Modulhandbuch für den Master-Studiengang Radioactive and Hazardous Waste Management basierend auf den Ausführungsbestimmungen vom 11. Juli 2006 mit der Änderung vom 06. November 2007 zuletzt geändert am 17. Mai 2011 Modulhandbuch Inhalt Pflicht-Module ........................................................................................................... 4 Modul Standortcharakterisierung.................................................................................................... 4 Methoden der Standorterkundung .................................................................................................. 5 Geoströmungslehre II ..................................................................................................................... 7 Modul Geomechanik ......................................................................................................................... 8 Tunnelstatik..................................................................................................................................... 9 Salzmechanik................................................................................................................................ 10 Modul Numerische Simulation....................................................................................................... 11 Geologische und geotechnische Barrieren /Sicherheitsnachweise und numerische Modellierung ...................................................................................................................................................... 13 Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse . Differentialgleichungen .................. 14 Modul Abfallinventar ....................................................................................................................... 15 Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen ........................................................................ 16 Herkunft, Aufkommen und Konditionierung von radioaktiven Stoffen .......................................... 17 Strahlungsphysik und Strahlenschutz .......................................................................................... 18 Modul Genehmigung, gesetzliche Regelungen und gesellschaftliche Rahmenbedingungen 19 Genehmigungsverfahren .............................................................................................................. 20 Entsorgung und gesellschaftliche Verantwortung ........................................................................ 22 Sonderabfälle und Abfallwirtschaft ............................................................................................... 23 Modul Petrologie und Geochemie ................................................................................................. 24 Petrologie und Geochemie endlagerrelevanter Gesteine ............................................................ 25 Modul Endlagerkonzepte .............................................................................................................. 27 Endlagerkonzepte ......................................................................................................................... 28 Planung von Endlagerbergwerken ............................................................................................... 29 Internationale Strategien in der Endlagerung radioaktiver Abfälle ............................................... 30 Modul Langzeitsicherheit ............................................................................................................... 32 Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse ................................................................................ 33 Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse – Probabilistische Methoden ............ 34 Modul Endlagertechnik ................................................................................................................... 35 Entsorgung unter Tage ................................................................................................................. 36 Transport und Zwischenlagerung ................................................................................................. 37 Modul Hauptseminar und Exkursion............................................................................................. 38 Hauptseminar................................................................................................................................ 39 Exkursion ...................................................................................................................................... 40 Wahlpflicht-Module ................................................................................................ 41 Modul Behandlung gefährlicher Abfälle ....................................................................................... 41 Aufbereitung gefährlicher Abfälle.................................................................................................. 42 Verbrennungstechnik .................................................................................................................... 43 Modul Praktikum Geochemie ......................................................................................................... 44 Praktikum Geochemie I ................................................................................................................ 45 Praktikum Geochemie II ............................................................................................................... 46 Modul Praktikum Petrologie........................................................................................................... 47 Seite 2 Modulhandbuch Praktikum Petrologie I................................................................................................................... 48 Praktikum Petrologie II.................................................................................................................. 49 Modul Isotopengeochemie ............................................................................................................. 50 Einführung Isotopengeochemie und natürliche Analoga .............................................................. 51 Angewandte Isotopengeochemie ................................................................................................. 52 Modul Angewandte hydrogeochemische Stoffflussmodellierung............................................. 53 Modul Umweltmonitoring ............................................................................................................... 54 Umweltmonitoring ......................................................................................................................... 55 Markscheiderische Aufgaben für den Betrieb untertägiger Speicher ........................................... 56 Kartographie und Risswesen ........................................................................................................ 57 Nachhaltigkeit und Projektmanagement ...................................................................................... 58 Nachhaltigkeit und Globaler Wandel / Sustainability and Global Change .................................... 59 Projektmanagement und -planung I ............................................................................................. 61 Komplementär-Module ........................................................................................... 62 Modul Grundwasserströmung und -beschaffenheit.................................................................... 62 Geoströmungslehre I .................................................................................................................... 63 Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien ...................................................................................... 64 Modul Praxis Hydrogeologie.......................................................................................................... 65 Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre - Teil Hydrogeochemie . 66 Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre - Teil Geohydraulik ....... 67 Modul Grundlagen Hydrogeologie und Geochemie .................................................................... 68 Hydrogeologie ............................................................................................................................... 69 Geochemie I.................................................................................................................................. 70 Modul Erkundung geologischer Strukturen ................................................................................. 71 Geologisch-tektonische Grundlagen zur Erkundung von Endlager-Geosystemen ...................... 72 Geophysikalische Erkundung ....................................................................................................... 73 Seite 3 Modulhandbuch Pflicht-Module Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Standortcharakterisierung Lehrveranstaltungen: Methoden der Standorterkundung Geoströmungslehre II Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozenten Prof. Röhlig Prof. Mengel Prof. Lux Prof. Pusch Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS 3 P Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 56/124 4,5 MNG 18,3% Methoden der Standorterkundung Geoströmungslehre II 3 28/62 4,5 Summe 6 84/186 9,0 FG 21,7% FV 51,7% Üb 8,3% Voraussetzungen: • Geoströmungslehre I • Einführung Geowissenschaften Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls Methoden der Standortcharakterisierung in den Bereichen Petrologie, Geomechanik, Geohydraulik, Strukturgeologie und Seismik anwenden auf die grundsätzlichen Herausforderungen der Beschreibung und Bewertung potenzieller untertägiger Deponien. Sie können weiterhin die vorgenannten methodischen Ansätze auf die Anforderungen einer langzeitlich sicheren Einlagerung von Schadstoffen übertragen. Inhalt: Methodische Ansätze der Charakterisierung und möglichen Eignung nach • strukturgeologischen und petrologischen Methoden • dem gebirgsmechanischen Verhalten von Wirtsgesteinen und Deckgebirge • geophysikalischen Methoden der Untergrunderkundung • geohydraulischer Einordnung von Wirtsgesteinen hinsichtlich Einphasen- und Zweiphasenströmung • Fluidausbreitung in porösen und in geklüfteten Gesteinen • grundsätzlichen Anforderungen der chemischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Wirtsgesteinen (Salz, Ton, Granit) für einen Langzeitsicherheitsnachweis Studien- / Prüfungsleistungen Testate „Methoden der Standorterkundung“ Mündlche Prüfung oder Klausur „Geoströmungslehre II“ Medienformen: Ringvorlesung und Vorlesung mit praktischen Übungen Literatur: Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 4 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Standortcharakterisierung Lehrveranstaltungen: Methoden der Standorterkundung W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Prof. Röhlig Prof. Mengel Prof. Lux Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 3 42/93 4,5 MNG 20% FG 20% FV 50% Üb 10% Voraussetzungen: • Einführung Geowissenschaften Lernziele: Die Studierenden haben nach Abschluss der Lehrveranstaltung gelernt, die grundlegenden Methoden zur Charakterisierung von Standorten für Untertagedeponien thematisch einzuordnen. Sie können die petrologischen, geochemischen, geophysikalischen und gebirgsmechanischen Anforderungen auf die methodische Entwicklung der Erkundung übertragen. Die Studierenden können weiterhin strukturgeologische Charakteristika der verschiedenen Geosystemtypen, ihre Genese und geeignete Untersuchungsmethoden beurteilen. Zusätzlich verfügen sie über Kompetenzen zur Anwendung und Beurteilung geophysikalischer Methoden, insbesondere Seismik. Inhalt: • Interpretation der Oberflächengeologie in Tiefen bis 2 km • Auswertung von Bohrkernmaterial für die petrologische und geochemische Charakterisierung des Wirtsgesteins • Möglichkeiten der Standortsicherheit hinsichtlich gebirgsmechanischer Parameter • Methoden der Bohrlocherkundung (elastische Eigenschaften, Geoelektrik, Magnetik) • petrologische, petrophysikalische und gebirgsmechanische Eigenschaften der Rahmengesteine • erste Einordnung eines Standorts für die Bewertung der Langzeitsicherheit • Überblick über die verschiedenen endlagerrelevanten Geosystemtypen und ihre strukturgeologischen Eigenschaften • Klufttektonik: Arbeitsweisen, geomechanische Grundlagen, Grenzen • Störungstektonik: Grundlagen, Arbeitsweisen, Beanspruchungspläne • Rekonstruktion von Spannungsfeldern • Neotektonik Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Testate Literatur: • Skripte der Dozenten • Herrmann, Röthemeyer, Langfristige Deponien Ringvorlesung mit Übungen Seite 5 Modulhandbuch • Meschede, M. (1994): Methoden der Strukturgeologie.- 169 S., Stuttgart(Enke). Sonstiges: Seite 6 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Standortcharakterisierung Lehrveranstaltungen: Geoströmungslehre II W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Prof. Pusch Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung Übung 2 1 28/62 3,0 1,5 MNG 15% FG 25% FV 55% Üb 5% Voraussetzungen: Geoströmungslehre I Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung das Mehrphasenfließverhalten in porösen Medien verstehen sowie hydraulische Tests einordnen und bewerten. Inhalt: • Physikalische und mathematische Grundlagen der Einphasenströmung in porösen Medien • Physikalische und mathematische Grundlagen der Zweiphasenströmung in porösen Medien • Transiente Strömung – Grundlagen des hydraulischen Tests • Strömung in Kluftgesteinen • Anwendung numerischer Lösungsverfahren zur Strömungsmodellierung Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • Vorlesung mit Lehrgespräch Kinzelbach, Rausch: Grundwassermodellierung Craig: Soil Mechanics 4th Edition Holzbecher: Modellierung dynamischer Prozesse in der Hydrogeologie Hölting: Hydrogeologie, Einführung in die allgemeine und angewandte Hydrogeologie • Nelson: Geologic Analysis of Naturally Fractured Reservoirs Sonstiges: Seite 7 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Geomechanik Lehrveranstaltungen: Tunnelstatik Salzmechanik Modulverantwortliche(r) Prof. Lux Dozenten Prof. Lux Dr.-Ing. Düsterloh Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Tunnelstatik Salzmechanik 2 2 28/62 28/62 3,0 3,0 Summe 4 56/124 6,0 Lehrveranstaltungen P P / WP / K: MNG 5% FG 35,5% FV 49,5% Üb 10% Voraussetzungen: • Ingenieurmathematik / Mathematik für Naturwissenschaftler • Experimentalphysik • Technische Mechanik Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die grundsätzlichen stofflichen, mechanischen und analytischen Methoden für die Charakterisierung untertägiger Tragsysteme verstehen und auf die potenziellen Wirtsgesteine Salz, Ton und Granit anwenden sowie deren unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Barrieregesteine bewerten. Darüberhinaus sind sie in der Lage, experimentell erfasste Grenzwerte in eine Tragwerksanalyse zu überführen. Inhalt: • Stoffmodelle und mechanische Modellierung des Gebirgsaufbaus • analytische und numerische Verfahren zur Tragwerksanalyse • geomechanische Eigenschaften und Kennwertermittlung von Salinargesteinen und Festgesteinen • Auswertung und Interpretation experimenteller Verfahren in der Fels- und Salzmechanik • Standsicherheit, Langzeitsicherheit, Integrität – Nachweisführung an ausgewählten Beispielen Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur „Tunnelstatik-Salzmechanik“ Testate „Geologisch-geotechnische Barrieren / Sicherheitsnachweise“ Medienformen: Vorlesung Literatur: Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 8 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Geomechanik Lehrveranstaltungen: Tunnelstatik W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Lux Dozent(in) Prof. Lux Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 38% FV 52% Üb 5% Voraussetzungen: • Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler • Experimentalphysik • Technische Mechanik Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung untertägige Tragsysteme im Festgebirge (Fels) in ihrem Tragverhaltenn (Gebirgsaufbau, Maetialeigenschaften, Konstruktion) verstehen und charakterisieren, die Grundlagen der Sicherhetisnachweise erläutern und anwenden sowie grundsätzliche Analysen zum Tragverhalten durchführen. Inhalt: • Gebirgsbau, Modellierungsansätze (Laboruntersuchungen, Stoffmodelle, Abstraktion) • Analytische Berechnungsverfahren • Spritzbetonverhalten • Numerische Tragwerksanalyse • Materialuntersuchungen und –eigenschaften • Stoffmodelle, Materialkennwerermittlung • Tragsysteme im Tongebirge, Tragwerksanalyse, Auslegung von Tragwerken (analytisch, numerisch) • Aktuelle Entwicklungen in Forschung und Lehre Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur Medienformen: Vorlesung Literatur: • • • • • Lux, Rokahr (1986): Zur Vorbemessung tiefliegender Tunnel im Fels Wittke (1999): Tunnelstatik - Grundlagen Müller: Der Felsbau Aktuelle Fachpublikationen Vorlesungsskripte Sonstiges: Seite 9 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Geomechanik Lehrveranstaltungen: Salzmechanik W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Lux Dozent(in) Prof. Lux Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen P in diesem P-Modul MNG 5% FG 38% FV 52% Üb 5% • Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler • Experimentalphysik • Technische Mechanik Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung untertägige Tragsysteme im Salzgebirge in ihrem Tragverhalten (Gebirgsaufbau, Materialeigenschaften, Konstruktion) verstehen und charakterisieren, die Grundlagen der Sicherheitsnachweise erläutern und anwenden sowie grundsätzliche Analysen zum Tragverhalten durchführen. • Gebirgsbau, Modellierungsansätze (Laboruntersuchungen, Stoffmodelle, Abstraktion) • Analytische Berechnungsverfahren • Numerische Tragwerksanalyse • Materialuntersuchungen und –eigenschaften • Stoffmodelle, Materialkennwerermittlung • Tragsysteme im Salinargebirge, Tragwerksanalyse, Auslegung von Tragwerken (analytisch, numerisch) • Aktuelle Entwicklungen in Forschung und Lehre Mündliche Prüfung oder Klausur Medienformen: Vorlesung Literatur: • Lux (1984) : Gebirgsmechanischer Entwurf und Felderfahrungen im Salzkavernenbau • Hunsche, Christescu (1998): Time Effects in Rock Mechanics • Aktuelle Fachpublikationen • Vorlesungsskripte Sonstiges: Seite 10 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Numerische Simulation Lehrveranstaltungen: Geologische und geotechnische Barrieren / Sicherheitsnachweise und numerische Modellierung Numerische Simulation in der Langzeitssicherheitsanalyse Differentialgleichungen Modulverantwortliche(r) Prof. Lux Dozenten Prof. Röhlig Dr.-Ing. Düsterloh Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: P Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Geologische und geotechnische Barrieren /Sicherheitsnachweise und numerische Modellierung Numerische Simulation in der Langzeitssicherheitsanaly se Differentialgleichungen 2 28/62 3,0 2 28/62 3,0 Summe 4 56/124 6,0 MNG 15% FG 22,5% FV 52,5% Üb 10% Voraussetzungen: • • • • Lernziele: Inhalt: Die Studierenden haben nach Abschluss des Moduls Verständnis für die Kopplung thermischer, hydraulischer und chemischer Prozesse in potenziellen Wirtsgesteinen in numerische Simulationsansätze der Langzeitsicherheitsanalyse entwickelt. Sie haben gelernt, diese Prozesse einzeln und im Verbund zu verstehen und ihre möglichen Auswirkungen im Fernfeld und im Nahfeld hinsichtlich des Schutzziels zu diskutieren. Sie kennen die wichtigsten Typen gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen und die gebräuchlichsten Lösungsverfahren. Sie sind mit den Eigenschaften und Problemen von numerischen Verfahren zur Lösung von Grundwasserströmungs- und Transportproblemen vertraut und können diesbezügliche Modellrechnungen konzipieren, durchführen und auswerten. • Gekoppelte Prozesse im Fernfeld und im Nahfeld • Bewertung der Einzelprozesse hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Schadstoffausbreitung • Prinzipien der numerischen Simulation für den Langzeitsicherheitsnachweis • Auswirkungen der Prozesskopplung anhand von Fallbeispielen • Numerischer Ansatz der Rückhaltefähigkeit geotechnischer und geologischer Barrieren • Simulation der Ausbreitung ausgewählter Schadstoffe und ihre Bedeutung für die Einhaltung des Schutzziels • Gewöhnliche und partielle Diferentialgleichungen: Grundbegriffe und ausgewählte Lösungsverfahren Studien- / • Einführung in die Geowissenschaften Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Experimentalphysik Geoströmungslehre II Seite 11 Modulhandbuch Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Sonstiges: Vorlesungen mit Übungen Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Seite 12 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Numerische Simulation Lehrveranstaltungen: W / S-Semester: Geologische und geotechnische Barrieren /Sicherheitsnachweise und numerische Modellierung P / WP / K: P in diesem P-Modul SS Modulverantwortliche(r) Prof. Lux Dozent(in) Dr.-Ing. Düsterloh Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung mit Übungen 1V/1Ü 28/62 3,0 MNG 10 % FG 25 % FV 50 % Üb 15 % Voraussetzungen: • • • • • Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Vorgehensweise der numerischen Simulationsschritte für einen Langzeitsicherheitsnachweis einordnen und in einen geschlossenen Zusammenhang bringen und bewerten. Sie kennen die konzeptionelle und methodische Vorgehensweise für die rechnerischen Nachweise zur Standsicherheit, Langzeitsicherheit und Integrität. Inhalt: • Methodik der Langzeitsicherheitsanalysen • Grundlagen in der Anwendung der FEM auf die relevanten Kompartimente eines Endlagersystems • Simulation von geologischen/geotechnischen Barrieren in Salz-, Ton- und Granitformationen • Praktische Anwendung und Fallbeispiele • Auswirkung der geotechnischen und geologischen Barrieren auf die Schadstoffausbreitung • Bewertung der Ergebnisschritte hinsichtlich Einhaltung des Schutzzieles Testate Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Einführung in die Geowissenschaften Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Experimentalphysik Geologische und geotechnische Barrieren / Sicherheitsnachweise Tunnelstatik-Salzmechanik Vorlesung mit Übungen • Verteilungsblätter • OECD, Disposal of Radioactive Waste: Can Long-term Safety be Evaluated? • Miller, Alexander, Chapman, et al, Geological Disposal of Radioactive Wastes & Natural Analogues Seite 13 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Numerische Simulation Lehrveranstaltungen: Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse . Differentialgleichungen W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Lux Dozent(in) Prof. Röhlig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: P in diesem P-Modul MNG 20% FG 20% FV 55% Üb 5% Geoströmungslehre Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Die Studierenden kennen die wichtigsten Typen gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen und die gebräuchlichsten Lösungsverfahren. Sie sind mit den Eigenschaften und Problemen von numerischen Verfahren zur Lösung von Grundwasserströmungs- und Transportproblemen vertraut und können diesbezügliche Modellrechnungen konzipieren, durchführen und auswerten. • gewöhnliche Differentialgleichungen: Grundbegriffe, Existenz und Eindeutigkeit, Trennung der Veränderlichen, autonome Systeme, Einschrittverfahren • elliptische Randwertprobleme: Differenzenverfahren, Finite-Elemente-Methoden (FEM), Finite Volumina • Diskretisierung parabolischer Differentialgleichungen • Strömungsmodellierung: Grundgleichung, analytische Lösungen, Differenzenverfahren • Transportmodellierung: analytische Lösungen, Differenzenverfahren, FEM, Random Walk Testate während der Vorlesungszeit Klausur • Wirsching: Gewöhnliche Differentialgleichungen : Eine Einführung mit Beispielen, Aufgaben und Musterlösungen. Teubner 2006, http://www.springerlink.com/content/p45556/ • Dahmen & Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer 2008, http://www.springerlink.com/content/x5737x/ • Kinzelbach & Rausch: Grundwassermodellierung. Eine Einführung mit Übungen. Borntraeger 1995. Seite 14 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Abfallinventar Lehrveranstaltungen: Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen Herkunft, Aufkommen und Konditionierung von radioaktiven Stoffen Strahlungsphysik und Strahlenschutz Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozenten Dr. Brennecke Dr. Ing. Bertram Dr. Lorenz Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: P Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen Herkunft, Aufkommen und Konditionierung von radioaktiven Abfällen Strahlungsphysik und Strahlenschutz 2 28/32 2,0 2 28/32 2,0 2 28/32 2,0 Summe 6 84/96 6,0 MNG 5% FG 25% FV 56,7% Üb 13,3% Voraussetzungen: • Grundzüge der Physik; • allgemeine und anorganische Chemie; • Ingenieurmathematik bzw. Mathematik für Naturwissenschaftler Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls das Aufkommen und die Herkunft chemotoxischer und radioaktiver Abfälle vor allem für das Bundesgebiet erfassen, bewerten und nach ihrer Toxizität einordnen. Sie sind informiert über den Zustand chemotoxischer und radioaktiver Abfälle, welche zur Einlagerung vorgesehen sind. Sie sind über die gesetzlichen Regelungen der Abfallentsorgung und des Strahlenschutzes informiert und sind in der Lage, nach Schadstoffgruppen getrennt die Bedingungen für die untertägige Entsorgung zu erfassen. Inhalt: • Atomrechtliche Grundlagen und weitere gesetzliche Regelungen für den Umgang, den Transport und die Deponie radioaktiver Abfälle • Herkunft und Aufkommen radioaktiver Stoffe aus Energiewirtschaft, Forschung und Medizin • Konzepte der Konditionierung wärmeentwickelnder Abfälle • technische Aufarbeitung schwach- und mittelaktiver Abfälle • Grundlagen des Umgangs mit radioaktiven Stoffen insbesondere unter Rücksicht der Strahlenschutzverordnung • Auswirkungen des Atomgesetzes auf die Schritte von der Entstehung und Einlagerung radioaktiver Abfälle bis hin zum Rückbau von Nuklearanlagen • Mündliche Prüfung oder Klausur „Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Herkunft, Aufkommen und Konditionierung von radioaktiven Stoffen“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Strahlungsphysik und Strahlenschutz“ Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Sonstiges: Vorlesungen Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Seite 15 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Abfallinventar Lehrveranstaltung: Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Brennecke Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 25% FV 50% Üb 20% Voraussetzungen: Physikalische und chemische Grundlagenkenntnisse Lernziele: Nach Abschluss der Lehrveranstaltung können die Studierenden den Anfall radioaktiver Betriebs- und Stilllegungsabfälle aus kerntechnischen Anlagen und Einrichtungen nach Art und Menge verstehen, eine Zuordnung zu geeigneten Vorbehandlungs- und Konditionierungsverfahren vornehmen und die Charakterisierung endlagerrelevanter Abfallgebindeeigenschaften im Hinblick auf standortspezifische Sicherheitsanalysen beurteilen. Auf dieser Basis verstehen sie insbesondere die Vorgehensweisen zur Ableitung von Endlagerungsbedingungen und zum Nachweis der Einhaltung dieser Bedingungen (Produktkontrolle). Inhalt: - Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Klassifizierung und Kategorisierung radioaktiver Abfälle Herkunft, Abfallarten, Bestand und zukünftiger Anfall radioaktiver Abfälle Verfahren und Anlagen zur Vorbehandlung, Behandlung wie auch zur Verarbeitung und Verpackung (Konditionierung) Charakterisierung endlagerrelevanter Abfall- bzw. Abfallgebindeeigenschaften einschl. der Identifizierung nichtradioaktiver chemotoxischer Bestandteile Abfallspezifische Eingangsdaten für standortspezifische Sicherheitsanalysen (einschl. Wasserrecht) Ableitung von Anforderungen an endzulagernde radioaktive Abfälle (Endlagerungsbedingungen) Maßnahmen zur Produktkontrolle radioaktiver Abfälle (Nachweis der Einhaltung von Endlagerungsbedingungen) Mündliche Prüfung oder Klausur Vorlesung (möglichst mit Exkursion zur Besichtigung einer Konditionierungsanlage) H. Röthemeyer (Hrsg.), Endlagerung radioaktiver Abfälle – Wegweiser für eine verantwortungsbewusste Entsorgung in der Industriegesellschaft, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim (1991) R. Odoj/J. Baier/P. Brennecke/K. Kühn (Hrsg.), Radioactive Waste Products 2002 – Proceedings of the 4th International Seminar, Würzburg, 22.26.09.2002, Schriften des Forschungszentrums Jülich, Reihe Energietechnik, Vol. 27, Jülich (2003) Tagungsberichte der Veranstaltungsreihe KONTEC – Konditionierung radioaktiver Betriebs- und Stilllegungsabfälle, KONTEC GmbH, Hamburg Sonstiges: Seite 16 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Abfallinventar Lehrveranstaltung: Herkunft, Aufkommen und Konditionierung von radioaktiven Stoffen W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Bertram Sprache Deutsch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 25% FV 60% Üb 10% Voraussetzungen: • Grundzüge der Physik; • allgemeine und anorganische Chemie; • Ingenieurmathematik bzw. Mathematik für Naturwissenschaftler Lernziele: Nach Abschluss der Lehrveranstaltung können die Studierenden den unterschiedlichen radioaktiven Stoffen geeignete Konditionierungsverfahren und Entsorgungswege zuordnen und belastbare Aussagen zur geordneten Verarbeitung und Verpackung von radioaktiven Abfällen treffen. Die Studierenden erhalten einen Überblick über die unterschiedlichen radioaktiven Stoffe, die beim Betrieb und Rückbau von Kernkraftwerken anfallen. Inhalt: • • • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur Medienformen: Vorlesung mit Gesprächsanteilen Literatur: • Skript • Fachaufsätze Gesetzliche Grundlagen Kernkraftwerke und zugehörige Entsorgungseinrichtungen Herkunft, Einteilung und Mengen radioaktiver Abfälle Konditionierung wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle Konditionierung radioaktiver Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung Stilllegung und Rückbau von Kernkraftwerken Qualitätssicherung Sonstiges: Seite 17 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Abfallinventar Lehrveranstaltung: Strahlungsphysik und Strahlenschutz W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Lorenz Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/32 2 MNG 5% FG 25% FV 60% Voraussetzungen: • Grundzüge der Physik • Ing.-Mathematik bzw. Mathematik für Naturwissenschaftler Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die ionisierende Strahlung in ihren Eigenschaften charakterisieren und die wesentlichsten Grundlagen und Regeln des Strahlenschutzes verstehen, interpretieren und auf praktische Beispiele im Bereich radioaktiver Abfälle anwenden. Inhalt: • • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • Üb 10% Arten ionisierender Strahlung, Entstehung und Messung Strahlungsquellen und –anwendung Strahlenwirkungen und Schutzkonzepte Externe und interne Expositionen Dosisgrößen und -begriffe Strahlenschutzpraxis • Vorlesungen mit praktischen Demonstrationen, zusätzliche Rechenübungen, ca. 20% der Zeit mit direkter Rückmeldung durch die Studierenden • Einbindung von Lehrvideos Atomgesetz und Verordnungen einschl. Kommentare DIN-Taschenbuch Strahlenschutz ICRP und SSK-Empfehlungen Vogt, Schultz; Praktischer Strahlenschutz Sonstiges: Seite 18 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: P / WP / K: Modul Genehmigung, gesetzliche Regelungen und gesellschaftliche Rahmenbedingungen Genehmigungsverfahren Entsorgung und gesellschaftliche Verantwortung Sonderabfälle und Abfallwirtschaft Lehrveranstaltungen: P Modulverantwortliche(r) Prof. Brandt Dozenten Prof. Thomauske Prof. Brandt Dr. Gerhardy Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung, geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betreib und Stilllegung Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Genehmigungsverfahren Entsorgung und gesellschaftliche Verantwortung Sonderabfälle und Abfallwirtschaft 2 1 28/32 14/16 2,0 1,0 2 28/32 2,0 Summe 5 70/80 5,0 MNG 5% FG 25 % FV 56 % Üb 14 % Voraussetzungen: Grundkenntnisse Physik und Chemie Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die verschiedenen Phasen der untertägigen Lagerung von radioaktiven und chemotoxischen Abfällen hinsichtlich atom-, berg- und sonderabfallrechtlicher Genehmigungsverfahren einordnen und beurteilen. Zudem sind sie in der Lage, gesetzliche Regelungen und Genehmigungsverfahren im Kontext gesellschaftspolitischer (und dabei besonders energiepolitischer) Fragestellungen zu sehen. Inhalt: • Entsorgungskonzept radioaktiver Abfälle in Deutschland und die dazugehörigen atom- und bergrechtlichen Verfahren • Verfahrensbeispiele (z.B. Konrad, Morsleben), • das deutsche Konzept im internationalen Umfeld, • Rolle der Politik (insbesondere der Energiepolitik) • Gesetzliche Regelungen und Genehmigungsverfahren aus Sicht von Sonderabfallbesitzern und -entsorgern Studien- / Prüfungsleistungen • Mündliche Prüfung oder Klausur „Genehmigungsverfahren“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Energiepolitik“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Sonderabfälle und Abfallwirtschaft“ Medienformen: Vorlesungen Literatur: S. die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 19 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Genehmigung, gesetzliche Regelungen und gesellschaftliche Rahmenbedingungen Lehrveranstaltungen: Genehmigungsverfahren W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Brandt Dozent(in) Prof. Thomauske Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung; Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 25% FV 50 % Üb 20 % Voraussetzungen: Grundkenntnisse Physik und Chemie Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Abläufe und die Komplexizität atom- und bergrechtlicher Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren verstehen. Inhalt: • Entsorgungskonzept der Bundesregierung Deutschland • Phasen der Endlagerung (Planung, Standorterkundung, Nachweisführung, Genehmigung, Errichtung, Betrieb, Stilllegung, Nachbetriebsphase) • Atomrechtliche Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren • Bergrechtliche Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren • UVP / Grenzüberschreitende UVP • Öffentlichkeitsbeteiligungsverfahren / Einwendungen / Erörterungstermine • Begleitende Öffentlichkeitsarbeit / Kommunikation • Planfeststellungsverfahren Endlager Konrad – Erfahrungen aus Sicht des Antragstellers • Stand des Planfeststellungsverfahrens und der Erkundungsarbeiten für Gorleben • Stilllegungsverfahren Morsleben • Genehmigungsverfahren für Zwischenlager – Erfahrungen aus Sicht der Genehmigungsbehörde • Sicherheitsanalysen / Nachweis der Langzeitsicherheit • Vor- und Nachteile des AkEnd-Verfahrens • Internationales Umfeld • Fragen zur Endlagerung aus Sicht der EVU • Rolle der Politik, gesellschaftspolitische Aspekte und Akzeptanz Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • Artikel aus Fachzeitschriften (werden im Rahmen der Vorlesung bekannt gegeben bzw. verteilt) Vorlesung, ggf. Exkursionen zu Endlagerstandorten / Besuch eines StandortZwischenlagers, ca. 20% der Zeit werden als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt Sonstiges: Seite 20 Modulhandbuch Seite 21 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Genehmigung, gesetzliche Regelungen und gesellschaftliche Rahmenbedingungen Lehrveranstaltungen: W / S-Semester: Entsorgung und gesellschaftliche Verantwortung P / WP / K: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Brandt Dozent(in) Prof. Brandt Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung; Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 1 14/16 1,0 Voraussetzungen: P in diesem P-Modul MNG 5% FG 25% FV 60 % Üb 10 % • Keine Lernziele: Inhalt: • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: • Sonstiges: . Seite 22 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Genehmigung, gesetzliche Regelungen und gesellschaftliche Rahmenbedingungen Lehrveranstaltungen: Sonderabfälle und Abfallwirtschaft W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Brandt Dozent(in) Dr. Gerhardy Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung, geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betreib und Stilllegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 25 % FV 60 % Üb 10 % Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden haben nach Abschluss der Lehrveranstaltung einen Einblick in die Grundlagen der Abfallwirtschaft und können Entsorgungswege für vorgegebene industrielle Abfälle erarbeiten sowie Entsorgungsanlagen für chemotoxische Abfälle charakterisieren. Gleichzeitig liegen Grundkenntnisse zu gesetzlichen Regelungen und Genehmigungen aus Sicht der Abfallbesitzer und Abfallentsorger vor. Inhalt: • • • • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur Medienformen: Vorlesung mit praktischen Demonstrationen, zusätzliche Rechenübungen, ca. 20 % der Zeit werden als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt. Literatur: • • • • • Abfallwirtschaft – Entwicklung Abfallwirtschaftspläne gesetzliche Regelwerke chemotoxische Abfalleigenschaften sowie Herkunft und Mengen dieser Abfälle Stoffstrommanagement Entsorgungswege (Behandlung, Verwertung, Beseitigung) Entsorgungsanlagen – Funktionsweise und Beispiele Abfallentsorgungskosten Tabasaran (1994): Abfallwirtschaft – Abfalltechnik Thomé-Kosmienski (1988): Behandlung von Sonderabfällen Thomé-Kosmienski (1997): Abfallwirtschaft am Wendepunkt Gesetzliche Regelungen (national, EU) Aktuelle Fachpublikationen Sonstiges: Seite 23 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Petrologie und Geochemie Lehrveranstaltungen: Petrologie und Geochemie endlagerrelevanter Gesteine Hydro- und Umweltgeophysik Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozenten Prof. Mengel Prof. Weller Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Petrologie und Geochemie endlagerrelevanter Gesteine Petrophysik I 1V/1Ü 28/62 3,0 Summe P / WP / K: 2 28/62 3,0 4 56/124 6,0 MNG 15 % FG 20 % FV 55 % Üb 10 % Voraussetzungen: • Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie • Grundlagen der allgemeinen Geologie/Petrologie • Einführung Geochemie (Geochemie I) Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls belastbare Aussagen für petrologische, geochemische, und petrophysikalische Aspekte der Standorterkundung, der geowissenschaftlichen Analyse und des Langzeitsicherheitsnachweises treffen. Weiterhin sind sie in der Lage, den physikalischen und chemischen Zustand der geologischen Barriere zu beschreiben und ihre Eigenschaften zu bewerten. Inhalt: • Übersicht und Vertiefung der physikalischen Eigenschaften (Geoelektrik, Magnetik, Seismik) von Gesteinen der Erdkruste, deren petrologische und geochemische Eigenschaften und die Auswirkung oberflächennaher Prozesse auf die Entwicklung und den Zustand von Gesteinen • Vertiefung der endlagerrelevanten Eigenschaften von Tongesteinen, Graniten und Evaporiten Studien- / Prüfungsleistungen • Testate „Petrologie und Geochemie endlager-relevanter Gesteine“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Petrophysik I“ Medienformen: Vorlesungen mit Übung und integrierten Lehrgesprächen Literatur: Bott; The Interior of the Earth Stüwe; Geodynamik der Lithosphäre Wedepohl;Handbook of Geochemistry Schön; Physical Properties of Rocks zusätzlich: s. die einzelnen LVs Sonstiges: Seite 24 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Petrologie und Geochemie Lehrveranstaltungen: Petrologie und Geochemie endlagerrelevanter Gesteine W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Prof. Mengel Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung mit Übungen 1V/1Ü 28/62 3,0 MNG 15 % FG 20 % FV 50 % Üb 15 % Voraussetzungen: • Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie • Grundlagen der allgemeinen Geologie/Petrologie • Einführung Geochemie (Geochemie I) Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die stofflichen (chemisch/physikalischen) Zusammenhänge endlagerrelevanter Gesteine verstehen, voneinander abgrenzen und deren prinzipielle Eignungsfähigkeit als geologische Barriere charakterisieren. Inhalt: • Grundzüge der Verteilung chemischer Elemente in der kontinentalen Erdkruste • Natürliche Variationsbreite der Mineralogie und Geochemie in Gesteinen der Oberkruste • Zustand, Entwicklung und Eigenschaften von Graniten, Tongesteinen und Evaporiten • Barriereeigenschaften von Ton, Granit und Salz hinsichtlich Schadstoffrückhaltung und Barrierefähigkeit sowie deren Veränderung durch oberflächennahe Prozesse • Vorstellung von Forschungsergebnissen in Petrologie und Geochemie an endlagerrelevanten Gesteinen Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Testate Literatur: • Okrusch, Matthes; Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde • Mason, Moore; Grundzüge der Geochemie • Rollinson; using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation • Skript Vorlesung mit praktischen Demonstrationen und Rechenübungen, ca. 20% der Zeit werden als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt Sonstiges: Seite 25 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Petrologie und Geochemie Lehrveranstaltungen: Hydro- und Umweltgeophysik WS / SS: WS / jährlich P in diesem P-Modul PF / WPF Modulverantwortliche(r) Dozent(in) Prof. Weller Sprache Deutsch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung Kompetenzen (forschungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Präsenz-/ Selbststudium Lehrform SWS 45 Min. Präsenz = 1 h Präsenz = Vorlesung, Übung MNG ECTS Selbststudium = vorbereiten, nachbereiten, erlernen, üben Vorlesung 2 28/62 3,0 mathematischnaturwissenschaftliche Grundlagen FG FV Üb fachspezifische Grundlagen fachspezifische Vertiefungen Übergreifende Inhalte (≤ 10%) (10-20%) (40-60%) (≥ 10 %) Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig. Voraussetzungen: VL Einführung in die Angewandte Geophysik Lernziele: Die Studierenden verfügen nach Abschluss der Lehrveranstaltung über Kenntnisse zum Einsatz, Durchführung und Auswertung geophysikalischen Messungen für umweltrelevante Aufgabenstellungen. Inhalt: • • • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur Medienformen: Vorlesung Literatur: • Knödel, Krummel, Lange: Handbuch zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten, Band 3: Geophysik, 1997 • Reynolds: An Introduction to Applied and Environmental Geophysics • Kirsch: Groundwater Geophysics, Springer 2006 • Rubin & Hubbard: Hydrogeophysics, Springer 2005 petrophysikalische Eigenschaften und Modelle geoelektrische Methoden (VES, ERT, SIP, RMT) Gesteinsradar Magnetische Resonanz Sondierung Geophysikalische Erkundung und Charakterisierung von Aquiferen Kartierung von Kontaminationen Geophysikalisches Monitoring für den Hochwasserschutz Sonstiges: Seite 26 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Endlagerkonzepte Lehrveranstaltungen: Endlagerkonzepte Planung von Endlagerbergwerken Internationale Strategien Endlagerung radioaktiver Abfälle Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozenten Dr. Brammer Dr. Krone Prof. Röhlig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Endlagerkonzepte Planung von Endlagerbergwerken Internationale Strategien in der Endlagerung radioaktiver Abfälle 2 2 28/32 28/32 2,0 2,0 2 28/62 3,0 Summe 6 84/126 7,0 Voraussetzungen: Lernziele: P MNG 5% FG 16,4% FV 65% Üb 13,6% Modul Standortcharakterisierung LV Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die Anforderungen an eine untertägige Deponie für radioaktive Abfälle im Zusammenwirken von geologischen und geotechnischen Barrieren für unterschiedliche Wirtsgesteine definieren und voneinander abgrenzen. Sie sind mit den gegenwärtigen internationalen Konzepten für die Einrichtung eines Endlagers und den jeweiligen Strategien in der Langzeitsicherheitsanalyse vertraut. Sie können Grundkonzepte der Endlagerplanung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Funktionen und Anforderungen erstellen und begründen. Inhalt: • Geologisch- petrologische Rahmenbedingungen in Staaten, die Endlagerkonzepte umsetzen • Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Endlagerkonzepten für die Wirtsgesteine Ton, Salz und Granit • Behälter-, Einlagerungs- und Bergwerkskonzepte unterschiedlicher Staaten • Funktionskonzepte der geologischen und technischen Barrieren und deren Auswirkung für den Langzeitsicherheitsnachweis • Internationale Strategieansätze für langzeitsichere Untertagedeponien unter Einbeziehung der jeweiligen rechtlichen und sozioökonomischen Position Studien- / Prüfungsleistungen • Mündliche Prüfung oder Klausur „Endlagerkonzepte“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Planung von Endlagerbergwerken“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Internationale Strategien“ Medienformen: Vorlesungen Literatur: Siehe die Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 27 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Endlagerkonzepte Lehrveranstaltung: Endlagerkonzepte W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Dr. K. Brammer / Dr. J. Krone Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 10% FV 65% Üb 20% Voraussetzungen: • Grundlagen der Geowissenschaften • Methoden der Standortcharakterisierung Lernziele: Die Studierenden kennen nach Abschluss der Lehrveranstaltung die aktuellen internationalen Konzepte zur Endlagerung von radioaktiven Abfällen und können Zusammenhänge und die Anforderungen an die geologischen und geotechnischen Voraussetzungen eines Endlagers erkennen sowie darauf aufbauend entsprechende technische Lösungen (Endlagerplanungen, Behälterkonzepte) verstehen und bewerten. • Geologische Voraussetzungen in den unterschiedlichen Staaten, die die Kernenergie zur Erzeugung von Strom nutzen, vor dem Hintergrund möglicher Wirtsgesteine für ein Endlager • Endlagerkonzepte der unterschiedlichen Staaten – Erarbeitung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden • Behälter- und Einlagerungskonzepte der unterschiedlichen Staaten • Internationaler Stand der Umsetzung von Endlagerprojekten (Stand der Forschungsarbeiten, URL’s sowie bereits realisierte Projekte) Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur gemeinsam „Planung von Endlagerbergwerken“ Literatur: • Geological Problems in Radioactive Waste Isolation; Second Worldwide Review; edited by P.A. Witherspoon, University of California; prepared for the U.S. DOE; 1996; LBNL-38015 UC-814 • Geological Challenges in Radioactive Waste Isolation; Third Worldwide Review; edited by P.A. Witherspoon and G.S. Bodvarsson, University of California; prepared for the U.S. DOE; 2001, LBNL-49767 • Gegenüberstellung von Endlagerkonzepten in Salz- und Hartgestein (GEISHA)Abschlussbericht, Forschungszentrum Karlsruhe, 1995 • Disposal of spent fuel in Okiluoto bedrock – Programme for research, development and technical design for the pre-construction phase, Posiva Oy 2000 • Deep repository. Underground design premises. Edition D1/1, SKB, 2004 • Gegenüberstellung von Endlagerkonzepten in Salz und Tongestein (GEIST) – Abschlussbericht, DBE TECHNOLOGY GmbH 2005 Blockvorlesung mit Tagesexkursion Sonstiges: Seite 28 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Endlagerkonzepte Lehrveranstaltung: Planung von Endlagerbergwerken W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Dr. K. Brammer / Dr. J. Krone Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 10% FV 65% Üb 20% Voraussetzungen: • LV Endlagerkonzepte Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Zusammenhänge und die Anforderungen hinsichtlich der einzelnen Komponenten eines Endlagerbergwerkes verstehen und Grundkonzepte einer Endlagerplanung erstellen und begründen. • Funktion, Anforderungen und Beispiele von Tagesanlagen eines Endlagerbergwerkes • Planungskonzepte für das Grubengebäude und die Wetterführung eines Endlagerbergwerkes • Einlagerungskonzepte und –techniken • Funktion der technischen Barrieren und maßgebliche Anforderungen an sie • Grundlagen der Auslegung von Grubengebäuden Mündliche Prüfung oder Klausur gemeinsam mit „Endlagerkonzepte“ Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Blockvorlesung mit praktischen Demonstrationen sowie 1-2 Tagesexkursionen • Plan Endlager für radiaktive Abfälle Schachtanlage Konrad Salzgitter – Kurzfassung, Bundesamt für Strahlenschutz, 1990 • Aktualisierung des Konzeptes Endlager Gorleben - Abschlussbericht, DBE 1998 • Gegenüberstellung von Endlagerkonzepten in Salz- und Hartgestein (GEISHA)Abschlussbericht, Forschungszentrum Karlsruhe, 1995 • Technical overview of the SAFIR 2 report - Safety Assessment and Feasibility Interim Report 2, ONDRAF/NIRAS 2001 • Disposal of spent fuel in Okiluoto bedrock – Programme for research, development and technical design for the pre-construction phase, Posiva Oy 2000 • Deep repository. Underground design premises. Edition D1/1, SKB, 2004 • Waste Isolation Plant Disposal Phase – Final Supplemental Environmental Impact Statement, Volume I, US DoE Carlsbad Area Office 1997 • Gegenüberstellung von Endlagerkonzepten in Salz und Tongestein (GEIST) – Abschlussbericht, DBE TECHNOLOGY GmbH 2005 • Skript Sonstiges: Seite 29 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Endlagerkonzepte Lehrveranstaltung: W / S-Semester: Internationale Strategien in der Endlagerung radioaktiver Abfälle P / WP / K: P in diesem P-Modul WS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Prof. Röhlig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stillegung Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform Vorlesung/Übung Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 25% FV 65% Üb 5% • Methoden der Standorterkundung • Endlagerkonzepte • Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse • Herkunft, Aufkommen und Konditionierung von radioaktiven Stoffen • Radioaktive Abfälle und gesetzliche Regelungen Die Studierenden kennen die Elemente des Kernbrennstoffkreislaufes und können landesspezifische Varianten der Kernenergieerzeugung und des Kernbrennstoffkreislaufes im Hinblick auf die jeweilige Entsorgungsstrategie einordnen. Sie haben nach Abschluss der Lehrveranstaltung einen umfassenden Überblick über die Vorgehensweise der langzeitlich sicheren untertägigen Entsorgung; vor allem im europäischen Ausland. Sie haben gelernt, die Strategien der Langzeitsicherheitsanalyse für unterschiedliche Wirtsgesteine und Konzepte miteinander zu vergleichen und in Bezug auf die jeweilige nationale Situation zu bewerten. • Kernbrennstoffkreislauf (Schwerpunkt Entsorgung): Stoffströme und Optionen • rechtliche, gesellschaftspolitische und ethische Aspekte von Entsorgungsstrategien • Entsorgungsstrategien europäischer Staaten • Sicherheitsstrategien, Sicherheitskonzepte und Sicherheitsberichte für verschiedene Endlagertypen Klausur Vorlesung / Übung mit Gesprächsanteilen • Herrmann, Röthemeyer; Langfristig sichere Deponien • Joint Convention on the Safety Of Spent Fuel Management and on The Safety of Radioactive Waste Management, http://www.iaea.org/Publications/Documents/Infcircs/1997/infcirc546.pdf • The Environmental and Ethical Basis of Geological Disposal of Long-Lived Radioactive Wastes: A Collective Opinion of the Radioactive Waste Management Committee of the OECD Nuclear Energy Agency, http://www.nea.fr/html/rwm/reports/1995/geodisp/geological-disposal.pdf • Progress Towards Geologic Disposal of Radioactive Waste: Where Do We Stand? OECD, Paris, http://www.nea.fr/html/rwm/reports/1999/progress.pdf • Moving Forward with Geological Disposal of Radioactive Waste: An Nea RWMC Collective Statement. http://www.olis.oecd.org/olis/2008doc.nsf/FREDIRCORPLOOK/NT0000336A/$ FILE/JT03247758.PDF • The comparison of alternative waste management strategies for long-lived Seite 30 Modulhandbuch • • • • • • • • radioactive wastes (COMPAS), ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/fp5-euratom/docs/compas_projrep_en.pdf The Roles of Storage in the Management of Long-lived Radioactive Waste, http://www.nea.fr/html/rwm/reports/2006/nea6043-storage.pdf Entsorgungskonzepte für radioaktive Abfälle, Schlussbericht (EKRA-Bericht), http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=de&na me=de_182456219.pdf&endung=Entsorgungskonzepte%20f%FCr%20radioakti ve%20Abf%E4lle,%20Schlussbericht Committee on Radioactive Waste Management: Managing our Radioactive Waste. CoRWM‘s Recommendations to the Government, http://www.corwm.org.uk/pdf/FullReport.pdf NWMO Final Study: Choosing a Way Forward, http://www.nwmo.ca/default.aspx?DN=1487,20,1,Documents NAGRA 2002. Project Opalinus Clay, Safety Report. Demonstration of disposal feasibility for spent fuel, vitrified high-level waste and long-lived intermediatelevel waste (Entsorgungsnachweis). Wettingen/Switzerland. ANDRA, 2005. Evaluation of the feasibility of a geological repository in an argillaceous formation (“Dossier 2005 Argile”). Châtenay-Malabry. SKB, 2006. Long-term safety for KBS-3 repositories at Forsmark and Laxemar – a first evaluation. Main Report of the SR-Can project. TR-06-09, Stockholm. Überprüfung und Bewertung des Instrumentariums für eine sicherheitliche Bewertung von Endlagern für HAW - ISIBEL, DBE TECHNOLOGY GmbH, April 2008 Sonstiges: Seite 31 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Langzeitsicherheit Lehrveranstaltungen: Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse – Probabilistische Methoden Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozenten Prof. Röhlig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 4 56/94 5,0 2 28/62 3,0 Summe 6 84/156 8,0 Lernziele: MNG 11,9% Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse Voraussetzungen: P FG 16,9% FV 61,2% Üb 10% Methoden der Standorterkundung, Ingenieurmathematik / Mathematik für Naturwissenschaftler Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die Stellung der Langzeitsicherheitsanalyse im Safety Case (Langzeitsicherheitsnachweis) sowie die gemeinsamen Grundprinzipien wie auch die in unterschiedlichen Wirtsgesteinen (Ton, Salz, Granit) jeweils verschiedenen Elemente der Langzeitsicherheitsanalyse differenziert darstellen und den Bezug zum jeweiligen Sicherheitskonzept herstellen. Sie verfügen über Grundkenntnisse der Wahrscheinlichkeitstheorie und mathematischen Statistik und ihrer Anwendung bei probabilistischen Unsicherheits- und Sensitivitätsanalysen. Sie sind in der Lage, einfache Migrationsmodelle zu erstellen und probabilistische Analysen durchzuführen. Inhalt: • • • • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur „Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse und Monitoring“ Testat „Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse – Probabilistische Methoden“ Medienformen: Vorlesungen mit Übungen Literatur: Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Rolle und Ablauf von Langzeitsicherheitsanalysen Systembeschreibungen, Sicherheitsfunktionen und Szenarien Modellierung und Vertrauensbildung Indikatoren und Kriterien Unsicherheitsmanagement Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie und mathematischen Statistik Ableitung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Sampling-Methoden Unsicherheits- und Sensitivitätsmaße Sonstiges: Seite 32 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Langzeitsicherheit Lehrveranstaltungen: Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Prof. Röhlig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS Vorlesung Übung 2 2 28/62 28/32 3,0 2,0 Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: P in diesem P-Modul MNG 10% FG 15% FV 65% Üb 10% • LV Methoden der Standorterkundung Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Stellung der Langzeitsicherheitsanalyse im Safety Case (Langzeitsicherheitsnachweis) sowie die gemeinsamen Grundprinzipien und Schritte (System- und Prozessbeschreibung, Szenarienentwicklung, Modellierung, Unsicherheitsanalyse) wie auch die in unterschiedlichen Wirtsgesteinen (Ton, Salz, Granit) jeweils verschiedenen Elemente der Langzeitsicherheitsanalyse differenziert darstellen und den Bezug zum jeweiligen Sicherheitskonzept herstellen. Sie sind in der Lage, einfache Migrationsmodelle zu erstellen. Sie sind über das Monitoring in der Beriebs- und Nachbetriebsphase umfassend informiert. • Einführung. Rolle der Analysen im LZS-Nachweis (Safety Case) • Genereller Ablauf von Sicherheitsanalysen • System- und Prozessbeschreibung, FEPs • Sicherheitsfunktionen und Szenarien • Quantitative Analyse – Modellierung – Vertrauensbildung • Indikatoren und Kriterien • Unsicherheitsmanagement • Umweltmonitoring im Bereich der Endlagerung radioaktiver Stoffe Mündliche Prüfung oder Klausur Vorlesung, Übungen mit Rechenbeispielen Skript LESSONS LEARNT FROM TEN PERFORMANCE ASSESSMENT STUDIES http://www.nea.fr/html/rwm/reports/1997/ipag.pdf POST-CLOSURE SAFETY CASE FOR GEOLOGICAL REPOSITORIES. NATURE AND PURPOSE (“Safety Case Brochure”) http://www.nea.fr/html/rwm/reports/2004/nea3679-closure.pdf Symposium “Safety cases for the deep disposal of radioactive waste: Where do we stand?”, 23-25 January 2007, Paris, France. OECD, Paris 2008, NEA No. 06319, ISBN 978-92-64-99050-0, http://www.oecdnea.org/html/rwm/reports/2008/ne6319-safety.pdf SKB-Sicherheitsbericht SR-Can http://www.skb.se/upload/publications/pdf/TR06-09webb.pdf ANDRA Dossier 2005 http://www.andra.fr/interne.php3?id_rubrique=161 IAEA ISAM / ASAM: http://www-ns.iaea.org/projects/isam.htm, http://www-ns.iaea.org/projects/asam.htm Sonstiges: Seite 33 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Langzeitsicherheit Lehrveranstaltungen: Numerische Simulation in der Langzeitsicherheitsanalyse – Probabilistische Methoden W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Prof. Röhlig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung mit Übungen 1V/1Ü 28/62 3,0 Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: P in diesem P-Modul MNG 15% FG 20% FV 55 Üb 10% • Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse • Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Die Studierenden verfügen über Grundkenntnisse der Wahrscheinlichkeitstheorie und mathematischen Statistik und ihrer Anwendung in probabilistischen Unsicherheits- und Sensitivitätsanalysen. Sie sind in der Lage, einfache probabilistische Analysen auf der Basis verschiedener Methoden durchzuführen. • Grundlagen der Wahrscheinlichkeitstheorie • Grundlagen der mathematischen Statistik • Ableitung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen • Sampling-Methoden • Kenngrößen von Verteilungen, ihre Schätzer und deren Anwendung in der probabilistischen Unsicherheitsanalyse • Deterministische und probabilistische Methoden der Sensitivitätsanalyse • Geostatistik Testate während der Vorlesungszeit Vorlesung, Übungen mit Rechenbeispielen • NEA/IGSC-Workshop "Management of Uncertainty in Safety Cases: The Role of Risk." (Rånäs Slott, Sweden, 2 - 4 February 2004). OECD, Paris, 2005, NEA No. 05302, ISBN: 92-64-00878-0 • Büchter: Elementare Stochastik: Eine Einführung in die Mathematik der Daten und des Zufalls. Springer 2007, http://www.springerlink.com/content/q41241/ • S. Mishra, Assigning probability distributions to input parameters of performance assessment models. SKB Technical Report TR-02-11, http://www.skb.se/upload/publications/pdf/TR-02-11.pdf • MATLAB. Eine Einführung. http://homepages.fh-regensburg.de/~wah39067/Matlab/MTut2-1.pdf • SIMLAB. http://simlab.jrc.ec.europa.eu/ • GOLDSIM. Monte Carlo Simulation Software for Decision and Risk Analysis. http://www.goldsim.com • Saltelli, Chan & Scott: Sensitivity Analysis. Wiley 2000 • Saltelli et al.: Global Sensitivity Analysis. The Primer. Wiley 2008 • Deutsch & Journel: GSLIB: Geostatistical Software Library and Users Guide, Oxford University Press, 1997 Seite 34 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Endlagertechnik Lehrveranstaltungen: Entsorgung unter Tage Transport und Zwischenlagerung Prof. Langefeld Modulverantwortliche(r) P / WP / K: P Dozenten Prof. Langefeld Dr. Lorenz Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stilllegung Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Entsorgung unter Tage Transport und Zwischenlagerung 2 2 28/62 28/32 3,0 2,0 Summe 4 56/94 5,0 Lehrveranstaltungen Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: MNG 5% FG 28% FV 56% Üb 11% • Geowissenschaftliche Grundlagen • Grundzüge der Physik • Ing.-Mathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Im Rahmen dieses Moduls erlernen die Studierenden die Methoden und Techniken zu Transport und Endlagerung von chemisch-toxischen sowie radioaktiven Stoffen. Des Weiteren werden Konzepte zur Zwischenlagerung verstanden und die Möglichkeiten zum Einbringen und Endlagern von Reststoffen in untertägige Hohlräume begriffen. Die Studierenden haben die Techniken zum Herstellen, zum Transport unter Tage und zum Schließen von Bergwerken kennen gelernt. Die Lehrveranstaltung „Entsorgung unter Tage“ beinhaltet: 1. Abfallwirtschaft 2. Rechtsgrundlagen 3. Hohlräume unter Tage - Aus- und Vorrichtung - Abbauverfahren 4. Reststoffverwertung in untertägigen Rohstoffgewinnungsbetrieben - Versatz - Untertägige Verwertung von Rückständen 5. Untertägige Deponierung von Abfällen - Rechtliche Vorgaben - Hohlraumkonzepte - Betriebsphase - Verschluss Die Lehrveranstaltung „Transport und Zwischenlagerung“ beinhaltet: 1. Konzept des Transportes radioaktiver Stoffe gemäß IAEA Transport Regulations TS-R-1 2. Verkehrsträgerregelungen und Besonderheiten 3. Auslegung, Design und Herstellung von Transport- und Lagerbehälter 4. Zwischenlagerkonzepte, Anforderungen an die Zwischenlagerung 5. Sicherheit von Transport und Zwischenlagerung Mündliche Prüfung oder Klausur „Entsorgung unterTage“ Mündliche Prüfung oder Klausur „Transport und Zwischenlagerung“ Vorlesungen mit Übungen sowie Fachexkursionen Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 35 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Endlagertechnik Lehrveranstaltungen: Entsorgung unter Tage W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Langefeld Dozent(in) Prof. Langefeld Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 30% FV 60% Üb 5% Voraussetzungen: Geowissenschaftliche Grundlagen Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung Verfahren der untertägigen Verwertung und Deponierung einordnen, beschreiben und im Rahmen der Planung und des Betriebs der Deponien einsetzen. Inhalt: 1. Abfallwirtschaft 2. Rechtsgrundlagen 3. Hohlräume unter Tage - Aus- und Vorrichtung - Abbauverfahren 4. Reststoffverwertung in untertägigen Rohstoffgewinnungsbetrieben - Versatz - Untertägige Verwertung von Rückständen 5. Untertägige Deponierung von Abfällen - Rechtliche Vorgaben - Hohlraumkonzepte - Betriebsphase - Verschluss Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • • Vorlesung mit Rechenübungen Deponietechnik und Entsorgungsbergbau; Prof. Fettweis Abfallentsorgung unter Tage; Prof. Frenz e. a. Lehrbuch der Bergbaukunde; Prof. Reuther Mining Engineering Handbook, Cummins Skript Sonstiges: Seite 36 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Endlagertechnik Lehrveranstaltung: Transport und Zwischenlagerung W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Langefeld Dozent(in) Dr. Lorenz Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS Vorlesung 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 25% FV 50% Üb 20% Voraussetzungen: • Grundzüge der Physik • Ing.-Mathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Bedingungen für den Transport und die Zwischenlagerung radioaktiver Stoffe charakterisieren und die wesentlichsten Anforderungen an Transport- und Lagerbehälter sowie Zwischenlager darstellen Inhalt: • Konzept des Transportes radioaktiver Stoffe gemäß IAEA Transport Regulations TS-R-1 • Verkehrsträgerregelungen und Besonderheiten • Auslegung, Design und Herstellung von Transport- und Lagerbehälter • Zwischenlagerkonzepte, Anforderungen an die Zwischenlagerung • Sicherheit von Transport und Zwischenlagerung Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • • Vorlesungen mit praktischen Demonstrationen, zusätzliche Rechenübungen, ca. 20% der Zeit mit direkter Rückmeldung durch die Studierenden • Einbindung von Lehrvideos • 1 Tagesexkursion IAEA Transport Regulations Atomgesetz und Verordnungen einschl. Kommentare SSK-Richtlinien zur Zwischenlagerung PATRAM-Beiträge Sonstiges: Seite 37 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Hauptseminar und Exkursion Lehrveranstaltungen: Hauptseminar Exkursion Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozenten Alle Dozenten des Master-Studiengangs Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung, geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung, Bau, Betrieb und Stilllegung Hauptseminar Exkursion Summe P Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen P / WP / K: SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 3 2 5 42/138 28/32 70/170 6,0 2,0 8,0 MNG 5% FG 20% FV 40% Üb 35% Voraussetzungen: • Alle im ersten Studienjahr abgeschlossenen Module Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls selbständig die im Studium vermittelten Inhalte zu ausgewählten Problemstellungen unter Verwendung neuerer Literatur praktisch anwenden, darstellen und vortragen. Die Studierenden sind durch praktische Demonstrationen im Gelände oder unter Tage auf dem aktuellen Stand von Endlagertechnik, Standortcharaktersierung, Standorteignung und natur- und ingenieurwissenschaftlicher Rahmenbedingungen. Inhalt: Einzel- oder Gruppenbearbeitung von Themen zu: • Aktuellen Entwicklungen in europäischen Untertagelabors • Ausgewählten Themen neuerer Literaturbeiträge • Externen Master- und Diplomarbeiten • Standortbezogenen Forschungsansätzen Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Demonstration von geologischen, geotechnischen und abfallbezogenen Themen vor Ort: • Zur Herkunft und Konditionierung des Abfalls (Zwischenlager und Kernkraftwerk) oder • Zur Geologie, Petrologie und Gebirgsmechanik in Bergwerken (Ton, Granit oder Salz) oder • Zur geotechnischen Umsetzung von Barrieren in Untertagelabors oder • Zu Forschungslaboratorien welche mit endlagerrelevanten Prozessen befasst sind • Benoteter Seminar-Vortrag und –Ausarbeitung mit Exkursionsprotokoll Seminar und Exkursion Je nach Seminarthema und weiterhin einschlägige Informationsmaterialien der Exkursionsziele Sonstiges: Seite 38 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Hauptseminar und Exkursion Lehrveranstaltungen: Hauptseminar W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Alle Dozenten des Master-Studiengangs Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform Hauptseminar P in diesem P-Modul SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS 3 42/138 6,0 MNG 5% FG 20% FV 40% Üb 35% Voraussetzungen: Alle im ersten Studienjahr abgeschlossenen Module Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls selbständig die im Studium vermittelten Inhalte zu ausgewählten Problemstellungen unter Verwendung neuerer Literatur praktisch anwenden, darstellen und vortragen. Sie haben gelernt einen wissenschaftlichen Text knapp und präzise zu verfassen sowie den Seminarstoff kompetent zu referieren. Inhalt: Einzel- oder Gruppenbearbeitung von Themen zu: • Aktuellen Entwicklungen in europäischen Untertagelabors • Ausgewählten Themen neuerer Literaturbeiträge • Externe Master- und Diplomarbeiten • Standortbezogenen Forschungsansätzen • Einweisung in die Formulierung wissenschaftlicher Kurzfassungen Studien- / Prüfungsleistungen Benoteter Seminar-Vortrag und –Ausarbeitung sowie benotetes Exkursionsprotokoll Medienformen: • Wissenschaftliche Vorträge mit anschließender Diskussion Literatur: Je nach Seminarthema Sonstiges: Seite 39 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Hauptseminar und Exkursion Lehrveranstaltungen: Exkursion W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Röhlig Dozent(in) Alle Dozenten des Master-Studiengangs Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: P in diesem P-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS Exkursion 2 28/32 2,0 MNG 5% FG 20% FV 40% Üb 35% Voraussetzungen: Alle im ersten Studienjahr abgeschlossenen Module Lernziele: Die Studierenden sind durch praktische Demonstrationen im Gelände oder unter Tage auf dem aktuellen Stand von Endlagertechnik, Standortcharaktersierung, Standorteignung und natur- und ingenieurwissenschaftlicher Rahmenbedingungen. Ihnen werden gezielte Eindrücke für die praktische Umsetzung der im Master-Studiengang enthaltenen Prozessschritte vermittelt. Inhalt: Demonstration von geologischen, geotechnischen und abfallbezogenen Themen vor Ort z.B.: • Herkunft und Konditionierung des Abfalls (Zwischenlager und Kernkraftwerk) oder • Geologie, Petrologie und Gebirgsmechanik in Bergwerken (Ton, Granit oder Salz) oder • Geotechnische Umsetzung von Barrieren in Untertagelabors oder • Forschungslaboratorien welche mit endlagerrelevanten Prozessen befasst sind Gemeinsam mit Hauptseminar Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Exkursion Je nach Exkursionsziel Sonstiges: Seite 40 Modulhandbuch Wahlpflicht-Module Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Behandlung gefährlicher Abfälle Lehrveranstaltungen: Aufbereitung gefährlicher Abfälle Verbrennungstechnik Modulverantwortliche(r) Prof. Gock Dozenten Prof. Gock Prof. Weber Sprache Deutsch, englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: WP Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Aufbereitung gefährlicher Abfälle Verbrennungstechnik 2 28/62 3,0 2 28/62 3,0 Summe 4 56/124 6,0 MNG 10% FG 15% FV 70% Üb 5% Voraussetzungen: • • Lernziele: Die Studierenden kennen nach Abschluss des Moduls die Grundzüge der Kreislaufwirtschaft für Abfälle und sind in der Lage, gefährliche Abfälle zu beurteilen und spezifischen Behandlungsmaßnahmen wie Trennung und mechanisch/chemische Aufbereitung zuzuordnen. Sie können weiter aufzubereitende Abfälle geeigneten Verbrennungstechniken zuweisen und die Prozessschritte der entsprechenden Verbrennungstechnik kritisch beurteilen. Inhalt: Im Rahmen der jeweils geltenden rechtlichen Vorschriften zur sicheren Lagerung gefährlicher (chemisch-toxischer) Abfälle werden zunächst die Methoden der Aufbereitung und dann die Möglichkeiten und Techniken der Verbrennung (auch thermische Verwertung) erläutert, und zwar mit folgenden Inhalten: In der Lehrveranstaltung „Aufbereitung gefährlicher Abfälle“: • Gesetzlicher Rahmen • Verfahrenstechnische Grundlagen • Aufbereitung gefährlicher Abfälle In der Lehrveranstaltung „Verbrennungstechnik“: • Verbrennung gefährlicher Abfälle und entsprechende Aspekte der • Stöchiometrie • Massen- und Energiebilanzen • Gleichgewichtszustände • Reaktionskinetik Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur „Aufbereitung gefährlicher Abfälle“ Mündliche Prüfung oder Klausur „Verbrennungstechnik“ Medienformen: Vorlesung, praktische Demonstration, Powerpoint Presentation, Interactive lecture and classes Literatur: Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Oral Examination in German or English (student`s choice) Grundlagen des Recyclings Grundlagen der physikalischen Chemie Seite 41 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Behandlung gefährlicher Abfälle Lehrveranstaltungen: Aufbereitung gefährlicher Abfälle W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Gock Dozent(in) Prof. Gock Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: P in diesem WP-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 MNG 10% FG 15% FV 70% Üb 5% Voraussetzungen: Grundlagen des Recyclings Lernziele: Die Studierenden kennen nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Grundzüge der Kreislaufwirtschaft für Abfälle und sind in der Lage, gefährliche Abfälle zu beurteilen und spezifischen Behandlungsmaßnahmen zuzuordnen. Sie verstehen die Grundzüge der Abfall- und Reststoffaufbereitung im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben. Inhalt: • Gesetzlicher Rahmen • Verfahrenstechnische Grundlagen • Zuordnung von Abfällen nach dem EU-Abfallkatalog • Beispiele zur Konditionierung von gefährlichen Abfällen • Beispiele zur Verwertung von Abfällen Mündliche Prüfung oder Klausur Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Vorlesung, praktische Demonstration, Exkursion • Brauer: Produktions- und produktintegrierter Umweltschutz, Springer • Winnacker-Küchler: Chemische Technik, Wiley-VCH • Fachartikel in Fachzeitschriften Sonstiges: Seite 42 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Behandlung gefährlicher Abfälle Lehrveranstaltungen: Verbrennungstechnik/Combustion Technology W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Gock Dozent(in) Prof. Weber Sprache Englisch/deutsch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform Lecture P in diesem WP-Modul SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 2 28 / 62 3,0 MNG 10% FG 15% FV 70% Üb 5% Voraussetzungen: Physical chemistry Lernziele: The students will develop a broad understanding of combustion methods and techniques required for the combustion of residual waste material including the process steps involved. Inhalt: • Combustion Stoichiometry • Mass and Energy Balance in Combustion • Chemical Equilibrium • Elements of Chemical Kinetics • Mechanisms of Basic Combustion Reactions Oral Examination or examination in writing Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Power-point presentations, Interactive lecture and practise • R. Weber – Combustion Technology, IEVB Lecture Series (Script) • J. Warnatz, U. Mass, R.W. Dibble – Combustion, 2nd Edition, Springer, 1999 • J. Chomiak, Combustion, Abacus Press, 1999. Sonstiges: Seite 43 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Praktikum Geochemie Lehrveranstaltungen: Modulverantwortliche(r) Praktikum Geochemie I Praktikum Geochemie II Prof. Mengel Dozenten Dr. Siemann, Dr. Strauß, Dr. Schmidt Sprache Zuordnung zum Curriculum: Deutsch, bei Bedarf englisch Standorterkundung untertägiger Deponien, geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: WP Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Praktikum Geochemie I Praktikum Geochemie II 2 2 28/62 28/62 3,0 3,0 Summe 4 56/124 6,0 MNG 5% FG 10% FV 60% Üb 25% Voraussetzungen: • Einführung in die Geowissenschaften • Grundlagen der anorganischen Chemie Lernziele: Die Studierenden verfügen nach Abschluss des Moduls über Kenntnisse in der chemischen Analytik von Gesteinen, die sie dazu befähigen geochemische Untersuchungen an Gesteinen und Mineralen selbständig durchzuführen und die Ergebnisse zu bewerten. Nach Vertiefung im zweiten Teil des Moduls können sie auch Nebenbestandteile und Spurenelemente in wässrigen Systemen analysieren, auswerten und Analysen unter Anleitung erstellen. Sie sind in der Lage, quantitative Datensätze zu erzeugen und diese in Normierungsverfahren aufzubereiten. Inhalt: • Methoden der Probenaufbereitung und der Aufschlussverfahren sowie Qualitätssicherung bezüglich Genauigkeit und Reproduzierbarkeit und Nachweisgrenzen • Geochemische Analytik der chemischen Hauptkomponenten, Nebenbestandteile und Spurenelemente in Silikatgesteinen sowie in EvaporitGesteinen und in hochsalinaren Lösungen • Spurenanalytik für geochemische Tracer und Schwermetalle Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Praktische Labortätigkeit in Zweiergruppen unter Aufsicht und Anleitung, Datenaufbereitung und Interpretation im PC-Pool S. Literatur der beiden Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 44 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Praktikum Geochemie Lehrveranstaltungen: Praktikum Geochemie I W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Siemann, Dr. Strauß Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Praktikum 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 10% FV 60% Üb 25% Voraussetzungen: • Grundlagen der anorganischen Chemie • Grundlagen der Geowissenschaften Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Funktionsweise moderner Analysenmethoden für anorganische Festkörper (hauptsächlich Gesteine) verstehen. Sie sind in der Lage, Messergebnisse auszuwerten und zu beurteilen. Sie haben gelernt, für ein analytisches Problem die geeigneten Verfahren auszuwählen und anzuwenden. Inhalt: • Probenaufbereitung und Aufschlussverfahren: Schmelz- und Presstabletten, Säureaufschlüsse, Schmelzaufschlüsse • Bestimmung von Hauptkomponenten und Spurenelementen mittels RFA • AAS/AES für Alkalielemente und ausgewählte Schwermetalle • ICP-OES für Erdalkali- und Übergangselemente • Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Nachweisgrenzen an Beispielen Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse Literatur: Praktische Demonstrationen, eigene Laborarbeiten unter Anleitung, Besprechung der Ergebnisse und Auswertung in Gruppenarbeit • Heinrichs, H., Herrmann, A.G. (1990): Praktikum der Analytischen Geochemie, Springer-Verlag. • Vandecasteele, C., Block, C.B. (1993): Modern methods for trace element determination. - Wiley & Sons Ltd. • Gill, R. (1997), Modern analytical geochemistry, Longman Sonstiges: Seite 45 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Prakitkum Geochemie Lehrveranstaltungen: Praktikum Geochemie II W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Siemann, Dr. Strauß, Dr. Schmidt Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Praktikum 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 10% FV 60% Üb 25% Voraussetzungen: • Grundlagen der anorganischen Chemie • Grundlagen der Geowissenschaften Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Prinzipien moderner Analysenverfahren für wässrige Lösungen (einschließlich Aufschlüssen) anwenden und deren Ergebnisse beurteilen. Sie sind in der Lage, Hauptkomponenten und Spurenelemente natürlicher Lösungen zu bestimmen. Sie haben gelernt, geeignete Verfahren für die Analyse natürlicher und anthropogener Komponenten auszuwählen. Inhalt: • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse Literatur: IC für Hauptkomponenten und Nebenbestandteile ICP-MS für Spurenelemente, insbesondere Schwermetalle Karbonat-Titrimetrie, pH, Eh, Dichte Isotopenverhältnisse als geochemische Tracer am Beispiel des Blei Ionenbilanzen, normative Verfahren, Qualitätssicherung an praktischen Beispielen Praktische Laborarbeit an Großgeräten unter Anleitung, Besprechung und Auswertung von Ergebnissen in Gruppenarbeit • Heinrichs, H., Herrmann, A.G. (1990): Praktikum der Analytischen Geochemie, Springer-Verlag. • Vandecasteele, C., Block, C.B. (1993): Modern methods for trace element determination. - Wiley & Sons Ltd. • Grenville, H., Eaton, A.N. (1991): Applications of plasma source mass spectrometry. - Thomas Graham House, Cambridge. • Schmidt, K.H., Gebel, A.: Skript Einführung in die ICP-MS-Analytik • Weiß, J. (2001), Ionenchromatographie, Wiley-VCH Sonstiges: Seite 46 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Praktikum Petrologie Lehrveranstaltungen: Modulverantwortliche(r) Praktikum Petrologie I Praktikum Petrologie II Prof. Mengel Dozenten Dr. Siemann, Dr. Strauß, Dr. Schmidt Sprache Zuordnung zum Curriculum: Deutsch, bei Bedarf englisch Standorterkundung untertägiger Deponien, geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Praktikum Petrologie I Praktikum Petrologie II 2 2 28/62 28/62 3,0 3,0 Summe 4 56/124 6,0 Lehrveranstaltungen WP MNG 5% FG 10% FV 60% Üb 25% 5 20 65 10 Voraussetzungen: • Einführung in die Geowissenschaften • Experimentalphysik (Optik) Lernziele: Die Studierenden verfügen nach Abschluss des Moduls über Kenntnisse in der durchlichtmikroskopischen Bearbeitung von Gesteinen, die sie dazu befähigen, petrographische Untersuchungen an Gesteinen selbständig durchzuführen und die Ergebnisse zu bewerten. Sie können röntgenographische Arbeitsmethoden anwenden und unter Anleitung Röntgen-Pulverdiagramme herstellen sowie qualitativ auswerten (Phasenanalyse). Sie sind weiterhin in der Lage Datensätze für Normierungsverfahren aufzubereiten und in Multiphasensystemen anzuwenden. Inhalt: • Methoden der Polarisationsmikroskopie für Minerale und Gesteine einschließlich Gefügebewertung • Röntgenographische Phasenanalyse und Auswertung von Pulveraufnahmen mittels Datenbanken Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: • Individuelle Arbeit am Mikroskop nach Einweisung und Betreuung • Praktische Arbeiten am Röntgen-Diffraktometer und Off-Line-Auswertung (JCPDS), individuelles Arbeiten im PC-Pool mit vorgegebener Software Okrusch, Matthes; Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde Heinrichs, Herrmann; Praktikum der Analytischen Geochemie Sonstiges: Seite 47 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Praktikum Petrologie Lehrveranstaltungen: Praktikum Petrologie I W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Strauß, Dr. Siemann Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Praktikum 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 10% FV 60% Üb 25% Das Master-Studium RHWM ist „stärker anwendungsorientiert“. Zur diesbezüglichen Einordnung wurden die Inhalte auf Modulebene prozentual hinsichtlich ihrer mathematisch-naturwissenschaftlichen Grundlagen (MNG), fachspezifischen Grundlagen (FG), fachspezifischen Vertiefungen (FV) und übergreifenden Inhalte (Üb) analysiert bzw. gestaltet. Die einzelnen Lehrveranstaltungen wurden in diese Üerlegungen einbezogen, jedoch nicht im Detail aufgeführt. Voraussetzungen: • Einführung in die Geowissenschaften • Experimentalphysik (Optik) Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die wichtigsten gesteinsbildenden Minerale in Dünnschliffen bestimmen. Sie sind in der Lage, den Mineralbestand häufiger Gesteine zu ermitteln und Aussagen zu deren Zustand und Entwicklung zu treffen. Inhalt: • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse Literatur: Grundlagen der Mineraloptik Optische Eigenschaften relevanter gesteinsbildender Minerale Unterscheidung von primären und sekundären Paragenesen Charakterisierung und Interpretation von Gefügemerkmalen Abschätzung modaler Gehalte und deren Anwendung in der Nomenklatur Individuelle Arbeit am Mikroskop nach Einweisung und Betreuung • Tröger; Optische Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale I + II • Pichler, Schmitt-Riegraf: Gesteinsbildende Minerale im Dünnschliff Sonstiges: Seite 48 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Praktikum Petrologie Lehrveranstaltungen: Praktikum Petrologie II W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Dr. Siemann, Dr. Schmidt, Dr. Strauß Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Praktikum 2 28/62 3,0 MNG 5% FG 10% FV 60% Üb 25% Voraussetzungen: • Praktikum Petrologie I Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung Pulver-RöntgenDiffraktogramme erzeugen und auswerten. Sie sind in der Lage, aus vorgegebenen Datensätzen normative Mineralbestände zu berechnen und zu interpretieren sowie in der Phasenlehre anzuwenden. Inhalt: • Grundlagen der Pulver-Röntgen-Diffraktometrie einschließlich zugehöriger Symmetrieeigenschaften wichtiger Substanzen • Erzeugung und Anwendung monochromatischer Röntgenstrahlung • Berechnung normativer Mineralbestände (fiktive Komponenten) • CIPW-Norm silikatischer Gesteine • Berechnung modaler Mineralgehalte aus Gesteins- und Mineralanalysen nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate • Anwendung und Interpretation von 2- bis 5-Stoffsystemen (Evaporite, Magmatite) Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Benotete Laborprotokolle und Versuchergebnisse Literatur: Praktische Arbeiten am Röntgen-Diffraktometer und Off-Line-Auswertung (JCPDS), individuelles Arbeiten im PC-Pool mit vorgegebener Software • Allmann; Röntgendiffraktometrie • Rollinson; Using geochemical data Sonstiges: Seite 49 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Isotopengeochemie Lehrveranstaltungen: Einführung Isotopengeochemie und natürliche Analoga Angewandet Isotopengeochemie Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozenten Prof. Mengel Dr. Schmidt Dr. Mönig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Einführung Isotopengeochemie und natürliche Analoga Angewandte Isotopengeochemie 1V/1Ü 28/62 3,0 1V/1Ü 28/62 3,0 4 56/124 6,0 Summe WP MNG 10% FG 17,5% FV 57,5% Üb 15% Voraussetzungen: • Einführung in die Geochemie (Geochemie I) Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls natürliche Mutter-TochterIsotopensysteme für die Datierung geologischer Prozesse verwenden. Sie sind in der Lage stabile Isotope als Instrument der Charaktersierung fluider Komponenten in endlagerrelevanten Gesteinen anzuwenden. Sie verstehen das Prinzip der Datierung mit U-Th-Zerfallsreihen und haben gelernt eine Vielzahl von radioaktiven, radiogenen, stabilen und anthropogenen Isotopen als Tracer in endlagerrelevanten Prozessen zu bewerten. Die Studierenden können weiterhin die Aussagefähigkeit natürlicher Analoga für die Schadstoffausbreitung in Raum uind Zeit verstehen. Inhalt: • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Modulprüfung: Mündliche Prüfung oder Klausur „Isotopengeochemie“ Vorlesungen mit Gesprächsanteilen, Fallbeispielen und Übung Literatur: Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Geochemie natürlicher, stabiler und radiogener Isotope Verteilung von Mutter-Tochter-Elementen in endlagerrelevanten Gesteinen Grundzüge der radiometrischen Altersbestimmung Kurzlebige Mutter-Tochter-Isotopenverhältnisse zur Datierung Einsatz stabiler und nicht-stabiler Isotopenverhältnisse als geochemische Tracer • Anwendung von Datierungsmethoden und Tracern an Fallbeispielen • Fallbeispiele natürliche Analoga und ihre Bedeutung für die Langzeitsicherheit Sonstiges: Seite 50 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Isotopengeochemie Lehrveranstaltungen: Einführung Isotopengeochemie und natürliche Analoga W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Prof. Mengel, Dr. Schmidt, Dr. Siemann, Dr. Strauß Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS Vorlesung mit Übung 1V/1Ü 28/62 3,0 MNG 10% FG 20% FV 55% Üb 15% Voraussetzungen: • Einführung in die Geochemie (Geochemie I) Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Grundzüge der Geochemie stabiler und radiogener Isotopensysteme verstehen und anwenden. Sie sind in der Lage, die Methoden der absoluten Datierung geologisch junger (< 1 Ma) und älterer geologischer Prozesse kritisch zu betrachten und deren Ergebnisse zu interpretieren. Die Studierenden können weiterhin die Aussagefähigkeit natürlicher Analoga für die Schadstoffausbreitung in Raum uind Zeit verstehen. Inhalt: • Nomenklatur und Grundlagen natürlicher stabiler und radiogener Isotopensysteme • Grundlagen der Isotopenanalytik • Systematik der Verteilung stabiler Isotope in der Geo- und Hydrosphäre • Geochronologische Methoden am Beispiel Rb-Sr und K-Ar • Datierung mit den U-Th-Zerfallsreihen • Datierung mit kurzlebigen U-Th-Zerfallsprodukten • Fallbeispiele natürliche Analoga und ihre Bedeutung für die Langzeitsicherheit Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Modulprüfung: Mündliche Prüfung oder Klausur „Isotopengeochemie“ Literatur: • • • • • • Vorlesung mit Gesprächsanteilen Rechenübungen am PC-Pool Faure; Principles of isotope geology Hoefs; Stable isotope geochemistry Lieser; Nuclear- and radio-geochemistry Dickin, A.P., 1995, Radiogenic isotope geology, Cambridge Sonstiges: Seite 51 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Isotopengeochemie Lehrveranstaltungen: W / S-Semester: Angewandte Isotopengeochemie WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Sprache Dr. Mönig Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung Vorlesung mit Übungen Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform P / WP / K: SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS 2V 28/62 3,0 MNG 10% FG 15% FV 60% Üb 15% • LV Einführung in die Isotopengeochemie • LV Grundlagen der Langzeitsicherheitsanalyse Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Grundzüge der Geochemie stabiler und radiogener Isotope und die Ausbreitung von Radionukliden in Raum und Zeit verstehen. Sie kennen die relevanten Prozesse, die den Transport von Isotopen in der Geosphäre bestimmen, und sind in der Lage, die Ergebnisse von Modellrechnungen zum Radionuklidtransport in der Geosphäre zu interpretieren. • Geochemie anthropogener und natürlicher Radionuklide • Stabile und radioaktive Isotope als Tracer • U-Th-Zerfallsreihen • Migration von Radionukliden im Untergrund • Spezielle Aspekte der Langzeitsicherheitsanalyse von Endlagern für radioaktive Abfälle • Ausgewählte Fallbeispiele Modulprüfung: Mündliche Prüfung oder Klausur „Isotopengeochemie“ • Vorlesung mit Gesprächsanteilen • • • • Faure; Principles of isotope geology Hoefs; Stable isotope geochemistry Lieser; Nuclear- and radio-geochemistry Dickin, A.P., 1995, Radiogenic isotope geology, Cambridge Sonstiges: Seite 52 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Angewandte hydrogeochemische Stoffflussmodellierung W / S-Semester: WS Lehrveranstaltungen: Angewandte hydrogeochemische Stoffflussmodellierung Modulverantwortliche(r) Prof. van Berk Dozent Prof. van Berk Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Angewandte Hydrogeochemische Stoffflussmodellierung 4 56/124 6,0 Summe 4 56/124 6,0 Voraussetzungen: Lernziele: WP MNG 5% FG 10% FV 55% Üb 30% • LV Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien • LV Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre / Teil Hydrogeochemie Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls für reale Systeme der Hydrogeosphäre konzeptionelle Modelle des hydrogeochemischen Stoffflusses aufstellen, die konzeptionellen Modelle in numerische Modelle bzw. Eingabedateien für das Rechenprogramm PHREEQC überführen, die numerische Modellierung bzw. Berechnung durchführen und Ergebnisse der Berechnung auswerten, interpretieren, bewerten und nutzen. Inhalt: • Modellierung der Entwicklung Grund- und Rohwasserbeschaffenheit für Wassergewinnungsanlagen • Modellierung der hydrogeochemischen Reaktionen bei der Flutung eines stillzulegenden Pyriterzbergwerkes • Modellierung der hydrogeochemischen Reaktionen in belasteten Grund- und Drainagewässern einer Reststoffdeponie Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: • Modulprüfung: Benotete Seminarleistung (ggfs. inklusive mündlicher Prüfung) Literatur: Sonstiges: Fallbasiertes Lernen als gecoachte Gruppen- bzw. Seminararbeit mit den Phasen Konfrontation (Fallvorstellung), Information (Datenbeschaffung in Gruppen), Exploration (Entwicklung von Lösungsansätzen in Gruppen), Resolution (Entscheidung für eine Lösung in der Gruppe), Disputation (Vorstellung und Verteidigung der Lösung im Plenum), Kollation (Vergleich der Lösungen mit realen Lösungen) • Sigg, Stumm: Aquatische Chemie • Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution • Merkel, Planer-Friedrich: Grundwasserchemie • Stumm, Morgan: Aquatic Chemistry Rechenprogramm: Parkhurst, D.L., Appelo, C.A.J. (1999): Users Guide to PhreeqC (Version 2) – a computer program for speciation, batch-reaction, onedimensional transport, and inverse geochemical calculations.– U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 99-4259; Denver, Colorado. Kostenlos vom U.S. Geological Survey erhältlich. Seite 53 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Umweltmonitoring Lehrveranstaltungen: Umweltmonitoring Markscheiderische Aufgaben für den Betrieb untertägiger Speicher Kartographie und Risswesen Modulverantwortliche(r) Prof. Busch Dozenten Prof. Busch Dr. Fischer Dr. Maas Deutsch, bei Bedarf englisch Sprache P / WP / K: WP Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung Zuordnung zum Curriculum: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Umweltmonitoring Markscheiderische Aufgaben für den Betrieb untertägiger Speicher Kartographie und Risswesen 2 1 28/47 14/16 2,5 1,0 2 28/47 2,5 Summe 5 70/110 6,0 MNG 7,1% FG 25% FV 58,7% Üb 9,2% Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die komplexen Ziele, Aufgaben, Inhalte des Umweltmonitorings im Zusammenhang verstehen, kritisch betrachten, ihre Ergebnisse interpretieren und auf andere Fälle anwenden. Sie sind in der Lage verfahrenstechnisch ein Umweltmonitoring zu planen. • Messverfahren, Modelle zur Prognose, Einsatz von UmweltInformationssystemen, rechtliche Vorgaben und Verfahrensabläufe • Hohlraumvermessung; Flächen- und Volumenbestimmung; Konvergenzanalyse; Inhalte und Anwendung von Speicherrissen • Bergmännisches Risswerk und Normung, kartographische Visualisierung Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Umweltmonitoring“ Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Vorlesungen mit Gesprächsanteilen und Fallbeispielen Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 54 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Umweltmonitoring Lehrveranstaltungen: Umweltmonitoring W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Busch Dozent(in) Prof. Busch Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung mit Übungen 1V/1Ü 28/47 2,5 MNG 10% FG 25% FV 50% Üb 15% Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die komplexen Ziele, Aufgaben, Inhalte von Umweltmonitoringverfahren im Zusammenhang verstehen, kritisch betrachten, ihre Ergebnisse interpretieren und auf andere Fälle anwenden. • Ziele, Aufgaben und Inhalte eines Monitorings von Umweltveränderungen infolge der Rohstoff- und Energiegewinnung sowie der untertägigen Speicherung von Energierohstoffen und Abfällen (Konvergenz- und Senkungsmonitoring, Grundwassermonitoring, etc.); • Messverfahren, • Modelle zur Prognose, • Einsatz von Geo-Informationssystemen, • rechtliche Vorgaben und Verfahrensabläufe Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Umweltmonitoring“ Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: • Vorlesung • Schöne. Standortplanung, Genehmigung und Betrieb umweltrelevanter Industrieanlagen. Rechtliche Grundlagen. 2000 • Warhurst, Noronha. Environmental Policy in Mining. Corporate Strategy and Planning for Closure. 2000 • Weber. Environmental Systems and Processes. Principles, Modeling, and Design. 2001 • Zierdt. Umweltmonitoring mit natürlichen Indikatoren. 1997 • Heuel-Fabianek. Umweltverträglichkeit in der Abfallwirtschaft • Fischer-Stabel. Umweltinformationssysteme. 2005 Sonstiges: Seite 55 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Umweltmonitoring Lehrveranstaltungen: Markscheiderische Aufgaben für den Betrieb untertägiger Speicher W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Busch Dozent(in) Prof. Busch, Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 1V 14/16 1,0 MNG 5% FG 25% FV 65% Üb 5% Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die Bedeutung spezieller markscheiderischer Vermessungs-und Berechnungsverfahren sowie der risslichen Dokumentation von untertägigen Speichern verstehen. • Orientierungsmessung (Höhen-, Lage- und Richtungsübertragung); • Hohlraumvermessung; • Flächen- und Volumenbestimmung; • Konvergenzanalyse; • Inhalte und Anwendung von Speicherrissen Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Umweltmonitoring“ Literatur: • Aktuelle Artikel • Vorlesung Sonstiges: Seite 56 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Umweltmonitoring Lehrveranstaltungen: Kartographie und Risswesen W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Busch Dozent(in) Prof. Busch Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stillegung P / WP / K: P innerhalb dieses WPModuls Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/47 2,5 MNG 5% FG 25% FV 65% Üb 5% Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden besitzen nach Abschluss der Lehrveranstaltung umfangreiche Kenntnisse über die mathematischen Grundlagen, Gestaltung und Inhalte von Karten sowie des bergmännisch / markscheiderischen Risswesens. Sie können Karten und Risswerke lesen und anwenden sowie die Möglichkeiten der Visualisierung thematisch-geometrischer Inhalte nutzen und beurteilen. • Erdmodelle und Koordinatensysteme; • Projektionen und Abbildungen; • kartographische Gestaltung und Kartenwerke; • Computer- und Multimediakartographie • Bergmännisches Risswerk; • Normung Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Umweltmonitoring“ Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: • Vorlesung • Hake, Grünreich, Meng. Kartographie. 2002 • Neubert, Stein. Plan- und Risskunde • DIN-Normen, z.B. DIN 21901 ff Sonstiges: Seite 57 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Nachhaltigkeit und Projektmanagement Lehrveranstaltungen: Nachhaltigkeit und globaler Wandel Projektmanagement und -planungI Modulverantwortliche(r) Prof. Zimmermann Dozenten Dr. Berg Prof. Zimmermann Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung; Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: WP Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Risikomanagement Projektmanagement und –planung I 2 2 28/62 28/62 3,0 3,0 Summe 4 56/124 6,0 MNG 2% FG 10% FV 58% Üb 30% Voraussetzungen: Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die beiden wesentlichen Managementinstrumente der sozioökonomischen Planung und Steuerung der untertägigen Lagerung radioaktiver und chemotoxischer Abfälle einordnen und einsetzen. Sie sind einerseits in der Lage, das Risikomanagement als Instrument des unternehmerischen und gesellschaftspolitischen Handelns anzuwenden. Dabei haben sie die besondere kommunikative Bedeutung dieses Instrumentes bezüglich seines Partizipationspotenzials verstanden. Sie sind andererseits mit den Methoden des Projektmanagements vertraut und können diese im Rahmen von Strukturierungs- Planungs- und Steuerungsaufgaben des Radioactive and Hazardous Waste Managements einsetzen. Inhalt: • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen • Mündliche Prüfung oder Klausur „Risikomanagement“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Projektmanagement und –planung I“ Medienformen: Vorlesungen mit Übung Literatur: Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Einsatzbereiche und Instrumente von Risiko- und Projektmanagement Bedeutung von Kommunikation und Partizipation in Entscheidungsprozessen Rechtlicher Rahmen des Risikomanagements Prozessschritte und Ressourcenkategorien des Projektmanagements Instrumente und Methoden im Projektmanagement Sonstiges: Seite 58 Modulhandbuch Studiengang: MSc Geoenvironmental Engineering Modulbezeichnung: Modul 6: Nachhaltigkeit & Umweltmonitoring Lehrveranstaltungen: Nachhaltigkeit und Globaler Wandel / Sustainability and Global Change WS / SS: SS / jährlich Modulverantwortliche(r) Prof. Busch Dozent(in) Dr. Berg (Lehrbeauftragter SAP) Sprache Deutsch Zuordnung zum Curriculum: PF im 4. Semester Kompetenzen (forschungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Präsenz-/ Selbststudium Lehrform SWS 45 Min. Präsenz = 1 h Präsenz = Vorlesung, Übung MNG ECTS Selbststudium = vorbereiten, nachbereiten, erlernen, üben Vorlesung 2 28/54 PF PF / WPF 3 mathematischnaturwissenschaftliche Grundlagen FG FV Üb fachspezifische Grundlagen fachspezifische Vertiefungen Übergreifende Inhalte (≤ 10%) (10-20%) (40-60%) (≥ 10 %) Das Master-Studium Geoenvironmental Engineering ist „stärker forschungsorientiert“. Die Kompetenzen sollten sich in einer wissenschaftlich fundierten sowie grundlagen- und methodenorientierten Ausbildung begründen. Fach- und berufsfeldbezogene sowie praxisbezogene Inhalte sind ebenfalls notwendig aber in der Summe aller Lehrveranstaltungen nebenrangig. Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden beherrschen die Grundlagen für das Verständnis von Ursachen, Dimensionen und zur Beschreibung des Globalen Wandels sowie von Lösungsansätzen Inhalt: • Ausgangspunkt: Die Umwelt schützen - warum und wozu? • Ursachen des Globalen Wandels (Zivilisationsfolgen und die „Eindringtiefe“ moderner Technik; Wachstum und Rückkopplung; Bevölkerungsdynamik; Vernetzung als Treiber von Globalisierung) • Dimensionen des Globalen Wandels (Quellen: Ressourcen und Energie; Senken: Umweltveränderungen – Boden, Wasser, Luft; Entwicklung: Das Konzept Nachhaltigkeit als Erweiterung des Umweltschutzes) • Der Syndromansatz als Mittel zur Beschreibung des Globalen Wandels (Theoriebildung am Beispiel des Syndromkonzepts des WBGU; Syndromgruppe Quellen; Syndromgruppe Senken; Syndromgruppe Entwicklung; Vernetzung als Syndrom • Lösungsansätze („End-of-Pipe“: Umweltschutztechnologien u. ihre Implementation, z.B. „joint implementation“; „Design for Environment“ und der Gedanke der Kreislaufwirtschaft; Nachhaltigkeit in der Wirtschaft Studien- / Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung oder Klausur Medienformen: Vorlesung, Beamer-Präsentation, Handout Literatur: • Berg, Chr., Vernetzung als Syndrom, Campus: Frankfurt 2005 • Jischa, M. F.: Herausforderung Zukunft, Technischer Fortschritt und Globalisierung; zweite (stark veränderte) Auflage, Elsevier, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2005 • Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU), Welt im Wandel: Herausforderung für die deutsche Wissenschaft, Jahresgutachten 1996, Berlin/ Heidelberg/ New York 1996 Sonstiges: Seite 59 Modulhandbuch Seite 60 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Nachhaltigkeit und Projektmanagement Lehrveranstaltungen: Projektmanagement und -planung I W / S-Semester: SS Modulverantwortliche(r) Prof. Zimmermann Dozent(in) Prof. Zimmermann Sprache Deutsch Zuordnung zum Curriculum: Zustand des Abfalls und Konditionierung; Standorterkundung untertägiger Deponien; Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse; Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform Vorlesung/Übung P in diesem WP-Modul SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 2 28/62 3,0 MNG 2% FG 10% FV 58% Üb 30% Voraussetzungen: Ingenieurmathematik oder Mathematik für Naturwissenschaftler Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung in ihren Betrieben knappe Schlüsselressourcen identifizieren, planen und steuern. Sie erhalten fundierte Kenntnisse zur Strukturierung, Planung und Steuerung von Projekten, wobei die Kosten- und Terminplanung im Vordergrund stehen. Sie erlangen des Weiteren die Fähigkeit, mit geeigneter Standardsoftware wie z.B. MS Project umzugehen. Inhalt: • Projektkonzeption • Projektplanung • Projektrealisation • Struktur- und Zeitanalyse • Netzplantechniken • Stochastische Netzpläne • Ziele der Projektplanung • Exakte Lösungsverfahren für die Projektplanung • Heuristische Lösungsverfahren für die Projektplanung • Anwendungen der Projektplanung • Projektmanagement Software Mündliche Prüfung oder Klausur Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Vorlesung mit Übung und webbasiertem Lerntool • Kerzner, H. (2003), Project Management, John Wiley • Neumann, K., Schwindt, C., Zimmermann, J., (2003), Project Scheduling with Time Windows and Scarce Resources, Springer • Schwarze, J. (2001), Projektmanagement mit Netzplantechnik, Verlag NeueWirtschaftsbriefe • Zimmermann, J. (2001), Ablauforientiertes Projektmanagement - Modelle, Verfahren und Anwendungen, Gabler • Zimmermann, J., Rieck, J., Stark C. (2005) Projektplanung - Modelle, Methoden, Management, Springer • Vorlesungsskript (Springer Lehrbuch) Sonstiges: Seite 61 Modulhandbuch Komplementär-Module Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Grundwasserströmung und beschaffenheit Geoströmungslehre I Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien Prof. van Berk Lehrveranstaltungen: Modulverantwortliche(r) P / WP / K: K Sprache Prof. Pusch Prof. van Berk Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung Dozenten Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Geoströmungslehre I Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien Summe 2 2 28/62 28/62 3,0 3,0 4 56/124 6,0 Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: MNG 10% FG 32,5% FV 47,5% Üb 10% • Grundlagen der allgemeinen Geologie und Hydrogeologie • Grundlagen der Physik und Chemie • Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie • Grundlagen der allgemeinen Geologie/Petrologie Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die stofflichen Eigenschaften von Gesteinen und Fluiden einordnen und bewerten, sowie das Fließverhalten und den Stofftransport in Gesteinen verstehen. Sie können für einfache Verhältnisse verstehen und auch berechnen, wie sich die hydrogeochemischen Reaktionen in den Stoffkreisläufen durch die Hydrogeosphäre entwickeln und wie die Beschaffenheit der wässrigen Lösung dadurch geprägt wird. • Festgestein und Lockergestein als Speicher und Stauer für Fluide • Petrophysikalische Eigenschaften poröser Medien • Eigenschaften der Inhaltsstoffe • Wechselwirkungen von Gestein und Inhaltsstoffen • Berechnung von Speichervolumina und Speicherenergie • Offene angetriebene hydrogeochemische Systeme (Beispiel: Redoxkreislauf des Schwefels) • Hydrogeochemie des Niederschlags • Stoffkonzentration und Aktivität; mittlere Aufenthaltszeit im System • Löslichkeitsgleichgewichte; Sättigungszustände; Verteilungsgleichgewichte • Sequenz der Redoxreaktionen mit organischem Kohlenstoff • Chemische Beschaffenheit der Wässer und ihre Darstellung • Numerische Modellierungen mit PHREEQC • Mündliche Prüfung oder Klausur „Geoströmungslehre I“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien“ Siehe die Angaben zu den beiden Lehrveranstatungen • Kinzelbach, Rausch: Grundwassermodellierung • Craig: Soil Mechanics 4 th Edition • Holzbecher: Modellierung dynamischer Prozesse in der Hydrogeologie • Hölting: Hydrogeologie, Einführung in die allgemeine und angewandte Hydrogeologie • Mattheß: Die Beschaffenheit des Grundwassers • Sigg, Stumm: Aquatische Chemie • Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution • Freeze, Cherry: Groundwater Sonstiges: Seite 62 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Grundwasserströmung und -beschaffenheit Lehrveranstaltungen: Geoströmungslehre I W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. van Berk Dozent(in) Prof. Pusch Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 Voraussetzungen: Lernziele: P in diesem K-Modul MNG 10% FG 35% FV 50% Üb 5% • Grundlagen der allgemeinen Geologie und Hydrogeologie • Grundlagen der Physik und Chemie Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung die stofflichen Eigenschaften von Gesteinen und Fluiden einordnen und bewerten, sowie das Fließverhalten und den Stofftransport in Gesteinen verstehen. Inhalt: • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • Festgestein und Lockergestein als Speicher und Stauer für Fluide Petrophysikalische Eigenschaften poröser Medien Eigenschaften der Inhaltsstoffe Wechselwirkung von Gestein und Inhaltsstoffen Berechnung von Speichervolumina und Speicherenergie Vorlesung, der überwiegende Teil der Zeit wird als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt Kinzelbach, Rausch: Grundwassermodellierung Craig: Soil Mechanics 4 th Edition Holzbecher: Modellierung dynamischer Prozesse in der Hydrogeologie Hölting: Hydrogeologie, Einführung in die allgemeine und angewandete Hydrogeologie Sonstiges: Seite 63 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Grundwasserströmung und -beschaffenheit Lehrveranstaltungen: Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. van Berk Dozent(in) Prof. van Berk Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung P / WP / K: P in diesem K-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung Übung 1 1 14/30 14/32 1,5 1,5 MNG 10% FG 30% FV 45% Üb 15% Voraussetzungen: • Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie • Grundlagen der allgemeinen Geologie/Petrologie Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung verstehen und für einfache Verhältnisse auch berechnen, wie sich die hydrogeochemischen Reaktionen in den Stoffkreisläufen durch die Hydrogeosphäre entwickeln und wie die Beschaffenheit der wässrigen Lösung dadurch geprägt wird. Inhalt: • Offene angetriebene hydrogeochemische Systeme (Beispiel: Redoxkreislauf des Schwefels) • Hydrogeochemie des Niederschlags • Stoffkonzentration und Aktivität; mittlere Aufenthaltszeit im System • Löslichkeitsgleichgewichte; Sättigungszustände; Verteilungsgleichgewichte • Sequenz der Redoxreaktionen mit organischem Kohlenstoff • Chemische Beschaffenheit der Wässer und ihre Darstellung • Numerische Modellierungen mit PHREEQC Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • Vorlesung mit Demonstrationen hydrogeochemischer Modellierungen. Übung mit Rechen- und Konstruktionsaufgaben sowie mit praxisnahen Fallbeispielen. Mattheß: Die Beschaffenheit des Grundwassers Sigg, Stumm: Aquatische Chemie Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution Freeze, Cherry: Groundwater Sonstiges: Seite 64 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Praxis Hydrogeologie Lehrveranstaltungen: Modulverantwortliche(r) Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre Teil Hydrogeochemie Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre Teil Geohydraulik Prof. van Berk Dozent Prof. van Berk Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP/ K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium ECTS - Teil Hydrogeochemie - Teil Geohydraulik Summe 2 2 4 28/62 28/62 56/124 3,0 3,0 6,0 Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: K MNG 15% FG 20% FV 50% Üb 15% LV Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls zweidimensionale Grundwasserströmungsfelder beschreiben und berechnen sowie die grundlegenden wissenschaftlichen Zusammenhänge nutzen, mit denen der advektive, dispersive und diffusive Transport – nicht reagierender – Stoffe beschrieben werden kann. Sie können natürliche, hydrogeochemische Systeme mit chemisch-thermodynamischen Reaktionsgleichgewichtsansätzen und den Transport reagierender Stoffe durch die Hydrogeosphäre beschreiben. • Strömungsfeldanalyse • Rand- und Anfangsbedingungen • Strömungsfelder in inhomogen aufgebauten und anisotrop wirkenden Grundwasserleitern • Allgemeine Feldgleichung der Grundwasserströmung • Numerische Modellierung der Grundwasserströmung mit ASM • Advektion, Dispersion und Diffusion • Mixing-Cell-Ansatz und 1-D-Ansatz für den Stofftransport • Chemische Gleichgewichtsthermodynamik wässriger Lösungen • Gekoppelte Ionenassoziations- und Lösungs-/Fällungsreaktionen • Kationensäuren und die hydrogeochemische Mobilität von Aluminium • CO2 im offenen und geschlossen System • Stabilität von Karbonat- und Sulfidphasen • Kationenaustauschgleichgewichte • Jeweils: Konventionelle Gleichgewichtsberechnung und numerische Modellierung mit PHREEQC • Mündliche Prüfung oder Klausur „Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre -Teil Hydrogeochemie“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre -Teil Geohydraulik“ Vorlesungen mit Demonstrationen zu Modellierungen und Übungen mit Rechen- und Konstruktionsaufgaben sowie Modellierungen. • Sigg, Stumm: Aquatische Chemie • Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution • Merkel, Planer-Friedrich: Grundwasserchemie • Stumm, Morgan: Aquatic Chemistry • Kinzelbach, Rausch: Grundwassermodellierung • Mull, Holländer: Grundwasserhydraulik und –hydrologie • Fetter: Applied Hydrogeology Sonstiges: Seite 65 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Praxis Hydrogeologie Lehrveranstaltungen: Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre Teil Hydrogeochemie W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. van Berk Dozent(in) Prof. van Berk Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P in diesem K-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung Übung 1 1 14/31 14/31 1,5 1,5 MNG 15% FG 20% FV 50% Üb 15% Voraussetzungen: LV Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung natürliche hydrogeochemische Systeme mit chemisch-thermodynamischen Reaktionsgleichgewichtsansätzen sowie den Transport reagierender Stoffe durch die Hydrogeosphäre beschreiben. Inhalt: • • • • • • • Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • Chemische Gleichgewichtsthermodynamik wässriger Lösungen Gekoppelte Ionenassoziations- und Lösungs-/Fällungsreaktionen Kationensäuren und die hydrogeochemische Mobilität von Aluminium CO2 im offenen und geschlossen System Stabilität von Karbonat- und Sulfidphasen Kationenaustauschgleichgewichte Jeweils: Konventionelle Gleichgewichtsberechnung und numerische Modellierung mit PHREEQC Vorlesung mit Demonstrationen zu hydrogeochemischen Modellierungen. Übung mit Rechenaufgaben und Modellierungen. Sigg, Stumm: Aquatische Chemie Appelo, Postma: Geochemistry, groundwater and pollution Merkel, Planer-Friedrich: Grundwasserchemie Stumm, Morgan: Aquatic Chemistry Sonstiges: Seite 66 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Praxis Hydrogeologie Lehrveranstaltungen: Berechnung von Wasser- und Stoffflüssen durch die Hydrogeosphäre Teil Geohydraulik W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. van Berk Dozent(in) Prof. van Berk Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien, Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P in diesem K-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung Übung 1 1 14/31 14/31 / 1,5 1,5 MNG 15% FG 20% FV 50% Üb 15% Voraussetzungen: LV Stoffkreisläufe durch die Umweltmedien Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung zweidimensionale Grundwasserströmungsfelder beschreiben und berechnen sowie die grundlegenden wissenschaftlichen Zusammenhänge nutzen, mit denen der advektive, dispersive und diffusive Transport – nicht reagierender – Stoffe beschrieben werden kann. Inhalt: • Strömungsfeldanalyse • Rand- und Anfangsbedingungen • Strömungsfelder in inhomogen aufgebauten und anisotrop wirkenden Grundwasserleitern • Allgemeine Feldgleichung der Grundwasserströmung • Numerische Modellierung der Grundwasserströmung mit ASM • Advektion, Dispersion und Diffusion • Mixing-Cell-Ansatz und 1-D-Ansatz für den Stofftransport Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • Kinzelbach, Rausch: Grundwassermodellierung • Mull, Holländer: Grundwasserhydraulik und –hydrologie • Fetter: Applied Hydrogeology Vorlesung mit Demonstrationen zu Grundwasserströmungsmodellierungen. Übung mit Rechen- und Konstruktionsaufgaben. Sonstiges: Seite 67 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Grundlagen Hydrogeologie und Geochemie Hydrogeologie Geochemie I Prof. Mengel Lehrveranstaltungen: Modulverantwortliche(r) P / WP / K: K Sprache Prof. van Berk Prof. Mengel Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung Dozenten Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen Hydrogeologie Geochemie I Summe Voraussetzungen: Lernziele: Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS 2 2 4 28/62 28/62 56/124 3,0 3,0 6,0 MNG 10% FG 35% FV 50% Üb 5% • Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie • Grundlagen Geowissenschaften Die Studierenden kennen nach Abschluss des Moduls die grundsätzlichen Arbeitsmethoden der Hydrogeologie und der Hydrogeochemie sowie der Geochemie magmatischer, metamorpher und sedimentärer Gesteine. Sie haben gelernt, nach welchen Prinzipien die Verteilung der chemischen Elemente in der Geosphäre und der Hydrosphäre ablaufen. • Hydrogeologische und geochemische Grundlagen • Methoden zur Bilanzierung und Berechnung von Grundwasserbildung und -bewegung • Häufigkeit und Verteilung der chemischen Elemente und ihrer Isotope im Erdkörper • Mündliche Prüfung oder Klausur „Hydrogeologie“ • Mündliche Prüfung oder Klausur „Geochemie I“ Siehe die Angaben zu den beiden Lehrveranstatungen • Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 68 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Grundlagen Hydrogeologie und Geochemie Lehrveranstaltungen: Hydrogeologie W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Prof. van Berk Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung P/WP/K: P in diesem K-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 MNG 10% FG 35% FV 50% Üb 5% Voraussetzungen: Keine Lernziele: Die Studierenden erkennen und verstehen nach Abschluss der Lehrveranstaltung, wie und warum sich das Wasser als Grundwasser im unterirdischen Teil seines Kreislaufes bewegt. Sie können Methoden auf einfache Verhältnisse anwenden, mit denen beschrieben, bilanziert und berechnet werden kann, welche Mengen an Grundwasser sich wie schnell und auf welchen Wegen durch die Grundwasserleiter bewegen. • Wasserbilanz, Grundwasservorkommen • Speichervermögen, Durchlässigkeit • Wechselwirkungen Grundwasser/Oberflächengewässer • Bewegung des Grundwassers • Grundwasserströmungsfelder, Standrohrspiegelhöhen • Kluft- und Karstgrundwasserleiter • Dynamik natürlicher Grundwassersysteme, Grundwasseraustritt Mündliche Prüfung oder Klausur Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Vorlesung, wobei ein erheblicher Teil der Zeit als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt wird. • G. Mattheß & K. Ubell: Lehrbuch der Hydrogeologie / Allgemeine Hydrogeologie; Gebrüder Bornträger Berlin Stuttgart • C. W. Fetter: Applied Hydrogeology; Prentice Hall Englewood Cliffs, NJ 07632 • R. Mull & H. Holländer: Grundwasserhydraulik und -hydrologie; Springer Berlin Heidelberg Sonstiges: Seite 69 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Grundlagen Hydrogeologie und Geochemie Lehrveranstaltungen: Geochemie I W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Mengel Dozent(in) Prof. Mengel Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Geotechnische und geowissenschaftliche Analyse, Langzeitsicherheitsnachweis und Genehmigung; Bau, Betrieb und Stilllegung P/WP/K: Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung 2 28/62 3,0 Voraussetzungen: Lernziele: P im diesem K-Modul MNG 10% FG 35% FV 50% Üb 5% • Grundlagen allgemeiner und anorganischer Chemie • Grundlagen Geowissenschaften Die Studierenden haben nach Abschluss der Lehrveranstaltung ein grundlegendes Verständnis der Häufigkeit, der Verteilung und der Umverteilung chemischer Elemente in natürlichen Prozessen erhalten und können geochemische Datensätze interpretieren und rechnerische Methoden zur Auswertung analytischer Ergebnisse einsetzen. Inhalt: • Häufigkeit der chemischen Elemente im Erdkörper und in den Kompartimenten der Erdkruste • Grundzüge der Elementverteilung in geologischen und technischen Prozessen auf kristallchemischer Grundlage • Grundlagen der Geochemie der radiogenen und stabilen Isotope und deren Anwendung als Tracer Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Literatur: • • • • Vorlesung, wobei ein erheblicher Teil der Zeit als Lehrgespräch mit den Studierenden durchgeführt wird. B. Mason, C.B. Moore; Grundzüge der Geochemie, Stuttgart: Enke, 1985. H. Rollinson; using geochemical data, 1993. M. Wilson; Igneous Petrogenesis, 1997. A. P. Dickin; Radiogenic Isotope Geology, Cambridge University Press, 1997. Sonstiges: Seite 70 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Modul Erkundung geologischer Strukturen Lehrveranstaltungen: Geologisch-tektonische Grundlagen zur Erkundung von Endlager-Geosystemen Geophysikalsiche Erkundung Prof. Gursky Modulverantwortliche(r) K P / WP / K: Sprache Prof. Gursky Prof. Fertig Dr. Müller Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; geotechnische und geowissenschaftliche Analyse Dozenten Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrveranstaltungen SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Geologisch-tektonische Grundlagen zur Erkundung von EndlagerGeosystemen Geophysikalische Erkundung Summe 2 28/62 3,0 2 28/62 3,0 4 56/124 6,0 Voraussetzungen: Lernziele: MNG 10% FG 30% FV 45% Üb 15% • Einführung in die Geowissenschaften • Mathematische und physikalische Grundkenntnisse Die Studierenden können nach Abschluss des Moduls die grundlegenden tektonischen Arbeitsweisen zur Beurteilung verschiedener endlagerrelevanter Geosystemtypen. Sie können weiterhin den Einsatz geophysikalischer Aufsuchungsmethoden hinsichtlich Datengewinnung, Datenbearbeitung und Interpretation bewerten. Schließlich haben die Studierenden gelernt wie Strukturgeologische und tektonische Arbeitsweisen mit geophysikalischen Methoden komplementär unterfüttert werden können. Inhalt: • Geologische Körper (Geosystemtypen) und ihre Charakteristika • Tektonische Elemente • Geologische Basisdaten: Messung, Darstellung und geometrische Konstruktionen • Elemente von Falten • Störungstektonik • Klufttektonik • Arbeitsmethoden und Einsatzgebiete der Geophysik • Wellenverfahren der Angewandten Geophysik :Seismologie und Seismik • Potentialverfahren der Angewandten Geophysik: Gravimetrie und Magnetik Studien- / Prüfungsleistungen Medienformen: Literatur: Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Erkundung geologischer Strukturen“ Siehe die Angaben zu den beiden Lehrveranstatungen Siehe die einzelnen Lehrveranstaltungen Sonstiges: Seite 71 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Erkundung geologischer Strukturen Lehrveranstaltungen: Geologisch-tektonische Grundlagen zur Erkundung von EndlagerGeosystemen W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Gursky Dozent(in) Sprache Prof. Gursky / Dr. Rainer Müller Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P in diesem K-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung mit Übung 1V/1Ü 28/62 3,0 MNG 10% FG 30% FV 45% Üb 15% Voraussetzungen: • Einführung in die Geowissenschaften Lernziele: Die Studierenden kennen nach Abschluss der Lehrveranstaltung die grundlegenden tektonischen Arbeitsweisen zur Beurteilung verschiedener endlagerrelevanter Geosystemtypen und haben die Grundzüge der Strukturgeologie gelernt und können diese auf einfache Probleme anwenden. Inhalt: • Geologische Körper (Geosystemtypen) und ihre Charakteristika • Tektonische Elemente • Geologische Basisdaten: Messung, Darstellung und geometrische Konstruktionen • Elemente von Falten • Störungstektonik • Klufttektonik Studien- / Prüfungsleistungen Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Erkundung geologischer Strukturen“ Medienformen: Vorlesung mit Übungen sowie Praxisanwendungen im Gelände Literatur: • Meschede, M. (1994): Methoden der Strukturgeologie.- 169 S., Stuttgart(Enke). • Jakobshagen V. et al. (2000): Einführung in die geologischen Wissenschaften.432 S., Stuttgart (UTB Ulmer) Sonstiges: Seite 72 Modulhandbuch Studiengang: Radioactive and Hazardous Waste Management Modulbezeichnung: Erkundung geologischer Strukturen Lehrveranstaltungen: Geophysikalische Erkundung W / S-Semester: WS Modulverantwortliche(r) Prof. Gursky Dozent(in) Prof. Fertig Sprache Deutsch, bei Bedarf englisch Zuordnung zum Curriculum: Standorterkundung untertägiger Deponien; geotechnische und geowissenschaftliche Analyse P / WP / K: P in diesem K-Modul Kompetenzen (anwendungsorientiert) Arbeitsaufwand [h] Lehrform SWS Präsenz-/ Eigenstudium (1 ECTS= 30 h) ECTS Vorlesung mit Übungen 1V/1Ü 28/62 3,0 MNG 10% FG 30% FV 45% Üb 15% Voraussetzungen: Mathematische, physikalische und geologische Grundkenntnisse. Lernziele: Die Studierenden können nach Abschluss der Lehrveranstaltung den Einsatz geophysikalischer Aufsuchungsmethoden hinsichtlich Datengewinnung, Datenbearbeitung und Interpretation bewerten. Sie haben auch gelernt, geologische Datensätze mit geophysikalischen Informationen zu verknüpfen. Inhalt: Studien- / Prüfungsleistungen • Arbeitsmethoden und Einsatzgebiete der Geophysik • Wellenverfahren der Angewandten Geophysik :Seismologie und Seismik • Potentialverfahren der Angewandten Geophysik: Gravimetrie und Magnetik Modulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung „Erkundung geologischer Strukturen“ Medienformen: • Vorlesung mit Gesprächsanteilen sowie Übungen in Gruppen Literatur: • Keary & Brooks: Introduction to Geophysical Exploration • Parasnis: Principles of Applied Geophysics. • Telford, Geldart, Sheriff & Keys: Applied Geophysics Sonstiges: Seite 73