Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2024
Umweltingenieurwissenschaften Bachelor ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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101-1249-00L | Hydraulics of Engineering Structures | W | 3 KP | 2G | I. Albayrak, F. Evers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Hydraulic fundamentals are applied to hydraulic structures for wastewater, flood protection and hydropower. Typical case studies from engineering practice are further described. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Understanding and quantification of fundamental hydraulic processes with particular focus on hydraulic structures for wastewater, flood protection and hydropower. In the course "Hydraulics of Engineering Structures", the competencies of process understanding, system understanding and measurement methods are taught, applied and examined. The competencies modeling, concept development and data analysis & interpretation are taught and data analysis & interpretation is applied in addition. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | 1. Introduction & Basic equations 2. Losses in flow & Maximum discharge 3. Uniform flow & Critical flow 4. Hydraulic jump & Stilling basin 5. Backwater curves 6. Weirs & End overfall 7. Sideweir & Side channel 8. Bottom opening, Venturi & Culverts, Restrictors, Inverted siphons 9. Fall manholes & Vortex drop 10. Supercritical flow & Special manholes 11. Aerated flows & Low level outlets 12. Hydraulics of sediment bypass tunnels 13. Vegetated flows - Introduction & Application 14. Summary | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Text books Hager, W.H. (2010). Wastewater hydraulics. Springer: New York. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | Exhaustive references are contained in the suggested text book. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
101-0113-10L | Baustatik (für Umweltingenieurwissenschaften) ![]() ![]() | W | 3 KP | 2.5G | B. Sudret | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Einführung in die Baustatik anhand von statisch bestimmten Stabtragwerken, Fachwerken. Spannungen in statisch bestimmten Stabtragwerken. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | - Verständnis des Tragverhaltens von Stabtragwerken im elastischen Zustand - Sichere Anwendung der Gleichgewichtsbedingungen - Verständnis der Grundlagen der Kontinuumsmechanik mit Anwendung der Energiesätze - Berechnung elastischer Spannungsverteilungen In dem Fach "Baustatik (für Umweltingenieurwissenschaften)" werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis und Modellierung gelehrt und angewandt. Prozessverständnis und Systemverständnis werden auch geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | - Gleichgewicht starrer Systeme - Schnittgrössen in statisch bestimmten Stabtragwerken - Gekrümmte Balken, Bogen und Seile - Elastische Fachwerke - Einflusslinien - Grundlagen der Kontinuumsmechanik - Spannungen in elastischen Balken | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Bruno Sudret, "Einführung in die Baustatik", 2021 Verfügbar in Moodle mit Übungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | B. Sudret, Baustatik - eine Einführung, 2022, Springer Vieweg. https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-35255-4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
102-0215-00L | Siedlungswasserwirtschaft II ![]() | W | 4 KP | 2G | P. Staufer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Welche Methoden stehen uns in der Siedlungsentwässerung zu Verfügung, um angesichts neuer Chemikalien und des Klimawandels auch in Zukunft für lebendige Gewässer zu sorgen? Dieser Frage soll mithilfe von Vorlesungen, Übungen und der Modellierung von relitätsnahen Aufgabestellungen aus "Generellen Entwässerungsplänen (GEP)" nachgegangen werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Vertiefung der Grundlagen für die Dimensionierung anspruchsvoller Bauwerke mithilfe der numerischen Simulation und Darstellung der Ergebnisse für Zielgruppen in der schweizerischen Wasserwirtschaft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Generelle Entwässerungsplanung (GEP) - Siedlungshydrologie: Niederschlag, Abflussbildung - Stofftransport in der Kanalisation - Emissions- und Immissionsbetrachtungen, Einleitbedingungen - Versickerung von Regenwasser - Blau-grüne Infrastrukturen (BGI) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Die schriftlichen Unterlagen stehen digital zur Verfügung. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | Als Voraussetzung wird der Besuch der Lernveranstaltung "Siedlungswasserwirtschaft GZ" empfohlen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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103-0313-00L | Grundzüge der Raum- und Landschaftsentwicklung ![]() | W | 5 KP | 4G | G. Debrunner, S. Hauller, D. Jerjen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Die Vorlesung «Grundzüge der Raum- und Landschaftsentwicklung» (GZRP) führt in die Grundzüge der Schweizer Raumplanung ein und behandelt unter anderem die Themen aktuelle Herausforderungen der Raumplanung als staatliche Aufgabe (nationale, kantonale und kommunale Instrumente) sowie planerische Problemlösungsverfahren. Thematische Vertiefungen und Blicke ins Ausland runden die Vorlesung ab. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden kennen die Grundzüge der Schweizer Raumplanung, ihre wichtigen Instrumente auf nationaler, kantonaler, regionaler und kommunaler Ebene und systematische Problemlösungsverfahren. Sie können das vermittelte theoretische Wissen direkt an konkreten, praxisorientierten Übungsaufgaben umsetzen. - Grundzüge der Raumplanung und ihre wichtigsten Instrumente kennenlernen - Erarbeiten der Fähigkeit, räumliche Probleme zu erkennen und Problemlösungsverfahren auf diese anzuwenden - Planung und Landnutzungsmanagement als interaktiven und akteursbezogenen Prozess kennenlernen und anwenden - Verstehen der mit Ressourcen und Boden verbundenen Potentiale, Nutzungen und Prozesse - Das vermittelte theoretische Wissen direkt an konkreten, praxisorientierten Fallbeispielen umsetzen können | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Die Vorlesung deckt die Grundlagen der (Schweizerischen) Raumplanung und Landschaftsentwicklung ab: - Was ist Raumplanung (Definitionen und Begriffe) - Aktuelle Herausforderungen, Entwicklungen und Tendenzen der Raumplanung - Grundprinzipien, historische Entwicklung und Gesetzgebungen der Schweizer Raumplanung - Die Raumplanung als staatliche Aufgabe – Raumordnungspolitik auf Bundesebene - Instrumente der Raumplanung auf nationaler, kantonaler, regionaler und kommunaler Ebene (u.a. Sachpläne und Konzepte, Richtplanung, Nutzungsplanung, Sondernutzungsplanung, Mehrwertausgleich) - Problemlösungsverfahren in der Raumplanung – systemtechnisches Vorgehen - Thematische Vertiefungen: Siedlungsentwicklung nach innen; Klimaangepasste Raumplanung; Grundeigentum und kooperative Planung; Raumbeobachtung Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Raumplanungspolitik des Bundes, der Kantone und der Gemeinden sowie auf den jeweiligen Ebenen eingesetzten Raumplanungsinstrumenten. Das dabei vermittelte theoretische Wissen wird direkt an einer konkreten, praxisorientierten Übungsaufgabe – in direkter Zusammenarbeit mit einer Zürcher Agglomerationsgemeinde – umgesetzt. Im Rahmen der Übung wird das Projektgebiet während einer Exkursion besucht und eine Gebietsentwicklung im Bestand als Fallbeispiel behandelt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Skript und einzelne Dokumente werden ausgegeben. Unterlagen zur Vorlesung werden auf der SPUR-Kursseite und/oder auf Moodle direkt zur Verfügung gestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | •Lendi, M. 2006. Zur Geschichte der schweizerischen Raumplanung, disP – The Planning Review, 42:167, 66-83, DOI: 10.1080/02513625.2006.10556969 •Koll-Schretzenmayr, M. 2008. Gelungen–Misslungen? Die Geschichte der Raumplanung Schweiz. Zürich: Verlag Neue Zürcher Zeitung. •Knoepfel, P., Larrue, C., Varone, F., & Veit, S. 2011. Politikanalyse. Stuttgart: UTB. •Gerber, J.D.; Hartmann, T.; Hengstermann, A. 2018. Instruments of Land Policy. Dealing with Scarcity of Land, New York: Routledge. •Schwick, C.; Jaeger, J.; Hersperger, A.; Cathomas, G.; Muggli, R. 2018. Zersiedlung messen und begrenzen – Massnahmen und Zielvorgaben für die Schweiz, ihre Kantone und Gemeinden. Zürich, Bristol-Stiftung; Bern, Haupt. •Schneider, A.; Gilgen, A. 2021. Kommunale Raumplanung in der Schweiz, vdf Hochschulverlag AG, ETH Zürich. •Debrunner, G.; Hengstermann, A. 2023. Vier Thesen zur effektiven Umsetzung der Innenentwicklung in der Schweiz, disP – The Planning Review, 59:1, 86-97, DOI: 10.1080/02513625.2023.2229632 •Debrunner, G. (2024): The Business of Densification. Governing Land for Social Sustainability in Housing. London: Palgrave Macmillan. https://doi.org/10.1007/978-3-031-49014-9 •EspaceSuisse (2021): Lehrbuch Einführung in die Raumplanung, Bern. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
651-3561-00L | Kryosphäre | W | 3 KP | 2V | M. Huss, D. Farinotti, H. J. Horgan | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Die Vorlesung führt die verschiedenen Komponenten der Kryosphäre - Schnee, Gletscher, Eisschilde, Meer- und See-Eis, und Permafrost - sowie ihre jeweilige Rolle im Klimasystem ein. Für jedes Teilsystem werden dabei wesentliche physikalische Aspekte betont, und ihre Dynamik quantitativ und anhand von Beispielen beschrieben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden können - relevante Prozesse, Rückkoppelungen und Zusammenhänge für die verschiedenen Komponenten der Kryosphäre qualitativ erläutern, - physikalischen Prozesse, welche den Zustand der Kryosphären-Komponenten bestimmen, mit einfachen Berechnungen quantitativ erfassen und interpretieren. In dem Fach "Kryosphäre" werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Modellierung, Datenanalyse & Interpretation und Messmethoden gelehrt, angewandt und geprüft. Systemverständnis wird gelehrt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Der Kurs gibt eine Einführung in die verschiedenen Komponenten der Kryosphäre: Schnee, Gletscher, Eisschilde, Meer- und See-Eis, Permafrost, sowie ihre Rolle im Klimasystem. Für jedes Teilsystem werden wesentliche physikalische Aspekte betont: z.B. die Materialeigenschaften von Eis, Massenbilanz und Dynamik von Gletschern, oder die Energiebilanz von Meereis. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Unterlagen werden im Semester verteilt | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | Benn, D., & Evans, D. J. (2014). Glaciers and glaciation. Routledge. Cuffey, K. M., & Paterson, W. S. B. (2010). The physics of glaciers. Academic Press. Hooke, R. L. (2019). Principles of glacier mechanics. Cambridge University Press. Weitere Literatur wird während der Vorlesung angegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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701-0479-00L | Umwelt-Fluiddynamik ![]() | W | 3 KP | 2G | H. Wernli, L. Papritz | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Die physikalischen Grundbegriffe und mathematischen Grundgleichungen zur Beschreibung von Umweltfluidsystemen auf der rotierenden Erde werden vermittelt. Grundlegende Konzepte (z.B. Vorticity-Dynamik und Wellen) werden formal eingeführt, quantitativ angewendet und mit Beispielen illustriert. Übungen helfen, den Stoff zu vertiefen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden können - Grundlagen, Konzepte und Methoden der Umweltfluiddynamik nennen. - die einzelnen Terme der physikalischen Grundgleichungen verstehen und diskutieren. - Grundgleichungen einfacher Problemstellungen der Umweltfluiddynamik mathematisch lösen. Es werden die Kompetenzen Prozessverständnis und Systemverständnis gelehrt, angewandt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Physikalische Grundbegriffe und mathematische Grundgleichungen: Kontinuumshypothese, Kräfte, Konstitutivgesetze, Zustandsgleichungen und Grundlagen der Thermodynamik, Kinematik, Sätze für Masse, Impuls auf der rotierenden Erde. Konzepte und erläuternde Strömungssysteme: Vorticity-Dynamik, Grenzschichten, Instabilität, Turbulenz - in Bezug auf Umweltfluidsysteme. Skalen-Analyse: Dimensionslose Variable und dynamische Ähnlichkeit, Vereinfachungen der Strömungssysteme, z.B. Flachwasserannahme, geostrophische Strömung. Wellen in Umweltströmungssystemen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Wird abgegeben, in englischer Sprache. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | Besprechung im Kurs. Siehe auch: web-Seite. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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701-0561-00L | Waldökologie ![]() | W | 3 KP | 2V | H. Bugmann | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Der Kurs vermittelt die Grundlagen der Waldökologie mit einem Schwerpunkt auf Bäumen als jenen Organismen, welche die Physiognomie der Wäldökosysteme und der Walddynamik wesentlich bestimmen. Die Studierenden können nach dem Besuch der Veranstaltung die qualitative und quantitative Bedeutung der Wäldökosysteme auf globaler und regionaler Skala erfassen, mit einem Schwerpunkt auf Mitteleuropa. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden können - die Grundlagen der Waldökologie auf autökologischer, demökologischer und synökologischer Ebene zusammenfassen - erklären, wie Bäume die Physiognomie der Wälder und die Walddynamik wesentlich bestimmen. - die qualitative und quantitative Bedeutung der Wälder auf globaler und regionaler Skala beschreiben, mit einem Schwerpunkt auf Mitteleuropa und dem Alpenraum. Insgesamt werden werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis, Modellierung, Konzeptentwicklung und Datenanalyse & Interpretation in diesem Kurs gelehrt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Einführung & Übersicht über die Wälder der Erde Waldökosystem-Oekologie: Produktionsökologie Autökologie: Licht, Temperatur, Wind, Wasser, Nährstoffe Demökologie: Regenerationsökologie, Waldwachstum, Mortalität Synökologie: GZ trophische Interaktionen (Wald-Wild), Sukzession | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Die Unterlagen stehen auf https://fe.ethz.ch/studium/lehrmaterialien/bachelor/waldoekologie.html zum Download bereit. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | Kimmins, J.P., 2004. Forest Ecology. Dritte Auflage, Pearson-Prentice Hall | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | Die Inhalte der folgenden LV aus dem 2. Studienjahr des Curriculums D-USYS werden vorausgesetzt: Pedosphäre, Hydrosphäre, Allgemeine Biologie und Ökologie, Einführung in die Dendrologie (Kenntnis der europ. Baumarten) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
701-0023-00L | Atmosphäre ![]() | W | 3 KP | 2V | E. Fischer, U. Lohmann | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Grundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Thermodynamik der Atmosphäre, Zirkulation, Strahlung, Kondensation, Wolken- und Niederschlagsbildung, Grundlagen des Wasser- und Kohelstoffkreislaufs. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden können - den physikalischen Aufbau und die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre erläutern, - grundlegende physikalische und chemische Prozesse in der Atmosphäre quantitiv beschreiben und verstehen, - Zusammenhänge und Rückkopplungen zwischen Atmosphäre - Ozeane - Kontinente, Troposphäre - Stratosphäre und Wetter - Klima erfassen In dem Fach "Atmosphäre" werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis und Datenanalyse & Interpretation gelehrt, angewandt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Grundlagen der Atmosphäre, physikalischer Aufbau und chemische Zusammensetzung, Spurengase, Kreisläufe in der Atmosphäre, Zirkulation, Stabilität, Strahlung, Kondensation, Wolken. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Schriftliche Unterlagen werden abgegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | - Wallace, J. M., and Hobbs, P. V. Atmospheric science: an introductory survey. 2nd ed. Amsterdam; Boston, Elsevier Academic Press, 2006. - Gösta H. Liljequist, Allgemeine Meteorologie, Vieweg, Braunschweig, 1974. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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701-0475-00L | Atmosphärenphysik ![]() ![]() | W | 3 KP | 2G | U. Lohmann | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | In dieser Veranstaltung werden die Grundlagen der Atmosphärenphysik behandelt. Dies umfasst die Themen: Wolken- und Niederschlagsbildung insb. Vorhersage von konvektiven Schauern und Stürmen sowie optische Erscheinungen am Himmel | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden können - die Mechanismen der Sturmbildung mit Wissen über Feuchteprozesse und Wolkenmikrophysik erklären. - Niederschlagsradarbilder interpretieren. - die Bedeutung der Wolken und Aerosolpartikel für die künstliche Niederschlagsbeeinflussung evaluieren. In dem Fach "Atmosphärenphysik" werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis und Datenanalyse & Interpretation gelehrt, angewandt und geprüft. Die Kompetenz Messmethoden wird ebenfalls gelehrt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Die Studierenden erwerben Kenntnisse über verschiedene Wolkentypen in der Atmosphäre (WMO Klassifizierung), deren Entstehung und mikrophysikalischen Eigenschaften. Sie lernen relevante thermodynamische Prozesse für die Wolkenbildung kennen und können mit Hilfe von thermodynamischen Diagrammen (Tephigramm) Bewegungen von Luftpaketen interpretieren. Dies beinhaltet die Analyse der atmosphärischen Stabilität und Wolkenbildungsprozesse. Des Weiteren erlernen die Studierenden grundlegende Kenntnisse über atmosphärische Aerosolpartikel und wie diese die Wolkenbildung beeinflussen. Ausserdem erlernen die Studierenden wie sich Niederschlag in Wolken bildet, wie verschiedene Niederschlagsformen mit Hilfe von Radarbildern identifiziert werden können und unter welchen Bedingungen konvektive Stürme (Superzellen) entstehen. Diese Konzepte werden angewendet, um verschiedene künstliche Wetterbeeinflussungs-Ideen zu verstehen und ihre Machbarkeit abzuschätzen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Powerpoint Folien und Lehrbuchkapitel werden auf moodle bereitgestellt: https://moodle-app2.let.ethz.ch/course/view.php?id=22731 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | Die Vorlesung basiert vorwiegend auf dem Buch: Lohmann, U., Lüönd, F. and Mahrt, F., An Introduction to Clouds: From the Microscale to Climate, Cambridge Univ. Press, 391 pp., 2016. Die elektronische Version des Buches ist über die ETH Bibliothek verfügbar und ein paar Exemplare gibt es in der Grünen Bibliothek. Es findet kein Bücherverkauf in der Vorlesung statt. pdf-files des revidierten Buchs werden kapitelweise auf moodle zur Verfügung gestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | Wir bieten eine Laborführung an, in der anhand ausgewählter Instrumente erklärt wird, wie einige der in der VL diskutierten Prozesse experimentell gemessen werden. Es gibt ein wöchentliches Zusatztutorium im Anschluss an die LV, welches die Gelegenheit bietet, Unklarheiten aus der Vorlesung zu klären, sowie die Übungsaufgaben vor- und nach zu besprechen. Die Teilnahme daran ist freiwillig, wird aber empfohlen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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102-0535-00L | Lärmbekämpfung | W | 5 KP | 4G | J. M. Wunderli | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Grundlagen der Akustik, Gehöreigenschaften, Akustische Messtechnik. Physiologische, psychologische, soziale und ökonomische Lärmwirkungen. Lärmschutzrecht (mit Fokus auf Schweizer Lärmschutzverordnung), Lärm und Raumplanung. Schallausbreitung im Freien und in Gebäuden. Prognose- und Messverfahren. Verkehrslärm (Strasse, Eisenbahn, Flugverkehr), Schiesslärm, Industrielärm. Bauakustik. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Die Studierenden kennen die Grundlagen der Lärmbekämpfung: Akustik, Lärmwirkung auf den Menschen, Akustische Messtechnik und Lärmschutzrecht. Sie sind fähig, Probleme im Bereich Lärm zu erkennen und zu bewerten. Einfache Aufgabenstellungen der Lärmbekämpfung können sie selbständig lösen. In dem Fach "Lärmbekämpfung" werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Modellierung, Datenanalyse & Interpretation und Messmethoden gelehrt, angewandt und geprüft. Systemverständnis wird gelehrt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Physikalische Grundlagen: Schalldruck, Wellen, Quellenarten. Akustische Messtechnik: Umgang mit Dezibel, Akustische Masse, Schallpegelmesser, Spektralanalyse. Lärmwirkungen: Gehör, Gesundheitliche Wirkungen von Lärm, Störung/Belästigung, Belastungsmasse. Gesetzliche Grundlagen der Lärmbekämpfung / Raumplanung: Lärmschutzverordnung/SIA 181. Zusammenhang mit der Raumplanung. Schallausbreitung im Freien: Abstandsgesetze, Luftdämpfung, Bodeneffekt, Abschirmung, Reflexion, Streuung, Bebauung, Wettereinflüsse. Kurze Einführung in die Bauakustik und in die einfachsten Grundlagen der Raumakustik. Eigenschaften von Schallquellen: Akustische Beschreibung von Schallquellen, Lärmminderung an der Quelle. Lärmarten und Prognoseverfahren: Messen/Berechnen, Strassenlärm, Eisenbahnlärm, Fluglärm, Schiesslärm, Industrielärm. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Skript "Lärmbekämpfung" als PDF ab Beginn der Vorlesung verfügbar. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | 1 - 2 Exkursionen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
101-0339-00L | Environmental Geotechnics – Polluted Sites and Waste Disposal | W | 3 KP | 2G | M. Plötze | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | The practice of landfilling, remediation of polluted sites and the disposal of radioactive waste are based on the same concepts of environmental protection. Understanding the contaminants behaviour and how to reduce their release to the environment is the key to remediating polluted sites and designing multi-barrier systems. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | On successful completion of this course students will be able to - Assess the risk to the environment from landfills, contaminated sites and radioactive waste repositories in terms of the fate and transport of contaminants. - Describe the technologies available to minimise environmental contamination - Describe the principles of dealing with polluted sites and propose and evaluate appropriate remediation techniques - Explain the concepts underlying radioactive waste management practices. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | This lecture course consists of lectures with exercises and case studies. - An overview of the principles of environmental protection in waste management and how this is applied in legislation. - An overview of the chemistry underlying the release and transport of contaminants from the landfilled/contaminated material/radioactive waste repository focusing on processes controlling mobility of heavy metals and organic compounds - Introduction to contaminant transport in porous adsorbing media - Design and function of engineered barriers. Clay as a barrier. - Polluted site remediation: Site investigation, assessment, and remediation technologies - Concepts and safety in radioactive waste management - Role of the geological and engineered barriers and radionuclide transport in geological media. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | Exkursion | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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701-0501-00L | Pedosphäre | W | 3 KP | 2V | R. Kretzschmar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Einführung in die Entstehung und Eigenschaften von Böden in Abhängigkeit von Ausgangsgestein, Relief, Klima und Bodenorganismen. Komplexe Zusammenhänge zwischen den bodenbildenden Prozessen, den physikalischen und chemischen Bodeneigenschaften, Bodenorganismen, und ökologischen Standortseigenschaften von Böden werden erläutert und an Hand von zahlreichen Beispielen illustriert. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Verständnis von Böden als integraler Bestandteil von Ökosystemen, der Entstehung und Verbreitung von Böden in Abhängigkeit von Umweltfaktoren, und der Prozesse welche zu Bodendegradation führen. In dem Fach "Pedosphäre" werden die Kompetenzen Prozessverständnis und Systemverständnis gelehrt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Definition der Pedosphäre, Bodenfunktionen, Gesteine, Minerale und Verwitterung, Bodenorganismen, organische Bodensubstanz, Bodenbildung und Bodenverbreitung, Grundzüge der Bodenklassifikation, Bodenzonen der Erde, physikalische Bodeneigenschaften und Funktionen, chemische Bodeneigenschaften und Funktionen, Bodenfruchtbarkeit, Bodennutzung und Bodengefährdung. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Polybook | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | - Scheffer F. Scheffer/Schachtschabel - Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, Berlin, 2018. - Brady N.C. and Weil, R.R. The Nature and Properties of Soils. 14th ed. Prentice Hall, 2007. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: Grundlagen in Chemie, Biologie und Geologie. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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701-0533-00L | Boden- und Wasserchemie | W | 3 KP | 2G | R. Kretzschmar, D. I. Christl, L. Winkel | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Dieser Kurs behandelt chemische und biogeochemische Prozesse in Böden und Gewässern sowie deren Einfluss auf das Verhalten und Kreisläufe von Nähr- und Schadstoffen in terrestrischen und aquatischen Systemen. Konzeptionelle Ansätze zur quantitativen Beschreibung der Prozesse werden eingeführt und in ausgewählten Beispielen angewendet. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | 1. Verständnis wichtiger chemischer Eigenschaften und Prozesse in Böden und Gewässern und wie diese das Verhalten von Nährstoffen und Schadstoffen (z.B. chemische Bindungsform, Bioverfügbarkeit und Mobilität) beeinflussen. 2. Quantitative Anwendung chemischer Gleichgewichte auf Prozessen in natürlichen Systemen. In dem Fach "Boden- und Wasserchemie" werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis und Modellierung gelehrt, angewandt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | Chemische Gleichgewichte in wässrigen Lösungen, Gasgleichgewichte, Ausfällung und Auflösung von Mineralphasen, Silicatverwitterung, Verwitterungskinetik, Bildung sekundärer Mineralphasen (Tonminerale, Oxide, Sulfide), Oberflächenchemie und Sorptionsprozesse, Redoxprozesse in natürlichen Systemen, pH-Pufferung und Versauerung, Salinität und Versalzung sowie das Umweltverhalten ausgewählter essentieller und toxischer Spurenelemente. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Vorlesungsfolien auf Moodle | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | –Kapitel 1, 3, 4, 6, 7 und 11 aus Sigg/Stumm – Aquatische Chemie, 6. Auflage, vdf, 2016. –Kapitel 2 und 5 in Scheffer/Schachtschabel – Lehrbuch der Bodenkunde, 17. Auflage, Springer Spektrum, 2018. –Ausgewählte Kapitel aus: Encyclopedia of Soils in the Environment, 2005. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | Die Vorlesungen Pedosphäre und Hydrosphäre werden stark empfohlen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
151-1633-00L | Energy Conversion This course is intended for students outside of D-MAVT. | W | 4 KP | 3G | G. Sansavini, S. A. Hosseini, I. Karlin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | This course provides the students with an introduction to thermodynamics and energy conversion. Students shall gain basic understanding of energy and energy interactions as well as their link to energy conversion technologies. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Thermodynamics is key to understanding and use of energy conversion processes in Nature and technology. Main objective of this course is to give a compact introduction into basics of Thermodynamics: Thermodynamic states and thermodynamic processes; Work and Heat; First and Second Laws of Thermodynamics. Students shall learn how to use energy balance equation in the analysis of power cycles and shall be able to evaluate efficiency of internal combustion engines, gas turbines and steam power plants. The course shall extensively use thermodynamic charts to building up students’ intuition about opportunities and restrictions to increase useful work output of energy conversion. Thermodynamic functions such as entropy, enthalpy and free enthalpy shall be used to understand chemical and phase equilibrium. The course also gives introduction to refrigeration cycles, combustion and refrigeration. The course compactly covers the standard course of thermodynamics for engineers, with additional topics of a general physics interest (nonideal gas equation of state and Joule-Thomson effect) also included. In the course "Energy Conversion", the competencies of process understanding and system understanding are applied and examined and the competencies process understanding and modeling are taught. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | 1. Thermodynamic systems, states and state variables 2. Properties of substances: Water, air and ideal gas 3. Energy conservation in closed and open systems: work, internal energy, heat and enthalpy 4. Second law of thermodynamics and entropy 5. Energy analysis of steam power cycles 6. Energy analysis of gas power cycles 7. Refrigeration and heat pump cycles 8. Nonideal gas equation of state and Joule-Thomson effect 9. Maximal work and exergy 10. Mixtures 11. Chemical reactions and combustion systems; chemical and phase equilibrium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Lecture slides and supplementary documentation will be available online. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Literatur | Thermodynamics: An Engineering Approach, by Cengel, Y. A. and Boles, M. A., McGraw Hill | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Voraussetzungen / Besonderes | This course is intended for students outside of D-MAVT. Students are assumed to have an adequate background in calculus, physics, and engineering mechanics. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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151-0221-00L | Introduction to Modeling and Optimization of Sustainable Energy Systems | W | 4 KP | 4G | G. Sansavini, A. Bardow, S. Moret | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | This course introduces the fundamentals of energy system modeling for the analysis and the optimization of the energy system design and operations. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | At the end of this course, students will be able to: - define and quantify the key performance indicators of sustainable energy systems; - select and apply appropriate models for conversion, storage and transport of energy; - develop mathematical models for the analysis, design and operations of multi-energy systems and solve them with appropriate mathematical tools; - select and apply methodologies for the uncertainty analysis on energy systems models; - apply the acquired knowledge to tackle the challenges of the energy transition. In the course "Introduction to Modeling and Optimization of Sustainable Energy Systems", the competencies of process understanding, system understanding, modeling, concept development, data analysis & interpretation and measurement methods are taught, applied and examined. Programming is applied. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Inhalt | The global energy transition; Key performance indicators of sustainable energy systems; Optimization models; Heat integration and heat exchanger networks; Life-cycle assessment; Models for conversion, storage and transport technologies; Multi-energy systems; Design, operations and analysis of energy systems; Uncertainties in energy system modeling. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skript | Lecture slides and supplementary documentation will be available online. Reference to appropriate book chapters and scientific papers will be provided. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
102-0000-10L | Exkursionen Umweltingenieurwissenschaften I ![]() Keine Anmeldung über myStudies notwendig. Die Anmeldung zu den Exkursionen und Feldkursen geht ausschliesslich über http://exkursionen.umwelting.ethz.ch/ . | W | 1 KP | J. Wang, weitere Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Halbtägige bis eintägige Exkursionen als Ergänzung zu den umweltingenieurspezifischen Vorlesungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Als Ergänzung zu den umweltingenieurspezifischen Vorlesungen bieten die Professuren halbtägige bis eintägige Exkursionen in verschiedenen Fachbereichen an. Während der Exkursionen vertiefen die Studierenden die in den Vorlesungen und im Selbststudium erworbenen Fachkenntnisse und stellen einen Bezug zur Praxis und zur Forschung her. Diese Exkursionen stehen allen Bachelorstudierenden der Umweltingenieurwissenschaften je nach Verfügbarkeit offen und können im Rahmen der Fachspezifischen Wahlfächer mit Kreditpunkten bewertet werden. Die Exkursionen sind freiwillig und sollten vorzugsweise ab dem 4. Semester besucht werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
102-0000-20L | Exkursionen Umweltingenieurwissenschaften II ![]() Keine Anmeldung über myStudies notwendig. Die Anmeldung zu den Exkursionen und Feldkursen geht ausschliesslich über http://exkursionen.umwelting.ethz.ch/ . | W | 1 KP | J. Wang, weitere Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kurzbeschreibung | Halbtägige bis eintägige Exkursionen als Ergänzung zu den umweltingenieurspezifischen Vorlesungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lernziel | Als Ergänzung zu den umweltingenieurspezifischen Vorlesungen bieten die Professuren halbtägige bis eintägige Exkursionen in verschiedenen Fachbereichen an. Während der Exkursionen vertiefen die Studierenden die in den Vorlesungen und im Selbststudium erworbenen Fachkenntnisse und stellen einen Bezug zur Praxis und zur Forschung her. Diese Exkursionen stehen allen Bachelorstudierenden der Umweltingenieurwissenschaften je nach Verfügbarkeit offen und können im Rahmen der Fachspezifischen Wahlfächer mit Kreditpunkten bewertet werden. Die Exkursionen sind freiwillig und sollten vorzugsweise ab dem 4. Semester besucht werden. |
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