Search

Die vorliegende Diplomarbeit gibt einen Überblick über die feuchtetechnischen Nachweisführungen, welche in der ÖNORM B 8110 – 2 angeführt sind. Dabei ist es ein Ziel, die normativen Grundlagen für die Anwendung der Verfahren genau zu beschreiben. Die Basis dabei ist es die feuchtetechnischen Begriffe zu erläutern, um ein grundlegendes Verständnis dafür zu schaffen. In dieser Arbeit wird bezüglich Feuchtigkeit die Feuchte aus der Luft betrachtet. Zunächst wurden die grundlegenden Formeln und die dazugehörigen Beschreibungen analysiert. Im nächsten Schritt wurden die Randbedingungen für die normativen Nachweise genauer behandelt. Dabei wird auf den Nachweis gegen Kondensat im Bauteilinnern und den Nachweis gegen Schimmelpilzbildung eingegangen. Dies ist die Grundlage für die im nächsten Kapitel angeführte Nachweisführung. Gewählt wurden für die nähere Betrachtung drei Konstruktionen, welche auf Kondensat und Schimmelpilzbildung genau untersucht wurden. Hierbei wurden zwei Außenwandaufbauten und ein nicht hinterlüfteter Dachaufbau gewählt. Dabei ging hervor, dass die Konstruktionen vor allem bei falschem Einbau oder zu hoher Feuchtebelastung beschädigt werden können. Im letzten Kapitel wurden bei dem nicht hinterlüfteten Dachaufbau, die Vor- und Nachteile bei Veränderung bzw. Erhöhung der Unterdämmung herausgearbeitet. In diesem Zusammenhang gingen sowohl positive als auch negative Aspekte hervor.Alles in allem ist diese Diplomarbeit ein Anhaltspunkt für die Durchführung von stationären und instationären Nachweisverfahren, welche ein sehr wichtiger Bestandteil jeder Planung eines Objektes sein sollten. This diploma thesis gives an overview of the moisture proofing methods listed in ÖNORM B 8110 - 2. One of the aims is to describe the normative bases for the application of the procedures in detail. The basis for this is to explain the moisture-related terms in order to create a basic understanding of them. In this work, with respect to humidity, the humidity from the air is considered. First, the basic formulas and the corresponding descriptions were analyzed. In the next step, the boundary conditions for the normative verifications were dealt with in more detail. The proof against condensate inside the building component and the proof against mold growth are dealt with. This is the basis for the verification procedure described in the next chapter. Three constructions were selected for closer examination, which were examined in detail for condensate and mold formation. Two exterior wall constructions and one non-ventilated roof construction were selected. It was found that the constructions can be damaged, especially if they are installed incorrectly or if the moisture load is too high. In the last chapter, the advantages and disadvantages of changing or increasing the sub-insulation of the non-ventilated roof structure were worked out. Both positive and negative aspects emerged in this context.All in all, this thesis is a reference point for the implementation of steady-state and transient verification procedures, which should be a very important part of any planning of an object. vorgelegt von: Mario Kollenc Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Masterarbeit FH JOANNEUM 2022

Die vorliegende Arbeit behandelt die numerische Vorhersage mit dem Strömungslöser TRACE von selbst-erregten Instabilitäten im Kontext von nicht-synchronen Vibrationen in Turbomaschinen. Motiviert durch die Effizienzsteigerung gegenüber Zeitbereichsverfahren, soll die Eignung von Harmonic Balance für diese Phänomene geprüft werden. Die Tauglichkeit ist fragwürdig, da sich bisherige Anwendungen auf Fälle beschränken, bei denen die Fundamentalfrequenz als essentielle Voraussetzung des Verfahrens vorliegt, wohingegen hier diese Frequenz eine Unbekannte ist. Dafür werden 2D-Testfälle eines laminar umströmten Zylinders sowie der Überströmung einer Kavität betrachtet. Für den Zylinder stellt sich eine Suchstrategie für die unbekannte Fundamentalfrequenz nach Spiker als zielführend heraus. Aufbauend darauf gelingt es mit Harmonic Balance verifizierte und validierte Ergebnisse bereitzustellen. Darüber hinaus kann durch breitgefächerte Unsicherheiten in der Fundamentalfrequenz das Verhalten der Frequenzbereichsmethode dazu analysiert und Grenzen der Suchstrategie aufgezeigt werden. Ebenfalls liegen Untersuchungen zum Verhalten der Lösung bei einer variierenden Anzahl von betrachteten Frequenzen vor. Für die weitaus komplexere Kavität gelingt es mit der Frequenzsuche die physikalische Frequenz zu ermitteln und mit Harmonic Balance erfolgreich das Strömungsphänomen darzustellen. Jedoch offenbart die Validierung Ungenauigkeiten für die Simulation im Zeit- und Frequenzbereich, sodass weiterführende Untersuchungen notwendig sind. Motivation dazu könnte eine überlegene Lösungsqualität von Harmonic Balance sein.

Im Zuge dieser wissenschaftlichen Arbeit wird das thermische Verhalten von Stahl-Beton-Verbundbrücken untersucht. Hierbei wird vor allem die Auswirkung der thermischen Trägheit der Materialien analysiert, da diese in den Berechnungsansätzen der ÖNORM EN beziehungsweise ÖNORM B 1991-1-5 Allgemeine Einwirkungen ― Temperatureinwirkungen kaum berücksichtigt werden. Anfangs wird die Auswirkung des Streuungsbereichs der maßgebenden Materialparameter untersucht, wobei festgestellt wird, dass die daraus resultierenden Unterschiede zu vernachlässigen sind. Anschließend wird eine instationäre Temperaturberechnung an zwei Verbundbrückenquerschnitten durchgeführt. Bei diesen Brücken handelt es sich um zwei in der Realität existierende Tragwerke. Für beide dieser Konstruktionen liegen Messdaten aus einem Brückenmonitoring vor, welche die Bauteiltemperaturen an bestimmten Punkten erfasst haben. Die berechneten Werte konnten somit den tatsächlichen gegenübergestellt und ausgewertet werden. Dabei wird gezeigt, dass sich die Verformung des Stahls im am weitesten vom Beton entfernten Bereich so ausbildet, als wäre die Konstruktion in ihrer Verformung nicht behindert. Weiters wird gezeigt, dass sich im Bereich zwischen Stahl- und Betonquerschnitt Zwangsspannungen ausbilden, für welche es in der Norm noch keinen ausreichend sicheren Ansatz zur Berechnung gibt. Für genau diese Problematik wird abschließend ein ingenieurpraktischer Ansatz erstellt. In the course of this scientific work, the thermal behavior of steel-concrete composite bridges is investigated. In particular, the effect of the thermal inertia of the materials is analyzed. Since these effects are hardly taken into account in the calculation of the ÖNORM EN or the ÖNORM B 1991-1-5 General effects - Temperature. Initially, the effect of the range of dispersion of the governing material parameters is examined and it is found that the resulting differences are negligible. Subsequently, a transient temperature calculation is performed on two composite bridge sections. These bridges are two really existing structures. For both of these constructions, measurement data are available which capture the component temperatures at certain points. The calculated values could thus be compared with the actual ones and evaluated. It shows that the deformation of the steel in the area farthest from the concrete is formed as if the structure were not hampered in its deformation. Furthermore, it is shown that in the area between the steel and concrete cross-section compulsory stresses are formed, for which there is still no sufficiently secure approach for the calculation in the standard. Finally, an engineering-practical approach is created for precisely this problem. vorgelegt von: Florian Macho Wien, FH Campus Wien, Masterarb., 2019

Zugl.: Fortschr.-Ber. VDI Reihe 19 Nr. 162. Düsseldorf: VDI-Verlag 2019, Die vorliegende Ausarbeitung untersucht den Einfluss von instationären Strömungsstrukturen in freier Konvektion auf die Wärmeübertragung von einer vertikalen Platte an Luft. Dazu werden die mittlere und die momentane Intensität der konvektiven Wärmeübertragung für zyklische und sprungartig variierende Betriebsweisen einer direkt-elektrisch beheizten, 2 m hohen Kupferplatte experimentell erfasst. Bei Dauerbetriebstemperaturen von maximal 100 °C und Impuls-Wärmestromdichten von bis zu 1.430 W/m² werden sowohl laminare, als auch transiente und turbulente Strömungsformen betrachtet. Im Vergleich zur einer quasi-stationären Betrachtungsweise tritt im instationären Fall eine mittlere Intensivierung der konvektiven Wärmeübertragung von maximal 23,8 % bei zyklischen Variationen der Randbedingungen und von bis zu 30,2 % bei sprungartigen Änderungen auf. Die stärkste Beeinflussung der konvektiven Wärmeübertragung durch eine instationäre Betriebsweise zeigt sich im Bereich der kritischen Grashof-Zahl, also zu Beginn der laminar-turbulenten Transition. Hinsichtlich der zeitlichen Entwicklung der Wärmeübertragungs-Intensität treten die größten Überschreitungen des quasi-stationären Vergleichsniveaus stets zum Ende eines Wärmestrom-Impulses auf. Phänomenologische Betrachtungen der instationären Konvektionsströmung in Form von Visualisierungen zeigen bei einer impulsartigen Wärmestromzufuhr eine temporär verstärkte Durchmischung der Grenzschicht. Exemplarische Messungen zur zeitlichen Entwicklung der Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der Grenzschicht zeigen dabei ebenfalls stark ausgeprägte irreguläre Fluktuationen. Die phänomenologischen Beobachtungen legen daher nahe, dass überschüssige potentielle Energie, die durch einen hinreichend intensiven Wärmestrom-Impuls plötzlich in eine Auftriebsströmung eingebracht wird, zunächst durch das temporäre Aufkommen von großskaligen Rotationsbewegungen in kinetische Energie umgewandelt wird, bevor sich eine quasi-stationäre Strömungsentwicklung einstellt. Die Grenzschichtfluktuationen stehen darüber hinaus in guter zeitlicher Übereinstimmung mit der instationären Phase der Wärmeübertragung. Die vorübergehende Intensivierung des konvektiven Wärmetransports wird dementsprechend auf eine kurzzeitig verstärkte Durchmischung der Grenzschicht zurückgeführt. Auf Grundlage der experimentellen Ergebnisse, für die eine sehr gute quantitative und qualitative Reproduzierbarkeit vorliegt, wird ein analytisches Berechnungsmodell vorgestellt. Als zentrale Einflussgrößen werden darin die mittlere Grashof-Zahl und eine dimensionslose Kennzahl Π berücksichtigt, welche als Maß für den mittleren Überschuss der potentiellen Energie innerhalb der instationären Phase interpretiert wird. Das Berechnungsmodell erlaubt sowohl die Prognose der mittleren, als auch der momentanen Wärmeübertragungs-Intensität durch instationäre freie Konvektionsströmungen an der vertikalen Platte. So eröffnet sich für derartige Wärmeübertrager durch eine gezielte Variation der Betriebsweise die Möglichkeit zu einer Intensivierung der Übertragungsleistung bei gleichen mittleren Oberflächentemperaturen oder zu einer Reduzierung der mittleren Oberflächentemperaturen bei gleicher Übertragungsleistung., The present elaboration investigates the influence of unsteady flow structures in natural convection on the heat transfer from a vertical flat plate to air. Therefore, the mean and momentary intensity of convective heat transfer are determined experimentally for cyclic and step-like changes in the operation mode of a direct-electrically heated, 2 m high copper plate. At continuous operating temperatures of max. 100 °C and impulse heat flux densities of up to 1,430 W/m², laminar, transitional and turbulent flows are considered. Compared to a quasi-stationary approach, in the unsteady case, a maximum increase in the mean convective heat transfer of 23.8% occurs for cyclic variations of the boundary conditions and of up to 30.2% for step-like changes. The strongest influence of an unsteady operation mode on the convective heat transfer occurs in the range of the critical Grashof number – i.e. at the beginning of the laminar-turbulent transition. In terms of the temporal development of the heat transfer intensity, the largest exceedances of the quasi-stationary comparison level consistently occur at the end of a heat flux impulse. Phenomenological observations of the unsteady convection flow in the form of visualizations show a temporarily increased mixing of the boundary layer in the case of an impulse-like heat flux supply. Exemplary measurements of the temporal development of the flow velocities within the boundary layer also show very distinctive irregular fluctuations. Thus, the phenomenological observations indicate that surplus potential energy, which is suddenly transferred into a buoyant flow by a sufficiently intensive heat flux impulse, is initially converted into kinetic energy through the temporary appearance of large-scale rotational structures, before a quasi-stationary flow development occurs. Furthermore, the boundary layer fluctuations are in good temporal agreement with the unsteady phase of heat transfer. The temporary enhancement of the convective heat transport is accordingly attributed to a short-time intensified mixing of the boundary layer. Based on the experimental results, for which a very good quantitative and qualitative reproducibility prevails, an analytical calculation model is presented. The mean Grashof number and a dimensionless parameter Π (which is interpreted as a measure of the mean potential energy surplus within the unsteady phase) are considered as main influencing quantities. The calculation model allows the prediction of the mean as well as the momentary heat transfer intensity due to unsteady natural convection flows at the vertical plate. Consequently, for these type of heat exchangers, an unsteady operation mode allows an increase in the heat transfer intensity for the same average surface temperatures or a decrease in the average surface temperatures for the same heat transmission rate.

Der vorliegende Bericht entstand im Rahmen des internen Projekts Mephisto des DLR, das von April 2014 bis März 2018 unter Leitung des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik, Braunschweig, durchgeführt wurde. Eine Aktivität in Mephisto widmete sich der Untersuchung des aerodynamischen Einflusses von statischen und dynamischen Spoilerausschlägen auf einen 2D-Flügel. Die Messungen mit dem DLR-F15DS (dynamischer Spoiler) Modell wurden im DNW-NWB Windkanal in Braunschweig durchgeführt. Das Ziel bestand einerseits darin, die auftretenden strömungsphysikalischen Effekte infolge der Dynamik einer solchen Steuerfläche zu erfassen und zu verstehen. Darüber hinaus wurden die experimentellen Rohdaten entsprechend aufbereitet, um sie für die Validierung von Strömungssimulationen heranziehen zu können. Der vorliegende Bericht fasst die erste (TN 2634, 27.07.2016 bis 09.08.2016) von zwei Messkampagnen zusammen.

Ziel dieser Masterarbeit war es, das bestehende „Synthesis and Analysis of Rotors Framework“ (SARF) um Methoden zur Berechnung der instationären Rotor-Performance und des Nachlaufes zu erweitern und die gesamte implementierte Methodik zu validieren. Dazu wurden methodenunabhängige Erweiterungen, wie die Berücksichtigung gepfeilter Rotorblätter und eine beliebige, auch zyklische Blattwinkelverstellung in SARF integriert. Aufbauend auf diesem Stand wurden anschließend zwei erweiterte Methoden der instationären Rotor-Aerodynamik implementiert: Die Unsteady-Blade- Element-Momentum-Methode (UBEM) ermöglicht eine Performanceanalyse eines Rotors durch eine Profilschnitt-Repräsentation der Geometrie für variable, instationäre Anströmungsverhältnisse. Die Unsteady-Vortex-Lattice-Methode (UVLM) ermöglicht die Berechnung des Rotornachlaufs unter Berücksichtigung aerodynamisch wirksamer Objekte im Rotorumfeld - damit lassen sich die Interaktion zwischen einem Rotor und anderen Elementen eines Flugzeugs untersuchen und Konfigurationsstudien in der Vorentwurfsphase von Luftfahrzeugen durchführen. Die Ergebnisse der UBEM wurden einerseits mit dem bereits existenten Kennfeld eines Rotors einer Do-128-6 und andererseits mit den Berechnungen des Open-Source CFD-Tools SU2 verglichen und validiert. Die Ergebnisse der UVLM wurden qualitativ untersucht.

[no abstract]

Das Instationärverhalten eines Abgasturboladers liefert einen entscheidenden Beitrag zum Ansprechverhalten eines aufgeladenen Verbrennungsmotors und ist somit maßgeblich für eine hohe Kundenakzeptanz aufgeladener Motoren verantwortlich. In der vorliegenden Arbeit wird der hochdynamische Beschleunigungsvorgang des Laufzeugs von ausgewählten Turboladern experimentell untersucht. Anschließend wird eine numerische Methodik entwickelt, mit der der hochdynamische Beschleunigungsvorgang abgebildet und auftretende strömungsmechanische Phänomene analysiert werden können.

In a joint research and development project between MTU Aero Engines company and the Institute of Jet Propulsion and Turbomachinery of Aachen University the unsteady flow during surge was analysed based on experimental results. For this purpose the institute developed and manufactured a new design of probe that allows a transientmeasurement of the 2-dimensional velocity vector independent of the angle of attack to the probe. For temperature measurements a fast thermocouple was integrated in the probe head for the first time. With this probe type the high dynamic process of surge was investigated in an axial compressor. The chosen compressor represents the design of modern jet engine high pressure compressors. The new probes were positioned in front and downstream of the first stage rotor of this 8-stage axial compressor. With this experimental set-up surge experiments were conducted for various speeds. In addition to the probe measurements unsteady wall pressure signals of all stages as well as blade vibration data could be included in the analysis.The experimental results provide a detailed understanding of the flow pattern in all phases of the surge cycle. This also includes the short periods of the surge cycle (flow separation and flow acceleration). In the phase of flow separation a deceleration of the flow down to axial velocities (mass flow) of zero could be shown (shut-off-point). Afterwards reverse flow starts which shows quasi-steady state conditions in terms of flow angle and Mach numbers. In this reverse flow phase the fluid enters the rotor almost perpendicular to the trailing edge. Temperature measurements show that the rotor still adds energy to the fluid. Since the compressor efficiency is very low during this phase the main portion of the energy is transferred into heat. The acceleration of the flow occurs on the basis of an abrupt static pressure difference between the rotor leading and trailing edge. The pressure difference leads to an acceleration of the flow in the axial direction and hence the flow separation vanishes. The variation of speed confirms the transition from classic surge to deep surge when speed is increased.

This work has studied the crosswind stability of vehicles under nonstationary wind excitation in various scenarios. Railway vehicles running on curved and straight track with varying vehicle speed are studied. Road vehicles are classified into different categories. For each vehicle class, a corresponding worst-case vehicle model has been built. As the wind excitation on the vehicle is a stochastic process, a risk analysis has to be carried out and failure probabilities are computed and analyzed.

Turbulente Verbrennung ist ein hochgradig instationärer Prozess mit einer zumeist vielschichtigen chemischen Reaktionskinetik. Bei kompressiblen reagierenden Strömungen mit hoher Geschwindigkeit, wie sie beispielsweise in einer Überschallbrennkammer eines Scramjets (Supersonic Combustion Ramjet) vorkommen, entsteht ein komplexes Zusammenspiel zwischen der chemischen Kinetik und turbulenten Prozessen. Es wird charakterisiert durch molekulare Vorgänge wie Dissoziation und Rekombination von Molekülen,komplexe dreidimensionale Stoßanordnungen und hochgradig turbulente Strömungstrukturen. Die numerische Simulation von turbulenten, kompressiblen reagierenden Strömungen ist daher eine anspruchsvolle Aufgabenstellung und mit zeitgemittelten Verfahren und einfacher Modellierung des Verbrennungsprozesses nur bedingt möglich. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Simulation instationärer Verbrennungsvorgänge in kompressiblen Strömungen. Dabei kommt ein sogenanntes hybrides RANS/LES-Verfahren (Delayed Detached-Eddy Simulation auf Basis eines k-omega Turbulenzmodells) zur hochauflösenden Simulation von turbulenten Strukturen zum Einsatz. Da die Genauigkeit dieser Methode sehr stark von der numerischen Dissipation abhängt, werden die konvektiven Flüsse mittels eines dissipationsarmen Verfahrens hoher Ordnung diskretisiert. Dieser sogenannte Multi-Dimensional-Limiting Process (MLP) ermöglicht die Diskretisierung der konvektiven Flüsse mit einer räumlichen Genauigkeit von bis zu sechster Ordnung. Durch die Berücksichtigung der Information aus diagonalen Zellvolumen wird dabei eine bessere Auflösung von diagonal zum Rechengitter verlaufenden Verdichtungsstößen ermöglicht und das Konvergenzverhalten des numerischen Verfahrens verbessert. Um die Dissipation des numerischen Verfahrens bei instationären Strömungen möglichst gering zu halten, wird ein Stoß-Detektionssensor zur Lokalisierung von Diskontinuitäten implementiert. Zur Berücksichtigung der Turbulenz-Chemie-Interaktion in reagierenden Strömungen wird ein sogenannter Assumed-PDF-Ansatz verwendet. Dieses Verfahren erzielte in der Vergangenheit gute Ergebnisse im Bereich von zeitgemittelten Simulationen und wird in dieser Arbeit auf die Anwendung für hybride RANS/LES-Verfahren erweitert., Turbulent combustion is a highly unsteady process with a mostly complex chemical reaction kinetics. In compressible reacting flows with high flow velocities, e.g. in a supersonic combustion chamber of a scramjet (supersonic combustion ramjet), there is a complex interaction between chemical kinetics and turbulent processes. It is characterised by molecular processes as dissociation and recombination of molecules, complex three-dimensional shock structures and highly turbulent flow phenomena. Therefore numerical simulations of turbulent, compressible reacting flows are a challenging task, and sometimes impossible to describe with time-averaged methods and simple models for the combustion process. The aim of this work is to develop a method for the simulation of unsteady combustion in compressible flows. Thereby a so-called hybrid RANS / LES - scheme (Delayed Detached-Eddy Simulation based on a k-omega turbulence model) for high resolution simulation of turbulent flows is used. Since the accuracy of such numerical methods highly depends on the numerical dissipation, a low dissipation high-order discretisation scheme for the convective fluxes is implemented. This so-called Multi-Dimensional Limiting Process (MLP) uses discretisations for the convective fluxes which are spatially up to a sixth order accuracy. Due to the consideration of information from diagonal cell volumes a better resolution of shocks located diagonal to the computational grid is achieved and the convergence of the numerical method is improved. In order to keep the numerical dissipation in unsteady flows low a shock detection sensor is implemented that distinguishes between discontinuities and the remaining flow field. For the consideration of turbulence-chemistry interactions a so called Assumed-PDF approach is used. In the past this method achieved good results in the field of time-averaged simulations and it is extended to the application for hybrid RANS / LES methods in this work.

The goal of this work is to implement an adaptive time step size control algorithm using embedded Runge-Kutta methods in the DLR flow solver TAU. To show the applicability of the method we simulate a gust encounter of a generic fighter configuration.

Active flow control plays a central role in many industrial applications such as e.g. control of crystal growth processes, where the flow in the melt has a significant impact on the quality of the crystal. Optimal control of the flow by electro-magnetic fields and/or boundary temperatures leads to optimisation problems with PDE constraints, which are frequently governed by the time-dependent Navier-Stokes equations. The mathematical formulation is a minimisation problem with PDE constraints. By exploiting the special structure of the first order necessary optimality conditions, the so called Karush-Kuhn-Tucker (KKT)-system, this thesis develops a special hierarchical solution approach for such equations, based on the distributed control of the Stokes-- and Navier--Stokes. The numerical costs for solving the optimisation problem are only about 20-50 times higher than a pure forward simulation, independent of the refinement level. Utilising modern multigrid techniques in space, it is possible to solve a forward simulation with optimal complexity, i.e., an appropriate solver for a forward simulation needs O(N) operations, N denoting the total number of unknowns for a given computational mesh in space and time. Such solvers typically apply appropriate multigrid techniques for the linear subproblems in space. As a consequence, the developed solution approach for the optimal control problem has complexity O(N) as well. This is achieved by a combination of a space-time Newton approach for the nonlinearity and a monolithic space-time multigrid approach for 'global' linear subproblems. A second inner monolithic multigrid method is applied for subproblems in space, utilising local Pressure-Schur complement techniques to treat the saddle-point structure. The numerical complexity of this algorithm distinguishes this approach from adjoint-based steepest descent methods used to solve optimisation problems in many practical applications, which in general do not satisfy this complexity requirement.

An adequate tool for preparing long term plans for water management is the probabilistic water quality prediction. Because of the long simulation period, and numerous repeated, stochastic varied calculations normally a static calculation with large time steps is used. Withal the erosion process at flood events, which is also important for long term water quality development in the catchment area, proceed on a short time scale. Therefore erosion cannot be considered adequately by rough time-discretised long term models. For considering short term processes with long term effects relevant short term processes have to be included in the modelling. This thesis deals with the consequent integration of short term processes in a Monte-Carlo-based long term water quality prediction. The new developed model LGpro is presented, which uses for long term calculation a time step of one month and simulates the relevant hydraulic, transport, transformation and sediment processes. In this simulation short term calculations of flood events are nested, which solve in an unsteady way all processes with time steps of few minutes. For construction the hydraulic, water quality and sediment modules from literature suitable approaches are chosen. Afterwards the severals moduls are validated. With one synthetic and one practical example the usage and the benefit of the new model LGpro is demonstrated. The time nested approach makes a better consideration of unsteady erosion processes in rivers possible and affords a better long term water quality prediction in catchment areas.