LEGI - UMR 5519

Thèmes de recherche

Les Nations unies ont défini 17 objectifs de développement durable afin d’assurer la paix et la prospérité des populations et de la planète, aujourd’hui et demain.

En tant qu’ingénieur en mécanique et en énergie, je poursuis deux de ces objectifs dans le cadre de mes recherches :

 ODD 7 : énergie abordable et propre, pour garantir l’accès de tous à une énergie abordable, fiable, durable et moderne.
 ODD 14 : La vie sous-marine, dans le but de préserver et d’utiliser durablement les océans, les mers et les ressources marines pour un développement durable.

Outre d’autres thèmes liés à la durabilité et aux turbomachines, mes recherches se concentrent en particulier sur deux champs :

-1- Dans ce contexte, je travaille sur une nouvelle génération d’installations d’énergie marémotrice. Les turbines hydrocinétiques doivent permettre d’exploiter cette source d’énergie gigantesque et quasiment inexploitée avec le moins d’impact possible sur l’environnement. Avec mon équipe, j’ai étudié des techniques de contrôle d’écoulement passif d’inspiration biologique utilisant des aubes de turbine hyperflexibles en matériaux composites par des moyens numériques et surtout expérimentaux. Cette méthode implique des interactions fluide-structure fortement couplées avec de grandes déformations. Dans le projet franco-allemand OPTIDE en cours, financé par la Fondation allemande pour la recherche (DFG) et TEC21 en France, nous utilisons des méthodes d’optimisation systématiques, expérimentales et numériques, telles que des algorithmes génétiques, combinées à la CFD et à l’expérimentation, pour réduire les contraintes structurelles des machines et ainsi prolonger leur durée de vie tout en améliorant leurs performances.

for more information see : Hoerner et al. Characteristics of the fluid–structure interaction within Darrieus water turbines with highly flexible blades,
Journal of Fluids and Structures, (2019)

for more information see : Hoerner et al. Experimental Optimization Environment for Developing an Intracycle Pitch Control in Cross Flow Turbines, The 15th European Wave and Tidal Energy Conference (EWTEC) (2023), Bilbao, Spain

-2- Un deuxième domaine de recherche concerne l’impact des technologies hydroélectriques traditionnelles sur la vie aquatique. Depuis 1970, les populations de poissons migrateurs européens ont diminué de 93 % en Europe. Une action immédiate est nécessaire pour préserver la biodiversité dans nos rivières et nos mers. Nous avons travaillé sur des méthodes d’évaluation et de conception de systèmes et de machines hydrauliques respectueux des poissons. Dans le cadre du projet de recherche germano-estonien RETERO, financé par le Ministère Fédéral de la Recherche et de l’Éducation (BMBF), nous avons développé des méthodes numériques et expérimentales et travaillons désormais en parallèle avec des fabricants de turbines et de pompes de renommée mondiale tels que KSB, Andritz et Voith.

for more information see : Powalla et al. A numerical approach for active fish behaviour modelling with a view toward hydropower plant assessment, Renewable Energy (2022)

for more information see : Abbaszadeh et al., Experimental Optimization of a Fish Robot’s Swimming Modes – a Complex Multiphysical Problem, Experiments in Fluids, (2024)

Curriculum vitae

Professional

 since 2023 Maître de Conférences LEGI & G-INP-UGA
 since 2023 Adjoint Faculty Member at Otto von Guericke University
 2020-2023 Lecturer and Research Group Leader Turbomachinery Otto von Guericke University Magdeburg
 2014 - 2020 Research assistant at the Otto von Guericke University Magdeburg
 since 1993 Freelance activities

Education

 2014-2020 German-French doctorate LEGI, Grenoble, France & Otto von Guericke University Magdeburg
 2016-2017 Research stay LEGI Grenoble, France
 2012-2014 M.Sc. Electrical Power Engineering, specialization in Renewable Energies, Otto von Guericke University Magdeburg
 2012-2014 M.Sc. Sustainable Energy Systems, specialization in Fluid Machinery, Otto von Guericke University Magdeburg
 2008-2012 B. Eng. Mechanical Engineering, specializing in construction technology, Magdeburg-Stendal University of Applied Sciences

Prizes and scholarships

 2021 Dissertation prize ’Prix européen’ of the German-French University
 2021 Environmental Prize of the city of Magdeburg for the Turbomachinery research group (1st place in the research category)
 2014-2016 Doctoral scholarship holder of the Rosa Luxemburg Foundation, Berlin
 2009-2014 Study scholarship holder of the Rosa Luxemburg Foundation, Berlin

Publications dans HAL

List of publications at Google Scholar.

2024

Abbaszadeh, S., Hoerner, S., & Leidhold, R. (2024). Experimental optimization of a fish robot’s swimming modes: a complex multiphysical problem. Experiments in Fluids, 65(4), 51.

  

Abdelghafar, I., Bolland, J. D., Thévenin, D., Rubini, P. A., Wright, R. M., & Hoerner, S. (2024). On the numerical methods for tracking a European eel motion in a closed-conduit system. In R. Boes, I. Albayrak, S. Felder, & V. Heller (Eds.), Proceedings of the 10th International Symposium on Hydraulic Structures (ISHS 2024). Zurich, Switzerland.

  

Hoerner, S., Kösters, W. I., Abbaszadeh, S., Wagner, F., & Tuhtan, J. A. (2024). Towards a reliable and validated toolbox to replace live fish tests for the assessment of injury and mortality during downstream passage. In IAHR 15th International Symposium on Ecohydraulics and Fish Passage. Quebec City, Canada.

  

Khan, A. H., Hoerner, S., Toming, G., Kruusmaa, M., & Tuhtan, J. A. (2024). 3D CFD analysis of pressure, boundary layer and shear stresses on a gudgeon ( Gobio gobio ). Journal of Ecohydraulics, , 1–15.

  

Khan, A. H., Toming, G., Hoerner, S., & Tuhtan, J. A. (2024). Comparison of Near-Body Flow Fields of a Gudgeon and NACA0013 Profile. In M. B. Kalinowska, M. M. Mrokowska, & P. M. Rowinski (Eds.), Advances in Hydraulic Research, GeoPlanet, ISH 2023, Earth and Planetary Sciences (pp. 231–242). GeoPlanet: Earth and Planetary Sciences. Springer Nature Switzerland.

  

Kopecki, I., Wagner, F., & Hoerner, S. (2024). Quantifying fish response to extreme hydraulic conditions during downstream passage. In R. Boes, I. Albayrak, S. Felder, B. Crookston, & V. Heller (Eds.), Proceedings of the 10th International Symposium on Hydraulic Structures (ISHS 2024). Zurich, Switzerland: ETH Zurich.

  

2023

Abbaszadeh, S., Kiiski, Y., Leidhold, R., & Hoerner, S. (2023). On the influence of head motion on the swimming kinematics of robotic fish. Bioinspiration and Biomimetics, 18(5), 056007.

  

Abdelghafar, I., Kerikous, E., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2023). Evolutionary optimization of a Savonius rotor with sandeel-inspired blades. Ocean Engineering, 279, 114504.

  

Abdelghafar, I., Refaie, A., Kerikous, E., Thévenin, D., & Hoerner, S. (2023). Optimum geometry of seashell-shaped wind turbine rotor: Maximizing output power and minimizing thrust. Energy Conversion and Management, 292, 117331.

  

Bennecke, T., Ruiz-Hussmann, K., Joedecke, P., Abbaszadeh, S., Delafin, P. - L., Weber, C. - T., et al. (2023). A methodology to capture the single blade loads on a cross-flow tidal turbine flume model. (Vol. 15).

  

Hoerner, S., Leidhold, R., Abbaszadeh, S., Ruiz-Hussmann, K., Bennecke, T., Zhao, Z., et al. (2023). Experimental Optimization Environment for Developing an Intracycle Pitch Control in Cross Flow Turbines. (Vol. 15).

  

Kerikous, E., Hithaish, D., Samad, A., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2023). Performance Enhancement of Fluidic Diode for a Wave Energy System through Genetic Algorithm. (Vol. 15).

  

Kösters, W. I., & Hoerner, S. (2023). Simultaneous flow measurement and deformation tracking for passive flow control experiments involving fluid–structure interactions. Journal of Fluids and Structures, 121, 103956.

  

Ruiz-Hussmann, K., Delafin, P. - L., Bonamy, C., Delannoy, Y., Thévenin, D., & Hoerner, S. (2023). Objective Functions for the Blade Shape Optimisation of a Cross-Flow Tidal Turbine under Constraints. (Vol. 15).

  

Zhao, Z., Bennecke, T., Hoerner, S., & Leidhold, R. (2023). Intracycle Active Blade Pitch Control for Cross-Flow Tidal Turbines Using Embedded Electric Drive Systems. (Vol. 15).

  

2022

Abbaszadeh, S., Leidhold, R., & Hoerner, S. (2022). A Design Concept and Kinematic Model for a Soft Aquatic Robot with Complex Bio-mimicking Motion. Journal of Bionic Engineering, 19(1), 16–28.

  

Cleynen, O., Powalla, D., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2022). An Efficient Method for Computing the Power Potential of Bypass Hydropower Installations. Energies, 15(9), 3228.

  

Khan, A. H., Ruiz-Hussmann, K., Powalla, D., Hoerner, S., Kruusmaa, M., & Tuhtan, J. A. (2022). An open 3D CFD model for the investigation of flow environments experienced by freshwater fish. Ecological Informatics, 69, 101652.

  

Shingala, A., Cleynen, O., Jain, A., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2022). Genetic Optimisation of a Free-Stream Water Wheel Using 2D Computational Fluid Dynamics Simulations Points towards Design with Fully Immersed Blades. Energies, 15(10), 3723.

  

Wagner, F., Busch, A., Buysse, D., Hoerner, S., Kenndorf, M., Pauwels, I., et al. (2022). A New, Non-invasive Fish Backpack Biologger to Measure the Physical Conditions Experienced by Swimming Fish during Downstream Passage. In Fish Passage 2022. Richland, WA, United States.

  

2021

Hoerner, S., Abbaszadeh, S., Cleynen, O., Bonamy, C., Maître, T., & Thévenin, D. (2021). Passive flow control mechanisms with bioinspired flexible blades in cross-flow tidal turbines. Experiments in Fluids, 62(5).

  

Hoerner, S., Kösters, W. I., Vignal, L., Cleynen, O., Abbaszadeh, S., Maître, T., et al. (2021). Cross-Flow Tidal Turbines with Highly Flexible Blades – Experimental Flow Field Investigations at Strong Fluid–Structure Interactions. Energies, 14(4), 797.

  

2020

Hoerner, S. (2020). Characterization of the fluid-structure interaction on a vertical axis turbine with deformable blades. Ph.D. thesis, Université Grenoble Alpes [2020-....] ; Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, .

  

Hoerner, S., Bonamy, C., Cleynen, O., Maître, T., & Thévenin, D. (2020). Darrieus vertical-axis water turbines: deformation and force measurements on bioinspired highly flexible blade profiles. Experiments in Fluids, 61.

  

2019

Abbaszadeh, S., Hoerner, S., Maître, T., & Leidhold, R. (2019). Experimental investigation of an optimized pitch control for a Vertical Axis Turbine. IET Renewable Power Generation, 13(16), 3106–3112.

  

Hoerner, S., & Bonamy, C. (2019). Structured-light-based surface measuring for application in fluid–structure interaction. Experiments in Fluids, 60(11), 168.

  

Hoerner, S., Abbaszadeh, S., Maître, T., Cleynen, O., & Thévenin, D. (2019). Characteristics of the fluid–structure interaction within Darrieus water turbines with highly flexible blades. Journal of Fluids and Structures, 88, 13–30.

  

2018

Cleynen, O., Kerikous, E., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2018). Characterization of the performance of a free-stream water wheel using computational fluid dynamics. Energy, 165, 1392–1400.

  

Hoerner, S., Abbaszadeh, S., Maître, T., Vignal, L., Weber, C. - T., Leidhold, R., et al. (2018). Experimental Evaluation of the Behavior of Highly-Flexible Structures for Vertical Axis Water Turbines. In Conference on Modelling Fluid Flow. Budapest, Hungary.

  

Hoerner, S., Maître, T., Bonamy, C., & Thévenin, D. (2018). Fluid-structure-interaction of a flexible composite hydrofoil in forced rotational oscillation motion. In Proceedings of 9th International Symposium on Fluid-Structure Interactions, Flow-Sound Interactions, Flow-Induced Vibration & Noise. Toronto, Canada.

  

Müller, S., Cleynen, O., Hoerner, S., Lichtenberg, N., & Thévenin, D. (2018). Numerical analysis of the compromise between power output and fish-friendliness in a vortex power plant. Journal of Ecohydraulics, 3(2), 86–98.

  

2017

Cleynen, O., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2017). Characterization of Hydraulic Power in Free-Stream Installations. International Journal of Rotating Machinery, 2017, 1–10.

  

Hoerner, S., Abbaszadeh, S., Maître, T., Weber, C. - T., Leidhold, R., & Thévenin, D. (2017). The effect of the reduced frequency on oscillating flexible hydrofoils. In SHF/AFM Conference on Hydraulic machines and Cavitation. Paris, France.

  

Hoerner, S., Bonamy, C., Maître, T., Cleynen, O., & Thévenin, D. (2017). Strongly-coupled fluid-structure-interaction with large deformations on a flexible hydrofoil under forced oscillation. In 12th OpenFoam Workshop. Exeter, United Kingdom.

  

2016

Cleynen, O., Hoerner, S., & Thévenin, D. (2016). Influence of flotation bodies on the power characteristics of a free-stream water wheel. In Sustainable Hydraulics in the Era of Global Change : Proceedings of the 4th IAHR Europe Congress. Liege, Belgium.