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Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation

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Prof. Dr. Gerd Steinebach

Mathematik

Gliederung

Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation, Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE)

Standort

Sankt Augustin

Raum

B 251

Adresse

Grantham-Allee 20

53757 Sankt Augustin

Profil

Arbeitsschwerpunkte:
  • Mathematische Modellbildung und numerische Simulation in den Ingenieurwissenschaften
  • Numerische Methoden für Differentialgleichungen
  • Numerische Simulation von Strömungs- und Transportvorgängen in Netzwerken
  • Beratung und FE-Dienstleistungen im Bereich der o.g. Arbeitsschwerpunkte

Lebenslauf

  • 1982 - 1987: Studium Mathematik mit Nebenfach Informatik an der Universität Kaiserslautern
  • 12.1987 - 03.1988: Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt Mathematik in der Industrie an der Universität Kaiserslautern
  • 04.1988 - 06.1989: Softwareentwickler bei der Nixdorf-BOG Koblenz
  • 07.1989 - 07.2001: Wissenschaftlicher Angestellter bei der Bundesanstalt für Gewässerkunde in Koblenz
  • 01.1995: Promotion zum Dr. rer. nat. am Fachbereich Mathematik der TU Darmstadt
  • seit 08.2001: Professor für Mathematik im Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg

Projekte

  • Studentenprojekt: Umbau eines Motorrades zu einem Elektrobike
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Forschungsprojekte

Digitalisierung des Themenkomplexes „Modellbildung & Simulation“ für die Ingenieursanwendung

Im Bachelor-Studiengang Maschinenbau geht es in mehreren Lehrveranstaltungen darum, problemlösungsorientiert mathematisch-physikalische und numerische Grundlagen in die Anwendungsrealität von Ingenieuren des Maschinenbaus und der nachhaltigen Ingenieurwissenschaften zu integrieren.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Dirk Reith Prof. Dr. Gerd Steinebach
FlexHyX - Flexibilitätsoptionen regenerativer Wasserstofferzeugung und –nutzung mittels dezentraler stationärer Metallhydridspeicher und der Integration in Gasnetze

Die Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen ist mittlerweile eine ernsthafte Hürde für einen weiteren, notwendigen Ausbau der Erzeugung und damit einhergehender sinnvoller Nutzung. Mithilfe der dezentralen Wasserstoffspeicherung sollen betriebsbereite Möglichkeiten zur Flexibilisierung entwickelt und aufgezeigt werden.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Tanja Clees
TRE³L - TREE-Energy Lab

Das Institut TREE betreibt im Zentrum für angewandte Forschung der H-BRS gemeinsam mit den Industriepartnern GKN Driveline und GKN Sinter Metals das TREE-Energy Lab (TRE³L). In den drei Teillaboren Powder Fabrication-Lab, Mobility-Lab und Hydrogen-Lab forscht das Institut mit seinen Partnern zu neuartigen Verfahren der Pulvermetallurgie und zu aktuellen Themen der umweltfreundlichen Mobilität und der Energieeffizienz. Ein Simulation-Lab unterstützt die praktischen Labore.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Dirk Reith Prof. Dr. Tanja Clees Prof. Dr. Alexander Asteroth
EWave

Das Ziel von EWave ist die Entwicklung eines innovativen Energie-Managementsystems, die Berechnung von energieoptimalen Betriebsplänen für die im Versorgungssystem betriebenen Anlagen der Wassergewinnung, -aufbereitung und –verteilung, die Koordination mit dem schwankenden Energiedargebot aus Eigenerzeugungsanlagen und des Energiebezugs von einem oder mehreren Energieversorgungsunternehmen sowie der Piloteinsatz bei der Rheinisch-Westfälischen Wasserwerksgesellschaft mbH (RWW).

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Gerd Steinebach

Publikationen

Prof. Dr. Gerd Steinebach

2023 | 2022 | 2021 | 2020 | 2018 | 2017 | 2014 | 2013 | 2012 | 2010 | 2009 | 2006 | 2004 | 2002 | 2001 | 2000 | 1999 | 1998 | 1997 | 1996 | 1995 | 1992 | 1991 | 1990 | 1989 | 1988

2023

Gerd Steinebach: Construction of Rosenbrock–Wanner method Rodas5P and numerical benchmarks within the Julia Differential Equations package.
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.1007/s10543-023-00967-x urn:nbn:de:hbz:1044-opus-67772 BibTeX | RIS

2022

Jan Kleinert, Gerd Steinebach, Dirk Reith, Philipp Spelten, Martin Kliemank, Sandro Elsweijer, Philipp Rosauer, Martin Schenk, Florian Roßbach, Victor Lüddemann, Lea Krühler, Jasmin Breuer: Modellbildung-und-Simulation: Online Lehrbuch.
doi:10.5281/zenodo.7343027 BibTeX | RIS

David Michael Dreistadt, Julián Puszkiel, José Maria Bellosta von Colbe, Giovanni Capurso, Gerd Steinebach, Stefanie Meilinger, Thi-Thu Le, Myriam Covarrubias Guarneros, Thomas Klassen, Julian Jepsen: A Novel Emergency Gas-to-Power System Based on an Efficient and Long-Lasting Solid-State Hydride Storage System: Modeling and Experimental Validation.
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.3390/en15030844 urn:nbn:de:hbz:1044-opus-61014 BibTeX | RIS

Mario Bedrunka, Nils Bornemann, Gerd Steinebach, Dirk Reith: A metal hydride system for a forklift: Feasibility study on on-board chemical storage of hydrogen using numerical simulation.
doi:10.1016/j.ijhydene.2021.05.179 BibTeX | RIS

2021

Gerd Steinebach, David Michael Dreistadt: Water and Hydrogen Flow in Networks: Modelling and Numerical Solution by ROW Methods.
doi:10.1007/978-3-030-76810-2_2 BibTeX | RIS

Tim Jax, Andreas Bartel, Matthias Ehrhardt, Michael Günther, Gerd Steinebach (Hg.): Rosenbrock–Wanner–Type Methods: Theory and Applications.
doi:10.1007/978-3-030-76810-2 BibTeX | RIS

Mario Bedrunka, Nils Bornemann, Gerd Steinebach, Dirk Reith: Reaction behavior modeling of metal hydride based on FeTiMn using numerical simulations.
PDF Download (CC BY 4.0) doi:10.31224/osf.io/ak8j3 urn:nbn:de:hbz:1044-opus-53180 BibTeX | RIS

2020

Gerd Steinebach: Improvement of Rosenbrock-Wanner Method RODASP: Enhanced Coefficient Set and MATLAB Implementation.
doi:10.1007/978-3-030-53905-4_6 BibTeX | RIS

Gerd Steinebach, Oliver Kolb: Hydraulic modeling and energy view.
doi:10.4171/207-1/4 URL BibTeX | RIS

Gerd Steinebach, David Dreistadt, Patrick Hausmann, Tim Jax: Setup of simulation model and calibration.
doi:10.4171/207-1/7 URL BibTeX | RIS

2018

Gerd Steinebach, Tim Jax, Lisa Wagner: Minisymposium: Simulation and Optimization of Water and Gas Networks.
doi:10.1007/978-3-319-63082-3_67 BibTeX | RIS

Tim Jax, Gerd Steinebach: Generalized ROW-Type Methods for Simulating Water Supply Networks.
doi:10.1007/978-3-319-63082-3_70 BibTeX | RIS

Gerd Steinebach, Tim Jax, Patrick Hausmann, David Dreistadt: ERWAS - Verbundprojekt EWave: Energiemanagementsystem Wasserversorgung - Abschlussbericht zu Teilprojekt 5.
URL doi:10.2314/GBV:1016276559 BibTeX | RIS

2017

Tim Jax, Gerd Steinebach: ROW Methods Adapted to Network Simulation for Fluid Flow.
doi:10.1007/978-3-319-23413-7_111 BibTeX | RIS

Gerd Steinebach: From River Rhine Alarm Model to Water Supply Network Simulation by the Method of Lines.
doi:10.1007/978-3-319-23413-7_109 BibTeX | RIS

Tim Jax, Gerd Steinebach: Generalized ROW-type methods for solving semi-explicit DAEs of index-1.
doi:10.1016/j.cam.2016.08.024 BibTeX | RIS

2014

Gerd Steinebach: From river Rhine alarm model to water supply network simulation by the method of lines.
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Tim Jax, Gerd Steinebach: ROW methods adapted to network simulation.
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2013

Tim Jax, Gerd Steinebach: Methods for modelling and numerical simulation of fluid flow problems in open channels and closed pipes.
URL BibTeX | RIS

2012

Gerd Steinebach, Rüdiger Weiner: Peer methods for the one-dimensional shallow-water equations with CWENO space discretization.
doi:10.1016/j.apnum.2012.06.009 BibTeX | RIS

Gerd Steinebach, Roland Rosen, Annelie Sohr: Modeling and Numerical Simulation of Pipe Flow Problems in Water Supply Systems.
doi:10.1007/978-3-0348-0436-3_1 BibTeX | RIS

2010

G. Steinebach, P. Rentrop, M. Paffrath, R. Rosen, S. Seidl: Process simulation for sewer systems by splitting - a case study.
doi:10.1504/IJESMS.2009.031351 BibTeX | RIS

2009

Gerd Steinebach: Mathematische Modellbildung und numerische Methoden zur Strömungs-, Transport- und Reaktionssimulation in Netzwerken.
doi:10.1007/978-3-7908-2127-7_15 BibTeX | RIS

Gerd Steinebach, Rüdiger Weiner: Peer methods for the one-dimensional shallow water equations with CWENO space discretization.
URL BibTeX | RIS

2006

Gerd Steinebach, Rolf-Dieter Lepper: Erfahrungen aus dem SDR-Projekt an der Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg.
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Andreas Bunzemeier, Rolf-Dieter Lepper, Udo Roth, Hans Schäfer, Andrea Schwandt, Gerd Steinebach, Christian Uhde, Alejandro A. Valenzuela: Entwicklung von Hard- und Softwaremodulen für einen Kurzwellentransceiver nach dem SDR-Prinzip zum Einsatz in der Lehre: Abschlussbericht.
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2004

G. Steinebach, S. Rademacher, P. Rentrop, M. Schulz: Mechanisms of coupling in river flow simulation systems.
doi:10.1016/j.cam.2003.12.008 BibTeX | RIS

Christa Polaczek, Gerd Steinebach: Ausbildung in Ingenieurmathematik - Ein Spagat zwischen Anspruch und Wirklichkeit.
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G. Steinebach, P. Rentrop: Fließgewässersimulation zur Wasserstands- und Stofftransportvorhersage.
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2002

Martin Schulz, Gerd Steinebach: Two-dimensional modelling of the river Rhine.
doi:10.1016/S0377-0427(01)00532-5 BibTeX | RIS

2001

Gerd Steinebach, Peter Rentrop: An Adaptive Method of Lines Approach for Modeling Flow Transport in Rivers.
doi:10.1201/9781420035612.ch6 BibTeX | RIS

G. Steinebach, A. Q. T. Ngo: A Method of Lines Flux-Difference Splitting Finite Volume Approach for 1D and 2D River Flow Problems.
doi:10.1007/978-1-4615-0663-8_83 BibTeX | RIS

2000

Gerd Steinebach: Verkehrsbezogene Wasserstandsvorhersage für die Donau im Bereich Straubing-Vilshofen: Zwischenbericht.
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G. Steinebach: Operationelle Wasserstandsvorhersagen für die Schifffahrt auf der deutschen frei fließenden Donaustrecke Straubing-Vilshofen.
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M. Kinder, M. Adler, F. Schöll, M. Schleuter, G. Steinebach: Zur Habitatmodellierung bei großen Fließgewässern.
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H.-H. Hanisch, F.-J. Specht, U. Drewes, G. Steinebach, G. Wittkowski: Alarmmodell Elbe zur Vorhersage des Transportes gelöster Schadstoffe in der Elbe.
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G. Steinebach, K. Wilke: Wasserstandsvorhersage am Rhein.
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M. Schulz, G. Steinebach: Towards a Two-dimensional Modelling Element in River Flow Simulation Systems.
doi:10.1007/978-3-662-04784-2_60 BibTeX | RIS

G. Steinebach, K. Wilke: Flood Forecasting and Warning on the River Rhine.
doi:10.1111/j.1747-6593.2000.tb00224.x BibTeX | RIS

1999

G. Steinebach, K. Wilke, P. Krahe: Das Vorhersagesystem Mosel der BfG.
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N. Busch, W. Fröhlich, R. Lammersen, R. Oppermann, G. Steinebach: Strömungs- und Durchflußmodellierung in der Bundesanstalt für Gewässerkunde.
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Gerd Steinebach, Volker von Dalwigk (Hg.): Mathematische Modelle in der Gewässerkunde: Stand und Perspektiven. Beiträge zum Kolloquium am 15./16.11.1998 in Koblenz.
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P. Rentrop, M. Hilden, G. Steinebach: Wissenschaftliches Rechnen.
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P. Rentrop, M. Hilden, G. Steinebach: Wissenschaftliches Rechnen.
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1998

G. Steinebach: Using hydrodynamic models in forecast systems for large rivers.
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G. Steinebach: Operational water-level forecasting at river Rhine using a hydrodynamic modelling approach.
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G. Steinebach: Literaturbesprechung: Babovic, V., Larsen, L.C. (Eds.): Hydroinformatics 98. Proceedings of the 3rd International Conference on Hydroinformatics. Vol. 1 and 2, 1500 S., 1 CD-ROM (1998).
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Michael Hilden, Gerd Steinebach: ENO-discretizations in MOL-applications: some examples in river hydraulics.
doi:10.1016/S0168-9274(98)00049-X BibTeX | RIS

W. Fröhlich, G. Steinebach, K. Wilke, M. Heinz: Wasserstandsvorhersage für die Schiffahrt an Rhein und Elbe: Ein Beitrag zur intelligenten Wasserstraße.
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W. Fröhlich, M. Heinz, G. Steinebach, K. Wilke: Water level forecasts for navigation on the river Elbe and river Rhine - A contribution to an intelligent waterway.
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1997

P. Rentrop, G. Steinebach: Model and numerical techniques for the alarm system of river Rhine.
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Peter Rentrop, Gerd Steinebach: A Method of Lines Approach for River Alarm Systems.
doi:10.1007/978-3-322-96688-9_1 BibTeX | RIS

W. Fröhlich, G. Steinebach: Wasserstandsvorhersage für die Schiffahrt an Elbe und Rhein.
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R. Eidner, M. Hilden, G. Steinebach: Der Einfluß von Stillwasserzonen auf den Stofftransport am Beispiel der Elbe.
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S. Kaden, H. B. Kleeberg, H. Liebscher, N. Müller, F. Rohde, G. Spanknebel, G. Steinebach, K. Theile: Stand und Einsatz mathematische-numerischer Modelle in der Wasserwirtschaft.
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1996

W. Fröhlich, G. Steinebach: Wasserstandsvorhersage für die Schiffahrt an Elbe und Rhein.
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G. Steinebach: Ein mathematisches Modell zur schiffahrtsbezogenen Wasserstandsvorhersage am Beispiel des Rheins: Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft, TU Graz, XVIII Konferenz der Donauländer, Vol.1, S.37-42, Graz (1996)..
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G. Steinebach: Application of the numerical method of lines in river models: [ICIAM/GAMM 95. Numerical Analysis, Scientific Computing, Computer Science. Hamburg, July 3-7, 1995].
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1995

H. Reiche, G. Steinebach: Der Rhein: Ein europäischer Fluß, Beispiel für erfolgreiche Gewässerschutzpolitik: Eine Information des Bundesumweltministeriums.
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Gerd Steinebach: Die Linienmethode und ROW-Verfahren zur Abfluß- und Prozeßsimulation in Fließgewässern am Beispiel von Rhein und Mosel.
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G. Steinebach: Order-reduction of ROW-methods for DAEs and method of lines applications.
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G. Steinebach: Das Alarmmodell Rhein und weitergehende Methoden zur Stofftransportberechnung.
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G. Steinebach: Anwendungsbeispiele moderner numerischer Verfahren in Fließgewässermodellen.
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1992

G. Steinebach, H. Hanisch, H. Bergmann: Chloride in Mosel und Saar.
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P. Krahe, G. Steinebach, H. Hanisch: Zur Verwaltung und kartographischen Darstellung hydrologisch relevanter Informationen.
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H. Hanisch, H. Reiche, G. Steinebach: Graphische Darstellungen zur Entwicklung der Wasserbeschaffenheit der Elbe im Vergleich zu Rhein, Weser und Oder.
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1991

G. Steinebach: Zur Ermittlung von jährlichen Stofffrachten in großen Fließgewässern am Beispiel der IKSR-Zahlentafeln 1991.
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G. Steinebach: Tracerversuche und mathematische Modelle zur Beschreibung des Stofftransportes im Rhein.
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G. Steinebach: The numerical solution of partial differential equations in the modeling of river processes.
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1990

G. Steinebach: Zur Perzentilberechnung.
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G. Steinebach: PDEROW: Ein numerisches Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungsmodelle der Prozeßsimulation in Fließgewässern mit Rosenbrock-Methoden: BfG-0574.
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1989

P. Rentrop, G. Steinebach: The application of Runge-Kutta type methods in vehicle dynamic.
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P. Rentrop, M. Roche, G. Steinebach: The application of Rosenbrock-Wanner type methods with stepsize control in differential-algebraic equations.
doi:10.1007/BF01398915 BibTeX | RIS

1988

G. Steinebach: Semi-implizite Einschrittverfahren zur numerischen Lösung differential-algebraischer Gleichungen technischer Modelle.
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P. Rentrop, G. Steinebach: The numerical solution of implicit ordinary differential equations arising in vehicle dynamic.
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