Universität Duisburg-Essen (UDE)

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Kreative Inspiration zwischen Rhein und Ruhr: Inmitten der dichtesten Hochschullandschaft Europas liegt die Universität Duisburg-Essen (UDE). 2003 durch die Fusion der Gesamthochschulen in Duisburg und Essen entstanden, gehört die jüngste Universität Nordrhein-Westfalens zu den zehn größten in Deutschland.

In der Forschung setzt die Universität auf fünf Profilschwerpunkte: Nanowissenschaften; Genetische Medizin und Medizinische Biotechnologie; Urbane Systeme, Logistik und Verkehr; Wandel von Gegenwartsgesellschaften sowie schließlich die Empirische Bildungsforschung. Dabei kann sie sich auf herausragende Vorleistungen zahlreicher Arbeitsgruppen stützen.

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Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft

Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft

Das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft beschäftigt sich mit vielfältigen Fragestellungen rund um das Thema Wasser.  Die Mitarbeiter setzen sich mit der Bewirtschaftung und Nutzung von Gewässern, dem Schutz vor Hochwasser sowie dem Schutz bzw. dem Erhalt natürlicher Gewässer auseinander. Interessensschwerpunkte hierbei sind unter anderem die Wasserkraft und die Gewässergüte. Für die Ausbildung von Studierenden bietet das Institut Lehrveranstaltungen für nationale und internationale Bachelor- und Masterstudiengänge an.  Dabei werden Grundlagen und vertiefte Kenntnisse in der Planung wasserbaulicher Anlagen, Hydraulik und Sedimenttransport sowie wasserwirtschaftlichen Konzepten gelehrt.

Dem Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. André Niemann obliegt im Projekt die Gesamtleitung und die Verantwortung in drei verschiedenen Arbeitspaketen. Im Arbeitspaket 2.1 ist Ziel, ein bau- und maschinentechnisches Konzept zu erarbeiten. Dieses wird durch die Standort- und Rahmenbedingungen maßgeblich beeinflusst. Im Arbeitspaket 2.2 wird ein wasserwirtschaftliches Rahmenkonzept erarbeitet, welches sich u.a. mit den Fragestellungen der Erstbefüllung, der Gesamtwasserbilanz, den Wasserverlusten und auch dem veränderten Eintrag von Salz und Schwebstoffen befasst. Im Arbeitspaket 2.4 beschäftigt sich das Institut mit der Bemessung der Maschinen und Elektrotechnik. Für die Integration dieser Elemente bedarf es einer Konkretisierung der Anforderungen. Durch die bautechnischen Restriktionen und der Erfordernis der Revisionsfähigkeit müssen innovative Konzepte entwickelt werden, die unter technischen wirtschaftlichen Gesichtspunkten realisierbar sein müssen.

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AG Geologie

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Die AG Geologie, unter Leitung von Prof. Dr. Ulrich Schreiber, bearbeitet im Projekt sowohl geologische als auch geographische Fragestellungen. Zu den geologischen Aspekten zählen die Aufnahme und Einschätzung des Gebirges, in dem das UPW errichtet wird, sowie seine Standsicherheit und Struktur. Hinzu kommt die Identifikation bautechnisch ungünstiger Gebiete, deren Nutzung im Vorfeld ausgeschlossen werden kann. Hierbei ist die tektonische Bewertung des gesamten in Anspruch genommenen Raumes, sowie darüber hinausgehender relevanter Gebiete von großer Bedeutung, um Schäden an den Anlagen und der Infrastruktur des UPW vermeiden zu können.

Die geographischen Arbeiten beinhalten in erster Linie die Analyse und Auswertung der übertägigen Gegebenheiten sowie deren Verschneidung mit den untertägigen vorhandenen und zu errichtenden Anlagen. Für die übertägigen Betriebsanlagen müssen an geeigneter Stelle Flächen für z.B. oberirdische Speicher identifiziert werden. Wünschenswert ist eine optimale Einbindung der vorhandenen Infrastruktur wie Verkehrswege und elektrische Transportwege, die für Bau und Betrieb des UPW erforderlich sind. Weitere geowissenschaftliche Fragestellungen beziehen sich auf die zusätzliche Nutzung der Geothermie und Grubengase, die im Vorfeld der Planung eines UPW zu klären sind.

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Fachgebiet Geotechnik (Partner 1. Projektphase)

Das Fachgebiet Geotechnik an der Universität Duisburg-Essen forscht und lehrt zu Fragen der Bodenmechanik, des Grundbaus sowie des Tunnelbaus. Schwerpunkte in der Lehre sind Gründungen, Baugruben und Wasserhaltungen, Geotechnik des Tunnelbaus, Stoffgesetze der Bodenmechanik, Felsmechanik, Grundwasserströmung sowie Numerische Modellierungen. Schwerpunkte in der Forschung sind u. a. Aufgabenstellungen, die mit dem Thema Energie verbunden sind (Offshore-Bauwerke wie z.B. Windenergieanlagen, Pumpspeicherwerke). Weitere Arbeitsschwerpunkte betreffen Baugruben und Grundwasserströmung sowie deren numerische Berechnung, Teilgesättigte Böden, Bodenverflüssigung und Hydraulischer Grundbruch sowie die Anwendung Numerischer Methoden (FEM) zum Nachweis der Standsicherheit von geotechnischen Konstruktionen wie Baugruben.

Im Arbeitspaket "Untersuchung geotechnischer Aspekte" (AP2.3) wird für die in Betracht gezogenen Standorte eine Erstbewertung hinsichtlich standortspezifischer geologischer Besonderheiten sowie daraus resultierender geotechnischer Schwierigkeiten und Möglichkeiten zum Bau von UPSWs erstellt. Ziel ist es, die Auswirkungen geologischer Störungen, abbaubedingt geschädigter Bereiche sowie grund- und grubenwasserbedingte Besonderheiten zu klassifizieren, um bei der Standortwahl auf geomechanisch möglichst günstige Bedingungen zu treffen und damit geringere Baukosten zu erwirken. Des Weiteren sollen über das anstehende Gebirge Informationen zu den geomechanischen Eigenschaften des Gesteins sowie des Gebirges aufbereitet werden. Eine hohe Bedeutung kommt der Beurteilung der Eigenschaften des Gebirges hinsichtlich Wasserspeicherung und –leitung zu. Abschließendes Ziel dieses Arbeitspaketes ist es, die für den Bau eines UPSWs an einem konkreten Standort maßgeblichen geotechnischen Randbedingungen zu ermitteln und festzuhalten.

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Aquatische Ökologie (Partner 1. Projektphase)

Die Abteilung Aquatische Ökologie der Universität Duisburg-Essen (UDE), mit 2 Professuren und 30 wissenschaftlichen Mitarbeitern, ist seit vielen Jahren führend in der ökologischen Gewässerbewertung, wie sie für die Zustandsbeschreibung der Gewässer nach EU-WRRL erforderlich ist, sowie der naturnahen Gewässerentwicklung.

Aktuelle Arbeiten fokussieren auf den Einfluss von hydromorphologischer Degradation und Klimawandel auf aquatische und semiterrestrische Organismengruppen des Gewässerumfelds mittels experimenteller Arbeiten und Modellierungen. Ferner gilt das Augenmerk dem Einfluss ökotoxikologisch relevanter Stoffgruppen auf Biozönosen.

Die Abteilung wird sich in dem Projekt mit den möglichen Auswirkungen der Pumpspeicher auf die Ökologie der Oberflächengewässer und des Grundwassers beschäftigen.

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Fachgebiet Elektrische Anlagen und Netze (Partner 1. Projektphase)

Das Fachgebiet Elektrische Anlagen und Netze an der Universität Duisburg-Essen beschäftigt sich mit der Berechnung, Regelung und dem Betrieb elektrischer Versorgungsnetze; dies insbesondere auch unter dem Gesichtspunkt der Integration regenerativer Energien, vor allem der Windenergie.Das Fachgebiet kooperiert dabei mit verschiedenen Industriepartnern und beteiligt sich an mehreren öffentlich geförderten Projekten.

Die Forschungsarbeit konzentriert sich auf die Simulation von Energienetzen, die Analyse von Netzstörungen, die Netzeinbindung regenerativer Energien, innovative Netzleittechnik und Energiemanagement. Hierzu stehen unter anderem verschiedene Programmpakete zur Netzberechnung im statischen und dynamischen Zustand sowie Messsysteme für die Netzqualitätsanalyse zur Verfügung.

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