Unser Auftrag besteht darin, Forschungsarbeiten durchzuführen, die eine Antwort auf die gesellschaftlichen Herausforderungen geben, die in den globalen Entwicklungskonzepten zum Ausdruck kommen, und die in der Lage sind, den gesellschaftlichen Wandel zu fördern, indem sie Prozesse in der natürlichen und der bebauten Umwelt untersuchen, die für die Gestaltung, Planung und Umsetzung nachhaltiger Wasserinfrastrukturen, die auf den globalen Wandel vorbereitet sind, ausschlaggebend sind.

Bauwerkshydraulik

• Experimentelle Untersuchung zum Strömungsgeschen in wasserbaulicher Infrastruktur (z.B. Hochwasserrückhaltebecken, Aus- und Einlaufbauwerken, Wasserkraftanlagen, Schleusen)
• Optimierung von wasserbaulichen Anlagen und Erarbeitung von neuen Bauwerkskonzepten

Hydraulik und Morphodynamik naturnaher Fließgewässer

• Vegetationshydraulik, Widerstandsverhalten von Vegetation
• Betrachtungen zum Geschiebehaushalt (lokal und auf Einzugsgebietsebene)
• Analyse des morphologischen Potentials, Freilanduntersuchungen

Gewässerentwicklungmaßnahmen

• Entwicklung von Maßnahmen zur Aufwertung der Gewässerstruktur auf lokaler Ebene (Fokus: Restriktionsstrecken)
• Vernetzung von Abiotik und Biotik: Lebensraum Fließgewässer
• Totholz in Fließgewässern
• Ökologische Durchgängigkeit von Fließgewässern: Auf- und Abstiegsanlagen

Mehrphasenströmungen im Wasserbau

• Strömungen dichtegeschichteter Fluide
• Sauerstoffeintrag in stehenden und fließenden Gewässern
• Mobilisierung und Imobilisierung von Schwebstoffen (Stauraumverlandung)
• Fluvialer Transport und Rückhalt von Kunststoffen in Flüssen
• Entstehung und Entwicklung von Luft-Wasser-Strömen

Bauwerkssimulation

• Einsatz ein- und mehrdimensionaler hydrodynamisch-numerischer (HN-) Verfahren zur Analyse  komplexer Strömungsverhältnisse (stationär, instationär)
• Entwicklung und Implementierung anwendungsorientierter HN-Verfahren für den Einsatz in der Praxis
• Umfangreiches Pre- und Postprocessing

GIS-Technologien

• Erstellung digitaler Geländemodelle unter Berücksichtigung hydraulischer Anforderungen
• Ermittlung von Überflutungsflächen sowie Schadenspotenzialen in gefährdeten Bereichen
• Programmierung anwendungsoptimierter Tools (GIS-Fachschalen)
• 3D-Visualisierung (Animation / Echtzeitnavigation)

Hochwassermanagement

• GIS-gestützte hydraulische Flussgebietsmodellierung
• Quantifizierung der Auswirkungen von Baumaßnahmen auf den Hochwasserabfluss
• Risikobewertung und Schadenspotenzialanalysen
• Erstellung von Gefahren- und Risikokarten als Grundlage der Hochwasservorsorge
• Echtzeitsimulation
• Entwicklung von Decision-Support-Systemen (DSS) für den operationellen Einsatz in der Wasserwirtschaftsverwaltung (inkl. Schulung und Betreuung der Anwender)

Numerische Modelle zur Simulation von Strömungsvorgängen

• Analyse und Optimierung wasserbaulicher Anlagen im Rahmen von Bauwerkssanierung und Neuplanung (u.a. Wasserkraftanlagen, Wehre, Entnahme-/Rückgabebauwerke)
• Optimierter Betrieb von Staustufen hinsichtlich Energieerzeugung, Hochwasserschutz, Schifffahrt
• Koppelung HN-Verfahren mit Automatisierungstechnik; Optimierung von Wasserhaushaltsreglern
• Einsatz hybrider bzw. gekoppelter Modelltechnik in Zusammenarbeit mit physikalischem Modellwesen

Feststofftransport / Ökohydraulik

• Mehrdimensionale Simulation des Feststofftransports in Fließgewässern
• Morphodynamische Analyse- und Prognosestudien
• Simulation technischer und naturnaher Fischaufstiegsanlagen als Grundlage für fischökologische Bewertungen
• Strömungsanalysen im Rahmen von Gewässerrenaturierung und -revitalisierung
• Analyse und (Weiter-)Entwicklung naturnaher Fließgewässer

Plattformübergreifender Einsatz von Hard- und Software

• CAD, GIS, Simulations- und Visualisierungssysteme
• Softwareentwicklungen / Einsatz moderner Entwicklungsumgebungen
• Linux / Windows
• Systemadministration
• Rechnergestützte Messtechnik

Wir wollen es genau wissen: Strömungsprozesse in der Natur sind hochkomplex und im Bereich der Wasser-Feststoff-Interaktion (z.B. Wasser-Luft, Wasser-Sedimente oder Wasser-Makroplastik) setzten wir experimentelle Methoden ein, um Prozesse zu verstehen und quantitativ beschreiben zu können.

Mit unseren maßstabsverkleinerten Modellen unterstützen wir Planungsprozesse zu komplexen wasserbaulichen Fragestellungen und leisten einen Beitrag zur Verbesserung der Planungssicherheit sowohl im Bereich der technischen Infrastruktur als auch im Bereich von ökologischen Aufwertungen von Fließgewässern.

Auf einer Fläche von 2.300 m² sind im Theodor-Rehbock-Flussbaulaboratorium 7 fest installierte Versuchsrinnen aufgebaut.

Darüber hinaus werden Freiflächen für die Errichtung und den Betrieb von weiteren Versuchsständen bzw. für physikalische Modelluntersuchungen aus der Auftragsforschung vorgehalten.

Die Versorgung der Rinnen, Versuchsstände und physikalischen Modelle mit bis zu 500 l/s erfolgt über frequenzumgeformte Pumpen und verschiedenen Pumpenkreisläufen.

Der Fachbereich Wasserbau und Wasserwirtschaft verfügt über moderne messtechnische Ausstattung, die sowohl im Theodor-Rehbock-Flussbaulaboratorium als auch bei Feldmessungen zum Einsatz kommt.

Austattung IWU-WB (Auszug)

• Nortek ADV Vectrino (3D)
• Dantec Flow Explorer, 2D-LDA
• Ott MF Pro (1d)
• ADCP Messboot
• HIPPO, In-Situ Bestimmung der kritischen Sohlschubspannung (Bewegungsbeginn)
• Drohne, Dji Mavic Mini
• Alu-Messboot, Flachgänger, 4 m lang, 20 PS oder elektrisch, mit diversen Anbauten (Kran usw.)

1899 wurde Theodor Rehbock als Professor für Wasserbau an die Technische Hochschule Karlsruhe berufen. Auf seine Initiative hin wurde das Flussbau-Laboratorium errichtet und 1901 eingeweiht. Es war damit eines der ersten Wasserbaulabore weltweit, in dem wasserbauliche Großprojekte in einem verkleinerten Maßstab untersucht wurden. Bis zu seinem Ausscheiden 1934  leitete Prof. Theodor Rehbock das Labor, 1939  wurde es in Würdigung seiner Leistungen in Theodor-Rehbock-Flussbaulaboratorium umbenannt.

Der Wasserbau spielte am KIT (und dessen Vorgängerinstitutionen) bereits seit ihrer Gründung durch Johann Gottfried Tulla eine wesentliche Rolle. Aber es war Theodor Rehbock, der hier die systematische wasserbauliche Forschung begründete und die große Chance erkannte, die sich mit dem wasserbaulichen Versuchswesen und dem Einsatz von maßstabsgetreuen Modellen im Labor für die Entwicklung des Wasserbaus eröffnete.

• Universitat de Valencia
• Cardiff University
• The University of Manchester
• Delft University of Technology
• Penn State University, USA
• Deltares, The Netherlands
• Utah Water Research Laboratory, USA
• IHE Delft Institute for Water Education, The Netherlands
• Bundesanstalt für Wasserbau, Germany
• ETHZurich, Switzerland