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Sommerquiz: Die ETH forscht gross

Nicht alle Erkenntnisse, die ETH-Forschende erarbeiten, lassen sich bequem im Büro oder einfach mit dem PC gewinnen. Das Sommer­quiz dreht sich heute um faszinierende Forschungsanlagen, aufwändige Versuche und besondere Infrastruktur.

von Peter Rüegg und Michael Keller

Hätten Sie es geglaubt? In der Sommerquiz-Reihe nehmen wir Sie mit auf Erkundungstour durch bemerkenswerte, sonderbare und witzige Fakten aus Forschung und Lehre der ETH Zürich. Diese Folge widmet sich den Forschungsanlagen.

Sommerquiz: Die ETH forscht gross

  1. Frage 1 von 8
    Forschungsanlage

    1. Mit welcher Forschungsanlage der ETH Zürich lässt sich klimaneutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht herstellen?

    • ✓ Richtig Im Juni haben ETH-Forschende eine solare Mini-Raffinerie auf dem Dach des Maschinenlaboratoriums errichtet. Der Solarreaktor erlaubt es, mittels Sonnenlicht synthetische flüssige Treibstoffe aus CO2 und Wasser aus der Umgebungsluft herzustellen. Bei der späteren Verbrennung wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie zuvor der Luft entnommen wurde. Mehr dazu (Bild: Alessandro Della Bella)

    • ✘ Falsch Im Juni haben ETH-Forschende eine solare Mini-Raffinerie auf dem Dach des Maschinenlaboratoriums errichtet. Der Solarreaktor erlaubt es, mittels Sonnenlicht synthetische flüssige Treibstoffe aus CO2 und Wasser aus der Umgebungsluft herzustellen. Bei der späteren Verbrennung wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie zuvor der Luft entnommen wurde. Mehr dazu (Bild: Alessandro Della Bella)

  2. Frage 2 von 8
    Forschungsanlage

    2. Welchem Zweck dient diese Anlage?

      • ✓ Richtig Stahlbeton wird seit Jahrzehnten in Brücken verbaut, aber man weiss wenig darüber, wie gleichzeitige Schub-, Zug- und Druckkräfte auf das Material wirken. Der Large Universal Shell Element Tester (LUSET) auf dem Hönggerberg ermöglicht Stresstests an Stahlbeton-Elementen, um deren mechanisches Verhalten besser zu verstehen. Mehr dazu in dieser Globe-Ausgabe auf Seite 10. (Bild: Alexander Beck)

      • ✘ Falsch Stahlbeton wird seit Jahrzehnten in Brücken verbaut, aber man weiss wenig darüber, wie gleichzeitige Schub-, Zug- und Druckkräfte auf das Material wirken. Der Large Universal Shell Element Tester (LUSET) auf dem Hönggerberg ermöglicht Stresstests an Stahlbeton-Elementen, um deren mechanisches Verhalten besser zu verstehen. Mehr dazu in dieser Globe-Ausgabe auf Seite 10. (Bild: Alexander Beck)

    • Frage 3 von 8
      Forschungsanlage

      3. Wozu braucht die ETH dieses Auge im Himmel?

        • ✓ Richtig Die Pflanzenwissenschaftler der ETH Zürich haben 2016 in Lindau-Eschikon eine weltweit einmalige Anlage in Betrieb genommen: eine Feldphänotypisierungsanlage. Damit können die Forschenden tatsächlich Pflanzen beim Wachsen beobachten. Mit dem Himmelsauge, wie es auch in Fussballstadien zum Einsatz kommt, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, worin sich einzelne Sorten von Kulturpflanzen voneinander unterscheiden, wie lange diese bis zur Blüte brauchen oder wie die Entwicklung von der Temperatur oder Bodenfeuchte abhängt. Die Wissenschaftler untersuchen hunderte kleine Plots verschiedener Sorten von Weizen, Soja, Mais, Buchweizen und Futtergräsern. Mehr dazu (Bild: Peter Ruegg / ETH Zürich)

        • ✘ Falsch Die Pflanzenwissenschaftler der ETH Zürich haben 2016 in Lindau-Eschikon eine weltweit einmalige Anlage in Betrieb genommen: eine Feldphänotypisierungsanlage. Damit können die Forschenden tatsächlich Pflanzen beim Wachsen beobachten. Mit dem Himmelsauge, wie es auch in Fussballstadien zum Einsatz kommt, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, worin sich einzelne Sorten von Kulturpflanzen voneinander unterscheiden, wie lange diese bis zur Blüte brauchen oder wie die Entwicklung von der Temperatur oder Bodenfeuchte abhängt. Die Wissenschaftler untersuchen hunderte kleine Plots verschiedener Sorten von Weizen, Soja, Mais, Buchweizen und Futtergräsern. Mehr dazu (Bild: Peter Ruegg / ETH Zürich)

      • Frage 4 von 8
        Forschungsanlage

        4. Die Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) der ETH Zürich ist bekannt für ihre massstabgetreuen Modelle von komplexen Wasserbauwerken. Was wird hier modelliert?

          • ✓ Richtig Führt die Sihl Hochwasser, droht die Zürcher Innenstadt rund um den Hauptbahnhof grossflächig überflutet zu werden. Eine von mehreren Massnahmen ist der geplante Entlastungsstollen von der Sihl bei Langnau am Albis in den Zürichsee bei Thalwil. Das VAW hat das Bauwerk modelliert. Mehr dazu (Bild: Alessandro Della Bella / ETh Zürich)

          • ✘ Falsch Führt die Sihl Hochwasser, droht die Zürcher Innenstadt rund um den Hauptbahnhof grossflächig überflutet zu werden. Eine von mehreren Massnahmen ist der geplante Entlastungsstollen von der Sihl bei Langnau am Albis in den Zürichsee bei Thalwil. Das VAW hat das Bauwerk modelliert. Mehr dazu (Bild: Alessandro Della Bella / ETh Zürich)

        • Frage 5 von 8
          Supercomputer

          5. Zu den wichtigsten Grossforschungsanlagen zählen heute auch Supercomputer. Wie heisst der leistungsstärkste Schweizer Grossrechner?

            • ✓ Richtig Der leistungsstärkste Grossrechner der Schweiz ist «Piz Daint» am Hochleistungsrechenzentrum CSCS in Lugano. Betrieben wird das CSCS von der ETH Zürich. Gerechnet werden dort zum Beispiel die Wetterprognosen von Meteoschweiz, aber auch viele Simulationen, welche enorme Rechenkapazität erfordern, wie zum Beispiel die Rekonstruktion der Vergletscherung der Alpen in den letzten 120'000 Jahren. Mehr dazu (Bild: ETH Zürich)

            • ✘ Falsch Der leistungsstärkste Grossrechner der Schweiz ist «Piz Daint» am Hochleistungsrechenzentrum CSCS in Lugano. Betrieben wird das CSCS von der ETH Zürich. Gerechnet werden dort zum Beispiel die Wetterprognosen von Meteoschweiz, aber auch viele Simulationen, welche enorme Rechenkapazität erfordern, wie zum Beispiel die Rekonstruktion der Vergletscherung der Alpen in den letzten 120'000 Jahren. Mehr dazu (Bild: ETH Zürich)

          • Frage 6 von 8

            6. An welcher Stelle liegt Piz Daint bezüglich seiner Rechenleistung im weltweiten Vergleich?

              • ✓ Richtig Gemäss dem neusten Ranking Top500 der Grossrechner der Welt von Juni 2019 liegt «Piz Daint» auf Platz sechs. Seine maximal nutzbare Rechenleistung liegt bei 21'230 Teraflops pro Sekunde. Er verfügt über 388'000 Rechenkerne. Im Vergleich mit dem stärksten Grossrechner der Welt ist «Piz Daint» ein Zwerg: Der Supercomputer «Summit» am Oak Ridge National Laboratory in den USA verfügt über mehr als 2,4 Mio. Rechenkerne und eine Rechenleistung von rund 148’600 Teraflops pro Sekunde. In Europa liegt «Piz Daint» unangefochten an der Spitze. Leistungsstärker sind nur amerikanische und chinesische Maschinen. Mehr dazu

              • ✘ Falsch Gemäss dem neusten Ranking Top500 der Grossrechner der Welt von Juni 2019 liegt «Piz Daint» auf Platz sechs. Seine maximal nutzbare Rechenleistung liegt bei 21'230 Teraflops pro Sekunde. Er verfügt über 388'000 Rechenkerne. Im Vergleich mit dem stärksten Grossrechner der Welt ist «Piz Daint» ein Zwerg: Der Supercomputer «Summit» am Oak Ridge National Laboratory in den USA verfügt über mehr als 2,4 Mio. Rechenkerne und eine Rechenleistung von rund 148’600 Teraflops pro Sekunde. In Europa liegt «Piz Daint» unangefochten an der Spitze. Leistungsstärker sind nur amerikanische und chinesische Maschinen. Mehr dazu

            • Frage 7 von 8
              Chloroplast

              7. Mit welchem Nobelpreis hat dieses Bild zu tun?

                • ✓ Richtig Mit dem Nobelpreis für Chemie von 2017, der zu einem Drittel an den Schweizer Jacques Dubochet von der Universität Lausanne ging. Dubochet entwickelte eine Methode, mit der sich Moleküle in wässriger Lösung schnell und radikal gefrieren liessen. Damit konnte er verhindern, dass sich Eiskristalle bilden, welche die Elektronenstrahlen und damit die Abbildung der Moleküle stören. Auf diese Weise gelang es Dubochet und seinen Kollegen 1984 erstmals, Viren in Lösung abzubilden. Mittlerweile ist Kryo-Elektronenmikroskopie aus der biologischen Strukturforschung nicht mehr wegzudenken. Die ETH Zürich verfügt in der Dienstleistungsplattform ScopeM über ein Gerät der neusten Generation. Das Bild zeigt einen Querschnitt durch den Chloroplasten einer Algenzelle. Mehr dazu (Bild: aus Engel et al, eLife, 2015; CC-BY 4.0)

                • ✘ Falsch Mit dem Nobelpreis für Chemie von 2017, der zu einem Drittel an den Schweizer Jacques Dubochet von der Universität Lausanne ging. Dubochet entwickelte eine Methode, mit der sich Moleküle in wässriger Lösung schnell und radikal gefrieren liessen. Damit konnte er verhindern, dass sich Eiskristalle bilden, welche die Elektronenstrahlen und damit die Abbildung der Moleküle stören. Auf diese Weise gelang es Dubochet und seinen Kollegen 1984 erstmals, Viren in Lösung abzubilden. Mittlerweile ist Kryo-Elektronenmikroskopie aus der biologischen Strukturforschung nicht mehr wegzudenken. Die ETH Zürich verfügt in der Dienstleistungsplattform ScopeM über ein Gerät der neusten Generation. Das Bild zeigt einen Querschnitt durch den Chloroplasten einer Algenzelle. Mehr dazu (Bild: aus Engel et al, eLife, 2015; CC-BY 4.0)

              • Frage 8 von 8
                Forschungsanlage

                8. Das Labor für Ionenstrahlphysik ist führend in der Altersbestimmung von organischem Material mittel Radiokarbonmethode und hat schon wertvolle Objekte wie den Bundesbrief, das Grabtuch von Turin und Gewebefetzen von Ötzi analysiert. Welche Apparatur ermöglicht solche Analysen?

                  • Korrekt beantwortete Fragen:

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