Ingenieurhydrologie und Wassermengenwirtschaft

Der Forschungsbereich im Profil

Der Forschungsbereich Ingenieurhydrologie und Wassermengenwirtschaft erforscht die Wasserbewegung in der Landschaft, in Flüssen und im Unter¬grund und entwickelt Konzepte zur optimalen Bewirtschaftung der Wasserressourcen. Er trägt zur forschungsgeleiteten Lehre in den Ingenieurwissenschaften bei und berät Wirtschaft und Verwaltung auf höchstem Niveau. Der Forschungsbereich ist Teil des Instituts für Wasserbau und Ingenieurhydrologie an der Fakultät für Bauingenieurwesen der TU Wien.

Unsere Forschung

Unsere Grundlagenforschung ist international führend in der Erforschung von Hochwasserprozessen, Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserkreislauf und Schadstofftransport im Grundwasser. Unsere angewandte Forschung trägt bei zur effizienteren Bewirtschaftung der Wasserressourcen durch Entwicklung methodischer Instrumente zur Risikominimierung von Naturgefahren (insbesondere Hochwässer) und der Optimierung von Grundwasserressourcen. Thematisch umfasst die Arbeit

  • Hochwasser auslösende Prozesse
  • Hochwasser- und Niederwasservorhersage
  • Wasserbewegung und Stofftransport in der Landschaft
  • Globaler Wandel und Wasserressourcen
  • Alpinhydrologie
  • Flusshydraulik und Überflutung
  • Erosion, Sedimenttransport und Flussmorphologie
  • Transport von chemischen Stoffen und Mikroorganismen im Grundwasser
  • Ermittlung von Bemessungshochwässern
  • Integriertes Hochwasserrisikomanagement
  • Optimierung der Grundwasserbewirtschaftung
  •   Risikoabschätzung von Schadstoffeinträgen (Schwerpunkt mikrobiologische Verschmutzungen)

Der zunehmende Druck auf die Wasser¬ressourcen erfordert ein Integriertes Wasserressourcenmanagement (Integrated Water Resources Management, IWRM), also die gesamtheitliche Betrachtung von Grund- und Oberflächenwasser im Einzugsgebiet mit Berücksichtigung aller Eingriffe und deren Auswirkungen. Unsere Forschung verfolgt deshalb einen interdisziplinären Ansatz in Zusammenarbeit mit technischen, Natur- und Gesellschaftswissenschaften. Die zahlreichen Projekte werden finanziert von der Europäischen Union (Horizon 2020), ERC, FWF, FFG, ÖAW, der öffentlichen Verwaltung und der Wirtschaft. Vier Leuchtturmprojekte sind weiter unten dargestellt.

Unsere Lehre

Für das Bachelorstudium Bauingenieurwesen und Infrastrukturmanagement bietet der Forschungsbereich Vorlesungen und Übungen zur Ingenieurhydrologie und zu umweltwissenschaftlichen Grundlagenan. Für das Masterstudium Bauingenieur¬wesen wird ein breites Spektrum vertiefender Lehrveranstaltungen zu Themen wie wasserwirtschaftliche Vorhersagen und Planungsmethoden angeboten (siehe untenstehende Tabelle). Ein besonderes Bonbon für Promotionskandidaten ist das international aus¬gerichtete Doktoratskolleg Wasserwirt¬schaftliche Systeme (Vienna Doctoral Programme on Water Resource Systems), das vom österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) gefördert wird. Durch Verbindung von Forschung und Lehre ist die Ausbildung ist auf methodisch hochwertiges, dauerhaftes Wissen ausgerichtet und bildet zu analytischem und interdisziplinärem Denken und zum selbständigen und verantwortlichen Handeln bei komplexen Aufgabenstellungen aus. Unsere Absolventinnen und Absolventen sind erfolgreich im Bereich des Ingenieurwesens, insbesondere in der Wasserwirtschaft und im Wasserbau, in Forschung, Verwaltung und Wirtschaft tätig.

Unsere Beratung

Lösungsorientiert, unabhängig, und auf höchstem fachlichem Niveau beraten wir Bundesministerien, Länder, Gemeinden, Unternehmen sowie internationale Institutionen. Die Expertise unseres Teams basiert auf den Synergien theoretischer Forschung mit der Planung konkreter wasserwirtschaftlicher Maßnahmen.

Unser Team

Der Forschungsbereich wird von derzeit 35 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus unterschiedlichen Disziplinen getragen - Hydrologie, Hydraulik, Wasserchemie, angewandte Statistik, Umweltgeschichte Erdsystemforschung, Meteorologie, Informatik. Der Forschungsbereich wird von Prof. Günter Blöschl geleitet. Prof. Alfred Paul Blaschke vertritt die Grundwasserwirtschaft, Univ.Doz. Juraj Parajka die regionale Hydrologie und Fernerkundung, und Dr. Alberto Viglione die Risikobewertung in der Wasserwirtschaft.

Unsere Labors

Der Forschungsbereich betreibt das Hydrological Open Air Laboratory (HOAL) und das Grundwasserlabor.

Kontakt:

Univ. Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Günter Blöschl

Technische Universität Wien

Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie

Forschungsbereich Ingenieurhydrologie und Wassermengenwirtschaft

Tel.: +43 (1) 58801 - 22315

E-Mail: bloeschl@hydro.tuwien.ac.at

Projekt 1: Deciphering River Flood Change

Klimawandel, Verbauung der Flüsse oder Abholzung – was ist schuld an den großen Hochwässern der letzten Jahre? Und werden die Hochwässer in der Zukunft größer?

Im Rahmen eines durch das European Research Council (ERC) verliehenen Advanced Grant werden Messungen der großen Hochwässer in Europa in den letzten hundert Jahren ausgewertet, ergänzt durch historische Befunde der letzten 500 Jahre. Schneeschmelze, großräumige Niederschläge und kurze intensive Gewitter können die Ursachen solcher Hochwässer sein. Mittels einer neuartigen Typisierung der Hochwässer und nicht-linearer dynamischer Modelle werden die Prozessursachen der Veränderungen der Hochwässer untersucht, ausgehend von den globalen atmosphärischen Prozessen, über die Abflussbildung unterschiedlicher Landschaftsräume und den Aufbau von Hochwasserwellen in den Flusssystemen bis hin zu den Überflutungen. Daraus lassen sich die natürlichen und menschlichen Einflüsse auf das Hochwassergeschehen ableiten und damit das Risiko für die Zukunft prognostizieren.

Projekt 2: Hydrological Open Air Laboratory (HOAL)

 

 

Wie entsteht ein Hochwasser? Was passiert wenn es regnet, wo läuft das Wasser hin und warum treten Flüsse über die Ufer? Und was passiert mit den Nährstoffen und Verunreinigungen?

In einem umfassend instrumentierten Versuchseinzugsgebiet bei Wieselburg (Niederösterreich) werden Theorien über die grundlegenden Prozesse der Hochwasserentstehung und der Stoffflüsse in Einzugsgebieten getestet. Umfangreiche Daten werden mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung erhoben. Damit werden die gekoppelten Prozesse der Wasserbewegung im Untergrund und auf der Erdoberfläche, die Erosion, Bodenfeuchte, Wasserqualität und die Verdunstung erforscht. Das Projekt ist eine Kooperation mit dem Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt des Bundesamtes für Wasserwirtschaft und wird im Rahmen des Doktoratskolleg Wasserwirtschaftliche Systeme vom österreichischen Wissenschaftsfonds sowie von der TU Wien gefördert.

Projekt 3: Groundwater Resource Systems Vienna (GWRS)

 

 Ein Beitrag zur nachhaltigen Bereitstellung von sauberem Trinkwasser! Gibt es Risiken aufgrund von Verunreinigungen? Woher kommen diese und wie können sie minimiert werden?

Die Qualität von Wasser ist in allen Lebensbereichen für die menschliche Gesundheit von grundlegender Bedeutung. Die Verbindung von Hydrologie und Wasserhygiene stehen im Fokus des Projektes, das im Rahmen des Interuniversitären Kooperationszentrums Wasser&Gesundheit bearbeitet wird. Das übergeordnete Ziel des Forschungsprogramms liegt in der (Weiter-)Entwicklung von Methoden zur nachhaltigen Nutzung und zum Management von Wasserressourcen im Rahmen der Wasserversorgung. Im Forschungsfeld Hydrologie – Hydrogeologie werden Methoden zur Messung, Prozessbeschreibung und numerischen Modellierung des Transportes von Mikroorganismen von ihrem Eintrag in den Boden bis zur Wassergewinnung entwickelt und evaluiert. Auf dem Gebiet der Mikrobiologie liegt der Fokus auf der Gefährdungs- und Risikoanalyse fäkaler Verschmutzungen. Mikrobiologische und toxikologische Risiken werden in einer Gesamtzusammenschau vergleichend betrachtet.

Projekt 4: Hochwasserrisikozonierung Austria

 

Wo finden in Österreich Überschwemmung statt, und wie wahrscheinlich ist das?

Im Rahmen zweier vom Lebensministerium und dem österreichischen Versicherungsverband beauftragten Projekte ermitteln wir Hochwasserdurchflüsse in ganz Österreich (ca. 40 000 km Gewässerlänge) mit Hilfe statistischer Methoden. Diese Durchflüsse werden mittels zwei-dimensionaler hydrodynamischer Modellierung auf Überflutungsflächen mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit umgerechnet. Die Berechungen erfolgen auf einem Raster von bis zu 1m Auflösung und basieren auf der gemeinsam mit VRVis entwickelten Simulations- und Visualisierungssoftware Visdom. Das Projekt ist eine Kooperation mit dem Department für Geodäsie und Geoinformation der TU Wien, dem Ingenieurbüro Günter Humer und dem Zentrum für Visual Reality und Visualisierung.