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Naturwissenschaften, Umwelt und Technik

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Architektonisches Potenzial von Dämmbeton

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On the delayed failure of geotechnical structures in low permeability ground

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Quantified Self – Schnittstelle zwischen Lifestyle und Medizin

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Zivile Drohnen – Herausforderungen und Perspektiven

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On the role of constitutive behaviour in the response of squeezing ground to tunnelling

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Static effects and aspects of feasibility and design of drainages in tunnelling

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From weather observations to atmospheric and climate sciences in Switzerland

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Risiko und Ungewissheit bei der Entsorgung hochradioaktiver Abfälle

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Wissen können, dürfen, wollen?

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Patrick Filipaj

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.

Roberto Schuerch

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

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

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

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

Eine aktuelle, ganzheitliche und kompakte Darstellung der Bauphysik

Bautechnik, Brandschutz, Energie, Feuchte, Haustechnik, Lärmprobleme, Luftaustausch

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.

Rohstoffnutzung, Rohstoffabbau, Mineralien, Erze, Steine und Erden, Metalle, Industriemineralien, Seltene Erden, Salze, Kies, Kohle, Erdgas, Bergbau, Ökotoxikologie

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

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.

Energiekonzept, Energiepolitik, Energiegesetz, Energiestrategie 2050, Mobilität, Raumplanung, Gebäudetechnik, Bauwirtschaft, Ressourcen, Umwelt, Klima

Wie können wir unsere begrenzten Ressourcen so einsetzen, dass wir Umwelt und Klima weniger belasten als bisher und dennoch einen hohen Lebensstandard erreichen? Diese Frage steht im Zentrum der Energiewende als Ganzes – denn die Energiewende greift tiefer als der blosse Ausstieg aus der Kernkraft. Die Autorinnen und Autoren dieser Publikation betten die Energiewende ein in den grösseren Zusammenhang der Begrenztheit unserer Erde und präsentieren einschlägige Lösungen mit ihren Chancen und Grenzen in der praktischen Umsetzung.

Erhard Bertele

Optik, Linsen, Fotografie, Fotoobjektiv, Wissenschaftsgeschichte, Leica, Wild, Zeiss, Contax, Hasselblad, Luftbildkamera, Biografie

Vor 100 Jahren begann der erst 16-jährige Ludwig J. Bertele in München eine Ausbildung zum Optikrechner. Das Potenzial des mathematisch interessierten jungen Mannes blieb nicht lange unbemerkt: Mit gut 20 Jahren begeisterte er die Fachwelt erstmals mit einer neuartigen, für die damalige Zeit erstaunlich leistungsfähigen Optikkonstruktion.

Sara Zingg

Advance Drainage, Drainage Boreholes, Tunnel, Face Stability, Limit Equilibrium, Fault Zone, Drainage Capacity, Equivalent Hydraulic Conductivity, Borehole Casing, Lead-Time, Groundwater Drawdown, Settlement, Inflow, Grouting Body, Displacement, Characteristic Line

This PhD thesis investigates the effectiveness of drainage measures with respect to two particularly important problems associated with tunnelling through water-bearing, weak ground: the stability of the tunnel face and the stability and deformation of grouting bodies. Water is an adverse factor with respect to the stability and deformation of underground structures due to the pore water pressure and the seepage forces associated with seepage flow towards the tunnel. Drainage boreholes reduce the pore water pressure and the seepage forces in the vicinity of the cavity. Furthermore, loss of pore water pressure increases the effective stresses and thus the shearing resistance of the ground ("consolidation"), which is favourable in terms the deformation occurring during and after tunnelling.

Isabel Klusman | Effy Vayena (Hrsg.)

Genomentschlüsselung, Gesundheitsversorgung, Gesundheitsdaten

Die medizinische Forschung und die Gesundheitsversorgung stehen vor einem grundlegenden Wandel. Dank der Entschlüsselung des menschlichen Genoms in 2001 ist es nun möglich, Erbanlagen mit Anfälligkeit für Krankheiten oder Reaktionen auf Medikamente zu korrelieren.

Guillaume Habert | Arno Schlueter (Hrsg.)

Sustainability, Urban Energy Systems, Spatial Energy Planning, Renewable Energy, Urban Design, Energy Hub, Urban Planning, Renovation Strategy, Sustainable Architectural Design, Building Material, Eco-Efficiency, Material Efficiency

In this book, the reader will find the proceedings of the 2016 Sustainable Built Environment (SBE) Regional Conference in Zurich. Papers have been written by academics and practitioners from all continents to bring forth the latest understanding on systems thinking in the built environment.

Laura Sigg | Werner Stumm

Hydrologie, Limnologie, Hydrobiologie, Ökologie, Geochemie

Dieses Buch behandelt die Grundlagen der aquatischen Chemie, der Chemie wässriger Lösungen und ihrer Anwendung auf die natürlichen Gewässer und auf andere aquatische Systeme.

Saskia Willemse | Markus Furger (Hrsg.)

Weather Research, Meteorology, Atmospheric Sciences

In 2016 the Swiss Society for Meteorology (Schweizerische Gesellschaft für Meteorologie, SGM) celebrates its 100th anniversary. The idea of this book is to give an overview of what has happened in the field of atmospheric sciences in Switzerland since the first systematic long-term meteorological observations until today.

Anne Eckhardt | Klaus Peter Rippe

Endlager, Entsorgungslösung, Resilienz, Sicherheitsrisiko, Atommüll

Die Entsorgung hochradioaktiver Abfälle ist ein anspruchsvolles Vorhaben. Wird dauerhafte Sicherheit für Menschen und Umwelt angestrebt, müssen die Abfälle nach heutiger Auffassung über einen Zeitraum von einer Million Jahren oder länger von der Biosphäre abgeschlossen werden. Ist es möglich, ein solches Ziel zu erreichen?

Genomanalyse, Pränataltest, NIPT, pränatale Diagnostik, Screening

Neue Methoden der Genomanalyse erlauben es, im Blut einer schwangeren Frau festzustellen, ob krankhafte genetische Abweichungen beim Embryo vorliegen. Damit wird es vergleichsweise einfach, schon in einer frühen Phase der Schwangerschaft Aussagen über Chromosomen-Anomalien und weitere genetische Merkmale des Ungeborenen zu erhalten. Die seit wenigen Jahren erhältlichen nicht-invasiven Pränataltests (NIPT) sind gemäss ersten Erfahrungen sehr verlässlich, zudem entfallen die Risiken für den Fötus, die mit einer invasiven Untersuchung wie z.B. der Fruchtwasserpunktion einhergehen.

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