SJE ist spezialisiert auf die Lösung von Problemstellungen in und an Fließgewässern. Dabei werden sowohl technische als auch ökologische Aspekte berücksichtigt und eigenentwickelte Software eingesetzt. Das Leistungsangebot erstreckt sich insbesondere auf die folgenden Fachbereiche:
Gewässermodellierung
- Eingehende Kenntnisse und Erfahrungen in den Bereichen Gewässerhydraulik und hydrodynamisch-numerischer Modellierung (HN-Modellierung)
- Wasserspiegelberechnungen und hydraulische Dimensionierung von wasserbaulichen Anlagen
- 1D-, 2D- und 3D-Modelle zur Untersuchung des Strömungsverhaltens von Niedrigwasser- bis zu Hochwassersituationen
- Software: CCHE, HYDRO_AS-2D, MIKE 21, HEC-RAS, SRH-2D, Delft3D, BASEMENT, FESWMS, River2D, FLUMEN
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Ökohydraulik/Habitatmodellierung
- Analyse mit dem eigenentwickelten Modellsystem CASiMiR (www.casimir-software.de)
- Untersuchung von Abflussregelungen, Gewässerausbau, Gewässerrenaturierung, Betrieb von wasserbaulichen Anlagen, Schwall-/Sunk-Auswirkungen u. a.
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Ökologischer Abfluss/Schwall-Sunk
- Quantitative Ermittlung der Abhängigkeit von Gewässerlebensräumen von wechselnden Abflussen im jahreszeitlichen Verlauf, Ableitung eines ökologischen Abflusses (dieser beinhaltet nicht nur einen Basisabfluss und ist umfassender als durch die Begriffe "Mindestwasser" und "Restwasser" angezeigt)
- Ausarbeitung der strukturellen und hydraulischen Maßnahmen zu Verringerung der ökologischen Auswirkungen der Wasserkraftnutzung (u.a. Schwall-Sunk Betrieb)
- Verwendung des Modellsystems CASiMiR (www.casimir-software.de)
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Effizienzuntersuchung von Wasserkraftanlagen
- Berechnung der Energieproduktion von Wasserkraftanlagen unter verschiedenen Randbedingungen mit der eigenentwickelten Software CASiMiR Hydropower
- Ökologisch-ökonomische Optimierung des Schwall-Sunk Betriebs von Wasserkraftanlagen
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Umweltverträglichkeit von Wasserkraftanlagen
- Durchführung von Umweltverträglichkeitsuntersuchungen von Wasserkraftanlagen in Zusammenarbeit mit Gewässerökologen und Fischexperten
- Anwendung von Kriterien des "Greenhydro" Verfahrens der Schweizer EAWAG, an dessen Entwicklung SJE beteiligt war
- Vergleich von ökologischen und ökonomischen Auswirkungen veränderter Betriebsweisen oder baulicher Maßnahmen
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Gewässer- und Auenentwicklung
- Anwendung und Entwicklung des Modellsystems MesoCASiMiR zur Bewertung von Gewässern. Untersuchung der Lebensräume im aquatischen, semiterrestrischen und terrestrischen Bereich von Gewässersystemen, Ermittlung des ökologischen Zustandes nach WRRL
- Simulationsgestützte Grundlagenermittlung für Rückbau und Renaturierungsmaßnahmen
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Untersuchungen zur Aufwärts- und Abwärtswanderung von Fischen
- Agentenbasierte Weiterentwicklung der Software CASiMiR zur Bewertung von Gewässerabschnitten und Fischaufstiegsanlagen hinsichtlich ihrer Durchwanderbarkeit und Auffindbarkeit. Agenten stellen bewegliche Modellfische dar, denen Verhaltensmuster zugewiesen werden
- Analyse der Interaktionen zwischen Fisch und Strömung mit neuartigen fischförmigen Sensoren (s.a. Projekt FishView)
- Untersuchung des Wanderverhaltens von Fischen mit Hilfe von Telemetrie und GIS
- Untersuchungen zur Auslegung von Fischauf- und -abstiegshilfen
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Vermessung und Kartierung
- Hochaufgelöste terrestrische Vermessung von Gewässern mit Tachymeter
- Kartierung von morphologischen und habitatrelevanten Gewässereigenschaften (z.B. Gewässerstrukturgüte)
- Auswertung der Ergebnisse und GIS-basierte Aufbereitung der Daten
- Photogrammetrische Modellierung von komplexen Gewässermorphologien mit Hilfe von Drohnenbefliegungen und Structure from Motion Verfahren (SfM) → HyDroneS (www.hydrones.de) in Kooperation mit der → I AM HYDRO GmbH
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Modellentwicklung und angewandte Forschung
- Weiterentwicklung des Modellsystems CASiMiR in Kooperation mit dem Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung (IWS) der Universität Stuttgart.
- Kontinuierliche Mitarbeit in Projekten der angewandten Forschung (EC Rahmenprogramme, Interreg, BMBF). Bsp.-Projekte: RIVERTWIN, ALPRESERV, FISHVIEW, KLIMOPASS, FITHYDRO, RETERO, RIBES).
- Zahlreiche Kooperationen mit Universitäten, Teilnahme an internationalen Messen und Konferenzen, Internationales Netzwerk.
- Entwicklung von GIS-Instrumenten für die effektive Bearbeitung von Projekten wie z.B. Kartierungs- und Datentransformationstools.
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Schulungen und Weiterbildung/CASiMiR Kurse
- Schulungen für CASiMiR
- Schulungen für HN-Modellierung, terrestrische Vermessungen und Auswertung
- Vermittlung von Grundlagen der Habitatmodellierung und deren Umsetzung
- Praktische Anwendung anhand von Fallbeispielen und Übungen
- Erläuterung zu wichtigen Parametern und deren Aufnahme am Gewässer als Voraussetzung für den Modelleinsatz
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