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Ein wichtiger Beitrag zum ökologischen und gesellschaftlichen Wandel
Der Einsatz von Baustoffen aus schnell wachsende Pflanzen ist eine große Chance, unmittelbar eine große Menge CO2 einzuspeichern und damit dem Klimawandel entgegenzuwirken. Die 50 in diesem Buch vorgestellten biogenen Bauwerke (Wohnhäuser, Schulen, Gewerbebauten, Infrastrukturprojekte, etc.) wurden aus 226 Einreichungen von der Jury des FIBRA Awards, dem weltweit ersten Preis für zeitgenössische Pflanzenfaserarchitektur, ausgewählt. Aus Bambus, Stroh, Schilf, Palmblättern, Rinde, Nordsee- oder Andengras oder sogar aus Pilzen und lebenden Pflanzen hergestellt, fördern diese inspirierenden Beispiele aus 45 Ländern die Verwendung der reichlich vorhandenen, natürlichen, kostengünstigen und in der Verarbeitung energiesparenden Materialien.
Tara Wanninger (-Huber)
Experimental investigations for the modelling of anhydritic swelling claystones
Anhydritic claystones are highly problematic for underground construction because of their swelling ability: When the rock comes into contact with water, the rock volume expands due to swelling of both clay as well as anhydrite. When the expansion is restricted, e.g., by an invert arch in tunneling, the swelling rocks can exert high pressures on the lining and damage the structure. The swelling behavior of purely argillaceous rock (containing solely swelling clays and no anhydrite) can be attributed mainly to osmotic processes and is well understood for the conceptual design of tunnels, as opposed to the swelling of anhydrite, where considerable knowledge gaps exist.
Florence Mezger
On the variability of squeezing behaviour in tunnelling
The magnitude of squeezing deformations in tunnelling often varies over short distances, even if there is no obvious change in the construction method, in the depth of cover, in the lithology or rock structure. As long as the reasons for the variability are not known, the tunnelling-induced convergences cannot be predicted with sufficient reliability. Reliable predictions, however, are important for determining the temporary support or the excavation diameter. Otherwise, large-scale tunnel repairs may be necessary, which can cause delay and additional costs due to remedial actions as well as due to the enforced interruption of other operations in progress at the same time.
Monika Gisler
Wie die Umwelt an die ETH kam
Umweltwissenschaften, Umweltpolitik,
Wissenschaftsgeschichte, Studienfach, Ökologie, Klimaforschung,
Klimawandel, Umweltforschung, ETH Zürich
Als sich
Umweltaktivistinnen und -aktivisten in der Schweiz ab 1970 verstärkt
Gehör verschafften, konnten sie noch kaum auf wissenschaftliche
Erkenntnisse zurückgreifen. Auch Möglichkeiten zur Aus- oder
Weiterbildung im Umweltbereich gab es praktisch keine. Einzelne
Verwegene hatten zwar damit begonnen, an der ETH Zürich Vorlesungen zu
Ökologie und Umwelt anzubieten. Eine Debatte über Wege und Sinn der
Umweltforschung und -lehre kam aber erst auf, als sich Studierende,
Angehörige des Hochschul-Mittelbaus und die Professorenschaft zu
organisieren begannen und die notwendigen Strukturen dafür schufen.
Basierend auf dieser Aufbruchstimmung wurde dann in kürzester Zeit ein
komplett neuer Studiengang aus der Taufe gehoben: die
Umweltnaturwissenschaften. Was aber brauchte es, damit die Umwelt an die
ETH kam?
Fabienne Perret | Tobias Arnold | Remo Fischer | Peter de Haan | Ueli Haefeli
Automatisiertes Fahren in der Schweiz: Das Steuer aus der Hand geben?
Selbstfahrende Autos, autonome Fahrzeuge, Roboterauto, Mobilität, Automatisierungsstufen, Verkehrssicherheit, Verkehr, Auto
Das automatisierte Fahren hat das Potenzial, unsere Mobilität
grundlegend zu verändern. Selbstfahrende Fahrzeuge könnten die
Verkehrssicherheit erhöhen und Betagten, Kindern oder Menschen mit
Behinderungen zu mehr Mobilität verhelfen. Leerfahrten und die Nutzung
der Reisezeit für andere Aktivitäten könnten jedoch auch zu Mehrverkehr
führen und die Zersiedelung verstärken. Automatisiertes Fahren könnte
den öffentlichen Verkehr infrage stellen, aber auch neue innovative
Mobilitätsangebote ermöglichen.
Die Rolle und Bedeutung
selbstfahrender Fahrzeuge in der Schweiz bestimmen künftig die politisch
gesetzten Leitplanken. Gesellschaft und Politik müssen die Rolle des
Staats definieren und klären, wie sich die öffentliche Hand und private
Unternehmen die neuen Aufgaben teilen sollen. Neben technologischen
Fragen ergeben sich zudem zahlreiche Fragen zu Wirtschaft, Recht,
Politik, Gesellschaft und Ethik.
Die vorliegende transdisziplinäre
Technologiefolgenabschätzung ermöglicht eine Auslegeordnung, auf deren
Basis die Chancen und Risiken selbstfahrender Fahrzeuge gesellschaftlich
und politisch diskutiert werden können. Darauf aufbauend werden
Handlungsempfehlungen formuliert, um das Steuer aktiv in die gewünschte
Richtung zu lenken.
Ulla Aeschbacher | Arne Hansen | Stefan Wolf
Invitation to Quantum Informatics
Quantum Information, Quantum Algorithms, Teleportation, Pseudo-Telepathy, Quantum Cryptography, Quantum Information Theory
The
present text covers the connections between information and its
processing on the one hand, and physics on the other. In the spirit of
Rolf Landauer's slogan "Information is physical", consequences of
physical laws for communication and computation are discussed, e.g. the
second law of thermodynamics.
Dieser Band hilft Studierenden bei der Strukturierung ihrer
Abschlussarbeiten. Dazu übersetzt er den traditionellen
Gliederungsansatz mit den Phasen Entdeckung, Begründung und Verwertung
in eine zeitgemässe Form. Grundlagen dafür sind die allgemeine
Wissenschaftstheorie sowie neue Erkenntnisse des Systems Engineering,
insbesondere der Problemlösungszyklus. Darüber hinaus werden
Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu alternativen Vorgehensmodellen wie
z. B. Hermeneutik und Dialektik aufgezeigt.
Seismic events in alpine areas have a high impact on
society. According to the U.S. Geological Survey, 9’182 casualties were
caused by the two major earthquakes on April 24th and May 12th 2015 in
Nepal, a country with predominantly rough topography.
Alexander Lang | Armin Spök | Malte Gruber | Dominik Harrer | Caroline Hammer | Florian Winkler | Lu..
Mit den neuesten Methoden der Gentechnik kann das Erbgut mit
geringerem Aufwand und höherer Präzision verändert werden als bisher.
Die erst seit wenigen Jahren verfügbare Technik CRISPR wird in der
Forschung bereits rege benutzt und weckt grosse Erwartungen.
Erhard Bertele
Ludwig J. Bertele
Optics, Lenses, Photography, Camera Lens, History of Science, Leica, Wild, Zeiss, Contax, Hasselblad, Aerial Camera
Just
over 100 years ago, 16-year-old Ludwig J. Bertele began an
apprenticeship as an optical designer in Munich. The potential of this
young man, so interested in mathematics, did not go unnoticed for long.
At the age of only 20, he stunned the experts with an innovative optical
design that was surprisingly powerful for that time. This fast,
high-resolution lens made it possible to photograph indoors without
flash and tripod for the first time. As a result, a well-equipped camera
became the basis for the success of numerous famous photographers.
Sarah Fässler | Regina Aebi-Müller | Franziska Müller | Vera Hertig | Alexander Lueger | Christian K..
Eigene Eizellen einfrieren und später, mit dem Wunschpartner oder im
günstigen Moment, in der Glasschale befruchten lassen: Social Freezing
verspricht, Frauen über den Zeitpunkt einer gewünschten Schwangerschaft
selber entscheiden zu lassen, ohne Druck durch die biologische Uhr. Doch
das Verfahren wirft auch Fragen auf; nach medizinischen Risiken, dem
Kindeswohl und der gesellschaftlichen Akzeptanz. Begünstigt Social
Freezing die Vereinbarkeit von Beruf und Familie, oder führt es zur
Vernachlässigung anderer Massnahmen, um Arbeitsleben und Familienplanung
in Einklang zu bringen?
Jean Nicolas François-Xavier Gautray
Influence of smear and compaction zones on the performance of stone columns in lacustrine clay
Construction on soft soils is always accompanied by the risk of significant, time-dependent settlement and bearing capacity failure. As technical knowledge has advanced, optimised ground improvement has offered significant economic advantages in reducing net settlement and resisting failure by installation of more flexible and cost-effective stone columns or sand compaction piles in the ground, rather than more rigid inclusions such as steel or concrete piles. The stiffness and strength of the subsoil around the columns is greater, and the consolidation time is reduced through shorter (radial) drainage paths.
In den letzten Jahren wurden in der Fachpresse wiederholt Gebäude
gezeigt, deren Aussenhüllen aus homogenem Dämmbeton oder
"Konstruktionsdämmsichtbeton" bestehen und dadurch auf eine zusätzliche
Dämmschicht verzichten können. Diese spezielle Betonart stiess bei
vielen Architektinnen und Architekten auf grosses Interesse: endlich ein
Material, mit dem wieder ontologische Betonkonstruktionen möglich sind,
die mit ihren beidseitigen Sichtbetonflächen an die Tradition der
Beton-brut-Architektur der
50er- und 60er-Jahre anknüpfen.
Roberto Schuerch
On the delayed failure of geotechnical structures in low permeability ground
Tunnelling, Tunnel Jacking, Ground Stability, MC Model, MCC Model
This
thesis investigates the problem of time-dependent stability of
geotechnical structures (such as trenches or tunnels) in medium- to
low-permeability water-bearing grounds, typically clayey or silty soils.
The peculiarity of these soils is that they respond to excavation with a
delay. The time-dependency can be traced back to the swelling process
triggered by the dissipation of the excavation-induced negative excess
pore pressures. Unstable conditionsmay necessitate improvement or
reinforcement of the ground or the application of a support (e.g. by
compressed air or pressurized bentonite slurry in the case of tunnel
face). As such measures may present economical and operational
disadvantages, the question of whether and for how long the excavation
can remain stable without support is of great practical relevance. The
stand-up time (time lapsing between end of the excavation and the
occurrence of failure), and thus the feasibility of refraining from
ground reinforcement, improvement or support, depends essentially on
soil strength and permeability.
Ursula Meidert | Mandy Scheermesser | Yvonne Prieur | Stefan Hegyi | Kurt Stockinger | Gabriel Eyyi ..
Quantified Self – Schnittstelle zwischen Lifestyle und Medizin
Preiswerte, kleine Sensoren in Tracking-Geräten und Smartphones
machen es möglich: die ständige Überwachung der Fitness, Wellness oder
Gesundheit. "Quantified Self", das Messen der eigenen Körper- und
Verhaltensaktivitäten, findet immer mehr Verbreitung. Anwenderinnen und
Anwender nutzen Quantified Self vor allem, um ihre körperlichen
Aktivitäten zu optimieren. Die Daten sind aber auch für die Forschung
von Interesse: Aus der Datenfülle sollen Erkenntnisse gewonnen werden
für die Früherkennung von Krankheiten und für verbesserte Therapien.
Zudem wollen Akteure aus der Wirtschaft und dem Gesundheitsbereich von
den Auswertungen profitieren. Der Umgang mit den heiklen Angaben zur
Gesundheit muss dabei den gesetzlichen Anforderungen des Datenschutzes
genügen.
Markus Christen | Michel Guillaume | Maximilian Jablonowski | Peter Lenhart | Kurt Moll
Zivile Drohnen – Herausforderungen und Perspektiven
In einem ersten Teil fasst diese Studie das Wissen zu begrifflichen,
technischen und wirtschaftlichen Aspekten der Drohnentechnologie
zusammen. Es folgen eine Einschätzung zu den zu erwartenden zukünftigen
Entwicklungen und eine Analyse der internationalen Fachliteratur sowie
der Medien der Deutsch- und Westschweiz. Der zweite Teil präsentiert die
gegenwärtige Gesetzeslage in der Schweiz sowie international.
Schliesslich erfolgt eine strategische Beurteilung der
Drohnentechnologie, die sich auf die Befragung von rund 60
Technologieexpertinnen und -experten sowie anderen Stakeholdern stützt.
Zu Wort kommen dabei insbesondere auch kritisch eingestellte Akteure wie
Umweltschutzorganisationen. Schliesslich folgen, nach absteigender
Priorität aufgelistet, sieben Handlungsempfehlungen für die Politik.
Christoph Zürcher | Thomas Frank
Bauphysik (Edubase App)
Eine aktuelle, ganzheitliche und kompakte Darstellung der Bauphysik
Nachhaltiges Bauen setzt einen integralen Planungsprozess voraus,
gilt es doch Energieeffizienz, Raumklima (Temperatur, Luftqualität,
Licht und Akustik), Ressourceneinsatz und Dauerhaftigkeit zu optimieren.
Um diese Herausforderungen meistern zu können, müssen die
bauphysikalischen Gesetzmässigkeiten in und um ein Gebäude verstanden
und angewendet werden, wobei häufig mit Näherungslösungen
gearbeitet wird.
Kupfer
für Stromkabel, Erdöl zum Heizen, Silber für Schmuck und Zink im Auto –
mineralische Rohstoffe sind in unserem Alltag allgegenwärtig. Schon
früh haben die Menschen mineralische Rohstoffe genutzt. Kenntnisse über
Vorkommen und Anwendungsmöglichkeiten haben von jeher einen Vorteil
bedeutet und oft Reichtum und Macht gefördert. Und auch heute sind
Rohstoffe für viele Länder ein wichtiger Wirtschaftsfaktor. Die
Verfügbarkeit von Rohstoffen ist für uns selbstverständlich und der
weltweite Verbrauch nimmt stetig zu. Was sind die Folgen unserer
zunehmenden Nutzung dieser nicht erneuerbaren Ressourcen? Welche
Herausforderungen kommen auf uns zu?
Weijie Dong
On the role of constitutive behaviour in the response of squeezing ground to tunnelling
Rock Pressure, Tunnel, Tunnelling, Gotthard, Gibraltar Tunnel
The present thesis mainly addresses the influence of constitutive modelling on predictions about the response of squeezing ground to tunnelling in order to provide some general guidelines for basic engineering analysis. This objective is achieved by investigating the behaviour of squeezing rocks theoretically and experimentally, using samples from several tunnel projects, including the Gotthard base tunnel and the planned Gibraltar strait tunnel.
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