Freie Themen
Baugrundverbesserung
Betreuung: Benedict Löwe
Rückfragen: benedict.loewe(at)htwk-leipzig(dot)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
Rückfragen: alexander.knut(at)htwk-leipzig(dot)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
Rückfragen: alexander.knut(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Dr.-Ing. Alexander Knut
Rückfragen: alexander.knut(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Dr.-Ing. Alexander Knut
Rückfragen: alexander.knut(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Dr.-Ing. Alexander Knut
Rückfragen: alexander.knut(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Rosa Ocaña, M.Sc.
Rückfragen: rosa.ocana(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: H. Busse, M.Sc.
Rückfragen: hermann.busse(at)htwk-leipzig(dot)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)
Betreuung: Benedict Löwe
Rückfragen: benedict.loewe(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Lukas Wasner, M.Sc.
Rückfragen: lukas.wasner(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Dr. A. Knut
Rückfragen: alexander.knut(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Jonathan Beil
Rückfragen: jonathan.beil(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Jonathan Beil
Rückfragen: jonathan.beil(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Lukas Wasner
Rückfragen: lukas.wasner(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele
Rückfragen: ralf.thiele(at)htwk-leipzig(dot)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.
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Lorenz Spillecke
Rückfragen: lorenz.spillecke(at)htwk-leipzig(dot)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)
Betreuung: Sophie Bachmann, M.Sc., Rosa Ocaña, M.Sc.
Rückfragen: sophie.bachmann(at)htwk-leipzig(dot)de
- Entwicklung und Erprobung einer reproduzierbaren Versuchsmethodik zur Herstellung homogener Bodenproben im Modellversuchsstand
- Systematische Variation relevanter Einflussgrößen wie Dichte, Wassergehalt und Sättigungsgrad
- Auswertung der Wärmeleitfähigkeit sowie Bewertung von Messqualität, Reproduzierbarkeit und Optimierungspotenzial des Versuchsaufbaus
- Flexible Ausgestaltung der konkreten Aufgabenstellung als Bachelor- oder Masterarbeit in Abhängigkeit vom Entwicklungsstand des Versuchsstandes und den Interessen der Studierenden.
KI-basierte Dateninterpretation
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse(at)htwk-leipzig(dot)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)
Betreuung: Benedict Löwe, Ralf Thiele
Rückfragen: benedict.loewe(at)htwk-leipzig(dot)de
- Konzeption und Aufbau einer Retrieval-Augumented-Generation-Pipeline (RAG) mit Vektordatenbank als Wissensbasis geotechnischer Bemessungsnormen, Fachliteratur und Musterberechnungen
- Entwicklung agentischer Workflows mittels grafischer Programmierung (z.B. dify) und Einbindung von Entscheidungsmodellen (System-1-Modelle) zur strukturierenden Befragung und EInordnung von Nuterfragen
- Integration ausschließlich offener Sprachmodelle (Qwen, Aelph Alpha) sowie Validierung der Systemantworten anhand typischer geotechnischer Berechnungs- und Nachweisfälle
Feldversuche
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse(at)htwk-leipzig(dot)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
Betreuung: Prof. Dr.-Ing. R. Thiele, Hermann Busse
Rückfragen: hermann.busse(at)htwk-leipzig(dot)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)
