Jahresbericht 2006 - Departement Bau, Umwelt und Geomatik - ETH ...

D-BAUGDepartement Bau, Umwelt und GeomatikJahresbericht 2006Departement Bau, Umwelt und Geomatik

VorwortNach den Jubiläumsveranstaltungen zum 150-jährigenBestehen der ETH Zürich im Jahr 2005 standen 2006 dieDiskussionen um das Papier „ETH2020“ im Vordergrund, dieAnfang November zum Rücktritt des Präsidenten, Prof. Dr.Ernst Hafen, führten. Diese Diskussionen führten aber auchzu einem bisher nie in diesem Ausmass spürbaren Zusammenschlussder Professorenschaft und damit letztendlichzu einer wesentlichen Stärkung der ETH.Das von der Schulleitung im Frühjahr 2006 in eine interneVernehmlassung gegebene Papier „ETH2020“ enthielt Zieleund mögliche Massnahmen zu den Punkten Lehre, Nachwuchsförderung,Finanzierung, Technologietransfer, ETH-Kultur & Kommunikation sowie Organisation. Allerdingsfehlte eine diesen Zielen und Massnahmen zugrundeliegendeStandortanalyse, und eine solche wurde auch nichtnachgeliefert. Das Fehlen einer sorgfältigen Standortanalyse,die unausgewogene und nicht nach Prioritätengeordnete Struktur sowie die unscharfen Formulierungendes Papiers verunmöglichten eine ernsthafte Diskussion.Zudem gaben verschiedene im Papier enthaltene PunkteAnlass zu tiefer Sorge, insbesondere die vorgeseheneZusammensetzung der Schulleitung sowie die Abschaffungder Departemente, verbunden mit der Gründung vonSchulen und dem Einsetzen von Dekanen.Die anfänglich vorhandene Kooperationsbereitschaft derAngehörigen der ETH, die mit den ausführlichen Stellungnahmenzur Vernehmlassung dokumentiert ist, schlug inAblehnung und Widerstand um, als die Schulleitung am 29.August die mit „ETH2020“ skizzierten Massnahmen zumBeschluss erhob. Die Schulleitung setzte sich damit ingrundlegenden Punkten über die ernsten und weitgehendgleich lautenden Einwände und konstruktiven Vorschlägeder verschiedenen an der Vernehmlassung beteiligtenGremien hinweg. Der Bruch mit der ETH-eigenen Kultur,nach der grundlegende Entscheidungen aus einem breitangelegten Mitwirkungsprozess herauswachsen müssen,so dass sich die Hochschulangehörigen hinter die zufassenden Beschlüsse stellen können, führte zu einembeträchtlichen Vertrauensverlust in die Schulleitung. Dieam 23. Oktober erfolgte Rücknahme der Schulleitungs-beschlüsse vom 29. August konnte die Führungskrise derETH nicht beilegen. Am 24. Oktober forderten 17 Professorinnenund Professoren, darunter die Vorsteher bzw. derenStellvertreter von 11 der 15 Departemente, den Präsidentenzum Rücktritt auf, welcher dann am 1. November erfolgte.Lehre und Forschung wurden durch die Führungskrise derETH nicht beeinträchtigt. Die heutige Schulleitung unter derFührung des Rektors ist über die Departementsvorsteherkonferenzauf die Professorenschaft abgestützt und geniesstderen Vertrauen. Der ETH-Rat setzte zügig eine Findungskommissionfür den neuen Präsidenten ein, in der die Hochschulangehörigenangemessen vertreten sind. Damitbestehen günstige Voraussetzungen für die Bewältigungder Übergangszeit und die Wiederbesetzung des Präsidialamts,die für den Sommer des laufenden Jahres vorgesehen ist.Die ETH hat in den vergangenen Jahren ihre Reformbereitschaftimmer wieder unter Beweis gestellt. Sie hat dieDepartementsautonomie erfolgreich umgesetzt, und siehat bei der Umstellung von den Diplomstudiengängen zumBachelor-/Masterstudienmodell eine Führungsrolle übernommen.Es besteht kein Zweifel, dass sich die ETH auch inZukunft durch ihre Fähigkeit auszeichnen wird, notwendigeReformen frühzeitig zu erkennen und aus eigener Kraft undmit Umsicht durchzuführen. Sie kann sich dabei auf die ihreigene Kultur und ihr durch die Ereignisse des vergangenenJahres noch gestärktes Selbstvertrauen stützen.Wie in den vergangenen Jahren möchten wir mit dem vorliegendenJahresbericht, der sich an unsere Partner im ETH-Bereich und im nationalen und internationalen Umfeldrichtet, einen Einblick in unsere vielfältigen Tätigkeiten geben.Wir verbinden dies mit dem besten Dank für das unsentgegengebrachte Vertrauen und die uns gewährte Unterstützung,und wir hoffen, dass wir davon auch weiterhinprofitieren können.Peter Marti/Februar 2007

KernpunktePositionierung der ETHDie Ereignisse des vergangenen Jahres geben Anlass zum Nach-denken über die Positionierung der ETH im nationalen und inter-nationalen Umfeld.Als staatlich getragene Bildungs- und Forschungsinstitution ist dieETH in der Gesellschaft verwurzelt, und sie steht zwischen den Polender Wissenschaft und der Wirtschaft. Im Zentrum ihrer Tätigkeitstehen die Lehre und die Forschung, die Interaktion von mit Lehr-,Lern- und Forschungsfreiheit ausgestatteten Individuen, die sich inden von ihnen gewählten Bereichen auf den Wettbewerb unter denweltweit Besten vorbereiten bzw. an diesem teilhaben. Sie orientiertsich an ihren Peers und pflegt die Verbindungen mit den relevantenam Markt agierenden Unternehmungen. Sie bereichert Wissenschaftund Wirtschaft durch die von ihr gewonnenen Erkenntnisse und dievon ihr ausgebildeten Absolventen. Sie nutzt die ihr gewährte Autonomie,um wesentliche neue Entwicklungen zu erkennen und massgebendvoranzutreiben. Dadurch richtet sie sich Schritt für Schrittneu aus und profiliert sich.Die Hauptleistungsträger der ETH sind die einzelnen Professuren. Mitden Professorenwahlen wird über die Entwicklung der jeweiligenBereiche der ETH weitgehend entschieden. Zur Gewinnung hervorragenderProfessorinnen und Professoren sowie zu deren optimalenUnterstützung müssen langfristig günstige Rahmenbedingungengewährleistet werden. Die vielseitigen, fein verknüpften Tätigkeitenund Prozesse innerhalb der ETH und in deren Umfeld erfordern eineständige, verständnisvolle Begleitung der Verantwortlichen allerStufen. Zusammen mit weiteren, sorgfältig aufeinander abgestimmtenMassnahmen dient eine derartige Begleitung dem Erhalt undAusbau der anerkannten Spitzenposition in Lehre und Forschung unddamit der Qualitätssicherung.Die Schulleitung, unterstützt durch die Stäbe und Infrastrukturbereiche(IB), nimmt in Zusammenarbeit mit den Departementenihre Verantwortung für Professorenwahlen, Rahmenbedingungen,Begleitung und Qualitätssicherung wahr. Sie nutzt die Mitwirkungder Hochschulangehörigen und stützt sich bei ihren Entscheidungenauf die Beiträge der Hochschulversammlung (HV), der Departementsvorsteherkonferenz(DVK) und der beratenden Kommissionen. Siestellt damit eine zweckmässige Planung und Koordination sicher,stärkt die Vertrauensbasis und fördert den Zusammenhalt innerhalbder ETH.Innerhalb des ETH-Bereichs bestehen vielfältige Beziehungenzwischen der ETHZ und der EPFL sowie den Forschungsanstalten (PSI,EMPA, EAWAG, WSL). Entsprechende Kooperationen in Kompetenzzentrenund Netzwerken sollten wie ETH-interne Zusammenarbeitsprojekteaus dem freien Entschluss der beteiligten Partnerheraus entstehen und den Selbstregulierungsmechanismen derWissenschaft unterworfen sein. Ein über initiale Anreize hinausgehendesEingreifen von aussen führt erfahrungsgemäss zu Reibungsverlusten,beeinträchtigt die Flexibilität und fördert letztlich dasMittelmass.

250Anzahl Studierende200150100500201123786938Neueintretende Studierende 1981 - 2006Neue Studierende total D-BAUG (BSc)Neue Studierende Civ Eng (BSc)Neue Studierende Env Eng + Geom Eng (BSc)Neue weibliche Studierendetotal D-BAUG (BSc + MSc)Neu eintretende MSc Studierendetotal D-BAUG80/8181/8282/8383/8484/8585/8686/8787/8888/8989/9090/9191/9292/9393/9494/9595/9696/9797/9898/9999/0000/0101/0202/0303/0404/0505/0606/07Der ETH-Rat ist für die strategische Planung, die Mittelzuteilung unddas Controlling sowie die Aufsicht innerhalb des ETH-Bereichsverantwortlich, und er vertritt diesen gegenüber den Bundesbehörden.Ähnlich wie die Schulleitung der ETH in ihrem Verhältnis zu denDepartementen ist er gehalten, von Eingriffen in das operativeGeschäft der einzelnen autonomen Institutionen abzusehen unddiese in ihrer Eigenart und Vielfalt zu fördern. Sein strategischerAuftrag verlangt nach einer langfristigen Sicht und nach einer hinsichtlichGrundfinanzierung und kompetitiv zu erwerbenden Mittelnausgewogenen, den echten Wettbewerb unterstützenden Haltung.Dies und ein von gegenseitigem Respekt und Fairness getragenesVerhältnis innerhalb des ETH-Bereichs bildet eine wesentliche Voraussetzungfür dessen nachhaltige, differenzierte Entwicklung zumWohl der Schweiz. Eine zweite wesentliche Voraussetzung, die vertrauensvolle,kontinuierliche Unterstützung durch den Staat und dieWirtschaft, muss durch hervorragende Leistungen im dynamischsich entwickelnden globalen Umfeld stets neu sichergestellt werden.Die Hochschullandschaft der Schweiz wird zurzeit neu geordnet. EinHochschulrahmengesetz, das den 2006 verabschiedeten neuenHochschulartikel der Bundesverfassung umsetzen wird, soll 2012 inKraft treten. Die bundesrätliche Botschaft über die Förderung vonBildung, Forschung und Innovation in den Jahren 2008-2011 lässt dieentsprechenden Ziele von Bundesrat und Verwaltung bereits erkennen.Der Gesetzesentwurf sieht vor, den ganzen Bildungsbereichbei einem Departement anzusiedeln und eine neue Hochschulkonferenzzur Planung, Steuerung und Koordination aller Hochschuleneinzusetzen, in der Bund und Kantone vertreten sind. Wie diepolitische Diskussion verlaufen wird, ist im einzelnen noch unklar.Klar ist, dass die Tendenz zur Einflussnahme auf die Hochschulenzunimmt, und dass der bei den Fachhochschulen und Universitätenseit einiger Zeit in Gang befindliche Straffungsprozess sich nochverstärken und ausweiten wird.Vor diesem Hintergrund tut die ETH gut daran, sich auf ihre Stärkenzu besinnen, ihr Profil zu zeigen und ihre Robustheit und Anpassungsfähigkeitunter Beweis zu stellen. Höchster Qualitätsanspruchan Lehre und Forschung, Teilhabe am Wettbewerb der weltweitBesten, Verständnis der Autonomie als Auftrag zur steten Neuausrichtung,optimale Besetzung und Unterstützung der Professuren,Bekenntnis zu den Selbstregulierungsmechanismen der Wissenschaft,gelebte Nähe zur Wirtschaft, transparente und breit abgestützteEntscheidungsprozesse, akademische Vielfalt, Respekt undFairness, Kontinuität und Vertrauen: Kernpunkte, welche die Identität derETH ausmachen, und die es stets neu zu beleben und der Öffentlichkeitund den Entscheidungsträgern zu vermitteln gilt.LehrkörperDr. Stefanie Hellweg wurde auf den 1. Januar 2006 zur ausserordentlichenProfessorin für Ökologisches Systemdesign ernannt, Dr. HansJürgen Herrmann auf den 1. April 2006 zum ordentlichen Professorfür Rechnergestützte Physik der Werkstoffe, Dr. Bernd Scholl auf den1. Juli 2006 zum ordentlichen Professor für Raumentwicklung undDr. Holger Wallbaum auf den 1. August 2006 zum Assistenzprofessorfür Nachhaltiges Bauen.Herr Hans Peter Lindenmann, leitender Wissenschafter am Institutfür Verkehrsplanung und Transportsysteme (IVT), wurde am 14. Dezember2006 der Titel eines Professors (Titularprofessur) verliehen.Dr. Christine Giger, Assistenzprofessorin für Geoinformationssysteme,und Dr. Susanne Kytzia, Assistenzprofessorin für Regionalen Stoffhaushalt,schieden per 31. Oktober 2006 bzw. 31. Januar 2007 aus demDepartement aus.Peter Marti/Februar 2007

Höchstauflösende Satellitensensorenfür die ErdbeobachtungArmin Grün, Institut für Geodäsie und Photogrammetrie (IGP)Satellitenbasierte, optische Erdbeobachtungssysteme erlebten inden letzten Jahren eine starke Weiterentwicklung, sowohl hinsichtlichihrer spektralen als auch ihrer räumlichen Auflösung. Währendder LANDSAT-1 MS Scanner noch mit einer Bodenauflösung von 80 moperierte, produziert der heute höchstauflösende zivil genutzte Satellit(QuickBird) Bilder mit bis zu 0.6m Auflösung. Daraus folgt einEntwicklungsfaktor von über 100 in einer Periode von 30 Jahren. Mitder enormen Verbesserung der räumlichen Auflösung hat sich auchdie Spanne möglicher Anwendungen substantiell erweitert. Könnenwir diese Entwicklung in die Zukunft extrapolieren, und wenn ja, biszu welchem Grad?Für 2007 hat die US-Regierung bereits Lizenzen für Satellitensensorenmit 40 cm Auflösung vergeben, und gerüchteweise werdenfür 2008 bereits 25 cm Auflösung diskutiert. DigitalGlobe plant für2007 einen neuen Satelliten WorldView I mit folgenden Merkmalen:50 cm panchromatische Auflösung, Wiederholrate 1.7 mal / Tag, Aufnahmevon 750 000 km 2 pro Tag. 2008 soll dieses System zu World-View II erweitert werden mit 50 cm panchromatischer Auflösung,1.8 m multispektral (RGB, NIR, coastal, gelb, red edge, NIR2), Wiederholrate1 mal / Tag, Aufnahme von 950 000 km 2 pro Tag.Hochauflösende Satellitenbilder mit weniger als 5 m Auflösung undStereoüberdeckung stehen bereits seit einigen Jahren der Erdbeobachtungbzw. entsprechenden Kunden zur Verfügung. So erfasstQuickBird beispielsweise Bilder mit einer Abdeckung von 75 Millionenkm 2 pro Jahr. Die verwendeten Kameras nutzen allesamt Linear ArrayCCD Technologie für die Bildaufnahme. Diese Sensoren sind weit verbreitetzur Akquisition von panchromatischen und multispektralenBilddaten im Pushbroom-Modus für Photogrammetrie- und Fernerkundungs-Anwendungen.Weltraum-basierte Sensoren wie SPOT-5, IKONOS, QuickBird, ALOS/PRISM und Cartosat-1 liefern nicht nur hohe Auflösung und multispektraleDaten, sondern ermöglichen auch die Stereoauswertung.Die neuen Systeme sind zusätzlich mit hochqualitativen Instrumentenzur Bestimmung der orbitalen Position und räumlichen Ausrichtung,wie z.B. GPS und IMU und/oder Systemen zur Sternenverfolgungausgerüstet. Insbesondere ist das Dreizeilensensor-Prinzipin einzigartiger Weise bei IKONOS und QuickBird implementiert(Abb. 1). Sie nutzen nur eine Zeile in einer Kamera, um Stereobilder inFlugrichtung zu erzeugen, indem der Satellit und damit auch die Kamerawährend des Anflugs auf ein Gebiet zunächst vorwärts gerichtetwird. Direkt über dem Gebiet schwenkt der Satellit auf die Nadirrichtung,um später beim Verlassen des Gebietes noch ein rückwärtsgerichtetes Bild aufzunehmen. Mittels dieser Methode lassen sichStereobilder desselben Orbits in sehr kurzen Zeitintervallen aufnehmen,was einen Vorteil gegenüber der Cross-Track-Stereo-Methodedarstellt, indem radiometrische Unterschiede reduziert werden unddamit die Erfolgsquote bei der Korrelation im automatischen ImageMatching Prozess gesteigert wird.Im Gegensatz dazu generiert ALOS/PRISM 3 Bilder über demselbenGebiet, indem 3 Kameras mit je einer CCD-Zeile simultan aufnehmen.Zusätzlich zur Stereofähigkeit in Flugrichtung sind Systeme wieSPOT-5 auch in der Lage, Cross-Track-Stereobilder zu produzieren.Anders als bei den traditionellen flächenhaften Luftbildern wird jedeBildzeile eines Linear Array Bildes zu einem unterschiedlichen Zeitpunktaufgenommen. Daher ist die perspektive Geometrie nur fürjede einzelne Zeile gültig, während sie in Flugrichtung näherungsweiseeiner Parallelprojektion entspricht. Somit existiert im Prinzipein Satz von 6 zeitabhängigen Werten für die Elemente der äusserenOrientierung jeder Zeile. Die mögliche Abdeckung des Terrains ausunterschiedlichen Perspektiven sowie die hohe radiometrische Bildtiefe(typischerweise mehr als 8 Bit) resultieren in einer signifikantenVerbesserung der Auswertung im Hinblick auf Genauigkeit undZuverlässigkeit.Zusammengefasst ist die Auswertung solcher Bilder eine Herausforderungbezüglich des algorithmischen Designs und eröffnet dieMöglichkeit, viele photogrammetrische Prozesse, wie z.B. Bild-Abb. 1: Scan-Prinzip von Zeilensensoren auf agilen(body-pointing) Satelliten.

Abb. 2:25m raster DOM generiert aus SPOT-5 HRS Bildernmit SAT-PP. Die Studie war Teil des CNES-ISPRS internationalen Tests. SAT-PP produziertedie genauesten DOMs (3-7 m Genauigkeit)unter allen getesteten Matching Methoden.verbesserung, Multikanal-Farbprozessierung, Georeferenzierung undTriangulation, Orthophoto und DSM Generierung und 3D Objekt-extraktion neu zu überdenken und weiter zu entwickeln.Will man sehr hoch aufgelöste Bilddaten effizient ausnutzen, so sinddie existierenden Ansätze aus der Fernerkundung für die Sensor-modellierung, Georeferenzierung, Image Matching etc. nicht mehrausreichend. Die Möglichkeit und der Bedarf nach genauer 3DObjektrekonstruktion benötigt ein hochentwickeltes Kameramodellund neue Ansätze für die Bildanalyse, die in der Lage sind, diebeschriebene Sensorgeometrie zu verarbeiten.Wir haben zu diesem Zweck ein neues Paket von Methoden unddamit verbundene Software SAT-PP (Satellite Image Precision Processing)für die genaue Bildauswertung entwickelt. Die Software kannBilddaten von IKONOS, QuickBird, ALOS/PRISM, Cartosat-1, SPOT-5HRS/HRG und künftige, ähnliche Sensortypen verarbeiten.Im Rahmen unserer Arbeiten zur Verbesserung der Fähigkeiten solcherSysteme wurde besonderer Wert auf die Funktionen zur Georeferenzierungund Generierung Digitaler Oberflächenmodelle (DOM/DSM)sowie der Extraktion anthropogener und natürlicher Objekte undMerkmale gelegt. Das Softwarepaket wurde mittels verschiedenerBilddatensätze intensiv überprüft, darunter IKONOS, QuickBird, ALOS/PRISM, Cartosat-1 und SPOT-5 HRS, die unterschiedliches Terrain, wiez.B. Hügelland, Hochgebirge, ländliche, bebaute und städtischeGebiete, abdeckten. Im Folgenden werden einige Resultate dieserUntersuchungen präsentiert.Automatische Generierung von Digitalen Oberflächenmodellen(DOM/DSM)Wir haben eine Image Matching Methode für die automatische DOM-Generierung aus Linear Array Bildern entwickelt, die genaue und zuverlässigeResultate bei hoher Punktdichte erzielt. Unser Ansatz nutztdieeine hierarchische Lösung („Vom Groben zum Feinen“) mit einer Kombinationmehrerer Matching-Algorithmen und automatischer Qualitätskontrolle.Ursprünglich wurde die Methode für die Mehrbildauswertungvon flugzeuggestützten hochauflösenden Dreizeilensensoren(TLS und Starimager) entwickelt. Sie wurde um die Fähigkeit zur Prozessierungvon anderen Linear Array Bildern erweitert, z.B. SPOT-5, IKO-NOS, QuickBird, etc. sowie traditionellen Luftbildern.Der Ansatz besteht im wesentlichen aus drei miteinander verbundenenKomponenten: der Bildvorverarbeitung, dem Multi PrimitiveMulti-Image (MPM) Matching und der Prozedur zur Verfeinerung desMatchings. Als Eingangsdaten werden die Bilder und die zuvorbestimmten Orientierungselemente benutzt. Nach der Vorverarbeitungder Originalbilder und Generierung der Bildpyramide werdendie Zuordnungen von drei Merkmalstypen (Merkmalspunkte, Rasterpunkteund Kanten) gefunden, indem man mit der geringsten Auflösungbeginnend, sich progressiv durch die Bildpyramide bis hin zurhöchsten Auflösung durcharbeitet. Ein DOM in Form eines TIN (TriangulatedIrregular Network) wird mittels Delauney-Triangulation ausden zugeordneten Merkmalen in jeder Pyramidenstufe generiert.Dieses TIN wird wiederum in der folgenden Pyramidenstufe zur Ableitungvon Näherungswerten und zur adaptiven Berechnung einigerMatching-Parameter benutzt. Letztendlich, aber optional, könnenmittels Least Squares Matching Methoden genauere Resultate füralle Merkmale berechnet sowie fehlerhafte Zuordnungen teilweiseidentifiziert werden.Evaluation der PerformanceDas Softwaresystem wurde intensiv mit verschiedenen hochauflösendenSatellitenbilddaten verifiziert, hierbei wurden Daten überverschiedenste Gebiete wie Hügel- und Gebirgslandschaften, ländlicheund bebaute Gebiete genutzt. Testfelder in Chiemsee, Deutschland(SPOT-5, s. Abb. 2), Thun/Bern, Schweiz (IKONOS, PRISM), Saitama, Japan(PRISM) und Piemonte, Italien (PRISM) wurden ausgewertet. Im Folgendenwird eine Zusammenfassung unserer Resultate und Erfahr-ungen gegeben.Abb. 3: DOM der UNESCO Kulturerberegion Bamiyan,Afghanistan. Die Geometrie wurde aus SPOT-5/HRG Stereobildern, die Textur aus einem IKONOSOrthobild abgeleitet. Die zwei heute leeren Nischender zerstörten Buddhas sind in der Felswand deutlicherkennbar.

Abb. 6: 3D Stadtmodell von Phoenix, Arizona, abgeleitetaus QuickBird Stereobildern (CyberCity AG).3D Baumkronen-ModellierungIm Dezember 2003 wurde über dem Testfeld Thun ein IKONOS Tripletaufgenommen. Das Testfeld besteht aus steilem, gebirgigem Geländeim Südwesten und Hügellandschaft im mittleren und nördlichenBereich. Das Gesamtgebiet umfasst etwa 11 x 20 km 2 , wovon 30% vonWald bedeckt sind. Der Höhenbereich umfasst mehr als 1600 m unddie Oberflächenbedeckung variiert stark.Nachdem die IKONOS Triplets georeferenziert waren, wurde unsereMatching Methode darauf angewandt. Die drei Bilder wurden simultankorreliert, um zuverlässigere und genauere Ergebnisse zu erhalten.Einige Gebiete, wie z.B. Seen und Flüsse, wurden manuell aus demMatchingverfahren ausgeschlossen. Das Matching ergab ca. 11 MillionenPunkte und 800 000 Kanten, von denen mehr als 80% als hochzuverlässig markiert wurden. Aus den rohen Matching-Resultatenwurde dann ein 5 m Raster DOM interpoliert. Abbildung 5 zeigt dasschattierte DOM für ein Ausschnitt des Gebietes zusammen mit dementsprechenden Bildausschnitt. Das resultierende digitale Oberflächenmodellzeigt nicht nur, dass unsere Matching Methode die allgemeinenMerkmale des Geländes, sondern auch kleine geomorphologischeStrukturen und 3D Baumkronen sehr gut reproduziert.Extraktion anthropogener ObjekteWir verwenden Satellitenbilder auch zur Generierung von 3D Stadtmodellen.Zu diesem Zweck wird unsere semi-automatische Methodezur Gebäudeextraktion „CyberCity Modeler“ angewandt und auf dasjeweilige Sensormodell der Satellitenbilder abgestimmt. Abbildung 6zeigt ein Stadtmodell von Phoenix, Arizona, das aus QuickBird Stereobildernabgeleitet wurde und in Zusammenarbeit mit der CyberCityAG entstand. Ebenfalls möglich ist die effiziente Extraktion von 3DStrassennetzen aus Satellitenbildern.Abb. 5: Aus einem IKONOS Bildtriplet generiertes DOM des Testfeldes Thun.Links: Schattiertes 5 m DOM; rechts: IKONOS Bildausschnitt. Die Baumkronenstrukturensind deutlich sichtbar, sowohl im Bild als auch im 3D Modell.FazitHöchstauflösende Satellitenbilder stellen ein interessantes Werkzeugfür viele neue Applikationen dar. Um das spezifische Potentialdieser Bilder nutzen zu können, mussten neue Methoden der Datenprozessierungentwickelt werden. Unser neues Softwarepaket SAT-PPfür die 3D Auswertung von hochauflösenden Linear Array-basiertenSatellitenbildern beinhaltet die dazu nötige Funktionalität. Uns stehengrundsätzlich drei Typen von Sensor- und Trajektorienmodellen fürdie Georeferenzierung zur Verfügung. Wie unsere Untersuchungenergaben, kann die Georeferenzierung mit Subpixel-Genauigkeit (biszu 1/3 Pixel) gemacht werden.Weiterhin zeigten wir, dass DOMs vollautomatisch mit einer Höhengenauigkeitvon etwas besser als einem Pixel in geeignetem Geländeerzeugt werden können. Durch visuelle Untersuchung der Resultatekonnte festgestellt werden, dass nicht nur allgemeine, sondern auchDetailmerkmale des Geländes reproduziert werden können. Dies beinhaltetauch die Bestimmung von 3D Baumkronen-Modellen, ausdenen wiederum Biomasseparameter abgeleitet werden können. DieGenauigkeit der DOMs hängt vor allem von der Rauhigkeit des Geländes,dem Vegetationsanteil, dem Vegetationstyp und der Bildtexturab. Generell kann man eine Genauigkeit zwischen 1 und 5 Pixelerwarten.Die Geschichte der Fernerkundung zeigt, dass die Hardwareentwicklungoftmals der Entwicklung der Auswertetechniken voraus war.Der algorithmische Fortschritt hinkt hinterher. Dies ist einer derGründe dafür, warum ein Grossteil der Satellitenbilder niemals ausgewertetwird. In Zukunft müssen grössere Anstrengungen sowohlin der Hardware-, als auch der Softwareentwicklung mit einem sinnvollenGrad an Synchronisation unternommen werden.Die Auswertetechniken für höchstauflösende Satellitenbilder nähernsich mehr und mehr den Prozessen der Luftbildphotogrammetrie an.Die Konvergenz dieser Technologien wird künftig zu einer Vereinigungdieser Disziplinen beitragen.Aktuell beobachten wir, dass Photogrammetrie und Fernerkundungihre Techniken in den letzten Jahren weit ausgedehnt haben – meistin Richtung des gemeinsamen Ziels einer präzisen Georeferenzierungund 3D Modellierung. Dadurch wurden viele neue Anwendungsfeldergeschaffen. Die starke Nachfrage nach der Modellierungunserer dreidimensionalen Umgebung (3D Stadt- und Gelände-modellierung) aus Luft- und hochauflösenden Satellitenbildern wirdeinen gewaltigen Einfluss auf das Monitoring von Naturkatastrophen,Risikoanalysen, Navigation im Strassenverkehr, Location-BasedServices, virtuellen Tourismus und viele weitere Anwendungen haben.Bereits heute, jedoch noch stärker in der Zukunft, sind und werdenwir konfrontiert sein von einer riesigen Menge an Bildern, die mittelssatellitenbasierter, luftgestützter und terrestrischer Plattformenerzeugt werden. Ein guter Teil dieser Bilder wird photogrammetrischzu prozessieren sein. Daher sehen wir eine gute Zukunft für Photogrammetrieund Fernerkundung, sowohl in der Forschung undEntwicklung als auch bezogen auf praktische Anwendungen.(Mehr Informationen: www.photogrammetry.ethz.ch unter PROJECTS).11

Über den Ausbruch von gletschergestauten Seen:Eine Studie am Gornergletscher, Wallis 1A. Bauder, H. Blatter 2 , N. Deichman 3 , M. Funk, M. Huss, M. Lüthi, S. Sugiyama 4 , F. Walter und M. Werder1Studie finanziert vom SNF Nr. 200021-111892/12Institut für Atmosphäre und Klima (IACETH)3Schweizerischer Erdbebendienst (SEDETH)4Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, Sapporo.Alle anderen Autoren: VAW/ETHZDer plötzliche Ausbruch von Gletscherseen und das damit verursachteHochwasser stellt eine nicht zu unterschätzende Bedrohungin raumwirksam genutzen Gebieten dar. Solche Vorfälle werden inder Glaziologie jökulhlaups genannt. Dieser isländische Ausdruck(Gletscherlauf in Deutsch) steht für die dort periodisch auftretendenspektakulären Wasserausbrüche aus den Eiskappen. Diese im Eiseingeschlossenen Wassermengen bilden sich, wenn Eis an der Gletschersohlewegen einer erhöhten geothermischen Aktivität auftaut.In den Alpen oder generell in Gletscherberggebieten bilden sichgletschergestaute Seen in einer Senke, die aufgrund der lokalen Topographieund der Gletscherausdehnung entstehen können. Auchschuttbedeckte Gletscheroberflächen neigen zur Bildung von Gletscherseen.Die bekanntesten historischen Fälle in den Schweizer Alpen,wo solche gletschergestauten Seen plötzlich mit katastrophalenKonsequenzen ausbrachen, sind der Glacier du Giétro, der Allalingletscher,der Grubengletscher und der Aletschgletscher/Märjelensee.Diese Ausbrüche stellen eine bedeutende Bedrohung in den Berggebietendar und haben in der Vergangenheit Menschenleben gekostetund sehr grosse Schäden angerichtet.Gletschergestaute Seen können auf verschiedene Arten abfliessen.Oft werden dabei subglaziale Kanäle durch die Reibungswärme desabfliessenden Wassers schnell vergrössert was zu sehr hohen Abflüssenführen kann. Gleichzeitig können auch andere Mechanismenauftreten, was auf die Komplexität dieses Phänomens hindeutet. Dieultimative Herausforderung dieses Naturereignisses ist klar die Vorhersagedes Zeitpunktes eines Seeausbruchs und dessen Abflussspitze.Trotz jüngster Fortschritte im physikalischen Verständnis der dabeiablaufenden Prozesse, sind solche Vorhersagen noch nicht möglich.Dies war die wichtigste Motivation der VAW, Abteilung Glaziologie,vor drei Jahren ein umfassendes Projekt am Gornergletscher oberhalbZermatt zu lancieren.BeobachtungenDer Gornergletscher ist der zweitgrösste Gletscher der Alpen (Abb. 1a, 1b).Er besteht aus verschiedenen Zuflüssen und bedeckt ein Gebiet vonfast 60 km 2 .Beim Zusammenfluss des Gorner- und Grenzgletschers hat sich derGornersee (ein Eisrandsee) seit mehreren Jahrzehnten jeden Frühlinggebildet und während des Sommers entleert. Im letzten Jahrhunderthat der Gornergletscher einen signifikanten Eisverlust erlebt, speziellin der Seegegend (Verdünnung von 150 m seit 1931, Abb. 2), waszu einer kontinuierlichen Veränderung der Bathymetrie führte. Diegrösste Eisdicke des Gornergletschers ist 450 m beim Zusammenflussvon Gorner- und Grenzgletscher und das Hauptgletschertal ist leichtübertieft.Die Wasserkraftgesellschaft Grande Dixence betreibt seit 1970 eineAbflussmessstation, die einen Kilomenter unterhalb des Gletscherendesliegt. Mit weiteren Beobachtungen während den 1950er und1960er Jahren bietet der Gornersee eine einmalige Gelegenheit denAusbruch eines Gletschersees über einen Zeitraum von über 50 Jahrenzu analysieren. Jedes Jahr werden 1 bis 5 Mio. m 3 Schmelzwasser imSee aufgefangen. Meistens wird der See bis zum Höchststand gefülltund beginnt dann oberflächlich abzufliessen. Kurz danach setztder subglaziale Abfluss ein. Seit 2004 haben wir verschiedene Feld-experimente durchgeführt, um das Phänomen des Seeausbruchs zuuntersuchen:1. Eisbewegungssmessungen mit hoher zeitlicher und räumlicherAuflösung,2. Registrierung von passiver seismischer Aktivität,3. Färbeversuche und4. Wasserdruck- und Neigungsmessungen in Bohrlöchern im Gletscher.Abb. 1aAbb. 1b12

Abb. 4:(a) Die Evolution des Zeitpunkts des Seeausbruchs. (•) entsprechenden Daten des grössten Abflusses. Vertikale Striche zeigen dieDauer der Seeentleerung an. (b) Zeitreihe des ausgebrochenenSeevolumens mit entsprechenden Fehlerbalken.Abb. 2: (a) Schematischer Querschnitt der Evolution desGornersees während der letzten Jahrzehnte. (b) Längsschnittder Gornergletscherzunge. Die Topographie des Bettes wurdedurch Radioecholotungen erhalten. Die beiden Bohrlöcherund die vier Pegel sind eingezeichnet.Im Jahre 2004 beobachteten wir während ein paar Tagen einen supraglazialenAbfluss, bevor Wasser subglazial das Becken verliess undden See innerhalb von fünf Tagen entleerte. Im Jahre 2005 beganndie Seeentleerung subglazial bei einem Wasserspiegel 15 m tiefer als2004, lange bevor der supraglaziale Abfluss hätte beginnen können.2006 füllte sich der See komplett und entleerte sich langsam währendrund drei Wochen durch das Einschmelzen einer 300 m langen und50 m tiefen Schlucht in den Eisdamm. Das Wasser floss dann durcheine Gletschermühle und entwich aus dem Gletscher subglazial. Gemässdiesen Beobachtungen traten drei verschiedene Entleerungsprozessewährend drei aufeinander folgender Jahren auf. Dies weistauf die Schwierigkeiten hin, auf die man beim Versuch einer Vorhersageeines solchen Ereignisses stösst.Seeausbrüche 1950-2006In den Abflussregistrierungen der Grande Dixence wird der Abflusseines Seeausbruches mit dem Abfluss aus der Schnee- und Eisschmelzesowie aus dem Niederschlag überlagert. Deshalb müssendie Hydrographen aufgeteilt werden, um die Menge und den Zeitpunktfrüherer Seeausbrüche identifizieren zu können. Dafür wandtenwir ein Temperaturindex-Schmelzmodell zusammen mit einemLinearspeicherabflussmodell an, um stündliche Abflusswerte vomEinzugsgebiet des Gornergletschers zu berechnen. Durch Subtraktionder berechneten Abflüsse von den Registrierungen resultiert der Hydrographeines Seeausbruches (Abb. 3).Signifikante Ereignisse von Seeausbrüchen wurden in jedem Jahrfestgestellt, ausser in den Jahren 1984, 1991, 1995 und 2006. Ab-bildung 4a legt die Evolution des Zeitablaufs des Seeausbruchs darund deckt gleichzeitig eine offensichtliche Tendenz auf. Seit 1950 findendie Seeausbrüche tendenziell immer früher statt. Es kann eineVerschiebung dieser Ereignisse um rund zwei Monate festgestelltwerden, von Ende August in den 50er- auf Ende Juni in den letztenJahren. Im Gegensatz dazu zeigt die zeitliche Evolution des ausgebrochenenSeevolumens keinen einheitlichen Trend (Abb. 4).Es ist nicht ganz klar, ob diese Volumenschwankungen auf Veränderungender Seebeckengeometrie oder auf unterschiedliche Füllpegeldes Sees zurückzuführen sind. Clague und Mathews (1973) habenvorgeschlagen, den Spitzenabfluss Q maxals Funktion des gestautenWasservolumens V zu bestimmen. Dafür wurde die Formel Q max=KV b(K und b sind aus Felddaten bestimmt worden) vorgeschlagen. Mitdieser Funktion kann die Abflussspitze eines gletschergestautenSees abgeschätzt werden. Sie ist jedoch nicht geeignet um präziseVorhersagen zu machen. Spätere Studien mit weiteren Daten deckteneine grössere Streuung auf, aber der Exponent b=2/3 blieb unverändert.Ng und Björnsson (2003) haben kürzlich den physikalischenHintergrund dieser Formel erläutert und den numerischen Wert desExponenten diskutiert. Eine Analyse der Gornerseeausbrüche aus denJahren 1950 bis 2005 hat die Gültigkeit der Clague-Mathews Formelbestätigt, jedoch ist in diesem Fall K=10 statt 75 (Abb. 5).In Anbetracht der Bandbreite der ausgebrochenen Seevolumen beimGornersees, die viel kleiner sind als in den früheren Studien, ist derKorrelationskoeffizient r 2 =0.61 als hoch einzustufen (Abb. 5). Trotzdemdeutet die in Abbildung 5 erkennbare Streuung der Daten daraufhin,dass die Clague-Mathews Formel nicht für eine zuverlässige Vorhersagebrauchbar ist. Diese einmalige 50-jährige Zeitreihe von Seeausbrüchenzeigt eindrücklich, wie komplex und unterschiedlich derProzess eines Seeausbruches ist.Abb. 3:Gemessene und simulierte stündliche Abflüsse desGornergletschers während des Sommers 2004. DasEreignis der Seeentleerung ist eindeutig identifizierbar.13

Abb. 6: Ausbruch des Gornersees und die entsprechendenAbflussaufzeichnungen in der Gornerabei der Grande Dixence Messstation in den Jahren2004 und 2005 (der Beitrag aus der Gletscherschmelzewurde aus den Registrierungen subtrahiert).Man beachte, dass nach dem 5. Juli 2004keine Seepegeldaten verfügbar waren.Mechanismen der SeeausbrücheGemäss den heutigen Theorien kann die Entleerung eines gletschergestautenSees auf zwei Arten erfolgen:• Durch eine progressive Erweiterung von intra- und subglazialenWasserkanälen, und• Durch Aufschwimmen des Eisdamms.Nachdem Hans Röthlisberger (ehemaliger VAW Mitarbeiter) im Jahr1972 seine wegweisende Arbeit über den Abfluss in intra- und subglazialenWasserkanälen veröffentlicht hat, werden diese KanäleRöthlisberger- oder R-channels genannt. Einerseits verursacht dieseprogressive Kanalerweiterung einen graduellen Anstieg des Hydrographen,andererseits verursacht das Aufschwimmen des Eisdammseine scharfe und plötzliche Abflussspitze sobald der subglazialeWasserdruck den Eisüberlagerungsdruck übersteigt.Wir konnten diese beiden verschiedenen Seeentleerungen verfolgen.Im Jahre 2004 wurde der Seeausbruch durch Aufschwimmendes Eisdamms ausgelöst und 2005 durch eine progressive Kanalvergrösserung.Die beiden eindeutig verschiedenen Hydrographen derSeeentleerung in Abbildung 6 zeigen dies deutlich.Wenn der Seeausbruch durch eine Kanalvergrösserung ausgelöstwird, spielt vor allem das subglaziale Abflusssystem in der Nähedes Eisdamms eine wichtige Rolle. Im Jahre 2005 konnten wir mitFärbversuchen zeigen, dass die Entleerung einsetzte, als das Abflusssystemin der Nähe des Sees effizient wurde. Die Abbildung 7 zeigteine Serie von Farbinjektionen in eine Gletschermühle oberhalb desSees. Der Übergang ist durch die Veränderung der Durchbruchszeitdes Farbstoffes gekennzeichnet.Beim Ausbruch eines gletschergestauten Sees fliesst eine enormeWassermenge innert kurzer Zeit an der Sohle des Gletschers ab. Währendeiner solchen Entleerung erwartet man, dass sich die Dynamikdes Gletschers infolge der subglazialen Störung drastisch verändert.Gemäss bisherigen Beobachtungen verursacht eine plötzliche Wasserzufuhrin das subglaziale Abflusssystem einen Anstieg des Wasserdrucksam Gletscherbett, was eine erhöhte basale Gleitbewegungdes Gletschers zur Folge hat. Die Gletscherbewegung steigt vor allemdann stark an, wenn der subglaziale Wasserdruck den Eisüberlagerungsdruckerreicht und die Gletschersohle vom Untergrund entkoppeltwird. Weil bei einer Seeentleerung viel grössere Wassermengenplötzlich ins subglaziale Abflusssystem gelangen als es unter normalenSchmelz- oder Regenbedingungen der Fall ist, können bei einemsolchen Ereignis Änderungen im Fliessverhalten des Gletschers auftreten,die unter normalen hydrologischen Bedingungen nicht beobachtbarsind. Des weiteren spielt die Dynamik des Gletschers inder Nähe des gestauten Sees bei der Auslösung des Seeausbrucheseine besonders wichtige Rolle. Die Eisbewegung im Bereich des Eisdammskann den Wasserabfluss aus dem See steuern. Deshalb ist derGletscherdynamik in der Nähe eines gletschergestauten Sees besondereAufmerksamkeit zu schenken, wenn man den Auslösemechanismuseines Seeausbruches verstehen will.Zeitlich hochaufgelöste Bewegungsmessungen an der Gletscheroberflächeund gleichzeitige hydrologische Messungen wurden am Gornergletscherin den letzten drei Sommer durchgeführt, um den Effekt einerSeeentleerung auf die Gletscherdynamik zu analysieren. Während desAusbruchsereignisses im Juli 2004 stieg die Fliessgeschwindigkeit um100% und die Oberfläche hob sich um 20 cm an; diese Dynamik wurdevon 4 Mio. m 3 Wasser ausgelöst, welches innerhalb von 5 Tagen ausdem See abfloss. Der in Bohrlöchern gemessene Wasserspiegel war indieser Zeit einheitlich sehr nahe am Schwimmgleichgewicht. Der hohesubglaziale Wasserdruck sorgte damit für eine starke Gleitbewegungund eine ausgeprägte subglaziale wassergefüllte Höhlenformation.Das abfliessende Wasser verändert zudem die Spannungsverhältnisseim Innern und an der Sohle des Eises sehr rasch, was zu ungewöhnlichenGletscherbewegungen führt. Die erstaunlichste BeobachtungAbb. 5: Log-log-Diagramm der Spitzenabflüsse als Funktion desgestauten Wasservolumens im Gornersee (Anzahl Werte n=33 undKorrelationskoeffizient r 2 =0.61).14

Abb. 7:Eine Reihe von Farbinjektionen im Sommer 2005. Der Farbstoff wurdein eine Gletschermühle oberhalb des Sees injiziert.Der Übergang von einem ineffizienten zu einem effizientenAbflusssystem und zurück ist markant.war eine Änderung der an der Oberfläche gemessenen Fliessrichtungum 180 Grad während zweier Tage (Abb. 8c).Die Veränderung der Fliessrichtung während des Seeausbruchs wurdeder Spannung zugeschrieben, die während der Beschleunigungsphasein der Gletschermitte entsteht. Jedoch kann die Umkehrung der Bewegungsrichtungdamit nicht erklärt werden. Der plötzlich rückwärtsgerichtete Eisfluss kann als elastische Reaktion des Gletschersauf die schnell wechselnden Spannungsbedingungen während desSeeausbruchs interpretiert werden. Eis hat nämlich sowohl viskoseals auch elastische Materialeigenschaften: Bei andauernder Belastungwird es viskos und Verformungen bleiben bestehen, bei kurzzeitigenBelastungsänderungen verhält es sich elastisch, federt zurück undnimmt schon bald wieder seine Ausgangsform an. Während desAusbruchs des Gornersees ändert sich der Wasserdruck im Gletscherinnert kurzer Zeit so stark, dass im Gletscher rasche Spannungsänderungenentstehen und dadurch elastische Reaktionen möglich sind.Die in der Realität beobachtete elastische Konstante des Gletschersist allerdings um bis zu zwei Grössenordnungen kleiner, als sie anhandvon Eisproben im Labor ermittelt wurde. Da es im Innern von GletschernSpalten und Hohlräume gibt, die sich in der Schmelzperiodemit Wasser füllen, verhält sich ein grossräumiges Gletschersystemweniger elastisch als reines Eis. Die beobachtete Anomalie der Eisbewegungdeutet nun darauf hin, dass die elastische Eigenschaft einesGletschers bei dessen Verhalten während eines Seeausbruchs eineSchlüsselrolle einnimmt. Ausserdem wurde die Umkehr der Richtungder Gletscherbewegung nicht nur im Bereich des Sees beobachtet,sondern auch mehrere Kilometer weiter unten, was uns zeigt, dassdieses Phänomen generell dann vorkommt, wenn sich die Wasserdruckverhältnisseam Gletscherbett schnell ändern.SchlussfolgerungDie detaillierte Analyse der bisher gewonnen Daten am Gorner-gletscher während des Seeausbruchs zeigt, dass bei einem solchenEreignis eine Vielfalt von Prozessen beteiligt ist. Unsere Studie weistauf die Notwendigkeit hin, Seeausbrüche integrativ zu untersuchen,um die dabei ablaufenden Prozesse besser verstehen zu können. Dieaussergewöhnliche dynamische Reaktion des Gletschers währendeines Seeausbruchs kann nicht mit dem heutigen Wissenstand derGletschermechanik erklärt werden. Weitere Untersuchungen sinddeshalb nötig, um die fundamentalen Prozesse aufzudecken, welchefür die Auslösung eines Seeausbruchs verantwortlich sind.Abb. 8: Überblick der Pegelbewegung an den Messstellen.Der Seeausbruch begann am 2. Juli und derWasserspiegel sank kontinuierlich bis der See am 7. Juli2006 leer war.15

Der Schiefe Turm von St. Moritz –Geotechnische Aspekte von Bauten in einemaktiven ErdrutschAlexander M. Puzrin, Ivo Sterba, Andreas Schmid, Sophie Messerklinger/IGTErdrutsche gehören zu den geotechnischen Hauptgefährdungen undbeeinflussen das Leben und die Wirtschaft. Sechs Prozent der Fläche derSchweiz befinden sich in Gebieten mit potentiellen Rutschhängen. Zwarsind die meisten Rutschungen in ländlichem Gebiet zu finden, aber auchhier verursachen sie grosse Schäden an der bestehenden Infrastrukturwie Strassen, Gleisen, etc.. Von noch grösserer Bedeutung für die Bevölkerungsind die aktiven Rutschungen in überbauten Gebieten. In diesemZusammenhang nimmt die Brattas Rutschung von St. Moritz (Abb. 1a),mit ihrer berühmten Sehenswürdigkeit, „dem Schiefen Turm vonSt. Moritz“ (Abb. 1b), eine Sonderstellung ein:• Die Rutschung kommt im überbauten Gebiet zum Stillstand.• Trotz der vorhandenen Rutschung sind die Grundstückpreise indiesem Gebiet enorm.• Wegen der Rutschung musste die Gemeinde spezielle Bauvorschriftenfür das besagte Gebiet erlassen.• Es gibt ein umfangreiches Messprogramm zur Überwachung.• Es können interessante Erfahrungen über das Verhalten existierenderBauten im Rutschhang gesammelt werden.• Spezielle Ingenieurlösungen wurden für die neuen Bauten imRutschhang gefunden.Das Institut für Geotechnik (IGT) der ETH Zürich ist seit über 30 Jahrenbei allen geotechnischen Aspekten der Hangrutschung miteinbezogenworden und berät die Gemeinde. Zusätzlich wurde in den letzten zweiJahren ein neues Forschungsprogramm mit folgenden Zielen gestartet:• ein besseres Verständnis der Mechanismen in der Rutschungzu bekommen• die Rutschung in ihrer Ausdehnung klarer zu definieren• Vorhersagen über die langfristige Stabilität und Verschiebungenzu ermöglichen• neue Methoden zur Untersuchung und Überwachung zu testenAusdehnung der Rutschung, Geologie undVerschiebungenDer unstabile nördliche Hang oberhalb des Dorfes von St. Moritz(Abb. 1a) kann in zwei Zonen gegliedert werden (Abb. 2a, nach Müller undMessina). Die obere Zone besteht aus dem Bergsturz von Gianda Laret,dieser reicht von seinem Anrissgebiet auf 2400 m.ü.M. bis zu einem Vorsprungin 2100 m.ü.M.. Die untere Zone wird als Brattas Rutschungbezeichnet. Diese besteht aus mächtigen Lockergesteinsschichten,innerhalb derer Bewegungen stattfinden. An ihrem Fuss wird sie voneinem Felsriegel unterhalb der Via Maistra gestoppt (Abb. 2b). Dieseuntere Zone erstreckt sich von 2100 m.ü.M. bis 1800 m.ü.M. und weisteine Horizontaldistanz von 800 m auf. Die Rutschung wird von beidenSeiten durch parallele Scherflächen begrenzt und ist 600 m breit. Diemittlere Neigung des Hanges beträgt 20°. Bei einer Bohrung in diesemGebiet konnte die Hauptgleitfläche in einer Tiefe von rund 50 m lokalisiertwerden. Das Rutschmaterial besteht aus unterschiedlichen Lockergesteinsschichten,die extrem heterogen sowohl in ihrem Aufbau wieauch in ihren bodenmechanischen Eigenschaften sind.Die verschiedenen tektonischen Schichten werden als Hauptursache derRutschung betrachtet. Die mesozoischen Sedimente der Bernina Deckewerden über das kristalline Gestein der Err-Decke geschoben. Desweitern tragen auch die hydrologischen Verhältnisse zur Instabilität desHanges bei. Unterschiedlich tief liegende Wasserträger mit unabhängigenWasserständen wurden beobachtet. Die Zunahme des Porenwasserdruckswährend der Schneeschmelze führt zu einer Verminderungdes Scherwiderstandes im Boden. Dies führt zu den jährlichen geringenBewegungen des Hanges (einige Zentimeter im Jahr). In den geologischenAufschlüssen wurden frühere grossräumige Rutschungen erkannt.Nach Schlüchter gibt es geologische Hinweise auf verschiedenegrossräumige Rutschungen in den letzten 5000 Jahren. Die letzte grosseRutschung fand vor ca. 700 Jahren statt.Im Bereich, wo sich die Rutschung der Via Maistra nähert, wird die Strassejedes Jahr ca. 0.5 cm schmäler. Von der Via Maistra nimmt die Verschie-(a)(b)Abb. 1: Die Rutschung von St. Moritz: (a) Luftaufnahme des Gebietes, (b) Schiefer Turm.16

(a)(b)Abb. 4: Der Schiefe Turm: (a) neue Fundation, (b) Anheben mit Pressen.Analyse der LangzeitstabilitätFür die Betrachtung der Verschiebungen und der Langzeitstabilitätwurde ein einfaches Modell für einen am Fuss begrenzten Rutschhangverwendet. Das ungewöhnliche an dieser Rutschung ist die Tatsache,dass diese am Fuss durch einen Felsriegel gestoppt wird und dadurchdie Verschiebungsgeschwindigkeiten mit der Zeit abnehmen. Dieskönnte zum voreiligen Schluss verführen, dass der Hang sich nachunbekannter Zeit stabilisieren wird. Tatsächlich jedoch verringert sichder Scherwiderstand an der Gleitfläche durch die Verlangsamung derRutschung, was zu einer Zunahme des Erddrucks am Fuss und schlussendlichzum Versagen führen könnte.Damit dieses Modell für die Brattas Rutschung verwendet werdenkann, sind weitere Messungen im oberen und mittleren Bereich desBrattas Hanges nötig. Insbesondere soll damit auch abgeklärt werden,in wie weit der Gianda Laret Bergsturz die Brattas Rutschung beeinflusst.Diese zusätzlichen Daten können auch helfen, die Lage deroberen Begrenzung der Rutschung sowie die dort vorherrschendenBedingungen zu definieren. Zu diesem Zweck wurde im Sommer undHerbst 2006 ein umfangreiches Untersuchungsprogramm erarbeitetund teilweise schon ausgeführt.Geodätische MessungenDer Hauptteil des Untersuchungsprogrammes bestand in neuengeodätischen Messungen. Diese Messungen wurden in Zusammenarbeitmit der Gruppe von Professor Carosio des Instituts für Geodäsieund Photogrammetrie (IGP) durchgeführt. Ein neues Raster von Messpunktenwurde im Gianda Laret Bergsturz und der Brattas Rutschungangelegt. Im Übergangsbereich der beiden Gebiete wurde das Netzverdichtet (Abb. 6a). Zusätzlich wurden die neuen Messpunkte somarkiert, dass sie bei den anschliessend durchgeführten Luftauf-nahmen sichtbar waren (Abb. 6b). Die Koordinaten der neuen Messpunktewurden mit einer Genauigkeit von 1 cm bestimmt. Die nächsteMessung wird in drei Jahren stattfinden, womit dann eine Bestimmungder verschiedenen Verschiebungsgeschwindigkeiten über dengesamten Hang möglich ist. Diese Erkenntnisse sollen in den Modellrechnungenverwendet werden.Zusätzlich konnten mit etwas Glück fünf alte Vermessungspunktegefunden werden. Deren Koordinatenmessungen gehen bis auf 80Jahre zurück (Abb. 6c). Die Wahrscheinlichkeit, so alte Vermessungspunktein einem guten Zustand zu finden, war ziemlich gering.Einerseits befanden sie sich in bewaldetem Gebiet und waren 10-25Meter von ihrer ursprünglichen Position entfernt, andererseitswurden sie durch eine dicke Schicht Gras und Baumwurzeln über-wuchert. Durch die Neubestimmung der Koordinaten der alten Messpunktewar es möglich, die Verschiebungsgeschwindigkeit des oberenBereichs der Brattas Rutschung von 30 cm/Jahr zu ermitteln. Hingegenwiesen die Messpunkte vom unteren Bereich des Gianda Laret Bergsturzesnur eine Verschiebungsrate von 10 cm/Jahr auf. Es ist anzunehmen,dass hier der Bergsturz durch einen Felsriegel gestoppt wird undsomit keinen Erddruck auf die Brattas Rutschung überträgt. Durch dasNachbrechen von einzelnen Blöcken der Felskante im Anrissgebiet derBrattas Rutschung verschiebt sich die Grenze immer weiter hangaufwärts.Dilatometer TestsEin anderer Teil des Messprogrammes beschäftigte sich mit dem Einbaueines neuen Inklinometers und eines Piezometers in der Nähe desSchiefen Turms. Im selben Bohrloch wurden vorgängig zwei Arten vonDilatometer Tests mit Hilfe der Stump ForaTec AG (Abb. 7a) zur Bestimmungder Bodensteifigkeit in unterschiedlichen Tiefen durchgeführt.Das erste Gerät war der Cambridge Dilatometer (Abb. 7b): Ein zylinderförmigesPrüfgerät bestehend aus einer zylinderförmigen aufblasbarenGummimembran mit Wegaufnehmern, das in das vorgebohrteBohrloch eingeführt wird. Das zweite Messgerät war der MarchettiDilatometer (Abb. 7c): Dieses Gerät besteht aus einer spatenfömigenPrüfspitze mit einer runden, flachen, aufblasbaren Stahlmembran.(a) (b) (c)Abb. 5: Chesa Corviglia: (a) das Gebäude, (b) verankerte Pfahlwand (nach Gysi Leoni Mader AG), (c) Spalt zwischen Pfahlwand und Gebäude.18

(a) (b) (c)Abb. 6: Geodätische Messpunkte: (a) Lageplan der Messpunkte, (b) neuer Messpunkt, (c) alter Messpunkt.Diese Prüfspitze wurde am Bohrlochende bis zu einem Meter tief inden Boden gepresst. Es war das erste Mal, dass diese beiden Methodenin solch schwierigen Bodenverhältnissen (Ton, Kies und Steine vermischt)erfolgreich eingesetzt werden konnten.Luftaufnahmen mit einer Infrarot-KameraEin weiterer Punkt des Messprogramms bestand darin, neue Geräteim Bezug auf ihre Anwendung in Rutschhängen zu testen. Insbesonderewurden Digital- und Infrarotaufnahmen des Hanges vom Hubschrauberaus von der Firma PERGAM AG gemacht (Abb. 8a). Mit Hilfeder digitalen Bilder (Abb. 8b) wird durch die Gruppe von ProfessorGrün vom IGP ein 3D-Model des Hanges erstellt. Mit den Infrarotaufnahmen(Abb. 8c) wurden die Grundwasserverhältnisse entlang desHanges studiert. Zum Beispiel ist der Hang in Abbildung 8b zu Fussnicht zugänglich und der Wasseraustritt nicht einfach zu erkennen.Hingegen ist auf der Infrarotaufnahme (Abb. 8c) durch den Temperaturunterschiedvon fast 15°C zwischen den Steinen und dem Wasserder Wasseraustritt klar ersichtlich.Dehnungsmessungen mit Hilfe von GlasfaserkabelnEine weitere neue Anwendung ist die Glasfasertechnik zur Bestimmungder seitlichen Ausdehnung der Rutschung innerhalb desbebauten Gebietes. Aufgrund der Bauvorschriften der Gemeinde vonSt. Moritz ist das Bauen innerhalb des Rutschgebietes deutlich teurerund komplexer als ausserhalb. Die westliche Begrenzung derRutschung durchschneidet das Dorf von St. Moritz und kann durchgeodätische Messungen nicht genau lokalisiert werden. Dies führt zueiner gesetzlichen und technischen Unsicherheit, wenn Bauherren indiesem Grenzgebiet ein Baugesuch einreichen. Um diese Ungewissheitaus dem Weg zu räumen, wurde beschlossen, die Strasse ViaTinus, welche durch die westliche Begrenzung der Rutschung führt(Abb. 9a), als einen riesigen Dehnmessstreifen zu verwenden. Zudiesem Zweck wurde ein 82 m langes Glasfaserkabel in einen 7 cmtiefen Schlitz eingelegt (Abb. 9b) und mit der Strasse verklebt(Abb. 9c). Nach ein bis zwei Jahren sollte es möglich sein, die relativeVerlängerung des Kabels in der Scherzone zu messen.DanksagungDie Autoren möchten der Gemeinde von St. Moritz und insbesondereHerrn Pietro Baracchi für die freundliche Unterstützung während desgesamten Messprogrammes danken. Ein weiterer Dank geht an dieProfessoren Carosio und Grün und ihre Mitarbeiter vom IGP für dieinstitutsübergreifende Zusammenarbeit.Die Forschung wurde teilweise durch einen VSS/ASTRA Fond „Strasse-Erdrutsch Interaktion“ unterstützt.(a) (b) (c)Abb. 7: Dilatometer: (a) Bohren, (b) CambridgeDilatometer, (c) Marchetti Dilatometer.(a) (b) (c)Abb. 8: Luftaufnahmen: (a) Hubschrauber,(b) Digitalbild, (c) Infrarotbild.(a) (b) (c)Abb. 9: Glasfaserkabel: (a) Standort, (b) Einbau,(c) Querschnitt.19

HighlightsTragwerkeAbb. 5:Vic-2D – Aufnahme einesZugscher-Prüfkörpers:Dargestellt wird dieVerzerrung nach Beginn derZugscherprüfung.Abb. 3:Treibsand in den LençoisMaranhenses, einemNationalpark im NordostenBrasiliens.Simulation des Ermüdungsverhaltensvon AsphaltH.A. Carmona, F. Kun, H.J. Herrmann / IfBAsphalt zeigt ein kurioses Schädigungsverhaltenunter mechanischer Last. Mikrorisse, derenVereinigung normalerweise zum Materialversagenführt, können bei zyklischer Belastungunter Druck wieder vollständig heilen. Letztlichbestimmt die Konkurrenz zwischen denMechanismen der Mikrorissbildung und -vereinigungund deren Heilen die Gebrauchsdauereiner Asphaltstrasse. Aber was heißt das füreine bestimmte Asphaltmischung? Zur Beantwortungdieser Materialentwurfsfrage musstebislang hauptsächlich auf Experimente zurückgegriffenwerden. Bei theoretischen Modellengab es das Problem, die relevanten Schädigungsmechanismenkorrekt abzubilden.Mitarbeitern der Arbeitsgruppe „RechnergestütztePhysik der Werkstoffe“ des IfB gelanges, die Gültigkeit so genannter Fuse-Modelleund Faserbündelmodelle mit Schädigungsakkumulationfür das Ermüdungsbruchverhaltenvon Asphalt zu zeigen. Die Simulationen führtenzu bislang unbekannten Skalierungsgesetzenfür das Ermüdungsverhalten aufgrunddes Wettbewerbs von Schädigungsakkumulationund Mikrorissheilung. Dies konnte auchdurch Diskrete Element Simulationen bestätigtwerden, deren kohäsive Elemente die beobachtetenMechanismen abbilden. Mit diesemAnsatz kann der detaillierte Schädigungsablaufsimuliert werden (vgl. Abb. 1). Die Ergebnissezeigen sehr gute Übereinstimmung mitExperimenten (Abb. 2) und die entwickeltenModelle bieten einen offenen Zugang zu Materialdesignund -optimierung für eine deutlichgrößere Materialklasse partikelverstärkterPolymere mit Bitumen.Verhalten von TreibsandD. Kadau, H.J. Herrmann, J.S. Andrade Jr. / IfBDas Verhalten und die Gefahr durch Treibsandist schon immer kontrovers diskutiert worden.Mitarbeiter der Arbeitsgruppe „RechnergestütztePhysik der Werkstoffe“ haben Treibsandam Rande von austrocknenden Seen untersucht.Cyanobakterien bilden eine impermeableKruste, so dass der Eindruck entsteht, es handlesich um festen Boden. Bricht ein Mensch durchdiese Kruste, sinkt er schnell bis zum Boden desFeldes (Abb. 3).Vor dem Zerstören der Kruste ist die gemesseneScherfestigkeit konstant bis zum Boden, wo sieschlagartig ansteigt. Nach dem Zusammenbrechendes Materials ergibt sich hingegen einlinearer Anstieg.Um zu untermauern, dass Gegenständegeringerer Dichte als Wasser versinken können,wurde die Simulation eines Modellsdurchgeführt, in dem eine lose granulare Strukturden unberührten Boden darstellt (Abb. 4,links). Die Ausgangsstruktur besteht aus kohäsivenKörnern, die durch ballistische Depositionzusammengesetzt werden und sich anschließendim Gravitationsfeld unter Verwendungder Kontaktdynamikmethode setzen. Wird nunein Modellgegenstand hinein gedrückt, führtdas zum Aufbrechen kohäsiver Bindungen. DasMaterial bricht über ihm irreversibel zusammenund der Eindringling ist in dichtemBodenmaterial „gefangen“ (Abb. 4, rechts). Andersals in Treibsand, der durch einen erhöhtenPorendruck fluidisiert worden ist, existiert beidiesem besonderen Material keine anhebendeKraft oder Auftrieb, die den Gegenstand wiederan die Oberfläche treibt. Hingegen wird einegroße Kraft zum Herausziehen benötigt.Untersuchung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an1K-PUR KlebstoffenO.Kläusler, S. Clauss, P. Niemz / IfBEinkomponenten-Polyurethanklebstoffe (1K PUR)werden im konstruktiven Holzbau für die Herstellungvon Brettschichtholzbindern verwendet.Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektesmit der Purbond AG (Sempach-Station)und der Bayer MaterialScience AG (Leverkusen)wird der Einfluss verschiedener chemischerStrukturparameter auf die Eigenschaften derKlebfuge untersucht. Die Belastungen, denendie Klebfugen ausgesetzt sind, variieren sowohlmit den statischen Eigenschaften der jeweiligenGebäudekonstruktion, als auch mit den dortvorherrschenden Umgebungsbedingungen. DieKlebfugen eines Binders in einer Schwimmhalle(Feuchtebelastung) müssen anderen Anforderungenstandhalten als diejenigen einer Produktionshalle(thermische Belastung) oder einerBrückenkonstruktion (Witterungswechsel). DieFirmen Bayer und PURBOND arbeiten seit Jahrenan der Entwicklung von Polyurethan-Klebstoffenfür den Holzbau. Die Schweiz ist heute einesder führenden Länder auf dem Gebiet des PUREinsatzes im Holzleimbau. Im Rahmen eines gemeinsamenForschungsprojektes sollen weiteregrundlegende Untersuchungen zu den Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Polyurethanen fürdie Holzverklebung durchgeführt werden.Ziel des Forschungsprojektes ist es dabei, dieKomposition der Klebstoffparameter gezielt aufbestimmte Bauteilbelastungsarten ausrichtenzu können. Es werden Untersuchungen zur Zugscherfestigkeitder Verklebung im Wechselklima,unter Temperaturbelastung und nach Wasserlagerung,zur Dehnungsverteilung und zur Alterungdurchgeführt. Zudem werden der Versagensmechanismus,sowie das Eindringverhaltendes Klebstoffes in das Holz betrachtet (Abb. 5, 6).Abb. 1: VirtuellerKompressionstest aneinem DiskreteElemente Modell.Abb. 2: ZyklischerKompressionsversuchan einer Asphaltprobe.Abb. 4: Computermodell des experimentelluntersuchten Treibsands. Ein hineingedrückterGegenstand wird unter der zusammenbrechendenKornstruktur begraben.Abb. 6: REM-Aufnahme (exemplarisch) vonFichtenholz mit PUR-Klebfuge (Mitte senkrecht).20

Abb. 9: Schematische Darstellung der Elektrischisolierten Spannglieder (EIT) und des Messprinzips.Abb. 10: Verlauf des elektrischen Widerstands Rverschiedener Spannglieder mit der Zeit.Untersuchungen zum Mechanismusder Schallausbreitung in HolzF. Bächle, S. Schubert, S. Clauss, P. Niemz / IfB;H.R. Maurer / IG; J. Dual / IMES; D. Gsell / EMPADübendorfBäume im Stadtbild bereichern die Lebensqualitätin einem hohen Masse. Die Verkehrssicherheitder Bäume muss aber gegeben sein,da von umfallenden Bäumen oder abbrechendenÄsten ein Gefahrenpotential ausgeht.Mithilfe von Ultraschallmessungen kann ermitteltwerden, ob ein Baum von einem Pilzbefallen ist und wie weit sich die Fäule bereitsausgebreitet hat. Die gleiche Methode kannprinzipiell auch für die Messung von Fäule inverbautem Holz oder für die Erkennung vonDelaminierungen in Brettschichtholz verwendetwerden. Die Laufzeit der Schallwellen wirdstark durch die orthotropen Eigenschaften desHolzes beeinflusst. Im Rahmen eines interdisziplinärenProjektes in Zusammenarbeit desInstituts für Baustoffe (Arbeitsgruppe Holzphysik),des Instituts für Geophysik und Institutsfür Mechanische Systeme der ETH sowieder Abteilung Ingenieurstrukturen der EMPAwurden experimentelle Untersuchungen zurAusbreitung von Schallwellen in Stämmenvorgenommen. Dabei wurden Modelle derGeophysik zur rechnerischen Simulation derWellenausbreitung in Stämmen mit und ohneDefekte genutzt. Die Arbeiten brachten einendeutlichen Erkenntnisfortschritt auf demGebiet der Schallausbreitung in Holzprobenund ermöglichen wesentlich verbesserteModelle für die Erarbeitung von Tomogrammender Schallausbreitung in Holz. Es wurdeeine gute Übereinstimmung zwischen Experimentund Modell erzielt. Dabei zeigte sich,dass nur unter Einsatz eines Korrekturfaktorsfür den Einfluss der Jahrringneigung einkorrektes Abbild der Querschnittfläche erzieltwird. Durch diese Methode kann in Tomogrammendie Fäule korrekt erkannt werden. Abbildung7 und 8 zeigen dazu Beispiele.In einem zweiten Teil des Projektes wurde dieSchallausbreitung in der radial-tangentialenEbene eines Stammes mittels Finite ElementeMethode dargestellt. Diese numerische Simulationliefert ebenfalls verlässliche Daten überden Querschnitt eines Stammes. Zur numerischenSimulation ist eine Dissertation inBearbeitung.Dauerhafte und überwachbareSpanngliederB. Elsener, M. Suter / IfBDie Vorspanntechnik erlaubt es, Bahn- undStrassenbrücken mit grossen Spannweiten zuerstellen. Die dafür erforderlichen hochfestenSpannstähle können in Gegenwart von Feuchtigkeitund Chloriden korrodieren und unterZug versagen. Trotz einer insgesamt bewährtenBauweise wurden auch in der SchweizSpannstahlbrüche – zum Glück noch keineEinstürze – beobachtet. Das Hauptproblemder traditionellen Vorspanntechnik mit metallischenHüllrohren liegt darin, dass keineerprobte Methode zur Ortung von Schädenam Spannstahl existiert.Die Industrie hat Vorspannglieder mit Kunststoffhüllrohrenund elektrisch isolierten Ankerköpfen– sog. Elektrisch isolierte Spannglieder(EIT) - entwickelt.Mittels Impedanzmessungen zwischen demSpannstahl und der schlaffen Bewehrung kannzum ersten Mal der Schutz des Spannstahlsvor aggressiven Einwirkungen bestimmt werden(Abb. 9). Basierend auf Labormessungen,Simulationsrechnungen und einer zunehmendenAnzahl von mit EIT ausgeführten Brückenkonnten die Grenzwerte für den elektrischenWiderstand bestimmt werden. Diese für dieQualitätssicherung wichtigen Werte werden28 Tage nach dem Injizieren gemessen.Abb. 7: Links: Ohne Korrekturfaktor sind die Schallgeschwindigkeiten am Rand zu tief und in der Mitte zuhoch / Mitte: Korrigiertes Tomogramm / Rechts: Untersuchter Stammquerschnitt.Beton und die Zementinjektion im Hüllrohr hydratisierenund trocknen mit der Zeit aus. Derelektrische Widerstand eines Spanngliedssteigt daher mit der Zeit kontinuierlich miteinem Wurzel Zeit Gesetz an (Abb. 10). DieserTrend kann nun für die Langzeitüberwachungder Spannglieder ausgenützt werden: solangeder Widerstand der Spannglieder ansteigt, istder Korrosionsschutz gewährleistet. Ein Absinkendes elektrischen Widerstands an einemSpannglied ist eine Frühwarnung, welche dasEindringen von Wasser (und damit Chloriden)an einem Defekt des Hüllrohrs anzeigt, langebevor Schäden aufgetreten sind.Abb. 8: Links: Ohne Korrekturfaktor ist nur schwach eine Störung ersichtlich / Mitte: Mittels Korrekturfaktortritt die Faulstelle gut hervor / Rechts: Untersuchter Stammabschnitt.21

Abb. 11: Links: 3D Rekonstruktion der Stahlfaserneines stahlfaserverstärkten Beton Probekörperseines CT-Scans. Rechts: Drei verschiedene Ebenendurch denselben rekonstruierten Probekörper.Abb. 13: Einfaches Modell, wie sich die Fasern im Betonfluss ausrichten.Faserausrichtung und Faserverteilungin faserverstärktem BetonP. Stähli, R. Custer, J.G.M. van Mier / IfBEntwicklung von hochfestemSchaumbetonD. Meyer, J. G. M. van Mier / IfBUm die mechanischen Eigenschaften vonfaserverstärktem Beton zu verbessern, kannman einerseits das Faservolumen erhöhen(hybride Fasersysteme) oder versuchen, dieFasern in Spannungsrichtung auszurichten.In diesem Projekt wurde versucht, die Fliesseigenschaftenvon Frischbeton (selbstverdichtend)auszunutzen, um die Fasern zu verteilenund auszurichten. Aus einer Mischungvon faserverstärktem Beton, mit 3 % der 30mm langen geraden Stahlfasern, konnte dieFaserverteilung und die Faserausrichtung andrei verschiedenen Orten des „U-förmigenProbekörpers“, wo der Beton in drei verschiedeneRichtungen floss, bestimmt werden. DiePrismen des U-förmigen Probekörpers wurdenmit „A“, „B“ und „C“ für „fallen“, „horizontalfliessen“ und „steigen“ bezeichnet. Drei verschiedeneBetonmischungen, welche sich nurin der Viskosität unterschieden (Fliessmittelgehalt),wurden untersucht. Die Faserverteilungund die Faserausrichtung wurden mittels CT-Scan am Universitätsspital Zürich ermittelt.Das Resultat eines solchen Scans ist in Abbildung11 dargestellt. Die Ergebnisse der Biegeprüfungenzeigen, dass die mechanischenEigenschaften von der Verteilung und Ausrichtungder Fasern abhängig ist. Die Verteilungund Ausrichtung der Fasern kann wiederummit der Viskosität des Frischbetons beeinflusstwerden, was die Resultate der CT-Scans zeigen(Abb. 12). Ein mögliches einfaches Model, wiesich die Fasern in fliessendem Beton ausrichtenkönnen, ist in Abbildung 13 gegeben.Schaumbeton ist ein Material mit einer hohenPorosität – bis zu 80% Luftporen – dadurch istdas Material sehr leicht, jedoch weist es nureine geringe Festigkeit auf. Ebenfalls nachteiligist die verhältnismässig grosse Streuungder Eigenschaften von Schaumbeton. DerHauptgrund für die grosse Varianz der Eigenschaftengeht schon aus den verwendetenProteinen und der Herstellungsmethode derSchäume hervor.Durch die Anwendung einer neuen Methodeder Schaumherstellung – Schäumen mitMembranen – ist es gelungen, die Varianz derEigenschaften infolge der Schaumqualität undder Eigenschaften des verwendeten Schaumsselbst, deutlich zu senken. Gleichzeitig ermöglichtdiese Methode mehr Einfluss auf dieSchäume zu nehmen.Um die Festigkeit zu steigern, werden nebender Optimierung der Porenstruktur Kunststofffasernder geschäumten Matrix zugegeben. ImRahmen der mechanischen Versuche wurdefestgestellt, dass die verwendeten Kunststofffasernnur wenig Einfluss auf die Druckfestigkeithaben. Im Gegensatz dazu kann die Biegezugfestigkeitauf ein Vielfaches gesteigertwerden. Gleichzeitig mit der Biegefestigkeitwurde auch die Duktilität erheblich vergrössert.Die vorteilhaften Eigenschaften wie dasgeringe Gewicht, die Dampfdurchlässigkeitund die geringe Wärmeleitfähigkeit werdenbei richtiger Anwendung von den Kunststofffasernnicht beeinträchtigt (Abb. 14, 15).Abb. 14: Vergleich von Mischungen mit und ohneFaserverstärkung in Bezug auf Biegefestigkeit undDichte.Abb. 15: Rissbilder von kunststofffaserverstärktemSchaumzement a) einzelner Riss b) mehrere Rissehervorgerufen durch gesteigertes Faservolumen,das beigemischt wurde.Abb. 12: Längsschnitt im Zentrum eines „B“Prismas für jede der drei getesteten Mixturen.22

Abb. 18: Foto der Abflussstruktur unterstrom eines Schussrinnen-Belüfters. Mit zunehmender Fliessdistanzzersetzt sich der Wasserstrahl, bis sich ein typischer Gemischabfluss einstellt.Abb. 19: Konturplot der gemessenenLuftkonzentrationen mit einer überhöhtenz-Achse.Sohlenstabilität von WildbächenR. Weichert / VAWDie Analysen der Hochwasserereignisse derletzten Jahre zeigten, dass Schadensprozesse insteilen Fliessgewässern häufig mit der Mobilisierungund Ablagerung von Sedimenten in Verbindungstehen (Abb. 16). Im Zusammenhangmit dem Schutz vor Naturgefahren ist daher dieBeurteilung der Sohlstabilität steiler Fliessgewässervon zentraler Bedeutung. Sie liefert nichtnur Aussagen über die Mobilisierung von Materialaus der Sohle, sondern ist ebenso für die Beurteilungder Stabilität der Seitenhänge wichtig.Das im Jahr 2006 abgeschlossene Forschungsprojektbefasste sich mit der Sohlenmorphologieund Stabilität kleiner und mittelgrosserBäche im Gefällsbereich von ca. 3-15%. Mittelshydraulischer Modellversuche konnte ein neuerAnsatz abgeleitet werden, mit dem sich derZusammenhang zwischen der Belastung, derSohlenmorphologie und der Tiefenerosion derSohle abschätzen lässt (Abb. 17). Neben der Beurteilungder Stabilität natürlich entwickelterSohlen kann dieser Zusammenhang zusätzlichverwendet werden, instabile Gerinneabschnittezu stabilisieren. Die grundlegende Idee hierbeiist, dem Bach wilbachtypisches Material zuzufügen,sodass sich unter hydraulischer Belastungeine natürliche sowie stabile Konfiguration ausbildenkann.Abb. 16: Geschiebeablagerungen im Schächen naheder Mündung in die Reuss während des Hochwasserereignisses2005 (Foto BAFU).Lufttransport unterstrom vonSchussrinnen-BelüfternM. Pfister, W.H. Hager / VAWIn den 1940er Jahren traten nach Inbetriebnahmeder Hochwasserentlastungsanlagen desHoover Damms (USA) in beiden Tunnels grosseSchäden auf. Eine Analyse ergab Kavitation alsUrsache, welche mittels Sohlbelüftung unterdrücktwerden konnte. In der Folge wurde einheute noch gängiger Schussrinnen-Belüftertypentwickelt, bestehend aus einem Deflektor kombiniertmit einer Stufe. Im Allgemeinen wird dieWirksamkeit solcher Belüfter mit dem Verhältnisvon eingetragenem Luftabfluss zum Wasserabflussangegeben. Allerdings sagt dieser Wertnichts über die Luftverteilung innerhalb des Abflussesunterstrom des Belüfters aus. Da Kavitationsschädenimmer an den Abfluss-Berandungenentstehen, wäre besonders die Kenntnis der lokalenSohlluft-Konzentrationen von Bedeutung. Mitder vorliegenden Dissertation wird versucht,diese Wissenslücke zu schliessen.Am hydraulischen Modell wurden mittels einesfiberoptischen Messsystems lokale Luftkonzentrationengemessen. Abb. 18 zeigt die Fotografiedes Abflusses unterstrom eines Schussrinnen-Belüfters. Entlang des Wurfstrahls zersetzt sichdie Wasseroberfläche allmählich. Kurz vor demAuftreffpunkt an der Rinnensohle ist das Wasserweiss verfärbt, was auf einen hohen Luftgehaltschliessen lässt. Unterstrom des Auftreffpunktserscheint der Abfluss grau infolge der beträchtlichenEntlüftung in diesem Bereich. Die anfänglichhohe Luftkonzentration an der Sohle beimAuftreffpunkt wird unterstrom also deutlichverringert. Dieser Trend ist auch aus Abb. 19 ersichtlich,wo die gemessenen Luft-Konzentrationengezeigt werden. Nach einer Fliessstreckevon x=3.8 m beträgt die Sohlluft-Konzentrationgerade noch 1.6%.Abb. 17: Idealisierte Darstellung der Selbststabilisierungsmechanismeneines Wildbachs inverschiedenen geomorphologischen Skalen.23

HighlightsInfrastruktursystemeAbb. 22: Befürworter und Gegner von Road Pricingnach Art der Gebühren.Abb. 23: Befürworter und Gegner von Road Pricingnach Verwendungszweck der Einnahmen.Strategien für den steigendenintermodalen Transport zwischenOst- und WesteuropaN. Fries, J. Wichser, U. Weidmann / IVTSponsor: DANZAS Stifung für LogistikDas Ziel dieses Projektes ist die Entwicklungmarktorientierter Strategien zur Förderung desKombinierten Verkehrs (KV) in Mittel- und Osteuropa.Sowohl die neuen EU-Mitgliedsstaatenals auch die östlichen Beitrittskandidaten verzeichnenstarke wirtschaftliche Wachstumsraten.Dieses Wachstum erzeugt Nachfrage nachMobilität und intelligenten Logistikkonzepten.Dem raschen Wirtschaftswachstum in Ost-europa stehen schlecht entwickelte und unterhalteneInfrastrukturen (für Strasse, Schieneund KV) gegenüber. Die stark wachsende Verkehrsnachfrageführt zu organisatorischen undInfrastrukturengpässen, woraus gravierendeKapazitätsprobleme resultieren.Angesichts dieser Probleme stellt sich seitensder Logistikanbieter die Frage nach Lösungskonzeptenfür Mittel- und Osteuropa. Darausist dieses Forschungsprojekt entstanden mitdem Ziel, Daten über die Rahmenbedingungenin dieser Region zu sammeln, um darausKostenstrukturen, potenzielle Märkte sowieStrategien für erfolgreichen Kombinierten Verkehrzwischen West- und Osteuropa abzuleiten(Abb. 20).Der erste Schritt bestand darin, Hintergrundinformationenüber die einzelnen Länder undübergeordneten Wirtschaftsregionen zu beschaffenund zu analysieren. Anschliessendwurden, basierend auf einer Analyse der Wirtschafts-und Rechtslage, der Geografie sowieder logistischen Randbedingungen Regionenund Transportkorridore mit geringem Marktpotenzialverworfen.In einem dritten Schritt wurde der vielversprechendsteKorridor, welcher von Deutschlandüber Österreich (bzw. Tschechien) nach Ungarnund weiter Richtung Südosten führt, im Detailbetrachtet. Dafür wurden Betriebskosten undQualitätsprobleme im Kombinierten Verkehrermittelt sowie Betriebs- und Marktstrategienfür die in der Transportkette Beteiligten abgeleitet.Soziale Netze und VerkehrA.R. Frei, K.W. Axhausen / IVTReisen ist der Preis, den wir bezahlen, um mitPersonen zusammen zu sein. Zumindest ist esein substantieller Teil der generalisierten Kosten,um jemanden zu treffen. Wenn man von dieserBehauptung ausgeht und zusätzlich mit einbezieht,dass der überwiegende Teil des VerkehrsAktivitäten mit anderen Personen dient, wundertman sich, wieso dem sozialen Inhalt von Aktivitätenund den Einschränkungen aus der Koordinationmit anderen in der Verkehrsforschungso wenig Beachtung geschenkt wurde. DerMiteinbezug sozialen Inhalts von Aktivitätendient idealerweise sowohl der Erzeugung vonWegen in Mikrosimulationen, besseren Vorhersagenund vertieftes Verständnis von der Planungund Gestaltung von Freizeitverkehr undWegen, die gemeinsam unternommen werden,wie auch der Entwicklung von Werkzeugen,um die Auswirkungen von verkehrspolitischenMassnahmen auf Meinungsbildungund auf das soziale Kapital einer Gesellschaftzu evaluieren. Zur Realisierung dieser Ziele wirdin diesem Forschungsprojekt die bisher weitgehendqualitative Forschung durch die Empirieergänzt, damit die Auswirkungen sozialer Kontakteauf das Verkehrsverhalten und vice versaquantifiziert werden können. In einem erstenSchritt gilt es die geographische Verteilung derMitglieder in egozentrischen sozialen Netzenzu berechnen, wobei Konfidenzellipsen(Abb. 21), sowie weitere parametrische Geometrienzur Anwendung kommen.Designelemente von Road PricingSystemen und ihr Einfluss auf dieAkzeptanzM. Vrtic, N. Schüssler, A. Erath, K.W. Axhausen / IVTEine wesentliche Komponente für eine erfolgreicheEinführung eines Road Pricing Systemsist seine politische Akzeptanz, welche wiederumstark von seiner Ausgestaltung abhängt.Dies gilt umso mehr für die Schweiz, wo jedergrundlegende Politikwechsel in einem Referendumgut geheissen werden muss. Im Rahmeneiner Studie, die im Auftrag des BundesamtesAbb. 20: Kombinierter Verkehr zwischen West- und Osteuropa.Abb. 21: Geographische Verteilung der sozialen Kontakte beschrieben durch Konfidenzellipsen.24

Abb. 27:Zweidimensionale Simulation mit BASEplane:Das gezeigte Resultat wurde für die gleiche Untersuchungwie dasjenige für BASEchain berechnet. DieVorteile des zweidimensionalen Modells liegen in derbesseren Auflösung des Geländemodells als auch derHydrodynamik, was eine detailliertere Simulation dermorphologischen Prozesse ermöglicht.Abb. 24: Das Hochwasser fliesst in einer Schussrinneund über ein zweistufiges Schussrinnenende in denCanyon (hier im physikalischen Modell, Massstab 1:45).für Strassen den Einfluss von potentiellenMobility Pricing Systemen auf das Verkehrsverhaltenmessen sollte, wurde daher eine umfassendeStated-Preference-Befragung über dieAkzeptanz verschiedener Designelementedurchgeführt.Das Ziel der Befragung war es, den Einfluss verschiedenerDesignelemente auf die Akzeptanzzu messen. Es zeigte sich, dass die Gebührenhöheder wichtigste Einflussfaktor ist. DistanzabhängigeAutobahngebühren sowie distanzabhängigeGebühren für alle Strassen warendie bevorzugten Bepreisungsarten, im Gegensatzzu Gebietslizenzen und tageszeitabhängigenGebühren (Abb. 22). Bezüglich des Verwendungszwecksder Einnahmen waren dieAbschaffung der Autobahnvignette und derKfz-Steuer die unbeliebtesten Optionen, auchwenn dadurch geringere Kosten für den Einzelnenentstehen. Die bevorzugten Alternativensind stattdessen höhere Investitionen in denÖV, gefolgt von einer Reduktion der Einkommenssteuerund einem Bonus-Malus-System,das die Einnahmen an die Schweizer Bevölkerungzurückverteilt (Abb. 23).Hochwasserentlastung des KárahnjúkarStaudamms (Island)Th. Berchtold, M. Pfister, A. Lais / VAWBei einem Stausee wird der Wasserüberschussbei Hochwasser über eine Hochwasserentlastungabgeführt. Das Wasser wird dadurchschadlos vom Staubecken in das Unterwassergeleitet. Im Falle des neu erstellten KárahnjúkarStaudamms in Island wurde die Versuchsanstaltfür Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie(VAW) beauftragt, die projektierte, unregulierteHochwasserentlastungsanlage mit Hilfeeines physikalischen Modells im Massstab 1:45zu optimieren. Die Hochwasserentlastungbesteht aus einer in Natur 420 m langenSchussrinne, in der das Wasser mit hoherGeschwindigkeit vom Staubecken in einensehr engen, 100 m tiefen Canyon geleitet wird.Im Canyon soll der Wasserstrahl weder die gegenüberliegendenoch die bauwerksseitigeTalflanke erodieren. Um für das ganze Abflussspektrumden Strahl kontrolliert in der Mittedes Canyons auftreffen zu lassen, werden kleineund grosse Abflüsse mit Hilfe eines im Modellentwickelten, zweistufigen Schussrinnenendesunterschiedlich abgelenkt (Abb. 24):grosse Abflüsse über eine obere, zurückversetzteAbsprungkante, kleine Abflüsse übereine untere, verlängerte Plattform. An der oberenKante sind zusätzlich Strahlaufreisser angeordnet,die den Strahl aufreissen und in vertikalerRichtung auffächern. Die eigentlicheAuftrefffläche des Strahls wird dadurch vergrössertund dessen Energiedichte verringert. Zudemführt das sich kontinuierlich aufweitendeSchussrinnenende zu einem breiteren Strahlquerschnitt.Mittels Druckmessungen im modelliertenCanyon wurde der Effekt der Optimierungsmassnahmenquantitativ beurteilt(Abb.25). Die Stauanlage wird 2007 in Betriebgenommen.BASEMENT – Ein objektorientiertesSoftwaresystem zur numerischenSimulation von NaturgefahrenR. Fäh, D. Farshi, R. Müller, P. Rousselot, D.Vetsch, H.-E. Minor / VAWDas Softwaresystem BASEMENT – “BAsic SimulationEnvironMENT for computation of environmentalflow and natural hazard simulation”– stellt eine Umgebung zur numerischenSimulation von Fliessgewässern und entsprechendemSedimenttransport zur Verfügung.Im Jahr 2002 wurde das dazugehörige Forschungsprojektals Teil des transdisziplinären„Rhone-Thur“ Projekts und unter Mitfinanzierungdes Bundesamtes für Umwelt lanciert.Dies ermöglichte die Entwicklung eines vonGrund auf neuen Softwaresystems und somitdie Verschmelzung aktuellster Ansätze mit derErfahrung aus bestehenden Programmen. Mitder Zielsetzung, ein transparentes und nachhaltigesSoftwarepaket zu erstellen, wurde einobjektorientierter Entwicklungsprozess gewählt.Der aktuelle Stand des Softwaresystems BASE-MENT beinhaltet zwei Submodule: Das eindimensionaleTool, genannt BASEchain, ist gedachtfür die Simulation von Flussstreckenbasierend auf Querprofilen (Abb. 26). Das zweidimensionaleModul BASEplane ermöglichtdie Berechung von Überflutungsflächen basierendauf einem digitalen Geländemodell (Abb.27). Beide Submodule ermöglichen die Abbildungvon morphologischen Entwicklungsprozessenaufgrund vorherrschender hydraulischerVerhältnisse. Die weitere Entwicklungder Software soll sich vor allem mit neuen Ansätzenfür den Sedimenttransport befassen.Am 6. Oktober dieses Jahres wurde an der VAWdie erste Version der Software im Rahmeneines Workshops der Öffentlichkeit präsentiert.Das Softwarepaket und dessen umfangreicheDokumentation sind kostenlos auf der Projekt-Webseite erhältlich: www.basement.ethz.ch.Abb. 25: Druckmessungen im Canyon geben den «Fussabdruck»des Strahls in Form von grossen Drücken wieder.Abb. 26: Eindimensionale Simulationmit BASEchain: Gezeigt ist ein Resultateiner aktuellen Untersuchung zumEinfluss von Hochwasserereignissen aufdie Aufweitung der Thur bei Altikon.25

Abb. 28: Rezente vertikaleKrustenbewegungen entlangden Linien des Landeshöhennetzes.Deutlich zu erkennenist die Hebung der Alpen mitbis zu 1.5 mm/a, relativ zurReferenzstation Aarburg.Senkungstendenzen sind vorallem im Schweizer Jura zusehen, bis zu -0.4 mm/a.Abb. 29:Übersicht über dieDifferenz zwischen denneuen potentialtheoretischstrengenLandeshöhen LHN95 undden GebrauchshöhenLN02. Die Unterschiedereichen von -20 bis 50 cm.Das neue Landeshöhennetz derSchweiz LHN95A. Schlatter, A. Geiger, H.-G. Kahle / IGPIn Zusammenarbeit mit dem Bundesamt fürLandestopografie (swisstopo) wurden amGeodäsie und Geodynamik Labor (GGL) dieüber 100-jährigen Höhengrundlagen derSchweiz erneuert. Diese Arbeiten erwiesensich als notwendig, um die Landesvermessungden modernen satellitengeodätischen Messmethodenanzupassen und sie praxistauglichzu gestalten. Die Gebrauchshöhen LN02 wurdendurch die neuen orthometrischen HöhenLHN95 abgelöst, welche einen strengenSchwerefeldbezug aufweisen. Sie bilden zusammenmit den Geoidundulationen und denellipsoidischen Höhen, wie sie aus GPS-Messungenresultieren, das konsistente Höhensystemder neuen Landesvermessung der Schweiz(LV95). Dies ermöglicht, mit satellitengeodätischenMessungen auf direktem Wege Landeshöhenmit cm-Genauigkeit zu bestimmen.Die Berechnung dieses potentialtheoretischstrengen Höhenrahmens beruht in erster Linieauf den Präzisionsnivellements der Landesvermessungseit 1902. Diese wiederholten Beobachtungender Höhenfixpunkte liefern zudemwichtige Erkenntnisse über die rezenten vertikalenBewegungen der Erdkruste (Abb. 28).LHN95 wurde bereits erfolgreich für die Absteckungder beiden AlpTransit-TunnelbauwerkeLötschberg und Gotthard eingesetzt. Basierendauf der Analyse der Differenzen zwischenLHN95 und LN02 (Abb. 29) auf ca. 1‘400 Punktendes Landeshöhennetzes ist die SoftwareHTRANS entwickelt worden. Dieses Software-Tool ermöglicht die Transformation zwischenden beiden Höhenrahmen. HTRANS wird in derVermessungspraxis vor allem für die Umrechnungder GPS-Messungen in den GebrauchshöhenrahmenLN02 Anwendung finden.Präzise Navigation für UmweltmonitoringPh. Kehl, A. Geiger, H.-G. Kahle / IGPJ. Staehelin, Institut für Atmosphäre undKlima (IAC)In der interdisziplinären Machbarkeitsstudie«Dynamic Environmental Monitoring» desD-BAUG wurden in diesem und im vergangenenJahr Luftschadstoffmessungen aufeinem Tram der Verkehrsbetriebe Zürich ausgeführt(Abb.30). Als Positions- und Zeitreferenzwurde GPS gewählt. In städtischen Gebietenergeben sich insbesondere für einedynamische, präzise und zuverlässige Positionierungdiverse Herausforderungen.Diese resultieren aus GPS-Ausfällen oderreduzierter Genauigkeit in Folge von Abschattungendurch Häuser, Bäume oder ungünstigeSatellitenkonstellationen. Es wurden Technikenentwickelt, um die nötige Genauigkeit undeine stetige Positionierung des Trams und somitder Luftmesswerte zu garantieren.Auf dem GPS-Empfänger wurde ein Kalman-Filter für die zu erwartenden Bewegungen desTrams konfiguriert. Die gefilterten Navigationslösungenwurden unter Berücksichtigungder eingeschränkten Bewegungsfreiheit desTrams und der bekannten Streckengeometriemit einem projektiven Map-Matching-Verfahrenin präzise Positionen überführt.Fehlende Positionen wurden mit einem eigensentwickelten Verfahren interpoliert. Währendoft nur einzelne Sekundenmessungen fehlten,wurden regelmässig längere Ausfälle im Bereichvon bis zu einigen Dutzend Sekunden be-obachtet. Da das Tram einem bestimmten Fahplanfolgt, zeigen sich charakteristischeWeg-Zeit-Beziehungen für einzelne Streckenabschnitte.Diese Standardkurven wurden alsGrundlage für die Interpolation verwendet,mit dem Resultat, dass nun alle Luftmessungenpräzise georeferenziert werden können.Erste Resultate aus den Auswertungender Luftmessungen bestätigen die Machbarkeitvon operationellen dynamischen Schadstoffmessungen(Abb.31).Abb. 31: Durchschnittliche Tagesgänge derStickoxidkonzentrationen (NO) bei Schönwetterlage.Deutlich zu sehen sind die ganztägig hohenKonzentrationen am Hauptbahnhof (HB) und amBellevue (B).Abb. 30:Wartungsarbeiten amMesssystem auf dem Dachdes Trams.Quelle: TA-Bild/Sophie Stieger26

HighlightsRessourcenbewirtschaftungAbb. 33: Vergleich von Überflutungsmustern aus der Radarsatellitenbeobachtungund dem hydrologischen Modell (Topographie aus der Shuttle Topography Mission).Relevanz von Umwelttracern für dieGrundwassermodellierungG. A. Onnis, W. Kinzelbach / IfUNukleare Bombenversuche und die Wiederaufarbeitungvon Kernbrennstoffen führtenzur Freisetzung von Radionukliden in die Atmosphäreund über den Regen zu einem Eintragin den Wasserkreislauf. Die Studie dieserUmwelttracer kann wertvolle Informationüber die Dynamik des unterirdischen Wasserflussesliefern. Gut messbare Gehalte von 85Kr,3H (Tritium) und 3He werden in Grundwassermit einem Alter von weniger als 50 Jahren gefunden.Während Kr und He Edelgase sind, diein die Bodenluft diffundieren und sich dort inGrund- bzw. Bodenwasser lösen, ist das Tritiumatoman das Wassermolekül gebunden undbewegt sich von Anfang an mit dem Wasserdurch die ungesättigte Bodenzone. Die Bodenpassageführt in diesen beiden Fällen zu einerunterschiedlichen Verzögerung und zeitlichenVerschmierung. Ein Modell, das den Transportdurch die ungesättigte und die gesättigteZone beschreibt, erlaubt die Dynamik der Tracerkonzentrationenan Beobachtungspunktenzu berechnen. Im Anwendungsfall, dem Einzugsgebieteiner Wasserfassung in Baltenswil,zeigt sich, dass die Variationen der Tracerkonzentrationensehr gut mit den Variationen derGrundwasserneubildung korrelieren. Insbesonderewird im heissen Sommer von 2003altes Grundwasser mobilisiert und vom Brunnengefördert. Die Korrelation zwischen Neubildungund Tracerkonzentration kann zur Eichungder Neubildung im Grundwassermodellverwendet werden. Diese stellt bis heute denam schwierigsten zu bestimmenden Modellparameterdar. Neue Bestimmungsmethoden fürdie Grundwasserneubildung sind die Grundlagefür eine verbesserte Bewirtschaftung von erneuerbarenGrundwasserressourcen (Abb. 32).Überflutungsmuster des OkavangoCh. Milzow, P. Meier, W. Kinzelbach / IfUDas Delta des Okavango bildet ein grossesFeuchtgebiet in Botswana im südlichen Afrikamit einer einzigartigen und artenreichen Faunaund Flora. Es ist durch geplante Wasserentnahmenfür Landwirtschaft und Haushalte inallen Anliegerstaaten bedroht. Ausserdem istzu erwarten, dass der Klimawandel zu erhöhtenTemperaturen und weniger Niederschlagführen wird. Ein hydrologisches Modell mit1km Auflösung wurde mit dem Ziel entwickelt,den Einfluss wasserwirtschaftlicher Massnahmenunter verschiedenen Klimaszenarien zuerforschen. Ein wichtiger Modelloutput sinddie Überflutungsmuster und Wassertiefen(Abb. 33, rechts). Diese Muster sind abhängigvom gegenwärtigen und vergangenen Zuflusssowie von den Wetterbedingungen. Die resultierendensaisonalen und jährlichen Variationensind bedeutend und erlauben eineÜberprüfung des Modells anhand von Überflutungsmustern,die aus Satellitenbildern bestimmtwurden. Aktive Radarsensoren(ENVISAT-ASAR, Abb. 33, links) ermöglichenüberflutete Vegetation und offene Wasserflächenseparat zu erkennen, und zwar mit einerAuflösung von 150m. Aktive Sensoren sindnicht auf Sonnenlicht angewiesen. Ihr grossesPotential erklärt sich jedoch vor allem durchden Radar-Wellenlängenbereich (6cm). Das Signalwird im Gegensatz zum sichtbaren undinfraroten Licht, das die optischen Sensorennutzen, in Wolken nicht gedämpft. Ein Vergleichder Ausdehnungen und Verteilungender verschiedenen Finger des Deltas zeigt einegute Übereinstimmung zwischen Modell undBeobachtung. Ein quantitativer Vergleich derFlächen bleibt aufgrund von Auflösungsfrageneine Herausforderung.Untersuchung der turbulentenDurchmischung mit 3D-SPTVM. Holzner, W. Kinzelbach / IfUViele turbulente Strömungen sind durchscharfe Grenzflächen gekennzeichnet, die sichzwischen turbulenten und angrenzendenlaminaren Strömungsregionen ausbilden. Beispieledafür sind freie Scherströmungen(in Strahl, Rauchfahne, Nachlauf oder Scherschichten),Konvektionsströmungen in derAtmosphäre und im Ozean, Dichteströmungen,Lawinen und Klar-Luft Turbulenz.Eine besondere Eigenheit dieser Strömungen,ist der Einmischprozess von Flüssigkeit von derlaminaren in die turbulente Region durch dieGrenzfläche zwischen beiden. Ein wichtigerphysikalischer Unterschied zwischen turbulentenund nicht-turbulenten Strömungsregionenist unter anderem, dass die turbulentenRegionen rotationsbehaftet sind, währendnicht-turbulente Bereiche praktisch rotationsfreisind. Die Mechanik solcher Grenzflächenist bis heute nur unzureichend geklärt.Eine tiefere Erforschung ist von besondererWichtigkeit, beispielsweise für das Verständnisvon turbulenter Mischung. Für diese Arbeitwird 3D-Scanning Particle Tracking Velocimetry(3D-SPTV) benutzt, eine Messtechnik, die kürzlichim IfU entwickelt wurde. Die Technik basiertauf einer optischen Methode zur Messungeiner Vielzahl von Tracer-Partikelbahnenin der Strömung. Sie erlaubt die Bestimmungdes Tensors der Geschwindigkeitsableitungenentlang dieser Bahnen. Zuerst wird durch zeitaufgelösteMessungen von Wirbelstärke dieturbulente Grenzschicht bestimmt. Dann werdenPartikelbahnen ausgewählt, welche diescharfe Grenzfläche zwischen nicht-turbulentenund turbulenten Regionen durchlaufen.Sie geben Auskunft über die Rolle der Wirbelstreckungim Vergleich zur viskosen Diffusionals Ursache für die Zunahme von Wirbelstärke.Als Beispiel zeigt die Abbildung 34 die durch3D-SPTV bestimmte Grenzfläche zwischen turbulentenund nicht-turbulenten Strömungs-regionen für 2 verschiedene Zeitpunkte.Abb. 32: Neubildung im Vergleich zur Konzentration dessimulierten Umwelttracers im Pumpwerk Baltenswil.Abb. 34: Grenze zwischen turbulentem undlaminarem Bereich, bestimmt mit 3D-SPTV für 2Zeitpunkte.27

Abb. 35: Seitenerosionsereignis: links) an der Muota(Kanton Schwyz) beim letzten Hochwasser; rechts)im Modell an der VAW.Seitenerosion in kiesführendenFlüssen - aktuelle Problemstellungbei HochwasserereignissenP. Requena, H.-E. Minor / VAWIm August 2005 kam es in etlichen Regionender Schweiz zu ausserordentlichen Hochwasserereignissen.Aus den Überschwemmungen,Hangrutschungen, Ablagerungen sowie denFolgeschäden resultiert ein Gesamtschadenvon rund 2.5 Milliarden Schweizer Franken. Dabeiversagte an manchen Flussstrecken derUferschutz und folglich wurden die Ufer seitlicherodiert. An einigen Stellen waren die Seitenerosionsereignisseso ausgeprägt, dass dieFlussbettbreite um Grössenordnungen zunahm,wie dies z.B. an der Muota unterhalbvon Muotatal (Kanton Schwyz) der Fall war(Abb. 35, links). Wie schnell in solchen Fällendas Ufer erodiert wird bzw. wie sich die Seitenerosionzeitlich und räumlich entwickelt, kannzurzeit für voralpine kiesführende Flüsse nichtvorausgesagt werden. Daher wird an der VAWim Rahmen eines Forschungsprojekts der Prozessder Seitenerosion anhand von hydraulischenModellversuchen untersucht (Abb. 35,rechts). Ziel ist es, die zeitliche und räumlicheEntwicklung der Seitenerosion zu dokumentierenund sie in Abhängigkeit der relevantenParameter qualitativ und mittels empirischenBeziehungen quantitativ zu beschreiben. Dabeiwerden Parameter wie der Abfluss unddessen zeitlicher Verlauf, das Sohlengefälle, dieKornzusammensetzung der Flusssohle unddie Geschiebezufuhr berücksichtigt. Die Resultatewerden mit Naturdaten von Seitenerosi-onsereignissen verglichen.Zur Beobachtungen und Erfassung der Seitenerosionwird das gesamte Gerinne im hydraulischenModell kontinuierlich fotografiert. Eswird ein Photo pro Minute gemacht. Zur Auswertungder erstellten Zeitrafferaufnahmenwurde das Programm „Edge Detection“ entwickelt,welches auf der Basis eines „Egde Detection“Algorithmus die erodierte Uferlinie imPhoto erkennt (Abb. 36). Die Identifizierung derUferlinie erfolgt durch Auswertung der Kontrastdifferenzzwischen den benetzten undunbenetzten Bereichen. Dieses Auswertungsverfahrenstellt eine wichtige Grundlage zurdetaillierten Analyse der zeitlichen und räumlichenEntwicklung der Seitenerosion sowiezur Quantifizierung der Erosionsgeschwindigkeitdes Ufers dar.Wasserwirtschaft in AlpinenRegionenR. Dadic, J.G. Corripio, P. Burlando / IfUDas Projekt Alpine WAter Resources (Beobachtungund Modellierung der Massenbilanz vonEis und Schnee durch kontinuierliche Simulation)AWAS hat zum Ziel, die Prozesse zu verstehen,die zur Akkumulation und Ablation vonSchnee und Eis im alpinen Umfeld führen. DieHauptaufgabe ist, die natürliche RessourceWasser in vergletscherten Alpentälern abzuschätzen,vor allem auch im Hinblick auf einsich veränderndes Klima. Das Untersuchungsgebietist der Haut Glacier d’Arolla im Südwestender Schweiz. Die Absicht, das Gebiet mitsehr genauen Messinstrumenten auszurüsten,um die Massen- und Energiebilanzmodellehier zu implementieren und zu testen, damitsie später auch in anderen Bergregionender Welt angewendet werden können, wurdesoweit realisiert, so dass uns heute eine 6-jährigeMessreihe von meteorologischen Datenzur Verfügung steht.Neben kontinuierlichen Messungen, die aus 3automatischen Klimastationen und 2 automatischenKameras, die täglich Bilder vom Gebietliefern, sowie Messstangen, an denen punktuelleMessungen der Akkumulation und Ablationerfolgen (Abb. 37), wurden zudem digitale Höhenmodellevon 1999 und 2005 ausgewertet,um den Verlust von Eisvolumen abzuschätzen.Der so abgeschätzte Eisvolumenverlust desvergletscherten Gebiets liegt bei etwa 40 mio m 3(10% Genauigkeit), was ca. 25% des Gesamtabflussesfür diese Periode entspricht (Abb. 38).Die restlichen 75% entstehen durch Schneeschmelze(60%) und Regen (15%).Wegen dieses beträchtlichen Beitrags derSchneeschmelze am Abfluss ist es sehr wichtig,die Verteilung des Schnees innerhalb desEinzugsgebietes abschätzten zu können, dadiese der massgebende Faktor für die Form derAbflussganglinie zu sein scheint, und die Verfügbarkeitdes Wassers während der Schmelzsaisonweitgehend bestimmt.Abb. 36: Beispiel einer Momentanaufnahme desGerinnes. Die roten Linien stellen die digitalisiertenUferlinien dar.Abb. 37: Digitales Höhenmodell vom Einzugsgebietdes Haut Glacier d’Arolla. In blau angedeutet ist dievergletscherte Region (5.3 km 2 ). Rot sind die Standorteder automatischen Klimastationen, weiss derStandort der automatischen Kameras und gelb dieStandorte der Akkumulations/Ablations-Stangen.Die gesamte Fläche des Einzuggebiets beträgt 13 km 2und die Höhe variiert zwischen 2500-3800 müMAbb. 38: Differenz [m] in der Höhenlage des HautGlacier d’Arolla zwischen 1999 und 2005,abgeschätzt durch DHM’s. Die Genauigkeit beträgt2 m in unvergletschertem Gebiet und 1 m invergletschertem Gebiet. Maximaler Eisverlustfindet an der Zunge statt mit 34 m. Die durchschnittlicheÄnderung der Dicke liegt bei -7.5 m.28

Auswirkungen der klimatischenSchwankungen auf Wasserressourceneines Gletschereinzugsgebietes:Modellierung, Schmelze und Abflussim Aconcagua FlussgebietF. Pellicciotti, P. Burlando / IfUWasserressourcen aus Hochgebirgen sind entscheidendeWasserquellen für grosse Gebieteder Erde. Die Wasserverfügbarkeit aus einemvergletscherten Einzugsgebiet hat sich verändert,weil Gletscher und Ganzjahresschnee inder Vergangenheit zurückgegangen und vonden Klimaschwankungen (z.B. IPCC, 2001) betroffensind. Mit dem gleichzeitigen Bevölkerungswachstumwächst der Wettbewerb umdie Wasserversorgung für die Landwirtschaft,Industrie und Haushalte in verschiedenen Teilender Erde. Die Professur für Hydrologie undWasserwirtschaft, in Zusammenarbeit mitverschiedenen internationalen Partnern, hatein Projekt zur Analyse der Wasserverfügbarkeitin Bergregionen der Erde durchgeführt,wo die Wasserressourcen fast hauptsächlichvon Gletschern und Schneedecken stammen.Die Knappheit des Wassers führt entweder zugrösseren Konflikten über den Gebrauch oderist überhaupt eine Quelle von Konflikten. Dasausgesuchte Fallbeispiel für diese Untersuchungist das Flusseinzugsgebiet des Aconcaguain den trockenen Anden Zentralchiles. EineAnalysenstudie von Tendenzen der Wasserströmung,des Niederschlags und der Lufttemperaturim Einzugsgebiet zeigen, dass die Regioneinen Abflussrückgang von höhergelegenen vergletscherten Gebiet erfährt, wasnicht durch ähnliche Trends im Niederschlagerklärt werden kann (Abb. 39). Statistisch abnehmendeTrends im Abfluss sind verknüpftmit den Gletscherausdehnungen in den Becken:je grösser die vergletscherte Fläche, destogrösser sind das Ausmass und die statistischeSignifikanz von negativen Trends. Diese Resultatescheinen darauf hinzuweisen, dass dieGletscher der trockenen Anden bereits in derPhase verringerter Abflussproduktion sind.Um das Verhalten der Gletscher dieser Gegendzu verstehen, wird an einer Rekonstruktion derVolumenveränderung mit Luftaufnahmen derletzten Jahrzehnte gearbeitet. Des Weiterenwurde eine ausgedehnte Messkampagne aufeinem der zugänglichen Gletscher der Gegend,des Juncal Norte Gletschers, durchgeführt(Abb. 40). Messungen des Gletscherabflusses,meteorologische Variablen, Schnee- und Eisablation,Messungen der Gletschergeschwindigkeiten,genaue GPS-Messungen und Fotoseiner automatischen Kamera erlauben es uns,die Wechselwirkung zwischen Gletscher undKlima zu verstehen und zu modellieren. Dasverschafft uns einen detaillierten Einblick indie Entwicklung der zur Verfügung stehendenWasserreserven. Diese Kampagne ist für dieGegend der trockenen Anden eine beispielloseAnstrengung wegen ihrer Dauer und ihrer experimentellenEinrichtung.Abb. 39: Statistik der Trend Analyse saisonaler Totalabflüsse an vier Messstationen imEinzugsgebiet. Das Vorzeichen von Z gibt die Richtung des Trends an. Die statistischsignifikanten Trends sind grau gekennzeichnet und die statistisch nicht signifikantenschwarz. Die Analyse basiert auf den Aufzeichnungen von 1970 bis 2002.Abb. 40: Foto des Juncal Norte Gletschers. Die Standpunkteder wichtigsten Messeinrichtungen sindmarkiert. Das gesamte Messnetz wurde von Dezember2005 bis Februar 2006 betrieben.29

HighlightsGeo-, Umwelt- und BauwerkdatenFarbige Geländeschattierung nachSchweizer Manier mit digitalenTechnikenB. Jenny, L. Hurni / IKAKarten in der so genannten Schweizer Manierstellen das Gelände auf besonders anschaulicheund lebendige Art dar. Sorgfältig modulierteLichter und Schatten in kontinuierlichverlaufenden Farben simulieren die dritte Dimensionund erlauben dem Kartenleser dieFormen des Geländes schnell und einfach zuerfassen. Seit dem Ende des neunzehntenJahrhunderts haben Kartografen eine Vielzahlvon Farb- und Beleuchtungsschemen für topografischeKarten entwickelt. Eduard Imhof,der Gründer des Instituts für Kartografie derETH, hat diese Techniken perfektioniert undihr zu weltweiter Berühmtheit verholfen. Indiesem Geiste wurde eine neue digitale Methodeentwickelt, um graue Geländeschattierungeneinzufärben. Eine interaktive Softwareerlaubt dem Kartografen farbige Referenzpunkteauf einer grauen Geländeschattierungzu platzieren. Die Farbreferenzpunkte werdenanschliessend zusammen mit einem digitalenHöhenmodell verwendet, um flächendeckendeFarben mit der Höhe und der Exposition zurBeleuchtung zu modulieren. Die neue Methodeist sehr benutzerfreundlich und erlaubt es,traditionelle handschattierte Reliefs, als auchmoderne computerbasierte Schattierungeneinzufärben. So wird die Brücke geschlagenzwischen traditionellen analogen Technikenund neuen digitalen Mitteln, die es ermöglichenauf schnelle und einfache Art verschiedeneFarbschemen zu vergleichen und auszuwählen(Abb. 41 - 45).Offene Architektur und raumbezogeneDateninfrastruktur fürRisikomanagementI. Iosifescu, M. Hugentobler, D. Isenegger,L. Hurni / IKADas EU-Projekt ORCHESTRA (Open Architectureand Spatial Data Infrastructure for Risk Management)hat zum Ziel, die Effizienz im Umgangmit Risiken zu erhöhen. Die Koordinationund Zusammenarbeit der Risk ManagementCommunity soll durch Entwicklung einer offenenService-Architektur verbessert werden.In den letzten zwei Jahren hat das ORCHESTRA-Konsortium ein robustes und offenes Referenzmodellfür eine auf De facto- und De jure-Standardsbasierte, serviceorientierte Architekturentworfen. Auf eine integrierte Service- undDatenbehandlung einschliesslich ihrer räumlichen,zeitlichen und thematischen Charakteristikenwurde besonders Wert gelegt.Die ORCHESTRA-Architektur (Abb. 46) bietetden Anwendern integrierte räumliche undnicht-räumliche Informationsdienste. DieseDienste erlauben es, Information aus einembreiten Spektrum von Quellen (vom lokalenbis zum globalen Bereich) für verschiedene Anwendungen,vor allem aber für Risikomanagement,zu identifizieren und zu nutzen.Abb. 46: ORCHESTRA Architektur -Ebenen.GIS-basierte Risikoabschätzungsmethoden generierenoftmals kartografische Daten. In dieserHinsicht sind thematische Karten wichtig alsDecision Support Tools, welche räumliche Zusammenhängewie Risikoverteilungen, -variationenund -aggregationen visuell kommunizieren (z.b. dieVerteilung von Risikoklassen, Auftreten von verschiedenenRisiken, Bevölkerungsdichte).Innerhalb des ORCHESTRA Projekts entwickelt dasInstitut für Kartografie der ETH Zürich denORCHESTRA Map und Diagram Service, was durcheine Weiterentwicklung des bekannten OGC WMSstandard (Web Map Service, ISO/DIS 19128) erreichtwird. Dank des Map und Diagram Service solltenzukünftige Map Server-Implementationendynamisch komplexe thematische Web Mapsgenerieren können, die den Anforderungen desRisikomanagements besser gerecht werden.Abb. 41 Abb. 42 Abb. 4330

Abb. 47: Multisensor Navigationsmodul „remap“ entwickelt in Zusammenarbeitmit der ZHW (links). Das Modul beeinhaltet verschiedene Navigationssensoren(z.B. RIM Kamera) und arbeitet autonom. RIM Kameraserfassen ihre Umgebung hochfrequent und mit hoher Detailtreue (Personin einem Raum; rechts). Dadurch können die Möglichkeiten und dieSicherheit von Baumaschinen gesteigert werden.Range Imaging Technology: erfolgreicheZusammenarbeit zwischenETH und ZHWT. Kahlmann, H. Ingensand / IGPFür viele Anwendungen, in denen eine Erfassungder Umgebung notwendig ist, stellt RangeImaging (RIM) eine neuartige Alternativedar. RIM ist eine Fusion zweier Technologien,die sich optimal in einem einzigen Sensor ergänzen:elektrooptische Distanzmessung undDigitalfotografie. Dabei ist jedes einzelne Pixelin der Lage, die Distanz zum korrespondierendenObjektpunkt zu messen. Durch dieseTechnik wird eine hochfrequente (bis zu etwa50 Hz) und hochaufgelöste (mehrere tausendBildpunkte) dreidimensionale Erfassung derObjekte im Blickfeld des Sensors erreicht. AmInstitut für Geodäsie und Photogrammetriewird die Kalibrierung derartiger RIM Kamerasdurchgeführt.In Zusammenarbeit mit der Zürcher HochschuleWinterthur (ZHW) wurde im Rahmen zweierDiplomarbeiten ein Multisensormodul entwickelt,welches mit diversen Positions-, Orientierungs-und Erfassungsmodulen, wie z.B. einerRIM Kamera, ausgerüstet ist (Abb. 47). Das Zielist es, dieses Modul u. a. auf mobilen Rettungs-bzw. Erfassungsrobotern einsetzen zu könnenund somit deren Sicherheit und Zuverlässigkeitzu erhöhen. Da das Modul autonom betriebenwerden kann und die Daten über WLAN demNutzer zur Verfügung gestellt werden, ist einEinsatz in kontaminierten bzw. für den Menschenunzugänglichen Bereichen möglich.Darüber hinaus ist die Ausrüstung von Baumaschinendenkbar, um deren Möglichkeitenautomatischer Abläufe und natürlich derenSicherheit zu erhöhen.Aus GPS-Messungen bestimmte coseismischeVerschiebungen beimM6.2 Lefkada 2003 Erdbeben(Griechenland)Ch. Hollenstein, H.-G. Kahle / IGPGriechenland ist zur Zeit das seismo-tektonischaktivste Gebiet Europas. Das widerspiegelt sichin mehr als 4500 mittelschweren Erdbeben,die sich während der letzten 30 Jahre in dieserRegion ereignet haben, darunter mehreregrosse, zerstörerische Beben. Um die Krustenbewegungenund geodynamischen Prozessein einem so gefährdeten Gebiet zu verstehen,führt das Geodäsie und Geodynamik Labor(GGL) (Professur Kahle) seit Ende der 1980erJahre GPS-Messungen in Griechenland durch.Wiederholungsmessungen und kontinuierlicheMessungen ermöglichen nicht nur die Berechnunglängerfristiger Verschiebungsraten,sondern erlauben auch, durch Erdbeben verursachteVerschiebungen zu bestimmen. Abb. 48zeigt co-seismische Verschiebungen der GPS-Stationen in der Umgebung des Lefkada 2003Erdbebens (M=6.2). Die Gebiete östlich der Kefalonia-Verwerfung(KFZ) haben sich währenddes Bebens um bis zu 7 cm in südlicher bis südwestlicherRichtung verschoben. Im Nordender Insel Lefkada konnte zudem eine Hebungvon ca. 5 cm festgestellt werden, während dieGPS-Station am Südende der Insel eine Absenkungum ca. 2.5 cm zeigt. Auf der Insel Antipaxi(APAX) - ca. 50 km nordwestlich der KFZ - habenwir eine kleine Verschiebung von ca. 8 mmin nordwestlicher Richtung nachgewiesen.Verbesserte Koordinaten-Zeitreihen, die dieDetektion und Quantifikation so kleiner Verschiebungenmöglich gemacht haben, sind inAbb. 49 dargestellt.Abb. 48: Co-seismische Verschiebungen durch dasLefkada 2003 Erdbeben (aus GPS-Messungen). RotePfeile: horizontale Verschiebungen; blaue Pfeile:vertikale Verschiebungen. Die Fehlerellipsen zeigenden 1-Sigma Vertrauensbereich. Herdflächen-Lösung des Erdbebens: Global CMT catalog; Lagedes Epizentrums: USGS-NEIC. Die Verschiebungenvon Lefkada und Kefalonia, verglichen mit APAX,sind ein klarer Hinweis darauf, dass die KFZ einebedeutende Trennzone zwischen der sich nachSüdwesten bewegenden ägäischen Mikroplatteund der ruhenden eurasischen Platte darstellt.Oben rechts: Erdbeben in Griechenland, 1973-2004(USGS-NEIC).Abb. 44 Abb. 45Abb. 49: Verbesserte GPS Koordinaten-Zeitreihen(relativ zu Eurasien) der Station APAX, welche die coseismischeVerschiebung (ca. 8 mm) durch das50 km entfernte Lefkada 2003 Erdbeben zeigen.Die vertikale rote Linie markiert den Zeitpunkt desErdbebens. Die grauen Linien zeigen die Regressionsgeraden.31

HighlightsHigh-Tech MesssystemeAbb. 57: (Links) Zwei Wasserdampfradiometer am Messen auf der Geodätischen Fundamentalstationin Hartebeesthoeck bei Johannesburg (Südafrika). (Rechts) Das GGL-Sonnenspektrometer auf derMarinebasis in Ajaccio, Korsika (Frankreich), bei Kalibrationsmessungen des JASON-Satelliten.Entwicklung eines 3D-Laserscannerszur Ausmessung von SonderbauwerkenH.-M. Zogg, H. Ingensand / IGPDie vermessungstechnische Aufnahme vonSonderbauwerken im Bereich Wasser undAbwasser ist von immer grösser werdenderBedeutung. Einerseits dienen die Daten alsPlanungsgrundlage für Sanierungsarbeitenund andererseits als Grundlage für die Erstellungund Ergänzung von Leitungskatastern.Bisherige Aufnahmemethoden beruhen aufmanuellen Messungen mittels Messbandoder elektronischem Distanzmesser undsetzen eine Begehung des Sonderbauwerksvoraus. Der Einstieg in ein Sonderbauwerkerfolgt meist über einen 3 bis 4 Meter langenSchacht. Die vermehrte Nachfrage nachdreidimensionalen Daten sowie die aufwändigeund teilweise gefährliche Begehung desSonderbauwerkes sind Hauptgründe für dieEntwicklung eines neuartigen Messsystemsbasierend auf der Laserscanning-Technologie(Abb. 55).Das Institut für Geodäsie und Photogrammetrie(IGP) entwickelt zusammen mit Geomatik+ Vermessung Stadt Zürich (GeoZ) einSchachtkammermesssystem für die dreidimensionaleErfassung von Sonderbauwerken.Die zentrale Einheit des 3D-Messsystems bildetein Laserscanner, welcher kopfüber durchden Schacht ins Sonderbauwerk heruntergelassenwird und die Umgebung berührungslosabtastet. Eine vollständige dreidimensionaleAusmessung dauert dabei ca. zwei bisdrei Minuten. Das Resultat einer Messungist eine so genannte Punktwolke (Abb. 56).Mehr als zwei Millionen 3D-Punkte repräsentierendie Umgebung. Objekte wie Röhrenoder Wasserrinnen können anschliessend imBüro mittels geeigneter Software modelliertwerden. Aus der Punktwolke entsteht so eindreidimensionales Vektorobjekt, welches inbeliebige CAD-Software für die Weiterverarbeitungimportiert werden kann.High-Tech Messsysteme zur Messungdes troposphärischen Wasserdampfs:Radiometrie and SonnenspektrometrieB. Bürki, A. Somieski, H.-G. Kahle / IGPMikrowellen-basierte Satelliten-Messsystemehaben in der Erforschung unseres Planeteneinen wichtigen Platz eingenommen.Mikrowellen durchdringen die Erdatmosphäreunabhängig von Tageszeit und Wetter. Dadurchkönnen wichtige Parameter, wie dieEisdicke der Polkappen oder Meeresspiegeländerungenmit Umweltsatelliten ständigbeobachtet werden. Auch in der Radioastronomie,die mit schwachen Mikrowellen-Signalenvon sehr weit entfernten Strahlungsquellen(Quasare) arbeitet, bildet die Analyseder Signallaufzeiten eine zentrale Rolle. Infolgeder Wechselwirkung der Mikrowellenmit Wasserdampfmolekülen verzögert deratmosphärische Wasserdampf die Ausbreitungder Mikrowellen. Für die hochgenaueKalibration der Messsysteme an Bord vonSatelliten muss der Wasserdampf daher bekanntsein. Da er sich mittels Modellen nichtgenügend genau berechnen lässt, muss ermit aufwändigen Messsystemen beobachtetwerden. Die dazu geeigneten Instrumentesind Wasserdampf-Radiometer und Sonnenspektrometer.Solche am Geodäsie undGeodynamik Labor entwickelten High-TechGeräte wurden im vergangenen Jahr erfolgreichin Internationalen Messkampagneneingesetzt (Abb. 57).Abb. 55: Schachtkammermesssystementwickeltam Institut für Geodäsieund Photogrammetrie(IGP). Für die dreidimensionaleAusmessung einesSonderbauwerks wird derLaserscanner kopfüberdurch den Schachtheruntergelassen.Abb. 56: (Links) 3D-Laserscanner wird für die Ausmessungeines Sonderbauwerks durch den Schacht heruntergelassen.(Rechts) Das Resultat einer Aufnahme ist eine Punktwolkebestehen aus mehr als 2 Millionen Punkte.33

Abb. 58: (rechts) Zum Funktionsprinzip von Zenitkamera-Aufnahmen:Bestimmung der örtlichen Lotlinie in Länge Λ und Breite Φ mittels CCD-Sternaufnahmen. (links) Entwicklungsarbeiten an der Zenitkamera im Labor.Astrometrie und VektorgravimetrieB. Bürki, St. Münch, H.-G. Kahle / IGPIm Zusammenhang mit globalen Veränderungenkonzentriert sich einer der wissenschaftlichenBrennpunkte auf dasSchwerefeld der Erde und dessen zeitlicheVariationen. Neben den satellitengestütztenMessverfahren kommen auch den astronomisch-geodätischenMethoden immer stärkereBedeutung zu. Zum einen dienen siezur Validierung von Schwerefeldmissionen,zum anderen sind sie das Verbindungsgliedzwischen den Satelliten-Navigationssystemenund den terrestrischen Messtechniken.Genaue Kenntnis über das Geoid als Äquipotentialflächedes Schwerefeldes der Erde istdabei unabdingbar. Mit der CCD-Technologiekonnten wesentliche Fortschritte in der digitalenAstrogeodäsie erzielt werden. Aktuellgeht es um die Frage, wie weit man den automatisiertenMessablauf und die Bestimmungder Lotrichtungsparameter bereits imFeld in Echtzeit und mit hoher Genauigkeiterreichen kann. Ein wichtiger Teil der Messungbesteht in der Ausrichtung des Instrumentesin die örtliche Lotlinie und der damitverbundenen Horizontierung mit einer Genauigkeitvon wenigen Bogensekunden. ImRahmen einer Diplomarbeit wurde ein neuesSystem entwickelt, das die Zielvorgaben fürden Feldeinsatz in idealer Weise zu erfüllenvermag. Mit dem neu entwickelten zweistufigenRegelkreis für die automatisierte Horizontierungkann die Hardware nun in einemzeitoptimierten Verfahren hochpräzise angesteuertwerden (Abb. 58).JASON-1 Radar-Altimeter Kalibrierungmit GPS BojenP. Limpach, H.-G. Kahle / IGPRadar-Altimeter Satelliten eignen sich bestenszur globalen Beobachtung der Höheder Meeresoberfläche mit einer dichten undhomogenen Abdeckung in Raum und Zeit.Ein Resultat von grosser Bedeutung ist derNachweis für den globalen Anstieg des Meeresspiegels,welcher durch kontinuierlichesatellitengestützte Radar-Altimeter Beobachtungenin den letzten 15 Jahren erbrachtwerden konnte. Andere wichtige Merkmale,welche dank der Radar-Altimetrie detektiertwerden konnten, sind ausgeprägte Anomalienim Schwerefeld, wie sie in den grossräumigenGeoidundulationen zu sehen sind (Abb. 59).Wegen der zunehmenden Anforderungen andie Genauigkeit und langfristige Integritätder räumlich-zeitlich Beobachtungen wurdedie Validierung und Kalibrierung der Messsystemeder Satelliten zwingend notwendig.In diesem Kontext sind in situ Messungender Meeresoberfläche im offenen Meer vonbesonderem Interesse. Zu diesem Zweck hatdas Geodäsie und Geodynamik Labor (GGL)Bojen und Ultraschall-Sensoren, ausgerüstetmit hochfrequenten GPS Empfängern, entwickeltund eingesetzt (Abb. 60). Im östlichenMittelmeer wurden erfolgreiche Messungenentlang von Ground-Tracks des Radar-AltimeterSatelliten JASON-1 durchgeführt (Abb. 59).Diese Untersuchungen werden im Rahmender NASA/CNES OSTM Mission (Ocean SurfaceTopography Mission) fortgesetzt. Sietragen grundlegend zur Verbesserung derBeobachtungen des Meeresspiegels bei undliefern genaue Informationen über die kurzwelligenStrukturen des marinen Schwerefeldes.Abb. 59: Ground-Tracks des Satelliten JASON-1 im Mittelmeer. Die farbcodierten Höhen der Meeresoberflächeaus den Radar-Altimeter Daten beziehen sich auf das globale Ellipsoid. Das ausgeprägteregionale Gefälle der Oberfläche des Mittelmeeres ist deutlich sichtbar. Sie reicht von 50 m imBalearischen Meer bis hinunter auf 5 m in der südlichen Ägäis. Die drei roten Flächen zeigen dieMessgebiete in der Nähe von JASON-1 Überflügen im östlichen Mittelmeer.Abb. 60: Hochpräzise Messsysteme zur in situBeobachtung der absoluten Höhe der Meeresoberfläche:GPS Boje (unten), Ultraschall-Distanzsensorgekoppelt mit GPS (Mitte links) und eine der vierGPS Antennen die am Schiff montiert sind (oben).34

Abb. 61: Prof. P. Petroscevicius, Vorsteher des Institutsfür Geodäsie (VGTU) und Prof. H. Ingensand (IGP) beider Vertragsunterzeichnung in Vilnius.Abb. 62: Die jungen Wissenschaftleraus Litauen beimBesuch der AlpTransit-Baustelle.First Lithuanian Swiss GeodeticScience Week, 2.-6. Oktober 2006,ETH ZürichS. Naldi, A. Ryf, H. Ingensand / IGPDas Institut für Geodäsie und Photogrammetrie(IGP) der ETH und das Instituteof Geodesy der Vilnius Gediminas TechnicalUniversity (VGTU) hatten im Juli 2006 einenKooperationsvertrag unterzeichnet mit demZiel, in wissenschaftlichen Forschungsprojektenund im Bereich der Lehre zusammenzuarbeiten.Als Auftakt zu dieser vertieften Kooperationfand vom 2.-6. Oktober 2006 das einwöchigeSeminar „First Lithuanian Swiss GeodeticWeek“ statt, an welchem sechs junge Wissenschaftleraus Vilnius teilnahmen. Die beidenInstitute präsentierten ihre wissenschaftlichenForschungsprojekte und ihreLehrtätigkeiten. Die litauische Delegationinformierte über die gegenwärtigen Aufgabenstellungender litauischen Geodäsie undüber Aspekte der Kalibrierung von Vermessungsinstrumenten.Im Vordergrund standjedoch der gegenseitige Austausch, der dieGrundlage für die weitere Zusammenarbeitbildet.Das IGP wird die technische Infrastrukturder litauischen Technischen Universitätmit Messgeräten und Kalibrierungseinrichtungenunterstützen. Im Bereich der Lehreist der Einstieg in ein Erasmusprogrammzum Austausch von Studierenden zwischenVilnius und der ETH geplant. So wird eineTeilnahme von litauischen Studierenden amGeodätischen Projektkurs der ETH im Sommer2007 angestrebt und für den Sommer2007 ist die „Second Lithuanian Swiss GeodeticWeek“ in Litauen geplant, an welcherWissenschaftler der ETH teilnehmen werden(Abb. 61, 62).Finanziell unterstützt wird die Zusammenarbeitvom Swiss Baltic Net der GEBERT-RÜF-Stiftung.35

ein absolviertes Praktikum von Vorteil, dadadurch bereits ein wenig Praxiserfahrungvorgewiesen werden kann.Nach dem Ende des Praktikums erarbeitetenein Mitstudent und ich im Rahmen einerSemesterarbeit bei Prof. Dr. Willy A. Schmidund Dr. Jacques P. Feiner am Institut fürRaum- und Landschaftsentwicklung (IRL)einen Richtplan für das Shaxi-Tal, ein entlegenesBergtal im südlichen Ausläufer desHimalya in der chinesischen Provinz Yunnan.Für die erforderlichen Feldarbeiten durftenwir sogar einen Monat im Projektgebietverbringen. Dort mussten wir schnell feststellen,dass die Mitarbeit an einem internationalenProjekt sehr spannend ist, aberdeutlich mehr Hürden beinhaltet als einekonventionelle Semesterarbeit. Zur erwartetenSprachhürde, welche unausweichlichzu Missverständnissen, Informationsverlustenund –verfälschung führte, kam dieschwierige Datensammlung. Oftmals warenfür uns notwendige planerische und statistischeUnterlagen nicht erhältlich, sei es, dasssie nicht existierten, nicht auffindbar warenoder von den Behörden unter Verschluss gehaltenwurden.Trotzdem bleibt diese Semesterarbeit alspositives Erlebnis in Erinnerung. Das Projektteamdes Shaxi Rehabilitation Project unddie Lokalbevölkerung unterstützten uns beider Erarbeitung mit all ihren Möglichkeiten.Zusätzlich zu den erworbenen Fachkenntnissenwar die kulturelle Erfahrung der grössteGewinn dieser Arbeit. Denn die Semesterarbeitgab uns die Gelegenheit, eine für uns bisdahin unbekannte Kultur kennenzulernen.In meiner Diplomarbeit erarbeitete ichdann für das Shaxi-Tal eine detaillierte Tourismus-Entwicklungs-Strategie.Tourismussoll neben der gegenwärtig dominierendenLandwirtschaft zu einer Haupterwerbsquelleder Bewohner des Shaxi-Tals werden. Dieatemberaubende Landschaft mit mäandrierendenFlüssen und Bächen, farbigenFeldern, schroffen Hügeln sowie einmaligeKulturgüter wie Tempel, Buddha-Statuen,verzierte Grabmäler sowie die letzte erhaltenenWegstation des ehemaligen Pferde-Karawanen-Trails von Yunnan nach Tibetbilden die Hauptsehenswürdigkeiten desShaxi-Tals.Nach Abgabe der Diplomarbeit ergriff ichdie Gelegenheit, meinen Militärdienst, umden ich mich während des Studiums stetsgedrückt hatte, am Stück zu absolvieren. Dermehrmonatige Einsatz war in mehrfacherHinsicht eine gute Sache, konnte ich dochdurch die lange Einsatzdauer eine verantwortungsvollereund sinnvollere Tätigkeitausüben als dies oftmals in gewöhnlichenmilitärischen Wiederholungskursen der Fallist. Zudem bin ich nun sämtliche militärischeVerpflichtungen los.In der Zwischenzeit kam die Anfrage vonGusti Nussbaumer, Verantwortlicher für dieLehre am Institut für Raum- und Landschaftsentwicklung(IRL), ob ich bei ihnen als Assistentarbeiten möchte. Nach kurzer Bedenkzeithabe ich zugesagt. Der einzige Punkt,der für mich gegen die Stelle sprach, war derUmstand, dass mich nach fünf Jahren Hönggerbergein „Tapetenwechsel“ gereizt hätte.Nach beinahe zwei Jahren Arbeit als Assistentziehe ich ein durchwegs positives Fazit: Ichfinde sehr viel Gefallen an meinem Job; dieKombination aus Lehre und Projektmitarbeitist für mich ideal. Beim Shaxi RehabilitationProject konnte ich an den Abschlussarbeitenmitwirken und im Bereich der Lehre betreueich Vorlesungen, Übungen und Semesterarbeiten,was mir die Möglichkeit gibt, Wissenweiterzuvermitteln und mit Studierendenzusammenzuarbeiten. All das, was man alsStudierender an den Dozierenden und Assistierendenbemängelt hat, kann man nunversuchen, besser zu machen; z.B. sich mehrZeit für Fragen nehmen, den Stoff anschaulichererklären und Abgabezeitpunkte vonÜbungen sinnvoller anlegen.Zudem lernt man auch sehr viel: Alle Lehrinhalte,die man als Studierender nicht belegthat oder mit „Mut zur Lücke“ trotzdem diePrüfung bestanden hat, muss man jetzt verstehen,um auch die Fragen der Studierendenkompetent beantworten zu können. Einweiterer positiver Punkt bei meiner Arbeitals Assistent ist das sehr gute Klima unterden Mitarbeitenden am IRL.Deshalb komme ich zum Schluss, mit demGeomatik-Studium und der Stelle als Assistentam Institut für Raum- und Landschaftsentwicklungdie richtigen Entscheidungengetroffen zu haben. Beide bieten sehr vielAbwechslung und eine Vielzahl von Möglichkeitenfür die Zukunft.Patrick Bertschi, Dipl. Geom. Ing. ETH / IRL37

Fakten und ZahlenOrganisation D-BAUGDepartementskonferenzDepartementsvorsteherProfessorenkonferenzUnterrichtskommissionVorsteherkonferenzNotenkonferenzWerkstätten, Labors,Stabsstellen, SekretariateBauingenieurwissenschaftenUmweltingenieurwissenschaftenGeomatik & PlanungRaumentwicklung & InfrastruktursystemeInstituteIBB IBK IfB IfU IGP IGT IKA IRL IVT VAWInstituteIBB Institut für Bauplanung und BaubetriebProff. G. Girmscheid, H.R. Schalcher, H. WallbaumIBK Institut für Baustatik und KonstruktionProff. M.H. Faber, M. Fontana, P. Marti, T. Vogel, A. DazioIfB Institut für BaustoffeProff. H. J. Herrmann, J.G.M. van Mier, P. Niemz, B. ElsenerIfU Institut für UmweltingenieurwissenschaftenProff. P. Burlando, W. Gujer, S. Hellweg, W. Kinzelbach, M. Boller, H. Siegrist, F. StaufferIGP Institut für Geodäsie und PhotogrammetrieProff. A. Carosio, A. Grün, H. Ingensand, H.-G. Kahle, A. GeigerIGT Institut für GeotechnikProff. G. Anagnostou, A. Puzrin, S.M. SpringmanIKA Institut für KartografieProf. L. HurniIRL Institut für Raum- und LandschaftsentwicklungProff. W.A. Schmid, B. SchollIVT Institut für Verkehrsplanung und TransportsystemeProff. K.W. Axhausen, U. Weidmann, H.P. Lindenmann, P. SpacekVAW Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie, GlaziologieProff. H.-E. Minor, M. Funk, W. Hager38

FakultätPensionierungen und RücktritteProf. Dr. Christine Giger Geoinformationstechnologie 31. Oktober 2006Prof. Dr. Susanne Kytzia Regionaler Stoffhaushalt 31. Januar 2007BerufungenProf. Dr. Stefanie Hellweg Ökologisches Systemdesign 1. Januar 2006Prof. Dr. Hans Jürgen Herrmann Rechnergestützte Physik der Werkstoffe 1. April 2006Prof. Dr. Bernd Scholl Raumentwicklung 1. Juli 2006Prof. Dr. Holger Wallbaum Nachhaltiges Bauen 1. August 2006Studierende (Stand: Ende Dezember 2006)BSc MSc 1) Total Doktorierende DoktorateStudiengang + + +Bauingenieurwissenschaften 267 48 102 16 369 64 433 82 22 104 10 3 13Umweltingenieurwissenschaften 101 42 38 17 139 59 198 23 10 33 4 1 5Geomatik & Planung 48 20 30 10 78 30 108 34 13 47 3 2 5Raumentwicklung & Infrastruktursysteme - - 3 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0Total 416 110 173 43 589 153 42 139 45 184 17 6 1)inklusive der Diplomstudierenden (nach altem Reglement)Mitarbeitende D-BAUG (Stand: 31. Dezember 2006)P AP TP Wissenschaftl.PersonalTechnischesPersonalAdministrativesPersonalLehrlinge D-BAUGTotal(inkl. ICT)(capita)Departement 0 0 0 6 10 0 16IBB 2 1 0 21 2 2 0 28IBK 4 1 0 42 6 6 3 62IfB 2 0 2 22 6 5 1 38IfU 4 0 3 39 4 4 0 54IGP 4 0 1 45 3 5 3 61IGT 3 0 0 28 14 4 0 49IKA 1 0 0 29 5 2 0 37IRL 2 1 0 31 6 3 0 43IVT 2 0 2 42 4 3 0 53VAW 1 0 2 33 20 3 1 60Total 10 4 01P = Professor/in, AP = Assistenzprofessor/in, TP = Titularprofessor/inWissenschaftl. Personal = Doktorierende, Post-Docs, (Ober)Assistierende, Senior Scientist (ohne P, AP, TP)Zahlen ohne Hilfsassistenten, h-Lohn Mitarbeitende, Praktikanten/innen und „belegte Arbeitsplätze“Master of Advanced Studies (MAS), Zertifikatslehrgänge (ZLG), KurseInstitutTitelMAS ETH IRL / IVT / NSL RaumplanungMAS ETH VAW / IfU + EPFL Water Resources Management and EngineeringZLG ETH IGP / IKA Räumliche InformationssystemeZLG ETH IRL / NSL RaumentwicklungZLG ETH IBK / IVT et al. Risiko und Sicherheit technischer Systeme (Träger: D-MAVT)Kurs (MAS) IBB / College of Architecture and Urban Facility ManagementUrban Planning, Tongji UniversityKurs IBB 3. Internationale Sommerakademie ProjektmanagementKurs IBB Seminar BauunternehmensmanagementKurs IBB Seminar Sprengtechnische FelsabbaumethodenKurs IBB / IFZ Public Private Partnership (mit IFZ: Institut für Finanzdienstleistungen)Kurs IfB Baustoffe: diverse Themen mit z.T. externen VortragendenKurs IGP IGP-Leitung der Studienwoche für Gymnasiastinnen und GymnasiastenKurs IGP Öffentliche Präsentation: TBM durchbohren die Alpen. Wer zeigt den richtigen Weg?Kurs IGP / geomETH First Lithuanian Swiss Geodetic Science WeekKurs IGT FE-Analyse in der GeotechnikKurs IVT Grosse Massnahmen, grosse Wirkungen? Aktuelle ErfahrungenKurs IVT Optimale VerkehrssystemeKurs VAW SpillwaysKurs VAW River Diversion during ConstructionKurs VAW Bottom and Irrigation OutletsKurs VAW Planning PhasesKurs VAW Fluviale und glaziale Prozesse in der Geomorphologie39

Workshops, Symposien, KongresseAnlass Institut Thema Datum 2006Tagung IBK / Bureau Veritas Das Gefährdungspotential bei Bauten, Anlagen und Industrieerzeugnissen 10. Januarfür den Menschen in der Schweiz: Erkennung und VermeidungKolloquium IRL Leistungen der Natur: eine Risiko-basierte Bewertung 25. JanuarTagung IRL Steuerung der Flächeninanspruchnahme mit Markt und Staat 16. MärzKonferenz IVT Verkehrsingenieurtag 23. MärzTagung IGP / geomETH Gesellschaft zur Kalibrierung Geodätischer Messmittel 23. - 24. MärzSeminar IVT Geoleitsysteme und Qualitätssicherung bei Fahrplanung und Betrieb 30. MärzWorkshop IRL „Raum- und Umweltplanung in der Schweiz“ mit PhD Studierenden des 3. - 7. April„Asian Institute of Technology“ (AIT, Thailand)Seminar IGP Internationale GIS-Kooperation Graz-München, Zürich 20. - 21. AprilInternational IGP Digitale Aufzeichnung und 3D Modellierung 24. - 29. AprilSummer School„Raumplanungssystem Schweiz“ und „Kunming Municipality: Regional City24. April / 7. MaiWorkshop IRL Network Masterplan“ mit Experten des „Kunming Urban Planning and Design 26. Juni - 3. JuliInstitute“ (KUPDI, China)Forum IBK / University IFED, 2. Forum, „ Decision Making Involving Spatially Distributed Systems“ 26. - 29. Aprilof CalgaryKongress IGP / GGL Research Day Nav, Location Based Services 27. AprilWorkshop IGT 8. GEO-DACH Treffen 25. - 27. MaiTutorium IGP / ISPRS Extraktion von Geoinformation aus optischen Satellitensensoren 3. Junimit hoher geometrischer AuflösungWorkshop IGP ISPRS Studierenden Konsortium Sommerschule „Satellite Data Processing and Spatio- 19. - 26. JuniTemporal Analysis for Resource and Disaster Mapping, Monitoring and Management“Seminar IVT Optimale Verkehrssysteme 22. JuniSymposium IGP / ISPRS Caravan Studenten Tutorial „Dissertationen und Anträge schreiben, 27. - 30. JuniMethoden für mündliche Vorträge“Workshop VAW Jahrestreffen der Gesinus-Gruppe (German-Sino Group of Unsteady Sediment Transport) 27. - 28. JuliWorkshop IBK China besucht die Schweiz - öffentl. Vortragsreihe 4 Prof. Tongji 16. - 18. AugustSymposium IBK fib-CH Betontag 18. AugustSymposium IBK 6. Internationales Symposium für Doktoranden im Bauwesen 2006 23. - 25. AugustWorkshop IBK Interdisziplinärer Workshop über Erdbebenrisikomanagement 28. -29. AugustSymposium IBB Neue Stadien - Sichere Erlebniswelten? 6. SeptemberWorkshop IVT Einführung in die Abschätzung und Prognose der Verkehrsnachfrage 20. - 22. Sept.19. - 20. Okt.Tagung IRL „Landmanagement und Infrastruktur“ (in Zusammenarbeit mit geosuisse, 16. SeptemberIGS, sia, VSVAK, BLW und CH-AGRAM)Workshop IRL „Kunming Municipality: Regional City Network Master Plan“ mit Experten des 26. September„Kunming Urban Planning and Design Institute“ (KUPDI, China)Tutorium IGP / ISPRS Extraktion von Informationen aus optischen Satellitensensoren mit hoher 26. Septembergeometrischer Auflösung mit Fokussierung auf DOM GenerierungWorkshop IBK / IGP/ Nideco Workshop über partizipatives Risikomanagement 3. - 5. OktoberWorkshop VAW Flussaufweitungen - Möglichkeiten und Grenzen 4. OktoberSymposium IBK / Holcim 12. Holcim Betontagung „Beton in Verbundbauweise“ 5. OktoberWorkshop VAW Blockrampen, Anforderungen und Bauweisen 5. OktoberKonferenz IGP / ACRS Methoden für schriftliche und mündliche Arbeiten 5. - 6. OktoberWorkshop VAW Numerische Modellierung von Naturgefahren mit dem Softwaresystem Basement 6. OktoberKonferenz IGP / ACRS 3D Mapping mit hochauflösenden Satellitenbildern (ALOS-PRISM) 6. - 8. / 11. Okt.Workshop IBK / IVBH Verbundbau, Workshop mit japanischen Experten - Prof. Takanashi 9. OktoberWorkshop IBK Stahl-, Holz- und Verbundbau - Information zu aktuellen Projekten 30. OktoberTagung IBB et al. Immobilien und Services erfolgreich entwickeln: Wertschöpfungspotenziale 1. Novemberin einem komplexen UmfeldForum IVT et al. OeV Forum 2006. Verbinden oder trennen Verbunde ? 2. - 3. NovemberKongress IRL Perspektiven der Raum- und Eisenbahnentwicklung an der 2. - 4. NovemberNord-Süd-Transversalen für EuropaSymposium IRL Stadt und Region im Gespräch 9. - 10. NovemberKongress IBK / SAH 38. Fortbildungskurs der Schweizerischen Arbeitsgemeinschaft für 9. - 10. NovemberHolzforschung SAH TagungTagung IGP / geomETH 20 Jahre GEOMATIK News 14. NovemberSymposium IBB Innovationen in der Sprengtechnik 30. NovemberSymposium IRL Tendenzen der Stadt-Entwicklung in Europa 1. DezemberSeminar IGP Comitato Scientifico italo-svizzero per la Geoinformazione (EPFL, ETHZ, Polimi) 1. - 2. DezemberWorkshop IBK Mehrgeschossiger Holzbau / Schweiz und Japan 5. DezemberSeminar IVT Grosse Massnahmen, grosse Wirkungen? Aktuelle Erfahrungen 7. DezemberWorkshop IfU Extreme Precipitation, Multisource Data Measurements and Uncertainty 7. -10. DezemberKolloquium IRL Visualisierung als Werkzeug in Wissenschaft und Praxis 13. Dezember40

EhrungenNameInstitutProf. Dr. Elsener Bernhard IfB Titular Professor ETH ZürichProf. Dr. Grün Armin IGP Mitglied der vierten akademischen Kommission, State Key Laboratory of Information Engineering inSurveying, Mapping and Remote Sensing (LIESMARS), Technische Universität Wuhan, ChinaProf. Dr. Grün Armin IGP Mitglied der Exekutive Commission, International Digital Earth Society, Beijing, ChinaProf. Dr. Grün Armin IGP Fellow Professor, National Central University, TaiwanProf. Dr. Gujer Willi IfU „Eule 2006 VSETH“ für besten Professor in Bereich Lehre D-BAUGProf. Dr. Hager Willi H. VAW 2006 Borland Lecture AwardProf. Dr. Hurni Lorenz IKA Korrespondierendes Mitglied der Deutschen Geodätischen KommissionProf. Lindenmann Hans Peter IVT Titular Professor ETH ZürichProf. Vogel Thomas + IBK Auszeichnung für Konferenzbeitrag im Bereich NDT, 11. Internationale Konferenz „Structural Faults &Dipl. Ing. Fricker StephanRepair - 2006“, Edinburgh, Grossbritannien. Beitrag: „Acoustic Monitoring of Post-Tensioned Bridges“Dr. Brunner Philip IfU ETH-Medaille für hervorragende DissertationDr. Eisen Olaf VAW SCAR Forschungsstipendium 2006/07Dr. Pralong Antoine VAW ETH-Medaille für hervorragende DissertationDr. Weichert Roman VAW Forschungspreis der PLANAT (Plattform Naturgefahren)Huss Matthias VAW Beste Poster-Präsentation. IUGG Commission for the Cryospheric Sciences (UCCS)Kienzler Peter IfU Preis des besten Posters an der EGU-Tagung in WienSchellenberg Kristian IBK Auszeichnung für Konferenzbeitrag, 3. Internationale Konferenz „Protection of Structures againstHazards“, Venedig, Italien. Beitrag: „Rockfall-falling weight tests on galleries with special cushion layers“Anhorn Karin IBK Prämie für Schlussdiplomprüfung Culmann-FondsBinetti Andrea IBK Prämie für Schlussdiplomprüfung Culmann-FondsBlumer Samuel IfB Hatt-Bucher-Preis (1. Rang), „Feuchte bedingte Spannungen in einer experimentellenund numerischen Studie“Etter Stephan IBK Hatt-Bucher-Preis: „Composite Hypar-Schalen“Foglia Amilcare Santino IfB Willi-Studer-Preis als bester Absolvent des Studienjahrgangs 2006 und ETH-Medaille für einehervorragende Diplomarbeit: „Untersuchungen zu ausgewählten Einflussfaktoren auf denDiffusionswiderstand von Holzwerkstoffen“Furrer Patrick VAW Maggia PreisHeinzmann Daniel IBK ETH-Silber-Medaille, Willi-Studer-Preis und Ausserordentlicher Preis des Studiengangs:„Rissbildung und zugversteifende Mitwirkung des Betons“Künzler Philipp IBK Cullmann-Preis für hervorragende DiplomarbeitMartini Fabiano IBK Young Engineers‘ Symposium 2006 by ivbh.ch (1 von 3 Preisträgern): „Drei Werke von Pier Luigi Nervi“Münch Stefan IGP/GGL ETH-Medaille für eine hervorragende DiplomarbeitPfister Stefan IfU ETH-Medaille für ein hervorragendes DiplomReifler Jan IBK Cullmann-Preis für hervorragende DiplomarbeitRousselot Patric VAW Willi-Studer-Preis als bester Absolvent des Studienlehrganges 2006: „Numerische Simulation eineshochinstationären Problems, Dammerosion“Saurer Erich IGT Prämie für Schlussdiplomprüfung Culmann-FondsSchmid Andreas Matthias IGT Prämie für Schlussdiplomprüfung Culmann-FondsSteiner Francis VAW Hatt-Bucher-Preis (3. Rang)Zeller René IVT VSS Preis für Diplomarbeit41

KontakteETH ZürichDepartement Bau, Umwelt und Geomatik(D-BAUG)Wolfgang-Pauli-Strasse 15Postfach 1938093 Zürichwww.baug.ethz.chDepartementsvorsteherProf. Dr. Peter MartiStellvertreterProf. Dr. Hans-Gert KahleStudiengang Bauingenieurwissenschaften (BSc + MSc)Studiendelegierter Prof. Dr.-Ing. Gerhard GirmscheidSekretariat Enrico Manna, Margrit KüpferStudiengang Umweltingenieurwissenschaften (BSc + MSc)Studiendelegierter Prof. Dr. Paolo BurlandoSekretariat Sabine SchirrmacherLabor für UmweltingenieureDaniel Braun, Fabienne SteinerStudiengang Geomatik und Planung (BSc + MSc)Studiendelegierter Prof. Dr. Lorenz HurniSekretariat Sigrid SchönherrStudiengang Raumentwicklung und Infrastruktursysteme (MSc)Studiendelegierter Prof. Dr. Kay W. AxhausenSekretariat Sigrid SchönherrStabLehreMartin HängerDoktoratBrigitte CuperusPlanung & ControllingDr. Patrick DilgerSekretariat Edith AltenburgerInformatik & ComputerDr. Xaver Studerus, Roland AlberWerkstattPeter JenniElektroniklaborCornelius SennMateriallagerMaurizio Frigeri42

ImpressumPubliziert durchDepartement Bau, Umwelt und GeomatikRedaktionDr. Patrick DilgerLayoutscenografic, communication design 2D+3D, LenzburgFotosDepartement Bau, Umwelt und GeomatikDruckLenzdruck AG, Niederlenz1. Auflage März 20072150 Kopien in Deutsch, 1000 Kopien in Englisch43