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

Hans Rudolf Heinimann: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2016

NameHerr Prof. Dr. Hans Rudolf Heinimann
LehrgebietForstliches Ingenieurwesen
Adresse
Inst. f. Terrestrische Oekosysteme
ETH Zürich, CHN K 72.2
Universitätstrasse 16
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 32 35
Fax+41 44 632 11 46
E-Mailhans.heinimann@env.ethz.ch
DepartementUmweltsystemwissenschaften
BeziehungEmeritierter Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
364-1058-00LRisk Center Seminar Series Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 50
0 KP2SB. Stojadinovic, K. W. Axhausen, D. Basin, A. Bommier, L.‑E. Cederman, P. Embrechts, H. Gersbach, H. R. Heinimann, D. Helbing, H. J. Herrmann, W. Mimra, G. Sansavini, F. Schweitzer, D. Sornette, B. Sudret, U. A. Weidmann
KurzbeschreibungThis course is a mixture between a seminar primarily for PhD and postdoc students and a colloquium involving invited speakers. It consists of presentations and subsequent discussions in the area of modeling and governing complex socio-economic systems, and managing risks and crises. Students and other guests are welcome.
LernzielParticipants should learn to get an overview of the state of the art in the field, to present it in a well understandable way to an interdisciplinary scientific audience, to develop novel mathematical models and approaches for open problems, to analyze them with computers or other means, and to defend their results in response to critical questions. In essence, participants should improve their scientific skills and learn to work scientifically on an internationally competitive level.
InhaltThis course is a mixture between a seminar primarily for PhD and postdoc students and a colloquium involving invited speakers. It consists of presentations and subsequent discussions in the area of modeling complex socio-economic systems and crises. For details of the program see the webpage of the seminar. Students and other guests are welcome.
SkriptThere is no script, but the sessions will be recorded and be made available. Transparencies of the presentations may be put on the course webpage.
LiteraturLiterature will be provided by the speakers in their respective presentations.
Voraussetzungen / BesonderesParticipants should have relatively good scientific, in particular mathematical skills and some experience of how scientific work is performed.
701-0352-00LAnalyse und Beurteilung der Umweltverträglichkeit6 KP4GC. E. Pohl, R. Frischknecht, H. R. Heinimann, A. Hilbeck
KurzbeschreibungDie Vorlesung gibt eine Einführung in Verfahren und Methoden, mit welchen sich Umweltauswirkungen neuer Stoffe, Technologien, Produkte, Dienstleistungen, Bauprojekten etc. systematisch erfassen, beurteilen und minimieren lassen. Drei dieser Methoden werden vertieft behandelt: Das Environmental Risk Assessment (EnRA), die Ökobilanzierung (LCA) und die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP).
LernzielDie Studierenden haben einen Überblick über die Funktionsweise der gängigen Umweltanalyse und -beurteilungsmethoden. Sie wissen, welche Methode für welche Problemstellungen geeignet ist. Die Studierenden haben zudem detaillierte Kenntnisse der Methoden des Environmental Risk Assessment, der Ökobilanzierung und der Umweltverträglichkeitsprüfung. Sie können die drei Methoden auf Fallbeispiele anwenden.
InhaltIn den letzten Jahrzehnten wurde eine Vielzahl von Verfahren und Methoden entwickelt, mit welchen sich die Umweltauswirkungen neuer Substanzen, Technologien, Produkten, Dienstleistungen, Bauprojekten etc. systematisch erfassen, beurteilen und minimieren lassen. Beispiele solcher Methoden sind Environmental Risk Assessment (EnRA), Stoffflussanalyse (SFA), Life Cycle Assessment (LCA), Integrated Assessment (IA), Technology Assessment (TA), Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) oder Umweltmanagementsysteme (UMS). Die Vorlesung gibt eine Einführung in diese Methoden und zeigt an Beispielen ihre praktische Bedeutung auf.
Die Vorlesung besteht aus 4 Teilen:
(a) Überblick über Analyse und Beurteilungsmethoden
(b) Vertiefungsblock Environmental Risk Assessment (EnRA),
(c) Vertiefungsblock Ökobilanzierung (LCA)
(d) Vertiefungsblock Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP)
Übungen sind in der Vorlesungszeit integriert.
Skriptja
Literatursiehe Skript
701-0554-00LEntwicklung und Lenkung ländlicher Raumnutzungssysteme3 KP2GH. R. Heinimann
KurzbeschreibungDie Lerneinheit entwickelt ein Verständnis, wie sich Ausschnitte aus der Erdoberfläche langristig entwickeln. Forstliche Ertragsregelungs-Systeme standen am Anfang der Nachhaltigkeitsdiskussion und werden eingehend behandelt. Die LV führt das Schweizerische Raumentwicklungs-System und auch die forstlichen Planungssysteme und Mechanismen.
LernzielDie erfolgreiche Absolvierung der Lerneinheit befähigt Studierende:
o Raumentwicklung als ein öffentliches, kooperatives Entscheidungs- und Handlungssystem zu verstehen und zu erklären, bei dem Planung den Teil des systematischen, nachvollziehbaren Entscheidens vorbereitet,
o Die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Landnutzungsmodellen und Systemen und der gesellschaftlich erwarteten Bereitstellung von Oekosystemgütern und -leistungen sowie deren geschichtliche Entwicklung zu verstehen bzw. zu gestalten,
o Raumnutzungs-spezifische Planungssysteme verstehen, erklären und beurteilen,
o Planungsprozesse als systematische Verfahren kooperativer Koordination und Problemlösung verstehen und unterstützen,
o Probleme und Herausforderungen der heutigen Raumentwicklungssysteme zu identifizieren und Optionen für ihre gezielte Veränderung erkennen.
Inhalt1. Systeme der Raumentwicklung
o Raum als System menschlichen Entscheidens und Handelns (Williamson's 4-Schalenmodell),
o Institutionen (Spielregeln) der Raumentwicklung (Schale 3),
o Governance als Zuweisung von Verfügungsrechten (Schale 2),
o Problem der optimalen Ressourcenallokation (Schale 1).

2. Störungsmuster als treibende Kräfte der Landschaftsgestaltung
o Natur- und Umweltgefahren
o Risiko-Management-Philosophie
o Schnittstellen zur Landnutzung

3. Landnutzungsmodelle und -systeme
o Mittelalterliches Dorf: Wurzeln der kooperativen, genossenschaftlichen Landnutzung
o Wissenschaftlich-rationale Gestaltung der Nutzung (v. Thünen, Faustmann, neuere Entwicklungen NIPF, Adaptive Ecosystem Management)
o Waldnutzungssysteme
o Räumliche und zeitliche Ordnung als Voraussetzung zielorientierten Gestaltens und Lenkens der Landnutzung
o Geschichtlicher Abriss der Entstehung von Waldnutzungssystemen
o Fibre Farming und Plantagen-Wirtschaft
o Systeme mit statischer räumlich-zeitlicher Ordnung
o Systeme mit adaptiver räumlich-zeitlicher Ordnung (z.B. Schweiz Walbausysteme)
o Dauerwaldsysteme
o Oekosystemmanagement-Ansätze: Beispiel der Koordination räumlicher Störungsmuster auf Einzugsgebietsebene und des Schlag-Layouts auf Betriebsebene

4. Planungshierarchien und -systeme
o Entscheidungsprobleme der Landnutzung
o Instrumente der Raumplanung
o Schnittstellen mit sachgebietsbezogenen Planungen,
o Entwicklungsplanung, mittel- bis langfristige Definition bereitzustellender Oekosystemgüter und Dienstleistungen,
o Betriebsplan
o Strategieentwicklung auf betrieblicher Ebene unter öffentlichen Nebenbedingungen.
o Holzernte- und Ausführungsplanung als Problem des optimalen Ressourceneinsatzes

5. Planungsprozesse
o Weltbilder und Planungsansätze,
o Rationaler Problemlösungs-Zyklus als Phasenmodell systematischen Entscheidungsvorbereitens,
o Methoden zur Erfassung und Beschreibung des Systemzustands und der Systementwicklung,
o Entscheidungsunterstützung mit Modellen und Tools,
o Verfahren und Systeme der öffentlichen Mitwirkung,

6. Herausforderungen an die Raumentwicklung der Zukunft
o Umlagerung von Nutzungsaktivitäten als Hauptherausforderung
o Moegliche Mechanismen
SkriptSkript wird abgegeben.
LiteraturDeutsch
701-1542-00LErschliessungs- und Erntesysteme der Landnutzung4 KP2GH. R. Heinimann
KurzbeschreibungDie Lerneinheit befähigt, (1) boden-, luft- und seiltragwerkgestützte Erntesysteme mechanisch abzugrenzen, (2) die Effektivität von Strassennetzwerken zu analysieren, (3) Grundkonfigurationen von Holzerntesysteme zu vergleichen und (4) Umweltfolgen von Erntevorgängen abzuschätzen. Übungen zur LE: (1) Wirksamkeitsanalyse realer Erschliessungsnetze, (2) Machbarkeitsgrenzen von Erntemaschinen.
Lernziel- Transportbedürfnisse der land- und forstwirtschaftlichen Nutzung identifizieren, quantifizieren und beurteilen,
- Den Stand der Technik bodengestützter, seiltragwerkgestützter, und luftge-stützter Ernte- und Transportsysteme überblicken und in Bezug auf techni-sche Machbarkeit, wirtschaftliche Effizienz und ökologische Folgen beurtei-len,
- Die Anpassung von Erschliessungsmodellen an spezifische Gelände- und Nutzungsbedingungen verstehen,
- Erschliessungsplanung als Optimierungsproblem zwischen Befriedigung von Transportbedürfnissen, technischer Machbarkeit, wirtschaftlicher Effizienz und Minimierung der Auswirkungen auf die Umwelt verstehen.
- Manuelle und computergestützte Entwurfsmethoden für die Erschliessungs-planung exemplarisch kennenlernen.
Inhalt1. Wechselwirkungen zwischen Transportsystem und Aktivitäten der Landnut-zung.
2. Transportsysteme (europa und weltweit): [1] On-road Systeme, [2] Off-road Systeme: (a) bodengestützt, (b) seiltragwerkgestützt, (c) luftgestützt.
3. Erntesysteme (europa- und weltweit): Begriff und Umfeld der forstlichen Ver-fahrenstechnik. Funktionen und Struktur forsttechnischer Produktionssysteme (Komponenten, Bedeutung der Produktionsfaktoren). Übersicht über die technischen Lösungsprinzipien der Holzernte. Prozessfähigkeiten von Ma-schinentypen (Fortbewegungsfähigkeit, Bearbeitungsfähigkeit, Transportfä-higkeit, Fähigkeit, Objekt- und Systemeigenschaften und Zustände festzu-stellen, Beeinflussung von Prozessen). Methoden zur Analyse von System-produktivität und -kosten.
4. Flächenerschliessungsmodelle für befahrbare und nicht befahrbare Lagen. Technische, ökonomische und institutionelle Rahmenbedingungen. Optimie-rung und Abgrenzung von Erschliessungsmodellen. Entwurf der räumlichen Anordnung von Strassennetzen und Systemen des Transportes im Gelände.
5. Analyse ökologischer Risiken. Risikokonzept und Massgebende Risiken. Risiken auf Ebene Einzugsgebiet. Risiken für die Pedosphäre. Risiken für die Biosphäre
SkriptSkript wird abgegeben
LiteraturLeider sind keine aktuellen Lehrbuecher verfuegbar
Voraussetzungen / BesonderesDie Veranstaltung ist begleitet von zwei Uebungen, welche die Studierenden zu loesen, zu dokumentieren und abzugeben haben
[1] Analyse von Struktur und Verhalten eines Versorgungsnetzwerks (Process Chart, Input-Output Modell)
[2] GIS'gestuetzte Analyse eines vorhandenen Erschliessungsnetzes und Bestimmung erschliessungsrelevanter Parameter
701-1692-00LInterdisciplinary Project Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 5 KP8PF. Knaus, H. Bugmann, H. R. Heinimann, F. Kienast
KurzbeschreibungAbschlusskurs um komplexe, reale Probleme im Bereich des Wald- und Landschaftsmanagements zu lösen, zu denen keine Lehrbuchlösungen existieren. Die Studierenden arbeiten in Projektteams und nehmen die Rolle von Öko- und Planungsbüros ein. Sie integrieren ihre während des Studiums erworbenen Fertigkeiten und vertiefen ihre Analyse-, Urteils- und Berichterstattungsfähigkeiten.
LernzielDie projekt-orientierte Lernumgebung zielt darauf ab, folgende Fähigkeiten der Studierenden zu entwickeln und zu festigen:
- Anhand einer realen Problemstellung ein Projekt vom Auftrag bis zur Berichterstattung selbständig bearbeiten,
- Wissen und Fertigkeiten verschiedener Fachdisziplinen problemgerecht anwenden, integrieren und an die Problemstellung anpassen,
- Methoden und Instrumente für die Analyse von geographischen und skalaren Daten problemspezifisch einsetzen,
- In einem Projektteam zusammen arbeiten und mögliche Team-Konflikte lösen.
InhaltDie Fallstudie geht für jede Gruppe von einer raumspezifischen Fragestellung aus, die von kantonalen Entscheidungsträgern vorgegeben wird. Die Studierenden beschaffen Informationen aus der Literatur, führen eigene Datenerhebungen durch, analysieren (Geo)Daten und schreiben einen Zielgruppen-orientierten Bericht. Originalpläne und -dokumente stehen nur in der Originalsprache zur Verfügung. Die Studierenden lösen die Problemstellung, indem sie einem systematischen Problemlöse-Zyklus folgen, den sie der Situation anpassen:
- Erfassen und Formulieren der Problemstellung, Zieldefinition
- Erfassen des Ist-Zustandes
- Entwickeln eines Systemverhaltens-Modell, um Veränderungen des Verhaltens als Folge veränderter Strukturen und/oder Funktionen abschätzen zu können
- Evaluieren möglicher Lösungen und/oder Szenarien
- Lösungsvorschlag und Empfehlung für die Entscheidungsträger
Voraussetzungen / BesonderesTeilnehmerzahl beschränkt
701-1808-00LIngenieurbiologie2 KP2GH. R. Heinimann, F. Graf, M. Oplatka
KurzbeschreibungDie Lerneinheit führt Erosions- und Instabilitätsphänomene an Hängen und Böschungen ein und evaluiert die Möglichkeiten und Grenzen der Schutzwirkung von Organismen gegen diese Phänomene. Es geht dann darum, Sicherungsbedürfnisse ingenieurmässig in technisch-biologische Lösungskonzepte umzusetzen und diese bezüglich Wirkung und Auswirkungen auf die natürliche und soziale Umwelt zu analysieren.
LernzielErosions- und Instabilitätsprozesse im Bereich von Hängen und Böschungen verstehen. Möglichkeiten und Grenzen der Schutzwirkung von Organismen gegen Erosions- und Instabilitätsprobleme verstehen. Sicherungsbedürfnisse ingenieurmässig in technisch-biologische Lösungskonzepte umsetzen (Prozess der Lösungs-Definition. Lö-sungskonzepte hinsichtlich Funktionsfähigkeit, Wirkungsweise und Auswirkungen auf die natürliche und soziale Umwelt analysieren (Prozess der Systemanalyse).
InhaltErosions- und Instabilitätsphänomene an Hängen und Böschungen. Beeinflussbarkeit von Erosions- und Instabili-tätsprozessen. Wirkungsweise der Vegetation. Ingenieurbiologische Methoden (Deckbauweisen, Stabilbauweisen, Bauweisen im Wasserbau, kombinierte Bauweisen). Wahl und Beschaffung des Pflanzenmaterials. Ingenieurmethodik (Problemanalyse, Gefährdungsbilder, Sicherheitsplan, Lösungskonzept, Analyse und Bewertung). Grundzüge der Bauausführung, der Bauwerkserhaltung und -erneuerung. Fallbeispiele.
SkriptUnterlagen werden abgegeben.
Literatur- Kuonen, V., 1983: Wald- und Güterstrassen, Planung - Projektierung - Bau. Eigenverlag, Lindenweg 9, 8122 Pfaffhausen. 743 S.
- Schiechtl, H., 1973: Sicherungsarbeiten im Landschaftsbau. Grundlagen, lebende Baustoffe, Methoden. Call-wey. München. 244 S.
- Gray, D.H., Sotir, R.B., 1996: Biotechnical and soil bioengineering slope stabilization: a practical guide for erosion control. New York (etc.): Wiley, cop., 378 S. "A Wiley-Interscience publication"