Naturwissenschaften, Umwelt und Technik

Gartengeschichte, Gartenkultur, Gartengestaltung, Gartenkunst, Gartenarchitektur, Landschaftsarchitektur, Verschönerungsvereine, Stadtwald, Waldnutzung

DNA-Anwendungen, Verwandtenforschung, Herkunftsforschung, DTC-Lifestyle-Gentest, Gentest, Forensik, DNA-Phänotypisierung, Lifestyle

Die Analyse der Erbsubstanz DNA hat sich von einem aufwendigen Vorhaben der Grundlagenforschung zu einem weitverbreiteten Werkzeug in verschiedenen Bereichen gewandelt.

Biogene Baustoffe, Biobasierte Gebäude, Pflanzenbasierte Baumaterialien, Nachhaltiges Bauen, Klimawandel, Bambus, Stroh, Schilf, Weide, Palmblätter, Rinde, Gras, Pilze, Rattan, Hanfkalk, Ökobilanz, Baumaterialien, Bautechnik, FIBRA Award

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.

Swelling Rocks, Swelling Processes, Anhydritic Claystones, Anhydrite Dissolution, Gypsum Precipitation, Self-Sealing

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.

Tunnelling, Squeezing, Schistosity, Heterogeneity, Analytical Solution, Numerical Modelling, Segmental Lining

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.

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?

Selbstfahrende Autos, autonome Fahrzeuge, Roboterauto, Mobilität, Automatisierungsstufen, Verkehrssicherheit, Verkehr, Auto

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.

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.

Gartenkultur, Gartengestaltung, Gartenarchitektur, Landschaftsarchitektur, Biophilia, Zoo, Zoologischer Garten, Naturgarten, Waldfriedhof, Insekten

Textstruktur, Textgliederung, Gliederungsformen, formale Struktur, Bachelor, Master, Problemlösungszyklus, Wissenschaftlichkeit, wissenschaftliches Argumentieren

Silty Sand, Dynamic Behaviour, Earthquake Engineering, Basin Effects, Soil Structure Interaction, Alpine Valleys, Seismic Monitoring, Dams

Gentechnik, Veränderung des Erbgutes, Xenotransplantation, somatische Gentherapie, Keimbahntherapie, Gene Drive, Gene-Knock-out, CRISPR, Biopharming

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.

Kryokonservierung, Eizellkonservierung, Kinderplanung, Nachwuchsplanung, Fortpflanzungsmedizin, Reproduktionsmedizin

Gravel Columns, Bearing Capacity, Soil Conditions, Soil Characteristics, Lacustrine Clay

Beton, Sichtbeton, Baustoff, Wärmedämmung, Betonanalyse, Sichtbetonfassade

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.

Gartengeschichte, Gartenkultur, Gartengestaltung, Gartenkunst, Gartenarchitektur

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.

Wellness, Gesundheit, Fitness, Selbstvermessung, Self-Tracking, Gesundheits-App

Drohnentechnologie, Drohneneinsatz, Drohnenregulierung, Persönlichkeitsschutz, Überwachung, Luftaufnahmen, Luftraumnutzung, Flugverkehrsmanagement 

In einem ersten Teil fasst diese Studie das Wissen zu den begrifflichen, technischen und wirtschaftlichen Aspekten der Drohnentechnologie zusammen. Es folgen eine Einschätzung zu den zukünftigen Entwicklungen sowie eine Analyse der Rezeption in der internationalen Fachliteratur und in den Medien der Deutsch- und Westschweiz. Der zweite Teil präsentiert die gegenwärtige Gesetzeslage in der Schweiz sowie im Ausland. Schliesslich erfolgt eine strategische Beurteilung der Drohnentechnologie, die sich auf die Befragung von rund 60 Technologieexpertinnen und -experten sowie weiteren Stakeholdern stützt. Zu Wort kommen dabei insbesondere auch kritisch eingestellte Akteure wie Umweltschutzorganisationen. Schliesslich folgen, nach absteigender Priorität aufgelistet, sieben Handlungsempfehlungen für die Politik.