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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-05-01 - 2019-04-30

Im Rahmen der Einsatzoptimierung betreibt die VERBUND AG das zeitkontinuierliche konzeptionelle Niederschlags-Abfluss-Modell COSERO. In der Vergangenheit wurde das Modelsystem im Rahmen diverser Projekte für eine Reihe von Einzugsgebieten kalibriert und implementiert. Dabei zeigten sich diverse Möglichkeiten zur Weiterentwicklung - einige sollen im Rahmen dieses Projektes entwickelt und getestett werden. Dazu soll gehören: 1. Die Weiterentwicklung der Regionalisierungsverfahren zur Vereinheitlichung der Parametervergabe für das Modellsystem COSEROreg . 2. Die Weiterentwicklung des Modellsystems zur Durchführung von „Ensemble-Analysen“ und Nutzung der „Ensemble-Produkte“ der ZAMG bzgl. meteorologischer Eingangsgrößen und Laufzeitoptimierung der Modellsysteme 3. Die Einbindung von COSEROreg in Datenassimilationsverfahren (openDA, FUSE) zur verbesserten Zuflussprognose durch Input-Korrekturen(updates). Die Umsetzung des Projektes erfolgt in 4 Phasen - die hier beantragte ist die zweite (Phase 2) mit folgender Zielsetzung: - Einbeziehing von Fernerkundungsdaten in die Regionalisierungverfahren - Test der Anwendung auf kleinere Einzugsgebiete - Analyse der Laufzeit und Güte für Ensemble-Vorhersagen auf verschieden räumlichen Skalen und Einbindungung in Datenassimilationsverfahren.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-07-01 - 2022-06-30

Mathematische hydrologische Modelle sind extrem wichtige Werkzeuge in der Wasser- und Energiewirtschaft, wenn es z.B. im Hochwasserschutz oder bei der Produktion von Wasserkraft darum geht, den Abfluss unserer Fließgewässer richtig zu beschreiben und vorherzusagen. Oder, wenn abgeschätzt werden muss, welche Auswirkungen der Klimawandel auf die zukünftige Versorgung mit Trinkwasser, oder die Bewässerung von landwirtschaftlichen Flächen zur Gewährleistung der Nahrungsmittelproduktion hat. Hydrologische Prozesse und vor allem die Bildung von Abfluss sind ein sehr komplexes Geschehen und sind von einer Reihe von Faktoren abhängig. Neben der Niederschlagsmenge und den Niederschlagsintensitäten sind dies im Wesentlichen die Eigenschaften der Landschaft bzw. Einzugsgebietes. Dazu gehören neben dem Relief, auch die Vegetation, der Boden mit seiner Mächtigkeit und Textur, der Versieglungsgrad der Oberfläche (z.B. durch Asphaltierung) oder die Vorfeuchte, d.h. wie viel Wasser bereits im Boden gespeichert ist. Hydrologische Modelle müssen alle relevanten Prozesse und die Eigenschaften des Gebietes möglichst detailliert in Form mathematischer Gleichungen beschreiben; die Eigenschaften des Gebietes gehen dabei als sogenannte Prozess-/Modellparameter in die Gleichungen ein. Ein großes Problem dabei ist, dass die Eigenschaften des Gebietes nicht überall in der Form gemessen bzw. beobachtet werden können, wie diese im hydrologischen Modell in Form von Modellparametern benötigt werden. Hierzu wird im Projekt eine Methode entwickelt, die in der Lage ist, aus gemessenen Abflüssen an verschiedenen Messpegel sogenannte Übertragungsfunktionen abzuschätzen. Diese Übertragungsfunktionen sind in der Lage, einfache und üblicherweise leicht verfügbare Daten (z.B. digitales Geländemodell/Topographie aus Laserscans, oder Bodenbedeckung aus Satellitenbildern) flächendeckend in die benötigten Modelparameter zu übertragen. Die Methode wird sowohl den mathematischen Zusammenhang (Struktur der mathematischen Gleichung) zwischen Modellparametern und Landschaftsdaten, als auch deren Koeffizienten ermitteln. Das im Projekt entwickelte Verfahren wird dabei Methoden aus der Angewandten Informatik nutzen, die unter dem Begriff „Context Free Grammar“ zusammengefasst sind und in der Lage sind, aus Daten direkt Gleichungen abzuleiten. Im Rahmen des Projektes wird das entwickelte Verfahren für drei sehr unterschiedlich komplexe hydrologische Modelle (u.a. das Zufluss-Prognosemodell COSERO, welches von der VERBUND Trading GmbH operationell genutzt wird) entwickelt und in verschiedenen österreichischen (z.B. Mur) und Europäischen Einzugsgebieten getestet wird. Auf diese Weise hoffen wir, ein Verfahren zu entwickeln, welches für unterschiedliche Regionen bzw. Einzugsgebiete und für unterschiedliche hydrologische Vorhersagemodelle in der Lage ist, über eine verbesserte räumliche Abschätzung der notwendigen Modellparameter, eine deutlich verbesserte Prognose der Niederschlags-Abfluss-Beziehung zu erreichen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-03-01 - 2019-02-28

Ziel der Messungen von direkten Geschiebe- und indirekten sowie direkten Schwebstoffmessungen ist es erstmals eine quantitative Bilanzierung des Feststofftransports durchzuführen, um in der Folge die Feststofffrachten der Vjosa über längere Zeiträume (mehrere Jahre) hochzurechnen. Diese sind bedeutende Informationen und Grundlagen sowohl für weiterführende ökologische als auch für ökonomische Betrachtungen an der Vjosa, einschließlich der zu erwartenden negativen Beeinflussungen durch einen Kraftwerks(aus-)bau (z.B. Eintiefung der Gewässersohle flussab, Küstenerosion, etc.). Die Messungen werden in enger Zusammenarbeit mit der Polytechnischen Universität Tirana erfolgen. Die Zusammenarbeit erfolgt bei den Messungen selbst, aber vor allem bei den Auswertungen der Proben (Erstellung von Kornverteilungskurven) und Wartung / Auslesen der kontinuierlichen Messgeräte (z.B. optische Trübesonde am Pegel Pocem).

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