Das Herbstsemester 2020 findet in einer gemischten Form aus Online- und Präsenzunterricht statt.
Bitte lesen Sie die publizierten Informationen zu den einzelnen Lehrveranstaltungen genau.

Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2019

Maschineningenieurwissenschaften Bachelor Information
6. Semester
Fokus-Projekt
Fokus-Projekte in Mechatronics
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0073-11LTauchflieger
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-10L Tauchflieger im HS18.
W14 KP15AR. Siegwart
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0073-21LDelivery Robot
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-20L Delivery Robot im HS18.
W14 KP15AR. Siegwart
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0073-41LCentaur
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0073-40L Centaurt im HS18.
W14 KP15AM. Hutter
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
InhaltMehrere Teams mit je 4-8 Studierenden der ETH, ergänzt durch Studierende anderer Hochschulen und Universitäten, realisieren während zwei Semestern ein Produkt. Ausgehend von einer marktorientierten Problemstellung werden alle Prozesse der Produktentwicklung realitätsnah durchschritten: Marketing, Konzeption, Design, Engineering, Simulation, Entwurf und Produktion. Die Teams werden durch erfahrene Coachs betreut. Ein einmaliges Lernerlebnis wird ermöglicht.
Innovationsideen aus der Industrie (z.T. auch aus Forschungsprojekten) werden gesammelt und durch den Lenkungsausschuss evaluiert. Aus ausgewählten Problemstellungen werden Aufgabenstellungen für die Teams formuliert.
Fokus-Projekte in Produktionstechnik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0075-21LFormula Student Electric - Chassis
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-20L Formula Student Electric - Chassis im HS18.
W14 KP15AP. Hora
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0075-41LFormula Student Electric - Antriebsstrang
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0075-40L Formula Student - Antriebsstrang im HS18.
W14 KP15AP. Hora
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
InhaltMehrere Teams mit je 4-8 Studierenden der ETH, ergänzt durch Studierende anderer Hochschulen und Universitäten, realisieren während zwei Semestern ein Produkt. Ausgehend von einer marktorientierten Problemstellung werden alle Prozesse der Produktentwicklung realitätsnah durchschritten: Marketing, Konzeption, Design, Engineering, Simulation, Entwurf und Produktion. Die Teams werden durch erfahrene Coachs betreut. Ein einmaliges Lernerlebnis wird ermöglicht.
Innovationsideen aus der Industrie (z.T. auch aus Forschungsprojekten) werden gesammelt und durch den Lenkungsausschuss evaluiert. Aus ausgewählten Problemstellungen werden Aufgabenstellungen für die Teams formuliert.
Fokus-Projekte in Design, Mechanics and Materials
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0079-11LEnhanced Exoskeleton for Paraplegics
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0079-10L Enhanced Exoskeleton for Paraplegics im HS18.
W14 KP15AR. Gassert, M. Meboldt
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
InhaltMehrere Teams mit je 4-8 Studierenden der ETH, ergänzt durch Studierende anderer Hochschulen und Universitäten, realisieren während zwei Semestern ein Produkt. Ausgehend von einer marktorientierten Problemstellung werden alle Prozesse der Produktentwicklung realitätsnah durchschritten: Marketing, Konzeption, Design, Engineering, Simulation, Entwurf und Produktion. Die Teams werden durch erfahrene Coachs betreut. Ein einmaliges Lernerlebnis wird ermöglicht.
Innovationsideen aus der Industrie (z.T. auch aus Forschungsprojekten) werden gesammelt und durch den Lenkungsausschuss evaluiert. Aus ausgewählten Problemstellungen werden Aufgabenstellungen für die Teams formuliert.
151-0079-21LCardiovascular Simulator
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0079-20L Cardiovascular Simulator im HS18.
W14 KP15AM. Meboldt
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0079-31LFtero3 – Fliegendes Windkraftwerk
Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0079-30L Airborne Wind Energy System - Ftero 3 im HS18.
W14 KP15AP. Ermanni
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
Wählbare Fächer Fokus-Projekte
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0662-00LProgramming for Robotics - Introduction to ROS Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 70.

This course targets senior Bachelor students as well as Master students focusing on Robotics, Systems, and Control. Priority is given to people conducting a project work in the field.
W1 KP2GM. Hutter
KurzbeschreibungThis course gives an introduction to the Robot Operating System (ROS) including many of the available tools that are commonly used in robotics. With the help of different examples, the course should provide a good starting point for students to work with robots. They learn how to create software including simulation, to interface sensors and actuators, and to integrate control algorithms.
Lernziel- ROS Basics: Navigating in Linux and ROS, package creation and compilation
- ROS Basics: Publisher and subscriber, services, actions
- Hardware interfaces, static and dynamic transforms
- Introduction to GAZEBO simulator, AR tag recognition
- (optional) Localization & mapping
- (optional) Navigation, ROS control
- Good practice in programming
InhaltThis course consists of a guided tutorial and independent exercises with different robots (i.e. mobile robot, industrial robot arm,...). You learn how to setup such a system from scratch using ROS, how to interface the individual sensors and actuators, and finally how to implement first closed loop control systems.
Skriptslides, homepage (http://www.rsl.ethz.ch/education-students/lectures/ros.html)
Literaturslides, homepage (http://www.rsl.ethz.ch/education-students/lectures/ros.html)
Voraussetzungen / BesonderesC++ programming basics, Linux Basics. Students need to bring their own laptop to the lecture. Instructions how to prepare the laptop are provided on the lecture homepage one week prior to the start of the course.
151-3204-00LCoaching Innovations-ProjekteW2 KP2VR. P. Haas
KurzbeschreibungErfahrungen im coachen von Ingenieur-Teams lernen und einüben. Jeder Kursteilnehmende coacht selbst mehrere Teams der Innovationsprojekte (151-300-00L). Damit werden Coaching-Fähigkeiten und Wissen im Bereich der Produktentwicklung-Methoden professionalisiert.
Lernziel- Kritisches Denken und begründetes Beurteilen
- Grundkenntnisse der Rolle und Denkweise eines Coaches
- Erfahrung der Herausfoderungen in technischen Projekten und Design-Teams
- Entwicklung der persönlichen Fertigkeiten zur Anwendung und Schulen von Produktentwicklungsmethoden
- Kenntnisse und Fachwissen über anzuwendende Methoden
- Reflektion und Erfahrungsaustausch über persönliche Coaching-Situationen
- Inspiration und Lernen aus guten Beispielen bezüglich Organisation und Team Management
- Handeln unter Unsicherheit
InhaltGrundkenntnisse der Rolle und Denkweise eines Coaches
- Coaching-Einführung: Definition und Modelle
- Einführung in den Coaching-Prozess
Kenntnisse der und Reflektion über die Coaching-Probleme in einem Innovationsprojekt
- Kenntnisse der Teamentwicklung
- Reflektion über die für ein Innovationsteam kritischen Phasen im Innovationsprozess
- Fachwissen über Referenzmodel für die Analyse von kritischen Situationen
Entwicklung der persönlichen Coaching-Kompetezen, z. B aktives Zuhören, Fragestellung, Feedback geben
- Kompetenzen in theoretischen Modellen
- Coaching-Kompetenzen: Übungen und Reflektion
Kenntnisse und Fachwissen von Coaching-Methoden:
- Kenntnisse der grundsätzlichen Coaching-Methoden für technische und Innovationsprojekte
- Kenntnisse der Anwendung von Methoden innerhalb des Coaching-Prozesses
Reflektion und Erfahrungsaustausch über persönliche Coaching-Situationen
- Selbstreflektion
- Erfahrungsaustausch in der Vorlesungsgruppe
Erleichterung von Konfliktsituationen
- Beispielfälle aus früheren Teams
- aktuelle Fälle der Teilnehmer
Die Rolle der Coaches zwischen Prüfender und "Freund"
- Unterstützung von Entscheidungsprozessen
SkriptFolien und andere Dokumente (z.B. Artikel) werden elektronisch verteilt (Zugang nur für den Kurs eingeschriebene Studierende).
LiteraturSiehe Skript.
Voraussetzungen / BesonderesNur für Teilnehmer (Bachelor-Studenten, Master-Studenten) , die Hilfsassistenten im Innovationsprojekt sind.
Fokus-Vertiefung
Energy, Flows and Processes
Fokus-Koordinator: Prof. Christoph Müller
Für die erforderlichen 20 KP der Fokus-Vertiefung Energy, Flows and Processes müssen mindestens 2 obligatorische Fächer (HS/FS) und mindestens 2 der wählbaren Fächer (HS/FS) gewählt werden. 1 Kurs kann frei aus dem gesamten Angebot aller D-MAVT Studiengänge (Bachelor und Master) gewählt werden.
Obligatorische Fächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0206-00LEnergy Systems and Power EngineeringW+4 KP2V + 2UR. S. Abhari, A. Steinfeld
KurzbeschreibungIntroductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing.
LernzielIntroductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing.
InhaltWorld primary energy resources and use: fossil fuels, renewable energies, nuclear energy; present situation, trends, and future developments. Sustainable energy system and environmental impact of energy conversion and use: energy, economy and society. Electric power and the electricity economy worldwide and in Switzerland; production, consumption, alternatives. The electric power distribution system. Renewable energy and power: available techniques and their potential. Cost of electricity. Conventional power plants and their cycles; state-of-the -art and advanced cycles. Combined cycles and cogeneration; environmental benefits. Solar thermal power generation and solar photovoltaics. Hydrogen as energy carrier. Fuel cells: characteristics, fuel reforming and combined cycles. Nuclear power plant technology.
SkriptVorlesungsunterlagen werden verteilt
151-0208-00LBerechnungsmethoden der Energie- und VerfahrenstechnikW+4 KP2V + 2UD. W. Meyer-Massetti
KurzbeschreibungEs werden numerische Methoden zur Lösung von Problemen der Fluiddynamik, Energie- & Verfahrenstechnik dargestellt und anhand von analytischen & numerischen Beispielen illustriert.
LernzielKenntnisse und praktische Erfahrung mit der Anwendung von Diskretisierungs- und Lösungsverfahren für Problem der Fluiddynamik und der Energie- und Verfahrenstechnik
Inhalt- Einleitung mit Anwendungen, Schritte zur numerischen Lösung
- Klassifizierung partieller Differentialgleichungen, Beispiele aus Anwendungen
- Finite Differenzen
- Finite Volumen
- Methoden der gewichteten Residuen, Spektralmethoden, finite Elemente
- Stabilitätsanalyse, Konsistenz, Konvergenz
- Numerische Lösungsverfahren, lineare Löser
Der Stoff wird mit Beispielen aus der Praxis illustriert.
SkriptFolien zur Ergänzung während der Vorlesung werden ausgegeben.
LiteraturReferenzen werden in der Vorlesung angegeben. Notizen in guter Übereinstimmung mit der Vorlesung stehen zur Verfügung.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagen in Fluiddynamik, Thermodynamik und Programmieren (Computational Methods for Engineering Applications)
Wählbare Fächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0928-00LCO2 Capture and Storage and the Industry of Carbon-Based ResourcesW4 KP3GM. Mazzotti, L. Bretschger, N. Gruber, C. Müller, M. Repmann, T. Schmidt, D. Sutter
KurzbeschreibungCarbon-based resources (coal, oil, gas): origin, production, processing, resource economics. Climate change: science, policies. CCS systems: CO2 capture in power/industrial plants, CO2 transport and storage. Besides technical details, economical, legal and societal aspects are considered (e.g. electricity markets, barriers to deployment).
LernzielThe goal of the lecture is to introduce carbon dioxide capture and storage (CCS) systems, the technical solutions developed so far and the current research questions. This is done in the context of the origin, production, processing and economics of carbon-based resources, and of climate change issues. After this course, students are familiar with important technical and non-technical issues related to use of carbon resources, climate change, and CCS as a transitional mitigation measure.

The class will be structured in 2 hours of lecture and one hour of exercises/discussion. At the end of the semester a group project is planned.
InhaltBoth the Swiss and the European energy system face a number of significant challenges over the coming decades. The major concerns are the security and economy of energy supply and the reduction of greenhouse gas emissions. Fossil fuels will continue to satisfy the largest part of the energy demand in the medium term for Europe, and they could become part of the Swiss energy portfolio due to the planned phase out of nuclear power. Carbon capture and storage is considered an important option for the decarbonization of the power sector and it is the only way to reduce emissions in CO2 intensive industrial plants (e.g. cement- and steel production).
Building on the previously offered class "Carbon Dioxide Capture and Storage (CCS)", we have added two specific topics: 1) the industry of carbon-based resources, i.e. what is upstream of the CCS value chain, and 2) the science of climate change, i.e. why and how CO2 emissions are a problem.
The course is devided into four parts:
I) The first part will be dedicated to the origin, production, and processing of conventional as well as of unconventional carbon-based resources.
II) The second part will comprise two lectures from experts in the field of climate change sciences and resource economics.
III) The third part will explain the technical details of CO2 capture (current and future options) as well as of CO2 storage and utilization options, taking again also economical, legal, and sociatel aspects into consideration.
IV) The fourth part will comprise two lectures from industry experts, one with focus on electricity markets, the other on the experiences made with CCS technologies in the industry.
Throughout the class, time will be allocated to work on a number of tasks related to the theory, individually, in groups, or in plenum. Moreover, the students will apply the theoretical knowledge acquired during the course in a case study covering all the topics.
SkriptPower Point slides and distributed handouts
LiteraturIPCC Special Report on Global Warming of 1.5°C, 2018.
http://www.ipcc.ch/report/sr15/

IPCC AR5 Climate Change 2014: Synthesis Report, 2014. www.ipcc.ch/report/ar5/syr/

IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage, 2005. www.ipcc.ch/activity/srccs/index.htm

The Global Status of CCS: 2014. Published by the Global CCS Institute, Nov 2014.
http://www.globalccsinstitute.com/publications/global-status-ccs-2014
Voraussetzungen / BesonderesExternal lecturers from the industry and other institutes will contribute with specialized lectures according to the schedule distributed at the beginning of the semester.
151-0946-00LMacromolecular Engineering: Networks and GelsW4 KP4GM. Tibbitt
KurzbeschreibungThis course will provide an introduction to the design and physics of soft matter with a focus on polymer networks and hydrogels. The course will integrate fundamental aspects of polymer physics, engineering of soft materials, mechanics of viscoelastic materials, applications of networks and gels in biomedical applications including tissue engineering, 3D printing, and drug delivery.
LernzielThe main learning objectives of this course are: 1. Identify the key characteristics of soft matter and the properties of ideal and non-ideal macromolecules. 2. Calculate the physical properties of polymers in solution. 3. Predict macroscale properties of polymer networks and gels based on constituent chemical structure and topology. 4. Design networks and gels for industrial and biomedical applications. 5. Read and evaluate research papers on recent research on networks and gels and communicate the content orally to a multidisciplinary audience.
SkriptClass notes and handouts.
LiteraturPolymer Physics by M. Rubinstein and R.H. Colby; samplings from other texts.
Voraussetzungen / BesonderesPhysics I+II, Thermodynamics I+II
151-0966-00LIntroduction to Quantum Mechanics for EngineersW4 KP2V + 2UD. J. Norris
KurzbeschreibungThis course provides fundamental knowledge in the principles of quantum mechanics and connects it to applications in engineering.
LernzielTo work effectively in many areas of modern engineering, such as renewable energy and nanotechnology, students must possess a basic understanding of quantum mechanics. The aim of this course is to provide this knowledge while making connections to applications of relevancy to engineers. After completing this course, students will understand the basic postulates of quantum mechanics and be able to apply mathematical methods for solving various problems including atoms, molecules, and solids. Additional examples from engineering disciplines will also be integrated.
InhaltFundamentals of Quantum Mechanics
- Historical Perspective
- Schrödinger Equation
- Postulates of Quantum Mechanics
- Operators
- Harmonic Oscillator
- Hydrogen atom
- Multielectron Atoms
- Crystalline Systems
- Spectroscopy
- Approximation Methods
- Applications in Engineering
SkriptClass Notes and Handouts
LiteraturText: David J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, 2nd Edition, Pearson International Edition.
Voraussetzungen / BesonderesAnalysis III, Mechanics III, Physics I, Linear Algebra II
Mechatronics
Fokus-Koordinator: Prof. Bradley Nelson
Für die erforderlichen 20 KP der Fokus-Vertiefung Mechatronics ist 151-0640-00L Studies on Mechatronics obligatorisch.
Obligatorische Fächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0640-00LStudies on Mechatronics
Dieser Kurs steht für Austauschstudierende nicht zur Verfügung.
O5 KP5ABetreuer/innen
KurzbeschreibungOverview of Mechatronics topics and study subjects. Identification of minimum 10 pertinent refereed articles or works in the literature in consultation with supervisor or instructor. After 4 weeks, submission of a 2-page proposal outlining the value, state-of-the art and study plan based on these articles. After feedback on the substance and technical writing by the instructor, project commences.
LernzielThe goal of this class is to familiarize the students with this fascinating but rapidly evolving engineering discipline. The students learn to find, read and critically evaluate the pertinent literature and methods through in depth studying, presenting, debating of and writing about selected topics or case studies addressing mechatronics engineering.
InhaltOverview of Mechatronics topics and study subjects. Identification of minimum ten pertinent refereed articles or works in the literature in consultation with supervisor orinstructor. After four weeks, submission of a 2-page proposal outlining the value, state-of-the art and study plan based on these articles. After detailed feedback on the substance and technical writing on the proposal by the instructor, project commences. Three to four weeks prior to the end of the semester, a 15 minute oral progress report (presentation) is given by the student that is critiqued by the instructor with detailed comments on substance and effectiveness of lecture and response on questions from audience. At the last day of the semester the student submits a written report that is no longer than 10-pages text following the format of a representative journal article. Throughout the semester the student attends and actively participates in the interactive class lectures given in the form of seminars and debates with active question and answer sessions inviting student and instructor participation.
LiteraturWill be available.
Voraussetzungen / BesonderesLanguage: English or German - depending on the lecturer.
Wählbare Fächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0206-00LEnergy Systems and Power EngineeringW4 KP2V + 2UR. S. Abhari, A. Steinfeld
KurzbeschreibungIntroductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing.
LernzielIntroductory first course for the specialization in ENERGY. The course provides an overall view of the energy field and pertinent global problems, reviews some of the thermodynamic basics in energy conversion, and presents the state-of-the-art technology for power generation and fuel processing.
InhaltWorld primary energy resources and use: fossil fuels, renewable energies, nuclear energy; present situation, trends, and future developments. Sustainable energy system and environmental impact of energy conversion and use: energy, economy and society. Electric power and the electricity economy worldwide and in Switzerland; production, consumption, alternatives. The electric power distribution system. Renewable energy and power: available techniques and their potential. Cost of electricity. Conventional power plants and their cycles; state-of-the -art and advanced cycles. Combined cycles and cogeneration; environmental benefits. Solar thermal power generation and solar photovoltaics. Hydrogen as energy carrier. Fuel cells: characteristics, fuel reforming and combined cycles. Nuclear power plant technology.
SkriptVorlesungsunterlagen werden verteilt
151-0516-00LNicht-glatte DynamikW5 KP5GC. Glocker
KurzbeschreibungUngleichungsprobleme in der Dynamik, speziell Reib- und Stoßprobleme mit Geschwindigkeits- und Beschleunigungssprüngen. Modellierung von einseitigen Kontakten, Reibung, Freiläufen, vorgespannten Federn. Formulierung über mengenwertige Funktionen als lineare Komplementaritätsprobleme. Numerische Zeitintegration des kombinierten Reib-Stoss-Kontaktproblems.
LernzielDie Vorlesung vermittelt den Studierenden einen Einstieg in die moderne Behandlung von Ungleichungsproblemen in der Dynamik. Der Vorlesungsstoff ist speziell auf reibungsbehaftete Kontakte in der Mechanik zugeschnitten, läßt sich aber strukturell auf eine große Klasse von Ungleichungsproblemen in den technischen Wissenschaften übertragen. Ziel der Veranstaltung ist es, die Studierenden mit einer konsistenten Erweiterung der klassischen Mechanik auf Systeme mit Unstetigkeiten vertraut zu machen, und den Umgang mit Ungleichungen in der Form von mengenwertigen Stoffgesetzen zu erlernen.
Inhalt1. Kinematik: Drehung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, virtuelle Verschiebung.
2. Aufbau der Mechanik: Definition der Kraft, virtuelle Arbeit, innere und äussere Kräfte, Wechselwirkungsprinzip, Erstarrungsprinzip, mathematische Form des Freischneidens, Definition der idealen Bindung.
3. Starre Körper: Variationelle Form der Gleichgewichtsbedingungen, Systeme starrer Körper, Übergang auf Minimalkoordinaten.
4. Einfache generalisierte Kräfte: Generalisierte Kraftrichtungen, Kinematik der Kraftelemente, Kraftgesetze, Parallel- und Reihenschaltung.
5. Darstellung mengenwertiger Kraftgesetze: Normalkegel, proximale Punkte, exakte Regularisierung. Anwendung auf einseitige Kontakte und Coulomb-Reibgesetze.
6. Stossfreie und stossbehaftete Bewegung: Bewegungsgleichung, Stossgleichung, Newton-Stossgesetze, Diskussion von Mehrfachstössen, Kane's Paradoxon.
7. Numerische Behandlung: Lineares Komplementaritätsproblem (LCP), Zeitdiskretisierung nach Moreau, Kontaktproblem in lokalen Koordinaten als LCP.
SkriptEs gibt kein Vorlesungsskript. Den Studierenden wird empfohlen, eine eigene Mitschrift der Vorlesung anzufertigen. Ein Katalog mit Übungsaufgaben und den zugehörigen Musterlösungen wird ausgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesKinematik und Statik & Dynamics
151-0540-00LExperimentelle MechanikW4 KP2V + 1UJ. Dual
Kurzbeschreibung1. Allgemeines: Messkette, Frequenzgang, Schwingungen und Wellen in kontinuierlichen Systemen, Modalanalyse, Statistik, Digitale Signalanalyse, Phasenregelkreis 2. Optische Methoden 3. Piezoelektrizität 4. Elektromagnetische Erzeugung und Messung von Schwingungen und Wellen 5. Kapazitive Messaufnehmer
LernzielVerständnis, quantitative Modellierung und praktische Anwendung von experimentellen Methoden zur Erzeugung und Messung von mechanischen Grössen (Bewegung, Deformation, Spannungen)
Inhalt1. Allgemeines: Messkette, Frequenzgang, Frequenzgangmessung, Schwingungen und Wellen in kontinuierlichen Systemen, Modalanalyse, Statistik, Digitale Signalanalyse, Phasenregelkreis 2. Optische Methoden (Akustooptische Modulation, Interferometrie, Holographie, Spannungsoptik, Schattenoptik, Moiré Methoden) 3. Piezoelektrische Materialien: Grundgleichungen, Anwendungen Beschleunigungsaufnehmer, Verschiebungsmessung) 4. Elektromagnetische Erzeugung und Messung von Schwingungen und Wellen 5. Kapazitive Messaufnehmer, Praktika und Uebungen
Skriptja
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Mechanik I bis III, Physik, Elektrotechnik
151-0630-00LNanorobotics Information W4 KP2V + 1US. Pané Vidal
KurzbeschreibungNanorobotics is an interdisciplinary field that includes topics from nanotechnology and robotics. The aim of this course is to expose students to the fundamental and essential aspects of this emerging field.
LernzielThe aim of this course is to expose students to the fundamental and essential aspects of this emerging field. These topics include basic principles of nanorobotics, building parts for nanorobotic systems, powering and locomotion of nanorobots, manipulation, assembly and sensing using nanorobots, molecular motors, and nanorobotics for nanomedicine.
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