Energie und Umwelt

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Elena-Maria Klopries

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Herausforderungen und Ziele

      Überflutung des Kaiserplatzes in Aachen Urheberrecht: Hofmann

    Die nachhaltige Versorgung der Menschen mit Energie ist eines der wichtigsten Ziele für die Zukunft. Die Vereinbarkeit der ökologischen und ökonomischen Aspekte der Energieversorgung stellt dabei eine der größten Herausforderungen dar. Neben der Nutzungseffizienz spielt auch der verantwortungsvolle Umgang mit Energie und den natürlichen Ressourcen eine wesentliche Rolle. Durch intensive landwirtschaftliche oder industrielle Nutzung sind unsere natürlichen Ressourcen wie Grundwasser und Oberflächengewässer starken Belastungen durch Düngemittel und Schadstoffen ausgesetzt. Die Reduktion dieser Belastungen bei gleichzeitiger Erfüllung wachsender Nutzungsansprüche aufgrund steigender Bevölkerungszahlen stellt daher eine weitere Herausforderung dar. Jedoch ist nicht nur die Umwelt vom menschlichen Handeln betroffen. Auch der Mensch ist etwa durch klimatische Änderungen immer größeren Risiken ausgesetzt. Starkregenereignisse und dadurch ausgelöste Sturzfluten können theoretisch jede Region betreffen. Bereits kleine Gewitterzellen können dabei zu starken lokalen Überschwemmungen führen. Klassische Hochwasserschutzkonzepte reichen hier zum Teil nicht aus, um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten.

    Das Ziel der Forschungsgruppe Energie und Umwelt ist die Untersuchung grundlegender Fragestellungen in den Bereichen Wasserkraft und konstruktiver Wasserbau sowie Starkregen und den Auswirkungen von wasserbaulichen Anlagen und sonstigen anthropogenen Aktivitäten auf den Menschen und die aquatische Umwelt.

      Fische schwimmen vor einem Rechen in der Versuchsrinne Urheberrecht: IWW

    Aufgaben und Forschungsmethoden

    Für eine Beantwortung der komplexen und höchst interdisziplinären Fragestellungen ist vor allem ein Verständnis der physikalischen Prozesse erforderlich. Die betrachteten Prozesse umfassen dabei unter anderem aber nicht ausschließlich Schädigungsmechanismen in Turbinen, Mehrphasenströmungen, Transport und Infiltration von Schadstoffen, Ausbreitung von Sturzfluten sowie Transport von Körpern in der Strömung. Bei allen Forschungsvorhaben wird die Interdisziplinarität, die den zugrundeliegenden Fragestellungen inhärent ist, gefördert. Daher wird besonders die Zusammenarbeit mit Gewässerökologen, Umweltwissenschaftlern, Fischereibiologen, Soziologen und Wirtschaftswissenschaftlern angestrebt.

    Als Forschungsmethoden werden physikalische Modellversuche, Feldmessungen, numerische Simulationen und theoretische Analysen geutzt.