Zielsetzung

Forschung/
Entwicklung

 Lehre/Weiterbildung

 Technologietransfer

Zielsetzung

Die Ordnung des Wasserhaushaltes in einem hochindustrialisierten und dicht bevölkerten Bundesland wie Nordrhein-Westfalen erfordert zur Bereitstellung von Trinkwasser und zur Durchführung von Baumaßnahmen das Zusammenwirken unterschiedlicher Fachdisziplinen. Neue hydrogeologische Forschungsergebnisse sowie die Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung erlauben es heute, die Grundwasserströmung und den mit ihr verbundenen Stofftransport auf Arbeitsplatzrechnern mathematisch zu modellieren. Die Lösung der sehr komplexen Aufgabenstellung der Praxis erfordert benutzerfreundliche Hard- und Software mit leistungsfähigen Algorithmen im Verbund mit neuen Methoden hydrogeologischer Felderkundung.
Die interdisziplinäre Arbeitsgruppe Grundwassermodelle will mit ihrem Fachwissen und ihrer Geräteausstattung die Entwicklung und Anwendung von Grundwassermodellrechnungen fördern.

Forschung/Entwicklung

Die Schwerpunkte der gemeinsamen Forschung sind:

• Entwicklung und Erprobung effektiver Algorithmen zur Berechnung von Strömungen und Stofftransport im Grundwasser
• Entwicklung und Erprobung neuer hydrogeologischer Geländemethoden
• Entwicklung neuer Programmvarianten entsprechend den Problemstellungen der Praxis und bei Berücksichtigung von Prä- und Postprozessoren für Finite-Elemente-Methoden
• Hydrogeochemische Transport- und Reaktionsprozesse im Grundwasser
• Stoffausbreitung im Kluftgrundwasserleiter
• Mehrphasenprozesse für porösen Kluftgrundwasserleiter
• Netzgenerierung und Adaptivität bei der Durchströmung dreidimensionaler poröser Medien
• Wechselwirkung zwischen Festkörper und durchströmendem Grundwasser
• Verifikation der Modellrechnungen durch Vergleich mit Geländemessungen

Aktuelle gemeinsame Forschungsprojekte sind:

• Untertagedeponie von Reststoffen im Steinkohlengebirge des Ruhrgebietes
  
• Beeinflussung des Grundwassers im Umfeld des Braunkohletagebaus Garzweiler I und II
  
  
  

Lehre/Weiterbildung

Zur Vermittlung von Grundlagenwissen werden überwiegend umweltrelevante Problemstellungen der wasserwirtschaftlichen Praxis entnommen. Die Ergebnisse der Forschung und Anwendung werden in verschiedenen Lehrveranstaltungen der Arbeitsgruppe an Studenten und Anwender der Praxis weitervermittelt:

• Ausbreitungsmodelle in Wasser, Boden, Luft - WaBoLu
  (Vertiefungsrichtung Umwelttechnik, Bauingenieurwesen)
  
  
• Chemie wässriger Lösungen, Hydrochemische Modellrechnungen - Hydro IV
  (Wahlfach Angewandte Geologie)
  
  
• Hydromechanik und Modellrechnung des Grundwassers - Hydro V
  (Wahlfach Angewandte Geologie)
  
  
• Simulation von Grundwasserströmung und Stofftransport
  (Weiterbildungszentrum der Ruhr-Universität)
  
  
• Interdisziplinäre Lerneinheit Umweltschutz,Umweltplanung
  Themenbereich Wasser-
MILWA

Technologietransfer

Die Arbeitsgruppe unterstützt Interessenten außerhalb der Universität bei der Lösung wasserwirtschaftlicher Problemstellungen durch:

• Langfristige gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zur Grundwassermodellierung
• Simulation von Grundwasserströmungen und Schadstofftransporten mit den Leistungsmerkmalen
• Finite Elemente Methode
• 2-dimensionale Horizontal-/Vertikalmodelle
• 3-dimensionale Modelle
• Mehrschichtenmodelle
• stationäre/instationäre Probleme
• gesättigte/ungesättigte poröse Leiter
• dichteabhängige Strömung
• automatische Modelleichung
• Bahnlinien und Fließzeitberechnung
• Simulation von Bergsenkungen
• Einfluss von Vorflutern (Leakage)
• Stofftransport im gesättigen/ungesättigten Leiter
• Übergabe entwickelter Computerprogramme inklusive Schulung und Beratung von Programmanwendern