe in den Stoffkreislauf vermittelt. Die Studierenden sollen befähigt werden, geeignete betontechno-logische und konstruktive Maßnahmen sowohl im Neubaubereich als auch in der Instandsetzung von Bauwerken festlegen und um-setzen zu können.

Kompetenzen: Inhalt: WHG Bauwerke

• Grundlagen des Wasserhaushaltsgesetzes • Konstruktion von WHG Bauwerken • Schutzmaßnahmen gegen wassergefährdende Stoffe

Umweltverträglichkeit und Recycling von Baustoffen

• Umweltrelevante Aspekte bei der Herstellung von Baustof-fen

• Einfluss der Baustoffe auf die Umwelt • Umweltgerechte Wiederaufbereitung von Baustoffen sowie

deren Rückführung in den Stoffkreislauf

Medienformen: PowerPoint Präsentationen, Tafelbild und Overhead, praktische Vorführungen im Labor


Stand: März 2013 - 84 -


Modulbezeichnung: WP26 Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitungen

Englische Modulbe-zeichnung Operation and Maintenance of Tunnels and Utilities

ggf. Kürzel: . / .




Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen KIB-Structural Engineering sowie Geotechnik und Tunnelbau

Bezüge zu anderen Modulen: Verknüpfungspunkte bestehen zu den Modulen „Bauverfahrens-technik Tief- und Leitungsbau“, „Bauverfahrenstechnik Tunnelbau“ und „Baubetrieb und Management“. Außerdem wird die Teilnahme an der Wahlveranstaltung „Bauverfahrenstechnik und Baumanage-ment in der Praxis“ empfohlen.

Lehrveranstaltung(en): Facilitymanagement unterirdi-scher Verkehrsanlagen

Leitungsinstandhaltung & Netz-management


Dozent(in): Dr.-Ing. R. Leucker / Dr.-Ing. G. Vollmann Dr.-Ing. B. Bosseler


Voraussetzungen: Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie

Konstruktive Kenntnisse

Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie

Konstruktive Kenntnisse


V: 2 SWS

Studien- Prüfungsleis-tungen: Klausurarbeit (120 min) über das gesamte Modul



Vor- und Nachbereitung 120

Stand: März 2013 - 85 -

(einschl. Prüfung) [h]


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6


Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet des Betriebs und der Instandhaltung von Tunneln und unterirdischen Leitungen vertraut machen. Hierbei werden Aspekte des konstruk-tiven Bauwerksschutzes und die notwendigen Methoden und Tech-niken der Bauwerksinstandhaltung beleuchtet, die Ausstattung und Betriebskonzepte (Normal- und Notfallbetrieb) unterirdischer Infra-struktur dargelegt sowie Bewirtschaftungskonzepte und Evalua-tionsmechanismen für Wirtschaftlichkeits- und Effizienzuntersu-chungen erörtert.

Die Studierenden sollen damit in die Lage versetzt werden, bei-spielsweise auf Basis der verinnerlichten Grundsätze zum Betrieb und der Instandhaltung von Tunneln und Leitungen geeignete Maßnahmen zur Instandhaltung von Tunneln und Leitungen aus-zuwählen oder Wirtschaftlichkeitsanalysen von Bauwerken durch-zuführen. Für eine Tätigkeit auf Seiten der Betreiber von Leitungs-netzen oder Tunnelbauwerken sind solche Grundkenntnisse unab-dingbar.

Es werden grundlegende Kompetenzen für Betrieb und Instandhal-tung von unterirdischer Infrastruktur vermittelt. Diese sind vor dem Hintergrund sinkender Neubautätigkeit und steigendem Instand-haltungsbedarf des enorm großen Bestands von hoher Bedeutung für das zukünftige Berufsbild von Bau- und Umweltingenieuren.

Inhalt: Die Veranstaltungen dieses Moduls behandeln das erweiterte Ba-siswissen von Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitun-gen. Hierzu gehören:

- Vorschriftenlage und Randbedingungen in Abhängigkeit von den Verkehrsträgern

- Betriebseinrichtungen bei Tunnelbauwerken - Betrieb von Tunnelbauwerken (Konzepte, Leitstellenfunkti-

on und -aufbau, Überwachung und Inspektion) - Safety and Security - Instandhaltung und Wartung (Wartungspunkte, Nachrüsten

unter Betrieb, Instandsetzungstechniken, Instandhaltung unter Betrieb)

- Bauwerksmanagement / TFM (Erfassung und Verarbeitung von Betriebsdaten, Betriebskonzepte wie z. B. PPP, Life-cycle-Management)

- Schäden, Schadensursachen und –folgen - Inspektion von Leitungen - Reinigung von Leitungen - Reparaturverfahren - Renovierungsverfahren - Erneuerungsverfahren - Sanierungsstrategien - Wirtschaftlichkeit

Stand: März 2013 - 86 -

- Statische Berechnungen von Inlinern


Literatur: Vorlesungsskripte des Lehrstuhls mit weiteren Literaturempfehlun-gen

Stand: März 2013


Modulbezeichnung: WP27 Bodendynamik und Meerestechnik


Soil Dynamics and Offshore Engineering

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment“: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen: Sinnvolle Ergänzung zu den Studi-enrichtungen „Grundbautechnik und Tunnelbau“, „Structural Engi-neering“ und „Verkehrswegebau“.

Lehrveranstaltung(en): Bodendynamik Meerestechnik

Semester: 3. Semester (WS) 3. Semester (WS)

Dozent(in): Prof. Wuttke Kahle


Voraussetzungen: Kenntnisse in „Grundbau und Bodenmechanik“ (z.B. aus Bachelor-Studium), Statik und Tragwerkslehre (z.B. aus Bachelor-Studium) Erweiterte Kenntnisse in Mechanik Absolvierung der Pflichtfächer

für Geotechnik & Tunnelbau

Lehrform / SWS: V: 2 SWS V: 1 SWS S: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit 60 min Klausurarbeit 60 min




30 30

Studienarbeiten [h]

Stand: März 2013 - 88 -


Leistungspunkte: 6


Die Hörer sollen die Fähigkeiten erlangen, grundlegende bau-grunddynamische Fragestellungen zu erkennen und mit Hilfe fun-damentaler Berechnungsverfahren zu lösen. Sie sollen Küsten- und Offshore-Bauwerke unter Berücksichtigung der an diese ge-stellten besonderen Anforderungen entwerfen und berechnen kön-nen.

Inhalt:

Bodendynamik

Zunächst werden die Grundlagen der Schwingungslehre aufgegrif-fen (Einfache Schwingungssysteme, Masse, Feder, Dämpfer, Re-sonanz, Eigenfrequenzen, Begriffe Arbeit und Leistung) und um Kenntnisse zu gekoppelten Schwingungssystemen mit mehreren Freiheitsgraden und zu homogene Systemen erweitert. Anschlie-ßend wird die Wellenausbreitung im elastisch isotropen Halbraum vorgestellt und am Beispiel der Ausbreitung unter einem Kreisfun-dament erläutert bevor Modelle für die Baugrund-Boden Wechsel-wirkung vorgestellt werden. Bei den dynamischen Stoffgesetzen werden globale, lokale als auch empirische Ansätze und Ansätze zur Beschreibung des hysteretischen Bodenverhaltens behandelt. Das Phänomen der Bodenverflüssigung wird erläutert. Labor- und Feldversuche zur Bestimmung dynamischer Bodeneigenschaften werden vorgestellt. Mit diesen Kenntnissen werden die Vorschrif-ten zur Erschütterungsausbreitung dargelegt. Beispiele zu Re-chenverfahren der Baugrunddynamik bilden den Abschluss.

Meerestechnik

Die Besonderheiten des Bauens am und im Meer werden in der Vorlesung Meerestechnik vermittelt. Dabei werden sowohl Bau-werke des Hafenbaus und Küstenschutzes als auch Offshore-Bauwerke behandelt. Vermittelt werden die Randbedingungen des Bauens im Meer, insbesondere die Einwirkungen aus Wellen und Wind, und die daraus abgeleiteten Bemessungsgrundlagen sowie die gängigen Bau- und Gründungsverfahren. An Beispielen von Hafenbauwerken, Offshore-Windanlagen und ausgeführten Offsho-re-Bauwerken werden die vermittelten Kenntnisse anschaulich dargestellt bzw. angewendet. Im Seminar werden Lösungen zu ty-pischen Aufgabenstellungen erarbeitet.


Literatur: Schanz at al. (2009): Arbeitsblätter für Baugrunddynamik, Lehrstuhl für Grundbau und Bodenmechanik der Ruhr-Universität Bochum, Eigenverlag, 287 Seiten Studer, J.A., Koller, M.G. (1997): Bodendynamik, Springer, Berlin

Stand: März 2013 - 89 -


Modulbezeichnung: WP28 Verkehrswegebau


Traff ic Route ConstructionTraff ic Route Construction

ggf. Kürzel: . / .. / .

ggf. Untertitel: . / . . / .


Prof. Dr.Prof. Dr. -- Ing. Mart in RadenbergIng. Mart in Radenberg


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtfach für Ver-tiefer G&T, für Vertiefer Wasserwesen und Umwelttechnik und für Vertiefer Verkehrswesen


Eisenbahnwesen Straßenbau-praktikum

Straßenwesen

Semester: 2. Semester, SS 2. Semester, SS 3. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Radenberg / Assistenten

Prof. Radenberg / Assistenten

Prof. Radenberg / Assistenten


Voraussetzungen: keine Kenntnisse aus dem Verkehrswegebau

(z. B. Bachelor-Studium)


P: 1 SWS V: 1 SWS Ü: 1 SWS


- 1 Hausarbeit -

schriftliche Prüfung (180 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 60 / 2 LP60 / 2 LP 60 / 2 LP 60 / 2 LP



3030 15 30

Studienarbeiten [h] -- - -

Hausarbeiten [h] -- 30 -

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 90 -


Das Modul soll den Studierenden ermöglichen, einzelne Themen, die für den planenden und bauenden Verkehrsingenieur von be-sonderer Bedeutung sind, kritisch zu bewerten und sie in den Ge-samtzusammenhang des Systems Straße einzuordnen. Im Teil Eisenbahnwesen werden darüber hinaus grundlegende Kennt-nisse über die Trassierung, den Bau und Betrieb von Schienen-bahnen vermittelt. Durch selbstständiges Durchführen der wich-tigsten Prüfungen soll den Studierenden in Straßenbaupraktikum ein "Gefühl" für den Baustoff nahegebracht werden. Darüber hi-naus soll das Verständnis für die Prüftechnik und Prüfproblematik geweckt werden.

Inhalt:

Eisenbahnwesen: In der Lehrveranstaltung wird ausgehend von den rechtlichen Grundlagen des Eisenbahnwesens die wirtschaftliche und gesell-schaftliche Bedeutung der Schienenbahnen im Verkehrswesen dargestellt. Des Weiteren werden die wesentlichen Merkmale des Rad-Schiene-Systems, des Oberbau, der Weichen und der Tras-sierung behandelt. Ergänzend erfolgt ein Überblick über fahr-dynamische Aspekte und die Grundlagen des Eisenbahnbetriebs.

Straßenbaupraktikum: Die Lehrveranstaltung wird als Praktikum in kleinen Arbeits-gruppen (ca. 3 Personen) durchgeführt. Dabei werden in den Themenbereichen Asphalt, Bitumen und ungebundene Baustoff-gemische die wichtigsten Prüfungen vorgestellt. Durch das selbst-ständige Durchführen dieser Untersuchungen wird die Studieren-den das temperaturabhängige Verhalten der Straßenbaustoffe praxisnah verdeutlicht. Darüber hinaus erhalten sie einen Einblick in die Prüftechnik und damit verbundene Problematiken.

Straßenwesen: Die Lehrveranstaltung ist in Teil I: „Straßenplanung“ und Teil II: „Straßenbautechnik“ gegliedert und baut auf den im Fachstudium vermittelten Kenntnissen auf. Im Teil I: „Straßenplanung“ liegen die Schwerpunkte auf der The-matik, wie Straßen unter der Berücksichtigung von rechtlichen Vorgaben nicht nur wirtschaftlich, sondern auch umweltgerecht und möglicherweise mit Einsatz von EDV geplant werden können. Vertiefend wird dabei auf planfreie Kontenpunkte eingegangen. Außerdem wird erläutert, welche Anforderungen an Straßen-unterhaltung und Straßenbetrieb gestellt werden, wobei das The-ma Sicherheit in Bezug auf Unfälle besondere Beachtung findet. Im „Teil II: Straßenbautechnik“ wird der Baustoff Asphalt mit sei-nen speziellen Eigenschaften aus mechanischer Sicht beleuchtet. Anhand der geforderten Oberflächeneigenschaften einer Straße wird erläutert, wie diese Eigenschaften z. B. für einen Asphalt er-reicht werden können. Außerdem werden die Verfahren zur Be-messung einer Straße vorgestellt.

Medienformen: Vorlesungen (PP-Präsentation) mit Tafelarbeit Übung mit Beispielaufgaben Praktische Übungen in kleinen Gruppen im Straßenbaulabor

Literatur: Ausführliche Skripte zu jeder Lehrveranstaltung

Stand: März 2013 - 91 -

Fiedler, J.: Bahnwesen, Werner Verlag Düsseldorf Pachl, J.: Systemtechnik des Schienenverkehrs, B.G. Teubner Verlag Stuttgart-Leipzig

Stand: März 2013 - 92 -


Modulbezeichnung: WP29 Straßenbautechnik und Straßenerhaltung


Road Construction and Maintenance

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen G&T, Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrswesen


Management-systeme im Straßen-

bau

Bemessung von Straßen

Seminar Verkehrswe-gebau

Semester: 2. Semester, SS 3. Semester, WS 3. Semester, WS

Dozent(in): Künkel-Henker Prof. Radenberg Prof. Radenberg


Voraussetzungen: Kenntnisse im Verkehrswegebau (z. B. aus Bachelor-Studium)

Lehrform / SWS: V: 1 SWS V: 1 SWS Ü: 1 SWS

S: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Studienarbeit mit Präsentation (Seminar Verkehrswegebau), Klausurarbeit (180 min) über das gesamte Modul




15 30 -

Studienarbeiten [h] - - 75


Leistungspunkte: 6


Das Modul soll den Studierenden die Erarbeitung innovativer Kon-zepte zum Bau von Straßen ermöglichen. Dabei werden sowohl technische, als auch umweltrelevante Aspekte vorgestellt, um eine umfassende und funktionale Betrachtung durchführen zu können. Da Erhaltungsmaßnahmen zunehmend an Bedeutung gewinnen, ist systematischen Zustandsauswertungen und die daraus ableitbaren Erhaltungsstrategien ein weiterer Schwerpunkt dieses Moduls.

Inhalt:

Managementsysteme im Straßenbau In der Lehrveranstaltung werden Systeme zur Erhaltung von Stra-

Stand: März 2013 - 93 -

ßen behandelt. Im politisch-administrativen Bereich werden mit ei-nem Straßennetzmanagement Netzanalysen durchgeführt, aus dem das jeweilige Anforderungsniveau einer Straße abgeleitet wird. Ziel dieser Untersuchungen ist vor allem die Ermittlung des für die Stra-ßenerhaltung erforderlichen Finanzbedarfs. Im aus-führungstechnischen Bereich werden im Projektmanagement Mög-lichkeiten für die Straßenzustandsanalyse, für die Bewertung des Zustandes und daraus ableitbare Dringlichkeitsreihungen behan-delt. Schließlich wird noch die Durchführung von Verfahren zu Wirt-schaftlichkeitsuntersuchungen besprochen. Bemessung von Straßen Die Vorlesung behandelt computerorientierte Methoden, mit denen Verkehrsflächen bemessen werden können, die eine außerge-wöhnliche Verkehrsbelastung erfahren (Sonderfahrzeuge wie z.B. Schlackentransporter) und/oder durch einen außergewöhnlichen Schichtenaufbau geprägt sind, der sich nicht mit den Standard-bauweisen der RStO deckt. Seminar Verkehrswegebau In diesem Seminar werden Teilbereiche eines vorgegebenen Rah-menthemas in kleinen Arbeitsgruppen bearbeitet. Abschließend wird daraus ein Gesamtbericht erstellt und die Ergebnisse präsen-tiert.

Medienformen: Vorlesungen (PP-Präsentation) mit Tafelarbeit Übung mit Beispielaufgaben Praktische Übungen in kleinen Gruppen (Ausarbeitung und Präsen-tation eines Themas)

Literatur: Ausführl iche Skripte zu jeder LehrveranstaltungAusführl iche Skripte zu jeder Lehrveranstaltung Straube, Krass: Straßenbau und Straßenerhaltung, Erich-Schmidt Verlag

Stand: März 2013 - 94 -


Modulbezeichnung: WP30 Verkehrstechnik


Traffic Engineering

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen Verkehrswesen sowie Wasser und Umwelt-technik

Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Verkehrssysteme“, „Verkehrsplanung“ und „Städtebau und Umweltschutz“ besteht ein enger fachlicher Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Verkehrssteuerung Modellierung und Simulation des Verkehrsflusses


Dozent(in): Prof. Wu Prof. Geistefeldt / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrstechnik (z. B. aus Bachelor-Studium)

Lehrform / SWS: V: 1,5 SWS

Ü: 0,5 SWS

V: 1,5 SWS Ü: 0,5 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (120 min) über das gesamte Modul




60 60



Stand: März 2013 - 95 -

Leistungspunkte: 6


Verkehrssteuerung Die Hörer sollen das aktuelle technische Wissen über die Metho-den der verkehrstechnischen Analyse und Steuerung von Knoten-punkten aufnehmen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die in der Praxis angewandten Planungstechniken für Lichtsignalanlagen zu verstehen und komplexe Anlagen einschließlich einer Koordi-nierung praxisgerecht zu entwerfen.

Modellierung und Simulation des Verkehrsflusses Die Hörer sollen eine vertiefte Sicht der Gesetzmäßigkeiten des Verkehrsflusses auf Straßen erhalten. Sie sollen wissenschaftliche Beschreibungsmöglichkeiten dieser Gesetzmäßigkeiten verstehen und ihre praktische Anwendbarkeit erkennen. Ebenso sollen sie in der Lage sein, selbständig Erweiterungen oder Anpassungen von Verkehrsflussmodellen zu entwickeln.

Inhalt:

Verkehrssteuerung Es werden Methoden der verkehrstechnische Analyse und Bemes-sung von Straßenknotenpunkten sowie Steuerungssysteme für Knotenpunkte und die zu ihrem Betrieb erforderlichen Steuer-einrichtungen behandelt. Die in der Praxis üblichen Verfahren wer-den in der Übung an einigen Beispielen veranschaulicht. Dabei werden EDV-Verfahren eingesetzt. Im Einzelnen werden behan-delt: Wartezeitermittlung an Knotenpunkten, vorfahrtgeregelte Kno-tenpunkte, Festzeitsteuerung von Signalanlagen, Grüne Welle, Ko-ordinierung im Netz, verkehrsabhängige Steuerung einschließlich Signalprogrammbildung, Signaltechnik, Steuerungskriterien.

Modellierung und Simulation des Verkehrsflusses Die theoretischen Grundlagen für die Beschreibung des Verkehrs-flusses auf Straßen werden mit Hilfe mathematischer Verfahren erarbeitet. Die zu Grunde liegenden Gesetzmäßigkeiten werden hergeleitet. Im Einzelnen werden behandelt: Kenngrößen des Ver-kehrsablaufs und deren Zusammenhänge, Fundamentaldiagramm, Kapazität, freier Verkehrsfluss, Kontinuumstheorie, Abstands-modelle, Fahrzeugfolgetheorie, Warteschlangenmodelle.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Vorführungen und Übungen am PC

Literatur: Schnabel, Lohse: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, Band 1 - Verkehrstechnik, Beuth Verlag

Stand: März 2013 - 96 -


Modulbezeichnung: WP31 Verkehrssysteme


Transportation Systems

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen Verkehrswesen sowie Wasserwesen und Um-welttechnik

Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Verkehrstechnik“, „Verkehrsplanung“ und „Städ-tebau und Umweltschutz“ besteht ein enger fachlicher Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Öffentlicher Perso-nennahverkehr

Verkehrs-management

Luftverkehr

Semester: 1. Semester, WS 2. Semester, SS 2. Semester, SS

Dozent(in): Prof. Geistefeldt / Assistenten

Prof. Geistefeldt / Assistenten

Prof. Dr. Krieger (Lehrbeauftragter)


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrsplanung und Ver-kehrstechnik (z.B. aus Bachelor-Studium) keine


V: 1 SWS

V: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (120 min) über das gesamte Modul




60 45 15


Stand: März 2013 - 97 -


Leistungspunkte: 6


Öffentlicher Personennahverkehr Der Hörer soll einen Überblick über die planerischen und betrieb-lichen Aufgaben im Bereich des öffentlichen Personennahverkehrs erhalten. Die Teilnehmer sollen ein Verständnis für das Zusam-menwirken der einzelnen Komponenten (Infrastruktur, Fahrzeuge, Rechtlicher Rahmen, Wirtschaftlichkeit, Betriebsform) entwickeln, das es ihnen ermöglicht, sich in der späteren beruflichen Praxis zielgerichtet in einzelne Bereiche vertieft einzuarbeiten.

Verkehrsmanagement

Der Hörer soll einen Überblick über Methoden und Systeme des Verkehrsmanagements erhalten. Er soll in die Lage versetzt wer-den, Maßnahmen im Verkehrsmanagement planen und fachlich beurteilen zu können.

Luftverkehr

Der Hörer soll eine Übersicht über den technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmen des Luftverkehrs erhalten. Er soll die Anwendung spezieller Planungsverfahren für Anlagen des Luftver-kehrs erlernen.

Inhalt:

Öffentlicher Personennahverkehr Es werden Grundlagen für die Planung, den Bau und Betrieb von Nahverkehrssystemen behandelt. Themen der Vorlesung sind: Rechtliche Rahmenbedingungen, Aufgaben und Einsatzbereiche der Verkehrssysteme im öffentlichen Personennahverkehr; Anfor-derungen an Nahverkehrssysteme; Netzplanung im öffentlichen Nahverkehr; Haltestellengestaltung; Verknüpfungspunkte und Um-steigeanlagen; Betriebsvorbereitung: Betriebskonzepte, Fahr-plangestaltung, Fahrzeug- und Personaldisposition; Betriebs-abwicklung: Steuerung, Sicherung, Überwachung, Wirtschaftlich-keit.

Verkehrsmanagement Er werden Methoden und Systeme des Verkehrsmanagements im Straßenverkehr einschließlich neuer Entwicklungen auf dem Ge-biet der intelligenten Verkehrssysteme behandelt. Themen der Vor-lesung sind: Straßenverkehrsrechtliche Grundlagen, Wegweisung, Verkehrsbeeinflussung auf Autobahnen, Netzsteuerung, Ver-kehrsmanagementzentralen, Organisation des Verkehrsmanage-ments, Baustellenmanagement, Mobilitätsmanagement.

Luftverkehr Die Vorlesung ist vornehmlich auf die Planung und den Betrieb von Flughäfen ausgerichtet. Sie umfasst folgende Themenbereiche: Flugbetriebsflächen, Flugsicherung, Fluggast-Empfangsanlagen, Frachtterminals und weitere Betriebseinrichtungen. Im Rahmen des Vorlesungsprogramms wird auch auf Umweltaspekte einge-gangen.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Exkursionen zu einem Nahverkehrsbetrieb

Stand: März 2013 - 98 -

und zu einem Flughafen

Literatur: Köhler: Verkehr (einschlägige Kapitel), Verlag Ernst & Sohn

Stand: März 2013 - 99 -


Modulbezeichnung: WP32 Verkehrsplanung


Transportation Planning

ggf. Kürzel: . / .






Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Verkehrstechnik“ „Verkehrssysteme“ und „Städ-tebau und Umweltschutz“ besteht ein enger fachlicher Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Planungsmodelle im Verkehrswesen

Planungssoftware im Verkehrswesen

Seminar für Ver-kehrswesen

Semester: 2. Semester, SS 2. Semester, SS 2. Semester, SS

Dozent(in): Prof. Wu Prof. Geistefeldt / Assistenten

Prof. Geistefeldt / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrsplanung (z.B. aus Bachelor-Studium)


V: 1 SWS

S: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Erfolgreiche Teilnahme am „Seminar für Verkehrswesen" Klausurarbeit über das gesamte Modul (120 min)




60 15 -


Stand: März 2013 - 100 -

Hausarbeiten [h] - - 45

Leistungspunkte: 6


Planungsmodelle im Verkehrswesen Der Hörer soll in die Grundzüge der Handhabung moderner Ver-kehrsmodelle soweit eingeführt werden, dass er einfache Logit- oder Probit-Modelle selbständig entwickeln kann. Er soll ein kriti-sches Beurteilungsvermögen für Modelle entwickeln, die in Ge-stalt von IT-Programmen eingesetzt werden.

Planungssoftware im Verkehrswesen Der Hörer soll Verkehrsplanungssoftware kennenlernen und den Umgang damit üben. Außerdem soll das Bewusstsein für die Wir-kung der Auswahl verschiedener Parameter auf die Rechener-gebnisse geschärft werden.

Seminar für Verkehrswesen Im Seminar soll das Wissen im Bereich Verkehrswesen um eine aktuelle Themenstellung erweitert werden. Gleichzeitig stellt das Seminar für die Studierenden eine Übungsmöglichkeit dar, im Team zu arbeiten und das Ergebnis der eigenen Arbeit in einem Kurzvortrag zu vertreten. Ziel ist es, die Arbeitsweise im Team bei der Lösung einer komplexen Aufgabe im Verkehrswesen zu üben.

Inhalt:

Planungsmodelle im Verkehrswesen Die Verkehrsmodellierung umfasst vier Schritte: Verkehrserzeu-gung, Verkehrsverteilung, Verkehrsaufteilung sowie Verkehrsum-legung. Dieser Prozess wird mit seinen Varianten anhand von Beispielen vorgestellt. Neben den klassischen Modellansätzen werden vor allem verhaltensorientierte Planungsmodelle be-trachtet. Dazu gehören: Wegekettenmodelle, Logitmodell, Nested-Logit. Probitmodell, Gravitations- und Entropiemodelle sowie Um-legungsmodelle. In den Übungen werden die Arbeitsschritte an-hand praktisch durchgeführter Planungen behandelt.

Planungssoftware im Verkehrswesen Standardprogramme zur Verkehrserzeugung, Verkehrsumlegung und Simulation werden kurz vorgestellt. Detailliert werden an-schließend Hintergründe und die Anwendung der Software VISEM und VISUM als Beispiel für Verkehrsplanungssoftware erläutert. Konkrete Planungsfälle vertiefen die Theorie durch Bearbeitung in Kleingruppen am Computer.

Seminar für Verkehrswesen Es werden Teilbereiche eines vorgegebenen Rahmenthemas in kleinen Arbeitsgruppen bearbeitet. Abschließend wird daraus ein Gesamtbericht erstellt. Über das Ergebnis sind von den Teilneh-mern Vorträge mit Diskussion zu halten.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Übungen am PC

Literatur: Steierwald, Künne, Vogt: Stadtverkehrsplanung, Springer-Verlag

Stand: März 2013 - 101 -

Köhler: Verkehr (einschlägige Kapitel), Verlag Ernst & Sohn Schnabel, Lohse: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, Band 2 - Verkehrsplanung, Beuth Verlag

Stand: März 2013 - 102 -


Modulbezeichnung: WP33 Städtebau und Umweltschutz


Urban Planning and Environmental Protection

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt, Dr.-Ing. R. Wiebusch-Wothge



Bezüge zu anderen Modulen Zu den Modulen „Verkehrstechnik“ „Verkehrssysteme“ und „Ver-kehrsplanung“ besteht ein enger fachlicher Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Stadtplanung Umweltschutz in der Verkehrstechnik

Verkehrsplanung in der Praxis

Semester: 3. Semester, WS 2. Semester, SS 2. Semester, SS

Dozent(in): Dr. Wiebusch-Wothge

Dr. Wiebusch-Wothge

Dr. Blanke (Lehrbe-auftragter)


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrsplanung und Verkehrstechnik (z.B. aus Bachelor-Studium)

Lehrform / SWS: V: 1 SWS V: 1 SWS Ü: 1 SWS

S: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (120 min) über das gesamte Modul, Studienarbeit




15 30 15

Studienarbeiten [h] 60 -

Stand: März 2013 - 103 -


Leistungspunkte: 6


Stadtplanung Dem Hörer sollen die übergeordneten Zusammenhänge der Stadtplanung sowie Einzelheiten des Planungsprozesses im Städ-tebau vermittelt werden.

Umweltschutz in der Verkehrstechnik Der Hörer soll eine Übersicht über die objektiven Beschreibungs-möglichkeiten von Umweltauswirkungen des Verkehrs erhalten. Er soll Maßnahmen zur Lärmminderung detailliert planen können. Er soll in die Lage versetzt werden, Prognoseverfahren für Abgas-emissionen und -immissionen anzuwenden.

Verkehrsplanung in der Praxis Ziel der Vorlesung ist die Darstellung der verschiedenen Tätig-keitsbereiche eines Verkehrsingenieurs in der Praxis und der un-terschiedlichen Arbeitsfelder innerhalb eines Ingenieurbüros.

Inhalt:

Stadtplanung In der Vorlesung werden der städtebauliche Planungsprozess und seine Umsetzung in die Realität dargestellt. Dabei wird auch die Stellung der Umweltverträglichkeitsprüfung im Planungsprozess berücksichtigt. Wesentliche Kapitel der Vorlesung befassen sich mit der Flächennutzungsplanung, der Erschließungsplanung und der Planung von Anlagen für den ruhenden Verkehr.

Umweltschutz in der Verkehrstechnik Die vom Verkehr, hier vornehmlich vom Straßenverkehr, ausge-henden Wirkungen auf die Umwelt und ihre grundsätzlichen Be-schreibungsmöglichkeiten werden dargestellt. Zugleich werden die Methoden zur Vermeidung und Reduzierung von Umweltbe-einträchtigungen behandelt. Die hierzu gehörenden Rechenver-fahren werden in ihren Grundsätzen hergeleitet. Die praktische Anwendung wird demonstriert. Behandelt werden folgende Aspek-te: Verkehrslärm, Lärmschutzeinrichtungen und deren Bemessun-gen, Schadstoffemissionen des Kraftfahrzeugverkehrs, Zerschnei-dungswirkungen, Wirkungen auf den Naturhaushalt. Für diese As-pekte werden aktive und passive Schutzmaßnahmen sowie Be-wertungsansätze und -kriterien diskutiert. Weiterhin werden die rechtlichen Grundlagen für die Behandlung der Umweltaspekte im Verkehrswesen dargestellt.

Verkehrsplanung in der Praxis Am Beispiel ausgewählter Bauvorhaben werden insbesondere die unterschiedlichen Phasen der HOAI erläutert, beginnend von der ersten gutachterlichen Stellungnahme, wie ein Objekt verkehrlich erschlossen werden kann, über die einzelnen Planungsphasen von Verkehrsanlagen bis zur Übergabe des Objektes. Darüber hinaus werden schwerpunktmäßig die Aufgaben und Lösungs-ansätze im Bereich der konzeptionellen Verkehrsplanung, die Ho-norarordnung für Architekten und Ingenieure, die Ausschreibung und Vergabe von Straßenbaumaßnahmen, Ansätze zur Kosten-ermittlung von Planungsleistungen und Verkehrsanlagen sowie

Stand: März 2013 - 104 -

die Grundlagen eines Qualitäts-Managements behandelt.


Literatur: Miller: Städtebau,Teubner-Verlag Braam: Stadtplanung, Werner-Verlag Baugesetzbuch Krell: Handbuch des Lärmschutzes an Straßen und Schienen-wegen, Elsner Verlag Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge BImSchG - Bundes-Immissionsschutzgesetz, Fassung vom 26. September 2002

Stand: März 2013 - 105 -


Modulbezeichnung: WP34 Wasserbewirtschaftung


Water Management

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr. rer. nat. Schumann


Master- Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflicht für die Stu-dienrichtungen Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrs-wesen

Bezüge zu anderen Modulen: Zum Modul „Hydrologie“ besteht ein enger fachlicher Bezug. Der Besuch wird deshalb empfohlen.


Flussgebietsmanagement Stochastische Hydrologie


Dozent(in): Prof. Schumann /

Assistenten

Prof. Schumann /

Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in den Grundlagen der Hydrologie und der Wasser-wirtschaft (z.B. aus Bachelor-Studium)


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Prüfungsgespräch Hausarbeit, Klausurarbeit (90 min)

Arbeitsaufwand [h/LP]: 60 / 2 LP 120 / 4 LP



30

60



Stand: März 2013 - 106 -

Leistungspunkte: 6


Die Studierenden sollen in der Lage sein, anspruchsvolle wasser-wirtschaftliche Aufgaben eigenständig zu lösen. Dies erfordert ein breites interdisziplinäres Problemverständnis und Methodenkom-petenz in Bezug auf die Anwendung von Computermodellen, mul-tikriteriellen Bewertungsverfahren, sowie der Nutzung GIS-gestützter Entscheidungsunterstützungssysteme.

Flussgebietsmanagement Dem Studierenden werden moderne Methoden der wasserwirt-schaftlichen Planung als Teil der Bewirtschaftung der Umwelt-ressourcen vermittelt. Insbesondere sollen im Ergebnis der Lehr-veranstaltung Verfahren zur Ermittlung und zur Berücksichtigung der technischen, ökonomischen und ökologischen Dimensionen wasserwirtschaftliche Maßnahmen und Anlagen in Planungsent-scheidungen sicher beherrscht und ggf. weiter entwickelt werden können.

Stochastische Hydrologie Die Studierenden sollen die wichtigsten Verfahren und Methoden zur Ermittlung hydrologischer Aussagen auf deterministischer o-der stochastischer Grundlage für die Bemessung, Bewirtschaftung und Steuerung wasserbaulicher und wasserwirtschaftlicher An-lagen in ihren wissenschaftlichen Grundlagen kennen und selbst-ständig problemorientiert anwenden. Zusätzlich sollen die Stu-dierenden in der Lage sein, zukünftige Entwicklungen in diesem Sektor eigenständig zu erschließen und in ihrem beruflichen Um-feld umzusetzen.

Inhalt: Flussgebietsmanagement Flussgebiete sind die natürlichen räumlichen Einheiten der Was-serbewirtschaftung. Die räumlich heterogen ablaufenden hydro-logischen Prozesse, die Belastung und Inanspruchnahme der Wasserressourcen und die raum- und zeitvariablen Anforderun-gen der Gesellschaft an wasserabhängige Gegebenheiten (z.B. im Hochwasserschutz oder an den ökologischen Zustand der Ge-wässer etc.) erfordern spezifische Methoden und Verfahren zur Planung, Bewirtschaftung und Steuerung wasserwirtschaftlicher Anlagen und darüber hinausgehend der Wasser- und Landnut-zungsprozesse, die im Rahmen dieser Lehrveranstaltung an Hand folgender wasserwirtschaftlicher Themenfelder behandelt werden:

− Grundlagen integrativer Planungen in Flussgebieten − Sicherung der Wasserbereitstellung (Langfristige

Bedarfsplanung, Bewertung des Wasserdargebotes, nachhaltige Wassernutzung)

− Hochwasserschutzplanung (Abwägung zwischen bauli-chem Hochwasserschutz und Hochwasservorsorge, Hochwasserschadensberechnung, monetäre Bewertung des Hochwasserschutzes)

− Planerische Grundlagen des Niedrigwassermanagements, Ermittlung der Mindestwasserführung

Stand: März 2013 - 107 -

− Landwirtschaft und Wasserwirtschaft (agrochemische Belastung der Wasserressourcen, Planung von Schutz- und Vorbehaltsgebieten)

− Ökologische Bewertung von Gewässern, Maßnahmen zur Verbesserung der Strukturgüte

− Multikriterielle Bewertung konkurrierender Zielgrößen − Anwendung von Optimierungsverfahren

Methodisch werden folgende Grundlagen vermittelt:

− Verfahren zur multikriteriellen Entscheidungsfindung − Risikobewertung und Risikomanagement − Ermittlung von technischen, ökonomischen, ökologischen

und sozialen Bewertungskriterien − Wasserrechtliche Grundlagen und institutionellen

Rahmenbedingungen − Aufbau von Entscheidungsunterstützungssystemen

Stochastische Hydrologie: Die stochastische Hydrologie befasst sich mit der Anwendung von Verfahren der mathematischen Statistik für die Beschreibung hyd-rologischer Phänomene. Als Teil der Ingenieurhydrologie werden hier insbesondere Verfahren und Methoden behandelt, die bei der Lösung von Ingenieuraufgaben von Bedeutung sind. Die Vorle-sung befasst sich insbesondere mit Verfahren und Methoden aus dem Bereich der multivariaten Statistik, der Geostatistik und der stochastischen Generierung von Zeitreihen, die in der Hydrologie angewendet werden. Im Einzelnen werden folgende Themen be-handelt:

− Extremwertstatistik − Geostatistik und Regionalisierung − Anwendungen der multivariaten Statistik: Varianz-,

Faktoren- und Clusteranalyse − Zeitreihenanalyse − Stationäre Filter − Stochastische Modelle zur Generierung von Zeitreihen:

Autoregressionsmodelle, Moving- Average- Modelle, gemischte Modelle (ARMA, ARIMA)

− Monte-Carlo-Simulationen

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Overhead-Folien, Power Point Präsen-tationen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit Beispielauf-gaben, Rechnerübung in CIP- Insel (2 Personen/Rechner), Haus-aufgaben (Rechnergestützte Problemlösung)

Literatur:

Mays, L. W. Water Resources Handbook, McGraw-Hill, 1996 Haimes, Y.Y. Risk Modeling Assessment and Management, Wiley, 1998 Lecher et al., Taschenbuch der Wasserwirtschaft, Parey, 2000 Bras, R.L., Rodriguez-Iturbe, I. Random Functions and Hydrology, Dover Publications 1993 Coles, S. Introduction to Statistical Modelling of extreme Values, Springer, 2001

Stand: März 2013 - 108 -


Modulbezeichnung: WP35 Hydrologie


Hydrology

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Ver-kehrswesen


Deterministische Hydrologie/ Modelltechnik

Hydrometriepraktikum


Dozent(in): Prof. Schumann / Assistenten Prof. Schumann / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in den Grundlagen der Hydrologie und der Wasserwirt-schaft (z.B. aus dem Bachelorstudium)


Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen:

Klausurarbeit (90 min), Hausar-beit mit Abgabegespräch

Hausarbeit

Vor Beginn der Übungen werden in einer Kurzklausur die Kennt-nisse zu den theor.Grundlagen

der Messverfahren geprüft.

Arbeitsaufwand [h/LP]: 120 / 4 LP 60 / 2 LP



60 30



Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 109 -


Deterministische Hydrologie/ Modelltechnik Die Studierenden sollen die wichtigsten Verfahren und Methoden zur Ermittlung hydrologischer Aussagen auf deterministischer Grundlage für die Bemessung, Bewirtschaftung und Steuerung wasserbaulicher und wasserwirtschaftlicher Anlagen in ihren wis-senschaftlichen Grundlagen kennen und selbstständig problem-orientiert anwenden. Zusätzlich sollen die Studierenden in der Lage sein, zukünftige Entwicklungen in diesem Sektor eigenständig zu erschließen und in ihrem beruflichen Umfeld umzusetzen. Im Rah-men der Lehrveranstaltung werden auch die Grundlagen der hydro-logischen Modelltechnik vermittelt. Die Studierenden sollen die me-thodischen Grundlagen der Modellierung anhand exemplarischer Anwendungen kennen und im Ergebnis eigenständig mathema-tische Modelle zur Lösung hydrologischer und wasserwirtschaft-licher Fragestellung aufstellen und anwenden können.

Hydrometriepraktikum Die Studierenden sollen Messverfahren für hydrologische und hyd-raulische Variable in Labor und Gelände kennen und in folgenden Schritten selbstständig Daten erfassen können:

Auswahl geeigneter, repräsentativer Messstellen, Installation von Messgeräten und Probenahme, Datenerfassung und Bewertung der Messergebnisse.

Inhalt: Deterministische Hydrologie Die Lehrveranstaltung „Deterministische Hydrologie“ befasst sich mit Verfahren und Methoden zur Ermittlung des verfügbaren Was-serdargebotes sowie zur Erfassung und Beschreibung des Abfluss-prozesses in Einzugsgebieten und in Flussstrecken auf kausal-deterministischer Grundlage. Im Mittelpunkt stehen Fragestellungen zur Lösung von Ingenieuraufgaben bei der Bemessung, Bewirt-schaftung und Steuerung wasserbaulicher und wasserwirtschaft-licher Anlagen sowie zur Analyse und Prognose von Veränderun-gen und Eingriffen in den Wasserhaushalt bzw. die Hochwasserver-hältnisse. Die Vorlesung gliedert sich in zwei Hauptbereiche: in die Beschreibung des Wasserhaushaltes unter Berücksichtigung der komplexen Wechselwirkungen von klimatischen, pedologischen und vegetationsspezifischen Faktoren, sowie in Verfahren zur Hochwasserberechnung in Einzugsgebieten und Flussstrecken. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:

− Erfassung und Beschreibung der räumlichen Heterogenität kli-matischer Faktoren

− Physikalische Grundlagen zur Beschreibung des Bodenwasser-haushalts

− Berücksichtigung der Wirkungskombinationen von Boden und Vegetation bei Verdunstungsberechnungen

− Verfahren zur Berechnung des Gebietswasserhaushaltes und der Grundwasserneubildung

− Beschreibung der Abflussbildung bei Hochwasser

Stand: März 2013 - 110 -

− Abflusskonzentrationsmodelle: Translationsansätze, Speicher- Translationsmodelle

− Wellenablaufmodelle für Flussläufe: Translations- Diffussions-Modelle, Numerische Lösungen vereinfachter St. Venant’scher Gleichung (Kinematische Welle)

− Methodik der Hochwasserbemessung auf deterministischer Grundlage

Modelltechnik in Hydrologie und Wasserbewirtschaftung Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden deterministische Mo-delle, die im Bereich der Ingenieurhydrologie und der Wasserbe-wirtschaftung Anwendung finden, behandelt. Die wesentlichen Ar-beitsschritte der Modellentwicklung und –anwendung werden dar-gestellt und die Möglichkeiten und Grenzen der Modellierung aufge-zeigt. Folgende Themen werden behandelt:

− Skalenprobleme: Messskalen, Prozessskalen und

Modellskalen

− Räumliche Gliederung deterministischer Modelle

− Beispiele für Niederschlag-Abfluss-Modelle,

Wasserhaushaltsmodelle, gekoppelte Wasser- und

Stoffhaushaltsmodelle

− Anforderung an Eingangsdaten

− Verfahren zur Kalibrierung und Validierung von Modellen

− Mathematische Optimierungsverfahren

− Kenngrößen für Modell- und Parameterunsicherheiten

Um die Modelltechnik zu beherrschen sind Computerübungen erfor-derlich. Hierzu stehen unterschiedliche Modelle mit entsprechenden Datensätzen zur Verfügung, die durch die Studierenden in der CIP-Insel der Fakultät genutzt werden können. Der Leistungsnachweis erfolgt durch die Anwendung eines Modells, dessen Kalibrierung und Validierung und der Diskussion der Ergebnisse im Rahmen ei-ner Hausarbeit. Hydrometriepraktikum: Für die Wasserbewirtschaftung werden vielfältige Messdaten benö-tigt. Um diese Daten sinnvoll nutzen und bewerten zu können sollte der Anwender die methodischen Grundlagen der Datenerfassung kennen. Diese Kenntnisse werden sowohl für die Beurteilung der Datenungenauigkeit vorhandener Messreihen als auch zur bedarfs-wiesen Erhebung zusätzlicher Daten benötigt. Im Rahmen dieses Praktikums wird der Umgang mit hydrologischen Messgeräten im Labor und im Gelände geprobt. Die Veranstaltung findet in Gruppen statt, die selbst unter Anleitung Messungen durchführen und aus-werten. Im Einzelnen handelt es sich dabei um:

Stand: März 2013 - 111 -

− Durchflussmessungen: Anwendung des hydrometrischen

Flügels, Salzverdünnungsmessung − Ermittlung von Überfallbeiwerten − Untersuchung ungleichförmiger Strömungsverhältnisse an

der Kipprinne − Messungen der Bodenfeuchte − Permeabilitätsmessungen − Messung der Infiltrationskapazität mit Hilfe des Doppelring-

Infiltrometers − Bodenfeuchtemessung mit TDR- Sonden − Betrieb und Auswertung von Regenschreiber − Entnahme ungestörter Bodenproben − Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwertes im Labor mit

einem Permeameter

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Overhead-Folien, Power Point Präsenta-tionen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit Beispielaufga-ben, Rechnerübung in CIP- Insel (2 Personen/Rechner), Hausauf-gaben (Rechnergestützte Problemlösung)

Literatur: Mays, L. W. Water Resources Handbook, McGraw-Hill, 1996 Haimes, Y.Y. Risk Modeling Assessment and Management, Wiley, 1998 Lecher et al., Taschenbuch der Wasserwirtschaft, Parey, 2000 Beven, J. The Primer, John Wiley & Sons, 2004 Singh, V.P.: Hydrol. Modeling. Water Resources Lecher et al., Taschenbuch der Wasserwirtschaft, Parey, 2000

Stand: März 2013 - 112 -


Modulbezeichnung: WP36 Wasserbau


Hydraulic Engineering

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen Geotechnik und Tunnelbau, Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrswesen


Talsperren Gewässerhydraulik/ Flussbau


Dozent(in): Prof. Bettzieche (Lehrbeauftragter) Prof. Schumann / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse im konstruktiven Wasserbau und in „Wasserbe-wirtschaftung“

Kenntnisse in Strömungsme-chanik und im konstruktiven Wasserbau

Lehrform / SWS: V: 2 SWS E: 1 SWS

V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Studien- Prüfungsleis-tungen:

Modulprüfung: Klausurarbeit (120 min)

Hausarbeit




45 30



Stand: März 2013 - 113 -

Kreditpunkte: 6


Talsperren Ziel der Vorlesung ist es, den Studierenden die Grundlagen zur Planung und Realisierung von Talsperrenbauten sowie zur Moder-nisierung und Werterhaltung bestehender Anlagen zu vermitteln. Gewässerhydraulik / Flussbau Die Hörer erweitern die vorhandenen Kenntnisse im Bereich der Strömungsmechanik um Verfahren und Methoden zur hydrauli-schen Bemessung von Fließquerschnitten. Diese Kenntnisse wer-den zur Ermittlung der hydraulischen Kapazität von Fließgewäs-sern, zur Berechnung von Überschwemmungsgebieten und zur hydraulischen Planung von Längs- und Querprofilen verwendet.

Inhalt:

Talsperren: Inhalt der Vorlesung sind die konstruktive Planung, der Bau und die Rekonstruktion von Talsperren. Im Einzelnen werden folgende Punkte behandelt: - Talsperrenuntergrund und Untergrundverbesserung - Absperrbauwerke (Staumauern und Dämme) - Baustoffe - Standsicherheitsnachweise - Baubetrieb, Probestau und Inbetriebnahme - Bauwerksüberwachung - Schäden an Talsperren - Werterhaltung und Rekonstruktion von Talsperren

Gewässerhydraulik/ Flussbau Im Rahmen der Vorlesung werden die wichtigsten Berechnungs-verfahren der Hydraulik offener Gerinne vorgestellt:

- Grundlagen der Hydrodynamik - Stationäre Wasserbewegung - Öffnungen und Schütze - Überfallberechnungen - Gerinnehydraulik: Darcy-Weißbach, Manning-Strickler, - Berechnung von Fließgewässern mit Großbewuchs - Örtlich konzentrierte Verluste: Pfeiler, Schwellen, Störsteine - Wasserspiegellagenberechnung - Stationärer ungleichförmiger Abfluss - Berechnung von Sonderbauwerken (Tosbecken, Sohlram-

pen, Streichwehre) - Feststofftransport in Fließgewässern - Instationäre Gerinneströmung

Im Rahmen von Computerübungen werden Programme zur Was-serspiegelberechnung vorgestellt, die im Rahmen einer Hausarbeit eigenständig anzuwenden sind.

Stand: März 2013 - 114 -

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Overhead-Folien, Power Point Präsentationen (über Black Board abrufbar), Tafel-übung mit Beispielaufgaben Rechnerübung in CIP-Insel (2Personen/Rechner)

Literatur: Talsperren DIN 19700-10 Stauanlagen - Gemeinsame Festlegungen, Beuth

Verlag GmbH Berlin Wien Zürich, Juli 2004 DIN 19700-11 Stauanlagen - Talsperren - Gemeinsame Festle-

gungen, Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich, Juli 2004 Berechnungsverfahren für Staudämme - Wechselwirkung zwischen

Bauwerk und Untergrund; ATV-DVWK-Merkblatt 502; Hennef; 2001

Freibordbemessung von Stauanlagen, DVWK-Merkblatt, Heft 246, Bonn

Berechnungsverfahren für Gewichtsstaumauern - Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Untergrund; DVWK-Merkblatt 242, Bonn; 1996

Sicherheitsbericht für Talsperren - Leitfaden. DVWK-Merkblatt 231, Bonn; 1995

Kutzner, C.:Erdschüttdämme und Steinschüttdämme für Stauanla-gen; Thieme; Stuttgart; 1996

Rißler, P.: Talsperrenpraxis; Oldenburg Verlag; München; 1998 Lattermann, E.: Wasserbau-Praxis - Mit Berechnungsbeispielen,

Band1, Bauwerk Verlag, Berlin, 2005 Gewässerhydraulik / Flussbau Bollrich, G. (1996) Technische Hydromechanik, Band 1, 4. Auflage,

Verlag für Bauwesen, Berlin BWK Hydraulische Berechnung naturnaher Fließgewässer, Merk-

blattheft 1 DVWK (1991) Merkblätter Hydraulische Berechnung von Fließge-

wässern, Merkblatt 220, Verlag Paul Parey Lattermann, E.: Wasserbau-Praxis - Mit Berechnungsbeispielen,

Band1, Bauwerk Verlag, Berlin, 2005 Naudascher, E. (1992) Hydraulik der Gerinne und Gerinnebauwer-

ke, 2. Auflage, Springer Verlag

Stand: März 2013 - 115 -


Modulbezeichnung: WP37 Hydrogeologie (vorher „Hydraulik“)


Hydrogeology

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtfach für Ver-tiefer Wasserwesen und Umwelttechnik und für Vertiefer Ver-kehrswesen


Geohydraulik


Dozent(in): Prof. Dr. Wohnlich

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Bachelor-Abschluss mit Kenntnissen in der Ingenieurgeologie


Studien- Prüfungsleis-tungen:

Klausurarbeit 90 min

Hausarbeit

Arbeitsaufwand [h / KP]: 180 h / 6 KP



90


Hausarbeiten [h] 30

Kreditpunkte: 6


Grundlagen der Hydrogeologie Den Studierenden werden die hydrogeologischen Grundlagen vermittelt. Sie sollen sie in die Lage versetzen, die Grundwasser-verhältnisse einer Region hinsichtlich ihrer Nutzung, Gefährdung und Schutz zu beurteilen.

Inhalt: Hydrogeologie Im Rahmen dieser Lehrveranstaltung werden den Studierenden

Stand: März 2013 - 116 -

folgende Inhalte vermittelt:

- Vorkommen von Grundwasser

− Hydraulische Parameter

− Lokale und regionale Grundwasserfließsysteme

− Wassertransport in der ungesättigten Zone

− Grundwasserneubildung

− Grundwasserfassung

− Grundwasserchemie

− Schadstoffe im Grundwasser

− Ausweisung von Trinkwasserschutzgebieten

− Regionale Hydrogeologie (Grundwasserlandschaften)

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Power Point Präsentationen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit Beispielaufgaben, Hausaufgaben (Rechnergestützte Problemlösung)

Literatur: DOMENICO, P. A. & SCHWARZ, F. W. (1997): Physical and

chemical Hydrogeology.- 824 S.; New York (Wiley & Sons). FETTER, C.W. (2001): Applied hydrogeology.- 4th ed., 598 pp.;

Upper Saddle River (Prentice Hall). ISBN-13: 9780131226876 HÖLTING, B. & Coldwey, W.G. (2009): Hydrogeologie.- Einführung

in die Allgemeine und Angewandte Hydrogeologie.- 7. Auflage, 383 S., 118 Abb., 69 Tab.; (Spektrum ) ISBN 3-8274-1526-8

LANGGUTH, H.-R. & VOIGT, R. (2004): Hydrogeologische Metho-den.- 2. Aufl. 1019 S., 304 Abb.; Berlin (Springer).

MATTHESS, G. & UBELL, K. (1983): Allgemeine Hydrogeologie: Grundwasserhaushalt.- 438 S., Berlin, Stuttgart (Borntraeger).

WISOTZKY, F. (2011): Angewandte Grundwasserchemie, Grund-wasserbelastung und Aufbereitung. (Springer-Verl.)

Stand: März 2013 - 117 -


Modulbezeichnung: WP38 Abwasserreinigung und Gewässergüte


Wastewater Treatment and River Water Quality

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. M. Wichern


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtungen Geotechnik und Tunnelbau, Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrswesen Diplom-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement Diplom- und Master- Studiengang Biologie: Siedlungswasserwirt-schaft im Nebenfach Diplom- und Master- Studiengang Geographie: Siedlungswasser-wirtschaft im Nebenfach Master-Studiengang Geowissenschaften: Angewandte Geologie

Lehrveranstaltung(en): Internationale Sied-lungs-

wasserwirtschaft

Abwasserreinigung (industriell)

Gewässergüte- wirtschaft

Semester: 3 3 2

Dozent(in): Prof. Wichern / Lehrbeauftragter

Prof. Wichern / Lehrbeauftragter

Prof. Wichern


Voraussetzungen: Kenntnisse in den „Grundzügen der Siedlungswasserwirtschaft“ und „Technische Mikrobiologie“ (z. B. aus Bachelor-Modul „Sied-lungswasserwirtschaft“)


Ü: 1 SWS

V: 1 SWS V: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit über das gesamte Modul (150 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 / 3 LP 45 / 1,5 LP 45 / 1,5 LP



60 30 30

Stand: März 2013 - 118 -



Leistungspunkte: 6


Einführung und Vertiefung in die derzeitige industrielle Abwasser-reinigung sowie Aufgaben der Siedlungswasserwirtschaft im Aus-land. Verständnis der eingesetzten Prozesstechniken, Auslegung und Betrieb von Bauwerken sowie Verständnis zum Einsatz ange-passter, nachhaltiger Verfahren. Im Rahmen der Gewässergüte-wirtschaft ist es Ziel, die biochemischen Umsatzprozesse im Ge-wässer zu verstehen und den Einfluss diffuser und punktueller Einleitungen auf die Gewässergüte im Umfeld der EU-WRRL ab-schätzen zu können.

Inhalt:

Gewässergütewirtschaft

Es wird zunächst ein Einblick in die ökologischen Grundlagen der Gewässer, wie Produktion, Konsumption, Destruktion, Gewäs-sermerkmale und Stoffhaushalt gegeben. Anschließend werden die Beeinträchtigungen der Gewässer durch Einleitung oder Ein-wirkung von Schadstoffen behandelt. Danach werden Möglichkei-ten aufgezeigt, den Zustand oder die Güte von Gewässern an-hand von Modellen und Beurteilungssystemen zu beschreiben. Als letztes folgt ein Überblick über die Umsetzung des Gewässer-schutzes durch planerische und verwaltungstechnische Maßnah-men.

Abwasserreinigung (industriell)

Themen sind die Besonderheiten der biologischen Behandlung einschließlich der Vorbehandlung von Industrieabwässern zur Ein-leitung ins öffentliche Kanalisationsnetz und die chemische Be-handlung spezieller Abwässer. Anhand von ausgewählten Bei-spielen werden die speziellen aeroben und anaeroben Behand-lungsmöglichkeiten des Abwassers erläutert.

Internationale Siedlungswasserwirtschaft

Entwicklung von Lösungen zur Trinkwasseraufbereitung und Ab-wasserreinigung bei Fragestellungen im außereuropäischen Aus-land. Entwicklung von nachhaltigen Konzepten und Nutzung des Abwassers als Wertstoff. Integrierte Lösungen zur Nährstoffwie-derverwendung. Vertiefte Betrachtung von verschiedenen interna-tional eingesetzten Verfahrenstechniken wie Anaerobtechnik, Membrantechnik, Teichanlagen.

Medienformen: Beamer und Powerpointfolien

Literatur: ATV-DVWK (1997) Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst & Sohn, Berlin Imhoff, K. u. K.R. (1999) Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien

Stand: März 2013 - 119 -

DWA Regelwerk

Metcalf and Eddy (2003) Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, McGraw-Hill, New York

Sperling, M.; Chernicaro, C.A.L. (2005) Biological wastewater treatment in warm climate regions, IWA publishing, London

Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004) Global Sus-tainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for Science and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH

Rüffer, H; Rosenwinkel, K.-H. (1991) Handbuch der Industrieab-wasserreinigung, Oldenbourg-Verlag, München

Schwoerbel, J. (1993) Einführung in die Limnologie, 7. Aufl., Fi-scher Verlag, Stuttgart Kummert, R. (1989) Gewässer als Ökosysteme: Grundlagen des Gewässerschutzes, 2. Aufl., Teubner Verlag, Stuttgart

Stumm, W.; Morgan, J.J. (1996) Aquatic Chemistry – Chemical equilibria and rates in natural waters, Wiley Interscience, NY

Chapra, S.C. (2008) Surface Water Quality Modeling, Waveland Press, Long Grove

Stand: März 2013 - 120 -


Modulbezeichnung: WP39 Wasserchemie , Kanalnetzplanung und Regenwasser-behandlung

Englische Modulbe-zeichnung:

Water chemistry, Sewer Network Design and Stormwater Treat-ment





Diplom-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Diplom- und Master- Studiengang Biologie: Siedlungswasserwirt-schaft im Nebenfach

Diplom- und Master- Studiengang Geographie: Siedlungswasser-wirtschaft im Nebenfach

Master-Studiengang Geowissenschaften: Angewandte Geologie

Lehrveranstaltung(en): Wasserchemie Kanalnetzplanung und Regen-wasserbehandlung

Semester: 2 3

Dozent(in): Dr. Maile Prof. Wichern/ Prof. Grüning (Lehrbeauftragter)


Voraussetzungen: Kenntnisse in der Siedlungswasserwirtschaft,

z. B. aus dem Bachelorstudium


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (jeweils 60 min)




60 60


Stand: März 2013 - 121 -


Leistungspunkte: 6


Einführung und Vertiefung des Verständnisses für die Kanalnetzplanung und Regenwasserbehandlung. Die Studenten erlernen die chemischen Grundlagen, den natürlichen Wasserkreislauf und werden über Verfahren der chemischen Wasseraufbereitung informiert.

Inhalt:

Wasserchemie Chemische Grundlagen, die Bedeutung des Wasserkreislaufes in der Chemie, Einführung in die chemische Wasseraufbereitung

Kanalnetzplanung und Regenwasserbehandlung

Entwicklung von Konzepten für die Planung von Kanalnetzen und Systemen zur Regenwasserbehandlung. Die Vorlesung vermittelt den Studenten einzelne Elemente der Kanalisation, schildert Kanalberechnungsmethoden und erläutert die hydraulische Sanierung bestehender Kanalnetze. Anhand praktischer Beispiele werden Konzepte und Verfahren der dezentralen Regenwasserbehandlung vorgestellt. Wirtschaftlichkeits-berechnungen erlauben es, die Umsetzbarkeit technischer Verfahren in der Praxis einschätzen zu können.

Medienformen: Skript, Beamer und Powerpointfolien

Literatur: Schlegel, H.-G (1992) Allgemeine Mikrobiologie, 7. Aufl., Thieme Verlag, Stuttgart Näser, K.-H., Lempe, D., Regen, O. (1990) Physikalische Chemie für Techniker und Ingenieure, 19. Aufl., VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig Lautrich, R. (1980) Der Abwasserkanal. Handbuch für Planung, Ausführung und Betrieb. 4. Auflage, Parey-Verlag, Hamburg, Ber-lin, 1980

Stand: März 2013 - 122 -


Modulbezeichnung: WP40 Laborpraktikum und Simulation


Laboratory Course and Mathematical Simulation

ggf. Kürzel: . / .






Diplom-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement Diplom- und Master- Studiengang Biologie: Siedlungswasserwirtschaft im Nebenfach Diplom- und Master- Studiengang Geographie: Siedlungswasserwirtschaft im Nebenfach Master-Studiengang Geowissenschaften: Angewandte Geologie

Lehrveranstaltung(en): Abwasser-technisches Labor-

praktikum

Systemanalyse und mathematische Si-mulation der bio-

chemischen Abwas-serreinigung

Praktikum Simulati-onsmodelle

Semester: 3 2 2

Dozent(in): Dr. Maile Prof. Wichern Dr. Lübken Prof. Wichern /

Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in der Siedlungswasserwirtschaft, z. B. aus dem Bachelorstudium

Lehrform / SWS: P: 2 SWS (max. 16 Teilnehmer)

V: 1 SWS P: 2 SWS (max. 16 Teilnehmer)

Prüfungsleistungen: Hausarbeit

mündliche

Prüfung Hausarbeit


Stand: März 2013 - 123 -


Vor- und Nachbereitung (einschl.Prüfung) [h]

60 15 30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6


Abwassertechnisches Laborpraktikum Die Teilnehmer des Laborpraktikums sollen mit der Be-stimmung relevanter Untersuchungsparameter in der Wasser- und Abwasser-analytik vertraut und in die Lage versetzt werden, einige physika-lisch-chemische Bestimmungen selbst durchzuführen und die Aus-sagefähigkeit von Analysen zu beurteilen.

Systemanalyse und mathematische Simulation der biochemischen Abwasserreinigung In dieser Lehrveranstaltung werden Grundlagen und praktische Anwendungsfälle für die dynamische Simulation in der Siedlungs-wasserwirtschaft vermittelt. Ziel ist die Erarbeitung von Kennt-nissen, wie etablierte mathematische Modelle eingesetzt werden können, um wesentliche Prozesse und Prozessgrößen der bioche-mischen Abwasserreinigung abzubilden.

Praktikum Simulationsmodelle Im Praktikum Simulationsmodelle erhalten die Studenten einen Überblick über die Möglichkeiten des Einsatzes von Simulations- und Bemessungsprogrammen in der Siedlungswasserwirtschaft und erlernen den Umgang mit diesen Programmen.

Inhalt:

Abwassertechnisches Laborpraktikum Im Laborpraktikum wird in die Analytik, Probenahme und Konser-vierung von wasserwirtschaftlich relevanten Analyse-methoden so-wie die Durchführung von speziellen abwasser-technischen Ana-lysenverfahren, wie z. B. die photometrische Bestimmung der Stickstoffparameter eingeführt.

Systemanalyse und mathematische Simulation der bio-chemischen Abwasserreinigung Nur durch ein detailliertes Verständnis der chemischen, physi-kalischen und mikrobiologischen Prozesse der modernen Ab-wasserreinigung können effiziente ingenieurtechnische Sys-teme verwirklicht werden. Die Lehrveranstaltung konzentriert sich auf die Darstellung von Methoden, welche für die Entwicklung von Simulationsmodellen erforderlich sind.

Praktikum Simulationsmodelle

Im Praktikum Simulationsmodelle werden statische und dynamische Simulationsmodelle für Kläranlagen sowie ein hydrodynamisches Kanalnetzprogramm vorgestellt und erläutert.

Stand: März 2013 - 124 -

Durch Beispiele sollen die Studierenden den Umgang mit den Programmen ARABER (statisch), SIMBA (dynamisch) und KANAL ++ (hydrodynamisch) lernen. Insbesondere wird Wissen über die Kalibrierung von modellierten Systemen, Fehlerquellen und der einzustellenden Parameter vermittelt.

Medienformen: Beamer, Powerpointfolien, Übung mit Beispielaufgaben am Rech-ner, Praktikum, Skript

Literatur: DIN (Hrsg) (2002) Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Ab-wasser- und Schlammuntersuchung, Wiley-VCH Verlag, Wein-heim, New York

Wichern, M. (2010) Simulation biochemischer Prozesse in der Siedlungswasserwirtschaft, Oldenbourg Industrieverlag, München

Gujer, W. (2008) Systems Analysis for Water Technology, Sprin-ger-Verlag, Berlin Heidelberg

Verworn, H.-R. (1999) Die Anwendung von Kanalnetzmodellen in der Stadthydrologie, Schriftenreihe Stadtentwässerung und Ge-wässerschutz, Hannover

Stand: März 2013 - 125 -


Modulbezeichnung: WP41 Trinkwasseraufbereitung


Drinking Water Treatment

ggf. Kürzel: . / .






Diplom-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Lehrveranstaltung(en): Verfahren der Wassertechnik Wasser- und naturwissenschaft-liche Grundlagen

Semester: 2 3

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Gimbel Prof. Dr.-Ing. Gimbel

Sprache: englisch englisch

Voraussetzungen: keine

Lehrform / SWS: V: 2 SWS V: 2 SWS

Prüfungsleistungen: Klausur (in englischer Sprache)



Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h] 60 60



Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 126 -


Die Studierenden sollen eine Übersicht über die verschiedenen Verfahren, wie sie insbesondere bei der Trink- und Prozesswasseraufbereitung eingesetzt werden, erhalten. Ebenfalls werden sie mit den Grundlagen der Wasserchemie vertraut gemacht, erlernen Kenntnisse über die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Wassers und über die Gleichgewichtszustände wässriger Systeme, gewinnen Einsichten in die chemischen Wasseraufbereitungsverfahren und bekommen die Vorgänge von Redox-Reaktionen und bei Korrosion von Stoffen erläutert.

Inhalt:

Verfahren der Wassertechnik Die Vorlesung vermittelt eine Übersicht über die folgenden Verfah-rensprinzipien der Trink- und Prozesswasseraufbereitung und stellt die jeweiligen Verfahrensziele vor:

- Sedimentation und Flotation, - Filtration, - Flockung, - Membrantechnik, - Gasaustausch, - Adsorption, - Ionenaustausch - Oxidation

Wasser- und naturwissenschaftliche Grundlagen Inhaltlich gliedert sich die Vorlesung in die beiden Teile Grundzüge der Wasserchemie mit einem Überblick über die chemischen Grundlagen sowie die Bedeutung des Wasserkreislaufes in der Chemie und in die Thematik der chemischen Wasseraufbereitung. Behandelt werden im ersten Teil die physikalisch-chemischen Wassereigenschaften, die Gleichgewichte in wässrigen Systemen, insbesondere werden das Kalk-Kohlensäuregleichgewicht und die Vorgänge der Korrosion und bei Redox-Reaktionen besprochen. Sind die grundlegenden Verständnisse gelegt, folgen im zweiten Teil der Vorlesung die Kenntnisse über die unterschiedlichen che-mischen Aufbereitungsverfahren wie z. B.: Enthärtung, Entsäue-rung, Oxidationsverfahren und Desinfektion von Wasser.

Hinweise: Die Vorlesung wird in englisch gehalten! Die Veranstaltung findet in Duisburg statt!

Medienformen Skript, Folien und Beamer

Literatur Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches (2003). Hand-buch der Wasserversorgungstechnik: Wasseraufbereitung – Grundlagen und Verfahren, Band 6, Oldenbourg Verl., München, Wien

Stand: März 2013 - 127 -


Modulbezeichnung: WP42 Fallstudien Umweltplanung

Englische Modulbe-zeichnung Environmental Planning – Case Studies

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:

Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr. Harro Stolpe



Lehrveranstaltung(en): Fallbeispiele Umweltplanung Exkursionen zur Umweltplanung

Semester: 2. Semester, SS 3. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Dr. Harro Stolpe Dipl.-Geol. Stefan Haas

Prof. Dr. Harro Stolpe Dipl.-Geol. Stefan Haas


Voraussetzungen: Modul „Einführung in die Umweltplanung“ (s. PG7)

Lehrform / SWS: V: 2 SWS Ü: 1 SWS E: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Prüfungsgespräch (30 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 135 / 4,5 LP 45 / 1,5 LP

davon Präsenzzeit [h]: 45 15

Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h]: 90 30


Hausarbeiten [h]: - -

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 128 -


Grundlagenwissen der Umwelt- und Raumplanung, eigenständige Bearbeitung von Fallbeispielen u.a. mit Hilfe von Geoinformations-systemen

Inhalt:

Eigenständige Bearbeitung von Fallbeispielen u.a. zur: - Aufstellung und Änderung von Gebietsentwicklungsplänen - Wasserwirtschaftlichen Planung (Ausweisungen von

Einzugsgebieten, Schutzzonen, etc.) - Standortsuche für Deponien - Linienfindung für Straßen - Beurteilung der Vulnerability bzgl. Hochwasser, Salzwasser-

intrusionen, etc.

Tagesexkursionen zu Behörden und Institutionen in NRW, die um-weltplanerisch tätig sind.

Medienformen: Beamer-Präsentationen Übungen u.a. am PC

Literatur: JESSEL, B. & TOBIAS, K. (2002): Ökologisch orientierte Planung, UTB (Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart).

FÜRST, D. & SCHOLLES, F. (Hrsg.,2004): Theorien + Methoden der Raum- und Umweltplanung. Dortmunder Vertrieb für Bau- und Planungsliteratur.

Stand: März 2013 - 129 -


Modulbezeichnung: WP43 Geoinformationssysteme

Englische Modulbe-zeichnung Geographical Information Systems

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:

Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr. Harro Stolpe



Lehrveranstaltung(en): Geoinformationssysteme in der Umweltplanung

GIS-Anwendungen in der Hydro-logie und Wasserwirtschaft


Dozent(in): Prof. Dr. Harro Stolpe Dipl.-Geol. Stefan Haas Dipl.-Biol. David Nijssen


Voraussetzungen: Kenntnisse bei Geoinformati-onssystemen (z.B. aus Ba-

chelor-Studium)

Kenntnisse bei Geoinformati-onssystemen (z.B. aus Ba-

chelor-Studium)


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausur (1h) Hausarbeiten





Hausarbeiten [h]: - 30

Stand: März 2013 - 130 -

Leistungspunkte: 6


Selbständige Anwendung von Geoinformationssystemen (Desktop-GIS ArcGIS)

Inhalt:

Geoinformationssysteme in der Umweltplanung Geoinformationssysteme (GIS) sind moderne Instrumente der Ver-arbeitung und Nutzung raumbezogener Daten. Sie werden weltweit u.a. für die Umweltplanung eingesetzt, um z.B. die vielfältigen Auswirkungen von Bauwerken auf die Umwelt erfassen und bewer-ten zu können. Dabei müssen oft unterschiedliche Informationen zu Boden, Klima, Wasser, Vegetation usw. in großen Mengen ver-arbeitet und räumlich dargestellt werden. Dies kann effektiv und fortschreibbar mit Hilfe von Geoinformationssystemen (GIS) erfol-gen. GIS ist aus dem Bauingenieurwesen und der Umweltplanung nicht mehr wegzudenken. Die Studierenden bearbeiten mit Hilfe des Desktop-GIS ArcGIS 9.0 typische Fragestellungen aus der Umweltplanung. Hierbei werden u.a. folgende Themen behandelt:

Altlastensanierung Bearbeiten von Flächennutzungsplänen Ausweisung von Bauland Grundwasserneubildung

GIS-Anwendungen in der Hydrologie und Wasserwirtschaft

Der Bereich von Hydrologie, Wasserbau und Wasserwirtschaft be-trifft die Nutzung von GIS u. a. die Aufbereitung von Geodaten als Grundlagen für die hydrologische und hydraulische Modellierung und zur Ergebnisvisualisierung(z. B. von Überflutungsflächen), die Erfassung und Bewertung von Gewässerschutzzonen, die Aufstel-lung von Stadtentwässerungsplänen und die Nutzung von Kanal- Biotop- und Altlastenkatastern.

Die Vorlesungen und Übungen behandeln folgende Schwerpunkte: - Einführung in das Desktop-GIS ArcGIS - Quellen raumbezogener Information für Hydrologie, Wasser-

bau und Wasserwirtschaft: ATKIS, GIS-Datenbanken, Satelli-tendaten

- Analysefunktionen von Raster und Vektordaten - Geostatistik: Variogramm-Schätzung, Interpolation von Punkt-

daten, Simulation - Digitale Höhenmodelle und ihre Anwendung. Ermittlung von

Fließrichtungen, Entwässerungsgebieten, Gefälleverhältnis-sen, Überflutungsflächen

- Verwendung von Landnutzungs- und Bodendaten für hydrolo-gische Modelle

Medienformen: Beamer-Präsentationen Übungen am PC

Stand: März 2013 - 131 -

Literatur: Bill, R. & Fritsch, D. (1994): Grundlagen der

Geoinformationssysteme, Band I, Heidelberg.

Dikau, R. (Hrsg.) (1999): GIS for earth surface systems: analysis

and modelling of the natural environment, Berlin

Asch, K. (Hrsg.) (1999): GIS in Geowissenschaften und Umwelt,

Berlin.

Ormsby, T., Napoleon, E., Burke, R., Groessl, C. and Feaster, L., 2001.Getting to know ArcGIS desktop. ESRI Press.

Maidment, D.R. (ed.), 2002. Arc Hydro – GIS for Water Resources. ESRI Press.

Liebig, W., 2008. ArcGIS-ArcView 9. Band 1: ArcGIS-Grundlagen und Band 2: ArcGIS-Geoverarbeitung, Points Verlag.

Liebig, W., 2007. ArcGIS-ArcView 9 Programmierung: Einführung in Visual Basic (VBA) und ArcObjects, Points Verlag.

Hennermann, K., 2006. Kartographie und GIS. Eine Einführung, Wissenschaftliche Buchgesellschaft.

Fürst, J., 2004. GIS in Hydrologie und Wasserwirtschaft, Wich-mann.

Stand: März 2013 - 132 -


Modulbezeichnung: WP44 Umweltmodelle


Environmental Modelling

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


Prof. Dr. Harro Stolpe



Lehrveranstaltung(en): Dynamische Systeme Ausbreitungsmodelle

Semester: 2. Semester, SoSe 3. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Dr. Harro Stolpe Dipl.-Geol. Stefan Haas

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Höffer / Lehrbeauftragter


Voraussetzungen: keine Keine


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausurarbeit (60 min) Hausarbeit, Klausurarbeit (60 min)





Hausarbeiten [h]: - 20

Leistungspunkte: 6

Stand: März 2013 - 133 -


Selbständige Identifikation und Modellierung Dynamischer Syste-me mit vorhandenen Programmen!

Inhalt:

Dynamische Systeme Vermittlung von Grundlagen zu Ökosystemen, Hydrodynamik und Aerodynamik Selbstständige Systemidentifikation und Modellierung mit vorhan-denen Programmen: Umweltsysteme (Ökosysteme, Wasserhaus-halt, Populationsdynamik usw.), Ausbreitung von Stoffen in der Luft und im Wasser mit den Programmen: - Powersim (Umweltsysteme) - ASM (Grundwasser) - AUSTAL2000 (Luft)

Ausbreitungsmodelle

Modellierung Stoffausbreitung im Wasser, im Boden, in der Luft

Medienformen: Tafel Beamer-Präsentationen und Übungen am PC

Literatur: IMBODEN, D. M. & KOCH, S. (2003): Systemanalyse – Einführung in die mathematische Modellierung natürlicher Systeme. Springer-Verlag, Heidelberg KINZELBACH,W. & RAUSCH, R. (1995): Grundwassermodellierung – Eine Einführung mit Übungen. Bornträger-Verlag, Berlin ZENGER, A. (1998): Atmosphärische Ausbreitungsmodellierung – Grundlagen und Praxis. Springer Verlag, Heidelberg HELBIG A., BAUMÜLLER J., KERSCHGENS M.J. (Hrsg., 1999): Stadt-klima und Luftreinhaltung. Springer-Verlag, Heidelberg

Die folgenden Module WP46 bis WP50 betreffen die fachübergreifenden Projektarbeiten zu den fünf Studienrichtungen (KIB-Structural Engineering, KIB-Computational Mechanics, Geo-technik und Tunnelbau, Wasserwesen und Umwelttechnik, Verkehrswesen).

Stand: März 2013 - 134 -


Modulbezeichnung: WP46 Projekt „KIB-Structural Engineering“


Project „KIB – Structural Engineering“

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


Prof. Dr.-Ing. Kindmann / Prof. Dr.-Ing. Mark / Prof. Dr.-Ing. Breitenbücher / Prof. Dr.-Ing. König / Prof. Dr. techn. Meschke / Prof. Dr.-Ing. Thewes / Prof. Dr.-Ing. Höffer / Prof. Dr.-Ing. Willems

Semester: 3. Semester

Dozent(in): Modulverantwortliche und ihre Assistenten


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul im Bereich „KIB-Structural Engineering“

Sprache: deutsch

Lehrform / SWS: Es werden den Studierenden Projektarbeiten gestellt, die arbeits-teilig in Projektteams bearbeitet werden. Die Projektteams organi-sieren und koordinieren die Aufgabenverteilung eigenständig. Die Dozenten fungieren als Betreuer und Berater der Projektarbeit und überprüfen das Ergebnis in regelmäßigen Abständen. Zum Ab-schluss der Projektarbeit präsentieren die Studierenden ihre Er-gebnisse.

Arbeitsaufwand: 120 h

Leistungspunkte: 4



Die Projektarbeit soll die Studierenden in die Lage versetzten, Auf-gabenstellungen des Konstruktiven Ingenieurbaus zu strukturieren, in Teamarbeit zu lösen, in einen bautechnischen Entwurf ein-schließlich Ausführungsplanung zu überführen sowie ihre Ergeb-nisse in Berichtsform und in einer Präsentation darzustellen. Dabei sollen die Fähigkeit zur Abstraktion von bautechnischen Proble-men durch adäquate Analysemethoden, zur Interpretation und konstruktiven Umsetzung numerischer Analysen, zur Konzeption baureifer Planungen sowie zur Anpassung der Bauwerke an ihre Funktion, ihre Umgebung sowie an ökologische Anforderungen

Stand: März 2013 - 135 -

vermittelt werden - ebenso wie Sozialkompetenz sowie die Fähig-keit zur Teamarbeit

Inhalt: Die Inhalte der Projektarbeiten werden für jedes Semester neu ge-staltet. Behandelt werden Fragen der Planung, der Bemessung und Bauausführung für Aufgabenstellungen des Konstruktiven In-genieurbaus.

Die Projektarbeit wird in der Regel so gestaltet, dass auch fach-übergreifende Aspekte in die Aufgabenbearbeitung einfließen. Die über die Aufgabenstellung definierten Inhalte werden so formuliert, dass folgende Aspekte Berücksichtigung finden:

- Problemstellungen erkennen und beschreiben

- Zielvorstellungen formulieren

- Aufgaben verteilen und koordinieren

- Teamorientierte Problemlösung

- Zeit- und Arbeitseinteilung gestalten

- Interdisziplinäre Problemlösung

- Literaturbeschaffung und Auswertung sowie Expertenbe-fragung

- Dokumentation, Darstellung und Präsentation von Arbeits-ergebnissen

Prüfungsleistungen: Die Projektarbeit wird benotet. Dazu wird die von jedem Stu-dierenden der Projektgruppe erbrachte Leistung separat bewertet. Es werden sowohl die schriftlichen Ausführungen im Projekt-bericht, als auch die mündlichen Leistungen im Rahmen der Ab-schlusspräsentation bewertet.

Medienformen: Eigenständiges Arbeiten in Seminarräumen und Computerlaboren, unter Umständen auch an Versuchsanlagen

Literatur: Wird mit der Aufgabenstellung der Projektarbeit benannt.

Stand: März 2013 - 136 -


Modulbezeichnung: WP47 Projektarbeit „KIB-Computational Mechanics“


Project „KIB-Computational Mechanics“

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


Prof. Dr. techn. Meschke / Prof. Dr.-Ing. König / Prof. Dr.-Ing. Höffer / Prof. Dr.-Ing. Kindmann / Prof. Dr.-Ing. Hackl / Prof. Dr.-Ing. Steeb


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul im Bereich „KIB-Computational Mechanics“



Sprache: deutsch

Lehrform / SWS: Zu den Lehrinhalten der Module 2, 5-10, 17 und 20-23 werden den Studierenden Projektarbeiten gestellt, die arbeitsteilig in Pro-jektteams bearbeitet werden. Die Projektteams organisieren und koordinieren die Aufgabenverteilung eigenständig. Die Dozenten fungieren als Betreuer und Berater der Projektarbeit und überprü-fen das Ergebnis in regelmäßigen Abständen. Zum Abschluss der Projektarbeit präsentieren die Studierenden ihre Ergebnisse.


Leistungspunkte: 4



Die Projektarbeit soll die Studierenden in die Lage versetzten, Auf-gabenstellungen des Konstruktiven Ingenieurbaus zu strukturieren, mit Hilfe numerischer Methoden in Teamarbeit zu lösen, in einen bautechnischen Entwurf überzuführen sowie Ergebnisse in Be-richtsform und in einer Präsentation darzustellen. Dabei sollen die Fähigkeit zur Abstraktion von bautechnischen Problemen in adä-quate Analysemodelle, zur Interpretation und konstruktiven Umset-zung numerischer Analysen ebenso wie Sozialkompetenz sowie Fähigkeiten zur Teamarbeit vermittelt werden.

Stand: März 2013 - 137 -

Inhalt: Die Inhalte der Projektarbeiten werden individuell von Semester zu Semester unterschiedlich gestaltet, so Fragen der Planung und Bemessung von Aufgabenstellungen des Konstruktiven Ingenieur-baus unter Berücksichtigung unterschiedlicher Einwirkungen mit Hilfe moderner numerischer Methoden bearbeitet werden können.

Die Projektarbeit wird in der Regel so gestaltet, dass auch fächer-übergreifende Aspekte in die Aufgabenbearbeitung einfließen. Die über die Aufgabenstellung definierten Inhalte werden so formuliert, dass folgende Aspekte Berücksichtigung finden:




- Teamorientierte Problemlösung

- Zeit- und Arbeitseinteilung gestalten und optimieren




Prüfungsleistungen: Die Projektarbeit wird benotet. Dazu wird die von jedem Stu-dierenden der Projektgruppe erbrachte Leistung separat bewertet. Es werden sowohl die schriftlichen Ausführungen im Projektbe-richt, als auch die mündlichen Leistungen im Rahmen der Ab-schlusspräsentation bewertet.

Medienformen: Eigenständiges Arbeiten in Seminarräumen und Computerlaboren, unter Umständen auch an Versuchsanlagen


Stand: März 2013 - 138 -


Modulbezeichnung: WP48 Projektarbeit „Geotechnik und Tunnelbau“


Project „Geotechnics and Tunneling“

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


Prof. Dr.-Ing. Thewes / Prof. Dr.-Ing. Schanz / Prof. Dr. techn. Meschke


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul im Bereich „Geotechnik und Tunnelbau“



Sprache: deutsch

Lehrform / SWS: Es werden den Studierenden Projektarbeiten gestellt, die arbeits-teilig in Projektteams bearbeitet werden. Die Projektteams organi-sieren und koordinieren die Aufgabenverteilung eigenständig. Die Dozenten fungieren als Betreuer und Berater der Projektarbeit und überprüfen das Ergebnis in regelmäßigen Abständen, ggf. unter Vorgabe von Verbesserungs-vorschlägen. Zum Abschluss der Pro-jektarbeit dokumentieren und präsentieren die Studierenden ihre Ergebnisse.


Leistungspunkte: 4

Voraussetzungen: Lehrinhalte aus Grund- Tunnel- und Felsbau


Die Projektarbeit soll Kreativität, Vorstellungsvermögen, Teamar-beit und Sozialkompetenz vermitteln und damit die Fähigkeit und Kompetenz für ein vernetztes Denken fördern. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, komplexe Aufgaben zu struktu-rieren, Problemlösungen zu konzipieren und im Team zu erarbei-ten, wobei die Verantwortlichkeiten für die einzelnen Bereiche der Arbeit durch die Studierenden selbst abzustecken sind. Die Resul-tate der gesamten Projektarbeit sind in einem Bericht und in der anschließenden Präsentation darzustellen.

Stand: März 2013 - 139 -

Inhalt: Die Inhalte der Projektarbeiten werden individuell von Semester zu Semester unterschiedlich gestaltet, so dass aktuelle Problem-stellungen zu geotechnischen und tunnelbautechnischen Fragen, zur geotechnischen Beurteilung, Verfahrenswahl Bemessung und Steuerung der Bauausführung geotechnischer Bauwerke und Tun-nelbauten bearbeitet werden können. Als Gegenstand der Projekte werden komplexe Aufgabenstellungen aus der Praxis der Geo-technik und des Tunnelbaus gewählt.

Die Projektarbeit wird jedoch so gestaltet, dass auch fächer-übergreifende Aspekte in die Aufgabenbearbeitung einfließen. Die über die Aufgabenstellung definierten Inhalte werden so formuliert, dass folgende Aspekte Berücksichtigung finden:




- Gruppendynamische Problemlösung






Medienformen: Eigenständiges Arbeiten in Seminarräumen, an Versuchsanlagen und ggf. auch an in situ - Versuchen


Stand: März 2013 - 140 -


Modulbezeichnung: WP49 Projektarbeit „Wasserwesen und Umwelttechnik“


Project „Water Management and Environmental Technology“

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


Prof. Dr.-Ing. M. Wichern / Prof. Dr. rer. nat. Schumann Prof. Dr. rer. nat. Stolpe


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul im Bereich „Wasserwesen und Umwelttechnik“



Sprache: deutsch

Lehrform / SWS: Zu den Lehrinhalten der Module 34, 35, 38 und 39 werden den Studierenden Projektarbeiten gestellt, die arbeitsteilig in Pro-jektteams bearbeitet werden. Die Projektteams organisieren und koordinieren die Aufgabenverteilung eigenständig. Die Dozenten fungieren als Betreuer und Berater der Projektarbeit und überprü-fen das Ergebnis in regelmäßigen Abständen. Zum Abschluss der Projektarbeit präsentieren die Studierenden ihre Ergebnisse.


Leistungspunkte: 4

Voraussetzungen: Lehrinhalte der Module zu Wasserwesen und Umwelttechnik


Die Projektarbeit soll Kreativität, Vorstellungsvermögen, Teamar-beit und Sozialkompetenz vermitteln und damit die Fähigkeit und Kompetenz für ein vernetztes Denken fördern. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, komplexe Aufgaben zu struktu-rieren, Problemlösungen zu konzipieren und im Team zu erarbei-ten sowie Resultate im Bericht und in der Präsentation darzustel-len.

Stand: März 2013 - 141 -

Inhalt: Die Inhalte der Projektarbeiten werden individuell von Semester zu Semester unterschiedlich gestaltet, so dass aktuelle Problemstel-lungen zu hydrologischen Fragen, zur Bemessung und Steuerung wasserwirtschaftlicher Systeme, zur Abwasserentsorgung und Wasserversorgung sowie zur Umweltplanung und Ökologie bear-beitet werden können. Als Gegenstand der Projekte werden kom-plexe Aufgabenstellungen aus der Praxis der Wasserwirtschaft und Umwelttechnik gewählt.

Die Projektarbeit wird jedoch so gestaltet, dass auch fächer-übergreifende Aspekte in die Aufgabenbearbeitung einfließen. Die über die Aufgabenstellung definierten Inhalte werden so formuliert, dass folgende Aspekte Berücksichtigung finden:










Medienformen: Eigenständiges Arbeiten in Seminarräumen und an Versuchsanla-gen


Stand: März 2013 - 142 -


Modulbezeichnung: WP50 Projekt „Verkehrswesen“


Project „Road and Traffic Engineering“

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


Prof. Dr.-Ing. Radenberg / Prof. Dr.-Ing. Geistefeldt


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul im Bereich „Verkehrswesen“



Sprache: deutsch

Lehrform / SWS: Zu den Lehrinhalten der Module WP28 bis WP 33 wird in jedem Jahr ein Themenbereich ausgewählt, der möglichst Aufgaben aus mehreren der angesprochenen Module enthält. Vorzugsweise wird dieses Thema mit Bezug zu einer Aufgabenstellung aus der Praxis verbunden. Der Umfang der Aufgabe richtet sich nach der Anzahl der Teilnehmer. Die Teilnehmer bearbeiten die Problemanalyse und die Aufgaben des Projektes in mehreren Teams. Die Organisation der Teams und die Aufgabenaufteilung nehmen die Studierenden unter Anlei-tung des Projektleiters selbst vor. Die Dozenten fungieren vor-zugsweise als Betreuer und Berater der Projektarbeit und überprü-fen das Ergebnis in regelmäßigen Abständen, ggf. unter Vorgabe von Verbesserungsvorschlägen. Während der Projektbearbeitung finden mehrere Sitzungen der Teilnehmer und der Projektleiter zur Koordinierung der Arbeiten statt. Zu diesen Sitzungen werden – sofern sich dies eignet - auch Experten aus der Praxis eingeladen, die mit dem zugrunde liegenden realen Fall befasst sind. Zum Ab-schluss der Projektarbeit dokumentieren und präsentieren die Stu-dierenden ihre Ergebnisse.


Leistungspunkte: 4

Voraussetzungen: Lehrinhalte der Module WP28 bis WP 33

Stand: März 2013 - 143 -


Die Projektarbeit soll Kreativität, Vorstellungsvermögen, Team-arbeit und Sozialkompetenz im Zusammenspiel mit den techni-schen Inhalten der Module WP 28 - 33 schulen und damit die Fä-higkeit und Kompetenz für ein gesamtheitliches und kreatives Denken fördern. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt wer-den, die Komplexität realer Planungsaufgaben zu begreifen, kom-plexe Aufgaben zu analysieren und zu strukturieren, Problemlö-sungen zu entwerfen und im Team zu erarbeiten. Die Darstellung der Ergebnisse und die abschließende Präsentation sollen die Kommunikationsfähigkeit der Studierenden verbessern.

Inhalt: Die Inhalte der Projektarbeiten werden individuell von Semester zu Semester unterschiedlich gestaltet, so dass aktuelle Aufgaben-stellungen zu verkehrsplanerischen und bautechnischen (Ver-kehrswegebau) Fragen, bearbeitet werden können. Als Gegen-stand der Projekte werden komplexe Aufgabenstellungen aus der Praxis des Verkehrswesens gewählt.

Die Projektarbeit wird jedoch so gestaltet, dass auch fächer-übergreifende Aspekte (Wirtschaftlichkeit, Juristische Fragen, Um-weltaspekte etc.) in die Aufgabenbearbeitung einfließen. Die über die Aufgabenstellung definierten Inhalte werden so formuliert, dass folgende Aspekte Berücksichtigung finden:

- Rahmenbedingungen sowie Problemstellungen erkennen und beschreiben




- Zeit- und Arbeitseinteilung (Projektmanagement) gestalten




Prüfungsleistungen: Die Projektarbeit wird benotet. Dazu wird die von jedem Stu-dierenden der Projektgruppe erbrachte Leistung separat bewertet. Es werden sowohl die schriftlichen Ausführungen im Projekt-bericht, als auch die mündlichen Leistungen im Rahmen der Pro-jektbesprechungen und der Abschlusspräsentation bewertet.

Medienformen: Eigenständiges Arbeiten

Literatur: Wird mit der Aufgabenstellung des Projekts benannt.

Stand: März 2013 - 144 -

Masterarbeit M

Stand: März 2013 - 145 -


Modulbezeichnung: M Master-Arbeit


Master Thesis

ggf. Kürzel: . / .



Professoren der Fakultät für Bauingenieurwesen


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflicht


Sprache: deutsch

Voraussetzungen: 75 Leistungspunkte erreicht

Prüfungsleistungen: Master-Arbeit Präsentation (30 min)

Arbeitsaufwand [h]: 900

Leistungspunkte: 30


Die Master-Arbeit soll unter Anleitung zum selbständigen wissen-schaftlichen Arbeiten in einem Fach des Bauingenieurwesens be-fähigen. Bei der dazugehörigen Präsentation soll die Fähigkeit ge-fördert werden, fachliche Themen geeignet aufzuarbeiten und verständlich zu präsentieren.

Durch die Masterarbeit soll festgestellt werden, ob die Studieren-den die für den Übergang in den Beruf notwendigen gründlichen Fachkenntnisse erworben haben, die Zusammenhänge des Fa-ches überblicken und die Fähigkeit besitzen, Probleme des ver-tieften Fachgebietes mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbei-ten sowie wissenschaftliche Erkenntnisse anzuwenden.

Inhalt:

Die Masterarbeit kann theoretisch, praktisch, konstruktiv oder or-ganisatorisch ausgerichtet sein. Das Thema wird vom Prüfenden festgelegt.

Die Ergebnisse sind im Detail in schriftlicher und bildlicher Form darzustellen. Dazu gehören insbesondere auch eine Zusammen-fassung, eine Gliederung und ein Verzeichnis der in der Arbeit verwendeten Literatur.

Stand: März 2013 - 146 -

Wahlmodule W

Stand: März 2013 - 147 -


Modulbezeichnung: W1 Innovationen in der Siedlungswasserwirtschaft

Englische Modulbe-zeichnung: Innovation in urban water management

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlfach für die Studien-richtungen Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrswesen

Diplom-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement Diplom- und Master- Studiengang Biologie: Siedlungswasserwirt-schaft im Nebenfach Diplom- und Master- Studiengang Geographie: Siedlungswasser-wirtschaft im Nebenfach Master-Studiengang Geowissenschaften: Angewandte Geologie


Innovationen in der Siedlungswasserwirtschaft

Semester: 3

Dozent(in): Prof. Wichern / Dr. Lübken

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in der Siedlungswasserwirtschaft, z. B. aus dem Bachelorstudium


Prüfungsleistungen: mündliche Prüfung




15


Stand: März 2013 - 148 -

Hausarbeiten [h] -

Kreditpunkte: 2


Die Vorlesung informiert über neue Verfahren und Methoden in der siedlungswasserwirt-schaftlichen Planung und Optimierung von Systemen. Auf aktuelle Themen wie Klimaschutz, Energiefragen und Nachhaltigkeit wird einge-gangen.

Inhalt: • Energieverbrauch und Treibhausgase auf Kläranlagen • Nachhaltige Systeme und geschlossene Kreisläufe • Energiegewinnung aus Abwasser • Neue Verfahren der Stickstoffelimination (Deammonifikation) • Wege vom Abwasser zum Trinkwasser • Aerobe Granula • Elimination von Spurenstoffen und endokrin wirksamen Sub-

stanzen

Medienformen: Beamer, Skript, Powerpointfolien

Literatur: Literaturhinweise folgen in der Vorlesung

Stand: März 2013 - 149 -


Modulbezeichnung: W2 Bau- und Ingenieurvertragsrecht

Englische Modulbe-zeichnung: Construction and Engineering Contract Law

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. M. Thewes


Master-Studium „Bauingenieurwesen“: Wahlmodul

Bezüge zu anderen Modulen:

Zu Modul P2 „Bauverfahrenstechnik und Baumanagement“ besteht ein enger Bezug.

Lehrveranstaltungen: Bauvertragsrecht

Semester: SS

Dozent(in): Dr. jur. M.-M. Lederer

Sprache: deutsch





Teilnahme an der Exkursion




30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 150 -


Das Modul soll die Studierenden mit den Grundlagen des Bauver-trags- und Ingenieurvertragsrechtes vertraut machen. Sie sollen Grundkenntnisse im Bereich der werkvertraglichen und honorar-rechtlichen Regelungsstrukturen erwerben und auf der Basis des-sen in die Lage versetzt werden, eine Risikoallokation bei der Ver-tragsanbahnung und Bauausführung zur Minimierung der Konflikt-potentiale und Maximierung einer auf Kooperation basierenden Projektrealisierung durchzuführen. Dazu werden den Studierenden die unterschiedlichen Interessen von Auftraggebern und Auftrag-nehmern sowie beteiligter Behörden und Organisationen vermittelt, die in das Vertragsmanagement mit einzubeziehen sind. Die Stu-dierenden sollen letztendlich die Befähigung erwerben, Standard-aufgaben aus den Bereichen des Bau- und Ingenieurvertragsrech-tes selbständig zu bearbeiten und dabei ein Grundverständnis für den richtigen Umgang mit Vorschriften und Gesetzen des Werkver-tragsrechtes und des gesetzlichen Preisrechtes entwickeln.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt das Basiswissen des Bauvertrags- und Ingenieurrechtes auf Grundlage des BGB, der VOB/B und der HOAI. Hierzu gehören:

- Die Grundlagen des Allgemeinen Teils des BGB zum Zu-

standekommen von Verträgen (Angebot und Annahme, Vertretungsbefugnisse, Bedingungen etc.).

- Das BGB-Werkvertragsrecht (§§ 631 ff. BGB) und die VOB/B.

- Das Nachtragsmanagement und das Behinderungsrecht. - Die Abnahme von Bauleistungen. - Das Mängelrecht. - Die Sicherheiten im Bauvertragsrecht gemäß § 648 a BGB

und § 17 VOB/B. Darüber hinaus wird im Rahmen der Belegung dieser Veranstal-tung als Master-Modul eine Studien-Exkursion durchgeführt, in de-ren Rahmen den Studierenden das erlernte Fachwissen durch die Aufarbeitung von Fallbeispielen nahe gebracht wird.

Medienformen: Beamer-Präsentation, Overheadfolien, Tafel

Literatur: VOB, Kapellmann: „AGB-Handbuch“, Werner Verlag

HOAI, Vorlesungsumdrucke

Stand: März 2013 - 151 -


Modulbezeichnung: W3 Praktikum zu Techniken des Tunnel- und Leitungsbaus

Englische Modulbe-zeichnung: Practical work of tunneling and microtunneling

ggf. Kürzel: . / .




Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul

Bezüge zu anderen Modulen: Verknüpfungspunkte bestehen zu den Modulen „Bauverfahrens-technik Tief- und Leitungsbau“, „Bauverfahrenstechnik Tunnelbau“ und „Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitungen“.

Lehrveranstaltung(en): Praktikum zu Techniken des Tunnel- und Leitungsbaus

Semester: SS

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Thewes / wiss. Mitarbeiter

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse der Bauverfahrenstechniken des Tief- und Tunnelbaus

Lehrform / SWS: P: 3 SWS Laborpraktikum

Prüfungsleistungen: -

Arbeitsaufwand [h/LP]: 60 / 2 LP




Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 152 -

Leistungspunkte: 2 LP


Das Modul soll den Studierenden ein grundsätzliches Verständnis für die im Tunnel-, Leitungs- und Tiefbau gängigen Verarbeitungs- und Baustoffprüfverfahren vermitteln. Die Studierenden sollen ler-nen, Standards aus diesen Bereichen praxisnah selbstständig zu bearbeiten und ein entsprechendes Grundverständnis zu entwi-ckeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, anhand eigener Er-fahrungen sich kritisch mit den auf Baustellen üblichen Techniken des Tunnel-, Leistungs- und Tiefbaus auseinander zu setzen.

Inhalt:

Das Praktikum behandelt das Basiswissen der Techniken des Tunnel-, Leitungs- und Tiefbaus:

- Spritzbeton im Tunnelbau - Frühfestigkeitsuntersuchungen - Schaum-Konditionierung im maschinellen Tunnelbau - Abdichtungen: Schweißen und Prüfen von Kunststoffdich-

tungsbahnen - chemische Abdichtungs- / Sanierungsverfahren - Rohrleitungssanierung - In-Situ Begehungen - Einsatz von Bentonit / Prüfverfahren

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, ergänzende Umdrucke, Laborde-monstrationen und –versuche (intern und extern)

Literatur: Literatur wird während des Praktikums bekannt gegeben.

Stand: März 2013 - 153 -

Studiengang: Bauingenieurwesen - Master-Studiengang

Modulbezeichnung: W4 Bauverfahrenstechnik und Baumanagement in der Praxis

Englische Modulbe-zeichnung: Building process and management in practice

ggf. Kürzel: . / .





Bezüge zu anderen Modulen: Verknüpfungspunkte bestehen zu den Modulen „Bauverfahrens-technik Tief- und Leitungsbau“, „Bauverfahrenstechnik Tunnelbau“, „Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitungen“ und „Baubetrieb und Management“.

Lehrveranstaltung(en): Bauverfahrenstechnik und Baumanagement in der Praxis

Semester: SS

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Thewes / Vortragende aus der Praxis

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse der Bauverfahrenstechniken des Tief- und Tunnelbaus


Prüfungsleistungen: -





Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 154 -



In diesem Modul sollen die Studierenden spezielle Techniken in Planung, Ausführung und Management von aktuellen Projekten der Baupraxis kennenlernen. Sie sollen damit exemplarisch das in den Modulen „Bauverfahrenstechnik Tunnelbau“, „Bewirtschaftung von Tunneln und Leitungen“ sowie „Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau“ erworbene Wissen vertiefen. So werden sie in die Lage versetzt, die Vorgehensweisen bei komplexeren und an-spruchsvolleren Projekten aufzubereiten.

Inhalt:

Die Vorlesungsreihe behandelt spezielle Bauverfahren und Baumanagementfragestellungen vornehmlich auf dem Gebiet des Tunnel- und Leitungsbaus:

- Tief- und Tunnelbau im innerstädtischen Bereich - Spezielle Vortriebstechniken - Tiefbausonderverfahren - Monitoring und Controlling, Qualitätssicherung - Baumanagement im Tief- und Tunnelbau - Facility-Management im Tief- und Tunnelbau - Marketing und Kommunikation im Bauwesen

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, ergänzende Umdrucke

Literatur: Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Stand: März 2013 - 155 -

Studiengang: Bauingenieurwesen - Master-Studiengang

Modulbezeichnung: W5 Grundlagen der Baustoffprüfung

Englische Modulbe-zeichnung: Elements of material testing

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang: Wahlfach

Bezüge zu anderen Modulen: Ergänzung zu betontechnologischen Modulen aus Master-Studiengang


Grundlagen der Baustoffprüfung



Dozent(in): Dr.-Ing. H. Alawieh

Sprache: Deutsch


Prüfungsleistungen: Prüfungsgespräch




15


Hausarbeiten [h] -


Stand: März 2013 - 156 -


In diesem Modul werden die Grundbegriffe und Anforderungen an Materialprüfungen vermittelt. Die Studierenden erhalten einen Überblick zu den wichtigsten Messgrößen und Messprinzipien. Den Studierenden werden Kenntnisse zu zerstörende und zerstö-rungsfreie Prüfungen an mineralisch gebundenen Baustoffen ver-mittelt. Sie sollen hinsichtlich der Bewertung von Messergebnissen sensibilisiert werden.

Inhalt:

• Grundlagen der Messtechnik • Zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen • Spezielle Prüfungen für mineralisch gebundene Baustoffe

Medienformen: PowerPoint Präsentationen und Tafelbild

Literatur: Skript zur Vorlesung

Stand: März 2013 - 157 -


Modulbezeichnung: W6 Schweißtechnik für Bauingenieure

Englische Modulbe-zeichnung: Welding technology for constructional engineers

ggf. Kürzel . / .

ggf. Untertitel . / .




Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Be-messung“ sowie „Hoch und Anlagenbau“ bestehen enge Bezüge

Lehrveranstaltung(en): Schweißtechnik für Bauingenieure

Semester: SS

Dozent(in): Dipl.-Ing. J.-W. Mortell

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse im Fach Stahlbau

Lehrform / SWS: V: 1 SWS einschließlich Schweißpraktikum



davon Präsenszeit [h] 15


15


Hausarbeiten [h] -


Stand: März 2013 - 158 -


Die Studierenden sollen mit der Schweißtechnik im Stahlbau ver-traut gemacht werden. Es werden die verfahrensbedingten Vor- und Nachteile der verschiedenen Schweißverfahren verdeutlicht und es wird vermittelt, welche Verfahren sich für welche Aufga-benstellungen besonders eignen. Die Studierenden sollen lernen, welche Faktoren die Schweißbarkeit der Stähle beeinflussen. Es werden die verschiedenen Versagensarten bei geschweißten Verbindungen einschließlich ihrer Ursachen vorgestellt. Es werden Hinweise gegeben zum schweißgerechten Konstruie-ren insbesondere von dynamisch beanspruchten Konstruktionen. Mögliche Ausführungsfehler in der Schweißnaht werden aufge-zeigt, die Ursachen und die technischen Möglichkeiten zu ihrer Entdeckung werden beschrieben. Es wird das bauaufsichtlich verankerte System der Qualitätssicherung in der Schweißtechnik erläutert.

Inhalt: In der Lehrveranstaltung werden folgende Themen behandelt:

● Schweißverfahren

● Schweißeignung von Stählen

● Konstruktive Ausbildung geschweißter Verbindungen

● Versagen geschweißter Verbindungen

● Fehler und Fehlerprüfung bei Schweißnähten

● Qualitätssicherung im Stahlbau

● Praktische Übungen (Schweißpraktikum)

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Anschauungsmodelle

Literatur: Skript

Stand: März 2013 - 159 -


Modulbezeichnung: W7 Bauen mit Glas und Kunststoffen

Englische Modulbe-zeichnung: Glass and synthetic material building

ggf. Kürzel . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Be-messung“ sowie „Hoch und Anlagenbau“ bestehen enge Bezüge

Lehrveranstaltung(en): Bauen mit Glas und Kunststoffen

Semester: SS

Dozent(in): Dr.-Ing. H.-W. Nordhues

Sprache: deutsch







30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 160 -


Die Studierenden sollen mit der Anwendung der Materialien Glas und Kunststoffe im Bauwesen vertraut gemacht werden. Es soll vermittelt werden, wie die Werkstoffe entsprechend ihrer Eigen-schaften sachgerecht eingesetzt werden können. Die Studieren-den sollen lernen, wie entsprechende Bauteile bemessen werden, welche versuchstechnischen Anforderungen für Prüfungen der Tragfähigkeit zu erfüllen und wie probabilistische Sicherheitskon-zepte anzuwenden sind.

Inhalt: In der Lehrveranstaltung werden folgende Themen behandelt:

● Eigenschaften der Materialien Glas und Kunststoff

● Zusammensetzung und Herstellung von Glas und Kunststoffen

● Sicherheitstechnische Anforderungen an tragende Bauteile und baurechtliche Aspekte

● Berechnung von tragenden Bauteilen aus Glas und Kunststoff

● Konstruieren mit Glas und Kunststoff

● Bauphysikalische Eigenschaften und Anforderungen


Literatur: Skript

Wörner/Schneider/Fink: Glasbau. VDI-Buch, Springer-Verlag, Berlin 2001

Nordhues/Schreiner: Fassaden, in Betonkalender 2003 – Ernst und Sohn, Berlin 2002

Stand: März 2013 - 161 -


Modulbezeichnung: W8 Experimentelle Untersuchungen von Konstruktionsele-menten

Englische Modulbe-zeichnung: Experimental investigations of design elements

ggf. Kürzel . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Be-messung“ sowie „Hoch und Anlagenbau“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Experimentelle Untersuchungen von Konstruktionselementen

Semester: WS

Dozent(in): Dr.-Ing. H. Alawieh

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse im Fach Stahlbau

Lehrform / SWS: Ü: 2 SWS





30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 162 -


Den Studierenden soll das Tragverhalten von Konstruktions- und Bauteilen des Stahlbaus anhand von Versuchen veranschaulicht werden. Gleichzeitig erhalten die Studierenden einen Einblick in experimentelle Untersuchungsmethoden und lernen, welche meß-technischen Verfahren zur Erfassung mechanischer Größen ein-gesetzt werden können.

Inhalt: In der Lehrveranstaltung werden zu folgenden Themen experi-mentelle Untersuchungen durchgeführt:

● Schraubenverbindungen

● Kopfplattenstoß

● Schubbeulen

● Knicken

● Befestigungstechnik

● Verbunddecken

Die erzielten Versuchsergebnisse werden entsprechenden Vorbe-rechnungen gegenübergestellt und diskutiert.


Literatur: -

Stand: März 2013 - 163 -


Modulbezeichnung: W9 Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen

Englische Modulbe-zeichnung: Theory of traffic lights and signals

ggf. Kürzel: . / .



PD Dr.-Ing. N. Wu


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul für die Studi-enrichtung Verkehrswesen

Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement: Wahlfach Master- Studiengang Geographie: Verkehrswesen im Nebenfach

Lehrveranstaltung(en): Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen

Semester: SS

Dozent(in): PD Dr.-Ing. N. Wu

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundlagen der Verkehrstechnik, Theorie des Ver-kehrsflusses sowie Verkehrssteuerung und Verkehrslenkung






15


Hausarbeiten [h] -


Stand: März 2013 - 164 -


Den Hörern wird die verkehrtechnische Theorie in Zusammenhang mit Lichtsignalanlagen dargestellt. Mit praktischen Übungen werden die Berechnungsverfahren vertieft.

Inhalt:

Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen

In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen für die Be-messung und Bewertung der Lichtsignalanlagen vorgestellt, die den aktuellsten Stand der Technik repräsentieren. Es werden eingehend die Planungsgrundlage, die Funktionsweise und die Berechnungs-methode für Festzeitsteuerung, Koordinierung, verkehrsabhängige Steuerung und ÖPNV-Beschleunigung erläutert. Der Lehrstoff wird mit realen Beispielen im Bereich von verkehrs-technischen Berechnungen vermittelt.

Gliederung der Vorlesung:

1. Einführung, Grundlage, Vergleich unterschiedlicher Knotenpunk-te • Verkehrsströme und Konfliktpunkte an Knotenpunkten • Reduzierung der Konfliktpunkte an Knotenpunkten • Steuerungsarten an Knotenpunkten • Fahrdynamik an Knotenpunkten und deren Einfluss an Ka-

pazität und Sicherheit • Vergleich der Kapazitäten von Knotenpunkten • Wartzeiten, Halte und Rückstaulänge an Knotenpunkten

2. Berechnung der LSA-Anlagen (Festzeitsteuerung) • Kriterien für den Entwurf eines Lageplans • Zufluss- und Abflussprozess an LSA • Phasen und Phasenfolge • bedingt verträgliche Ströme • Kurzfahrstreifen • Wartzeiten, Halte und Rückstaulänge an Knotenpunkten mit

LSA • Berechnung eines Signalzeitenplans • Verkehrsqualitätsnachweis

3. Koordinierung der LSA im Straßennetz (Festzeitsteuerung) • Koordinierungsprinzip • Betrachtungsweise der Rückstaulänge unter der Koordinie-

rung • Berechnung der Qualitätskriterien unter der Koordinierung

4. Optimierung der LSA 5. Verkehrsabhängige LSA

Medienformen: Folien oder PowerPoint – Präsentationen, ergänzende Umdrucke

Literatur: Schnabel: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik, Band 1, Verlag für Bauwesen

Steierwald, Lapierre: Verkehrsleittechnik für den Straßenverkehr,

Stand: März 2013 - 165 -

Springer-Verlag

FGSV (2001). Handbuch für die Bemessung von Straßen-verkehrsanlagen (HBS 2001). Forschungsgesell¬schaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.), Nr. 299, FGSV Verlag GmbH, Köln.

RiLSA (1992). Richtlinien für Lichtsignalanlagen – Lichtzeichenan-lagen für den Straßenverkehr. Forschungsgesell¬schaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.), Nr. 321. Köln. Berichtigter Nachdruck 1998.

Stand: März 2013 - 166 -


Modulbezeichnung: W10 Moderne Methoden der Systemanalyse und Optimierung

Englische Modulbe-zeichnung: Modern methods of optimation and system analysing

ggf. Kürzel: . / .



PD Dr.-Ing. N. Wu



Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement: Wahlmodul Master- Studiengang Geographie: Verkehrswesen im Nebenfach

Lehrveranstaltung(en): Moderne Methoden der Systemanalyse und Optimierung

Semester: WS

Dozent(in): PD Dr.-Ing. N. Wu

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Höhere Mathematik, Mathematische Statistik sowie Operations Research






15


Hausarbeiten [h] -


Stand: März 2013 - 167 -


Die Studierenden sollen vertiefte Kenntnisse zu wesentlichen Optimierungsverfahren in engem Bezug zu ingenieurwissen-schaftlichen Anwendungen erwerben.

Inhalt:

Moderne Methoden der Systemanalyse und Optimierung

In der Vorlesung werden moderne, mathematische Methoden im Berech der Systemanalyse und Optimierung vorgestellt, die in Zu-sammenhang mit Systementwurf und Systemoperation in Bauinge-nieurwesen stehen. Diese Methoden werden aus der Operations Research, der angewandten Wahrscheinlichkeitstheorie und ande-ren Optimierungstheorien hergeleitet. Die dargestellten Methoden können zur Problemlösung für Planungsaufgaben in Verkehrswe-sen, Wasserwirtschaft, Konstruktionsingenieurbau und Baubetrieb eingesetzt werden. Der Lehrstoff wird mit realen Beispielen im Bereich von Verkehrs-planung, Systemsteuerung, Planungszuverlässigkeit, Anbietstrate-gie, Kostenminimierung, Systemwartung, Konstruktionssicherheit, Ressourcen Management, etc. vermittelt.

Gliederung der Vorlesung:

1. Mathematische Grundlagen für Entwurf in Bauingenieurwesen • Lineare, nichtlineare und dynamische Optimierungsmetho-

den • Angewandte Wahrscheinlichkeitstheorie • Mathematische Erwartungswerte • Komplexe Warteschlangensysteme • Ermittelung von Reihenfolgen, Routen und Fahrplänen

2. Einführung in die modernen Methoden der Systemanalyse und

Optimierung • Fuzzy-Logik • Genetische Algorithmen • Neuronale Netze

Medienformen: Folien oder PowerPoint - Präsentationen , ergänzende Umdrucke

Literatur: http://www.ivh.uni-hannover.de/optiv/index.html

Stand: März 2013 - 168 -


Modulbezeichnung: W11 Recycling im Bauwesen

Englische Modulbe-zeichnung: Recycling in the building industry

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. M. Radenberg


Recycling im Bauwesen


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlfach (in Ergänzung zu den Modulen WP 28 und WP 29)

Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment: Bestandteil des Modul WP23 („Nachhaltiger Straßenbau“)

Semester: SS

Dozent(in): Prof. Radenberg

Sprache: deutsch




Prüfungsgespräch (30 min)




15


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 1

Lernziele / Kompeten- Mit dieser Vorlesung werden dem Hörer die komplexen Abläufe

Stand: März 2013 - 169 -

zen: zur Beurteilung der Verwertbarkeit verschiedenster industrieller Nebenprodukte und Recycling-Baustoffe im Bauwesen vermittelt.

Inhalt:

Recycling im Bauwesen

In der Vorlesung werden die gesetzlichen Grundlagen zur umwelt- und materialgerechten Verwertung von industrieller Nebenproduk-te und Recycling-Baustoffe vorgestellt. Daneben werden deren Entstehung und Behandlung beschrieben. Ein weiterer Schwer-punkt ist die Erläuterung der stofflichen Eigenschaften grundsätz-lich geeigneter Materialien für den Straßenbau und deren Mög-lichkeiten der Verwertung. Die Verwertungsmöglichkeiten werden dabei unter Berücksichtigung der umweltrelevanten und bautech-nischen Belange dargestellt. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei die Betrachtung der Auswirkungen auf Boden, Wasser, Luft und an-dere Bauteile. Mit dieser Vorlesung werden dem Hörer die komplexen Abläufe zur Beurteilung der Verwertbarkeit verschiedenster industrieller Nebenprodukte und Recycling-Baustoffe im Bauwesen vermittelt

Medienformen: PP-Präsentation, z. T. Tafelübung

Literatur: Ausführliche Skripte zur Lehrveranstaltung

Einschlägige Richtlinien, Merkblätter, Normen (werden in den Lehrveranstaltungen genannt)

Stand: März 2013 - 170 -


Modulbezeichnung: W12 Praktische Probleme der Baudynamik

Englische Modulbe-zeichnung: Practical problems in structural dynamics

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul für die Stu-dienrichtungen KIB-Structural Engineering und KIB-Computational Mechanics

Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Bemes-sung“ sowie „Hoch- und Anlagenbau“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Praktische Probleme der Baudynamik

Semester: WS

Dozent(in): Dr.-Ing. D. Heiland

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus und der Trag-werkslehre (z.B. Vorlesungen Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus I, II, Statik und Tragwerkslehre)







Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 171 -

Leistungspunkte: 2


In dieser Lehrveranstaltung werden den Studierenden anhand praktischer Beispiele grundlegende Kenntnisse im Arbeitsgebiet der Baudynamik vermittelt.

Inhalt:

Es werden Beispiele aus folgenden Bereich erläutert: • schwingungsempfindliche Gebäude der Nanotechnik, • Erschütterungen und deren Minderung im Eisenbahnverkehr, • Schwingungsisolierungen, • Monitoring (Dauermessung) der Schwingungen am höchsten

Kühlturm der Welt, • Erschütterungsprognose bei Bauarbeiten (am Beispiel eines

Gerichtsgutachtens).


Literatur: Vorlesungsskript „Praktische Probleme der Baudynamik“

Stand: März 2013 - 172 -


Modulbezeichnung: W13 Industrielles Bauen

Englische Modulbe-zeichnung: Industrial building

ggf. Kürzel: . / .






Bezüge zu anderen Modulen: Zu dem Modul „Hoch- und Anlagenbau“ besteht ein enger Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Industrielles Bauen

Semester: SS

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Hirschfeld

Sprache: deutsch








Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 1

Stand: März 2013 - 173 -


Das Modul vermittelt den Studierenden höherer Semester Kennt-nisse im Bereich des industriellen Bauens und gibt weiterhin eine Orientierung im Hinblick auf eine spätere Tätigkeit in der Bauin-dustrie.

Inhalt:

• Was bedeutet „Industrielles Bauen?“ • Moderne, technische Verfahren • Herstellung in Werken oder Fabriken, Serien- und Massenpro-

duktion • Leistungs- und Wachstumsorientierung • Starke Arbeitsteiligkeit, Arbeitsprozesse in Organisationsstruk-

turen • Produktgestaltung nach technischen, wirtschaftlichen, funktio-

nellen und ästhetischen Gesichtspunkten

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Baustellenexkursion (letzte Veranstaltung)

Literatur: -

Stand: März 2013 - 174 -


Modulbezeichnung: W14 Ausgeführte Bauwerke des Spannbetonbrückenbaus


Executed buildings in the construction of a prestressed concrete bridge

ggf. Kürzel: . / .






Bezüge zu anderen Modulen: Zu dem Modul „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Bemes-sung“ besteht ein enger Bezug.

Lehrveranstaltung(en): Ausgeführte Bauwerke des Spannbetonbrückenbaus

Semester: SS

Dozent(in): Dr.-Ing. T. Klöker

Sprache: deutsch








Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 175 -

Leistungspunkte: 1


Das Modul vermittelt den Studierenden anhand ausgeführter Spannbetonbrückenbauwerke die praktische Anwendung des theo-retischen Wissens. Dabei wird das große Aufgabenfeld der Pla-nung, Ausführung und Instandhaltung eines Brückenbauwerks an zahlreichen praktischen Beispielen beleuchtet.

Inhalt:

• Der Planungsprozess einer Brücke: Im ersten Block wird am Beispiel eines einfachen Brückentragwerks die Komplexität des Planungsprozesses, beginnend mit der Variantenentwicklung in der Vorplanung über den Entwurf bis zur Ausschreibung und Ausführung einer Brücke, dargestellt.

• Straßenbrücken: In diesem Block werden ausgeführte Stra-ßenbrücken vorgestellt, die mit unterschiedlichen Bauverfahren und Vorspannungsarten hergestellt wurden.

• Eisenbahnbrücken: Die eisenbahnspezifischen Besonderhei-ten, die insbesondere durch die Interaktion zwischen Schiene und Bauwerk bestehen sowie die dem Bahnbetrieb bedingten speziellen Herstellungsverfahren werden im dritten Block be-sprochen.

• Sonderthemen: Hier wird z. B. ein Einblick in das „Lebensdau-ermanagement“ einer Brücke gegeben und die Besonderheiten der Planung von Bauwerken für die Magnetschwebebahn be-handelt.


Literatur: -

Stand: März 2013 - 176 -


Modulbezeichnung: W15 Bautechnik für Kraftwerke und Energieanlagen

Englische Modulbe-zeichnung: Construction technologies of power plants and energy facilities

ggf. Kürzel: -

ggf. Untertitel: -


Prof. Dr.-Ing. habil. P. Mark



Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul

Bezüge zu anderen Modulen: Zu dem Modul „Hoch- und Industriebau“ (WP04) bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Bautechnik für Kraftwerke und Energieanlagen

Semester: WS

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. F. Stangenberg / Dozenten aus Industrie, Forschung und Verwaltung

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus und der Trag-werkslehre




davon Präsenzzeit [h] 30 h


30 h


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 177 -

Lernziele / Kompetenzen:

Die Studierenden sollen durch die einzelnen Vorträge der Vor-tragsreihe mit aktuellen Fragestellungen im Bereich des Kraft-werks- und Energieanlagenbaus vertraut gemacht werden.

Einen Schwerpunkt bilden bautechnische Aspekte mit kraftwerks-spezifischen Besonderheiten in Bauarten, Einwirkungen und Ver-ankerungen.

Inhalt:

Die Lehrveranstaltung „Bautechnik für Kraftwerke und Energie-anlagen“ wird in Form einer Vortragsreihe angeboten. Namhafte Referenten berichten über aktuelle Themen im Bereich des Ener-gieanlagenbaus und decken dabei das breite Spektrum von kern-technischer, fossiler und regenerativer Energienutzung ab. Die Vorträge befassen sich inhaltlich u. a. mit folgenden Themen:

• Grundlagen der Kraftwerkstechnik • industrielles Bauen bei Großprojekten • Konzeption und Planung kerntechnischer Neubauprojekte • bautechnische Besonderheiten beim Bau von Kernkraftwerken • Bautechnik bei fossil gefeuerten Kraftwerken • Aspekte der Bau- und Anlagentechnik bei Kühltürmen • dynamische Einwirkungen bei Kraftwerksbauten • Verankerungstechnik im Kraftwerksbau • Solarthermische Kraftwerke • Offshore-Windkraftwerke • Wasserkraftanlagen

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor

Literatur: Betonkalender: 2006 – Industriebau; 2007 – Naturzugkühltürme; 2011 – Kraftwerksbau. Ernst & Sohn, Berlin.

Kraftwerksbau – Planen/Bauen/Instandsetzen. Ernst & Sohn-Special A61029, Januar 2010.

Stand: März 2013 - 178 -


Modulbezeichnung: W16 Computer-Aided Engineering

Englische Modulbe-zeichnung: Computer Aided Facility Management

ggf. Kürzel: CAE






Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen WP03 Brückenbau - Entwurf, Konstruktion und Bemessung, WP04 Hoch- und Industriebau, WP07 Technische Optimierung und WP08 Geometrische Methoden bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Computer-Aided Engineering



Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Mathematik und Ingenieurinformatik


Prüfungsleistungen: Studienarbeit mit Abgabegespräch und Zwischenpräsentationen




30


Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 179 -

Leistungspunkte: 6


Ziel dieses Moduls ist die Lösung praxisbezogener Aufgabenstel-lungen des Computer-Aided Engineering. Die Bearbeitung erfolgt in Gruppen und umfasst verschiedene Zwischenpräsentationen. Dadurch werden die Teamfähigkeit, Präsentationskompetenzen sowie andere Soft Skills der Studierenden effektiv gefördert.

Inhalt:

Es werden Kompetenzen zur durchgängigen Bearbeitung von komplexen Projekten des Bauwesens mit Hilfe moderner Informa-tions- und Kommunikationstechnologie vermittelt. Die Vorlesungen werden durch externe Vorträge aus der Baupraxis ergänzt und be-handeln aktuelle Themen wie modellbasiertes Planen, Computer-Aided Design, Austauschformate im Bauwesen, kooperatives Ar-beiten und Projektplattformen. Im Rahmen der Studienarbeit wer-den die Studierenden in verschiedenen Gruppen ein praxisnahes Projekt eigenständig bearbeiten. Im Vordergrund steht dabei die durchgängige rechnergestützte Datenhaltung (BIM - Building In-formation Modeling) sowie die praktische Anwendung verschiede-ner mathematischer, numerischer oder geometrischer Methoden. Neben dem eigentlichen Projektergebnis werden auch die Vorge-hensweisen zum kooperativen Problemlösen sowie die einzelnen Präsentationen in die Gesamtbewertung einfließen.


Literatur: BIM and construction management von B. Hardin, Wiley BIM handbook: a guide to building information modeling for own-ers, managers, designers, engineers, and contractors von C. Eastman, Wiley

Stand: März 2013 - 180 -


Modulbezeichnung: W17 Computer Aided Facility Management

Englische Modulbe-zeichnung: Computer Aided Facility Management

ggf. Kürzel: CAFM





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlfach

Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen P-1 Baubetrieb und Management, WP08 Geometrische Modellierung


Computer Aided Facility Management


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. B. Weber

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Mathematik, Baumanagement, Ingenieurinformatik


Prüfungsleistungen: Studienarbeit mit Abgabegespräch




5


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 1

Stand: März 2013 - 181 -


Im Rahmen dieses Moduls werden Kompetenzen zur Analyse von Prozessen der Planung und Bewirtschaftung von Immobilien, In-dustrieanlagen oder Verkehrsanlagen vermittelt.

Im Rahmen der Übung werden onlinefähige Prozessabläufe am Beispiel einer CAFM-Software aufgezeigt.

Im Rahmen der Studienarbeit soll ein integriertes Datenmodell zwischen Planung und Bewirtschaftung aufgebaut werden.

Inhalt:

Es werden mögliche Einzelschritte onlinefähiger Ablaufgestaltung in Planung und Bewirtschaftung aufgezeigt. Deren jeweilige redun-danzfreie Hinterlegung mit einer globalen Datenbank (Oracle, SQL Server) wird an einzelnen Themen aufgezeigt.

Im Einzelnen:

• Gebäudemodellierung (AutoCAD)

• Gebäudedatenmodellierung (MS SQL Server)

• Nutzungsmodelle z. B. zur Vermietung, Versorgung, War-tung, Instandhaltung

• Dokumentenmanagement (MS SQL Server)

Im Rahmen einer Studienarbeit werden typische Fragestellungen des Computer Aided Facility Management aufgearbeitet und mit-tels einer CAFM-Software abgebildet. Die Teilnehmer erhalten Zu-gang zu entsprechenden Softwarelizenzen.

Medienformen: Beamer-Präsentationen, Software-Vorführungen, rechnergestützte Aufgaben

Literatur: B. May (Hrsg.): IT im Facility Management erfolgreich einsetzen, DAS CAFM-Handbuch, Springer-Verlag, Berlin

Stand: März 2013 - 182 -


Modulbezeichnung: W18 Umweltgeotechnik

Englische Modulbe-zeichnung Environmental Geotechnics

ggf. Kürzel: . / .



Prof. Dr.-Ing. habil. Tom Schanz


Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment“: Wahlpflichtmodul Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen: Es wird auf Inhalte der Lehrveran-staltung „Geologie“ zugegriffen. Sinnvolle Ergänzung zu den Studi-enrichtungen „Grundbautechnik und Tunnelbau“ und „Wasser und Umwelt“

Lehrveranstaltung(en): Erkundung und Bewertung von

Altlasten

Sanierung und Sicherung von

Altlasten

Altbergbau Spezielle Themen der Umweltgeo-

technik


2. Semester, SS

2. Semester, SS

2. Semester, SS

Dozent(in): Prof. W. König Dr. D. König Dr. R. Scher-beck

Dr. D. König / Vortragende

Sprache: deutsch Deutsch deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundbau und Bodenmechanik (z.B. aus Bachelor-Studium) sowie in „Ingenieurgeologie“

Lehrform / SWS: V: 1 SWS V: 1 SWS V: 1 SWS V: 1 SWS

Studien- und Prüfungs-leistungen: schriftliche Prüfung (180 min)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 30 / 1 LP 30 / 2 LP 30 / 1 LP 30 / 2 LP

davon Präsenzzeit [h] 15 15 15 15


15 30 15 30

Stand: März 2013 - 183 -

Studienarbeiten [h]


Leistungspunkte: 6


Erkundung und Bewertung von Altlasten

Die Studierenden sollen die Fähigkeiten erlangen, Strategien zur Messung und Beurteilung von Schadstoffbelastungen im Boden bei konkreten Verdachtsfällen aufstellen und umsetzen zu können.

Sanierung und Sicherung von Altlasten

Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Lösungen zur Si-cherung und Sanierung von Altlasten selbstständig zu erarbeiten und zu bewerten.

Altbergbau

Die Hörer werden in die Problematik des Altbergbaus eingeführt und ihnen werden die Fähigkeiten vermittelt, Grundlegende Scha-densmechanismen zu erkennen sowie Erkundungsprogramme und Sanierungsvorschläge selbständig zu entwickeln.

Spezielle Themen der Umweltgeotechnik

Den Hörern werden grundlegende und aktuelle Fragestellungen und Entwicklungen in der Umweltgeotechnik vermittelt, die sie be-fähigen, auch spezielle Fragenstellungen übergreifend einzuord-nen und für die praktische Tätigkeit zu durchdringen.

Inhalt:

Erkundung und Bewertung von Altlasten

Vermittelt werden das Entstehen und die Risiken von Schadstoff-belastungen im Boden. Hierzu wird auf die physikalischchemi-schen Bodeneigenschaften und die altlastenrelevanten Schadstof-fe sowie deren Wechselwirkungen im Boden eingegangen. Auf Basis der rechtlichen Grundlagen zum Bodenschutz und der Alt-lastensanierung werden die Untersuchungsstrategien und die Be-urteilung von Altlasten vorgestellt sowie Sanierungs-, Schutz und Beschränkungsmaßnahmen diskutiert. Darüber hinaus werden spezielle Fragestellungen des Bodenschutzes (Bodenmanage-ment, Versiegelung) angesprochen.

Sanierung und Sicherung von Altlasten

Die für den Stofftransport und die Sanierung von Altlasten relevan-ten chemisch physikalischen Eigenschaften von Schadstoffen werden dargelegt. Verfahren zur Sanierung und Sicherung von Alt-lasten werden vorgestellt, ihre Wirkungsweisen und stoff- sowie bodenspezifischen Randbedingungen diskutiert. Anhand von Bei-spielen werden konkrete Sanierungs- und Sicherungsszenarien

Stand: März 2013 - 184 -

aufgezeigt und bewertet.

Altbergbau

Die Vorlesung stellt die aus verschiedenen Abbautechniken resul-tierenden altbergbaulichen Fragestellungen und geotechnischen Herausforderungen dar. Mögliche Einwirkungen und Versagens-mechanismen an der Geländeoberfläche werden vorgestellt, Er-kundungstechniken sowie Sicherungs- und Sanierungsverfahren diskutiert.

Spezielle Themen der Umweltgeotechnik

In der Vorlesung werden grundlegende Fragestellungen wie zu Ausbreitungsmodellen und Bodenmanagement behandelt und ver-tieft und aktuelle Fragestellungen wie Schließen und Nachsorge von Deponien, Rückbau von Gebäuden und Anlagen oder die An-lage und der Betrieb von unterirdischen Speichern vorgestellt. Im Rahmen der Veranstaltung können Laborübungen, Exkursionen oder Computerpraktika angeboten werden.

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor, Computerlabor

Literatur: Vorlesungsskripte und -umdrucke

Rosenkranz D., Bachmann, G., König, W.: Bodenschutz, Erich Schmidt Verlag, Berlin

Stand: März 2013 - 185 -


Modulbezeichnung: W19 Problematische Böden und Erdbau

Englische Modulbe-zeichnung: Problematic Soils and Earth Construction

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpmodul für Vertiefer „Geotechnik und Tunnelbau“

Bezüge zu anderen Modulen: Sinnvolle Ergänzung zu den Modu-len „Bodenmechanik“, „Tragverhalten und Bemessung von Grund-bauwerken“ und „Numerik in der Geotechnik“ und „Umweltgeo-technik“.

Masterstudiengang UTRM: Wahlmodul, sinnvolle Ergänzung zum Modul „Umweltgeotechnik“

Lehrveranstaltung(en): Problematische Böden Erdbau

Semester: 2. Semester (SS) 2. Semester (SS)

Dozent(in): Prof. Schanz / Baille Prof. Schanz / Baille


Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundbau und Bodenmechanik (z.B. aus Bachelor-Studium) sowie „Bodenmechanik“

Lehrform / SWS: S: 2 SWS P: 1 SWS

V: 1 SWS


Mündliche Prüfung Mündliche Prüfung




15 15

Studienarbeiten [h]

Stand: März 2013 - 186 -

Hausarbeiten [h] 30

Leistungspunkte: 4


Die Studierenden sollen die Fähigkeit erlangen, Böden, welche ein kritisches bodenmechanisches Verhalten aufweisen, zu erkennen, deren Verhalten einzuschätzen und Lösungen zu deren Beherr-schung zu entwickeln. Zusätzlich werden sie in die Lage versetzt, erdbautechnische Fragestellungen selbständig zu lösen.

Inhalt:

Problematische Böden

Dem Studierenden werden die folgenden Inhalte vermittelt:

Weiche bindige und organische Böden, quellfähige Böden, kol-lapsgefährdete Böden; physikalisches und physico-chemisches Verhalten; Struktur; gesättigte und ungesättigte Böden; Schrumpf- und Konsolidierungsverhalten; Verdichtung; effektive Spannungen, Variablen des Spannungszustands, Konstitutive Beziehungen; Erddruck, Tragfähigkeit, Böschungsstandsicherheit; Untersuchung und Bemessung von Bauwerken auf problematischen Böden.

Des Weiteren werden ausgewählte Versuchstechniken im Labor vorstellt und Versuche von den Studierenden durchgeführt, wie z.B. die Messung von positiven und negativen Porenwasserdrü-cken, die Ermittlung der Saugspannungs-Wassergehalts-Beziehung, die Messung der gesättigten und ungesättigten Durch-lässigkeit, die Messung des Quelldrucks, sowie Versuche zum Vo-lumenänderungsverhalten von problematischen Böden.

Erdbau

Es werden die zweckmäßige und wirtschaftliche Herstellung von Erdbauwerken (z.B. Dämme, Einschnitte für Verkehrswege, Dei-che) sowie Verfahren zur Bodenverbesserung und Bodenverfesti-gung behandelt.

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor

Literatur: D. G. Fredlund & H. Rahardjo „Soil Mechanics for Unsaturated Soils“ John Wiley & Sons, Inc., 1993

J.K. Mitchell & K. Soga „Fundamentals of Soil Behaviour“, 3rd ed., John Wiley & Sons, inc., 2005

Stand: März 2013 - 187 -


Modulbezeichnung: W20 Windingenieurwesen in praktischen Anwendungen

Englische Modulbe-zeichnung: Wind Energy Facilties

ggf. Kürzel: ./.

ggf. Untertitel: ./.

Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. R. Höffer

Zuordnung im Curricu-lum:


Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Tragwerksanalysen“, „Dynamik der Tragwerke“ sowie „Umweltmodelle“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltungen: Windenergiebauwerke Windkanalversuchstechnik

Semester: SS SS, WS

Dozent(in): Prof. Höffer /

Prof. Hartmann /

Prof. Leimbach

Prof. Höffer / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Strömungsmechanik, Tragwerkslehre, Stahlbeton- und Spannbetonbau, Stahlbau

Lehrform / SWS: V / 2 SWS S / 2 SWS


1 Studienarbeit nach Vereinba-rung in Einzel- oder Gruppenbe-

arbeitung

1 Studienarbeit nach Vereinba-rung in Einzel- oder Gruppen-

bearbeitung

Arbeitsaufwand [h / KP]: 60 / 2 KP 90 / 3 KP



- 30


Stand: März 2013 - 188 -

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 5


Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die haupt-sächlichen in der Praxis auftretenden Windeinwirkungen und de-ren Relevanz in der Tragwerksplanung sowie in der Lebensdauer-schätzung kennen und in der Lage sein, diese bezügl. bautechni-scher Sicherheit und Bemessung zu beurteilen. Dazu sollen die Studierenden rechnerische sowie einige für Sonderfragen an-wendbare experimentelle Verfahren zur Windeinwirkungsermitt-lung auswählen lernen und sich in einfachen, experimentellen Verfahren praktisch üben.

Inhalt:

• Statistische Beschreibung von Windfeldern - Wind als Ressource - Bemessungswind

• Windkonverter, Rotor als Luvläufer mit horizontaler Achse, „on-“ und „off-shore“ - Aufbau - Windeinwirkungen und Wel-lenschlag - Bemessung von Schaft und Fundament - Strategien zur Schädigungs- und Lebensdauerschätzung der Tragwerkskomponenten - Betrachtung der Rotorblätter

• Auftriebskraftwerk - Aufbau von Turm und Kol-lektor - Windeinwirkungen am Rand der atmosph. Grenzschicht - Stand der Forschung und bautechnische Anforderungen - Lebensdauerfragen

Studienarbeiten: Analyse von Windeinwirkungen und daraus resultierende Besonderheiten bei der Bemessung von Wind-energiebauwerken, Strategien für die Optimierung von Wind-energiebauwerken zur Siche-rung der geplanten Lebensdau-er.

Die Ergebnisse werden in einer Präsentation vorgestellt oder als Poster visualisiert.

Unter Anleitung:

• Betrieb des Grenzschicht-windkanals der Fakultät

• Druckmessungen mit Prandtl-Rohren sowie piezoresistiven Drucksensoren, Aufbau der Druckübertragungsschläuche, Anschluss ans Modell

• Geschwindigkeitsmessung mittels Hitzedrähten, Kalibrie-rung und Auswertung

• Messung von Dehnungen an Modellen mittels Dehnungs-messstreifen sowie mittels Distanz-Lasern

• Modellbau – traditionell sowie mittels der Rapid-Prototyping- Technik

• Ausbreitungsversuch mittels der Tracergas-Technik (ge-meinsam mit Modul WP44)

Studienarbeiten: Beschreibung von Windkanal, Sensoren und Messsystemen sowie Modellen, Versuchsaufbauten und Aus-werteverfahren


Medienformen: Beamer–Präsentationen, Ani- Vorführungen von Windkanalex-

Stand: März 2013 - 189 -

mationen mit Videoprojektion perimenten

selbstständiges Bedienen von Messsensoren und –systemen und Durchführen kleiner Wind-kanalexperimente durch die Studierenden in Kleingruppen

Literatur: • Vorlesungs- und Seminarskripte 2008/2009 • Troen, I.; Petersen, E. L. (Hrsg.): Europäischer Windatlas.

1990. • Deutsches Institut für Bautechnik: Richtlinie für Windenergiean-

lagen – Einwirkungen und Standsicherheitsnachweise für Turm und Gründung. Berlin, Fassung März 2004.

• von Backström, Th.W.; Harte, R.; Höffer, R.; Krätzig, W.B.; Kröger, D.G.; Niemann, H.-J.; van Zijl, G.P.A.G.: State and Re-cent Advances in Research and Design of Solar Chimney Pow-er Plant Technology. in: VGB Power Tech, Volume 88, S. 64-71, ISSN 1435-3199, 7/2008

• Schlaich, J.; Bergermann, R.; Schiel, W.; Weinrebe, G.: The Solar Updraft Tower. Verlag Bauwerk, ISBN 3-934369-51-0.

• Nitsche, W.; Brunn, A.: Strömungsmesstechnik. 2. Aufl., Sprin-ger, 2005

• Windtechnologische Gesellschaft e.V.: WTG-Merkblatt über Windkanalversuche in der Gebäudeaerodynamik. Aachen, 1994.

Stand: März 2013


Modulbezeichnung: W21 Arbeitssicherheit I / Baustellenorganisation

Englische Modulbe-zeichnung: Industrial safety I / site organisation

ggf. Kürzel: . / .







Die ergänzende Teilnahme am Modul „Arbeitssicherheit II /

SIGEKO-Theoriekurs“ wird empfohlen.

Dieses Modul hat wesentliche Bezüge zu den Modulen P2, WP10 WP11 und insbesondere W22 (Arbeitssicherheit II).

Lehrveranstaltungen: Arbeitssicherheit I / Baustellenorganisation

Semester : SS

Dozent(in): Prof. Thewes / Dipl.-Ing. Lohmann / Assistenten

Sprache: Deutsch







30


Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 191 -

Leistungspunkte: 2


Das Modul soll den Studierenden ein grundsätzliches Verständnis für die Bedeutung der Arbeitssicherheit und des Gesundheits-schutzes auf Baustellen vermitteln. Dazu gehören auch Basiswis-sen zu entsprechenden vorbeugenden Maßnahmen bei der Bau-planung und Baudurchführung. Die besondere Bedeutung in recht-licher Hinsicht für die Position der Bauleitung wird deutlich ge-macht. Die Studierenden sollen lernen, Fragestellungen aus diesen Bereichen praxisnah zu bearbeiten und dazu ein entsprechendes Grundverständnis entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt wer-den, sich kritisch mit Fragen der Arbeitssicherheit auseinander zu setzen. Dazu gehört auch die Fähigkeit, diese Aufgaben in der Bauorganisation umzusetzen.

Hinweise:

Die Inhalte dieses Moduls entsprechen dem Bachelor-Wahlmodul (Arbeitssicherheit I / Baustellenorganisation). Es kann von BSc-Absolventen der RUB im Masterstudiengang nicht erneut belegt werden.

Mit diesem Modul können die Studierenden den ersten Teil der theoretischen Ausbildung zum SiGe-Koordinator hinsichtlich der arbeitsschutzfachlichen Kenntnisse (SiGe-Arbeitsschutz - arbeits-schutzfachliche Kenntnisse gemäß RAB 30, Anlage B) erwerben. Aufbauend auf diesem Modul W21 wird zweite Teil der arbeits-schutzfachlichen Kenntnisse im Master-Modul W22 gelehrt.

Für die vollständige theoretische Ausbildung zum SiGeKo ist zu-sätzlich zu den beiden Ausbildungsteilen zu arbeitsschutz-fachlichen Kenntnissen noch eine Ausbildung hinsichtlich spezieller Koordinatorenkenntnisse (gemäß RAB 30, Anlage C ) erforderlich.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt das Basiswissen der Arbeitssicherheit. Hierzu gehören:

• Grundlagen der Arbeitssicherheit

• Rechtliche und versicherungstechnische Aspekte

• Basiswissen zu Unfallverhütungsvorschriften für den Hoch- und Tiefbau

• Besonderheiten bei Druckluft- und Sprengarbeiten

Medienformen: Beamer Präsentation, Tafel Overheadfolien

Literatur: Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen RAB 30

Unfallverhütungsvorschriften (UVV)

Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)

Arbeitssicherheitsgesetz (ASiG)

Stand: März 2013


Modulbezeichnung: W22 Arbeitssicherheit II / SIGEKO – Arbeitsschutzfachlicher Theoriekurs

Englische Modulbe-zeichnung: Industrial safety II / SIGEKO – theory course of industrial safety

ggf. Kürzel: . / .







Die erfolgreiche Teilnahme am Modul „Arbeitssicherheit I“ ist Vo-raussetzung.

Lehrveranstaltungen: Arbeitssicherheit II / SIGEKO-Theoriekurs

Semester : SS

Dozent(in): Prof. Thewes / Dipl.-Ing. Lohmann / Assistenten

Sprache: Deutsch







30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 193 -


Das Modul soll den Studierenden ein erweitertes Verständnis für die Bedeutung der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes auf Baustellen vermitteln. Dazu gehören auch erweitertes Wissen zu entsprechenden vorbeugenden Maßnahmen bei der Baupla-nung und Baudurchführung. Die besondere Bedeutung in recht-licher Hinsicht für die Position der Bauleitung wird deutlich ge-macht. Die Studierenden sollen lernen, Fragestellungen aus diesen Bereichen praxisnah zu bearbeiten und dazu ein entsprechendes vertieftes Verständnis entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, sich kritisch mit Fragen der Arbeitssicherheit auseinander zu setzen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, wichtige Teile der SIiGe-Planung und die SiGe-Koordination selbstständig vor-nehmen zu können. Dazu gehört auch die Fähigkeit, diese Aufga-ben in der Bauorganisation durch Teamfähigkeit und Kommunika-tion sowie in notwendigen Führungsfunktionen umzusetzen.

Hinweise:

Mit diesem Modul können Studierende, aufbauend auf Wahlmodul W21 Arbeitssicherheit I, den zweiten Teil der theoretischen Ausbil-dung zum SiGe-Koordinator hinsichtlich der arbeitsschutzfachli-chen Kenntnisse (SiGe-Arbeitsschutz - arbeitsschutzfachliche Kenntnisse gemäß RAB 30, Anlage B) erwerben.

Für die vollständige theoretische Ausbildung zum SiGeKo ist zu-sätzlich zu den beiden Ausbildungsteilen zu arbeitsschutz-fach-lichen Kenntnissen (Module W21 + W22) noch eine Ausbildung hinsichtlich spezieller Koordinatorenkenntnisse (gemäß RAB 30, Anlage C ) erforderlich.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt umfassend die Bereiche der Arbeitssi-cherheit. Hierzu gehören:

• Erweiterte Aspekte der Arbeitssicherheit und des Arbeitsschut-zes

• Vertiefung rechtlicher und versicherungstechnischer Aspekte

• Vertieftes Wissen zu Unfallverhütungsvorschriften für den Hoch- und Tiefbau

• Brandschutz in der Bauphase

• Grundlagen der SiGe-Planung und SiGe-Koordination

• Aufgaben der SIGE-Koordinators in Planung und Bauausfüh-rung

Medienformen: Beamer Präsentation, Tafel Overheadfolien

Literatur: Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen RAB 30

Unfallverhütungsvorschriften (UVV)

Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)

Arbeitssicherheitsgesetz (ASiG)

Stand: März 2013 - 194 -


Modulbezeichnung: W23 Tragwerke unter menscheninduzierten Lasten

Englische Modulbe-zeichnung: Supporting structure of human-induced charges

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:


PD Dr.-Ing. M. Kasperski



Lehrveranstaltungen: Tragwerke unter menscheninduzierten Lasten

Semester : 3. Semester, WS

Dozent(in): PD Dr.-Ing. M. Kasperski

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Vorlesung / 2 SWS





30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 195 -


Die Lehrveranstaltung soll den Studierenden mit den Verfahren und Methoden vertraut machen, die zum Nachweis der Tragfähig-keit und Gebrauchstauglichkeit von Tragwerken, die durch men-scheninduzierte Lasten beansprucht werden, eingesetzt werden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf den dynamischen Las-ten die infolge gehender und laufender Personen (Decken und Fußgängerbauwerke) sowie infolge hüpfender Personen (Decken und Tribünen) entstehen. Daneben werden die Einflüsse der Nut-zer auf das dynamische Verhalten von Tragwerken behandelt. Die Methoden werden beispielhaft an einem Fußgängerbauwerk und einer Stadiontribüne vorgestellt.

Inhalt:

Lastmodellierung: statische Lasten bei großen Menschenansamm-lungen; Biomechanik der Lokomotionsformen Gehen, Laufen, Treppensteigen und zugehörige dynamische Lasten; Lasten infolge rhythmischer Aktivitäten ohne Ortswechsel (Klatschen, Fußstamp-fen, in den Knien Wippen, Hüpfen); Biomechanik des Hüpfens und zugehörige dynamische Lasten; dynamische Lasten infolge stür-zender Personen; Einwirkungen infolge Vandalismus

Psychodynamik - Beurteilung der Auswirkungen von Schwingun-gen auf Menschen

Gebrauchstauglichkeitskriterien für Fußgängerbauwerke

Gebrauchstauglichkeitskriterien für Stadiontribünen und Decken von Versammlungsstätten

Gegenmaßnahmen bei zu großen Tragwerksschwingungen - Onli-ne-Monitoring, Crowd-Management, Schwingungsdämpfer

Modellierung des menschlichen Körpers als schwingfähiges Sys-tem und Untersuchung des dynamischen Verhaltens der gekoppel-ten Struktur Bauwerk-Nutzer

Medienformen: Folien- oder Beamerpräsentationen, Tafel, Versuche an Tragwer-ken

Literatur: Vorlesungsskript "Tragwerke unter menscheninduzierten Lasten"

ISO 10137: Basis for design of structures - Serviceability of build-ings and pedestrian structures against vibration 2007

IStructE - Dynamic performance requirements for permanent grandstands subject to crowd action, December 2008

Stand: März 2013 - 196 -


Modulbezeichnung: W24 Windwirkungen an Ingenieurbauwerken

Englische Modulbe-zeichnung: The effects of wind on engineering structures

ggf. Kürzel: ./.


Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. R. Höffer

Zuordnung im Curricu-lum:


Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Tragwerksanalysen“, „Dynamik der Tragwerke“ sowie „Windingenieurwesen in praktischen Beispielen“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltungen: Windwirkungen an Ingenieurbauwerken

Semester: WS

Dozent(in): Prof. Höffer / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Strömungsmechanik, Tragwerkslehre, Stahlbeton- und Spannbetonbau, Stahlbau

Lehrform / SWS: V / 2 SWS


1 Studienarbeit nach Vereinbarung in Einzel- oder Gruppenbear-beitung

Arbeitsaufwand [h / KP]: 60 / 2 LP



-


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 197 -


Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die haupt-sächlichen, in der Praxis auftretenden Windeinwirkungen und Windeffekte an Ingenieurbauwerken sowie deren Relevanz in der Tragwerksplanung kennen und in der Lage sein, diese bezügl. der bautechnischen Sicherheit und Bemessung zu beurteilen.

Die Studierenden sollen neben speziellen bauaufsichtlich einge-führten technischen Baubestimmungen für Ingenieurbauwerke, wie die Normung für Schornsteine und Masten, weitere einschlä-gige Regelungen kennenlernen, etwa wie den DIN Fachbericht 101 für Brückenbauwerke und die bautechnischen Regelungen im Kühlturmbau (BTR).

Dazu sollen die Studierenden rechnerische Verfahren zur Wind-einwirkungsermittlung auswählen lernen.

Inhalt:

• Windeinwirkungsmodelle für linienförmige und flächenhafte Baukonstruktionen

• Statisch äquivalente Verfahren zur Beanspruchungsermittlung für die statische Berechnung

• Anwendungen für linienförmige Bauwerke: - Brücken - Schornsteine - Gittermasten - Pylone

• Anwendungen für flächenhafte Tragwerke: - weitgespannte Dächer (z.B. Stadiondächer) - Kühlturmschalen - Behälterschalen

Studienarbeiten: Ermittlung von Windeinwirkungen auf ausgewähl-te Ingenieurbauwerke (s. obige Anwendungsliste), Berechnung ausgewählter Beanspruchungsgrößen (Schnittkräfte, Verformun-gen) zur Vorbereitung einer Bemessung


Teilnahmemöglichkeit an einer vorauss. jeweils im SS stattfinden-den, halbtägigen Exkursion zu einem windexponierten Bauwerk (Windenergieanlage, Brückenpylon, Kühlturm)

Medienformen: Beamer–Präsentationen, Tafelbild

Literatur: • DIN Fachbericht 101

• BTR Richtlinie Bautechnik bei Kühltürmen R610 U

• Veröffentlichungen zum Stadionbau: - Bautechnik, 82. Jahrgang. März 2005, Heft 3 - Stahlbau, 74 Jahrgang, März 2005, Heft 3

• Niemann, H.-J., Peil, U.: Windlasten auf Bauwerke. Stahlbau-Kalender 2003, S. 674–748, Berlin: Ernst & Sohn

• Skriptum

Stand: März 2013 - 198 -


Modulbezeichnung: W25 Tragwerke unter Windeinwirkungen

Englische Modulbe-zeichnung: Supporting structures under wind effects

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:





Lehrveranstaltungen: Tragwerke unter Windeinwirkungen

Semester : 2. Semester, SS


Sprache: deutsch

Voraussetzungen:






30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 199 -


Vertieftes Verständnis der Besonderheiten der Einwirkungen infol-ge von Wind, Beurteilung der Gefährdung von Bauwerken hinsicht-lich der Naturgefahr Wind

Inhalt:

Sturmphänomene: Starksturmtiefs, Böenfronten, Gewitter, Torna-dos, tropische Wirbelstürme, Fallwinde

Bedeutung der Naturgefahr Sturm hinsichtlich der Tragsicherheit von Bauwerken

Windklimaanalyse: Grundgesamtheit und Extremwerte; Klimawan-del

Besonderheiten der Windfelder in den verschiedenen Sturmtypen

Methoden zum windresistenten Entwurf hinsichtlich Tragwerksi-cherheit: Herleitung der Entwurfswerte (Bauwerkshülle - lokale Windlasten, Verankerungen der tragenden Konstruktion - globale Windlasten, tragende Konstruktion - Windlastverteilungen)

Methoden zum windresistenten Entwurf hinsichtlich Ge-brauchstauglichkeit (Funktionstüchtigkeit, Ermüdung, Nutzerkom-fort)


Literatur: Vorlesungsskript "Tragwerke unter Windeinwirkungen"

E. Simiu and R.H. Scanlan: Wind Effects on Structures John Wiley and Sons, New York, 1996 (2nd ed., ISBN 0471121576

J.D. Holmes: Wind Loading of Structures Spon Press, London, 2001, ISBN 041924610X

Stand: März 2013 - 200 -


Modulbezeichnung: W26 Sonderverfahren des Entwurfs für außergewöhnliche In-genieurtragwerke


Special procedures of design for extraordinarily engineering struc-tures

ggf. Kürzel:

ggf. Untertitel:





Lehrveranstaltungen: Sonderverfahren des Entwurfs für außergewöhnliche Ingenieur-tragwerke

Semester : 2. Semester, SS


Sprache: deutsch

Voraussetzungen: grundlegende Kenntnisse im konstruktiven Ingenieurbau






30


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2

Stand: März 2013 - 201 -


Vertiefte Kenntnisse zu Entwurfs- und Nachweisverfahren für Bau-werke, die in Material, Konstruktion oder Einwirkungsszenario vom genormten Regelfall abweichen

Inhalt:

Design by Testing (versuchsgestützter Entwurf): Beanspruchbar-keiten - Ermittlung des Entwurfswertes auf der Widerstandsseite anhand von Versuchsergebnissen, Tragverhalten - Festlegung der im Entwurf maßgebenden Werte für Eigenfrequenz und Dämp-fungsmaße auf der Grundlage von dynamischen Tragwerksversu-chen, Beanspruchungen - Festlegung der Entwurfswerte der Ein-wirkungen auf der Grundlage von Laborversuchen

Simulationsgestützter Entwurf: grundlegende Simulationsstrate-gien, grundlegende Anforderungen an die numerische Generierung von Zufallszahlen, Qualitätskontrollen, Transformationsstrategien auf beliebige Verteilungen

Strategien zur numerischen Lösung des Versagensintegrals; Sen-sitivitätsanalyse; Reduktion der Basisvariablen; Interpolationsstra-tegien

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Labor- und Feldversuche

Literatur: Vorlesungsskript "Sonderverfahren des Entwurfs von außergewön-lichen Ingenieurtragwerken"

Stand: März 2013 - 202 -


Modulbezeichnung: W27 Betone für besondere Anwendungen in der Praxis

Englische Modulbe-zeichnung: Concrete applications in practice

ggf. Kürzel: . / .


Verantwortlich für das Modul : Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: KIB-Structural Enginee-ring, KIB-Computational Mechanics und Geotechnik und Tunnel-bau UTRM – Masterstudiengang: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen Ergänzung zu betontechnologischen Modulen aus Master- Studiengang

Lehrveranstaltung(en): Betone für besondere Anwendungen in der Praxis



Sprache: Deutsch



Studien-Prüfungsleistungen: Erfolgreiche Teilnahme




Stand: März 2013 - 203 -


Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2 Lernziele / Kompetenzen:

In diesem Modul werden den Studierenden erweiterte anwen-dungsorientierte Kenntnisse über Betone mit besonderen Eigen-schaften, wie sie bei nahezu allen größeren Ingenieurbauwerken Anwendung finden, vermittelt. Dazu zählen u.a. die Zusammen-setzung, Herstellung, Verarbeitung, Eigenschaften und Anwen-dungsgebiete.

Inhalt: Betone für besondere Anwendungen in der Praxis In diesem Modul werden die speziellen Anforderungen an Beton bei den unterschiedlichen Anwendungen beim Bau von Straßen, Tunneln, wasserundurchlässigen Bauteilen u.v.m. ausführlich be-handelt. Neben den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Beton, werden Zusammensetzungen erläutert, die erforderlich sind, um dem Be-ton die Eigenschaften zu verleihen, die den verschiedensten An-forderungen und Beanspruchungen gerecht werden. Neben der betontechnologischen Konzeption werden insbesondere techno-logische Verfahren und Rahmenbedingungen aus der Praxis be-handelt. Themengebiete (u.a.):

• Bauen im Ausland

• Betonieren unter besonderen klimatischen Bedingungen

• Betone im Wasserbau

• Betone im Straßenbau

• Betone im Tunnelbau

• Betone im Hochhausbau

• Weiße Wannen

• Textil- und faserbewehrte Betone

Medienformen: PowerPoint Präsentationen und Tafelbild Literatur: Wesche, K.: „Baustoffe für Tragende Bauteile“, Bauverlag

Locher, F.: „Zement - Grundlagen der Herstellung und Verwen-dung“, Verlag Bau + Technik Lohmeyer, G.: „Handbuch Betontechnik“, Verlag Bau + Technik Grübl, P./ Weigler, H./ Karl, S.: „Beton - Arten, Herstellung und Ei-genschaften“, Verlag Ernst & Sohn

Stand: März 2013 - 204 -


Modulbezeichnung W28 Planen, Sprechen, Schreiben: Projektmanagement und wissenschaftliches Arbeiten im Ingenieurwesen

Englische Modulbezeich-nung:

Planning, Speaking, Writing : project management and scientific work in engineering

ggf. Kürzel ./.


Verantwortlich für das Modul: Prof. Dr. rer. nat. H. Stolpe

Zuordnung zum Curri-culum

Master-Studium Bauingenieurwesen: Wahlmodul


Planen, Sprechen, Schreiben: Projektmanagement und wissenschaftliches Arbeiten im Ingenieurwesen

Semester: 2. oder 3. Sem., SS /WS

Dozent(in): Prof. H. Stolpe /Dipl. Soz.-wiss. C. Siebert/ M.A. J. Lipp-mann/ Gastdozenten

Sprach: deutsch


Lehrform/ SWS: 3 SWS (Seminarform)

Prüfungsleistungen: Ausarbeitung und Präsentation eines Projektes

Arbeitsaufwand [h/ LP]: 60/ 2LP



Studienarbeiten [h] ./.

Stand: März 2013 - 205 -

Hausarbeiten [h] ./.

Leistungspunkte: 2

Lernzeile/ Kompetenzen:

Ergänzend zur fachlichen Ausbildung sollen den Studierenden in dieser Veranstaltung die Grundlagen der Projektplanung und des selbstständigen Projektmanagements zur Vorbereitung auf anstehende Projekt-, Studien-, und Abschlussarbeiten vermittelt werden. Dazu sollen sie darüber hinaus mit den Techniken wissenschaft-lichen Arbeitens vertraut gemacht und so in die Lage versetzt werden, wissenschaftliche Texte zu verfassen und qualitativ hochwertige Präsentationen zu halten. Über das Studium hinaus betrachtet, sollen ferner soziale Kom-petenzen geschult und angehende Ingenieure optimiert auf die Anforderungen des Berufslebens vorbereitet werden.

Inhalt:

In der Lehrveranstaltung werden in Kooperation mit dem Pro-jektbüro Bauen und Umwelt und unter Einbezug von Experten die Themen Projektmanagement und Techniken wissenschaftli-chen Arbeitens behandelt. Hierzu gehören u.a.:

• Phasen des Projektmanagements • Selbstorganisation • Aufbau und Charakteristika einer wissenschaftlichen Ar-

beit • Präsentationstechniken und Kriterien einer professionel-

len mündlichen Präsentation • Bewerbungstraining

Dabei werden die Inhalte nicht nur „theoretisch“ vermittelt, son-dern jeweils auch unter praxisnahen Bedingungen erprobt und eingeübt.

Medienformen: Präsentationen: Beamer, Tafel und Overhead-Projektor; Grup-penarbeit und -diskussion; (Kurz-)Berichterstellung

Literatur:

• Lück, Wolfgang; Henke, Michale (2009): Technik des wissenschaftlichen Arbeitens. Seminararbeit, Diplomar-beit, Dissertation. 10. überarb. u. erw. Auflage. München: Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH

• Bea, Franz Xaver (2008): Projektmanagement. Stuttgart: Lucius & Lucius

• Weitere Literatur wird in der Veranstaltung bekannt ge-geben.

Stand: März 2013 - 206 -


Modulbezeichnung: W29 Erhalt und Lebensdauermanagement im Brückenbau

Englische Modulbe-zeichnung: Receipt and life management in bridge constructions

ggf. Kürzel: -

ggf. Untertitel: -


Prof. Dr.-Ing. habil. P. Mark


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Master-Studiengang UTRM: Wahlmodul

Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Bemes-sung WP03“ und „Ausgeführte Bauwerke des Spannbetonbrü-ckenbaus W14“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltung(en): Erhalt und Lebensdauermanagement im Brückenbau

Semester: WS

Dozent(in): Dr.-Ing. G. Marzahn

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus und der Trag-werkslehre (z.B. Vorlesungen Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus I, II, Statik und Tragwerkslehre), günstig sind Grundkenntnisse des Brückenbaus (z.B. Vorlesung Brückenbau – Entwurf, Konstruktion und Bemessung)




davon Präsenzzeit [h] 30 h


30 h


Stand: März 2013 - 207 -

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 2


Die Studierenden sollen mit dem Bauwerkserhalt im Brückenbau, angefangen von strategischen Konzepten über die Bauwerksprü-fung nach DIN 1076 und die Nachrechnung von Bestandsbrücken hin zu deren Instandhaltung, Rehabilitation oder Verstärkung, ver-traut gemacht werden.

Inhalt:

Es werden folgende Themen behandelt:

• Erhaltungsmanagement von Straßenbrücken − Strategie zur Erhaltung von Straßenbrücken − Life-Cycle-Betrachtungen und Nachhaltigkeit − Bauwerksmanagementsystem (BMS)

• Bauwerksprüfung nach DIN 1076 − Rechtliche Aspekte − Inhalt und Umfang der Bauwerksprüfung − Prüfarten, Prüfszenarien und Prüfdokumente − Prüfberichte und Zustandsnoten

• Instandsetzung und Rehabilitation von Straßenbrücken − Typische Schadensfälle (Überbau, Unterbau, Lager und

Übergangskonstruktionen) − Instandsetzungstechniken (Beton-, Stahl- und Mauer-

werksbau) − Beispiele zur Instandsetzung von Betonbrücken − Beispiele zur Instandsetzung von Brücken aus Mauer-

werk − Beispiele zur Instandsetzung von Stahl- und Verbund-

brücken − Instandsetzung von Lagern und Fahrbahnübergangs-

konstruktionen − Planungsschritte und Ausschreibungen von Instand-

setzungsverfahren • Ertüchtigung von Straßenbrücken

− Strategie zur langfristigen Ertüchtigung − Nachrechnung von Straßenbrücken − Technik der Bauwerksverstärkung (Schwerpunkt Brü-

ckenüberbauten) − Ausgeführte Beispiele von Verstärkungsmaßnahmen

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Baustellenexkursion

Literatur: Betonkalender, Ernst & Sohn Verlag, Berlin (aktuelle Ausgaben): z.B. bzgl. Brücken, Instandsetzung und Erhaltung von Betonbau-werken, System- und Schadensidentifikation von Betontragstruktu-ren, etc.

Stand: März 2013 - 208 -


Modulbezeichnung: W30 Spezialgebiete des Grundbaus

Englische Modulbe-zeichnung: Special fields of foundation engineering

ggf. Kürzel: . / .





Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment“: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen: Sinnvolle Ergänzung zu der Studien-richtung „Grundbautechnik und Tunnelbau“

Lehrveranstaltung(en): Ausgewählte Verfahren des Spezialtiefbaus

Ausgewählte Kapitel aus Grund-bau und Umwelttechnik

Semester: 3. Semester (WS) 2. + 3. Semester

Dozent(in): Dr. Güttler Schanz / Referenten


Voraussetzungen: Grundlegende und vertiefte Kenntnisse in „Grundbau und Boden-mechanik“ (z.B. aus Bachelor-Studium und Fächern des Master-

studiums Bauingenieurwesens der Richtung Geotechnik & Tunnel-bau)

Lehrform / SWS: S: 1 SWS E: 1 SWS S: 1 SWS


Prüfungsgespräch




30 15

Studienarbeiten [h]

Hausarbeiten [h]

Stand: März 2013 - 209 -

Leistungspunkte: 3


Die Hörer sollen aufbauend auf bereits vorhandenen Grundlagen einen erweiterten Kenntnisstand zu den verschiedenen teilweise speziellen Verfahren des Grundbaus und Tiefbaus erlangen. Sie sollen die verschiedenen Techniken hinsichtlich ihres Einsatzbe-reiches und der Einsatzgrenzen beurteilen können sowie die grundlegenden Bemessungsansätze handhaben können. Darüber hinaus sollen Sie einen Eindruck über die Vielfalt der Lösungsan-sätze in der Praxis der Geotechnik erhalten.

Inhalt:

Ausgewählte Verfahren des Spezialtiefbaus

Vorgestellt werden spezielle Verfahren des Spezialtiefbaus, wobei Injektionstechniken und Methoden der Baugrundverbesserung im Vordergrund stehen. Die Verfahren werden im Hinblick auf die technische Ausführung, die Anwendungsbereiche und –grenzen, und den bodenmechanischen Hintergrund erläutert. Die grundle-genden Bemessungsansätze werden vorgestellt. Verschiedene Themen werden anhand von Praxisbeispielen in Form von Ex-kursionen vorgestellt.

Ausgewählte Kapitel aus Grundbau und Umwelttechnik

Die Vielfalt der Fragestellungen und Lösungswege der Geotechnik werden anhand praktischer Beispiele in einzelnen Vorträgen dar-gelegt. Vortragende sind Ingenieure von Baufirmen, Ingenieurbü-ros oder Behörden. Im Anschluss an die Vorträge werden diese diskutiert. Die Themen wechseln von Jahr zu Jahr.


Literatur: Grundbautaschenbuch Teil 2 (2007), Abschnitte 2.2 und 2.3, Ernst & Sohn

Stand: März 2013 - 210 -


Modulbezeichnung: W31 Baupraktische Anwendungen im Ingenieurholzbau

Englische Modulbezeich-nung:

Practical applications in timber construction

ggf. Kürzel: . / .





Master - Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul Bezüge zu anderen Modulen Zu dem Modul 17 „Stahl und Holzbau“ insbesondere der Lehr-veranstaltung „Ingenieurholzbau“ bestehen enge Bezüge, da die dortigen Inhalte vorausgesetzt werden.

Lehrveranstaltung(en): Baupraktische Anwendungen im Ingenieurholzbau


Dozent(in): Dipl.-Ing. J. Haddick

Sprache: deutsch

Vorraussetzungen: Grundkenntnisse im Ingenieurholzbau

Lehrform / SWS: 1 SWS (V: 0,5 SWS; Ü 0,5 SWS)


Arbeitsaufwand [h / LP] 30/1LP



15


Hausarbeiten [h] -

Stand: März 2013 - 211 -


Lernziele / Kompetenzen: Die Studierenden werden mit den Anwendungsmöglichkeiten des Ingenieurholzbaus vertraut gemacht. Anhand von ausge-führten Konstruktionen und Bauteilen werden die wesentlichen Kriterien für die Auswahl von Materialien und Konstruktionen vorgestellt. Die Studierenden lernen welche Einflüsse die Mate-rialauswahl, die konstruktive Durchbildung und alternative Be-messungsmethoden im Ingenieurholzbau haben. Vor- und Nachteile werden aufgezeigt und daraus werden allgemeine Konstruktionshinweise und Ausführungsempfehlungen abgelei-tet. Potentielle Mängel sowohl in der Planung als auch in der Aus-führung von Ingenieurholzbaukonstruktionen werden vorge-stellt. Mögliche Mängelursachen sowie technische und organi-satorische Möglichkeiten zur Feststellung von Mängeln werden vorgestellt und erläutert.

Inhalt: • mechanische, chemische und biologische Materialeigen-schaften

• typische Ingenieurholzbaukonstruktionen und außerge-wöhnliche Anwendungen

• Konstruktionshinweise und Bemessungsmethoden • Kontrollmethoden zur Qualitätssicherung von neuen und

bestehenden Ingenieurholzbauwerke • Identifikation von Mängeln

Medienform: Powerpoint – Präsentationen, Fotos, Anschauungsobjekte

Literatur: Colling, Francois; Holzbau: Grundlagen, Bemessungshilfen 2. Auflage; Vieweg+Teubner-Verlag 2008 Colling, Francois; Holzbau: Holzbau - Beispiele: Musterlösun-gen, Formelsammlung, Bemessungstabellen 2. Auflage; Vie-weg+Teubner-Verlag 2008 Krämer, Volker; Für den Holzbau: Aufgaben und Lösungen nach DIN 1052; 2. Auflage; Bruderverlag 2009 Neuhaus Helmuth; Ingenieurholzbau, Grundlagen - Bemessung - Nachweise - Beispiele, 3. Auflage; Vieweg+Teubner-Verlag 2011 Werner, Gerhard, Zimmer, Karl-Heinz; Holzbau 1; Grundlagen DIN 1052 (neu 2008) und Eurocode 5; 4. Auflage; Springer Ver-lag 2009 Werner, Gerhard, Zimmer, Karl-Heinz; Holzbau 2; Dach- und Hallentragwerke nach DIN 1052 (neu 2008) und Eurocode 5; 4. Auflage; Springer Verlag 2010

Stand: März 2013

Wahlfächer in englischer Sprache Zur Förderung der Internationalisierung und der Sprachkompetenzen empfiehlt die Fakultät Lehrveranstaltungen des Studiengangs Computational Engineering zu belegen. Zurzeit wer-den folgende Lehrveranstaltungen angeboten:

Modul Modul-Bezeichnung SWS LP

CE-P01 Mathematical Aspects of Differential Equations and Numerical Mathematics 4 6 CE-P02 Mechanical Modelling of Materials 4 6 CE-P03 Computer-oriented Design of Steel Structures 4 6 CE-P04 Modern Programming Concepts in Engineering 4 6 CE-P05 Finite Element Methods in Linear Structural Mechanics 4 6 CE-P06 Fluid Dynamics 2 3 CE-P07 Continuum Mechanics 4 6

CE-WP01 Tensor Theory in Mechanics and Engineering 3 4 CE-WP02 Concrete Engineering and Design 4 6 CE-WP03 Dynamics and Adaptronics 4 6 CE-WP04 Advanced Finite Element Methods 4 6 CE-WP05 Computational Fluid Dynamics 4 6 CE-WP06 Finite Element Technology 2 3 CE-WP07 Finite Element Methods for Nonlinear Analyses of Materials and Structures 2 3 CE-WP08 Computational Modelling of Mixtures 3 4 CE-WP09 Numerical Methods and Stochastics 4 6 CE-WP10 Dynamics of Structures 4 6 CE-WP11 Computational Plasticity 3 4 CE-WP12 Advanced Control Methods for Adaptive Mechanical Systems 4 6 CE-WP13 Computational Wind Engineering 2 3 CE-WP14 Design Optimization 4 6

CE-W01 Training of Competences (part 1) 4 4 CE-W02 Training of Competences (part 2) 4 4 CE-W03 Environmental Modelling 3 4 CE-W04 Computational Modelling of Subsurface Transport Processes 3 5 CE-W05 Numerical Simulation in Tunneling 1 2 CE-W06 Fracture and Damage Mechanics 3 4 CE-W07 Adaptive Finite Element Methods 4 6 CE-W08 Computational Combustion 3 5 CE-W09 Parallel Computing 3 4 CE-W10 Safety and Reliabilty of Engineering Structures 4 6 CE-W11 Energy Methods in Material Modelling 3 4 CE-W12 Multiscale Modelling in Materials Science 4 6 CE-W13 Computational Fracture Mechanics 4 6

Stand: März 2013 - 213 -

Übersicht Master-Studiengang Bauingenieurwesen

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Modulhandbuch Master BI (März 2013) 04 - fbi.rub.de · Stand: März 2013 Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften Modulhandbuch Master-Studiengang Bauingenieurwesen