Submariner Grundwasseraustritt (SGD – Submarine Groundwater Discharge) ist eine elementare Komponente des hydrologischen Kreislaufs und stellt eine terrestrisch-marine Schnittstelle für wechselseitige Stoffflüsse in Küstengebieten dar. Im Rahmen eines am LSM angesiedelten Projekts (Baltic TRANSCOAST) wird die Vermischung und der Transport von aus einem Bodenmodell austretendem Grundwasser mit der darüber befindlichen Wassersäule untersucht. Die Permeabilität dieses Bodenmodells spielt dabei eine zentrale Rolle. Daher soll die Permeabilität des verwendeten Materials quantitativ bestimmt werden. Der Permeabilitätskoeffizient κ ist wie folgt definiert [1]:

κ = μ · Q / (A· Δp/l)

_{κ – Permeabilitätskoeffizient in m²
μ – dynamische Viskosität des strömenden Mediums in Pa s
Q – Volumenstrom in m³ s^-1
A – Querschnittsfläche des durchströmten Mediums in m²
Δp – Druckdifferenz in Pa
l – Fließlänge in m}

Im Rahmen des Projekts Maschinenbau soll ein Prüfaufbau entwickelt werden, um die Permabilität von hochdurchlässigen Schaumstoffproben (mit den Dimensionen A · l) mittels der „Constant Head“ Method zu ermitteln. Die dynamische Viskosität μ des strömenden Mediums (Wasser) ist für die entsprechende Raumtemperatur bekannt und der Volumenstom Q wird mittels eines bereits vorhandenen Volumenstromsensors gemessen. Die Hauptaufgabe besteht darin, einen Aufbau zu konzipieren, bei dem eine feste Druckdifferenz ∆p eingestellt und der Volumenstrom Q gemessen werden können. Hierfür soll zunächst eine Literaturrecherche durchgeführt und eine Anforderungsliste sowie ein Konzept für den Prüfaufbau erstellt werden. Anschließend soll der Prüfaufbau montiert und in Betrieb genommen werden. Zudem sollen Messungen mit verschiedenen Schaumstoffproben durchgeführt, ausgewertet und verglichen werden. Grundlagen, Methoden, Ergebnisse und Diskussion sind in einer wissenschaftlichen Arbeit zu dokumentieren.

Kontakt: L. Kandler, M.Sc., Dr. M. Brede

belegt (Ein Team mit 3-5 Studierenden).

• Literaturrecherche zu Muscheln und Muschelbänken, Auswahl der Spezies
• Konstruktion und 3D-Druck einer Versuchsfläche mit Modellstruktur 3D Druck einer Versuchsfläche mit Modellstruktur
• Durchführung der Messungen des Strömungs- und des Konzentrationsfeldes
• Auswertung der Messdaten, Visualisierung und Interpretation der Ergebnisse

Kontakt: Dr. M. Brede

belegt (Ein Team mit 2 Studierenden).

• Festlegen der Parameter eines fluidische Oszillator für die aktive Strömungskontrolle
• Erstellung von CAD Modellen und deren Fertigung rapid prototyping Verfahren, Nachbearbeitung, Zusammenbau und Einbau in den Messaufbau
• Konzeption eines Messprotokolls sowie Test des Oszillators im Wasserbecken
• Dokumentation (Bericht), Präsentation der gebauten Oszillatoren und der Messungen

Kontakt: Dr. M. Brede