Labore, Numerik und technische Ausstattung

Wasserbauliche Versuchseinrichtungen

Im Rahmen einer Laborkooperation innerhalb der Abteilung Bauwissenschaften der UDE arbeiten die Labore des Institutes mit den Laboren der Fachgebiete Geotechnik (Univ.-Prof. Dr.-Ing. E. Perau) und Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft (Univ.-Prof. Dr.-Ing. R. Widmann) im Verbund. Aus dieser Kooperation resultiert für unsere Forschungsaktivitäten und Auftraggeber ein leistungsfähiger und übergreifender Zugriff auf eine Fülle hochwertiger Laboranalyseverfahren für wasserbezogene Fragestellungen aus den Bereichen Wasserbau, Geotechnik und Gewässerschutz.

Im Labor des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft der Universität Duisburg-Essen wird neben der Lehre und Ausbildung für Studentinnen und Studenten, Forschung und Entwicklung betrieben. Hierzu sind Räumlichkeiten des Wasserbaulabors unterteilt in ein ca. 120 m² großes Lehrlabor, als Teil einer größere Laborhalle in der ersten Etage innerhalb der Gebäudebrücke V15. Die Fläche des Forschungslabors befindet sich in einer Versuchshalle auf zwei Ebenen mit einer Grundfläche von insgesamt ca. 480 m² und 10 m Höhe.

Die wasserbaulichen Versuchseinrichtungen im Video

Lehrlabor

Das Lehrlabor wird für Praktika zur Ausbildung von Studenten genutzt. Hierzu steht ein 7,5 m langes Versuchsgerinne mit einem Querschnitt von 509x500 mm sowie einige Versuchmodule der Firma GUNT zur Verfügung.

Das Lehrgerinne dient in Praktika zur Veranschaulichung von Strömungen und Strömungszuständen im offenen Gerinne. Im Gerinne herrscht ein geschlossener Wasserkreislauf und das Gefälle lässt sich stufenlos einstellen.

Zukünftig sollen folgende Einbauten nach und nach zur Verfügung gestellt werden:

Schützenwehr
Wehre (WES-Profil, scharfkantig, breitkronig)
Sohlschwelle
Segmentwehr
Tosbecken
Wellengenerator

Module der Firma Gunt Hamburg werden auf einer Basiseinheit betrieben, welche beliebig mit einer Vielzahl von Einheiten bestückt werden kann:

Lehrsatz von Bernoulli
Handtachometer
Francis-Turbine
Pelton-Turbine
Kreiselpumpen
Durchflussmessung
Hydrostatischer Druck in Flüssigkeiten
Messung von Strahlkräften
Strömungszustände in Rohrleitungen (Osbourne-Reynolds)
Strömung über Wehre
Strömungskanal
Kavitation
Druckstöße und Wasserschloss
Verlustermittlung in Bögen und Rohrleitungen
Ausbildung von Flussläufen
Instationäre Abflussvorgänge bei Speichern

Versuchshalle

In einer gemeinsam mit dem Fachgebiet Siedlungswasser- und Abfallwirtschaft genutzten ca. 480 m² großen Versuchshalle findet die Forschung statt.

Hierzu steht eine eigens erstellte rechteckige Kipprinne mit einem Querschnitt von 790x480 mm zur Verfügung. Die Messtrecke umfasst 10 m. Der Wasserstand kann über ein Klappenwehr gesteuert werden. Die Aufzeichnung von Sensordaten erfolgt direkt an einem angeschlossenen PC in der Halle. Einzelne Messpunkte können dabei gezielt über eine motorbetriebene Traverse angesteuert werden.

Für diese Versuche sowie den Feldeinsatz steht Messtechnik für z.B. Fließgeschwindigkeit, Druck, Wasserstände, Geländebeschaffenheit zur Verfügung (Messtechnische Ausstattung Wasserbaulabor).

Die Wasserversorgung für die wasserbaulichen Versuche erfolgt über 3 Niederdruckkreiselpumpen mit einer Gesamtleistung von bis zu 55 kW und einer maximalen Fördermenge von ca. 360 l/s. Das Brauchwasser wird aus einem Vorlagebehälter mit einem Volumen von 80 m³ bezogen und im Regelfall im Kreislauf wieder zurückgeführt.
Die Durchflussmessung erfolgt an den Rohrleitungen durch magnetisch-induktive Durchflussmesser (MID).

Aktuell werden im Rahmen einer Promotion Kraft-, Fließegschwindigkeits- und Wasserstandsmessungen an zylindrischen Körpern gemessen, um Aufschluss über die Hydraulik von Totholz in Fließgewässern zu gewinnen.