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Studentische Arbeiten

Die Mitarbeiter des Ludwig-Franzius-Instituts suchen fortlaufend Studenten für die Bearbeitung von Studien- und Abschlussarbeiten. Hierbei decken die Themen meist das gesamte Spektrum an Forschungsbereichen innerhalb der derzeit von den Mitarbeitern behandelten Projekte ab. Ideen zu eigenen Themen und konkreten Aufgabenstellungen sind ebenfalls herzlich willkommen.

Aufgrund der ständig wechselnden Themenvorschäge und Aufgabenstellungen durch die Betreuer erfolgt an dieser Stelle nur die Auflistung einer Auswahl von Einzelthemen für studentische Arbeiten.

Bei Interesse zu weiteren Themen, meldet Euch bitte mit einer groben Themenvorstellung/-bereich per Email bei Mareike Taphorn, M.Sc. Zu konkreten Forschungsbereichen können natürlich auch die jeweiligen bearbeitenden wissenschaftlichen Mitarbeiter des Instituts angesprochen werden.

Abkürzungen:

  • Projektarbeit (PA)
  • Seminararbeit (SA)
  • Bachelorarbeit (BA)
  • Masterarbeit (MA)

Themenvorschläge

Konzept Vorratsbaggern - Untersuchung des Potentials proaktiver Baggermaßnahmen (SA, MA)

 

Auf der Grundlage von MoNa-Daten ist eine Versuchsstudie zur Untersuchung des Potentials von proaktiven Baggermaßnahmen inklusive geeigneter Testfelder und einem Ablauf der Baggermaßnahmen zu konzipieren. Desweiteren sind versuchsbegleitend die entsprechenden Daten zu erheben und auszuwerten, um das Konzept des Vorratsbaggern (Zustand vorher/Zustand später) einzuordnen. Außerdem ist zu dieser Problematik ein numerisches Modell aufzubauen und mit den in-situ festgestelltem Verhalten zu vergleichen. Bei Interesse am Thema meldet euch bei Leon Scheiber oder Jannek Gundlach.

Potential von Leitdämmen für eine Verbesserung des Sedimentmanagements (MA)

Mithilfe einer numerischen Modellierung soll der Einfluss von Strombauwerken (Leitdämme) auf die Sedimentationsdynamik und damit auf die Sedimentbilanzen und Unterhaltungsarbeiten anhand eines Beispielstandortes untersucht werden. Bei Interesse am Thema meldet euch bei Jannek Gundlach

Adaptives Sedimentationsverhalten infolge anthropogener Einflüsse (MA)

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Delft-3D-Modell aufgebaut werden, mithilfe dessen unterschiedliche Fragestellungen zur Fahrrinenanpassung und Szenarienrechnungen als auch die ästurine Zirkulation untersucht werden. Bei Interesse am Thema meldet euch bei Jannek Gundlach

Die Hydrodynamik der Tidehunte und ihre Veränderung durch Fahrrinnenanpassungen (MA)

Die (letzten) Fahrrinnenanpassungen und damit die Veränderung der Tidehunte sollen recherchiert und in einerm Delft3D-"Y"-Modell (Bereich Bremerhaven, Bremen, Oldenburg) abgebildet werden. Darauf aufbauend sind Szenarienrechnungen z.B. bei Anpassung der Weser durchzuführen. Bei Interesse an diesem Thema meldet euch bei Jan Tiede.

Sedimentationsphänomene im Jade-Weser-Ästuar (MA)

Im Rahmen einer Masterarbeit sollen die Sedimentationsphänomene im Jade-Weser-Ästuar und damit die Unterhaltungsschwerpunkte in der Unterweser untersucht werden. Unter Aufbereitung und Analyse von Baggerdaten mit Fokus auf das Gebiet Blexener Bogen vs. Nordenham sollen die Ursachen dieser Sedimentationsphänomene untersucht werden. 

Bei Interesse am Thema meldet euch bei Leon Scheiber.

Abflussteuerung durch Stauwehre (PA)

Im Rahmen einer Projektarbeit soll eine Re-Analyse von Betriebsdaten eines Stauwehres durchgeführt werden. Grundlegende Kenntnisse in Matlab, bzw. die Bereitschaft, sich in die Programmierung in Matlab einzuarbeiten, sind erwünscht.

Bei Interesse am Thema wendet euch an Leon Scheiber.

Verankerungssysteme von Offshore-Strukturen [BA, SA, MA]

Schwimmende Offshore-Strukturen spielen nicht nur im Rahmen von schwimmenden Windenergieanlagen zur Erschließung von Bereichen mit großer Wassertiefe eine Rolle, sondern sind auch für andere erneuerbare Energieformen wie beispielsweise die Wellenenergie relevant. Alle schwimmenden Strukturen eint die Notwendigkeit eines sicheren Verankerungssystems, welches das Abdriften der Struktur durch Wellen- und Strömungsbelastung einschränkt.

Im Folgenden ist eine kurze Übersicht über einige Beispielthemen gegeben, bei Interesse an einem dieser Themen oder dem generellen Thema „Verankerungssysteme von Offshore-Strukturen“ wendet euch bitte an Jannik Meyer.


Numerische Modellierung eines schwimmenden Wellenkraftwerks

Physikalische Versuche bieten eine gute Möglichkeit, Modelle zu untersuchen und Rückschlüsse auf das Verhalten eines Prototyps zu ziehen. Aufgrund des großen Zeitaufwands für die Modellkonfiguration und –aufbau sind sie jedoch unflexibel hinsichtlich der Änderung von Modellparametern. Ebenso können in vielen Fällen aufgrund des hohen Zeitaufwandes und technischer Grenzen nicht alle Lastkombinationen aus Wellen und Strömung untersucht werden. Zur Schließung dieser Lücken in der Versuchsmatrix können numerische Modelle verwendet werden. Wichtig bei der Anwendung solcher Modelle ist, dass die Ergebnisse aus der Numerik zunächst mit den Ergebnissen aus dem Modellversuch verglichen werden und das numerische Modell so validiert wird.

Im Rahmen einer Bachelor-, Seminar- oder Masterarbeit soll der/die Studierende das numerische Modell OrcaFlex zunächst anhand der gegebenen Messdaten validieren und anschließend weitere Lastkombinationen untersuchen, um die Ergebnisse der Modellversuche zu ergänzen und zu erweitern.


Numerische Modellierung einer verankerten, schwimmenden Box

Vor der Anwendung eines numerischen Modells zur Simulation einer komplexen Struktur, wie z.B. eines Wellenkraftwerks, sollte das Modell zunächst für Strukturen mit einfachen Geometrien (Box, Zylinder, etc.) validiert sein.  In physikalischen Modellversuchen wurde ein sog. Benchmark-Datensatz erstellt, der zur Validierung numerischer Modelle verwendet werden kann.

Im Rahmen einer Bachelor- oder Seminararbeit soll der/die Studierende ein numerisches Modell (z.B. Ansys Aqwa, REEF3D, DualSPHysics, etc.) anwenden und die Genauigkeit des Modells untersuchen.

Testing artificial seagrass in the wave flume [SA, MA]

Auch auf Deutsch möglich


Within the framework of the SeaArt Project (See post below "Vegetation & Coastal Dynamics") we are testing artificial seagrass (ASG) in our wave flume. The experiments cover three different seagrass meadow lengths, whereby different wave conditions are to be loaded and the hydrodynamic conditions in front and behind the ASG meadows are to be measured. The objective is to analyze the effects of ASG on wave propagation and orbital velocities within the water column depending on the meadow characteristics. 

Contact Person: Raúl Villanueva

Vegetation & coastal dynamics: Its role on coastal protection and disaster risk reduction (PA, BA, SA, MA)

AUCH AUF DEUTSCH ANSPRECHBAR

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Within the Framework of the project SeaArt: Long-term establishment of seagrass ecosystems through artificial biodegradable meadows, the restoration of seagrass, specifically Zostera Marina, is set as an objective through the use of artificial elements. Therefore, a good understanding of the interactions between hydrodynamics and vegetation is needed, bringing forth questions suitable for studies ranging from physical experiments to numerical modelling. 

Aquatic vegetation falls within the ecosystem-based solutions for disaster risk reduction (Eco-DRR); a hot topic in worldwide climatic and environmental discussions. Research must run parallel to emphasize the importance of this valuable resource, both for the environment, as for us given their vast ecosystem services. 

For detailed information about possible topics, click here. If you are interested in any of these topics or if any extra ideas come to mind, feel free contact me per email in order to fix an appointment.

Contact person: Raúl Villanueva, M.Sc. 

 

 

Kolkentwicklung und Kolkschutz

Bei generellen Interesse an den Themen Kolk, Kolkschutz an Offshore-Windenergieanlagen sowie maritimer erneuerbarer Energien für eine studentische Arbeit bitte bei Dr.-Ing. Alexander Schendel melden. Dieses Themengebiet bietet häufig Möglichkeiten einer studentischen Arbeit, auch über die unten genannten Themen hinaus.

Physikalische Modellversuche zur Filterstabilität von granularen Kolkschutz (BA,MA)

Im Rahmen eines Industrieprojektes sollen physikalische Modellversuche in der Umlaufrinne des Ludwig-Franzius-Instituts zur Filterstabilität von granularen Kolkschutz unter Strömungsbelastung durchgeführt werden. Die Ziele der Modellversuche umfassen die Ermittlung von kritischen Strömungsgeschwindigkeiten, bei denen es zu einem Ausspülen von Sand durch den Kolkschutz kommt und die Bestimmung von maximalen Einsinktiefen des Kolkschutzes in den Sandboden als Folge der Ausspülung. Als maßgebliche Einflussgrößen für das Ausspülen werden in den Modellversuchen neben der Strömungsgeschwindigkeit auch die Steingrößen und die Schichtdicke des granularen Kolkschutzes variiert. Während die Einsinktiefen mittels eines Laser-Distanz-Sensor ermittelt und räumlich(3D) dargestellt werden sollen, wird der Beginn des Ausspülens über ein Kamerasystem im inneren des verwendeten Plexiglas-Pfahls erfasst. 

Im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit sollen die Modellversuche von dem Studenten / der Studentin unter Anleitung durchgeführt und ausgewertert werden.  

Ab Frühjahr 2020.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Schendel

Literaturrecherche zu gesetzlichen und planerische Grundlagen für den Ausbau von Offshore-Windenergieanlagen. (PA)

In dieser studentischen Arbeit sollen die gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie die planerischen Grundlagen für den Ausbau von Offshore-Windenergie zusammengetragen werden. Dies beinhaltet die Beschreibung der europäischen und deutschen Gesetzgebung und Zielstellungen zum Ausbau von Offshore-Wind sowie eine Darstellung des generellen Genehmigungsprozesses von Offshore-Windparks. Planerische Bemessungsgrundlagen für Offshore-Windenergieanlagen hinsichtlich der Berücksichtigung von Kolk sollen erörtert werden.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Alexander Schendel

Numerische Untersuchung von Druckverteilungen und Wirbelablösungen an Strukturelementen (MA)

Mit CFD Modellen sollen die hydrodynamischen Verhältnisse beispielsweise an zylindrischen Strukturen untersucht und dabei Versuchsdaten gegenüber gestellt werden. Von besonderem Interesse sind hierbei Druckverteilungen auf die Strukturelemente und deren Einfluss auf das Strömungsfeld. Solide strömungsmechanische Kenntnisse werden voraus gesetzt und numerisches Vorwissen wäre vorteilhaft.


Ansprechpartner: Dr.-Ing. Arndt Hildebrandt