Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2024
Umweltingenieurwissenschaften Bachelor  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Bachelor-Studium (Studienreglement 2022) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Obligatorische Fächer des Basisjahres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Basisprüfung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Basisprüfungsblock A | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 401-0141-00L | Lineare Algebra  | O | 5 KP | 4V + 1U | M. Akka Ginosar, R. Prohaska | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Einführung in die Lineare Algebra | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Grundkenntnisse in linearer Algebra als Hilfsmittel zur Lösung von Ingenieurproblemen. Verständnis für abstrakte mathematische Formulierung von technischen und naturwissenschaftlichen Problemen. Zusammen mit Analysis erarbeiten wir das mathematische Grundwissen für einen Ingenieur. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Einführung und Lineare Gleichungssysteme, Matrizen, quadratische Matrizen und ihre Inverse, Determinante und Spur, Allgemeine Vektorräume, lineare Abbildungen, Basen, Diagonalisierung, Eigenwerte und Eigenvektoren, Orthogonale Abbildungen, Skalarprodukt, Vektorräume mit innerem Produkt, Gram-Schmidt-Verfahren. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Der Dozent wird ein Skript zur Verfügung stellen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | K. Nipp, D. Stoffer, Lineare Algebra, VdF Hochschulverlag ETH G. Strang, Lineare Algebra. Springer Larson, Ron. Elementary linear algebra. Nelson Education, 2016. (Englisch) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 252-0845-00L | Informatik I | O | 5 KP | 2V + 2U | M. Lüthi, A. Streich | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Programmierung, mit Schwerpunkt auf den grundlegenden Programmierkonzepten. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Verständnis der grundlegenden Programmierkonzepte. Fähigkeit, einfache Programme schreiben und lesen zu können. Fähigkeit, andere (konzeptionell ähnliche) Programmiersprachen rasch erlernen zu können. In dem Fach "Informatik I" wird die Kompetenz Modellierung gelehrt und angewandt und die Kompetenz Programmieren gelehrt, angewandt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Variablen, Typen, Kontrollanweisungen, Funktionen, Scoping, Rekursion, objektorientierte Programmierung. Als Lernsprache wird Python eingesetzt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Die Folien und ein Skript werden auf der Vorlesungswebseite zum Herunterladen bereitgestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Learn to Code by Solving Problems A Python Programming Primer Daniel Zingaro Python Crash Course A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming Eric Matthes Datenanalyse mit Python Auswertung von Daten mit pandas, NumPy und Jupyter, 3. Auflage Wes McKinney | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 701-0243-01L | Biologie III: Ökologie | O | 3 KP | 2V | J. Alexander | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Diese Einführungsvorlesung in die Ökologie umfasst grundlegende ökologische Konzepte und die wichtigsten Komplexitätsebenen der ökologischen Forschung. Ökologische Konzepte werden am Beispiel aquatischer und terrestrischer Systeme veranschaulicht und entsprechende methodische Ansätze werden demonstriert. Bedrohungen für die Biodiversität und das entsprechende Management werden besprochen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Ziel dieser Vorlesung ist es, grundlegende ökologische Konzepte und die verschiedenen Komplexitätsebenen in der ökologischen Forschung zu vermitteln. Die Studierenden sollen ökologische Konzepte auf diesen verschiedenen Ebenen im Kontext konkreter Beispiele aus der terrestrischen und aquatischen Ökologie erlernen. Entsprechende Methoden zur Untersuchung der Systeme werden vorgestellt. Ein weiteres Ziel der Vorlesung ist, dass die Studierenden ein Verständnis für die Biodiversität erlangen und wissen, warum sie bedroht ist und wie sie gemanagt werden kann. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | - Biodiversität: Variation, Gefährdung und Erhaltung - Einfluss von Umweltfaktoren auf Organismen; Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen - Populationsdynamik: Ursachen, Beschreibung, Vorhersage und Regulation - Interaktionen zwischen Arten (Konkurrenz, Koexistenz, Prädation, Parasitismus, Nahrungsnetze) - Lebensgemeinschaften: Struktur, Stabilität, Sukzession - Ökosysteme: Kompartimente, Stoff- und Energieflusse | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Unterlagen, Vorlesungsfolien, Übungen und relevante Literatur sind in Moodle abrufbar. Die Unterlagen für die nächste Vorlesung stehen jeweils spätestens am Freitagmorgen zur Verfügung. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Pflichtlektüre: Begon, M.E., Howarth, R.W., Townsend, C.R. (2017): Ökologie. 3. Aufl. Springer Verlag, Berlin. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 151-0223-10L | Technische Mechanik | O | 4 KP | 2V + 2U + 1K | P. Tiso | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Einführung in die Technische Mechanik: Kinematik, Statik und Dynamik von starren Körpern und Systemen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Durch die vermittelten Grundlagen der Kinematik, Statik und Dynamik sollen Studierende ein Grundverständnis der Materie erhalten, mit dem einfache Problemstellungen der Technischen Mechanik analysiert und gelöst werden können. Basierend darauf können weiterführende Vorlesungen besucht werden, die Mechanik-Kenntnisse als Voraussetzung führen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Grundlagen: Lage und Geschwindigkeit materieller Punkte, starre Körper, ebene Bewegung, Kinematik starrer Körper, Kraft, Moment, Leistung. Statik: Äquivalenz und Reduktion von Kräftegruppen, Kräftemittelpunkt und Massenmittelpunkt, Gleichgewicht, Prinzip der virtuellen Leistungen, Hauptsatz der Statik, Bindungen, Analytische Statik, Reibung. Dynamik: Beschleunigung, Trägheitskräfte, Prinzip von d'Alembert, Newtonsches Bewegungsgesetz, Impulssatz, Drallsatz, Drall bei ebenen Bewegungen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | ja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | M. B. Sayir, J. Dual, S. Kaufmann, E. Mazza: Ingenieurmechanik 1, Grundlagen und Statik. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2015. M. B. Sayir, S. Kaufmann: Ingenieurmechanik 3, Dynamik. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Basisprüfungsblock B | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 401-0241-00L | Analysis I | O | 7 KP | 4V + 2U | M. Akveld, G.‑I. Ionita | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Mathematische Hilfsmittel des Ingenieurs | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Mathematik als Hilfsmittel zur Lösung von Ingenieurproblemen: Verständnis für mathematische Formulierung von technischen und naturwissenschaftlichen Problemen. Erarbeitung des mathematischen Grundwissens für einen Ingenieur. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Komplexe Zahlen. Differentialrechnung und Integralrechnung für Funktionen einer Variablen mit Anwendungen. Einfache mathematische Modelle in den Naturwissenschaften. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Wird auf der Vorlesungshomepage zu Verfügung gestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Klaus Dürrschnabel, "Mathematik für Ingenieure - Eine Einführung mit Anwendungs- und Alltagsbeispielen", Springer; online verfügbar unter: http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-8348-2559-9/page/1 Tilo Arens et al., "Mathematik", Springer; online verfügbar unter: http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-44919-2/page/1 Meike Akveld und Rene Sperb, "Analysis 1", vdf; http://vdf.ch/index.php?route=product/product&product_id=1706 Urs Stammbach, "Analysis I/II" (erhältlich im ETH Store); https://people.math.ethz.ch/~stammb/analysisskript.html | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 529-2001-02L | Chemie I | O | 4 KP | 2V + 2U | J. Cvengros, J. E. E. Buschmann, P. Funck, R. Verel | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Allgemeine Chemie I: Chemische Bindung und Molekülstruktur, chemische Thermodynamik, chemisches Gleichgewicht. In dem Fach Chemie I werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis, Modellierung, Konzeptentwicklung und Datenanalyse & Interpretation gelehrt, angewandt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Erarbeiten von Grundlagen zur Beschreibung von Aufbau, Zusammensetzung und Umwandlungen der materiellen Welt. Einführung in thermodynamisch bedingte chemisch-physikalische Prozesse. Mittels Modellvorstellungen zeigen, wie makroskopische Phänomene anhand atomarer und molekularer Eigenschaften verstanden werden können. Anwendungen der Theorie zum qualitativen und quantitativen Lösen einfacher chemischer und umweltrelevanter Probleme. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Stöchiometrie Stoffmenge und Stoffmasse. Zusammensetzung von Verbindungen. Reaktionsgleichung. Ideales Gasgesetz. 2. Atombau Elementarteilchen und Atome. Elektronenkonfiguration der Elemente. Periodisches System der Elemente. 3. Chemische Bindung und ihre Darstellung. Raumstruktur von Molekülen. Molekülorbitale. 4. Grundlagen der chemischen Thermodynamik System und Umgebung. Beschreibung des Zustands und der Zustandsänderungen chemischer Systeme. 5. Erster Hauptsatz Innere Energie, Wärme und Arbeit. Enthalpie und Reaktionsenthalpie. Thermodynamische Standardbedingungen. 6. Zweiter Hauptsatz Entropie. Entropieänderungen im System und im Universum. Reaktionsentropie durch Reaktionswärme und durch Stoffänderungen. 7. Gibbs-Energie und chemisches Potential Kombination der zwei Hauptsätze. Reaktions-Gibbs-Energie. Stoffaktivitäten bei Gasen, kondensierten Stoffen und gelösten Spezies. Gibbs-Energie im Ablauf chemischer Reaktionen. Gleichgewichtskonstante. 8. Chemisches Gleichgewicht Massenwirkungsgesetz, Reaktionsquotient und Gleichgewichtskonstante. Gleichgewicht bei Phasenübergängen. 9. Säuren und Basen Verhalten von Stoffen als Säure oder Base. Dissoziationsfunktionen von Säuren. pH-Begriff. Berechnung von pH-Werten in Säure-Base-Systemen und Speziierungsdiagramme. Säure-Base-Puffer. Mehrprotonige Säuren und Basen. 11. Auflösung und Fällung Heterogene Gleichgewichte. Lösungsprozess und Löslichkeitskonstante. Speziierungsdiagramme. Das Kohlendioxid-Kohlensäure-Carbonat-Gleichgewicht in der Umwelt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Online-Skript mit durchgerechneten Beispielen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Charles E. Mortimer, CHEMIE - DAS BASISWISSEN DER CHEMIE. 12. Auflage, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 2015. Weiterführende Literatur: Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten, CHEMIE. 10. Auflage, Pearson Studium, 2011. (deutsch) Catherine Housecroft, Edwin Constable, CHEMISTRY: AN INTRODUCTION TO ORGANIC, INORGANIC AND PHYSICAL CHEMISTRY, 3. Auflage, Prentice Hall, 2005.(englisch) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Einzelfächer des Basisjahres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0004-00L | Einführung Umweltingenieurwissenschaften | O | 3 KP | 2G | P. Molnar, R. Boes, I. Hajnsek, S. Hellweg, J. P. Leitão Correia , M. Maurer, S. Pfister, J. Slomka, J. Wang | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | In dieser Lehrveranstaltung wird den Studierenden vorgestellt, wie Umweltprobleme in den Bereichen Wasserquantität und -qualität, Abfallerzeugung und -recycling, Luftreinhaltung formuliert und mit ingenieurwissenschaftlichen Methoden gelöst werden. Der Kurs stellt in sechs thematischen Bereichen eine Verbindung zwischen der theoretischen Bachelor-Grundlagenfächer und praktischen Themen der Umwelti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Nach Abschluss dieses Kurses ist der/die Student/in in der Lage: - zentrale globale Umweltprobleme zu formulieren - eine Systemperspektive und Problemlösungen entwickeln (kritisches Denken) - einfache numerische Probleme in den Domänenbereichen erkennen und lösen - verstehen warum/wie Daten/Modelle in der Umweltingenieurwissenschaften benutzt verwenden - eigenes Interesse an den Domänenbereichen entwickeln und Karrieremöglichkeiten erkennen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Themenbereiche: 0. Einführung – Beschreibung des Erdsystems, Hauptstressoren, globale Erwärmung, Einführung in die Methoden und Ziele der Umweltingenieurwissenschaften. 1. Hydrologie und Wasserwirthschaft – Definition des globalen Wasserkreislaufs und des hydrologischen Regimes, Oberflächen- und Grundwasserströmungsgleichungen (Advektion, Diffusion), Wasserressourcenmanagement, Klimawandel. 2. Ressourcenmanagement und -rückgewinnung – Abfallmanagement, Recycling, Ressourcenrückgewinnung, Ökobilanz, Wasser- und Kohlendioxid-Fussabdruck. 3. Städtische Wassertechnologie – Wasserqualitätsparameter, kommunale Wasser- und Abwasserbehandlungsprozesse und -technologien, städtische Wassersysteme (Infrastruktur). 4. Fluss- und Wasserbau – Nutzwasserbau (Wasserkraftproduktion), Schutzwasserbau (Hochwasserschutz), Gewässerschutz (Flussrevitalisierungen, Sanierung Wasserkraft). 5. Luftqualität – Luftqualitätsparameter, Schadstoffe, Luftqualität in Städten/Innenräumen, Emissionskontrolle, Ausbreitungrechnungsmodelle. 6. Erdbeobachtung – Satellitenbeobachtung des Erdsystems aus dem Weltraum, Methoden, Umweltanwendungen (Gletscher, Wald, Landoberflächenveränderung). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Der Kurs findet in Englisch und Deutsch (zweisprachig) statt. Das englische Lehrbuch von Masters und Ela (siehe unten) wird durch Dozentenmaterialien zu den einzelnen Themengebieten ergänzt. Vorlesungspräsentationen werden das Hauptstudienmaterial sein. Es gibt kein formelles Skript. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | - Masters, G.M., & Ela, W.P. (2014). Introduction to Environmental Engineering and Science, Third Edition, Prentice Hall, 692 pp, https://ebookcentral.proquest.com/lib/ethz/reader.action?docID=5831826 - Vortragspräsentationen und ausgewählte wissenschafltiche Arbeiten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Obligatorische Fächer des übrigen Bachelor-Studiums | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Prüfungsblock 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0293-00L | Hydrology | O | 3 KP | 2G | P. Burlando | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Diese Lehrveranstaltung führt in die Ingenieur-Hydrologie ein. Zuerst werden Grundlagen zur Beschreibung und Messung hydrologischer Vorgänge (Niederschlag, Rückhalt, Verdunstung, Abfluss, Erosion, Schnee) vermittelt, anschliessend wird in grundlegende mathematische Modelle zur Modellierung einzelner Prozesse und der Niederschlag-Abfluss-Relation eingeführt, inkl. Hochwasser-Analyse. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Kenntnis der Grundzüge der Hydrologie. Kennenlernen von Methoden, zur Abschätzung hydrologischer Grössen, die zur Dimensionierung von Wasserbauwerken und für die Nutzung von Wasserresourcen relevant sind. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Der hydrologische Kreislauf: globale Wasserressourcen, Wasserbilanz, räumliche und zeitliche Dimension der hydrologischen Prozesse. Niederschlag: Niederschlagsmechanismen, Regenmessung, räumliche/zeitliche Verteilung des Regens, Niederschlagsregime, Punktniederschlag/Gebietsniederschlag, Isohyeten, Thiessenpolygon, Extremniederschlag, Dimensionierungsniederschlag. Interzeption: Messung und Schätzung. Evaporation und Evapotranspiration: Prozesse, Messung und Schätzung, potentielle und effektive Evapotranspiration, Energiebilanzmethode, empirische Methode. Infiltration: Messung, Horton-Gleichung, empirische und konzeptionelle Methoden, Phi-index und Prozentuale Methode, SCS-CN Methode. Oberflächlicher und oberflächennaher Abfluss: Hortonischer Oberflächenabfluss, gesättigter Oberflächenabfluss, Abflussmessung, hydrologische Regimes, Jahresganglinien, Abflussganglinie von Extremereignissen, Abtrennung des Basisabflusses, Direktabfluss, Schneeschmelze, Abflussregimes, Abflussdauerkurve. Einzugsgebietscharakteristik: Morphologie der Einzugsgebiets, topografische und unterirdische Wasserscheide, hypsometrische Kurve, Gefälle, Dichte des Entwässerungsnetzes. Niederschlag-Abfluss-Modelle (N-A): Grundlagen der N-A Modelle, Lineare Modelle und das Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) Konzept, linearer Speicher, Nash Modell. Hochwasserabschätzung: empirische Formeln, Hochwasserfrequenzanalyse, Regionalisierungtechniken, indirekte Hochwasserabschätzung mit N-A Modellen, Rational Method. Stoffabtrag und Stofftransport: Erosion im Einzugsgebiet, Bodenerosion durch Wasser, Berechnung der Bodenerosion, Grundlagen des Sedimenttransports. Schnee und Eis: Scnheeeigenschaften und -messungen, Schätzung des Scnheeschmelzprozesses durch die Energiebilanzmethode, Abfluss aus Schneeschmelze, Temperatur-Index- und Grad-Tag-Verfahren. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Die Kopie der Folien zur Vorlesung können auf den Webseiten der Professur für Hydrologie und Wasserwirtschaft herunterladen werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Chow, V.T., Maidment, D.R. und Mays, L.W. (1988). Applied Hydrology, New York u.a., McGraw-Hill. Dingman, S.L. (2002). Physical Hydrology, 2nd ed., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall. Dyck, S. und Peschke, G. (1995). Grundlagen der Hydrologie, 3. Aufl., Berlin, Verlag für Bauwesen. Maidment, D.R. (1993). Handbook of Hydrology, New York, McGraw-Hill. Maniak, U. (1997). Hydrologie und Wasserwirtschaft, eine Einführung für Ingenieure, Springer, Berlin. Manning, J.C. (1997). Applied Principles of Hydrology, 3. Aufl., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Vorbereitende zu Hydrologie I sind die Vorlesungen in Statistik. Der Inhalt, der um ein Teil der Übungen zu behandeln und um ein Teil der Vorlesungen zu verstehen notwendig ist, kann zusammengefasst werden, wie hintereinander es bescrieben wird: Elementare Datenverarbeitung: Hydrologische Messungen und Daten, Datenreduzierung (grafische Darstellungen und numerische Kenngrössen). Frequenzanalyse: Hydrologische Daten als Zufallsvariabeln, Wiederkehrperiode, Frequenzfaktor, Wahrscheinlichkeitspapier, Anpassen von Wahrscheinlichkeitsverteilungen, parametrische und nicht-parametrische Tests, Parameterschätzung. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 101-0203-01L | Hydraulik I | O | 5 KP | 3V + 1U | R. Stocker | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Hydromechanik, die für Bauingenieure und Umweltingenieure relevant sind. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | In dem Fach "Hydraulik I" wird die Kompetenz Prozessverständnis gelehrt, angewandt und geprüft. Des Weiteren werden die Kompetenzen Messmethoden und Systemverständnis gelehrt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Eigenschaften des Wassers, Hydrostatik, Schwimmstabilität, Kontinuität, Eulersche Bewegungsleichungen, Navier-Stokes Gleichungen, Ähnlichkeitsgesetze, Bernoulli'sches Prinzip, Impulssatz für endliche Volumina, Potentialströmungen, ideale Fluide und reale Fluide, Grenzschicht, Rohrhydraulik, Gerinnehydraulik, Strömungsmessung, Vorführung von Versuchen in der Vorlesung | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Skript und Aufgabensammlung vorhanden | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Bollrich, Technische Hydromechanik 1, Verlag Bauwesen, Berlin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0635-11L | Air Quality Technics | O | 3 KP | 2G | J. Wang | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | The lecture provides different strategies and techniques for emission reduction and pollutant removal from exhaust air flows. The fundamental theories, practical designs and application scenarios of each technique are covered. The basic knowledge is deepened by the discussion of specific air pollution problems of today's society. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | The students gain general knowledge of air pollution and study the methods used for air pollution control. The students know the different strategies of air pollution control and are familiar with their scientific fundamentals. The students can evaluate possible control methods and equipment, design control systems and estimate their efficiencies and costs. They are able to incorporate goals concerning air quality into their engineering work. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | The reduction of the formation of pollutants is done by modifying the processes (process-integrated measures) and by different engineering operations for the cleaning of waste gas (downstream pollution control). It will be demonstrated, that the variety of these procedures can be traced back to the application of a few basic physical and chemical principles. Procedures for the removal of particles (inertial separator, filtration, electrostatic precipitators, scrubbers) with their different mechanisms (field forces, impaction and diffusion processes) and the modelling of these mechanisms will be covered. Procedures for the removal of gaseous pollutants and the description of the driving forces involved, as well as the equilibrium and the kinetics of the relevant processes (absorption, adsorption as well as thermal, catalytic and biological conversions) will be covered. Discussion of the technical possibilities to solve the actual air pollution problems will be conducted. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Jing Wang, Air pollution control technics Lecture slides and exercises | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | List of literature included in script Reference book Air Pollution Control Technology Handbook, Karl B. Schnelle, Jr. and Charles A. Brown, CRC Press LLC, 2001. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | College lectures on basic physics, chemistry and mathematics. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Prüfungsblock 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 752-4001-00L | Mikrobiologie Teile der Vorlesung werden auf Englisch gehalten. | O | 2 KP | 2V | M. Schuppler, M. Pilhofer, S. Robinson, G. Velicer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Vermittlung der Grundlagen im Fach Mikrobiologie mit Schwerpunkt auf den Themen: Bakterielle Zellbiologie, Molekulare Genetik, Wachstumsphysiologie, Biochemische Diversität, Phylogenie und Taxonomie, Prokaryotische Vielfalt, Interaktion zwischen Menschen und Mikroorganismen sowie Biotechnologie. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Fachliche Lernziele Die Studierenden - verstehen wichtige Konzepte und Theorien der Mikrobiologie, die den Aufbau der Zellen, sowie deren Funktion und Metabolismus betreffen. - kennen Verfahren und Technologien, in welchen Mikroorganismen eine wichtige Rolle spielen. - wissen wie Mikroorganismen mit dem menschlichen Körper interagieren. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Der Schwerpunkt liegt auf den Themen: Bakterielle Zellbiologie, Molekulare Genetik, Wachstumsphysiologie, Biochemische Diversität, Phylogenie und Taxonomie, Prokaryotische Vielfalt, Interaktion zwischen Menschen und Mikroorganismen sowie Biotechnologie. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Wird von den jeweiligen Dozenten ausgegeben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Die Behandlung der Themen erfolgt auf der Basis des Lehrbuchs Brock, Biology of Microorganisms | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 402-0023-01L | Physics | O | 7 KP | 5V + 2U | J. Faist | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | This course gives an overview of important concepts in classical dynamics, thermodynamics, electromagnetism, quantum physics, atomic physics, and special relativity. Emphasis is placed on demonstrating key phenomena using experiments, and in developing skills for quantitative problem solving. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | The goal of this course is to make students able to explain and apply the basic principles and methodology of physics to problems of interest in modern science and engineering. An important component of this is learning how to solve new, complex problems by breaking them down into parts and applying simplifications. A secondary goal is to provide to students an overview of important subjects in both classical and modern physics. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Oscillations and waves in matter Thermodynamics (temperature, heat, equations of state, laws of thermodynamics, entropy, transport) Electromagnetism (electrostatics, magnetostatics, circuits, Maxwell's Equations, electromagnetic waves, induction, electromagnetic properties of materials) Overview of quantum and atomic physics Introduction to special relativity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Lecture notes and exercise sheets will be distributed via Moodle | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | P.A. Tipler and G. Mosca, Physics for scientists and engineers, W.H. Freeman and Company, New York | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 103-0233-10L | GIS GZ | O | 6 KP | 5G | M. Raubal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Grundlagen von Geoinformationssystemen: Modellierung von raumbezogenen Daten; Metrik & Topologie; Vektor-, Raster- und Netzwerkdaten; thematische Daten; räumliche Statistik; Systemarchitekturen; Datenqualität; räumliche Abfragen & Analysen; Geovisualisierung; Geodatenbanken; Übungen mit GIS-Software | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Theoretische Grundlagen von räumlicher Information im Hinblick auf Datenerfassung, Repräsentation, Analyse und Visualisierung kennen. Grundlagen der Geoinformationstechnologie kennen, um Projekte im Zusammenhang mit Realisierung, Nutzung und Betrieb von raumbezogenen Informationssystemen ingenieurmässig planen, bearbeiten und leiten zu können. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | - Einführung GIS & GIScience - Konzeptionelles Modell & Datenschema - Vektorgeometrie & Topologie - Rastergeometrie und -algebra - Netzwerke - Thematische Daten - Räumliche Statistik - Systemarchitekturen & Interoperabilität - Datenqualität, Unsicherheiten & Metadaten - Räumliche Abfragen und Analysen - Präsentation raumbezogener Daten - Geodatenbanken | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Vorlesungspräsentationen werden digital zur Verfügung gestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Bill, R. (2023). Grundlagen der Geo-Informationssysteme (7. Auflage): Wichmann. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Prüfungsblock 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0675-00L | Erdbeobachtung | O | 4 KP | 3G | I. Hajnsek | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Das Ziel der Lehrveranstalltung ist die Vermittlung von Grundlagen über Erdbeobachtungs-Sensoren, Techniken und Methoden zur Bestimmung von bio-/geo-physikalischen Umweltparametern. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die Lehrveranstalltung sollte Grundlagen und einen Überblick über derzeitige und zukünftige Erdbeobachtungssensoren und deren Einsatz zur Umweltparameterbestimmung vermitteln. Die Studenten sollten am Ende der Veranstalltung Wissen über 1. Grundlagen zum Messprinzip 2. Grundlagen in der Bildaufnahme 3. Grundlagen zu den sensorspezifischen Geometrien 4. Sensorspezifische Bestimmung von Umweltparametern erworben haben. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Lehrveranstaltung gibt einen Einblick in die heutige Erdbeoachtung mit dem follgenden skizzierten Inhalt: 1. Einführung in die Fernerkundung von Luft- und Weltraum gestützen Systemen 2. Einführung in das Elektromagnetische Spektrum 3. Einführung in optische Systeme (optisch und hyperspektral) 4. Einführung in Mikrowellen-Technik (aktiv und passiv) 5. Einführung in atmosphärische Systeme (meteo und chemisch) 6. Einführung in die Techniken und Methoden zur Bestimmung von Umweltparametern 7. Einführung in die Anwendungen zur Bestimmung von Umweltparametern in der Hydrologie, Glaziologie, Forst und Landwirtschaft, Geologie und Topographie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Folien zu jeden Vorlesungsblock werden zur Verfügung gestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Ausgewählte Literatur wird am Anfang der Vorlesung vorgestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Prüfungsblock 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 101-0031-10L | Systems Engineering | O | 3 KP | 2G | B. T. Adey | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | • Systems Engineering ist eine Denkweise, die dabei hilft, nachhaltige Systeme zu entwickeln, d. h. solche, die kurz-, mittel- und langfristig die Bedürfnisse der Akteur:innen erfüllen. • Diese Lehrveranstaltung bietet einen Überblick über die wichtigsten Prinzipien des Systems Engineering und eine Einführung in die Anwendung von Optimierungs-Methoden bei der Ermittlung optimaler Systeme. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die wachsende Weltbevölkerung, der demografische Wandel und das sich verändernde Klima stellen die Menschheit vor grosse Herausforderungen, nachhaltig leben zu können. Um sicherzustellen, dass die Menschheit nachhaltig leben kann, ist es erforderlich, die wachsende und sich verändernde Bevölkerung der Erde durch die Bereitstellung und den Betrieb einer nachhaltigen und widerstandsfähigen bebauten Umwelt zu versorgen. Dies erfordert eine ausgezeichnete Entscheidungsfindung, wie die gebaute Umwelt errichtet und verändert wird. Das Ziel dieser Vorlesung ist es, die bestmögliche Entscheidungsfindung beim Entwickeln nachhaltiger Systeme zu gewährleisten, d. h. solche, die kurz-, mittel- und langfristig die Bedürfnisse der Akteur:innen erfüllen. In dieser Vorlesung lernen Sie die wichtigsten Prinzipien des Systems Engineering kennen. Diese können Ihnen von der ersten Idee, dass ein System möglicherweise nicht den Erwartungen genügt, bis hin zur quantitativen und qualitativen Bewertung möglicher Systemänderungen helfen. Zusätzlich beinhaltet die Vorlesung eine Einführung in die Anwendung von Optimierungs-Methoden bei der Ermittlung von optimalen Lösungen in komplexen Systemen. Genauer gesagt, werden Sie nach Abschluss der Lehrveranstaltung einen Einblick gewonnen haben in: • wie man die grosse Menge an Informationen strukturiert, die oft mit dem Versuch verbunden ist, komplexe Systeme zu verändern • wie man bei der Entwicklung komplexer Systeme Ziele setzt und Randbedingungen definiert • wie man mögliche Lösungen für komplexe Probleme auf eine Weise generiert, die ein zu enges Denken limitiert • wie man mehrere mögliche Lösungen über Zeiträume vergleicht, mit Unterschieden in der zeitlichen Verteilung von Kosten und Nutzen und Ungewissheit über das, was in der Zukunft passieren könnte • wie man den Wert des Nutzens für die Beteiligten bewertet, der nicht in Geldeinheiten ausgedrückt wird • wie man beurteilen kann, ob es sich lohnt, weitere Informationen zur Bestimmung der optimalen Lösung einzuholen • wie man einen Schritt zurück von den Zahlen macht und die möglichen Lösungen im Lichte des Gesamtbildes qualitativ bewertet • die Grundlagen der Optimierung und wie es zur Ermittlung optimaler Lösungen für komplexe Probleme eingesetzt werden kann, einschliesslich linearer, ganzzahliger und Netzwerkprogrammierung, Umgang mit mehreren Zielen und Durchführung von Sensitivitätsanalysen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Vorlesung ist in folgende Themen unterteilt: 1. Einführung - Eine Einführung in das System Engineering, eine Denkweise, die hilft, nachhaltige Systeme zu entwickeln, d. h. solche, die kurz-, mittel- und langfristig die Bedürfnisse der Akteur:innen erfüllen. Ein Überblick über die wichtigsten Prinzipien des System Engineering. Die Erwartungen an Ihre Leistungen während des Semesters. 2. Situationsanalyse - Wie man die große Menge an Informationen strukturiert, die oft mit dem Versuch verbunden ist, komplexe Systeme zu verändern. 3. Ziele und Randbedingungen - Wie man Ziele und Randbedingungen festlegt, um die besten Lösungen so klar wie möglich zu identifizieren. 4. Generierung möglicher Lösungen - Wie man mögliche Lösungen für Probleme generiert und dabei mehrere Akteur:innen berücksichtigt. 5. Die Prinzipien der Nettonutzenmaximierung und eine Reihe von Methoden, die von qualitativ und grob bis quantitativ und exakt reichen, unter anderem paarweiser Vergleich, Elimination, Gewichtung und Erwartungswert. 6. Die Idee hinter den Angebots- und Nachfragekurven und den Methoden der "revealed preference”. 7. Das Konzept der Äquivalenz, unter anderem der Zinseffekt, Zinsen, Lebenszeiten und Endwerte. 8. Die Beziehung zwischen Netto-Nutzen und dem Nutzen-Kosten-Verhältnis. Wie die inkrementelle Kosten-Nutzen-Analyse verwendet werden kann, um den maximalen Nettonutzen zu bestimmen. Interne Zinssätze. 9. Wie man mehrere mögliche Zukünfte in Betracht zieht und einfache Regeln verwendet, um optimale Lösungen auszuwählen und den Wert von mehr Informationen zu bestimmen. 10. Sobald die quantitative Analyse verwendet wird, ist es möglich, Methoden der Optimierung zu verwenden, um eine grosse Anzahl möglicher Lösungen zu analysieren. Lineare Programmierung und die Simplex-Methode. 11. Wie eine Sensitivitätsanalyse mit linearer Programmierung durchgeführt wird. 12. Wie man Optimierung verwendet, um Probleme zu lösen, die aus diskreten Werten bestehen, und wie man die Struktur von Netzwerken ausnutzt, um optimale Lösungen für Netzwerkprobleme zu finden. 13. Wie man Probleme mit mehreren Zielen aufstellt und löst. Die Vorlesung verwendet eine Kombination aus qualitativen und quantitativen Ansätzen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | • Die Vorlesungsunterlagen bestehen aus einem Skript, den Folien, Beispielrechnungen in Excel, Moodle-Quizzes und Übungen. • Die Vorlesungsunterlagen vor jeder Vorlesung über Moodle verteilt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Entsprechende Literatur wird zusätzlich zu den Vorlesungsunterlagen bei Bedarf über Moodle verteilt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 851-0723-10L | Umweltrecht | O | 4 KP | 3V | M. Pflüger, A. Gossweiler, C. Jäger | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung führt anhand des Umweltrechts in die Grundzüge der Rechtsordnung ein. Behandelt werden die Grundlagen des Verfassungs- und Verwaltungsrechts, in Abgrenzung zum Privatrecht und Strafrecht. Rechtsquellen, Konzepte, Begriffe und Verfahren des schweizerischen Umweltrechts bilden Schwerpunkte der Vorlesung, ergänzt durch Fallstudien. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die Studierenden erkennen grundlegende Strukturen der Rechtsordnung, verstehen zentrale Konzepte und Begriffe sowie ausgewählte Probleme des öffentlichen Rechts mit Fokus auf dem schweizerischen Umweltrecht. Sie können die erworbenen Grundlagen im Rahmen praxisbezogener Fallbeispiele anwenden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Vorlesung vermittelt eine kurze allgemeine Einführung in das Recht, insbesondere in die Grundlagen des öffentlichen Rechts, und ordnet das Umweltrecht in die schweizerischen Rechtsordnung ein. Die Studierenden lernen die grundlegenden Schritte der Rechtsanwendung bzw. eines Verwaltungsverfahrens und deren Einbettung in den umweltrechtlichen Kontext kennen. Die Vorlesung behandelt sodann die Ziele, Prinzipien und Grundsätze des Umweltrechts und beleuchtet die umweltrechtlichen Instrumente und Handlungsformen. Die Studierenden erhalten Einblicke in verschiedene umweltrechtliche Spezialthemen. Ein Überblick über das dem Umweltrecht nahestehende und mit ihm verzahnte Bau- und Planungsrecht rundet die Vorlesung thematisch ab. Der Vorlesungsstoff wird anhand von Fallbeispielen vermittelt, deren Diskussion Gelegenheit zur aktiven Mitarbeit der Studierenden bietet. Vereinzelte Gastvorträge bieten wertvolle Praxiseinblicke. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Christoph Jäger/Andreas Bühler, Schweizerisches Umweltrecht, Bern 2016 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Weitere Literaturangaben folgen in der Vorlesung | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Labor für Umweltingenieurwissenschaften | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0527-10L | Umweltlabor I | O | 4 KP | 4P | D. Braun, L. Biolley, M. Vogt, L. von Känel | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Praktische Einführung in wichtige Messmethoden der Umweltingenieurwissenschaften. Die Resultate der Messungen werden mit einfachen Modellen verglichen und Abweichungen mit statistischen Methoden analysiert. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Das Praktikum bietet den Studierenden einen Einblick in verschiedene experimentelle Methoden, die für die Umweltingenieurwissenschaften relevant sind. Die Studierenden setzen sich dabei mit Problemen der Messtechnik und der Messunsicherheit auseinander, lernen Systeme zu charakterisieren und die Resultate der Messungen mit einfachen Modellen zu vergleichen und zu diskutieren. Die Arbeiten werden mit wissenschaftlich abgefassten Berichten dokumentiert oder in Präsentationen vorgestellt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Es werden Experimente zu den folgenden Themen durchgeführt: - Verweilzeit in einer Rührkesselkaskade - Hydrodynamische Versuche - Photometrische Bestimmungen von Inhaltsstoffen - Carbonatgleichgewicht - Gasgleichgewichte Die folgenden analytischen Methoden werden dabei eingesetzt: - UV/VIS-Spektroskopie - Leitfähigkeitsmessungen - pH - Druckmessungen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Wird abgegeben | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Übrige obligatorische Fächer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0515-01L | Seminar Umweltingenieurwissenschaften | O | 3 KP | 3S | S. Sinclair, P. Burlando, I. Hajnsek, S. Hellweg, M. Maurer, P. Molnar, E. Morgenroth, C. Oberschelp, S. Pfister, E. Secchi, R. Stocker, J. Wang | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Kurs ist in Form eines Seminars mit studentischen Vorträgen organisiert. Themen aus den Kerndisziplinen des Studiengangs (Wasserressourcen und -haushalt, Siedlungswasserwirtschaft, Stoffhaushalt, Entsorgungstechnik, Luftreinhaltung, Erdbeobachtung) werden diskutiert auf der Basis von wissenschaftlichen Veröffentlichungen, die von den Studierenden dargestellt und kritisch begutachtet werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Neue Forschungsergebnisse und Anwendungsbeispiele aus dem Fachbereich der Umweltingenieurwissenschaften kennen und analysieren lernen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Fachspezifische Wahlfächer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fluss- und Wasserbau | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nachhaltiger Urbaner Raum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Umwelt und Wasser | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Klima und Luft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Klima und Boden | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| Erneuerbare Energien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Exkursionen zu fachspezifische Wahlfächer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wahlfächer Den Studierenden steht das gesamte Lehrangebot der ETHZ und der Universität Zürich zur individuellen Auswahl offen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wahlfächer ETH Zürich | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| » Auswahl aus sämtlichen Lehrveranstaltungen der ETH Zürich | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wissenschaft im Kontext | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wissenschaft im Kontext | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| » siehe Wissenschaft im Kontext: Typ A: Förderung allgemeiner Reflexionsfähigkeiten | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| » Empfehlungen aus Wissenschaft im Kontext (Typ B) für das D-BAUG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sprachkurse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| » siehe Wissenschaft im Kontext: Sprachkurse ETH/UZH | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bachelor-Arbeit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0006-00L | Bachelor-Arbeit | O | 10 KP | 21D | Betreuer/innen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Bachelor-Arbeit bildet den Abschluss des Bachelor-Studiums. Sie steht unter der Leitung eines Professors/einer Professorin und soll die Fähigkeit der Studierenden, selbständig und strukturiert zu arbeiten, fördern. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Selbständiges, strukturiertes wissenschaftliches Arbeiten und Anwendung ingenieurwissenschaftliche Arbeitsmethoden fördern. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Inhalte bauen auf den Grundlagen des Bachelor-Studiums auf. Den Studierenden werden verschiedene Themen und Aufgaben zur Auswahl angeboten. Die Arbeit umfasst einem schriftlichen Bericht und eine mündliche Präsentation. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||