LAWI100328 Umweltströmungen unter Klimawandel

Art
nicht prüfungsimmanente Lehrveranstaltung
Semesterstunden
1
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Holzner, Markus
Organisation
Wasserbau, Hydraulik und Fließgewässerforschung
Angeboten im Semester
Wintersemester 2026/27
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch
Lehrinhalt

Die Lehrveranstaltung „Umweltströmungen unter Klimawandel“ vermittelt grundlegende und angewandte Konzepte der Umweltströmungsmechanik im Kontext des Klimawandels mit Fokus auf aquatische Systeme. Im Mittelpunkt stehen jene strömungsmechanischen Prozesse, die durch klimabedingte Änderungen der Temperatur, Schichtung, Extremereignisse und Stoffeinträge beeinflusst werden. Die Lehrveranstaltung verbindet Grundlagen der Turbulenz-, Transport- und Schichtungsphysik mit Anwendungen inFlüssen, Seen, Reservoiren und ausgewählten geophysikalischen Strömungssystemen.
Thematische Schwerpunkte sind:
•Grundlagen der Umweltströmungsmechanik
•Dichtegetriebene Strömungen
•Thermische Schichtung und Stabilität in Seen und Reservoiren
•Turbulenz, Mischung und Transportprozesse in natürlichen Gewässern
•Wechselwirkungen zwischen Strömung und biologischen Prozessen
•Hydrodynamik klimabedingter Extremereignisse (Hochwasser, Niedrigwasser)
•Einführung in großskalige geophysikalische Strömungssysteme (AMOC) aus fluidmechanischer Perspektive
Die Lehrveranstaltung wird geblockt abgehalten. Pro Woche finden drei Unterrichtseinheiten statt, davon etwa zwei Einheiten theorieorientiert und eine Einheit übungs- bzw. problemorientiert. In den problemorientierten Einheiten werden vereinfachte Rechenbeispiele, Skalierungsabschätzungen, Fallstudien und die Interpretation von Mess- und Simulationsdaten behandelt. Ziel ist die Verknüpfung grundlegender fluidmechanischer Konzepte mit aktuellen Fragestellungen des Klimawandels in aquatischen Umweltsystemen.
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Vorausgesetzt werden grundlegende Kenntnisse der Hydraulik auf Bachelor-Niveau. Erwartet werden insbesondere Basiskenntnisse zu Kontinuitätsgleichung, Impulsbilanz, Druckkräften, Rohr- und Gerinneströmungen sowie grundlegenden dimensionslosen Kennzahlen. Grundkenntnisse in Mathematik und Physik (Differentialrechnung, einfache Differentialgleichungen) werden vorausgesetzt.
Lehrziel

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:
•grundlegende Prozesse der Umweltströmungsmechanik in natürlichen Gewässern zu beschreiben und physikalisch einzuordnen;
•die Auswirkungen klimabedingter Änderungen auf Strömungs-, Mischungs- und Transportprozesse in aquatischen Systemen zu analysieren;
•dimensionslose Kennzahlen zur Charakterisierung umweltrelevanter Strömungen anzuwenden;
•die Rolle von Turbulenz, Schichtung und Dichteunterschieden für Stofftransport und Ökosystemdynamik zu erklären;
•einfache Skalierungsansätze und Abschätzungen für Umweltströmungen selbstständig durchzuführen;
•Zusammenhänge zwischen Strömungsmechanik und biologischen bzw. ökologischen Prozessen zu diskutieren;
•aktuelle Fragestellungen des Klimawandels aus einer fluidmechanischen Perspektive kritisch zu reflektieren;
•vereinfachte Fallstudien und Datensätze aus Umwelt- und Geofluidströmungen auszuwerten und zu interpretieren.
Die Lehrveranstaltung stärkt insbesondere analytische Kompetenzen, physikalisches Prozessverständnis sowie die Fähigkeit, komplexe Umweltprozesse mithilfe grundlegender fluidmechanischer Konzepte zu strukturieren und zu bewerten.
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.