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Faculty for Biology, Chemistry, and Earth Sciences

Department of Hydrology - Prof. Dr. Stefan Peiffer

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Theses offered



Bachelor's Theses offered
Understanding how vegetation influences groundwater discharge to streams: continuous monitoring of groundwater fluxes using Rn

Vegetation is often neglected in hydrological studies, but can act as efficent water pumps during transpiration. In this work we aim to see how the vegetation pump influences stream flow by lowing groundwater levels. We will use new high resolution Rn measurements to tracer daily cycles in groundwater discharge.
Beurteilung der Leistungsfähigkeit eines Verfahrens zur Erhöhung der Säurekapazität in der Kläranlage Bayreuth

Contact: Stefan Peiffer
Who wants to build an Island? how do salt and fresh water mix under island dune systems

Salt water intrusion into and contamination of coastal fresh water aquifers is one of the largest global problems facing our fresh water resources. This is especially true in heavily populated coastal regions e.g. in Asia and the pacific. Indeed most large cities are located in coastal regions and will likely face water shortages in the future as the sea level rises. 

Island are an ideal 'field laboratory' to study salt water - fresh water mixing processes since they have defined recharge areas under the dunes and are surrounded by sea water. The different densities of fresh and salt water as well as dynamic boundary conditions (e.g. tides) make mixing in coastal areas complex, but also interesting and relevant for water management. 

In this Bachelor work the student will build a sand island in a glass tank in the laboratory to study fresh water-salt water mixing. We will 'rain' fresh water onto the dunes and observe how this fresh water mixes with the surrounding salt water. We will also induce tides and storm events to see how dynamic boundary conditions affect these mixing processes. Once this 'analog' model is set up we will then try to induce biogeochemical processes by adding carbon to the system. 

 tank1   Spiekeroog_dunes

Any interested student should contact me in the Limnological Research Station or by email

Ben Gilfedder

 

 

 



Contact: Ben Gilfedder


Master's Theses offered
Ermittlung von Grundwasserverweilzeiten mittels Radon als natürlichem Tracer für ein Trinkwasserförderungsgebiet der Stadt Fürth more

Contact: Sven Frei, Ben Gilfedder
Quantification of the surface-/groundwater interactions and the pot. denitrification capaities of the Spree river

Der Tagebau im Lausitzer Braunkohlerevier ist verantwortlich für sehr hohe Grundwasserentnahmen um den laufenden Abbaubetrieb in den Gruben zu gewährleisten. Restlöcher, ausgekohlte Tagebaugruben, werden in der Regel mit Wasser geflutet und in sogenannte Restseen überführt, die sich zum Teil in ihrer chemischen Zusammensetzung (pH, Sulfatbelastung...) stark von natürlichen Gewässern unterscheiden.

Sowohl die kontinuierliche Grundwasserentnahme als auch der Austausch mit den überfluteten  Restlöcher haben hydrologische sowie wasserchemische Auswirkungen auf die durch das Revier fließende Spree. So kommte es in großen Teilen der Spree zur Verockerung und Sulfatbelastung aufgrund der in den Fluss gelangten Verwitterungsprodukte aus den Tagebaugebieten.Im Rahmen dieser Arbeit ist geplant Grundwasserzuflüsse in die Spree, die wegen ihres Chemismuses ein Gefährdungspotenital für die Spree darstellen, mit Hilfe von Radon als natürlichen Tracer zu identifizieren und zu quantifizieren. Zum Einsatz kommt dabei eine Methode die maßgeblich am Lehrstuhl für Hydrologie entwickelt wurde. So kann das radioaktive Element Radon in hydrologischen Systemen als Tracer für die Interaktion zwischen Oberflächen- und Grundwasser genutzt werden. Radonmessungen, entlang eines Flusses können dabei benutzt werden um indirekt Grundwasserzuflussraten und Austauchprozesse mit der HZ abzuschätzen. Diese Arbeit wird in enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Hydrologie und Wasserresourcenbewirtschaftung der TU Cottbus (Prof. Dr. Christoph Hinz) durchgeführt.

Verockerung eines Spree-Zuflusses



Contact: Sven Frei, Ben Gilfedder
Geoelektrische Untersuchungen zur hydrologisch gesteuerten Wasser- und Stoffmobilisierung in vorfluternahen Feuchtgebieten

Die Mobilisierung redox-sensitiver Stoffe wie Nitrat oder gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) aus Feuchtgebieten prägen wesentlich die Wasserqualität angrenzender Vorfluter. Die speziellen hydrologischen Bedingungen innerhalb der Feuchtgebiete sorgen in der Regel dafür, dass die Mobilisierung dieser Stoffe zeitlich sehr variabel ist. Insbesondere während intensiver Niederschläge werden große Mengen an DOC aus den Feuchtgebieten mobilisiert. Um die hydrologischen Besonderheiten und deren spezifischen Einfluss auf die Stoffmobilisierung besser zu verstehen, sollen im Rahmen dieser Bachelor-/Masterarbeit geoelektrische Untersuchungen exemplarisch an einem Moor im Fichtelgebirge durchgeführt werden. Mit Hilfe der Geoelektrik, in Kombination mit Salz-Tracer Experimenten, soll dabei geklärt werden wie sich Wasser und darin gelöste Stoffe in diesem System ausbreiten. Darüber hinaus sollen Geoelektrik-Profile dazu genutzt werden um wichtige hydrologische Parameter, wie etwa die hydraulische Leitfähigkeitsverteilung, abzuschätzen. Die Experimente sollen im Frühjahr/Sommer 2017 im Rahmen eines Froschungsprojektes durchgeführt werden.

Geoelektrische Profilaufnahme



Contact: Sven Frei, Stefan Durejka, Sven Nordsiek
Untersuchung des Redoxverhaltens von „smarten“ Tracern für deren Einsatz in der Ökohydrologie more

Contact: Luisa Hopp, Stefan Peiffer
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