Freie Themen
Baugrundverbesserung
Prüfung von optischen Messmethoden zur Erfassung von Verformungen im Boden (Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Rosa Ocaña, M.Sc.
Rückfragen: rosa.ocana (at) htwk-leipzig.de
- Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise und Anwendung von geoPIV
- Herleitung und Validierung einer Korrelation zwischen optischen Messgrößen und Bodenverformungen
- Demonstration und Veranschaulichung anhand von Modellversuchen
Beeinflussung hydro-mechanischer Eigenschaften gemischtkörniger Böden durch elektrische Gleichspannungsfelder:
Betreuung: Benedict Löwe
Rückfragen: benedict.loewe (at) htwk-leipzig.de
- Durchführung von Ödometer- und Durchlässigkeitsversuchen (kf-Versuchen) unter Anwendung elektrischer Gleichspannungsfelder (Kleinspannung < 12 V)
- Konzeption und Herstellung gemischtkörniger Modellböden zur gezielten Untersuchung der elektrohydromechanischen Wechselwirkungen
- Auswertung der Laborversuche und Bewertung der Einflussfaktoren in Abhängigkeit von angelegter Spannung und Bodentextur
Nachhaltigkeit in der Geotechnik
Einfluss der Korngrößenverteilung auf die Bestimmung der minimalen und maximalen Lagerungsdichte (Bachelor/Master)
Rückfragen: alexander.knut (at) htwk-leipzig.de
- Recherche zu Kornstrukturen und ihren Lagerungseigenschaften
- Vergleich von eng- und weit gestuften Sanden im Bezug zu ihrem Verdichtungspotential
- Ausführung von normgerechten Versuchen zur Bestimmung der Lagerungsdichten sowie Korngrößenverteilungen
- (Master) Theoretische und experimentelle Erfassung von Lagerungsdichten außerhalb des normgerechten Spektrums
Ökobilanzierung– Vergleichende Untersuchungen zum C02-Fußabdruck von Tiefbauwerken mit dem EFFC Carbon Calculator (Bachelor/ Master)
Rückfragen: benedict.loewe (at) htwk-leipzig.de
- Untersuchung der Grundlagen und Methoden der C02-Bilanzierung im Tiefbau
- Datenerhebung und Anwendung des EFFC Carbon Calculators auf verschiedene Tiefbauprojekte
- Ergebnisbewertung und Entwicklung eines Best-Practice-Workflows für Ökobilanzierungen im Planungsprozess
Manipulation von Bodenparametern durch Eingriffe in die Kornfraktionen (Bachelor/Master)
Rückfragen: alexander.knut (at) htwk-leipzig.de
- Strukturanalysen an natürlichen Bodenproben (Korngrößenverteilung, Granulometrie), Beschreibung der Kornmatrix, ggf. Modellbildung des Porenraumes (Master)
- theoretische Beschreibung ausgewählter Prozesse und Effekte in Böden (z.B. Kompressionsverhalten, Verdichtbarkeit, Durchlässigkeit, Saugspannung-Sättigungs-Beziehung etc.)
- Manipulation von Fraktionsanteilen, Prognose von Verhaltensänderung aus Analysen
- Durchführen und Auswerten experimenteller Nachweise Im Labor
Klimabedingte Effekte in der Geotechnik
Offenporige Materialien – Potentiale zur Erhöhung des Wasserhaltevermögens
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Dr.-Ing. Alexander Knut
Rückfragen: alexander.knut (at) htwk-leipzig.de
- Experimentelle Charakterisierung der intragranularen Porenstruktur von natürlichen und rezyklierten Materialien
- Untersuchung zum Wasserrückhaltevermögen in Abgrenzung zu natürlichen Böden
- Diskussion der Potentiale im Hinblick auf ihre Anwendungsübertragung in den innerstädtischen Raum
Experimentelle und theoretische Untersuchung zum Schrumpfen von Böden unter sich wandelnden klimatischen Bedingungen
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Dr.-Ing. Alexander Knut
Rückfragen: alexander.knut (at) htwk-leipzig.de
- Tonmineralogische Analyse der zu untersuchenden Materialien
- Experimentelle Studie mit erweiterter Auswertung zum Schrumpfen unterschiedlicher Tone
- Diskussion der Abhängigkeit der Tonmineralogie im Hinblick auf die Ausprägung der Schrumpfphänomene
Vergleichende Studie zur Wärmeleitfähigkeit unterschiedlicher Materialgemische
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Dr.-Ing. Alexander Knut
Rückfragen: alexander.knut (at) htwk-leipzig.de
- Klassifikation, Kornform und Porenraumbestimmung der verwendeten Materialien
- Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit des Wassergehalts
Zusammenstellung der Daten und Diskussion der Abhängigkeiten
Messen in der Geotechnik
Fahrzeugklassifikation durch Schwingungsmessungen: Untersuchungen zur Systemrobustheit und Randeinflüssen (Bachelor /Master)
Betreuung: H. Busse, M.Sc.
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Begleitung von Testreihen zur Fahrzeugklassifikation auf Basis von in der Straße integrierten Beschleunigungssensoren
- Literaturstudien zu Randeinflüssen / Messunsicherheiten, aufbauende Erarbeitung von Prüfungen zur Quantifizierung des Einflusses / Bewertung der Systemrobustheit
- die Auswertung der Schwingungssignale (python alternativ Matlab) wird unterstützt
3D-Scanning-Technologie für geotechnische Labor- und Modellversuche (Bachelor)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Rosa Ocaña, M.Sc.
Rückfragen: rosa.ocana (at) htwk-leipzig.de
- Erfassung und Auswertung von Bodenverformungen im Labor und im Modellversuch mit Hilfe eines 3D-Scanners
- Erstellung eines Leitfadens für zukünftigen Arbeiten mit dem 3D-Scanner
Drucksondierungen - Beschreibung bodenmechanischer Phänomene während der Messung (Bachelor / Master)
Betreuung: H. Busse, M.Sc.
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Recherche, Sammlung und Vergleich von Modellansätzen, welche die Wirkvorgänge während des Eindringens der Sondierspitze beschreiben, insb. während des Schichtenüberganges (“CavityExpansion Theory”)
- Bewertung des Einflusses von Schichtmächtigkeit, bodenmechanischer Parameter, Grundwasserstand etc. auf das resultierende Messsignal
- Master: Durchführung kleinskaliger Modellversuche
Maschinelles Lernen auf Basis bodenmechanischer Messdaten (Bachelor / Master)
Betreuung: H. Busse, M.Sc.
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Entwicklung und aktuelle Bedeutung statistischer und probabilistischer Methoden in der Bodenmechanik
- Recherche und differenzierte Darstellung aktueller Trends, Anwendungsgebiete und Probleme im Bereich des maschinellen Lernens
- Unterstützte Entwicklung eines Entscheidungsmodells / Clustermodells auf Basis von Laborbestandsdaten / Felderkundungsdaten
- Programmierkenntnisse vorteilhaft aber nicht zwingend Voraussetzung; Arbeit auf Python-Basis (opt. Matlab)
Seismic-Cone-Drucksondierung (SCPT) zur Ermittlung dynamischer Bodenparameter (Master)
Betreuung: Benedict Löwe
Rückfragen: benedict.loewe (at) htwk-leipzig.de
- Theoretische Grundlagen: Einführung in SCPT-Prinzipien und relevante Normen.
- Inbetriebnahme und Kalibrierung eines SCPT-Systems: Aufbau, Sensortests und Justierung am GeoTechnikum
- Testdurchführung: Erste Sondierungen, Erfassung seismischer Signale und Auswertung der Messdaten.
- Dokumentation und Optimierung: Ergebnisaufbereitung, Fehleranalyse und Handlungsempfehlungen für den Praxiseinsatz
Untersuchungen zur Wärmeausbreitung um erdverlegte Hochspannungskabel (Master)
Betreuung: Benedict Löwe
Rückfragen: benedict.loewe (at) htwk-leipzig.de
- Konzeption und Durchführung eines kleinmaßstäblichen Modellversuchs zur Analyse des thermischen Verhaltens im Kabelumfeld
- Bestimmung der thermischen Leitfähigkeit von Böden im Laborversuch gemäß ASTM D5334
- Darstellung und Bewertung räumlicher Leitfähigkeitsgradienten in Abhängigkeit von thermischen und geotechnischen Zustandsgrößen
Numerische Geotechnik
Mikroskalige Bodenmechanik mit der Diskreten-Elemente-Methode (Bachelor/Master)
Betreuung: Lukas Wasner, M.Sc.
Rückfragen: lukas.wasner (at) htwk-leipzig.de
- Parameterstudien üblicher bodenmechanischer Einflussgrößen und Übertragung auf das mechanische Verhalten von granularen Böden
- Modellierung von unterschiedlichen labortypischen und praktischen Szenarien in der Geotechnik
- Vergleich unterschiedlicher Ansätze zur Simulation von bodenmechanischen Szenarien
Bodenmechanisches Laborwesen
Parameterstudien zur Erhöhung der Effizienz und Qualität bodenmechanischer Laborversuche (Bachelor / Master)
Betreuung: A. Knut, M.Sc., J. Röntgen, B.Eng.
Rückfragen: alexander.knut (at) htwk-leipzig.de
- Verbesserung des Verständnisses für bodenmechanische Parameter, deren Ermittlung und Verwendung
- Aufstellen und durchführen eines Prüfprogramms
- Aufnahme und Aufbereitung von Messdaten mit modernen bodenmechanischen Prüfgeräten
- Systematische statistische Auswertung und Interpretation
Kleiner Modellversuch am tiefen Boden: neuer Ansatz zur Skalierung (Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Alexander Knut, M.Eng., Rosa Ocaña, M.Sc.
Rückfragen: rosa.ocana (at) htwk-leipzig.de
- Planung und Durchführung von bodenmechanischen Laborversuchen (Triaxialversuche & Ödometer)
- Nachweis der Skalierbarkeit von Modellversuchen
- Dokumentation
Einfluss der Kornstruktur auf die Ermittlung Bodenmechanischer Parameter (Bachelor)
Betreuung: Jonathan Beil
Rückfragen: jonathan.beil (at) htwk-leipzig.de
- Recherche zu Kornstrukturen sowohl in gewachsenen als auch anthropogen beeinflussten Böden und deren Einfluss auf relevante Bodenparameter
- Vergleich zwischen natürlich vorkommenden und bei Probenherstellung im Labor entstehenden Strukturen
- Entwicklung einer Handlungsempfehlung für die Herstellung von Proben bezogen auf eine möglichst große Ähnlichkeit zur In Situ Kornstruktur
Methodische Entwicklung zur Schaffung von homogenen Teilproben granularer Medien (Bachelor)
Betreuung: Jonathan Beil
Rückfragen: jonathan.beil (at) htwk-leipzig.de
- Einflussermittlung bei der Herstellung von homogenen Teilproben mit dem Riffel- und Rotationsteiler
- Bewertung der Einflussgrößen mittels statistischer Werkzeuge (ANOVA)
- Entwicklung einer Handlungsempfehlung für die Herstellung von homogenen Teilproben für nachfolgende normgerechte Bodenmechanische Versuche
Einfluss der Korngrößenverteilung auf die Bestimmung der minimalen und maximalen Lagerungsdichte (Bachelor/Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Lukas Wasner
Rückfragen: lukas.wasner (at) htwk-leipzig.de
- Recherche zu Kornstrukturen und ihren Lagerungseigenschaften
- Vergleich von eng- und weit gestuften Sanden im Bezug zu ihrem Verdichtungspotential
- Ausführung von normgerechten Versuchen zur Bestimmung der Lagerungsdichten sowie Korngrößenverteilungen
- (Master) Theoretische und experimentelle Erfassung von Lagerungsdichten außerhalb des normgerechten Spektrums
CT-Untersuchung eines Ödometers - Veränderung der Kornstruktur von grobkörnigen Bodenproben unter Last (Bachelor/Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele
Rückfragen: ralf.thiele (at) htwk-leipzig.de
- Schaffung einer Methodik zur Vergleichbaren Untersuchung von Kompressionsversuchen und Proben im Computer Topographen (CT)
- Ermittlung von Einflussgrößen auf die Bildqualität und das Materialverhalten
- Untersuchung und Bewertung der Einflussgrößen mittels statistischer Versuchsplanung (DoE)
- (Master) Untersuchung der Kornbewegungen und Bewertung der Porenverteilung bei Lastveränderung.
Automatisierte Bildanalyse von Kernbohrungen zur Identifikation von Schichtgrenzen und Ableitung von Bodeneigenschaften (Bachelor / Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Lorenz Spillecke
Rückfragen: lorenz.spillecke (at) htwk-leipzig.de
- Bewertung von Methoden und Algorithmen zur Verarbeitung von bestehenden Bilddaten von Kernbohrungen
- Analyse des Zusammenhanges zwischen im Labor ermittelten Bodeneigenschaften und extrahierten Bildmerkmalen
- (Master) zusätzliche Erhebung eigener Daten unter Betrachtung maßgebender Einflussfaktoren auf Bildqualität und Praktikabilität
! Hinweis: Programmierkenntnisse sind von Vorteil (alternativ eine ausgeprägte Lernbereitschaft)
KI-basierte Dateninterpretation
Fahrzeugklassifikation durch in Straßen integrierten Sensorik: Verknüpfung verschiedener Sensordaten zur Erhöhung der Systemrobustheit (Bachelor /Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Lorenz Spillecke
Rückfragen: lorenz.spillecke (at) htwk-leipzig.de
- Begleitung von Testreihen zur Fahrzeugklassifikation auf Basis von in der Straße integrierten Beschleunigungssensoren und Magnetometern
- Literaturstudien zu multisensorischen Messansätzen, aufbauende Erarbeitung von Prüfungen zur Quantifizierung des Einflusses / Bewertung der Systemrobustheit
- Begleitung bei der Durchführung und Datenauswertung von Testversuchen auf einer Teststrecke
- die Auswertung der Sensordaten (python alternativ Matlab) wird unterstützt
Maschinelles Lernen auf Basis bodenmechanischer Messdaten (Bachelor / Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Entwicklung und aktuelle Bedeutung statistischer und probabilistischer Methoden in der Bodenmechanik
- Recherche und differenzierte Darstellung aktueller Trends, Anwendungsgebiete und Probleme im Bereich des maschinellen Lernens
- Unterstützte Entwicklung eines Entscheidungsmodells / Clustermodells auf Basis von Laborbestandsdaten / Felderkundungsdaten
- Programmierkenntnisse vorteilhaft aber nicht zwingend Voraussetzung; Arbeit auf Python-Basis (opt. Matlab)
Feldversuche
Drucksondierungen: Beschreibung bodenmechanischer Phänomene während der Sondierung in geschichteten Böden (Bachelor / Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Recherche, Sammlung und Vergleich von Modellansätzen, welche die Wirkvorgänge während des Eindringens der Sondierspitze beschreiben, insb. während des Schichtenüberganges (“Cavity Expansion Theory”)
- Bewertung des Einflusses von Schichtmächtigkeit, bodenmechanischer Parameter, Grundwasserstand etc. auf das resultierende Messsignal
- Master: Durchführung kleinskaliger Modellversuche oder Erweiterung einer Zeitreihendatenbank für die systematische Analyse von Studien
Drucksondierungen: digitale Kalibrierkammer in geschichteten Böden (Bachelor / Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Digitalisierung und Analyse von Daten aus Kalibrierkammerversuchen in geschichteten Böden
- Recherche zu Hintergrund und prägenden Einflussfaktoren bei der Durchführung von Kalibrierkammerversuchen
- Master: (unterstützende) Datenbankerstellung und Programmierung eines Modells zur Vorhersage von Drucksondiersignalen unter gegebenen Randbedingungen
! Hinweis: Programmierkenntnisse sind von Vorteil (alternativ eine ausgeprägte Lernbereitschaft)
Seismische Drucksondierung: experimentelle Studie zur Ermittlung prägender Einflussfaktoren bei oberflächennaher Durchführung (Bachelor / Master)
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse (at) htwk-leipzig.de
- Erarbeitung einer experimentellen Versuchsmethodik zur Abbildung prägender Einflussfaktoren
- Messdatenaufbereitung und Analyse, Gegenüberstellung von Methoden zur Interpretation ermittelter Signale
! Hinweis: Programmierkenntnisse sind von Vorteil (alternativ eine ausgeprägte Lernbereitschaft)
