Bachelor- und Masterarbeiten werden entweder in Zusammenarbeit mit externen Firmen, Büros oder Behörden durchgeführt oder sind in Forschungsprojekte und -ideen eingebunden. Bei Interesse an einer Arbeit bitte bei Prof. Heusch melden, mögliche Themen werden dann besprochen.
AUSGEWÄHLTE ARBEITEN DER LETZTEN JAHRE
ERMITTLUNG DES GRÜNDACHPOTENZIALS IN GIESSEN
Gründächer sind eine Maßnahme, um Städte resilienter gegenüber Klimaveränderungen zu machen. Zum einen dienen sie zur Aufnahme von Wasser bei Starkregen, sodass weniger Regenwasserabfluss entsteht und Überlastungen der Kanalisation verringert werden. Zum anderen erlauben sie eine Umwandlung der Sonnenenergie in latente (nicht fühlbare) anstatt fühlbarer Wärme, was für niedrigere Oberflächen- und somit Lufttemperaturen sorgt. Je nach Biomasse und Substrat können sie zudem auch zur Bindung von Luftschadstoffen und Absorption von Geräuschbelastung beitragen.
Von einigen Städten werden zur Unterstützung in der Planung Gründachkataster zur Verfügung gestellt, die das Begrünungspotenzial von Dachflächen bereitstellen und Interessierten eine erste Auskunft zur Begrünbarkeit einzelner Dachflächen ermöglicht.
Im Rahmen der Arbeit wurde das Gründachpotenzial der Stadt Gießen ermittelt. Die Ermittlung basiert auf einem Höhenmodell (DOM) und bietet eine objektbezogene Auskunft zur Begrünbarkeit des Daches. Anhand von zwei Kriterien (Neigungen zwischen 0° und 10° und Neigungen zwischen 10° und 35°) wurden drei Gruppen ermittelt: geeignete, bedingt geeignete und nicht geeignete Dachflächen. Die Ergebnisse zeigen, dass knapp 45 % der Dachflächen Grünflächenpotenzial bieten, und 32 % der Dachflächen bedingt geeignet sind.
Bachelor-Thesis von Vitor Malburg Kolb im WS 22/23
MODELLBASIERTE OPTIMIERUNG VON BAUMRIGOLEN
Durch Klimaveränderungen häufiger auftretenden Hitze- und Trockenperioden stellen die Kommunen bei der Versorgung der Stadtbäume mit Wasser vor immer größere Herausforderungen. Vor diesem Hintergrund werden in jüngerer Zeit immer häufiger sogenannte Baumrigolen gebaut, die - vereinfacht ausgedrückt - eine Kombination aus Pflanzgrube und darunterliegende Rigole darstellen. Für diesen Anlagentyp gibt es bis dato weder rechtsverbindliche Richtlinien noch hinreichende Betriebserfahrungen. In dieser Arbeit wurden zunächst die geltenden Richtlinien für die Planung von Pflanzgruben (FLL) und Versickerungsanlagen bzw. Rigolen (DWA) analysiert und dann auf Basis von Langzeitsimulationen mit der Software EPA-SWMM ein iteratives Verfahren zur Dimensionierung von Baumrigolen entwickelt. Das Verfahren wurde schließlich für die Dimensionierung einer geplanten Baumrigole in Gießen verwendet.
Master-Thesis im SS 2020 von Tim Antonio Schneider, Gewinner des Förderpreises für herausragende Abschlussarbeiten des BWK-Landesverbands Hessen / Rheinland-Pfalz / Saarland
BEHANDLUNG VON REGENABFLÜSSEN AUS BAHNANLAGEN
Die Anforderungen an die Einleitung von Regenabflüssen von befestigten Flächen in Grund- und Oberflächenwasserkörper werden mit zunehmendem Verständnis der gewässerökologischen Zusammenhänge immer strenger. Das betrifft auch die Regenabflüsse aus Bahnkörpern. Im Rahmen der Arbeit wurde eine Entwässerungsrinne zur Längsentwässerung von Bahnstrecken analysiert und ein Entwurf für eine modifizierte Rinne entwickelt.
Bachelor-Thesis im WS 2020/21 von Alexander Hallenberger
ANALYSE DES ÜBERFLUTUNGSRISIKOS DURCH STURZREGEN IN GIESSEN
In Anlehnung an das Merkblatt DWA-M 119 „Risikomanagement in der kommunalen Überflutungsvorsorge für Entwässerungssysteme bei Starkregen“ wurde das Überflutungsrisiko durch Sturzregen in Gießen analysiert, das sich aus der Überlagerung der Überflutungsgefährdung und dem Schadenspotenzial ergibt. Die Überflutungsgefährdung basierte auf sogenannten belastungsunabhängigen Ansätzen, d.h. auf einer GIS-Analyse ohne den Einsatz von dynamischen Simulationsmodellen. Für die Analyse des Schadenspotenzials wurden öffentlich zugängliche Daten zu Grunde gelegt.
Bachelor-Thesis von Maximilian Kuhl, WS 20/21
OPTIMIERUNG DER STADTGRÜNVERSORGUNG IN GIESSEN
Vor dem Hintergrund der bereits dokumentierten und zukünftig zu erwartenden Klimaveränderungen, die immer häufiger auftretende Hitze- und Trockenperioden mit sich bringen, wurde für das Stadtgebiet Gießen untersucht, in wie fern die Versorgung des Stadtgrüns mit Wasser verbessert werden kann. Nach einer Bestandsanalyse wurden sowohl Wasserangebots- und Wasserbedarfsanalysen erstellt. Hierfür wurden die zwei Szenarien "Bäume retten" und "Stadt kühlen" betrachtet.
Bachelor-Thesis von Tobias Philip Rink, WS 20/21
MODELLBASIERTE WIRKUNGSANALYSE VON VERDUNSTUNGSPROZESSEN AM THM-CAMPUS
Ein wesentlicher Baustein bei der Anpassung an häufiger auftretende Hitzeperioden in urbanen Räumen ist das Stadtgrün. Die damit verbundenen maßgeblichen Ökosystemleistungen sind der Schattenwurf und die Verdunstungskühlung. Im Rahmen der Arbeit wurden verschiedene wasserwirtschaftliche und meteorologische Simulationsmodelle angewendet, um einerseits die Möglichkeiten, Anwendungsgrenzen und Schnittstellen dieser Modelle und andererseits die potenziellen hydrologischen und klimatologischen Auswirkungen zusätzlicher Baumpflanzungen auf dem THM-Campus an der Wiesenstraße zu untersuchen.
Bachelor-Thesis von Benedikt Vogt, WS 20/21
MODELLTECHNISCHE UNTERSUCHUNG VON KAPILLARSÄULEN FÜR BAUMRIGOLEN
Baumrigolen sind de facto Pflanzgruben für Stadtbäume mit darunterliegender Rigole. Der in der Rigole gespeicherte Regenabfluss soll den Bäumen in Trockenzeiten wieder zur Verfügung gestellt werden. Grundsätzlich sind hierfür zwei Optionen möglich: Entweder wachsen die Baumwurzeln in die Rigole hinein oder das Regenwasser wird aus der Rigole in das darüber liegende Bodensubstrat transportiert. Hierfür stellen Kapillarsäulen eine Möglichkeit dar. Im Rahmen der Arbeit wurden grundlegende Laborversuche durchgeführt, bei denen der Kapillaraufstieg des Regenwassers in einem mittel lehmigen Sand (Sl3) analysiert wurde.
Bachelor-Thesis von Bahnam Salari im SS 2021
ENTWICKLUNG EINER QGIS-SCHNITTSTELLE FÜR DAS NIEDERSCHLAG-ABFLUSS-MODELL 'BlueM'
BlueM (www.bluemodel.org) ist eine Software zur integrierten Modellierung von Flusseinzugsgebieten. Mit der Software können Abflüsse und Stoffströme in Einzugsgebieten einschließlich urbaner Flächen modelliert werden. Die Modellerstellung für die Niederschlag-Abfluss-Berechnung erfordert die Datenaufbereitung in einem geografischen System. QGIS ist eine freie GIS-Software, die sich in den letzten Jahren als gleichwertige Alternative zu proprietären Softwarepaketen etabliert hat und weltweit eingesetzt wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Plug-In für QGIS entwickelt, das den automatischen Export von BlueM-Datensätzen ermöglicht.
Master-Thesis von Martin Großhaus im WS 2021/22
BÄUME ALS BAUSTEIN DES URBANEN ENTWÄSSERUNGSSYSTEMS
Die Siedlungswasserwirtschaft hat bei der Entwicklung klimaresilienter Städte eine zentrale Bedeutung. Bei der Minderung von Auswirkungen durch immer häufiger auftretende Hitze- und Trockenperioden spielen Stadtbäume durch ihre Ökosystemleistungen (Verdunstungskälte, Schattenwurf) eine wichtige Rolle. Da in den urbanen Bereichen Flächen einer hohem Nutzungskonkurrenz unterliegen, steigt die Tendenz zu multifunktionalen Flächen. Bäume werden in Regenwasserbewirtschaftungsanlagen und Verkehrsflächen integriert.
In der Arbeit wurden daher die unterschiedlichen Anforderungen aus wasserwirtschaftlichen, vegetationstechnischen und verkehrswegebaulichen Aspekten zusammengeführt, um Rahmenbedingungen bei der Planung und dem Bau von Entwässerungssystemen mit integrierten Baumpflanzungen aufzuzeigen. Die rechtlichen Rahmenbedingungen ergeben sich aus relevanten Gesetzen, Normen und Handlungsempfehlungen aus den einzelnen Fachdisziplinen. Die Ergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst, der chronologisch für die Planung von Stadtbäumen Aspekte der Raum- und Oberflächengestaltung, der Bodenzusammensetzung sowie der Wasserqualität und -menge berücksichtigt.
Bachelor-Thesis im SS 2020 von Volkmar Bernstein
