Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2022
Umweltingenieurwissenschaften Master  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Auflagen-LerneinheitenDas untenstehende Lehrangebot gilt nur für MSc Studierende mit Zulassungsauflagen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 101-0203-AAL | Hydraulics I Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 5 KP | 11R | R. Stocker | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Hydromechanik, die für Bauingenieure und Umweltingenieure relevant sind. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Vermittlung der Grundlagen der Hydromechanik der stationären Strömungen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Eigenschaften des Wassers, Hydrostatik, Kontinuität, Eulersche Bewegungsleichungen, Navier-Stokes Gleichungen, Ähnlichkeitsgesetze, Bernoulli'sches Prinzip, Impulssatz für endliche Volumina, Potentialströmungen, ideale Fluide - reale Fluide, Grenzschicht, Rohrhydraulik, Gerinnehydraulik, Strömung in porösen Medien, Strömungsmessung, Vorführung von Versuchen in der Vorlesung | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Skript und Aufgabensammlung vorhanden | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Bollrich, Technische Hydromechanik 1, Verlag Bauwesen, Berlin | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0214-AAL | Introduction to Urban Water Management Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 6 KP | 13R | E. Morgenroth, M. Maurer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Introduction to urban water management (water supply, urban drainage, wastewater treatment, sewage sludge treatment). Introduction to Urban Water Management is a self-study course. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | This course provides an introduction and an overview over the topics of urban water management (water supply, urban drainage, wastewater treatment, sewage sludge treatment). It supports the understanding of the interactions of the relevant technical and natural systems. Simple design models are introduced. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Overview over the field of urban water management. Introduction into systems analysis. Characterization of water and water quality. Requirement of drinking water, production of wastewater and pollutants. Production and supply of drinking water. Urban drainage, treatment of combined sewer overflow. Wastewater treatment, nutrient elimination, sludge handling. Planning of urban water infrastructure. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | For more information about provided material, have a look at: Link | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | In this self-study course the students must work through and understand selected sections from the following book: Viessman, W., Hammer, M.J. and Perez, E.M. (2009) Water supply and pollution control, Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ. Students must understand and be able to discuss the required reading in a 30 min oral exam. The required reading includes the following: - Read and know by heart: All chapters in Viessman et al (2009) except those listed below. - Read and have basic overview but no detailed knowledge: Chapters 11.15 - 11.30, 14.15 - 14.24 - Not part of the required reading: Chapters 2, 3.1 - 3.9, 3.12, 3.13, 3.19, 3.20, 4.5, 4.6, 12.23 - 12.26, 12.31, 12.32, and 12.34. This required reading and studying should correspond roughly the time invested in the course "Siedlungswasserwirtschaft GZ". Students are welcome to ask the assistants (http://www.sww.ifu.ethz.ch/group/teaching-assistants.html) for help with questions they have regarding the reading. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Some students joining the MSc program in Environmental Engineering at ETH Zürich have to take additional courses from our BSc program. The decision of what courses to take is done at the time of admission at ETH. The course on "Introduction to Urban Water Management" is offered at ETH Zürich only in German. Students who can speak and understand German must take the course (Siedlungswasserwirtschaft GZ) and get a passing grade. For students that do not have sufficient German language skills there is a self-study course and they have to take an oral exam. This course is required for further in depth courses in urban water management. Prerequisite: Hydraulics I and Hydrology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0324-AAL | Ecological Systems Analysis Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 6 KP | 13R | S. Pfister | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen verschiedener Umweltanalyseinstrumente und befähigt zur Anwendung dieser Instrumente, um einfache Fragestellungen im Umweltbereich zu bearbeiten. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die Studierende kennen nach Belegung der Lehrveranstaltung grundlegende Umweltanalyseinstrumente wie Stoffflussanalyse, Risikoanalyse und Oekobilanz und können existierende Studien kritisch einschätzen. Bei Konfrontation mit einem Umweltproblem können Sie das geeignete Instrument identifizieren und anwenden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | - Material flow analysis - Life cycle assessment - Risk assessment - Case studies | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Literature to be studied is indicated on http://www.ifu.ethz.ch/ESD/education/bachelor/OeSA/index_EN | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Self-study course. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0325-AAL | Waste Management Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 4 KP | 9R | C. Leitzinger | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Erlangung der Fähigkeit, die Probleme der Entsorgung zu erkennen und sie bereits bei der Erzeugung von Produkten und der Versorgung entsprechend lösen zu helfen. Erfassen und verstehen der verschiedenen verfahrenstechnischen Prozesse, welche bei der Abfallbehandlung zur Anwendung gelangen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | *Die Entstehung der Abfallproblematik aus der geschichtlichen Entwicklung nachvollziehen können (C2) *Die Probleme einer modernen Abfallentsorgung kennen (C4) *Die Entsorgung bereits bei der Erzeugung von Produkten lösen zu helfen (C5) *Die Abfälle und ihre Komponenten als Wert- und Rohstoffe erkennen und entsprechend behandeln können (C6) *Die verschiedenen verfahrenstechnischen Prozesse, welche bei der Abfallbehandlung zur Anwendung gelangen, verstehen (C6)* | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Lernveranstaltung gibt einen umfassenden Überblick über die verschiedenen Abfallarten mit möglichen Behandlungswegen: *Art der Abfälle als Folge der geschichtlichen Entwicklung des Menschen *Definition der verschiedenen Abfälle (Entstehungsart, Menge, Energieinhalt, Zusammensetzung) *Diversen Möglichkeiten und Prozesse zum Wertstoffrecycling *Thermischer Restmüllverwertung (Strom-/Fernwärmegewinnung) inklusive Rauchgasreinigung und weitergehender Verbrennungsrückstandsbehandlung mit der damit zusammnehängenden Deponieproblematik *Spezialgebiete: Biologische Abfallbehandlung (Kompostierung, Vergärung), Sonderabfall- und Klärschlammbehandlung *Wirtschaftliche Aspekte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Abfalltechnik C. Leitzinger, L.S. Morf, Martin F. Lemann (Hrsg.) Auflage 2017, 434 Seiten Verlag: Peter Lang AG, Bern ISBN 978-3-0343-2679-7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | siehe Literaturverzeichnis im Skript | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Grundlagen der Chemie sollten bekannt sein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0455-AAL | Groundwater I Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 4 KP | 9R | J. Jimenez-Martinez, M. Willmann | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | The course provides a quantitative introduction to groundwater flow and contaminant transport. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Understanding of the basic concepts on groundwater flow and contaminant transport processes. Formulation and solving of practical problems. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Properties of porous and fractured media, Darcy’s law, flow equation, stream functions, interpretation of pumping tests, transport processes, transport equation, analytical solutions for transport, numerical methods: finite differences method, aquifers remediation, case studies. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | J. Bear, Hydraulics of Groundwater, McGraw-Hill, New York, 1979 K. de Ridder, Untersuchung und Anwendung von Pumpversuchen, Verl. R. Müller, Köln, 1970 P.A. Domenico, F.W. Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, J. Wilson & Sons, New York, 1990 R.A. Freeze, J.A. Cherry, Groundwater, Prentice-Hall, New Jersey, 1979 W. Kinzelbach, R. Rausch, Grundwassermodellierung, Gebrüder Bornträger, Stuttgart, 1995 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0635-AAL | Air Pollution Control Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 6 KP | 13R | J. Wang, B. Buchmann | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | The lecture provides an introduction to the formation of air pollutants by technical processes, the emission of these chemicals into the atmosphere and the impact on air quality. Theoretical description and modeling of these processes, air quality measurement techniques and pollution control techniques are covered. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | The students gain general knowledge of the factors resulting in air pollution and the techniques used for air pollution control. The students can identify major air pollution sources and understand the methods for measurement, data collection and analysis. The students can evaluate possible control methods and equipment, design a control system and estimate the efficiency and cost. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | - the physical and chemical processes leading to emission of pollutants - air quality analysis - the meteorological parameters influencing air pollution dispersion - deterministic and stochastic models, describing the air pollution dispersion - measurement concepts to observe ambient air pollution - removal of gaseous pollutants by absorption and adsorption - control of NOx and Sox - fundamentals of particulate control - design and application of wet scrubbers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Text 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 252-0846-AAL | Computer Science II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 4 KP | 9R | F. Friedrich Wicker, R. Sasse | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | This course provides the foundations of programming and working with data. Computer Science II particularly stresses code efficiency and provides the basis for understanding, design, and analysis of algorithms and data structures. In terms of working with data, foundations required for understanding experimental data and notation and basic concepts for machine learning are covered. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Based on the knowledge covered by the lecture Computer Science I, the primary educational objective of this course is the constructive knowledge of data structures and algorithms. After successfully attending the course, students have a good command of the mechanisms to construct a program in Python and to work with multidimensional data using Python libraries. Students particularly understand how an algorithmic problem can be solved with a sufficiently efficient computer program. Secondary educational objectives are formal thinking, the power of abstraction, and appropriate modeling capabilities. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Introduction of Python: from Java to Python, advanced concepts and built-in data structures in Python; parsing data, operating on data using Numpy and visualization using Matplotlib; linear regression, classification and (k-means) clustering, mathematical tools for the analysis of algorithms (asymptotic function growth, recurrence equations, recurrence trees), classical algorithmic problems (searching, selection and sorting), design paradigms for the development of algorithms (divide-and-conquer and dynamic programming), data structures for different purposes (linked lists, trees, heaps, hash-tables). The relationship and tight coupling between algorithms and data structures is illustrated with graph algorithms (traversals, topological sort, closure, shortest paths). In general, the concepts provided in the course are motivated and illustrated with practically relevant algorithms and applications. Exercises are carried out in Code-Expert, an online IDE and exercise management system. Programming language used in this course is Python. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | The slides will be available for download on the course home page. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | T. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest, C. Stein, Introduction to Algorithms , 3rd ed., MIT Press, 2009 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Preliminaries: course 252-0845 Computer Science or equivalent knowledge in programming. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 529-2001-AAL | Chemistry I and II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 9 KP | 19R | J. Cvengros | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | General Chemistry I and II: Chemical bond and molecular structure, chemical thermodynamics, chemical equilibrium, kinetics, acids and bases, electrochemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Introduction to general and inorganic chemistry. Basics of the composition and the change of the material world. Introduction to the thermodynamically controlled physico-chemical processes. Macroscopic phenomena and their explanation through atomic and molecular properties. Using the theories to solve qualitatively and quantitatively chemical and ecologically relevant problems. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Stoichiometry 2. Atoms and Elements (Quantum Mechanical Model of the Atom) 3. Chemical Bonding 4. Thermodynamics 5. Chemical Kinetics 6. Chemical Equilibrium (Acids and Bases, Solubility Equilibria) 7. Electrochemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten, CHEMISTRY The Central Science, Global Edition, Pearson, 2015. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Mortimer, Müller CHEMIE (deutsch) Housecroft and Constable, CHEMISTRY (englisch) Oxtoby, Gillis, Nachtrieb, MODERN CHEMISTRY (englisch) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 529-2002-AAL | Chemistry II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 5 KP | 11R | J. Cvengros, H. Grützmacher | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Chemistry II: Redox reactions, chemistry of the elements, introduction to organic chemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | General base for understanding of inorganic and organic chemistry. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Redoxreactions 2. Inorganic Chemistry Rules for nomenclature of inorganic compounds. Systematic description of the groups of elements in the periodical system and the most important compounds of these elements. Formation of compounds as a consequence of the electronoc structure of the elements. 3. Introduction to organic chemistry Description of the most important classes of compounds and of the functional groups. Principal reactivity of these functional groups. Stereochemistry. Rection mechanisms: SN1- and SN2-reactions, electrophilic aromatic subtitutions, eliminations (E1 and E2), addition reactions (C=C and C=O double bonds). Chemistry of carbony and carboxyl groups. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | C.E.Housecroft, E.C.Constable, Chemistry, 4rd Edition, Pearson, Harlow (England), 2010 (ISBN 0-131-27567-4), Kap. 18-33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Th.L.Brown, H.E.LeMay, B.E.Bursten; Chemie, 10. Auflage, Pearson Studium, München, 2007 (ISBN 3-8273-7191-0) D.W.Oxtoby, H.P.Gillis, N.H.Nachtrieb, Principles of Modern Chemistry, Fifth Edition, Thomson, London, 2002 (ISBN 0-03-035373-4) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 752-0100-AAL | Biochemistry Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 2 KP | 4R | C. Frei | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Basic knowledge of enzymology, in particular the structure, kinetics and chemistry of enzyme-catalysed reaction in vitro and in vivo. Biochemistry of metabolism: Those completing the course are able to describe and understand fundamental cellular metabolic processes. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | In this self-study course, the students will gain solid biochemical knowledge about enzymology, membrane biochemistry, and central metabolism. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Program Introduction, basics, composition of cells, biochemical units, Structure and function of proteins Enzymes and enzyme kinetics Carbohydrates Lipids and biological membranes Cellular metabolism: Glycolysis, gluconeogenesis, pentose phosphate pathway, glycogen metabolism, citric acid cycle, electron transport and ATP synthesis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Principles of Biochemistry (5th Edition) 5th Edition by Laurence A. Moran (Author), Robert A Horton (Author), Gray Scrimgeour (Author), Marc Perry (Author) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Principles of Biochemistry (5th Edition) 5th Edition by Laurence A. Moran (Author), Robert A Horton (Author), Gray Scrimgeour (Author), Marc Perry (Author) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Basic knowledge in biology and chemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 752-4001-AAL | Microbiology Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 2 KP | 4R | M. Ackermann | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | Vermittlung der Grundlagen im Fach Mikrobiologie. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 406-0023-AAL | Physics Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 7 KP | 15R | S. Johnson | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Basic topics in classical as well as modern physics, interplay between basic research and applications. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Der Physikunterricht will die Grundgesetze der Physik verständlich machen, den Zusammenhang zwischen Grundlagenforschung und Anwendungen aufzeigen, das selbständige Denken im naturwissenschaftlich-technischen Bereich fördern und darüber hinaus etwas von der Faszination der klassischen und modernen Physik vermitteln. Dieses Ziel soll durch Vorlesungen mit Demonstrationsexperimenten und Übungen erreicht werden. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Electrodynamics, Thermodynamics, Quantum physics, Waves and Oscillations, special relativity | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | P.A. Tipler and G. Mosca, Physics for scientists and engineers, W.H. Freeman and Company, New York | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 406-0603-AAL | Stochastics (Probability and Statistics) Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 4 KP | 9R | M. Kalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Introduction to basic methods and fundamental concepts of statistics and probability theory for non-mathematicians. The concepts are presented on the basis of some descriptive examples. The course will be based on the book "Statistics for research" by S. Dowdy et.al. and on the book "Introductory Statistics with R" by P. Dalgaard. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | The objective of this course is to build a solid fundament in probability and statistics. The student should understand some fundamental concepts and be able to apply these concepts to applications in the real world. Furthermore, the student should have a basic knowledge of the statistical programming language "R". The main topics of the course are: - Introduction to probability - Common distributions - Binomialtest - z-Test, t-Test - Regression | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | From "Statistics for research": Ch 1: The Role of Statistics Ch 2: Populations, Samples, and Probability Distributions Ch 3: Binomial Distributions Ch 6: Sampling Distribution of Averages Ch 7: Normal Distributions Ch 8: Student's t Distribution Ch 9: Distributions of Two Variables [Regression] From "Introductory Statistics with R": Ch 1: Basics Ch 2: Probability and distributions Ch 3: Descriptive statistics and tables Ch 4: One- and two-sample tests Ch 5: Regression and correlation | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | "Statistics for research" by S. Dowdy et. al. (3rd edition); Print ISBN: 9780471267355; Online ISBN: 9780471477433; DOI: 10.1002/0471477435; From within the ETH, this book is freely available online under: http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/0471477435 "Introductory Statistics with R" by Peter Dalgaard; ISBN 978-0-387-79053-4; DOI: 10.1007/978-0-387-79054-1 From within the ETH, this book is freely available online under: http://www.springerlink.com/content/m17578/ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 406-0141-AAL | Linear Algebra Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 5 KP | 11R | M. Akka Ginosar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Introduction to Linear Algebra and Numerical Analysis for Engineers. The contents of the course are covered in the book "Introduction to Linear Algebra" by Gilbert Strang (SIAM, 2003). MATLAB is used as a tool to formulate and implement numerical algorithms. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | To acquire basic knowledge of Linear Algebra and of a few fundamental numerical techniques. The course is meant to hone analytic and algorithmic skills. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Vectors and vector spaces 2. Solving linear systems of equations (Gaussian elimination) 3. Orthogonality 4. Determinants 5. Eigenvalues and eigenvectors 6. Linear transformations 7. Numerical linear algebra in MATLAB 8. (Piecewise) polynomial interpolation 9. Splines | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | G. Strang, "Introduction to linear algebra", Third edition, 2003, ISBN 0-9614088-9-8, http://math.mit.edu/linearalgebra/ T. Sauer. "Numerical analysis", Addison-Wesley 2006 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 406-0242-AAL | Analysis II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 7 KP | 15R | M. Akveld | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Mathematical tools of an engineer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Mathematics as a tool to solve engineering problems, mathematical formulation of problems in science and engineering. Basic mathematical knowledge of an engineer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Multi variable calculus: gradient, directional derivative, chain rule, Taylor expansion. Multiple integrals: coordinate transformations, path integrals, integrals over surfaces, divergence theorem, applications in physics. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | - James Stewart: Multivariable Calculus, Thomson Brooks/Cole - William L. Briggs / Lyle Cochran: Calculus: Early Transcendentals: International Edition, Pearson Education (Chapters 10 - 14) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 406-0243-AAL | Analysis I and II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 14 KP | 30R | M. Akveld | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Mathematical tools for the engineer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Mathematics as a tool to solve engineering problems. Mathematical formulation of technical and scientific problems. Basic mathematical knowledge for engineers. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Short introduction to mathematical logic. Complex numbers. Calculus for functions of one variable with applications. Simple types of ordinary differential equations. Simple Mathematical models in engineering. Multi variable calculus: gradient, directional derivative, chain rule, Taylor expansion. Multiple integrals: coordinate transformations, path integrals, integrals over surfaces, divergence theorem, applications in physics. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Textbooks in English: - J. Stewart: Calculus, Cengage Learning, 2009, ISBN 978-0-538-73365-6 - J. Stewart: Multivariable Calculus, Thomson Brooks/Cole (e.g. Appendix G on complex numbers) - V. I. Smirnov: A course of higher mathematics. Vol. II. Advanced calculus - W. L. Briggs, L. Cochran: Calculus: Early Transcendentals: International Edition, Pearson Education Textbooks in German: - M. Akveld, R. Sperb: Analysis I, vdf - M. Akveld, R. Sperb: Analysis II, vdf - L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg Verlag - L. Papula: Mathematik für Ingenieure 2, Vieweg Verlag | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0474-AAL | Introduction to Water Resources Management Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 4 KP | 4R | P. Burlando | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Analyse und Bewirtschaftung von Wasserressourcen, Wasserbedarf und Wasserdargebot, Speicherbemessung, Aquatische Physik, Wassergüte und Verschmutzung, Schutz und Sanierung von Flüssen, Seen und Grundwasser, nachhaltige und integrale Wasserwirtschaft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Einführung in die Wasserwirtschaft auf der Basis der relevanten physikalischen und chemischen Prozesse, Prinzip der Nachhaltigkeit. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Aquatische Physik: Flusshydraulik, Seehydraulik, Grundwasserhydraulik, Zeitkonstanten und Grössenordnungen, Flussmorphologie und Sedimenttransport. Wassergüte: Anforderungen, Schadstoffausbreitung, Selbstreinigung, Thermische Belastung, relevante Schadstoffe und Quellen, Stossbelastungen, Zeitkonstanten und Grössenordnungen. Wasserwirtschaft: Struktur von Dargebot und Nachfrage. Optionen zur Schliessung der Disparität: Reservoire, Grundwasserspeicher, Überleitungen, Wasserwirtschaftliche Rahmenplanung (Masterplan) , Gewässerschutz, Sanierung und Renaturierung (Oberflächengewässer und Grundwasser), Variabilität, Stochastik und Risiko. Nachhaltigkeit: Definitionen, Beispiele für nicht-nachhaltiges Wirtschaften, Wasserprobleme der Entwicklungsländer, Wasser und Landwirtschaft, Projektbewertung und Umweltverträglichkeitsprüfung. Ökonomische und Soziologische Bezüge. Alle Aspekte sollen mit Fallbeispielen illustriert werden. Die Übungen werden zum grössten Teil auf analytischen Formeln beruhen. Einige Übungen benötigen den Computer. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Skript in wöchentlichen Folgen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 102-0293-AAL | Hydrology Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | E- | 3 KP | 6R | 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, F-index und Prozentuale Methode, SCS-CN Methode. Einzugsgebietscharakteristik: Morphologie der Einzugsgebiets, topografische und unterirdische Wasserscheide, hypsometrische Kurve, Gefälle, Dichte des Entwässerungsnetzes. Oberflächlicher und oberflächennaher Abfluss: Hortonischer Oberflächenabfluss, gesättigter Oberflächenabfluss, Abflussmessung, hydrologische Regimes, Jahresganglinien, Abflussganglinie von Extremereignissen, Abtrennung des Basisabflusses, Direktabfluss, Schneeschmelze, Abflussregimes, Abflussdauerkurve. 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. 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Ein internes Skript ist zur Verfügung (kostenpflichtig, nur Herstellungskosten) Die Kopie der Folien zur Vorlesung können auf den Webseiten der Professur für Hydrologie und Wasserwirtschaft herunterladen werden | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Chow, V.T., D.R. Maidment und L.W. Mays (1988) Applied Hydrology, New York u.a., McGraw-Hill. Dingman, S.L., (1994) Physical Hydrology, 2nd ed., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall Dyck, S. und G. Peschke (1995) Grundlagen der Hydrologie, 3. Aufl., Berlin, Verlag für Bauwesen. 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 | Vorbereitend 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 beschrieben 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. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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