ModulhandbuchStudiengang Master Chemieingenieurwesen und
VerfahrenstechnikPO Version: 2016
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Inhaltsverzeichnis
Gesamtkonto 13
Modul Masterarbeit 16
Erweiterte Grundlagen 17Modul Prozess- und Anlagentechnik CIW-CEB-03 18
Modul Thermodynamik III CIW-CEB-03 20
Modul Physikalische Chemie mit Praktikum CIW-CHEM-04 22
Modul Numerische Strömungssimulation CIW-MVMV-08 24
Modul Thermische Transportprozesse CIW-TVT-05 25
Modul Partikeltechnik CIW-MVMG-05 27
Modul Kinetik und Katalyse CIW-CVT-04 28
Modul Biotechnologische Stoffproduktion CIW-CVT-04 30
Modul Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren 32
Modul Integrierte Bioprozesse 33
Modul Ausgewählte Formulierungstechnologien 34
Technisches Ergänzungsfach 36Modul Thermodynamik III CIW-CEB-03 39
Modul Physikalische Chemie mit Praktikum CIW-CHEM-04 41
Modul Numerische Strömungssimulation CIW-MVMV-08 43
Modul Thermische Transportprozesse CIW-TVT-05 44
Modul Thermische Transportprozesse CIW-TVT-05 46
Modul Partikeltechnik CIW-MVMG-05 48
Modul Kinetik und Katalyse CIW-CVT-04 49
Modul Biotechnologische Stoffproduktion CIW-CVT-04 51
Modul Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren 53
Modul Integrierte Bioprozesse 54
Modul Ausgewählte Formulierungstechnologien 55
Modul Moderne Messtechniken zur Prozessoptimierung 57
Modul Entwicklung eines innovativen Lebensmittelprodukts 58
Modul Verfahrensentwicklung in der Chemischen Industrie 60
Modul Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme 61
Modul Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren 63
Modul Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide 65
Modul Rheologie in der Verfahrenstechnik 67
Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 70
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 72
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 74
Modul Mischen und Rühren 76
Modul Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 78
Modul Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I 80
Modul Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II 82
Modul Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe 84
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Modul Mikrofluidik 85
Modul Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik * 86
Modul Fest Flüssig Trennung 87
Modul Verarbeitung nanoskaliger Partikel 88
Modul Nanopartikel - Struktur und Funktion 89
Modul Gas-Partikel-Trennverfahren 90
Modul Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration 91
Modul Materialien für elektrochemische Speicher 92
Modul Datenanalyse und Statistik 94
Modul Instrumentelle Analytik 96
Modul Partikelmesstechnik und Anwendungen 97
Modul Kernspintomographie 99
Modul Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik 100
Modul Projektorientiertes Softwarepraktikum 101
Modul Water Technology 102
Modul Energie und Umwelt 104
Modul Process Engineering in Wastewater Treatment 105
Modul Umweltbiotechnologie 107
Modul Brennstofftechnik 109
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 111
Modul Wärmeübertragung II 114
Modul Thermische Trennverfahren II 115
Modul Stoffübertragung II 117
Modul Industrielle Kristallisation 118
Modul Wärmeübertrager 119
Modul Statistische Thermodynamik 120
Modul Thermodynamik der Phasengleichgewichte 121
Modul Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 122
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 124
Modul Miniaturisierte Wärmeübertrager 126
Modul Angewandte Molekulare Thermodynamik 127
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 128
Modul Solare Prozesstechnik 129
Modul Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele 130
Modul Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 132
Modul Lebensmittelverfahrenstechnik 134
Modul Lebensmittelkunde und -funktionalität 136
Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 137
Modul Produktentstehung - Entwicklungsmethodik 139
Modul Nanopartikel - Struktur & Funktion 141
Modul Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme 142
Modul Heterogene Katalyse II 144
Modul Reaktionskinetik 146
Modul Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit Praktikum 147
Modul Auslegung von Mikroreaktoren 149
Modul Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum 151
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Modul Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik 153
Modul Katalytische Mikroreaktoren 154
Modul Sol-Gel-Prozesse 155
Modul Energieträger aus Biomasse 156
Modul Katalytische Verfahren der Gastechnik 158
Modul Raffinerietechnik - flüssige Energieträger 160
Modul Technical Systems for Thermal Waste Treatment 162
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 164
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 165
Modul Chemische Verfahrenstechnik II 167
Modul Kältetechnik B - Grundlagen der industriellen Gasgewinnung 168
Modul Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen der Tieftemperaturtechnik 169
Modul Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen 171
Modul Grenzflächenthermodynamik 172
Modul Überkritische Fluide und deren Anwendungen 173
Modul Vakuumtechnik I 174
Modul Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum 175
Modul Mikrobiologie für Ingenieure 177
Modul Grundlagen der Lebensmittelchemie 179
Modul Membrane Technologies and Excursions 180
Modul Wasserbeurteilung 182
Modul Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung 184
Modul Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe 186
Modul Biofilm Systems 187
Modul Verbrennung und Umwelt 188
Modul Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 189
Modul Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 191
Modul Verbrennungstechnisches Praktikum 192
Modul Energietechnik 193
Modul Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen 194
Modul Industrielle Biokatalyse 195
Modul Zellkulturtechnik 197
Modul Kommerzielle Biotechnologie 198
Modul Biobasierte Kunststoffe 200
Modul Industrielle Genetik 201
Modul Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Produkte202
Modul Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung 203
Modul Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe 204
Modul Prozessmodellierung in der Aufarbeitung 205
Modul Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme 206
Modul Grundlagen der Medizin für Ingenieure 207
Modul BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin 208
Modul BioMEMS II 209
Modul BioMEMS III 210
Modul BioMEMS IV 211
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Modul BioMEMS V 212
Modul Lebensmitteltoxikologie 213
Modul Bioelektrochemie und Biosensoren 214
Modul Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation 215
Vertiefungsfach I 216
Fach Angewandte Rheologie 217Modul Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme 218
Modul Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren 219
Modul Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide 221
Modul Rheologie in der Verfahrenstechnik 222
Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 225
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 226
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 227
Modul Mischen und Rühren 228
Modul Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 229
Modul Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I 230
Modul Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II 231
Modul Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe 232
Modul Mikrofluidik 233
Fach Gas-Partikel-Systeme 235Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 235
Modul Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik * 237
Modul Gas-Partikel-Trennverfahren 237
Modul Datenanalyse und Statistik 238
Modul Nanopartikel - Struktur & Funktion 239
Fach Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik 240Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 241
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 242
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 243
Modul Mischen und Rühren 244
Modul Mikrofluidik 245
Modul Fest Flüssig Trennung 246
Modul Verarbeitung nanoskaliger Partikel 247
Modul Nanopartikel - Struktur und Funktion 248
Modul Gas-Partikel-Trennverfahren 248
Modul Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration 249
Modul Materialien für elektrochemische Speicher 250
Modul Datenanalyse und Statistik 251
Modul Instrumentelle Analytik 252
Modul Partikelmesstechnik und Anwendungen 253
Modul Kernspintomographie 254
Modul Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik 255
Modul Projektorientiertes Softwarepraktikum 256
Fach Umweltschutzverfahrenstechnik 258
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Modul Water Technology 258
Modul Energie und Umwelt 259
Modul Process Engineering in Wastewater Treatment 260
Modul Umweltbiotechnologie 262
Modul Brennstofftechnik 263
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 264
Fach Thermische Verfahrenstechnik 268Modul Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe 269
Modul Wärmeübertragung II 270
Modul Thermische Trennverfahren II 271
Modul Stoffübertragung II 272
Modul Industrielle Kristallisation 273
Modul Wärmeübertrager 274
Modul Statistische Thermodynamik 275
Modul Thermodynamik der Phasengleichgewichte 276
Modul Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 276
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 277
Modul Miniaturisierte Wärmeübertrager 279
Modul Angewandte Molekulare Thermodynamik 279
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 280
Modul Solare Prozesstechnik 281
Fach Produktgestaltung 282Modul Ausgewählte Formulierungstechnologien 283
Modul Rheologie in der Verfahrenstechnik 283
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 286
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 287
Modul Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 288
Modul Industrielle Kristallisation 289
Modul Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele 290
Modul Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 292
Modul Lebensmittelverfahrenstechnik 293
Modul Lebensmittelkunde und -funktionalität 294
Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 295
Modul Produktentstehung - Entwicklungsmethodik 296
Modul Nanopartikel - Struktur & Funktion 297
Fach Chemische Verfahrenstechnik 299Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 300
Modul Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme 301
Modul Heterogene Katalyse II 302
Modul Reaktionskinetik 303
Modul Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit Praktikum 304
Modul Auslegung von Mikroreaktoren 305
Modul Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum 306
Modul Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik 308
Modul Katalytische Mikroreaktoren 308
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Modul Sol-Gel-Prozesse 309
Fach Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie 310Modul Brennstofftechnik 311
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 312
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 314
Modul Energieträger aus Biomasse 316
Modul Katalytische Verfahren der Gastechnik 317
Modul Raffinerietechnik - flüssige Energieträger 318
Modul Technical Systems for Thermal Waste Treatment 319
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 320
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 321
Modul Chemische Verfahrenstechnik II 322
Fach Technische Thermodynamik 324Modul Thermische Trennverfahren II 325
Modul Statistische Thermodynamik 326
Modul Thermodynamik der Phasengleichgewichte 327
Modul Angewandte Molekulare Thermodynamik 327
Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 328
Modul Sol-Gel-Prozesse 329
Modul Kältetechnik B - Grundlagen der industriellen Gasgewinnung 330
Modul Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen der Tieftemperaturtechnik 331
Modul Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen 332
Modul Grenzflächenthermodynamik 333
Modul Überkritische Fluide und deren Anwendungen 334
Modul Vakuumtechnik I 334
Fach Lebensmittelverfahrenstechnik 336Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 336
Modul Water Technology 337
Modul Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 339
Modul Lebensmittelverfahrenstechnik 340
Modul Lebensmittelkunde und -funktionalität 341
Modul Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum 342
Modul Mikrobiologie für Ingenieure 343
Modul Grundlagen der Lebensmittelchemie 344
Modul Membrane Technologies and Excursions 345
Fach Wassertechnologie 348Modul Instrumentelle Analytik 348
Modul Water Technology 349
Modul Process Engineering in Wastewater Treatment 351
Modul Umweltbiotechnologie 352
Modul Mikrobiologie für Ingenieure 353
Modul Membrane Technologies and Excursions 354
Modul Wasserbeurteilung 355
Modul Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung 357
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Modul Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe 358
Modul Biofilm Systems 359
Fach Verbrennungstechnik 361Modul Brennstofftechnik 362
Modul Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 363
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 364
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 365
Modul Energieträger aus Biomasse 366
Modul Technical Systems for Thermal Waste Treatment 367
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 368
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 369
Modul Verbrennung und Umwelt 370
Modul Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 371
Modul Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 372
Modul Verbrennungstechnisches Praktikum 372
Modul Energietechnik 373
Modul Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen 374
Fach Technische Biologie 376Modul Umweltbiotechnologie 376
Modul Industrielle Biokatalyse 377
Modul Zellkulturtechnik 379
Modul Kommerzielle Biotechnologie 380
Modul Biobasierte Kunststoffe 381
Modul Industrielle Genetik 382
Fach Energieverfahrenstechnik 383Modul Brennstofftechnik 384
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 385
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 387
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 389
Modul Energieträger aus Biomasse 389
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 391
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 391
Modul Verbrennung und Umwelt 392
Modul Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 393
Modul Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 394
Modul Energietechnik 395
Fach Biopharmazeutische Verfahrenstechnik 397Modul Kommerzielle Biotechnologie 398
Modul Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Produkte399
Modul Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung 400
Modul Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe 401
Modul Prozessmodellierung in der Aufarbeitung 401
Modul Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme 402
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Modul Grundlagen der Medizin für Ingenieure 403
Modul BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin 404
Modul BioMEMS II 405
Modul BioMEMS III 405
Modul BioMEMS IV 406
Modul BioMEMS V 406
Modul Lebensmitteltoxikologie 407
Modul Bioelektrochemie und Biosensoren 408
Modul Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation 409
Vertiefungsfach II 410
Fach Angewandte Rheologie 411Modul Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme 412
Modul Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren 413
Modul Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide 415
Modul Rheologie in der Verfahrenstechnik 416
Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 419
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 420
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 421
Modul Mischen und Rühren 422
Modul Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 423
Modul Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I 424
Modul Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II 425
Modul Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe 426
Modul Mikrofluidik 427
Fach Gas-Partikel-Systeme 429Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 429
Modul Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik * 431
Modul Gas-Partikel-Trennverfahren 431
Modul Datenanalyse und Statistik 432
Modul Nanopartikel - Struktur & Funktion 433
Fach Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik 434Modul Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 435
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 436
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 437
Modul Mischen und Rühren 438
Modul Mikrofluidik 439
Modul Fest Flüssig Trennung 440
Modul Verarbeitung nanoskaliger Partikel 441
Modul Nanopartikel - Struktur und Funktion 442
Modul Gas-Partikel-Trennverfahren 442
Modul Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration 443
Modul Materialien für elektrochemische Speicher 444
Modul Datenanalyse und Statistik 445
Modul Instrumentelle Analytik 446
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Modul Partikelmesstechnik und Anwendungen 447
Modul Kernspintomographie 448
Modul Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik 449
Modul Projektorientiertes Softwarepraktikum 450
Fach Umweltschutzverfahrenstechnik 452Modul Water Technology 452
Modul Energie und Umwelt 453
Modul Process Engineering in Wastewater Treatment 454
Modul Umweltbiotechnologie 456
Modul Brennstofftechnik 457
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 458
Fach Thermische Verfahrenstechnik 462Modul Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe 463
Modul Wärmeübertragung II 464
Modul Thermische Trennverfahren II 465
Modul Stoffübertragung II 466
Modul Industrielle Kristallisation 467
Modul Wärmeübertrager 468
Modul Statistische Thermodynamik 469
Modul Thermodynamik der Phasengleichgewichte 470
Modul Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 470
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 471
Modul Miniaturisierte Wärmeübertrager 473
Modul Angewandte Molekulare Thermodynamik 473
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 474
Modul Solare Prozesstechnik 475
Fach Produktgestaltung 476Modul Ausgewählte Formulierungstechnologien 477
Modul Rheologie in der Verfahrenstechnik 477
Modul Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 480
Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 481
Modul Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 482
Modul Industrielle Kristallisation 483
Modul Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele 484
Modul Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 486
Modul Lebensmittelverfahrenstechnik 487
Modul Lebensmittelkunde und -funktionalität 488
Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 489
Modul Produktentstehung - Entwicklungsmethodik 490
Modul Nanopartikel - Struktur & Funktion 491
Fach Chemische Verfahrenstechnik 493Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 494
Modul Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme 495
Modul Heterogene Katalyse II 496
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 10 von 609
Modul Reaktionskinetik 497
Modul Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit Praktikum 498
Modul Auslegung von Mikroreaktoren 499
Modul Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum 500
Modul Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik 502
Modul Katalytische Mikroreaktoren 502
Modul Sol-Gel-Prozesse 503
Fach Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie 504Modul Brennstofftechnik 505
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 506
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 508
Modul Energieträger aus Biomasse 510
Modul Katalytische Verfahren der Gastechnik 511
Modul Raffinerietechnik - flüssige Energieträger 512
Modul Technical Systems for Thermal Waste Treatment 513
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 514
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 515
Modul Chemische Verfahrenstechnik II 516
Fach Technische Thermodynamik 518Modul Thermische Trennverfahren II 519
Modul Statistische Thermodynamik 520
Modul Thermodynamik der Phasengleichgewichte 521
Modul Angewandte Molekulare Thermodynamik 521
Modul Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum 522
Modul Sol-Gel-Prozesse 523
Modul Kältetechnik B - Grundlagen der industriellen Gasgewinnung 524
Modul Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen der Tieftemperaturtechnik 525
Modul Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen 526
Modul Grenzflächenthermodynamik 527
Modul Überkritische Fluide und deren Anwendungen 528
Modul Vakuumtechnik I 528
Fach Lebensmittelverfahrenstechnik 530Modul Einführung in die Agglomerationstechnik 530
Modul Water Technology 531
Modul Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 533
Modul Lebensmittelverfahrenstechnik 534
Modul Lebensmittelkunde und -funktionalität 535
Modul Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum 536
Modul Mikrobiologie für Ingenieure 537
Modul Grundlagen der Lebensmittelchemie 538
Modul Membrane Technologies and Excursions 539
Fach Wassertechnologie 542Modul Instrumentelle Analytik 542
Modul Water Technology 543
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 11 von 609
Modul Process Engineering in Wastewater Treatment 545
Modul Umweltbiotechnologie 546
Modul Mikrobiologie für Ingenieure 547
Modul Membrane Technologies and Excursions 548
Modul Wasserbeurteilung 549
Modul Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung 551
Modul Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe 552
Modul Biofilm Systems 553
Fach Verbrennungstechnik 555Modul Brennstofftechnik 556
Modul Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 557
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 558
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 559
Modul Energieträger aus Biomasse 560
Modul Technical Systems for Thermal Waste Treatment 561
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 562
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 563
Modul Verbrennung und Umwelt 564
Modul Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 565
Modul Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 566
Modul Verbrennungstechnisches Praktikum 566
Modul Energietechnik 567
Modul Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen 568
Fach Technische Biologie 570Modul Umweltbiotechnologie 570
Modul Industrielle Biokatalyse 571
Modul Zellkulturtechnik 573
Modul Kommerzielle Biotechnologie 574
Modul Biobasierte Kunststoffe 575
Modul Industrielle Genetik 576
Fach Energieverfahrenstechnik 577Modul Brennstofftechnik 578
Modul Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 579
Modul Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 581
Modul Messtechnik in der Themofluiddynamik 583
Modul Energieträger aus Biomasse 583
Modul Grundlagen der Verbrennungstechnik 585
Modul Angewandte Verbrennungstechnik 585
Modul Verbrennung und Umwelt 586
Modul Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 587
Modul Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 588
Modul Energietechnik 589
Fach Biopharmazeutische Verfahrenstechnik 591Modul Kommerzielle Biotechnologie 592
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Produkte593
Modul Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung 594
Modul Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe 595
Modul Prozessmodellierung in der Aufarbeitung 595
Modul Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme 596
Modul Grundlagen der Medizin für Ingenieure 597
Modul BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin 598
Modul BioMEMS II 599
Modul BioMEMS III 599
Modul BioMEMS IV 600
Modul BioMEMS V 600
Modul Lebensmitteltoxikologie 601
Modul Bioelektrochemie und Biosensoren 602
Modul Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation 603
Überfachliche Qualifikationen 604Modul Überfachliche Qualifikationen 605
Modul Überfachliche Qualifikationen 606
Berufspraktikum 607Modul Berufspraktikum 608
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 5005 Gesamtkontozugeordnet zu: Gesamtkonto
Allgemeine Hinweise
Der Masterstudiengang Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik umfasst insgesamt vier Semester und ist Teil eineskonsekutiven Bachelor-Master-Studiengangs. Aufbauend auf dem Bachelorstudium erwerben die Studierenden im Fach "ErweiterteGrundlagen"ein erweitertes Basiswissen. Parallel dazu wählen die Studierenden zwei Vertiefungsfächer. Hierzu werden insgesamt15 Vertiefungsfächer von den Lehrenden aus unterschiedlichen Instituten der KIT- Fakultät angeboten. Ergänzend können dieStudierenden Module aus anderen Vertiefungsfächern im "Technische Ergänzungsfach" belegen. Im Rahmen des zwölfwöchigenBerufspraktikums erhalten die Studierenden Einblick in die Aufgaben eines Ingenieurs. In der Masterarbeit wenden die Studierendenerworbenes Wissen und erlernte Techniken an, um eigenständig ein Problem aus der aktuellen Forschung zu bearbeiten.
Studien- und Prüfungsordnung (SPO)
Rechtsgrundlage für den Studiengang ist die „Studien- und Prüfungsordnung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) für denMasterstudiengang Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik“ vom 03. Mai 2016.Alle Verweise auf die SPO beziehen sich in diesem Modulhandbuch auf die o. g. SPO.
Weitere Informationen
Aktuelle Informationen zu den Studiengängen sind auf der Homepage der Fakultät zu finden.
http://www.ciw.kit.edu/studium.php
Fach- und Modulübersicht
Erweiterte Grundlagen 32 LP
• Prozess- und Anlagentechnik 8 LP, Pflicht• Thermodynamik III, 6 LP, Wahlpflicht• Physikalische Chemie, 6 LP, Wahlpflicht• Kinetik und Katalyse, 6 LP, Wahlpflicht• Thermische Transportprozesse, 6 LP, Wahlpflicht• Partikeltechnik, 6 LP, Wahlpflicht• Numerische Strömungssimulation, 6 LP, Wahlpflicht• Maximal ein Wahlpflichtfach kann durch ein Modul des Fachs "Erweiterte Grundlagen" im Studiengang Master Bioingenieurwesen
ersetzt werden
Vertiefungsfach I 16 LP / Vertiefungsfach II 16 LP
• Es stehen 15 Vertiefungsfächer zur Auswahl• Pro Vertiefungsfach sind maximal 3 Module aus der Auswahlliste des jeweiligen Vertiefungsfachs zu wählen• Grundsätzlich können nur die Vertiefungsfächer, die von der KIT-Fakultät angeboten werden, gewählt werden. Ausnahmen sind nur
im Fall von Anerkennungen (Hochschulwechsel, Auslandaufenthalte) möglich.
Technisches Ergänzungsfach 10 LP
• maximal zwei Module sollten gewählt werden• es wird empfohlen, Module aus anderen Vertiefungsfächern (die nicht als VF I oder VF II belegt sind) zu wählen.
Überfachliche Qualifikationen 2 LP
• z. B. Modulangeboten des HoC oder ZaK
Berufspraktikum 14 LP
Masterarbeit 30 LP
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Empfohlener Studienablaufplan
1. Studienjahr (der Beginn ist sowohl im Wintersmester als auch im Sommersemester möglich)
Wintersemester: 1. Semester oder 2. Semester
• Prozess- und Anlagentechnik Teil I inc. Praktikum, 2 SWS + 1 SWS Praktikum• Erweiterte Grundlagen: Wahlpflichtmodul I, 4 SWS• Erweiterte Grundlagen: Wahlpflichtmodul II, 4 SWS• Technisches Ergänzungsfach: Modul I, 3 SWS• Vertiefungsfach I, 1 - 2 Module, ca. 4 SWS• Vertiefungsfach II, 1- 2 Module, ca. 4 SWS
Prüfungen:
• (Klausur Prozess und Anlagentechnik, bei Studienbeginn im SS)• Klausur Erweiterte Grundlagen, Wahlpflichtmodul I• Klausur Erweiterte Grundlagen, Wahlpflichtmodul II• Eingangsklausur + Praktikum Prozess und Anlagentechnik (unbenotet)• Mündliche Prüfung Technisches Ergänzungsfach
Sommersemester: 2. Semester oder 1. Semester
• Prozess- und Anlagentechnik Teil II, 3 SWS• Erweiterte Grundlagen: Wahlpflichtmodul III, 4 SWS• Erweiterte Grundlagen: Wahlpflichtmodul IV, 4 SWS• Technisches Ergänzungsfach: Modul II, 2 SWS• Erweiterte Grundlagen: Wahlpflichtmodul I, 4 SWS• Erweiterte Grundlagen: Wahlpflichtmodul II, 4 SWS• Überfachliche Qualifikationen, 1 SWS
Prüfungen:
• Klausur Prozess- und Anlagentechnik• Klausur Erweiterte Grundlagen, Wahlpflichtmodul III• Klausur Erweiterte Grundlagen, Wahlpflichtmodul IV• Mündliche Prüfung Technisches Ergänzungsfach• Mündliche Prüfung Überfachliche Qualifikationen (unbenotet)
2. Studienjahr
3. Semester
• Vorbereitung auf die Vertiefungsfachprüfungen• November bzw. Mai: Mündliche Modulprüfungen Vertiefungsfach I• Dezember bzw. Juni: Mündliche Modulprüfungen Vertiefungfach II• Mitte Dez - Mitte April bzw. Mitte Juni - Mitte Okt Berufspraktikum
4. Semester
• Masterarbeit
Qualifikationsziele des Studiengangs
Im Masterstudium werden vertiefte und umfangreiche ingenieurwissenschaftliche sowie mathematische und naturwissenschaftlicheKenntnisse vermittelt, die die Absolventinnen und Absolventen zu wissenschaftlicher Arbeit und verantwortlichem Handeln bei einerberuflichen Tätigkeit und in der Gesellschaft befähigen.
Im Pflichtprogramm erwerben die Studierenden ein gegenüber dem Bachelorstudium wesentlich erweitertes methodisch qualifiziertesingenieur- und naturwissenschaftliches Grundlagenwissen, das exemplarisch in zwei frei zu wählenden Vertiefungsfächernweiterentwickelt wird. In der Masterarbeit erfolgt der Nachweis, dass die Absolventen ein Problem aus ihrem Fachgebiet selbstständig
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und in begrenzter Zeit mit wissenschaftlichen Methoden, die dem Stand der Forschung entsprechen, bearbeiten können. DasBerufspraktikum soll eine Anschauung berufspraktischer Tätigkeit auf Ingenieursniveau vermitteln.
Die Absolventinnen und Absolventen sind in der Lage, Probleme mit wissenschaftlichen Methoden zu analysieren und zu lösen,komplexe Problemstellungen zu abstrahieren und zu formulieren sowie neue Methoden, Prozesse und Produkte zu entwickeln. Siekönnen Wissen aus verschiedenen Bereichen kombinieren und sich systematisch in neue Aufgaben einarbeiten sowie auch dienichttechnischen Auswirkungen der Ingenieurtätigkeit reflektieren und in ihr Handeln verantwortungsbewusst einbeziehen.
Zugeordnet: 5009 Modul Masterarbeit5100 Erweiterte Grundlagen5200 Technisches Ergänzungsfach6000 Vertiefungsfach I6001 Vertiefungsfach II9100 Überfachliche Qualifikationen9200 Berufspraktikum
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Modulcode: CIW-MA-01
Modul 5009 Modul Masterarbeitzugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
Leistungspunkte: 30.00 ECTS
Modulturnus: einmalig
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherDozenten der Fakultät
Voraussetzungen/EmpfehlungenVoraussetzung für die Zulassung zum Modul Masterarbeit ist, dass die/der Studierende im Fach „Erweiterte Grundlagen“ dieModulprüfung „Prozess- und Anlagentechnik“ sowie drei weitere Modulprüfungen in diesem Fach und das Berufspraktikum erfolgreichabgelegt hat. Über Ausnahmen entscheidet der Prüfungsausschuss auf Antrag der/des Studierenden.
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, ein Problem aus ihrem Fach selbständig und in begrenzter Zeit nach wissenschaftlichen Methoden,die dem Stand der Forschung entsprechen, zu bearbeiten.
InhaltTheoretische oder experimentelle Bearbeitung einer komplexen Problemstellung aus einem Teilbereich des Chemieingenieurwesensnach wissenschaftlichen Methoden.
ArbeitsaufwandSelbststudium: 900 h
ZugeordneteErfolgskontrollen:
5010 Masterarbeit
5010 Masterarbeit
ECTS-Punkte: 30.00 Prüfungsform: [WA] Wissenschaftliche ArbeitPrüfungsdauer: 6 Std. Prüfungsart: [MS] Master
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Fach 5100 Erweiterte Grundlagenzugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
NotenbildungDie Noten der Module eines Faches gehen in die Fachnote mit einem Gewicht proportional zu den ausgewiesenen Leistungspunktender Module ein.
Allgemeine Hinweise
Pflichtmodul:
Prozess- und Anlagentechnk 8 LP
Wahlpflichtmodule:
Es sind vier weitere Module im Umfang von je 6 LP zu wählen.Im Studiengang Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik werden folgende Wahlpflichtmodule angeboten:
• Kinetik und Katalyse• Partikeltechnik• Numerische Strömungssimulation• Thermodynamik III• Physikalische Chemie• Thermische Transportprozesse
Alternativ kann maximal eini Wahlpflichtmodul (6 LP) aus dem Fach "Erweiterte Grundlagen" des Studingangs M. Sc.Bioingenieurwesen gewählt werden:
• Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren• Biotechnologische Stoffproduktion• Integrierte Bioprozesse• Ausgewählte Formulierungstechnologien
Zugeordnet: 5101 Prozess- und Anlagentechnik5102 Thermodynamik III5103 Physikalische Chemie mit Praktikum5104 Numerische Strömungssimulation5105 Thermische Transportprozesse5106 Partikeltechnik5107 Kinetik und Katalyse5108 Biotechnologische Stoffproduktion5109 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren5110 Integrierte Bioprozesse5111 Ausgewählte Formulierungstechnologien
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Modulcode: CIW-CEB-03
Modul 5101 Prozess- und Anlagentechnikzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 6,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. T. Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungen
Voraussetzung:Die Teilnahme am Praktikum Prozess- und Anlagentechnik ist nur nach erfolgreicher Teilnahme an der Eingangsklausur möglich.
Empfehlung:Es wird empfohlen, die Klausur erst nach Absolvieren des Praktikums zu schreiben, da Praktikumsinhalte klausurrelevant sind
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage Verfahren und die dazugehörigen verfahrenstechnischen Anlagen zu analysieren und in Form vonFließschemas darzustellen. Sie können ingenieurstechnische und verfahrenstechnische Grundlagen auf Prozesse und Verfahren derIndustrie anwenden. Sie können Prozessschritte und Prozessketten auf Basis vereinfachender Annahmen und Kennzahlen auslegenund bewerten.
Inhalt• Ingenieurstechnische Grundlagen: Fließschemata, flowsheet-Simulation, Prozessoptimierung, Sicherheitsaspekte,
Wirtschaftlichkeitsbewertung• Anwendung der ingenieurstechnischen Grundlagen im Praktikum• Anwendung verfahrenstechnischer Grundlagen auf Prozesse und Verfahren aus der Industrie
- Chemie: Steamcracker, Methanol, Schwefelsäure, Ammoniak- Grundstoffe: Zement, Zellstoff
Literatur/Lernmaterialien1) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000. ISBN
9783527306732.2) Baerns, M., et al. Technische Chemie. 2., erw. Aufl. Weinheim: Wiley-VCH, 2013. ISBN 978-3-527-67409-1.3) Weber, K. Engineering verfahrenstechnischer Anlagen. Praxishandbuch mit Checklisten und Beispielen. Berlin: Springer Vieweg,
2014. SpringerLink : Bücher. ISBN 978-3-662-43529-8.4) Perry, R., D. Green und J. Maloney. Perry's chemical engineer's handbook. 7. ed. New York: McGraww-Hill, 1999. ISBN
0-07-049841-5.5) Levenspiel, O. Chemical reaction engineering. 3rd ed. New York: Wiley, 1999. ISBN 047125424X.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 43 hSelbststudium: 87 hPrüfungsvorbereitung: 80 h Praktikum: Präsenszeit: 9 h + Vor- & Nachbereitungszeit: 21 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Die Modulprüfung besteht aus drei Teilleistungen:
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1) Eine schriftliche Prüfung im Umfang von 180 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO2) Ein Praktikum Prozess- und Anlagentechnik, unbenotete Studienleistung nach § 4 (3) SPO3) Einer Zulassungsklausur zum Praktikum Prozess- und Anlagentechnik, unbenotete Studienleistung nach §4 (3) SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22301 - Prozess- und Anlagentechnik I, Grundlagen der Ingenieurstechnik, V + Ü, 2 SWS (WS)22302 - Prozess- und Anlagentechnik II, V + Ü, 3 SWS (SS)22311 - Praktikum Prozess- und Anlagentechnik, 1 SWS (WS), Pflicht
DozentenProf. Dr.-Ing. T. Kolb
ZugeordneteErfolgskontrollen:
917 Prozess- und Anlagentechnik1069 Eingangsklausur zum Praktikum Prozess- und Anlagentechnik1070 Praktikum Prozess- und Anlagentechnik
917 Prozess- und Anlagentechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1069 Eingangsklausur zum Praktikum Prozess- und Anlagentechnik
ECTS-Punkte: 0.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1070 Praktikum Prozess- und Anlagentechnik
ECTS-Punkte: 0.00 Prüfungsform: [PR] PraktikumPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
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Modulcode: CIW-CEB-03
Modul 5102 Thermodynamik IIIzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen" des Studiengangs M. Sc. Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik SPO 2016.
Voraussetzungen/Empfehlungen
Voraussetzungen: keine
Empfehlungen: Thermodynamik I und II
QualifikationszieleDie Studierenden sind vertraut mit den grundlegenden Prinzipien zur Beschreibung von komplexen Mischphasen und vonGleichgewichten einschließlich Gleichgewichten mit chemischen Reaktionen. Sie sind in der Lage, geeignete Stoffmodelle auszuwählenund die Zustandsgrößen realer Mehrstoffsysteme zu berechnen.
InhaltPhasen- und Reaktionsgleichgewichte realer Systeme, Zustandsgleichungen für reale Mischungen, Aktivitätskoeffizientenmodelle,Polymerlösungen, Proteinlösungen, Elektrolytlösungen.
Literatur/Lernmaterialien1) Stephan, P., Schaber, K., Stephan, K., Mayinger, F.: Thermodynamik, Band 2, 15. Auflage, Springer Verlag, 2010. 2) Sandler, S. I.: Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics, J. Wiley & Sons, 2008.3) Gmehling, J, Kolbe, B., Kleiber, M., Rarey, J.: Chemical Thermodynamics for Process Simulations, Wiley-VCG Verlag, 2012
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 60 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22008 Thermodynamik III22009 Übung zu Thermodynamik III
DozentenProf. Dr. Sabine Enders
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1071 Thermodynamik III
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1071 Thermodynamik III
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
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Modulcode: CIW-CHEM-04
Modul 5103 Physikalische Chemie mit Praktikumzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherPD Dr. Detlef Nattland
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/EmpfehlungenZur Klausurteilnahme ist das erfolgreich bestandene Praktikum Voraussetzung. Ausnahmen sind nur in begründeten Einzelfällenmöglich.
Qualifikationsziele
V+Ü: Die Studierenden verstehen die wesentlichen Grundlagen der Quantenmechanik, die für die Anwendung der spektroskopischenMethoden erforderlich sind. Sie können die ausgewählten spektroskopischen Methoden verstehen, anwenden und zur Beurteilung,Analyse und Lösung ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen einsetzen.
Sie verstehen den thermodynamischen Formalismus zur Beschreibung von Grenzflächenphänomenen. Sie können Vorgänge der Be-und Entnetzung, der Keimbildung und der Ad- und Desorption im Rahmen dieses Formalismus analysieren.
Sie können elektrochemische Zellen im Rahmen der Thermodynamik heterogener Systeme mit geladenen Teilchen verstehenund analysieren. Sie verstehen das Transportverhalten geladener Teilchen in Lösung. Sie können die Debye-Hückel-Theorie aufthermodynamische und Transport-Phänomene anwenden. Mit Hilfe dieser Kenntnisse können sie sich komplexere elektrochemischeFragestellungen wie z. B. Batterien, Brennstoffzellen und Korrosionsprozesse erarbeiten.
P: Im Rahmen des Praktikums führen sie ausgewählte Projekte durch. Angefangen von vorbereitender Einarbeitung, über diepraktische Bearbeitung, bis hin zur Auswertung der erhaltenen Daten und der schriftlichen Darstellung vertiefen sie Kenntnisse anhandausgewählter experimenteller Beispiele. Sie können die experimentellen Ergebnisse interpretieren in Hinblick auf die wissenschaftlicheAussagekraft und die Genauigkeit.
Inhalt
V+Ü: Darstellung von Grundlagen und Anwendung von chemieingenieurwissenschaftlich relevanten physikalisch-chemischenProblemen:
Grundlagen der Quantenmechanik und ihre Anwendung auf die Spektroskopie, FTIR-Absorptionsspektroskopie, UV-VIS Spektroskopie,Ramanspektroskopie, NMR-Spektroskopie;
Thermodynamik der Grenzflächen, Gibbssche Adsorptionsisotherme, Adsorption an festen Oberflächen, Langmuir- und BET-Isotherme,Keimbildung und Nukleation;
Elektrochemie, Thermodynamik heterogener Systeme unter Einschluss geladener Teilchen, Elektrochemische Zellen,Debye-Hückel-Theorie, Wanderung von Ionen im elektrischen Feld, technische Anwendungsbeispiele der Elektrochemie.
P: Durchführung ausgewählter Versuche aus dem Bereich Physikalische Chemie, Vertiefung der theoretischen Kenntnisse anausgewählten Beispielen.
Literatur/Lernmaterialien
1) P. W. Atkins, J. de Paula, Physikalische Chemie (aktuelle Ausgabe), Wiley-VCH, Weinheim;2) G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie (aktuelle Ausgabe), Wiley-VCH, Weinheim;
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3) Begleitend zu Vorlesung und Übung wird ein kompaktes Skriptum zur Verfügung gestellt.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit V + Ü: 3 SWS; 45 hSelbststudium V+Ü: 45 hPrüfungsvorbereitung: 30 hPraktikum: 4 Versuche; 16 hPraktikum Vor- und Nachbereitung; 44 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle besteht aus zwei Teilleistungen:
1. Schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO.2. Praktikum; unbenotete Studienleistung nach § 4 Abs. 3 SPO.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
5209 Physikalische Chemie für Chemieingenieure 2V,5210 Übung zu Physikalische Chemie 1Ü,5229 Physikalisch-chemisches Praktikum für Chemieingenieure
DozentenPD Dr. Detlef Nattland
ZugeordneteErfolgskontrollen:
942 Physikalische Chemie mit Praktikum
942 Physikalische Chemie mit Praktikum
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-MVMV-08
Modul 5104 Numerische Strömungssimulationzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. Nirschl
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/EmpfehlungenVorlesung Fluiddynamik
QualifikationszieleErarbeitung der Grundlagen der Numerischen Strömungstechnik um selbständig Berechnungen durchführen zu können
InhaltNavier-Stokes Gleichungen, numerische Lösungsverfahren, Turbulenz, Mehrphasenströmungen
Literatur/LernmaterialienNirschl: Skript zur Vorlesung CFDFerziger, Peric: Numerische StrömungsmechanikOertel, Laurien: Numerische Strömungsmechanik
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 64 h Selbststudium: 56 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22958 - Numerische Strömungssimulation, 2V22959 - Übung zu Numerische Strömungssimulation, 1Ü
ZugeordneteErfolgskontrollen:
941 Numerische Strömungssimulation
941 Numerische Strömungssimulation
ECTS-Punkte: 5.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-TVT-05
Modul 5105 Thermische Transportprozessezugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. M. Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können wissenschaftliche Methoden zur systematischen physikalischen Beschreibung thermischer Transportprozessebei der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Grundoperationen anwenden. Ferner können die Studierenden dieAnwendung dieser Werkzeuge auf für sie neue Prozesse und Fragestellungen übertragen. Dabei besitzen sie Fertigkeiten in derquantifizierenden Anwendung des erlernten Fachwissens mit Hilfe von numerischen Rechenwerkzeugen.
InhaltVertiefte Wärme- und Stoffübertragung und Grundlagen der Prozesssimulation mit Bezug zu thermischen Trennverfahren
Literatur/Lernmaterialien1) v. Böckh/Wetzel: Wärmeübertragung2) Mersmann/Kind/Stichlmair: Thermische Verfahrenstechnik
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 180 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22824 - Thermische Transportprozesse, 2V22825 - Übung zu Thermische Transportprozesse 2Ü
DozentenProf. Dr.-Ing. M. Kind
ZugeordneteErfolgskontrollen:
920 Thermische Transportprozesse
920 Thermische Transportprozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 7.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-MVMG-05
Modul 5106 Partikeltechnikzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. G. Kasper
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/EmpfehlungenEmpfehlung: Vorlesung Mechanische Verfahrenstechnik oder gleichwertige Lehrveranstaltung
QualifikationszieleStudierende entwickeln ein fortgeschrittenes Verständnis des Verhaltens von Partikeln und Partikelsystemen in wichtigenIngenieuranwendungen; sie können dieses Verständnis für die Berechnung und Auslegung ausgewählter Prozesse nutzen.
InhaltVerhalten von Partikeln und dispersen Systemen anhand technisch relevanter Problemstellungen und wichtiger Grundoperationen derPartikeltechnik.
Literatur/LernmaterialienSkript, Fachbücher
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22975 Partikeltechnik, 2V 22976 Übung zu Partikeltechnik, 2 Ü
DozentenProf. Dr. G. Kasper
ZugeordneteErfolgskontrollen:
940 Partikeltechnik
940 Partikeltechnik
ECTS-Punkte: 5.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-CVT-04
Modul 5107 Kinetik und Katalysezugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. B. Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleStudierende werden in die Kinetik von molekularem Transport und chemischen Reaktionen eingeführt. Sie lernen die Katalyseals kinetisches Phänomen kennen und verstehen. Sie sind in der Lage, die Kinetiken von homogen, enzymatisch und heterogenkatalysierten Prozessen zu analysieren und zu deuten.
InhaltKinetische Gastheorie; molekularer Transport in Gasen und Flüssigkeiten; Diffusivität in porösen Feststoffen; molekulareWechselwirkungen und Lennard-Jones Potenzial; Kinetik von Homogenreaktionen; Adsorption an Feststoffoberflächen undSorptionskinetik; Elemente der Kinetik katalysierter Reaktionen (homogene Säure-Base-Katalyse, Enzymkatalyse, heterogeneKatalyse).
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript (https://ilias.studium.kit.edu); 2) P.W. Atkins: Physical Chemistry (Oxford University Press, 1998); 3) R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot: Transport Phenomena (Wiley, 2007)4) B.C. Gates: Catalytic Chemistry (Wiley, 1992)5) G. Ertl: Reactions at Solid Surfaces (Wiley, 2009)
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 42 hRepetitorium: 28 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22119 - Kinetik und Katalyse, 2V22120 - Übung zu Kinetik und Katalyse, 1Ü22121 - Repetitorium zu Kinetik und Katalyse, 2Ü
DozentenProf. Dr. B. Kraushaar-Czarnetzki
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
939 Kinetik und Katalyse
939 Kinetik und Katalyse
ECTS-Punkte: 5.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-CVT-04
Modul 5108 Biotechnologische Stoffproduktionzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Christoph Syldatk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind dazu in der Lage, das Wissen über Prozesse zur biotechnologischen Stoffproduktion auf Fragestellungen zuneuen Produktionsprozessen anzuwenden. Sie erkennen gemeinsame Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten der verschiedenen Prozesse.Sie können selbstständig Aufgabenstellungen zur Entwicklung von Prozessschemata lösen und dazu das in der Vorlesung vermittelteWissen gebrauchen.
InhaltNach einem Überblick über die geschichtliche Entwicklung der Biotechnologie werden zunächst gemeinsame Grundprinzipienbiotechnologischer Produktionsverfahren vorgestellt. An aktuellen Beispielen werden zunächst mikrobielle Verfahren der IndustriellenBiotechnologie, der Naturstoffproduktion mit pflanzlichen Zellkulturen und der pharmazeutischen Biotechnologie mit tierischenZellkulturen sowie wichtige enzymatische Verfahren vorgestellt. Dieses beinhaltet u.a. die Herstellung mikrobieller Biomasse,organischer Säuren, von Alkoholen und Ketonen, Aminosäuren, Vitaminen, Antibiotika, Enzymen, Biopolymeren, Aromastoffen sowievon Naturstoffen mit pflanzlichen Zellkulturen sowie von monoklonalen Antikörpern und Biopharmazeutika mit tierischen Zellkulturen imindustriellen Maßstab.
Literatur/Lernmaterialien1) H. Sahm, G. Antranikian, K.-P. Stahmann, R. Takors (Eds.): Industrielle Mikrobiologie, Springer-Spektrum-Verlag 2012 (ISBN
978-3-8274-3039-7)2) H. Chmiel (Ed.): Bioprozesstechnik, Springer-Spektrum-Verlag 3. Auflage 2011 (ISBN 978-3-8274-2476-1
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 40 hVorbereitung Referat im Rahmen des Seminars: 20 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22410 - Biotechnologische Stoffproduktion, 4V mit integriertem Seminar
DozentenProf. Dr. Christoph Syldatk
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1074 Biotechnologische Stoffproduktion
1074 Biotechnologische Stoffproduktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5109 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahrenzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Jürgen Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleProzessentwicklung biopharmazeutischer Aufarbeitungsprozesse
InhaltDetaillierte Diskussion biopharmazeutischer Aufarbeitungsprozesse
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22705 - Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren, 3V22706 - Übung zu Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren, 1Ü
DozentenProf. Dr.-Ing. Jürgen Hubbuch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
915 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren
915 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5110 Integrierte Bioprozessezugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Clemens Posten
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können neue Bioprozesse kreativ und vernetzt entwickeln
InhaltVorstellung und Diskussion aktueller Bioprozesse im technischen und gesellschaftlichen Zusammenhang
Literatur/LernmaterialienC. Posten: Integrated Bioprocesses, De Gruyter, Berlin; Skript
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO
NotenbildungErfolgkontrolle ist die Note der schriflichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2 * 2 h Vorlesung / Woche im Sommersemester
DozentenProf. Dr.-Ing. Clemens Posten
Allgemeine HinweiseDie mündliche Prüfung "integrierte Bioprozesse" im Rahmen des Vertiefungsfachs "Bioverfahrenstechnik" (SPO 2012) kann NICHT imFach "Erweiterte Grundlagen" angerechnet werden!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1072 Integrierte Bioprozesse
1072 Integrierte Bioprozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5111 Ausgewählte Formulierungstechnologienzugeordnet zu: 5100 Erweiterte Grundlagen
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Anforderungen an Formulierungen aus dem Bereich Life Sciences. Sie können geeignete Matrix- undHilfsstoffe auswählen. Sie kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren (s. Inhalte) auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhängezwischen Prozessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischeneinzelnen Produktgruppen übertragen.Die Studierenden sind in der Lage, relevante Produkteigenschaften zu benennen und kennen Methoden, diese mit wissenschaftlichenMethoden zu charakterisieren. Sie können den Zusammenhang zwischen physikalischen Eigenschaften einer Formulierung undQualitätsparametern erläutern. Darauf aufbauend können sie geeignete Messmethoden für die Beurteilung relevanter Eigenschaftenauswählen und kennen Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung.
Inhalt
Hilfs- und Effektstoffe: (LV FT1: U. van der Schaaf/LVT) Stoffklassen: Molekularer Aufbau und Eigenschaften;Aufgaben und Funktionen: z.B. Grenzflächenaktivität und Modulation der Fließeigenschaften; Messverfahren und neue Entwicklungen
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Trocknen von Dispersionen: (LV FT3: H.P. Schuchmann/LVT) Ziele der Trocknung, Grundlagen der Haltbarkeit; Verfahren am Beispiel Sprühtrocknung, Walzentrocknung, Gefriertrocknung:Verfahrensprinzip, Anlagenaufbau und -auslegung, Prozessfunktionen. Beurteilung der Qualität von Pulvern, Instanteigenschaften:Grundlagen und Messverfahren. Agglomeration zur Verbesserung der Instanteigenschaften.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M. A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik). Vorlesung ist Voraussetzung fürein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Vorlesungsskript (KIT Studierendenportal);2) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.3) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 20144) McClements, D. J.: Food Emulsions, 3. Auflage, CRC Press, 978-1-49872-668-9, 20155) Mezger, T.G.: Das Rheologie Handbuch, 4. Auflage, Vincentz Network, 978-3866308633, 2012
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 80 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22209 - Hilfs- und Effektstoffe, V 1 SWS22229 - Emulgieren und Dispergieren, V 1 SWS22226 - Trocknen von Dispersionen, V 1 SWS22246 - Extrusionstechnik, V 1 SWS
DozentenProf. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann, Dr.-Ing. Ulrike van der Schaaf, Dr.- Ing. Azad Emin
Grundlage fürVertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik
Allgemeine HinweiseDas Modul kann alternativ im Vertiefungsfach "Produktgestaltung" gewählt werden (mit abweichender Erfolgskontrolle undabweichenden LPs)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1073 Klausur Ausgewählte Formulierungstechnologien
1073 Klausur Ausgewählte Formulierungstechnologien
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 5200 Technisches Ergänzungsfachzugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle in allen Modulen ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO MasterChemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
Wichtig: Für Module der Vertiefungsfächer ist teilweise eine abweichende Prüfungsdauer angegeben. Insbesondere inVertiefungsfächern, die mit einer Blockprüfung über alle Module abgeschlossen werden, ist die Prüfungsdauer für die einzelnen Moduleäufig geringer. Im Technische Ergänzungsfach beträgt die Prüfungsdauer in der Regel 30 Minuten!
Allgemeine HinweiseIm Technischen Ergänzungsfach sollten zwei Module gewählt werden. Neben Module, die im Folgenden aufgeführt sind, sind alleModule aus den 15 Vertiefungsfächern auch im Technische Ergänzungsfach wählbar.Es wird empfohlen Module aus Vertiefungsfächern zu belegen, die NICHT Bestandteil der zwei gewählten Vertiefungsfächern sind.
Zugeordnet: 5102 Thermodynamik III5103 Physikalische Chemie mit Praktikum5104 Numerische Strömungssimulation5105 Thermische Transportprozesse5105 Thermische Transportprozesse5106 Partikeltechnik5107 Kinetik und Katalyse5108 Biotechnologische Stoffproduktion5109 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren5110 Integrierte Bioprozesse5111 Ausgewählte Formulierungstechnologien5201 Moderne Messtechniken zur Prozessoptimierung5202 Entwicklung eines innovativen Lebensmittelprodukts5203 Verfahrensentwicklung in der Chemischen Industrie6101 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme6102 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren6103 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide6104 Rheologie in der Verfahrenstechnik6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer
Fragestellungen6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:
Emulgieren, Dispergieren, Extrusion6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6108 Mischen und Rühren6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und
Pulvermetallurgie6110 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I6111 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe6113 Mikrofluidik6201 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik *6301 Fest Flüssig Trennung6302 Verarbeitung nanoskaliger Partikel6303 Nanopartikel - Struktur und Funktion6304 Gas-Partikel-Trennverfahren
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6305 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegration
6306 Materialien für elektrochemische Speicher6307 Datenanalyse und Statistik6308 Instrumentelle Analytik6309 Partikelmesstechnik und Anwendungen6310 Kernspintomographie6311 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik6312 Projektorientiertes Softwarepraktikum6401 Water Technology6402 Energie und Umwelt6403 Process Engineering in Wastewater Treatment6404 Umweltbiotechnologie6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen6501 Wärmeübertragung II6502 Thermische Trennverfahren II6503 Stoffübertragung II6504 Industrielle Kristallisation6505 Wärmeübertrager6506 Statistische Thermodynamik6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter
Verbrennung6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6510 Miniaturisierte Wärmeübertrager6511 Angewandte Molekulare Thermodynamik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik6513 Solare Prozesstechnik6601 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis6603 Lebensmittelverfahrenstechnik6604 Lebensmittelkunde und -funktionalität6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6606 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik6607 Nanopartikel - Struktur & Funktion6701 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme6702 Heterogene Katalyse II6703 Reaktionskinetik6704 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit
Praktikum6705 Auslegung von Mikroreaktoren6706 Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum6707 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik6708 Katalytische Mikroreaktoren6709 Sol-Gel-Prozesse6801 Energieträger aus Biomasse6803 Katalytische Verfahren der Gastechnik6804 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatment6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik
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6807 Angewandte Verbrennungstechnik6808 Chemische Verfahrenstechnik II6901 Kältetechnik B - Grundlagen der industriellen Gasgewinnung6902 Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen der
Tieftemperaturtechnik6903 Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen6904 Grenzflächenthermodynamik6905 Überkritische Fluide und deren Anwendungen6906 Vakuumtechnik I7001 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum7002 Mikrobiologie für Ingenieure7003 Grundlagen der Lebensmittelchemie7004 Membrane Technologies and Excursions7101 Wasserbeurteilung7102 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung7103 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe7104 Biofilm Systems7201 Verbrennung und Umwelt7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien7204 Verbrennungstechnisches Praktikum7205 Energietechnik7206 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen
Feuerungssystemen7301 Industrielle Biokatalyse7302 Zellkulturtechnik7303 Kommerzielle Biotechnologie7304 Biobasierte Kunststoffe7305 Industrielle Genetik7501 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und
Darreichung biopharmazeutischer Produkte7502 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in
der Aufarbeitung7503 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer
Wirkstoffe7504 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung7505 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme7506 Grundlagen der Medizin für Ingenieure7507 BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und
Medizin7508 BioMEMS II7509 BioMEMS III7510 BioMEMS IV7511 BioMEMS V7512 Lebensmitteltoxikologie7706 Bioelektrochemie und Biosensoren7707 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
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Modulcode: CIW-CEB-03
Modul 5102 Thermodynamik IIIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen" des Studiengangs M. Sc. Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik SPO 2016.
Voraussetzungen/Empfehlungen
Voraussetzungen: keine
Empfehlungen: Thermodynamik I und II
QualifikationszieleDie Studierenden sind vertraut mit den grundlegenden Prinzipien zur Beschreibung von komplexen Mischphasen und vonGleichgewichten einschließlich Gleichgewichten mit chemischen Reaktionen. Sie sind in der Lage, geeignete Stoffmodelle auszuwählenund die Zustandsgrößen realer Mehrstoffsysteme zu berechnen.
InhaltPhasen- und Reaktionsgleichgewichte realer Systeme, Zustandsgleichungen für reale Mischungen, Aktivitätskoeffizientenmodelle,Polymerlösungen, Proteinlösungen, Elektrolytlösungen.
Literatur/Lernmaterialien1) Stephan, P., Schaber, K., Stephan, K., Mayinger, F.: Thermodynamik, Band 2, 15. Auflage, Springer Verlag, 2010. 2) Sandler, S. I.: Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics, J. Wiley & Sons, 2008.3) Gmehling, J, Kolbe, B., Kleiber, M., Rarey, J.: Chemical Thermodynamics for Process Simulations, Wiley-VCG Verlag, 2012
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 60 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22008 Thermodynamik III22009 Übung zu Thermodynamik III
DozentenProf. Dr. Sabine Enders
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1071 Thermodynamik III
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1071 Thermodynamik III
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
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Modulcode: CIW-CHEM-04
Modul 5103 Physikalische Chemie mit Praktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherPD Dr. Detlef Nattland
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/EmpfehlungenZur Klausurteilnahme ist das erfolgreich bestandene Praktikum Voraussetzung. Ausnahmen sind nur in begründeten Einzelfällenmöglich.
Qualifikationsziele
V+Ü: Die Studierenden verstehen die wesentlichen Grundlagen der Quantenmechanik, die für die Anwendung der spektroskopischenMethoden erforderlich sind. Sie können die ausgewählten spektroskopischen Methoden verstehen, anwenden und zur Beurteilung,Analyse und Lösung ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen einsetzen.
Sie verstehen den thermodynamischen Formalismus zur Beschreibung von Grenzflächenphänomenen. Sie können Vorgänge der Be-und Entnetzung, der Keimbildung und der Ad- und Desorption im Rahmen dieses Formalismus analysieren.
Sie können elektrochemische Zellen im Rahmen der Thermodynamik heterogener Systeme mit geladenen Teilchen verstehenund analysieren. Sie verstehen das Transportverhalten geladener Teilchen in Lösung. Sie können die Debye-Hückel-Theorie aufthermodynamische und Transport-Phänomene anwenden. Mit Hilfe dieser Kenntnisse können sie sich komplexere elektrochemischeFragestellungen wie z. B. Batterien, Brennstoffzellen und Korrosionsprozesse erarbeiten.
P: Im Rahmen des Praktikums führen sie ausgewählte Projekte durch. Angefangen von vorbereitender Einarbeitung, über diepraktische Bearbeitung, bis hin zur Auswertung der erhaltenen Daten und der schriftlichen Darstellung vertiefen sie Kenntnisse anhandausgewählter experimenteller Beispiele. Sie können die experimentellen Ergebnisse interpretieren in Hinblick auf die wissenschaftlicheAussagekraft und die Genauigkeit.
Inhalt
V+Ü: Darstellung von Grundlagen und Anwendung von chemieingenieurwissenschaftlich relevanten physikalisch-chemischenProblemen:
Grundlagen der Quantenmechanik und ihre Anwendung auf die Spektroskopie, FTIR-Absorptionsspektroskopie, UV-VIS Spektroskopie,Ramanspektroskopie, NMR-Spektroskopie;
Thermodynamik der Grenzflächen, Gibbssche Adsorptionsisotherme, Adsorption an festen Oberflächen, Langmuir- und BET-Isotherme,Keimbildung und Nukleation;
Elektrochemie, Thermodynamik heterogener Systeme unter Einschluss geladener Teilchen, Elektrochemische Zellen,Debye-Hückel-Theorie, Wanderung von Ionen im elektrischen Feld, technische Anwendungsbeispiele der Elektrochemie.
P: Durchführung ausgewählter Versuche aus dem Bereich Physikalische Chemie, Vertiefung der theoretischen Kenntnisse anausgewählten Beispielen.
Literatur/Lernmaterialien
1) P. W. Atkins, J. de Paula, Physikalische Chemie (aktuelle Ausgabe), Wiley-VCH, Weinheim;2) G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie (aktuelle Ausgabe), Wiley-VCH, Weinheim;
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3) Begleitend zu Vorlesung und Übung wird ein kompaktes Skriptum zur Verfügung gestellt.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit V + Ü: 3 SWS; 45 hSelbststudium V+Ü: 45 hPrüfungsvorbereitung: 30 hPraktikum: 4 Versuche; 16 hPraktikum Vor- und Nachbereitung; 44 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle besteht aus zwei Teilleistungen:
1. Schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO.2. Praktikum; unbenotete Studienleistung nach § 4 Abs. 3 SPO.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
5209 Physikalische Chemie für Chemieingenieure 2V,5210 Übung zu Physikalische Chemie 1Ü,5229 Physikalisch-chemisches Praktikum für Chemieingenieure
DozentenPD Dr. Detlef Nattland
ZugeordneteErfolgskontrollen:
942 Physikalische Chemie mit Praktikum
942 Physikalische Chemie mit Praktikum
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-MVMV-08
Modul 5104 Numerische Strömungssimulationzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. Nirschl
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/EmpfehlungenVorlesung Fluiddynamik
QualifikationszieleErarbeitung der Grundlagen der Numerischen Strömungstechnik um selbständig Berechnungen durchführen zu können
InhaltNavier-Stokes Gleichungen, numerische Lösungsverfahren, Turbulenz, Mehrphasenströmungen
Literatur/LernmaterialienNirschl: Skript zur Vorlesung CFDFerziger, Peric: Numerische StrömungsmechanikOertel, Laurien: Numerische Strömungsmechanik
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 64 h Selbststudium: 56 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22958 - Numerische Strömungssimulation, 2V22959 - Übung zu Numerische Strömungssimulation, 1Ü
ZugeordneteErfolgskontrollen:
941 Numerische Strömungssimulation
941 Numerische Strömungssimulation
ECTS-Punkte: 5.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-TVT-05
Modul 5105 Thermische Transportprozessezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. M. Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können wissenschaftliche Methoden zur systematischen physikalischen Beschreibung thermischer Transportprozessebei der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Grundoperationen anwenden. Ferner können die Studierenden dieAnwendung dieser Werkzeuge auf für sie neue Prozesse und Fragestellungen übertragen. Dabei besitzen sie Fertigkeiten in derquantifizierenden Anwendung des erlernten Fachwissens mit Hilfe von numerischen Rechenwerkzeugen.
InhaltVertiefte Wärme- und Stoffübertragung und Grundlagen der Prozesssimulation mit Bezug zu thermischen Trennverfahren
Literatur/Lernmaterialien1) v. Böckh/Wetzel: Wärmeübertragung2) Mersmann/Kind/Stichlmair: Thermische Verfahrenstechnik
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 180 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22824 - Thermische Transportprozesse, 2V22825 - Übung zu Thermische Transportprozesse 2Ü
DozentenProf. Dr.-Ing. M. Kind
ZugeordneteErfolgskontrollen:
920 Thermische Transportprozesse
920 Thermische Transportprozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 7.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-TVT-05
Modul 5105 Thermische Transportprozessezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. M. Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können wissenschaftliche Methoden zur systematischen physikalischen Beschreibung thermischer Transportprozessebei der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Grundoperationen anwenden. Ferner können die Studierenden dieAnwendung dieser Werkzeuge auf für sie neue Prozesse und Fragestellungen übertragen. Dabei besitzen sie Fertigkeiten in derquantifizierenden Anwendung des erlernten Fachwissens mit Hilfe von numerischen Rechenwerkzeugen
InhaltVertiefte Wärme- und Stoffübertragung und Grundlagen der Prozesssimulation mit Bezug zu thermischen Trennverfahren
Literatur/Lernmaterialien1) v. Böckh/Wetzel: Wärmeübertragung2) Mersmann/Kind/Stichlmair: Thermische Verfahrenstechnik
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 180 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22824 - Thermische Transportprozesse, 2V22825 - Übung zu Thermische Transportprozesse 2Ü
DozentenProf. Dr.-Ing. M. Kind, Prof. Dr.-Ing. Th. Wetzel
ZugeordneteErfolgskontrollen:
920 Thermische Transportprozesse
920 Thermische Transportprozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 7.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-MVMG-05
Modul 5106 Partikeltechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. G. Kasper
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/EmpfehlungenEmpfehlung: Vorlesung Mechanische Verfahrenstechnik oder gleichwertige Lehrveranstaltung
QualifikationszieleStudierende entwickeln ein fortgeschrittenes Verständnis des Verhaltens von Partikeln und Partikelsystemen in wichtigenIngenieuranwendungen; sie können dieses Verständnis für die Berechnung und Auslegung ausgewählter Prozesse nutzen.
InhaltVerhalten von Partikeln und dispersen Systemen anhand technisch relevanter Problemstellungen und wichtiger Grundoperationen derPartikeltechnik.
Literatur/LernmaterialienSkript, Fachbücher
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22975 Partikeltechnik, 2V 22976 Übung zu Partikeltechnik, 2 Ü
DozentenProf. Dr. G. Kasper
ZugeordneteErfolgskontrollen:
940 Partikeltechnik
940 Partikeltechnik
ECTS-Punkte: 5.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-CVT-04
Modul 5107 Kinetik und Katalysezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. B. Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleStudierende werden in die Kinetik von molekularem Transport und chemischen Reaktionen eingeführt. Sie lernen die Katalyseals kinetisches Phänomen kennen und verstehen. Sie sind in der Lage, die Kinetiken von homogen, enzymatisch und heterogenkatalysierten Prozessen zu analysieren und zu deuten.
InhaltKinetische Gastheorie; molekularer Transport in Gasen und Flüssigkeiten; Diffusivität in porösen Feststoffen; molekulareWechselwirkungen und Lennard-Jones Potenzial; Kinetik von Homogenreaktionen; Adsorption an Feststoffoberflächen undSorptionskinetik; Elemente der Kinetik katalysierter Reaktionen (homogene Säure-Base-Katalyse, Enzymkatalyse, heterogeneKatalyse).
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript (https://ilias.studium.kit.edu); 2) P.W. Atkins: Physical Chemistry (Oxford University Press, 1998); 3) R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N. Lightfoot: Transport Phenomena (Wiley, 2007)4) B.C. Gates: Catalytic Chemistry (Wiley, 1992)5) G. Ertl: Reactions at Solid Surfaces (Wiley, 2009)
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 42 hRepetitorium: 28 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22119 - Kinetik und Katalyse, 2V22120 - Übung zu Kinetik und Katalyse, 1Ü22121 - Repetitorium zu Kinetik und Katalyse, 2Ü
DozentenProf. Dr. B. Kraushaar-Czarnetzki
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
939 Kinetik und Katalyse
939 Kinetik und Katalyse
ECTS-Punkte: 5.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulcode: CIW-CVT-04
Modul 5108 Biotechnologische Stoffproduktionzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Christoph Syldatk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind dazu in der Lage, das Wissen über Prozesse zur biotechnologischen Stoffproduktion auf Fragestellungen zuneuen Produktionsprozessen anzuwenden. Sie erkennen gemeinsame Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten der verschiedenen Prozesse.Sie können selbstständig Aufgabenstellungen zur Entwicklung von Prozessschemata lösen und dazu das in der Vorlesung vermittelteWissen gebrauchen.
InhaltNach einem Überblick über die geschichtliche Entwicklung der Biotechnologie werden zunächst gemeinsame Grundprinzipienbiotechnologischer Produktionsverfahren vorgestellt. An aktuellen Beispielen werden zunächst mikrobielle Verfahren der IndustriellenBiotechnologie, der Naturstoffproduktion mit pflanzlichen Zellkulturen und der pharmazeutischen Biotechnologie mit tierischenZellkulturen sowie wichtige enzymatische Verfahren vorgestellt. Dieses beinhaltet u.a. die Herstellung mikrobieller Biomasse,organischer Säuren, von Alkoholen und Ketonen, Aminosäuren, Vitaminen, Antibiotika, Enzymen, Biopolymeren, Aromastoffen sowievon Naturstoffen mit pflanzlichen Zellkulturen sowie von monoklonalen Antikörpern und Biopharmazeutika mit tierischen Zellkulturen imindustriellen Maßstab.
Literatur/Lernmaterialien1) H. Sahm, G. Antranikian, K.-P. Stahmann, R. Takors (Eds.): Industrielle Mikrobiologie, Springer-Spektrum-Verlag 2012 (ISBN
978-3-8274-3039-7)2) H. Chmiel (Ed.): Bioprozesstechnik, Springer-Spektrum-Verlag 3. Auflage 2011 (ISBN 978-3-8274-2476-1
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 40 hVorbereitung Referat im Rahmen des Seminars: 20 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22410 - Biotechnologische Stoffproduktion, 4V mit integriertem Seminar
DozentenProf. Dr. Christoph Syldatk
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1074 Biotechnologische Stoffproduktion
1074 Biotechnologische Stoffproduktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5109 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahrenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Jürgen Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleProzessentwicklung biopharmazeutischer Aufarbeitungsprozesse
InhaltDetaillierte Diskussion biopharmazeutischer Aufarbeitungsprozesse
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22705 - Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren, 3V22706 - Übung zu Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren, 1Ü
DozentenProf. Dr.-Ing. Jürgen Hubbuch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
915 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren
915 Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5110 Integrierte Bioprozessezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Clemens Posten
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können neue Bioprozesse kreativ und vernetzt entwickeln
InhaltVorstellung und Diskussion aktueller Bioprozesse im technischen und gesellschaftlichen Zusammenhang
Literatur/LernmaterialienC. Posten: Integrated Bioprocesses, De Gruyter, Berlin; Skript
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO
NotenbildungErfolgkontrolle ist die Note der schriflichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2 * 2 h Vorlesung / Woche im Sommersemester
DozentenProf. Dr.-Ing. Clemens Posten
Allgemeine HinweiseDie mündliche Prüfung "integrierte Bioprozesse" im Rahmen des Vertiefungsfachs "Bioverfahrenstechnik" (SPO 2012) kann NICHT imFach "Erweiterte Grundlagen" angerechnet werden!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1072 Integrierte Bioprozesse
1072 Integrierte Bioprozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5111 Ausgewählte Formulierungstechnologienzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht im Fach "Erweiterte Grundlagen"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Anforderungen an Formulierungen aus dem Bereich Life Sciences. Sie können geeignete Matrix- undHilfsstoffe auswählen. Sie kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren (s. Inhalte) auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhängezwischen Prozessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischeneinzelnen Produktgruppen übertragen.Die Studierenden sind in der Lage, relevante Produkteigenschaften zu benennen und kennen Methoden, diese mit wissenschaftlichenMethoden zu charakterisieren. Sie können den Zusammenhang zwischen physikalischen Eigenschaften einer Formulierung undQualitätsparametern erläutern. Darauf aufbauend können sie geeignete Messmethoden für die Beurteilung relevanter Eigenschaftenauswählen und kennen Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung.
Inhalt
Hilfs- und Effektstoffe: (LV FT1: U. van der Schaaf/LVT) Stoffklassen: Molekularer Aufbau und Eigenschaften;Aufgaben und Funktionen: z.B. Grenzflächenaktivität und Modulation der Fließeigenschaften; Messverfahren und neue Entwicklungen
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Trocknen von Dispersionen: (LV FT3: H.P. Schuchmann/LVT) Ziele der Trocknung, Grundlagen der Haltbarkeit; Verfahren am Beispiel Sprühtrocknung, Walzentrocknung, Gefriertrocknung:Verfahrensprinzip, Anlagenaufbau und -auslegung, Prozessfunktionen. Beurteilung der Qualität von Pulvern, Instanteigenschaften:Grundlagen und Messverfahren. Agglomeration zur Verbesserung der Instanteigenschaften.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M. A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik). Vorlesung ist Voraussetzung fürein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Vorlesungsskript (KIT Studierendenportal);2) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.3) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 20144) McClements, D. J.: Food Emulsions, 3. Auflage, CRC Press, 978-1-49872-668-9, 20155) Mezger, T.G.: Das Rheologie Handbuch, 4. Auflage, Vincentz Network, 978-3866308633, 2012
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 h Selbststudium: 80 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 120 Minuten nach § 4 (2) Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22209 - Hilfs- und Effektstoffe, V 1 SWS22229 - Emulgieren und Dispergieren, V 1 SWS22226 - Trocknen von Dispersionen, V 1 SWS22246 - Extrusionstechnik, V 1 SWS
DozentenProf. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann, Dr.-Ing. Ulrike van der Schaaf, Dr.- Ing. Azad Emin
Grundlage fürVertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik
Allgemeine HinweiseDas Modul kann alternativ im Vertiefungsfach "Produktgestaltung" gewählt werden (mit abweichender Erfolgskontrolle undabweichenden LPs)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1073 Klausur Ausgewählte Formulierungstechnologien
1073 Klausur Ausgewählte Formulierungstechnologien
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5201 Moderne Messtechniken zur Prozessoptimierungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Marc Regier
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach „Technisches Ergänzungsfach“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studenten können typische Produktionsprobleme identifizieren und entsprechende Messgrößen zur Ursachenfindung auswählen.Sie sind dazu fähig, zu entscheiden, welche Messmethode geeignet ist, die Messaufgabe mit der erforderlichen Genauigkeit undReproduzierbarkeit zu lösen, um zur Prozessoptimierung beizutragen.
InhaltTypische Produktionsprobleme bei der Lebensmittelherstellung anhand von Fallbeispielen und Lösungsmöglichkeiten. Messmethodikenfür Temperatur, Masse, Dichte, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, 'Stoffleitfähigkeit', Sorptionsisotherme, (Di)elektrischeEigenschaften, Magnetische Eigenschaften (NMR, MRI), Nutzen der Modellierung zur Optimierung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 15 h (Blockvorlesung)Selbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 15h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 15-20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22218 – Moderne Messtechniken zur Prozessoptimierung
Allgemeine HinweiseBlockveranstaltung, Termin nach Absprache.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
375 Moderne Messtechniken zur Prozessoptimierung
375 Moderne Messtechniken zur Prozessoptimierung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5202 Entwicklung eines innovativen Lebensmittelproduktszugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Ulrike van der Schaaf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach "Technisches Ergänzungsfach"
Voraussetzungen/EmpfehlungenDer Besuch von Vorlesungen der Vertiefungsfächer Lebensmittelverfahrenstechnik und/oder Produktgestaltung wird empfohlen.
Qualifikationsziele
Die Studierenden können ihr bisheriges Wissen über Lebensmittel und ihre Herstellung nutzen, um selbst ein innovativesLebensmittelprodukt sowie einen sinnvollen Herstellungsprozess unter Berücksichtigung der Aspekte Energieeffizienz undNachhaltigkeit zu entwickeln. Die Studierenden können Grundprinzipien des Scale ups in der Lebensmittelherstellung sowie Strategienzur großmaßstäblichen Gewährleistung der Lebensmittelqualität und –sicherheit anwenden und in Bezug auf ihr eigenes Produktevaluieren. Sie sind mit den grundlegenden Konzepten des Marketings und der Verpackungstechnologie vertraut, können dieseanwenden und bezogen auf ihr Produkt analysieren.
Die Studierenden können Grundprinzipien des Projektmanagements am Beispiel der Entwicklung eines Lebensmittelproduktsanwenden und evaluieren.
InhaltEntwicklung eines Lebensmittelprodukts bis zur Marktreife (dies beinhaltet u.a. Lebensmittelqualität und –sicherheit, Scale-up,Marketing, Verpackung, Energieeffizienz, Nachhaltigkeit etc.); Projektmanagement.
ArbeitsaufwandPraktische Arbeit: 100 hSelbststudium: 30 hAusarbeitung des Exposés: 30 hVorbereitung auf das Kolloquium: 20 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist
1. eine mündliche Prüfung (Kolloquium) im Umfang von 20 Minuten2. eine schriftliche Ausarbeitung
NotenbildungDie Modulnote setzt sich zusammen aus der Note der mündlichen Prüfung und der Note des auszuarbeitenden Exposés.
DozentenDr. Ulrike van der Schaaf
Allgemeine HinweiseEs besteht die Möglichkeit zur Teilnahme am Wettbewerb „EcoTrophelia“.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
354 Entwicklung eines innovativen Lebensmittelprodukts
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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354 Entwicklung eines innovativen Lebensmittelprodukts
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 5203 Verfahrensentwicklung in der Chemischen Industriezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Jürgen Dahlhaus
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfplicht im Fach "Technisches Ergänzungsfach"
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul wird Studierenden empfohlen, die bereits weit im Studium fortgeschritten sind.
QualifikationszieleDie Studierenden haben einen praxisnahen Einblick in die Erfordernisse und Vorgehensweisen bei der Prozessgestaltung in derChemischen Industrie gewonnen. Sie sind in der Lage, einfache Zusammenhänge und Fragestellungen mit industriellem Kontext zuverstehen und kompetent zu beurteilen und dabei ihr im Studium erlerntes Wissen an praktischen Beispielen zu spiegeln.
InhaltIn der Vorlesung werden anhand von Vorträgen, praktischen Beispielen, Übungen und Betriebsbesichtigungen die Erfordernisse an unddie Vorgehensweise bei der Verfahrensentwicklung in der Chemischen Industrie behandelt.
Literatur/LernmaterialienSkript
ArbeitsaufwandPräsenszeit: ca. 30 h (3 x 10 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist ein schriftlicher Test, der zum Ende der Veranstaltung durchgeführt wird.
NotenbildungModulnote ist die Note des schriftlichen Tests.
Lehr- und Lernformen22820 Blockveranstaltung
DozentenDr. Jürgen Dahlhaus
Allgemeine HinweiseTäglicher Bustransport von KIT-CS nach Ludwigshafen und zurück
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1110 Verfahrensentwicklung in der Chemischen Industrie
1110 Verfahrensentwicklung in der Chemischen Industrie
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6101 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systemezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher, Dr.-Ing. B. Hochstein, Dr. C. Oelschlaeger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfplicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können das rheologische Verhalten jeglicher Fluide (Lösungen, Schmelzen, Suspensionen, Emulsionen, Schäumen)beschreiben; kennen die relevanten rheologischen Materialfunktionen und deren Temperaturabhängigkeit. Die Studierenden kennendie zur Verfügung stehenden Rheometer und können deren Einsatzgebiete, deren Vor- und Nachteile bei der Bestimmung derrheologischen Funktionen für bestimmte Stoffsysteme beurteilen.
Die Studierenden können wesentliche Grundlagen zur Struktur und zur Herstellung von Dispersionen und Emulsionen erläutern. Siekönnen diese zur Erreichung bestimmter rheologischer Eigenschaften von komplexen Fluiden in verfahrenstechnischen Prozesseanwenden.Sie können das Fließverhalten und die kolloidale Stabilität disperser Systeme in Hinblick auf Anwendungs- undVerarbeitungseigenschaften analysieren und kritisch bewerten.
Inhalt„Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischen Druckes,viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Rheometer (Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer); Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere. „Stabilitätdisperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte Koagulation.Emulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung, Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, EntschäumenMessmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V22916 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen; 1 V22926 – Stabilität disperser Systeme - ausgewählte Kapitel; 1 V
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher, Dr.-Ing. B. Hochstein, Dr. C. Oelschlaeger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1075 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme
1075 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6102 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymerenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher, Dr. C. Oelschlaeger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden kennen die wichtigsten rheologischen Phänomene und sind mit deren Bestimmung vertraut. Die Studierendenkennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachen für das makroskopischeviskoelastische Verhalten. Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens vonPolymerschmelzen, -lösungen und –gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau derentsprechenden Polymere zurückschließen. Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Handrheologischer Daten beurteilen.
Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vom Stoffsystemverwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und Multiple Particle TrackingMethoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte (Mizellen, Polymere,Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst auf mikroskopischer Ebeneerfassen. Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Inhalt
„Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul!Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
„Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
Literatur/LernmaterialienWird in den Vorlesungen bekannt gegeben.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 64 von 609
Präsenszeit: 60Selbststudium: 140Prüfungsvorbereitung: 40
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V22968 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 Ü
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher, Dr. C. Oelschlaeger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1076 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren
1076 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 65 von 609
Modul 6103 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluidezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
„Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
„Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase)
Literatur/LernmaterialienWird in der Vorlesung bekannt gegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 66 von 609
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2V; WS
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1077 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide
1077 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6104 Rheologie in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Qualifizierungsziele hängen von der Fächerkombination ab.
Zu 1) Die Studierenden sind in der Lage das rheologische Verhalten komplexer Fluide wie Suspensionen und Emulsionen zubeschreiben und kennen die zur Verfügung stehenden Meßmethoden und Rheometer für die Ermittlung der rheologischenMaterialfunktionen sowie deren Anwendungsgebiete. Sie kennen den Zusammenhang zwischen dem Fließ- und demverfahrenstechnischen Verhalten der komplexen Fluide und die Möglichkeiten spezielles Verhalten einzustellen.
Zu 2) Die Studierenden kennen die Phänomene, die zur der De-Stabilisierung kolloidaler Systeme führen und können diese Vorgängequantitativ beschreiben. Sie kennen die wichtigsten Mechanismen zur Stabilisierung von Dispersionen, Emulsionen und Schäumen undkönnen Produkteigenschaften entsprechend gestalten.
Zu 3) Die Studierenden kennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachenfür das makroskopische viskoelastische Verhalten.Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens von Polymerschmelzen, -lösungen und–gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau der entsprechenden Polymere zurückschließen.Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Hand rheologischer Daten beurteilen.
Zu 4) Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vomStoffsystem verwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und MultipleParticle Tracking Methoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte(Mizellen, Polymere, Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst aufmikroskopischer Ebene erfassen.Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Zu 5) Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und diefür das Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Zu 6) Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Inhalte der Vorlesungen:
1) „Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischenDruckes, viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer; Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere.
2) „Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte KoagulationEmulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung,Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, EntschäumenMessmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
3) „Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul !Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
4) „Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
5) „Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
6) „Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase).
Literatur/Lernmaterialien
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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wird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
2 der Folgenden Lehrveranstaltungen müssen gewählt werden:
22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V; WS22916/22926 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel; 2 V; WS22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V; SS22968/22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V, 1 Ü; SS22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2 V; WS
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
Dozenten
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Dr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6108 Mischen und Rührenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien des Mischens und Rührenserläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind in der Lage,den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedene Misch- undRühraufgaben anzuwenden. Sie können Misch- und Rühraufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternativeLösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls in welcher Formein erfolgversprechender Misch- und Rührprozess gestaltet werden kann.
InhaltStatistische Methoden zur Charakterisierung der Mischgüte; Charakterisierung der Fließeigenschaften von Schüttgütern undFlüssigkeiten; Einführung in die Dimensionsanalyse zur Ermittlung von mischtechnisch wichtigen Kennzahlen; Scale-up Verfahrenfür spezifische Mischprozesse auf der Basis der Ähnlichkeitstheorie; Feststoffmischverfahren, wie Freifall-, Schub-, Intensivmischer,Wirbelschicht-, Luftstrahl- und Umwälzmischer, Haldenmischverfahren; Fluidmischverfahren, wie Homogenisierung, Suspendierung,Emulgierung, Begasung und Wärmeübertragung; Statische Mischer und Kneter.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22967 – Mischen und Rühren
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
834 Mischen und Rühren
834 Mischen und Rühren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgiezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Rainer Oberacker
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenVoraussetzungen: keineEmpfehlung: Es werden Kenntnisse der allgemeinen Werkstoffkunde vorausgesetzt
QualifikationszieleDie Studierenden haben grundlegende Kenntnisse zur Charakterisierung von Pulvern, Pasten uns Suspensionen. Sie kennen dieverfahrenstechnischen Grundlagen, die für die Verarbeitung von Partikelsystemen zu Formkörpern relevant sind. Sie können dieseGrundlagen zur Auslegung von ausgewählten Verfahren der Nass- und Trockenformgebung anwenden.
InhaltDie Vorlesung vermittelt verfahrenstechnisches Grundlagenwissen zur Herstellung von Formkörpern aus Keramik-undMetall-Partikelsystemen. Sie gibt einen Überblick über die wichtigsten Formgebungsverfahren und ausgewählte Werkstoffgruppen.Schwerpunkt bilden die Themenbereiche Charakterisierung und Eigenschaften von partikulären Systemen und insbesondere dieGrundlagen der Formgebungsverfahren für Pulver, Pasten und Suspensionen
Literatur/Lernmaterialien• Folien zur Vorlesung: verfügbar unter http://ilias.studium.kit.edu• R.J. Brook: Processing of Ceramics I+II, VCH Weinheim, 1996• M.N. Rahaman: Cermamic Processing and Sintering, 2nd Ed., Marcel Dekker, 2003• W. Schatt ; K.-P. Wieters ; B. Kieback. „Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe“, Springer, 2007• R.M. German. “Powder metallurgy and particulate materials processing. Metal Powder Industries Federation, 2005• F. Thümmler, R. Oberacker. “Introduction to Powder Metallurgy”, Institute of Materials, 1993
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2193010 - Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgie
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6110 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle Izugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Manfred Wilhelm
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden erwerben ein umfangreiches Verständnis der Polymerchemie, das die Herstellung, die physikalische Grundlagensowie einfache Charakterisierung umfasst.Sie verfügen über Wissen in diesen Bereichen:
• Herstellung von Polymeren• Physikalische Eigenschaften von Polymeren und der Zusammenhang mit der Herstellungsmethode• Grundlegende Charakterisierung
InhaltChemie und Synthese der PolymerePhysik der PolymereMakromoleküle: Molekulargewichtsverteilung und Standardcharakterisierung
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript”Makromolekulare Chemie”, B. Tieke, Wiley-VCH, 2005Makromolekulare Chemie”, Lechner, Gehrke, Nordmeier, Birkhäuser Verlag, 2003+ weitere Literatur in Skript/Vorlesung
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen5501 – Chemie und Physik der Makromoleküle
DozentenProf. Dr. Manfred Wilhelm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
984 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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984 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 82 von 609
Modul 6111 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Manfred Wilhelm
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenNur in Kombination mit "Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I" möglich.
Qualifikationsziele
Die Studierenden erwerben ein umfangreiches Verständnis der Polymerchemie, das die Herstellung, die Charakterisierung und dieAnwendung von Polymeren umfasst.
• Sie verfügen über Wissen in diesen Bereichen:• Herstellung von Polymeren• Charakterisierung von Polymeren• Einsatzgebiete von Kunststoffen• Verarbeitung von Kunststoffen• Zusammenhang zwischen Herstellungsmethoden und resultierenden Werkstoffeigenschaften.
Inhalt• Chemie und Synthese der Polymere• Physik der Polymere• Makromoleküle und ihre Charakterisierung• Polymerverarbeitung• Spezielle Themen, z.B. Polyelektrolyte & Polymer blends
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript”Makromolekulare Chemie”, B. Tieke, Wiley-VCH, 2005Makromolekulare Chemie”, Lechner, Gehrke, Nordmeier, Birkhäuser Verlag, 2003+ weitere Literatur in Skript/Vorlesung
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen5501 – Chemie und Physik der Makromoleküle
DozentenProf. Dr. Manfred Wilhelm
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 83 von 609
Allgemeine HinweiseDie Inhalte der Module "Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I" und "Einführung in die Chemie und Physik derMakromoleküle II" werden in einer gemeinsamen mündlichen Prüfung abgeprüft.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
985 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II
985 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 84 von 609
Modul 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Detusch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. h. c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage Anforderungen an ein geeignetes Trocknungsverfahren zu identifizieren. Sie haben einen Überblicküber den Stand des Wissenschaft und Technik und sind in der Lage ein solches Verfahren auszulegen, zu bewerten und auszuwählen.Das Qualifikationsziel ist es eine methodische Vorgehensweise zu erlernen, um die grundlegenden Erkenntnisse auf neue Prozesseund Apparate zu übertragen.
InhaltEinführung und industrielle Anwendungen zur Trocknungstechnik; Trocknungsverfahren und Modellbildung; Modellierung derWärme- Stoffübertragung bei der Trocknung; Bestimmung von Materialeigenschaften, Feuchteleitung, Sorption, Diffusion;Trocknungsverlaufskurve, Trocknungsabschnitte; Anwendung der Grundlagen auf die Trocknung dünner Schichten und poröser Stoffe;Prinzipien der Sprüh-, Wirbelschicht-, Mikrowellen-, Infrarot- und Gefriertrocknung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22811 – Trocknungstechnik - poröse Stoffe und dünne Schichten, Vorlesung, 2 SWS – Übung und Beispiele zu 22811, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6113 Mikrofluidikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gero Leneweit
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltDefinition des Begriffes „Mikrofluidik“; Physik der Miniaturisierung, Größenskalen der Mikrofluidik; Einführung in dieMikrofabrikationstechniken; Fluiddynamik mikrofluidischer Systeme, Grundgleichungen der Strömungsmechanik, reibungsdominierteStrömungen; Elektrohydrodynamik von Mikrosystemen, Elektroosmose, Elektrophorese und DNA-Sequenzierung; Diffusion, Mischenund Trennen in Mikrosystemen; Grenzflächenphänomene und Mehrphasenströmungen in Mikrosystemen; Digitale Mikrofluidik undmikrofluidische Systeme.
Lehr- und Lernformen22964 - Mikrofluidik - Grundlagen und Anwendungen22971 - Fallstudien zur Mikrofluidik (Praktikum zu 22964)
DozentenDr. Gero Leneweit
ZugeordneteErfolgskontrollen:
993 Mikrofluidik
993 Mikrofluidik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6201 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik *zugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Vertiefungsfach „Gas-Partikel-Systeme"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltStrömungswiderstand und Partikelmobilität; Trägheitseffekte, Stokes-Zahl; Impaktoren, Flugzeitspektrometer; Partikeldiffusion,Peclet-Zahl, Diffusionsbatterie; elektrische Aufladung von Partikeln und Modelle; Mobilitätsspektrometrie; Gesetzmässigkeiten vonLichtstreuung und Lichtextinktion, optische Partikelzähler, Extinktionsmessverfahren, Beugungssspektrometer.
Lehr- und Lernformen
22917 – Gas-Partikel Systeme I, Vorlesung 2 SWS22918 – Übungen zu 22917, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
986 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik
986 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6301 Fest Flüssig Trennungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenEin Wahlpflichtfach wird für das Vertiefungsfach nicht gefordert.
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalischen Prinzipien der Abtrennung von Partikeln ausFlüssigkeiten anwenden und nicht nur den prinzipiell dafür geeigneten Trennapparaten zuordnen, sondern auch speziellen Varianten.Sie sind in der Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern auf verschiedene Trenntechnikenanzuwenden. Sie können Trennprobleme mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternative Lösungsvorschläge angeben.
InhaltPhysikalische Grundlagen, Apparate, Anwendungen, Strategien; Charakterisierung von Partikelsystemen und Suspensionen;Vorbehandlungsmethoden zur Verbesserung der Trennbarkeit von Suspensionen; Grund-lagen, Apparate und Anlagentechnikder statischen und zentrifugalen Sedimentation, Flotation, Tiefenfiltration, Querstrom-filtration, Kuchenbildenden Vakuumund Gasüberdruckfiltration, Filterzentrifugen und Pressfilter; Filtermedien; Auswahlkriterien und Dimensionierungsmethodenfür trenntechnische Apparate und Maschinen; Kombinationsschaltungen; Rechenbeispiele zur Lösung trenntechnischerAufgabenstellungen.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum "Mechanische Separationstechnik - Fest/Flüssig-Trennung"
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 H (Vorlesung 3 SWS, Übung 1SWS)Selbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 100 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22987- Mechanische Separationstechnik, Vorlesung 3 SWS22988 - Übung zu 22987, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
992 Fest Flüssig Trennung
992 Fest Flüssig Trennung
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6302 Verarbeitung nanoskaliger Partikelzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. Nirschl
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleFähigkeit zur Entwicklung eines Verarbeitungsprozesses für die Herstellung und Verarbeitung von nanoskaligen Partikeln.
InhaltIdeenfindung für technische Prozesse; Toxizität, Messtechnische Methoden, Grenzflächeneffekte, Partikelsynthese,Verarbeitungsverfahren: Zerkleinern, Separieren, selektive Separation, Klassierung, Mischen, Granulieren; ApparatetechnischeGrundlagen, Produktformulierung, Grundlagen der Simulation partikulärer Prozesse (SolidSim), Diskrete Simulationsmethoden.
Literatur/LernmaterialienSkriptum zur Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von xxx Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22921-Verfahrenstechnik nanoskaliger Partikelsysteme22965-Übungen zu 22921-Verfahrenstechnik nanoskaliger Partikelsysteme
ZugeordneteErfolgskontrollen:
991 Verarbeitung nanoskaliger Partikel
991 Verarbeitung nanoskaliger Partikel
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6303 Nanopartikel - Struktur und Funktionzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
995 Nanopartikel - Struktur und Funktion
995 Nanopartikel - Struktur und Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6304 Gas-Partikel-Trennverfahrenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltGrundlagen: Kennzeichnung einer Trennung, Elementartheorie für Sichter und Abscheider, Auswahlkriterien und Bewertungvon Trennapparaten, Gesetzliche Rahmenbedingungen. Trennapparate für Gas-Partikel-Systeme: Sichter im Erdschwerefeld u.Fliehkraftfeld, Fliehkraftabscheider (Gaszyklon), Filternde Abscheider, Nassabscheider (Wäscher), Elektrische Abscheider (Elektrofilter).Funktionsweise, Bauformen, Einsatzbereiche, Praxisbeispiele. Näherungsrechnungen zur Quantifizierung von Abscheideleistung undEnergieaufwand bei exemplarischen Abscheideaufgaben.
Lehr- und Lernformen22939 – Gas-Partikel- Trennverfahren, Vorlesung 2 SWS22940 – Übungen zu 22939, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6305 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegrationzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Herbert Riemenschneider
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im "Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltVermittlung von Methoden und die Sensibilisierung für Randbedingungen zur Systematik der ingenieurwissenschaftlichenVerfahrensentwicklung. Vor dem Vordiplom und in den verfahrenstechnischen Grundlagenfächern wurde die Beschreibung/Analyseseparater physikalischer Vorgänge behandelt. Ihre Verknüpfung bei der Auswahl, Dimensionierung, Verschaltung und Optimierunggeeigneter Apparate und Maschinen und deren Integration bei der verfahrens-technischen Prozessentwicklung soll dargelegt undanhand verschiedenster Beispiele aus der Praxis untermauert werden.
Lehr- und Lernformen22941 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration (Blockvorlesung der Evonik Industries AG)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
994 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegration
994 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6306 Materialien für elektrochemische Speicherzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Jens Tübke
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Funktionsweise elektrochemischer Speicher und die dazu erforderlichen elektrochemischen Grundlagen.Sie sind in der Lage selbständig bei vorgegebenen Materialkombinationen für eine elektrochemische Zelle die zu erwartendenEigenschaften und Betriebsparameter zu berechnen.Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Materialien und verfahrenstechnische Prozesse für zukünftige Batteriechemien kritischzu bewerten und mögliche Anwendungsfelder für daraus aufgebaute elektrochemische Speicher anzugeben. Für unterschiedlicheAnwendungen elektrochemischer Speicher können die Studierenden aus den möglichen Batterietypen geeignete auswählen und sind inder Lage eine geeignete Systemkonfiguration vorzuschlagen.
Inhalt
Elektrochemische Grundlagen Einführung in die Elektrochemie, Elektrochemische Potentiale, Konzentrationsabhängigkeit, Elektrochemische Methoden
Grundlagen elektrochemischer Speichersysteme Aufbau und Funktionsweise von primären und sekundären BatterienVolta-Batterie / Leclanche-Element, Alkali-Mangan, Zink-Kohle, Blei-Säure, Zink-Luft, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid,Redox-Flow-Batterien, Hochtemperaturbatterien, Lithium Ionen Batterien, Neue Speichersysteme (z.B. Li-O, Li-S) Aufbau undFunktionsweise von Superkondensatoren, Aufbau von hybriden Systemen
Werkstoffe und Verfahren für elektrochemische Speicher Einlagerungs- und Konversionselektroden, Polymere und keramische SeparatorenElektrolytadditive und ElektrodenbeschichtungeFlüssige und feste ElektrolytsystemeAbleitermaterialien (Metalle, modifizierte Kunststoffe), GehäusematerialienStackaufbau und verwendete Materialien in Redox-Flow-Batterien
Produktionsverfahren und Prozesse zur Fertigung von Batteriezellen Aufbauprinzipien und Produktionsverfahren für wasserbasierte Batteriesysteme (Blei-Säure, Nickel-Metallhydrid)Aufbauprinzipien und Produktionsverfahren für Lithium-basierte BatteriesystemeElektrodenfertigung im Pastierverfahren (Pastenherstellung, Applikation, Trocknungsverfahren)Herstellungsverfahren für Separationsfolien für unterschiedliche BatteriesystemeNeue Herstellungsverfahren für post-Lithium-Ionen Batterien (Li-O, Li-S) und Legierungs-basierte AnodenQualitätssicherungsverfahren in der ZellenproduktionZellenformierung und Testverfahren für ZellenHerstellungsverfahren für Stackkomponenten für Redox-Flow-Batterien
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 80Prüfungsvorbereitung: 10
Leistungsnachweise/Prüfungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22990 - Materialien für elektrochemische Speicher und Wandler
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1060 Materialien für elektrochemische Speicher
1060 Materialien für elektrochemische Speicher
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6307 Datenanalyse und Statistikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Gas-Partikel Systeme
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können statistische Angaben verstehen und beurteilen. Sie können aus der Vielfalt der neuen statistischen Methodender Datenauswertung die für eine konkrete Fragestellung geeignete Methode finden und vergleichend mit anderen Ansätzen beurteilen.
InhaltEinführung in die Statistik und Anwendung auf die Datenanalyse in der Analytik. Einfache beschreibende Statistik mit Größen, wieStandardabweichung, typischen Verteilungen und deren Anwendungen. Die Anwendung dieser Werkzeuge führt zu statistischen Tests,die zur Approximation und Regression benötigt werden. Chemometrische Datenverarbeitung und statistische Behandlung großerDatensätze werden am Beispiel von multivarianten Näherungen zur Aufdeckung von Korrelationen studiert.
Literatur/LernmaterialienAngaben während der Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22943 – Datenanalyse und Statistik, Vorlesung 2 SWS
DozentenDr. Gisela Guthausen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
990 Datenanalyse und Statistik
990 Datenanalyse und Statistik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6308 Instrumentelle Analytikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch oder englisch beiBedarf.
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“ und „Wassertechnologie“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleAm Ende der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden befähigt sein, die verschiedenen Verfahren zu beschreiben und kritisch zuvergleichen. Der Einsatz der Verfahren zur Beantwortung einer konkreten Fragestellung kann vergleichend kritisch abgewogen undbeurteilt werden.
InhaltEinführung in ausgewählte Methoden der instrumentellen Analytik wie beispielsweise optische Methoden und magnetischeResonanzverfahren. Analytik über bildgebende Verfahren wie die MRI, µCT und optische Mikroskopie (CLSM und OCT) undGrundlagen der Daten- und Bildanalyse werden vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf einer anschaulichen Darstellung derphysikalisch-chemischen Grundlagen und den zugrundeliegenden Prinzipien sowie der Anwendungsfelder.
Literatur/LernmaterialienHinweise werden im jeweiligen Kontext in der Vorlesung angegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22942 – Instrumentelle Analytik, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
996 Instrumentelle Analytik
996 Instrumentelle Analytik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6309 Partikelmesstechnik und Anwendungenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Xiaoai Guo
Einordnung in Studiengang/ -fachMaster Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik SPO 2015; Wahlpflicht im Vertiefungsfach Prozesse der MechanischenVerfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind fähig, die unterschiedlichen Messverfahren zur Partikelanalyse bzw. on-line/in-situ Prozessüberwachung inder Verfahrens- und Umwelttechnik auszuwählen. Die Studierenden können die technischen Vor- und Nachteile beurteilen und damitpraktische Lösungen finden.
Inhalt
Einführung in die Partikelmesstechnik; Beschreibung der Partikeleigenschaften (Pulver, Suspensionen und Aerosole), Messungenan Einzelpartikeln und Partikelkollektive, Darstellung von Partikelgrößen und Partikelgrößenverteilungen (PGV), Bedeutung undAnwendungsbeispiele.
Moderne on-line/off-line/in-situ Messverfahren und -geräte; Probennahme und Probenvorbereitung, Elektronenmikroskopie (REM/TEM)zur Bildanalyse der Partikelgröße und Morphologie, Gas Adsorption (BET) zur Analyse poröser Materialien, Atomic Force Microscope(AFM) zur Messung von Oberflächenrauigkeit und Haftkräften, Niederdruckimpaktor (LPI) und Zentrifugation zur Bestimmungvon PGV, Lichtstreuung (LS) und Laserbeugung zur Messung von PGV, Tapered Element Oscillating Microbalance (TEOM) zurBestimmung der Partikelmassenkonzentration, Coulter Counter, Optical Particle Counter (OPC) und Condensation Particle Counter(CPC) zur Bestimmung der Partikelanzahlkonzentration, Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) zur Messung von PGV undPartikelkonzentration, Röntgenstreuung (SAXS/WAXS/XRD) zur Charakterisierung von Kristallen, Primärpartikeln und Aggregaten.
Ausgewählte Anwendungsbeispiele in der Verfahrens- und Umwelttechnik; In-situ zeit- bzw. ortsaufgelöste Nanostrukturanalysebei Syntheseprozessen in der Gas- und Flüssigphase, Produktentwicklung und Qualitätskontrolle, Überwachung der Innen- undAußenluftqualität.
Praktikumsversuch: Charakterisierung von Nanopartikeln mittels der SWAXS Laborkamera.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit:30 hSelbststudium: 50hPrüfungsvorbereitung: 40h(Summe: 120 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22938 - Partikelmesstechnik und Anwendungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1048 Partikelmesstechnik und Anwendungen
1048 Partikelmesstechnik und Anwendungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6310 Kernspintomographiezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherPD Dr. Edme H. Hardy
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, geeignete Methoden der kernmagnetischen Resonanz für ingenieurwissenschaftliche Anwendungenzu identifizieren, zu beschreiben und die Ergebnisse zu Analysieren.
InhaltBemerkungen zu der Quantentheorie; kurze Einführung in die kernmagnetische Resonanz; Grundlagen der Fourier-Bildgebung inTheorie, Simulation und Experiment; Ortsauflösung in zwei und drei Dimensionen; Schichtselektion; Kontrastparameter Relaxation,chemische Verschiebung, Diffusion, Strömung; Ausgewählte ingenieurwissenschaftliche Anwendungen aus der mechanischenVerfahrenstechnik und Lebensmittelverfahrenstechnik.
ArbeitsaufwandPräsenszeit:30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22954 - Kernspintomographie: Grundlagen und ingenieurwissenschaftliche Anwendungen
Allgemeine HinweiseModul läuft aus: Letzmals im WS 16/17 !!!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1040 Kernspintomographie
1040 Kernspintomographie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6311 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache :
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Ioannis Nicolaou
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
InhaltDefinitions, Applications and stability of dispersions;Molecular – kinetic properties of dispersions:Thermal molecular motion andBrownian motion, Diffusion in solutions and dispersions, sedimentation stability; Adsorption at solid-gas interface: Nature of adsorptionforces, Langmuir monomolecular adsorption theory, polymolecular theory of Polany and BET-theory, capillary condensation, chemicaladsorption, kinetic of adsorption, influence of the properties of adsorpent and adsorptive on adsorption; Adsorption at solution-gasinterface: Surface tension, surface active and inactive substances, Adsorption equation of Gibbs, Shishkovsky-equation and thederivation of Langmuir-equation , effects of the structure and size of tenside molecules, structure of the adsorbed layer;Adsorption atsolid-solution interface:Molecular adsorption from the solution, ionic adsorption, wetting phenomena;Electrical properties of dispersions,Introduction to electrokinetic phenomena, structure of the electric double layer (Theories of Helmholz – Perrin, Gouy-Chapman andStern), Effects of electrolytes on zeta-potential, Electrophoresis and Electroosmosis, Measurement of zeta-potential;Stability andCoagulation of dispersions:Kinetic of coagulation, interparticle energy potential, solvation, structural-mechanical and entropy effects,coagulation through electrolytes, adsorption phenomena and coagulation;Applications in Crystallization and Solid – Liquid Separation.
Lehr- und Lernformen22948 - Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1041 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
1041 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 101 von 609
Modul 6312 Projektorientiertes Softwarepraktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch/Englisch
ModulverantwortlicherDr. Mathias Krause
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden können über die eigene Fachdisziplin hinaus Probleme gemeinsam modellieren und simulieren. Sie haben einekritische Distanz zu Ergebnissen und deren Darstellung erworben. Sie können die Ergebnisse der Projekte im Disput verteidigen. Siehaben die Bedeutung von Stabilität und Konvergenz von numerischen Verfahren aus eigener Erfahrung verstanden und sind in derLage, Fehler aus der Modellbildung, der Approximation, der Berechnung und in der Darstellung zu bewerten.
Inhalt
Vorlesungsanteil : Einführung in Modellbildung und Simulationen von Strömungen, Wiederholung zugehöriger numerischer Verfahren,Einführung in zugehörige Software
Eigene Gruppenarbeit : Bearbeitung von 1-2 Projekten in denen Modellbildung, Diskretisierung, Simulation und Auswertung (z.B.Visualisierung) für konkrete Themen aus dem Bereich Strömungssimulation.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 h(Summe: 120 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenSchriftliche Ausarbeitung zu jedem Projekt.
NotenbildungModulnote ist die Note Ausarbeitung.
Lehr- und Lernformen0161700 - Projektorientiertes Softwarepraktikum
ZugeordneteErfolgskontrollen:
315 Projektorientiertes Softwarepraktikum
315 Projektorientiertes Softwarepraktikum
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6402 Energie und Umweltzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis; Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Umweltschutzverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Inhalt
Vorlesung Technical Sytems for thermal waster treatment: Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustion
Technical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed,• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow,• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Vorlesung Verbrennung und Umwelt: Bedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen
22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS, WS22507 – Verbrennung und Umwelt, Vorlesung 2 SWS, SS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1081 Energie und Umwelt
1081 Energie und Umwelt
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6403 Process Engineering in Wastewater Treatmentzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. h.c. Dipl-Ing. E. Hoffmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über das Wissen typischer Verfahrenstechniken der Abwasserreinigung im In- und Ausland. Sie sind in derLage, diese technisch zu beurteilen und unter Berücksichtigung rechtlicher Randbedingungen flexibel zu bemessen. Die Studierendenkönnen die Anlagentechnik analysieren, beurteilen und betrieblich optimieren. Es gelingt eine energetisch effiziente Auslegung unterBerücksichtigung wesentlicher kostenrelevanter Faktoren. Die Studierenden können die Situation in wichtigen SchwellenundEntwicklungsländern im Vergleich zu der in den Industrienationen analysieren und wasserbezogene Handlungsempfehlungenentwickeln.
Inhalt
Kommunale Abwassereinigung
Die Studierenden erlangen vertieftes Wissen über Bemessung und Betrieb typischer Verfahrenstechniken der kommunalenAbwasserreinigung in Deutschland. Behandelt werden u.a.
- verschiedene Belebungsverfahren- Anaerobtechnik und Energiegewinnung- Kofermentation und nachwachsende Rohstoffe- Filtrationsverfahren- Abwasserdesinfektion und pathogene Keime- Chem. und biologische Phosphorelimination- Spurenstoffelimination- Ressourcenschutz und Energieeffizienz
Internationale Siedlungswasserwirtschaft
Die Studierenden verfügen über das Wissen der Bemessung und des Betriebs der im internationalen Raum eingesetzten Techniken zurWasseraufbereitung. Sie können diese Techniken analysieren, beurteilen und entscheiden, wann neue, stärker ganzheitlich orientierteMethoden eingesetzt werden können. Behandelt werden:
- Belebungsverfahren- Tropf- und Tauchkörper- Teichanlagen- Bodenfilter / Wetlands- UASB / EGSB / Anaerobe Filter- Dezentrale versus zentrale Systeme- Stoffstromtrennung- Energiegewinnung aus Abwasser- Trinkwasseraufbereitung- Abfallwirtschaft
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Literatur/Lernmaterialien• Imhoff, K. u. K.R. (1999): Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien.• ATV-DVWK (1997): Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst &
Sohn, Berlin.• TV-DVWK(1997): Handbuch der Abwassertechnik: Mechanische Abwasserreinigung, Band 6, Verlag Ernst & Sohn, Berlin.• Sperling, M., Chernicaro, C.A.L. (2005): Biological Wastewater Treatment in warm Climate Regions, IWA publishing, London.• Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004): Global Sustainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for
cience and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenMunicipal Wastewater Treatment (SWS 1 + 1)International Sanitary Engineering (SWS 1 + 1)
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6501 Wärmeübertragung IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Wetzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Differentialgleichungen der Thermofluiddynamik herleiten und kennen möglicheVereinfachungen bis hin zur instationären Wärmeleitung in ruhenden Medien. Die Studierende kennen verschiedene analytischeund numerische Lösungsmethoden für die instationäre Temperaturfeldgleichung in ruhenden Medien. Die dabei eingesetztenLösungsmethoden können die Studierenden selbständig auf stationäre Wärmeleitungsprobleme wie die Wärmeübertragung in Rippenund Nadeln anwenden.
Inhalt
Fortgeschrittene Themen der Wärmeübertragung: Thermofluiddynamische Transportgleichungen, Instationäre Wärmeleitung;thermische Randbedingungen; Analytische Methoden (Kombinations- und Separationsansatz, Laplace-Transformation); NumerischeMethoden (Finite Differenzen- und Volumenverfahren); Wärmeübertragung in Rippen und Nadeln.
Literatur/Lernmaterialien• Von Böckh/Wetzel: „Wärmeübertragung“, Springer, 6. Auflage 2015• VDI-Wärmeatlas, Springer-VDI, 10. Auflage, 2011
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe: 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 25 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22809 – Wärmeübertragung II, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1001 Wärmeübertragung II
1001 Wärmeübertragung II
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 115 von 609
Modul 6502 Thermische Trennverfahren IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung eines tiefen Prozessverständnisses am Beispiel der Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen. Fähigkeit zurÜbertragung dieses Verständnisses in ein numerisches Modell und zur Lösung dieses Modells. Verständnis der fluiddynamischenVorgänge in Kolonnen.
InhaltGrundlagen der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse am Beispiel der Rektifikation eines mehrkomponentigenGemischs: Phasengleichgewicht, Fugazitätskoeffizient, Aktivitätskoeffizienten-Modelle; Flash-Rechnung; Gleichungssystemfür die Simulation der kontinuierlichen Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen; Lösung des Gleichungssystems für ein3-komponentiges System nach der Methode von Thiele und Gaddes; Kennenlernen weiterer Lösungsmethoden; Grundlagen derfluiddynamischen Auslegung einer von Boden- und Füllkörperkolonnen.
Literatur/Lernmaterialien1) Gmehling, J.; Kolbe, B.; Kleiber, M.; Rarey, J. R. Chemical thermodynamics; Wiley-VCH, 20122) Schlünder, E.-U.; Thurner, F. Destillation, Absorption, Extraktion; Lehrbuch Chemie + Technik; Vieweg, 19953) Stephan, P.; Mayinger, F.; Schaber, K.; Stephan, K. Thermodynamik. Band 2, 15th ed.; Springer, 20104) VDI-GVC, Ed. VDI-Wärmeatlas, 11., bearb. und erw. Aufl.; VDI-Buch; Springer Vieweg: Berlin, 2013
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22812 – Thermische Trennverfahren II, Vorlesung 2 SWS22813 – Übungen zu 22812, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1000 Thermische Trennverfahren II
1000 Thermische Trennverfahren II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 116 von 609
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 117 von 609
Modul 6503 Stoffübertragung IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dr. h.c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage zu fortgeschrittenen, grundlegenden Stoffübertragungsprozessen Berechnungen sowohl analytischals auch numerisch durchzuführen und eine Analyse der eigenen Versuchsergebnisse mit den Berechnungen und der Literatur imTeam zu bewerten. Das Qualifikationsziel ist es diese grundlegenden Erkenntnisse auf andere Bereiche der Stoffübertragung undProzesstechnik eigenständig zu übertragen.
Inhalt
Fortgeschrittene Themen der Stoffübertragung;
Grundlegende Versuche mit Ausarbeitung in Teamarbeit , Bewertung und Diskussion zu: Membrandiffusion; Gemischverdunstung;Diffusionsdestillation; Gemischkondensation; Physikalische Absorption; Chemische Absorption; Diffusion und Absorption in Polymeren;Ausgewählte Themen und Literaturbesprechung;
Diskussion und Vorstellung von Ergebnissen/Gruppenarbeit.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20-30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22817 –Stoffübertragung II, Vorlesung, 2 SWS22818 – Übung und Praktikum zu 22817 Stoffübertragung II, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1002 Stoffübertragung II
1002 Stoffübertragung II
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 118 von 609
Modul 6504 Industrielle Kristallisationzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Produktgestaltung- Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung von tiefem Prozessverständnisses am Beispiel der Industriellen Kristallisation. Übertragung dieses Verständnisses in einnumerisches Modell.
InhaltVerfahren und Apparate zur Kristallisation aus Lösungen; Gleichgewicht, Wachstums- und Keimbildungskinetik; Modellierung undSimulation der Kristallgrößenverteilung kontinuierlich und absatzweise betriebener Kristallisatoren; Lösung der gekoppelten Stoff- undPopulationsbilanz; Apparateauslegung, Bestimmung der Hauptabmessungen von Zwangsumlauf-Kristallisatoren.
Literatur/Lernmaterialien• Gnielinski, V.; Mersmann, A.; Thurner, F. Verdampfung, Kristallisation, Trocknung; Vieweg, 1993• Mersmann, A.; Kind, M.; Stichlmair, J. Thermische Verfahrenstechnik, 2nd ed.; Springer, 2005• Mullin, J. W. Crystallization, 3rd ed.; Butterworth-Heinemann, 1993• Randolph, A. D.; Larson, M. A. Theory of particulate processes; Academic Press, 1971
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22814 – Industrielle Kristallisation, Vorlesung 2 SWS22815 – Übung zu 22814, 1 SWS (als Hausaufgabe im Selbststudium)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1004 Industrielle Kristallisation
1004 Industrielle Kristallisation
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 119 von 609
Modul 6505 Wärmeübertragerzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Wetzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen wesentliche Berechnungsmethoden für die Auslegung und Nachrechnung von Wärmeübertragernund können diese selbständig auf ingenieurtechnische Problemstellungen anwenden. Die Studierenden können selbständigEntwurfsmethodiken für Wärmeübertrager einsetzen und die dafür benötigten Berechnungen von Wärmedurchgangskoeffizientendurchführen.
InhaltWärmeübertragertypen, log. Temperaturdifferenz, e-NTU-Methode, Zellenmethodik, Entwurf von Wärmeübertragern, Wärmeübergang,Wärmeübergang in Ringspalten und bei Rohrbündeln, Kompaktwärmeübertrager, Mikrokanal-Wärmeübertrager
Literatur/LernmaterialienWird in der Veranstaltung vorgestellt.
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22807 – Wärmeübertrager, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1005 Wärmeübertrager
1005 Wärmeübertrager
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 120 von 609
Modul 6506 Statistische Thermodynamikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Grundprinzipien der statistischen Mechanik und erkennen Vor- und Nachteile bei der Anwednung in derVerfahrenstechnik.
InhaltBoltzmann-Methode, Gibbs-Methode, Reale Gase, Zustandsgleichungen, Polymere.
Literatur/Lernmaterialien1) J. Blahous, Statistische Thermodynamik, Hirzel Verlag Stuttgart, 2007.2) H.T. Davis, Statistical Mechanics of Phases, Interfaces, and Thin Films, Wiley-VCH, New York, 1996.3) G.G, Gray, K.E. Gubbins, Theory of Molecular Fluids Fundamentals. Clarendon, Press Oxford, 1984.4) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of Simple Liquids with Application to Soft Matter. Fourth Edition, Elsevier, Amsterdam, 2006.5) G.H. Findenegg, T. Hellweg, Statistische Thermodynamik, 2. Auflage, Springer Verlag, 2015.6) J.O. Hirschfelder, C.F. Curtis, R.B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids. John-Wiley & Sons, New York, 1954.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung und Übung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1068 Statistische Thermodynamik
1068 Statistische Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichtezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, chemischen Potential, partielle molare Größen, Mischungs- und Exzessgrößen, Zustandsgleichungen, reineGase und Gasgemische, Berechnung von Fugazitäten und -koeffizienten, reine Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemische, Berechnungvon Fugazitäten und Aktivitäten; Raoultsches Gesetz, Henrysches Gesetz, Berechnung binärer und ternärer Phasengleichgewichte,Phasengleichgewichte von Polymerlösungen
Lehr- und Lernformen22016 – Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten lernen und verstehen die Ähnlichkeit zwischen Impuls-, Energie- und Stofftransport• Die Studenten sind in der Lage aus der Anwendung der Analogie zwischen dem turbulenten und laminaren Transport die „turbulente“
Diffusion zu erklären und zu quantifizieren.• Die Studenten können gemessene Feldverteilungen von Turbulenzgrößen beurteilen.• Die Studenten können unterschiedliche Flammenstrukturen auf Grund der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und
Wärmefreisetzung analysieren und erklären.
InhaltCharakterisierung der Turbulenz; Herleitung der Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Energie; Turbulenter Impuls-, Wärme-und Stofftransport; Herleitung der Bilanzgleichungen für die kinetische Energie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Herleitung der Bilanzgleichungen für die Enstrophie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Erläuterung der Energiekaskade; Wechselwirkung zwischen Turbulenz und Wärmefreisetzung bei turbulentenVormischflammen
Literatur/Lernmaterialien1) Tennekes and Lumley, A first course in turbulence;2) N. Peters, Turbulent combustion3) T. Poinsot, D. Veynante, Theoretical and numerical combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15Prüfungsvorbereitung: 75
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModuolnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22514 – Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung, Vorlesung, 2 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennung
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6510 Miniaturisierte Wärmeübertragerzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Jürgen Brandner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltMittlere logarithmische Temperaturdifferenz, e-NTU-Methode; Miniaturisierung und Prozessintensivierung; Grundlagen derWärmeübertragung in miniaturisierten Apparaten; Design, Auslegung, Materialien und Herstellung von Mikroapparaten; Grundtypen vonMikrowärmeübertragern, Vorteile und Nachteile gegenüber konventionellen Apparaten; Phasenübergänge und Mehrphasensysteme;Optimierung von Mikrowärmeübertragern, Effizienz; Anwendungen von Mikrowärmeübertragern.
Lehr- und Lernformen22845 – Miniaturisierte Wärmeübertrager
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1009 Miniaturisierte Wärmeübertrager
1009 Miniaturisierte Wärmeübertrager
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6511 Angewandte Molekulare Thermodynamikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Zwischenmolekulare Wechselwirkung, Virialkoeffizienten, Potentialfunktionen, Zustandsgleichung für realeGase; Stoßprozess, Ablenkwinkel und Stoßintegrale, Transportkoeffizienten für ein- und mehratomige Gase, Transportkoeffizienten inbinären Gasgemischen, Druckabhängigkeit der Transportkoeffizienten; Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen mittels derstatistischen Thermodynamik.
Lehr- und Lernformen22019 – Angewandte Molekulare Thermodynamik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6513 Solare Prozesstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Martina Neises-von Puttkamer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Thermische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltIn der Vorlesung Solare Prozesstechnik wird die Nutzung und Einbindung der konzentrierenden Solartechnik in verschiedeneHochtemperaturverfahren beschrieben.Es werden nach der Einführung der Grundlagen der Solarstrahlung die Techniken erläutert, mit denen die direkte Sonnenstrahlungkonzentriert werden kann. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Einkopplung dieser solaren Hochtemperaturwärme inHochtemperaturprozesse, die somit rein oder zum Teil solar betrieben werden können. Hier werden die stromerzeugenden Prozesse,rein thermische Hochtemperaturprozesse und chemische Prozesse betrachtet. Aus der Vielzahl der existierenden Prozesse werdenbeispielhaft einige herausgegriffen und die Herausforderungen der solaren Einkopplung, sowie die technische Umsetzung gezeigt.Hierbei werden notwendige Entwicklungsschritte in unterschiedlichen Bereichen, wie der Materialwissenschaft, der Prozessführungund der Reaktortechnik erläutert und die Entwicklung vom Labor bis zum Pilotmaßstab verdeutlicht. Querschnittsthemen, die in allenProzessen eine bedeutende Rolle spielen sind die Einbettung von Speichern und die Hybridisierung von Prozessen. Verschiedenethermische und chemische Speichersysteme werden erläutert und ihre Einbeziehung in und Anpassung an die gezeigten Prozesse wirdbeispielhaft erklärt. Der hybride Betrieb wird im Rahmen der Prozessführung anhand der gezeigten Prozesse genauer erläutert.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1096 Solare Prozesstechnik
1096 Solare Prozesstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6601 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispielezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studenten haben bezüglich Produktgestaltung ein vielfältig erprobtes Verständnis für ihre Rolle und mögliche fachliche Aufgaben imindustriellen Umfeld.Die Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispiele ausder Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen Eigenschaften für dieGestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeignete Herstellungsverfahren und –anlagenauswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren an die Qualitätsanforderungen der Produkteanpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte mit einbeziehen.
Inhalt
Inhalte Produktgestaltung II Stetige Produktinnovationen sind eine Voraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit von Firmen. In dieser Lehrveranstaltung wirddas Prinzip der „Konzeptuellen Produktgestaltung“ anhand vielfältiger praxisnaher Beispiele erläutert, in Übungen und mittels einesinstruktiven Films selbst erarbeitet und schließlich auf den Gebieten „Kristallisation“ und „Kolloidale Systeme“ fachlich vertieft.Unter „Konzeptueller Produktgestaltung“ ist folgende systematische 2-stufige Vorgehensweise zu verstehen: Analyse und Nutzung desZusammenhangs zwischen den Prozessparametern und den physico-chemischen Eigenschaften des Produktes (Prozessfunktion) unddes Zusammenhangs zwischen diesen physico-chemischen Eigenschaften und der anwendungstechnischen Qualitätsmerkmalen desProduktes (Eigenschaftsfunktion).
Inhalte Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis Anhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basics
and Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim
20133) Weitere Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 60 hSelbststudium: 120 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22833 – Produktgestaltung II, Vorlesung 2 SWS (WS)22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis, Vorlesung 2 SWS (SS)
DozentenProf. Dr.-Ing. Matthias Kind, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1084 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele
1084 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxiszugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Produktgestaltung• Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispieleaus der Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen und chemischenEigenschaften oder Strukturen für die Gestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeigneteHerstellungsverfahren und –anlagen auswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren andie Qualitätsanforderungen der Produkte anpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte miteinbeziehen.
InhaltAnhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien
Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basicsand Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications
2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim2013
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 15 - 20 Minutennach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis; Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6603 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/EmpfehlungenInhalte des Moduls „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ werden vorausgesetzt
Qualifikationsziele
Die Studierenden können konventionelle Verfahrensketten zur Herstellung unterschiedlicher, auch komplex aufgebauter, Lebensmittelerläutern. Sie kennen die relevanten Grundoperationen und deren konventionellen Umsetzungskonzepte sowie innovative Ansätze.Diese Prozessschritte können die Studierenden prinzipiell auslegen. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischen Prozessparameternund qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Lebensmitteln. Auch sind sie in der Lage, Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen zu übertragen. Sie kennen wesentliche Aspekte, die zur energetischen Beurteilung der einzelnen Prozessschritte und–ketten herangezogen werden müssen.Die Studierenden können Prinzipien der Produktgestaltung anwenden. Das beinhaltet das Identifizieren der Zusammenhänge zwischenProzessparametern und der Struktur eines Lebensmittels (Prozessfunktion) sowie zwischen der Struktur und den Eigenschaften(Eigenschaftsfunktion). Darauf aufbauend sind sie in der Lage, Problemstellungen aus dem Bereich der Lebensmittelverfahrenstechnikmit wissenschaftlichen Methoden zu analysieren und zu lösen.Die Studierenden können damit ein Verfahren im Hinblick auf die Eignung für Verarbeitungsschritte im Lebensmittelbereichbeurteilen und dabei Aspekte wie Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Lebensmittelsicherheit oder zu erwartende Produktqualität in dieBetrachtungen mit einbeziehen.
Inhalt
Prozessketten zur Herstellung der wichtigsten Lebensmittel wie Milch und Milchprodukte, Fleisch und Fleischprodukte, Nahrungsöle,Margarine und Streichfette, Getreideerzeugnisse, Obst & Gemüse und Folgeprodukte, Zucker, Schokolade, Kaffee, Bier, Wein,Branntwein: Grundlagen der Verfahren, energetische Aspekte und rohstoffbezogene Spezifika, innovative Verfahrensansätze; wichtigeParameter zur Qualitätseinstellung.
Literatur/Lernmaterialien1) H.P. Schuchmann und H. Schuchmann: Lebensmittelverfahrenstechnik: Rohstoffe, Prozesse, Produkte; Wiley VCH, 2005; ISBN:
978-3-527-66054-4 (auch als ebook)2) H.G. Kessler: Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik – Molkereitechnologie, Verlag A. Kessler, 1996, ISBN 3-9802378-4-23) H.G. Kessler: Food and Bio Process Engineering - Dairy Technology, Publishing House A. Kessler, 2002, ISBN 3-9802378-5-04) M. Loncin: Die Grundlagen der Verfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie; Aarau Verlag, 1969, ISBN 978-3794107209
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 75 hSelbststudium: 150 hPrüfungsvorbereitung: 75 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
Notenbildung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 135 von 609
Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenLebensmittelverfahrenstechnik, Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 16.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 136 von 609
Modul 6604 Lebensmittelkunde und -funktionalitätzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bernhard Watzl
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage auf Nährstoffbasis eine gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. Ernährungsweisendurchzuführen
InhaltBedeutung der Ernährung für die Gesundheit. Im Mittelpunkt stehen Makro- und Mikronährstoffe (Kohlenhydrate, Proteine, Fette,Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Ballaststoffe, sekundäre Pflanzenstoffe) sowie deren Bedeutung im Stoffwechsel desMenschen. Es werden die wesentlichen Lebensmittelgruppen (pflanzlich, tierisch) für die Nährstoffzufuhr vorgestellt. Darüber hinauswerden funktionelle Aspekte der Lebensmittel sowie einzelner Inhaltsstoffe (z. B. Senkung des Cholesterinspiegels, Stimulation desImmunsystems, Modulation von Krankheitsrisiken) behandelt.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22207 - Lebensmittelkunde und -funktionalität
ZugeordneteErfolgskontrollen:
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 137 von 609
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 hPraktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 138 von 609
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 139 von 609
Modul 6606 Produktentstehung - Entwicklungsmethodikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Produktgestaltung“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können ...
• Produktentwicklung in Unternehmen einordnen und verschiedene Arten der Produktentwicklung unterscheiden.• die für die Produktentwicklung relevanten Einflussfaktoren eines Marktes benennen.• die zentralen Methoden und Prozessmodelle der Produktentwicklung benennen, vergleichen und diese auf• die Entwicklung moderat komplexer technische Systeme anwenden.• Problemlösungssystematiken erläutern und zugehörige Entwicklungsmethoden zuordnen.• Produktprofile erläutern sowie darauf aufbauend geeignete Kreativitätstechniken zur Lösungsfindung/Ideenfindung
unterscheiden und auswählen.• Gestaltungsrichtlinien für den Entwurf technischer Systeme erörtern und auf die Entwicklung gering komplexer technischer Systeme
anwenden.• Qualitätssicherungsmethoden für frühe Produktentwicklungsphasen nennen, vergleichen, situationsspezifisch auswählen und
diese auf moderat komplexe technische Systeme anwenden.• Methoden der statistischen Versuchsplanung erläutern.• Kostenentstehung und Kostenverantwortung im Konstruktionsprozess erläutern.
Inhalt
Grundlagen der Produktentwicklung: Grundbegriffe, Einordnung der Produktentwicklung in das industrielleUmfeld, Kostenentstehung/Kostenverantwortung Konzeptentwicklung: Anforderungsliste/Abstraktion derAufgabenstellung/Kreativitätstechniken/ Bewertung und Auswahl von LösungenEntwerfen: Allgemein gültige Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien als problemorientierte HilfsmittelRationalisierung in der Produktentwicklung: Grundlagen des Entwicklungsmanagements, Simultaneous Engineering und integrierteProduktentwicklung, Baureihenentwicklung und BaukastensystemeQualitätssicherung in frühen Entwicklungsphasen : Methoden der Qualitätssicherung im Überblick, QFD, FMEA
Literatur/Lernmaterialien1) Vorlesungsunterlagen2) Pahl, Beitz: Konstruktionslehre, Springer-Verlag 19973) Hering, Triemel, Blank: Qualitätssicherung für Ingenieure; VDI-Verlag,1993
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 31,5 hSelbststudium: 148,5
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 150 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
Notenbildung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2146176 – Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
509 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
509 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6607 Nanopartikel - Struktur & Funktionzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6701 Reaktionstechnik mehrphasiger Systemezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden kennen das Filmmodell und sind in der Lage, es zur Berechnung von Stofftransport-Einflüssen in reagierendenmehrphasigen Systemen anzuwenden. Sie kennen technische Reaktoren für die Umsetzung von zwei- und dreiphasigenReaktionsgemischen und können ihre Anwendungsgebiete und technischen Einsatzgrenzen erörtern. Im Fall mehrphasiger Reaktorenmit gut definierten System-Eigenschaften sind sie auch in der Lage, eine rechnerische Auslegung der Reaktordimensionen und dergeeigneten Betriebsbedingungen vorzunehmen.Die Studierenden kennen die Funktionen von Katalysatoren und können die Modellvorstellungen zu ihrer Wirkungsweise erörtern.Sie kennen die Methoden zur industriellen Herstellung von heterogenen Katalysatoren und können Zusammenhänge zwischenVerarbeitung und Eigenschaften aufzeigen. Die Studierenden kennen Methoden zur Bestimmung von physikalisch-chemischenund katalytischen Eigenschaften und sind dazu fähig, auf der Basis der Untersuchungsergebnisse qualifizierte Aussagen über dieAnwendungsmöglichkeit und Wirksamkeit von heterogenen Katalysatoren zu machen.
Inhalt
Theorie von Stofftransport und Reaktion in mehrphasigen Reaktionssystemen (Filmmodell); technische Reaktoren für zweiphasigeSysteme: gasförmig-flüssig, flüssig-flüssig, gasförmig-fest; Reaktoren für dreiphasige Systeme.Funktionen und Wirkungsweise von Katalysatoren; Aufbau, Herstellung und Formgebung von heterogenen Katalysatoren;physikalisch-chemische Eigenschaften (Zusammensetzung, morphologische und mechanische Eigenschaften, Gesamtoberflächeund partielle Oberflächen, Porosität und Porenradienverteilung, Oberflächenchemie) und ihre Charakterisierung; funktionaleCharakterisierung (Aktivität, Selektivität).
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript "Chemische Verfahrenstechnik II";2) B. Kraushaar-Czarnetzki: Foliensammlung "Heterogene Katalyse I".
Alle Lernmaterialien und Hinweise auf Spezialliteratur sind auf der Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu) abgelegt.
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 70 hRepetitorium: 30 h Selbststudium: 120 hPrüfungsvorbereitung: 80 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Lehr- und Lernformen
22122 - Chemische Verfahrenstechnik II, 2V22125 - Heterogene Katalyse I, 1V22123 - Übungen und Repetitorium, 2Ü
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1085 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme
1085 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme
ECTS-Punkte: 10.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6702 Heterogene Katalyse IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleStudierende kennen die Einflüsse von Stoff- und Wärmetransport-hemmungen auf Aktivität und Selektivität sowie auf das Auftretenvon Partikel-/Film-Überhitzung und multiplen Betriebszuständen. Sie können Konzepte zur Gestaltung von Katalysatoren entwickeln,mit denen Transporthemmungen und hohe Druckverluste vermieden werden. Sie sind fähig, Reaktoren und Betriebsbedingungenauszuwählen, die eine optimale Nutzung der Leistungsmerkmale eines Katalysators ermöglichen.
InhaltEinflüsse von Stoff- und Wärmetransport auf die Wirksamkeit von Katalysatoren (Aktivität, Selektivität, Überhitzungsphänomene,multiple Zustände); moderne Formulierungs- und Formgebungstechniken zur Leistungsmaximierung von technischen Kontakten;Konzepte für katalytische Reaktoren; aktuelle Fallstudien zur Entwicklung und Anwendung von heterogenen Katalysatoren.
Literatur/LernmaterialienSiehe Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu).
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 32 hRepetitorium: 28 h Selbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22134 - Heterogene Katalyse II, 2V22135 - Übung/Repetitorium zu Het. Kat. II, 1Ü
Allgemeine Hinweise
Im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik" nur in Kombination mit dem Modul "Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme"wählbar.
Die Kombination mit dem Modul "Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme" entfällt bzw. ist ausgeschlossen, wenn im Bachelor-Studiumdas Profilfach "Katalytische Reaktionstechnik" absolviert wurde.
1015 Heterogene Katalyse II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1015 Heterogene Katalyse II
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6703 Reaktionskinetikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können die Ursachen und die unterschiedlichen elementaren Schritte von chemisch homogenen Reaktionengrundlegend erörtern. Ferner sind sie mit diesen Grundlagen befähigt, Berechnungen von chemischen Reaktionen mittels Ergebnissenaus kinetischen Versuchen durchzuführen. Anhand verschiedener Beispiele können die Studierenden Reaktionen unterschiedlicherElementarschritte identifizieren sowie analysieren und daher die Sachverhalte chemisch homogener Reaktionen beurteilen und kritischbewerten.
InhaltGrundlagen: Theorie des aktivierten Komplexes, thermodynamische Aspekte, aktive Zentren, Kettenreaktionen. Anwendungen:Photochemie, Reaktionen in Lösungen, Poly-Reaktionen, Autokatalyse, Explosionen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 34 hSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22106 - Vorlesung Reaktionskinetik22107 - Übung zu 22106
Allgemeine HinweiseÜbungen 14-tätig.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1017 Reaktionskinetik
1017 Reaktionskinetik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6704 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mitPraktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können unterschiedliche Messmethoden erörtern und können diese auch z.B. anhand unterschiedlichenMessprinzipien unter-einander vergleichen und analysieren. Die Studierenden sind daher fähig, unterschiedliche Messmethoden kritischzu beurteilen und zu bewerten.
InhaltTheorie und Praxis zur on-line Messung von Prozessgrößen (Temperatur, Druck, Durchflussgeschwindigkeit,Gemischzusammensetzung, pH-Wert) und zur Bestimmung von Stoffeigenschaften (Fluiddichte, Feststoffdichte).
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 hPraktikum: 11,5 h, 8 VersucheSelbststudium: 26 hPrüfungsvorbereitung: 120 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22126 – Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik22127 – Praktikum zu 22126
Allgemeine HinweiseDas Modul kann auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik1023 Praktikum Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1023 Praktikum Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6705 Auslegung von Mikroreaktorenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studentinnen und Studenten können die Methoden der Prozessintensivierung durch Mikrostrukturierung des Reaktionsraumesanwenden und sind in der Lage die Vorteile und Nachteile einer Übertragung von gegebenen Prozessen in mikroverfahrenstechnischeApparate zu analysieren. Mit Kenntnis über spezielle Herstellverfahren für Mikroreaktoren sind die Studentinnen und Studenten in derLage Auslegungsmethoden auf mikrostrukturierte Systeme hinsichtlich des Wärmetauschs anzuwenden und die Möglichkeiten zurÜbertragung von Prozessen aus konventioneller Verfahrenstechnik in den Mikroreaktor hinsichtlich der Wärmeübertragungsleistungzu analysieren. Sie verstehen außerdem, wie die Mechanismen von Stofftransport und Mischung in strukturierten Strömungsmischernzusammenspielen, und sind in der Lage diese Kenntnisse auf die Kombination von Mischung und Reaktion anzuwenden. Darüberhinaus können sie mögliche Limitierungen bei der Prozessumstellung analysieren und so mikrostrukturierten Reaktoren für homogeneReaktionen angemessen auslegen. Die Studentinnen und Studenten verstehen die Bedeutung der Verweilzeitverteilung für Umsatzund Selektivität und sind in der Lage das Zusammenspiel von Stofftransport durch Diffusion und hydrodynamischer Verweilzeit inmikroverfahrenstechnischen Apparaten in gegebenen Anwendungsfällen zu analysieren.
InhaltBasiswissen zu mikroverfahrenstechnischen Systemen: Herstellung von mikrostrukturierten Systemen und Wechselwirkung mitProzessen, Intensivierung von Wärmetausch und spezielle Effekte durch Wärmeleitung, Verweilzeitverteilung in Reaktoren undBesonderheiten in mikrostrukturierten Systemen, strukturierte Strömungsmischer (Bauformen und Charakterisierung) und Auslegungvon strukturierten Reaktoren hinsichtlich Stoff- und Wärmetransport
Literatur/Lernmaterialien1) Skript (Foliensammlung), Fachbücher:2) Kockmann, Norbert (Hrsg.), Micro Process Engineering, Fundamentals, Devices, Fabrication, and Applications, ISBN-10:
3-527-31246-33) Micro Process Engineering - A Comprehens (Hardcover), Volker Hessel (Editor), Jaap C. Schouten (Editor), Albert Renken (Editor),
Yong Wang (Editor), Junichi Yoshida (Editor), 3 Bände, 1500 Seiten, Wiley VCH, ISBN-10: 35273155004) Winnacker-Küchler: Chemische Technik, Prozesse und Produkte, BAND 2: NEUE TECHNOLOGIEN, Kapitel Mikroverfahrenstechnik
S. 759-819, ISBN-10: 3-527-30430-45) Emig, Gerhard, Klemm, Elias, Technische Chemie, Einführung in die chemische Reaktionstechnik, Springer-Lehrbuch, 5., aktual. u.
erg. Aufl., 2005, 568 Seiten, ISBN-10: 3-540-23452-7 (Kapitel Mikroreaktionstechnik S. 444-467)6) Chemical Kinetics, ISBN 978-953-51-0132-1 "Application of Catalysts to Metal Microreactor Systems", P. Pfeifer,
http://www.intechopen.com/books/chemical-kinetics/application-of-catalysts-to-metal-microreactor-systems
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22145 – Auslegung von Mikroreaktoren
1065 Auslegung von Mikroreaktoren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1065 Auslegung von Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 151 von 609
Modul 6706 Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studentinnen und Studenten können die Methoden der Prozessintensivierung mittels katalytischer Mikroreaktoren anwenden undsind in der Lage die Vorteile und Nachteile einer Übertragung von gegebenen Prozessen in katalytisch funktionalisierten Mikroreaktorenzu analysieren. Zusammen mit der Kenntnis über spezielle Herstellverfahren für Mikroreaktoren sind die Studentinnen und Studenten inder Lage Auslegungsmethoden auf mikrostrukturierte Systeme hinsichtlich des Stoff- und Wärmetauschs in katalytisch funktionalisiertenMikroreaktoren anzuwenden und die Vor- und Nachteile sowie die Anwendbarkeit des Typs Mikroreaktor zu analysieren. Sie verstehenaußerdem, wie die Mechanismen von Stofftransport und heterogen katalysierter Reaktion in strukturierten Reaktoren zusammenspielen,und sind in der Lage diese Kenntnisse auf reale Probleme anzuwenden. Darüber hinaus können sie mögliche Einsparungen beimDesign der Mikroreaktoren erkennen und in die Praxis umsetzen bzw. die Fahrweise der Reaktoren so optimieren, dass sowohlCAPEX als auch OPEX durch den Einsatz katalytischer Mikroreaktoren reduziert wird.
InhaltMethoden der Herstellung von Mikroreaktoren; Verbindungstechniken für Mikrostrukturapparate; Grundlagen des Wärme- undStofftransports in Mikrokanälen sowie der Verweilzeitverteilung in Einkanal- und Mehrkanalanordnungen. Schwerpunktthemenauf der Katalysatorintegration in Mikrostrukturreaktoren und Vergleich zu konventionellen katalytischen Reaktoren; experimentelleund mathematische Kriterien zur Beurteilung von Wärme- und Stofftransportlimitierungen in katalytischen Mikrostrukturreaktorensowie die dazugehörigen Stoff- und Wärmebilanzen; Einstellungen isothermer Bedingungen , Fahrweisen mit erzwungenenTemperaturgradienten für exotherme Gleichgewichtsreaktionen sowie Kombination exothermer und endothermer Reaktionen in einemMikroreaktor.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hPraktikum: 20 h (3 Praktikumsversuche (je 0.5-1 Tag)) plus Ausarbeitung 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 50 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22136 – Katalytische Mikroreaktoren22137 – Praktikum zu Grundlagen der Mikroverfahrenstechnik
Allgemeine HinweiseDas Modul kann auch ohne Praktikum mit einem Umfang von 4 LP gewählt werden
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 152 von 609
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1066 Katalytische Mikroreaktoren1067 Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
1066 Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1067 Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 153 von 609
Modul 6707 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22126 – Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
Allgemeine Hinweise--> Siehe Modul "Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 154 von 609
Modul 6708 Katalytische Mikroreaktorenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22136 – Katalytische Mikroreaktoren
Allgemeine Hinweise--> Siehe Modulbeschreibung "Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1066 Katalytische Mikroreaktoren
1066 Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 155 von 609
Modul 6709 Sol-Gel-Prozessezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse
Allgemeine Hinweise--> Modulbeschreibung "Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 156 von 609
Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 157 von 609
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 158 von 609
Modul 6803 Katalytische Verfahren der Gastechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die wesentlichen katalytischen Verfahren in der Gastechnik. Das an den konkreten Beispielen der Vorlesungerlernte Zusammenspiel aus Thermodynamik, Stoff-/Wärmetransport und Reaktionskinetik liefert ihnen das notwendige Wissen zurReaktorauswahl und weiteren Verfahrensentwicklung anderer katalytischer Prozesse.
Inhalt
Quellen, Nutzung, Bedarf und Charakterisierung gasförmiger chemischer Energieträger.Übersicht über katalytische Verfahren und Prozesse zur Erzeugung, Aufbereitung und Nutzung gasförmiger Energieträger.Erzeugung und Nutzung am Beispiel Methanisierung / Steamreforming => Reaktorkonzepte für exotherme und endotherme Prozesse.Gasaufbereitung bzw. katalytische Prozesse zur Gasreinigung und Gaskonditionierung.
Literatur/Lernmaterialien1) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH 2000.2) Jess, A.; Wasserscheid, P.: Chemical Technology. An Integral Textbook, Wiley-VCH 2013.3) Weber, K.: Engineering verfahrenstechnischer Anlagen. Praxishandbuch mit Checklisten und Beispielen. Springer Vieweg 2014.4) Froment, G. F.; Waugh, K. C.: Reaction Kinetics and the Development and Operation of Catalytic Processes, Elsevier 1999.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung „Katalytische Verfahren der Gastechnik“
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1088 Katalytische Verfahren der Gastechnik
1088 Katalytische Verfahren der Gastechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 159 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 160 von 609
Modul 6804 Raffinerietechnik - flüssige Energieträgerzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können Prozesse und Verfahren zur Erzeugung flüssiger Energieträger bilanzieren und wesentlicheZusammenhänge und Herausforderungen im modernen Raffinerieverbund erkennen. Das hieraus ableitbare Wissen kann auf andereverfahrenstechnische Prozesse übertragen werden und hilft bei deren Bewertung und Weiterentwicklung.
Inhalt
Einführung in die flüssigen chemischen Brennstoffe: Quellen, Ressourcen/Reserven, Verbrauch, charakteristische Eigenschaften vonRohstoffen und Produkten, Verfahrensübersicht.Erdöl und Erdölverarbeitung: Charakterisierung von Erdöl und Erdölprodukten, physikalische Trennverfahren, chemischeUmwandlungsverfahren (chemische Gleichgewichte, Reaktionstechnik etc.), Raffineriestrukturen.Nicht-konventionelle flüssige Brennstoffe z. B. aus Syntheseprozessen oder nachwachsenden Rohstoffen (Fettsäureester, Alkohole,synthetische Kraftstoffe).
Literatur/Lernmaterialien1) Elvers, B. (Ed.): Handbook of Fuels, Energy Sources for Transportation, Wiley VCH 2008.2) Lucas, A. G. (Ed.): Modern Petroleum Technology, Vol. 2 Downstream, John Wiley 2000. 3) Gary, J.; Handwerk, G., Kaiser, M. J.: Petroleum Refining, Technology and Economics, Fifth Edition, CRC Press 2007
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22310 - Vorlesung: Raffinerietechnik – flüssige Energieträger / Refinery Technology – Liquid FuelsÜbung zu Raffinerietechnik – flüssige Energieträger / Exercise Refinery Technology – Liquid Fuels
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1089 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1089 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatmentzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger Brennstofftechnologie• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
The students are enabled to characterize different waste fractions and select suitable technologies for waste to energy conversionbased on detailed process understanding and by application of evaluation tool combining economical and ecological aspects. Thestudents gain a profound inside into process operation.
Inhalt
Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustionTechnical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50Prüfungsvorbereitung: 40
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS
Allgemeine Hinweise
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Exkursion ist ein prüfungsrelevantes Element der Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6808 Chemische Verfahrenstechnik IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen das Filmmodell und sind in der Lage, es zur Berechnung von Stofftransport-Einflüssen in reagierendenmehrphasigen Systemen anzuwenden. Sie kennen technische Reaktoren für die Umsetzung von zwei- und dreiphasigenReaktionsgemischen und können ihre Anwendungsgebiete und technischen Einsatzgrenzen erörtern. Im Fall mehrphasiger Reaktorenmit gut definierten System-Eigenschaften sind sie auch in der Lage, eine rechnerische Auslegung der Reaktordimensionen und dergeeigneten Betriebsbedingungen vorzunehmen.
Inhalt
Theorie von Stofftransport und Reaktion in mehrphasigen Reaktionssystemen (Filmmodell); technische Reaktoren für zweiphasigeSysteme: gasförmig-flüssig, flüssig-flüssig, gasförmig-fest; Reaktoren für dreiphasige Systeme
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript "Chemische Verfahrenstechnik II";2) B. Kraushaar-Czarnetzki: Foliensammlung "Heterogene Katalyse I".
Alle Lernmaterialien und Hinweise auf Spezialliteratur sind auf der Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu) abgelegt
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22122 Chemische Verfahrenstechnik II, 2V
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6901 Kältetechnik B - Grundlagen der industriellenGasgewinnungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleVerstehen der Prinzipien unterschiedlicher Verfahren zur Gasverflüssi-gung und zur Gaszerlegung; Analysieren von Prozessen zurErmittlung der Ursachen des Energiebedarfs; Anwenden von Prinzipien der Gemisch-Thermodynamik und Analysieren der Zuständevon Stoffströmen in Rektifikationskolonnen; Beurteilen des Potenzials von technischen Lösungsansätzen aus Sicht der Thermodynamik
InhaltVerfahren der Gasverflüssigung, Prozessanalyse, Refrigeratoren und Gemischkälteanlagen, Gaszerlegung durchTieftemperaturrektifikation, Luftzerlegung und Gewinnung von Edelgasen, Aufbereitung und Zerlegung von Erdgas, Gewinnung vonEthylen, Verarbeitung H2-reicher Gasgemische, Lagerung und Transport verflüssigter Gase
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22014 – Kältetechnik B22015 – Übungen zu 22014
ZugeordneteErfolgskontrollen:
964 Kältetechnik B
964 Kältetechnik B
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6902 Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen derTieftemperaturtechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch (Folien/SkriptEnglisch)
ModulverantwortlicherProf. Dr. –Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Thermodynamik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleVerstehen der Mechanismen der Entropieerzeugung und des Zusammenwirkens von erstem und zweitem Hauptsatz inthermo-dynamischen Prozessen; Verstehen von Festkörpereigenschaften bei kryogenen Temperaturen; Anwenden, Analysieren undBeurteilen von Realgasmodellen für klassisches Helium I; Verstehen der Quantenfluid-Eigenschaften von Helium II auf Basis derBose-Einstein-Kondensation; Verstehen der Funktion von Kühlmethoden bei tiefsten Temperaturen
InhaltBeziehung zwischen Energie und Temperatur, Energietransformation auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene, physikalischeDefinition von Entropie und Temperatur, thermodynamische Gleich-gewichte, Reversibilität thermodynamischer Prozesse, Helium alsklassisches Fluid und als Quantenfluid, Materialeigenschaften bei tiefen Temperaturen, Kühlverfahren bei Temperaturen unter 1 K
Literatur/Lernmaterialien
Schroeder, D.V.: An introduction to thermal physics. Addison Wesley Longman (2000)Pobell, F.: Matter and methods at low temperatures. 3rdEdition, Springer (2007)
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22030 – Kryotechnik A22031 – Übungen zu 22030 Kyrotechnik A
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1026 Kryotechnik A
1026 Kryotechnik A
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6903 Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch (Folien/SkriptEnglisch)
ModulverantwortlicherProf. Dr. –Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleVerstehen der Funktion und Modellierung regenerativer Kryokühler; Verstehen und Anwenden der wichtigsten verfahrenstechnischenMethoden und Komponenten zur Konzeption und Auslegung von Tief-temperaturanlagen und Kryostatsystemen; Verstehen vonPrinzipien der Labormesstechnik, Beurteilen und Anwenden von Sensoren und Messgeräten für kryotechnische Messaufgaben undAnalysieren von Messunsicherheiten
InhaltKryotechnische Anwendungen; Regenerative Kälteerzeugung mit Kryokühlern; Grundlegende Aspekte der Konzeption vonTieftemperaturanlagen und Kryostaten, einschließlich Fluidmechanik und Wärmeübertragung, thermische Kontaktierung und thermischeIsolation, kryogenes Pumpen von Gasen, Regularien und Konstruktionselemente für Kryostate sowie deren Sicherheit; AllgemeineGrundlagen der Messtechnik und der Messunsicherheit sowie kryogene Temperatur-, Druck- und Durchflussmessung
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22053 – Kryotechnik B22054 – Übungen zu 22053 Kyrotechnik B
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1029 Kryotechnik B
1029 Kryotechnik B
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6904 Grenzflächenthermodynamikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. S. Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III, Programmierkenntnisse
QualifikationszieleDie Studierenden sind vertraut mit Besonderheiten von fluid-fluid und von fluid-solid Grenzflächeneigenschaften. Sie sind in derLage die Grenzflächeneigenschaften (Grenzflächenspannung, Dichte- und Konzentrationsprofile, Adsorptionsisotherme) mitmakroskopischen und ortsaufgelösten Methoden zu berechnen.
InhaltGibbs-Methode, Dichtefunktionaltheorie, experimentelle Methoden zur Charakterisierung von Grenzflächen, Adsorption
Literatur/Lernmaterialien1) H. T. Davis , Statistical Mechanics of Phases, Interfaces and Thin Films, Wiley-VCH Verlag, 1995.2) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of simple liquids, Elsevier, 2014
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenIntegrierte Lehrveranstaltung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1090 Grenzflächenthermodynamik
1090 Grenzflächenthermodynamik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6905 Überkritische Fluide und deren Anwendungenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach “Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Darstellung thermodynamischer Eigenschaften, reine überkritische Fluide, binäre und ternäre Systeme incl.Polymerlösungen, Überkritische Fluide als Lösungs-, Separations- und Reaktionsmedium, Herstellung von organischen, anorganischenmetalloxidischen Nanopartikeln, Eigenschaften von Polymerlösungen, Wirtschaftliche Aspekte von Hochdruckprozessen.
Lehr- und Lernformen22021 – Überkritische Fluide und deren Anwendungen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1027 Überkritische Fluide und deren Anwendungen
1027 Überkritische Fluide und deren Anwendungen
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6906 Vakuumtechnik Izugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Christian Day
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
QualifikationszieleDie Studierenden besitzen ein Verständnis der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge in der Vakuumwissenschaft und die Fähigkeit ein komplexes Vakuumsystem richtig und spezifikationsgerecht auszulegen.
InhaltGrundlegende Begriffe; Vakuumpumpen; Praktische Vakuumlimits; Ausgasung und deren Minimierung; Sauberkeitsanforderungen;Vakuuminstrumente, Totaldruckmessung; Restgasanalyse; Lecksuche; Vakuumströmung; Auslegung von Vakuumsystemen;Technische Spezifikationen, Qualität; Beispiele großer Vakuumsysteme; Industrielle Anwendungen in der Verfahrenstechnik.
Literatur/LernmaterialienK. Jousten (Ed.) - Wutz Handbuch Vakuumtechnik, 11. Auflage, Springer, 2013.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22033 - Übung zu Vakuumtechnik22034 - Vakuumtechnik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1028 Vakuumtechnik I
1028 Vakuumtechnik I
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7001 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherUlrike van der Schaaf , M. Azad Emin
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungen
Folgende Inhalte werden vorausgesetzt:Für das Praktikum Lebensmittelextrusion: Teilnahme an der Vorlesung „22246 - Extrusionstechnik“Für die Einführung in die Sensorik mit Praktikum: Teilnahme an der Vorlesung „22209 - Hilfs- und Effektstoffe“Für das Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion: Teilnahme an den Vorlesungen „22226- Trocknen vonDispersionen“ und „22229 – Emulgieren und Dispergieren“.
QualifikationszieleDie Studierenden können ihr bisher erworbenes Wissen bezüglich der Herstellung und Charakterisierung von Lebensmitteln aufpraxisrelevante Verfahren übertragen und diese Verfahren evaluieren. Außerdem sind die Studierenden in der Lage komplexeFragestellungen zur Herstellung und Bewertung von Lebensmitteln aus der beruflichen Praxis in Kleingruppen zu bearbeiten und zudiskutieren und die Ergebnisse ihrer Arbeit einem Fachpublikum verständlich vorzustellen
Inhalt
Es steht eine der folgenden Veranstaltungen zur Auswahl:
Praktikum Lebensmittelextrusion Im Rahmen eines Praktikums wird Grundlagenwissen zum Herstellen von Extrudaten vermittelt und in Form von selbst herzustellendenund zu beurteilenden Produkten direkt umgesetzt. Die Analyse, Auswertung und Interpretation der experimentellen Ergebnisse werdenin Kleingruppen durchgeführt und im Plenum vorgestellt.
Einführung in die Sensorik mit Praktikum Sinnesphysiologische Grundlagen: einzelne Sinne, Grundgeschmacksrichtungen, Vereinheitlichung und Normung, Anforderungenan Prüfraum und Prüfer, Prüferschulung, Methoden der sensorischen Analyse: Unterschiedsprüfungen, Dreiecksprüfung,Duo-Trio-Prüfung, beschreibende Prüfungen, bewertende Prüfung mit Skale u.a.
Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion Anhand ausgewählter Herstellprozesse werden aktuelle Fragestellungen bei der industriellen Herstellung den Lebensmittelproduktenin Kleingruppen erarbeitet und im Plenum diskutiert. Begleitet wird das Seminar durch eine Exkursion zu entsprechendenlebensmittelverarbeitenden Betrieben
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15 hPrüfungsvorbereitung: 15 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 176 von 609
Lehr- und Lernformen
Eine der folgenden drei Lehveranstaltungen:
• 6630 – Einführung in die Sensorik mit Übungen (WS)• 22248-Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis, inkl. Exkursion (WS)• 22247-Praktikum zu 2246 Extrusionstechnik
Allgemeine Hinweise
Die Teilnehmerzahl ist begrenzt auf 20 Personen pro Veranstaltung.Die Termine werden noch bekannt gegeben.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1091 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum
1091 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 177 von 609
Modul 7002 Mikrobiologie für Ingenieurezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Thomas Schwartz
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, mikrobielle Prozesse in technischen und Umwelt-relevanten Bereichen zu verstehen und einzuordnen.Zudem können sie die Grundlagen von mikrobiell gesteuerten Stoffkreisläufe in technischen Prozessen beschreiben. Weiterhin sindsie mit den Anpassungsmöglichkeiten von Mikroorganismen an extreme Umweltbedingungen vertraut und können mit den Begriffen:Symbiose, Kommensalismus und Pathogenität umgehen bzw. mikrobielle Verhaltensstrukturen in ihrem jeweiligen Habitat ableiten.
InhaltDie Vorlesung soll Ingenieure aus dem Bereich Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik und Bau-, Geo-, Umwelt mit den Prinzipiender Mikrobiologie und deren technischer Anwendung vertraut machen. Hierzu werden Schwerpunkte wie Aufbau und Rolle vonMikroorganismen, Wechselwirkungen mit globalen Stoffkreisläufen und anderen Organismen, der mikrobielle Einfluss auf Energie undKorrosion sowie die Bekämpfung von Mikroorganismen herausgegriffen und anhand angewandter Beispiele erläutert. Ergänzt werdendie Schwerpunkte durch Exkurse über Grundlagen wie Stoffwechsel und Genetik, die entsprechend angewandt aufbereitet werden.Die Kenntnisvermittlung von technisch relevanten biochemischen und molekularbiologischen Besonderheiten soll zum Verständnisder mikrobiologischen Grundlagen ökologischer, bio- und umwelttechnischer Prozesse beitragen. Fragen, die angesprochen werden,sind „Was sind Mikroorganismen, wie funktionieren sie und wie ist ihre Lebensweise?“, „Welche Rolle spielen Mikroorganismen inStoffkreisläufen und wie ist ihr Beitrag zur Energieversorgung?“ und andere wichtige Fragen mehr.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 45 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Im Fall einer Gesamtprüfung im Vertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik beträgt die Prüfungsdauer ca. 20 Minuten.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22933 - Mikrobiologie für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
954 Mikrobiologie für Ingenieure
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 178 von 609
954 Mikrobiologie für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 179 von 609
Modul 7003 Grundlagen der Lebensmittelchemiezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Mirko Bunzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden
• kennen grundlegende Begriffe der Lebensmittelchemie und der Lebensmittelanalytik und können diese in schriftlicher und mündlicherForm einsetzen
• können die wichtigsten Komponenten von Lebensmitteln chemisch beschreiben, ihre Bedeutung in Lebensmitteln benennen undgrundlegende Reaktionen während der Lagerung, Verarbeitung etc. vorhersagen
InhaltDas Modul vermittelt Grundwissen über Proteine, Kohlenhydrate und Lipide als Hauptbestandteile von Lebensmitteln. Der Schwerpunktliegt dabei auf der Beschreibung ihrer chemischen Struktur, ihren Eigenschaften und möglichen Reaktionen im Lebensmittel. Die sich indiesem Zusammenhang ergebenden ernährungsphysiologischen, toxikologischen, warenkundlichen und analytischen Aspekte werdendiskutiert
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen6601 – Grundlagen der Lebensmittelchemie für Studierende der Lebensmittelchemie und des Chemieingenieurwesens
ZugeordneteErfolgskontrollen:
286 Grundlagen der Lebensmittelchemie
286 Grundlagen der Lebensmittelchemie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 180 von 609
Modul 7004 Membrane Technologies and Excursionszugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn; Dr. Florencia Saravia; Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse der Membrantechnik in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung,gängige Membranverfahren (Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration, Mikrofiltration, Dialyse) und deren verschiedeneAnwendungen. Sie sind in der Lage solche Anlagen auszulegen.
Inhalt
Das Lösungs-Diffusions-Modell. Die Konzentrationspolarisation und die Konsequenzen für die Membranmodulauslegung.Membranherstellung und Membraneigenschaften. Membrankonfiguration und Membranmodule. Membrananlagen zurMeerwasserentsalzung und zur Brackwasserbehandlung. Membranbioreaktoren zur Abwasserbehandlung. Biofouling, Scaling undVermeidungsstrategien für beides.einführung und Exkursionen: Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung, Exkursionen zu kommunalen Kläranlagen und zuWasserwerken
Literatur/Lernmaterialien1) Melin, T. Rautenbach, R. (2007): Membranverfahren - Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung , Springer Verlag Berlin
Heidelberg.2) Mulder, Marcel H. (2000): Basic principles of membrane technology“,3) Kluwer Academic, Dordrecht.4) Schäfer, A. I. (2005): Nanofiltration: Principles and Applications. Elsevier, Oxford.5) Staude, E. (1992): Membranen und Membranprozesse, Verlag Chemie, Weinheim.6) Vorlesungsunterlagen in ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 55 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 65 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
WS: 22605 – Membrane Technologies in Water TreatmentSS: 22609 – Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Vorlesung und Exkursion)
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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DozentenDeutsch/Englisch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1059 Membrane Technologies in Water Treatment1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
1059 Membrane Technologies in Water Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7101 Wasserbeurteilungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. G. Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Wassertechnologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Zusammenhänge des Vorkommens von geogenen und anthropogenen Stoffen sowie vonMikroorganismen in den verschiedenen Bereichen des hydrologischen Kreislaufs erklären. Sie sind in der Lage, geeignete analytischeVerfahren zu deren Bestimmung auszuwählen. Sie können Berechnungen durchführen, Daten vergleichen und interpretieren. Siesind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, die Zusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zubeurteilen.
InhaltWasserarten, Wasserrecht, Grundbegriffe der wasserchemischen Analytik, Analysenqualität, Probenahme, Schnelltest, allgemeineUntersuchungen, elektrochemische Verfahren, optische Charakterisierung, Trübung, Färbung, SAK, Säure-Base-Titrationen,Abdampf-, Glührückstand, Hauptinhaltsstoffe, Ionenchromatographie, Titrationen (Komplexometrie), Atomabsorptionsspektrometrie,Schwermetelle und organische Spurenstoffe und ihre analytische Bestimmung, Wasserspezifische summarische Kenngrößen,Radioaktivität, Mikrobiologie.
Literatur/Lernmaterialien1) Harris, D. C. (2010): Quantitative Chemical Analysis. W. H. Freeman and Company, New York.2) Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment – Principles and Design, Wiley & Sons, Hoboken.3) Patnaik P. (2010), Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes. CRC Press.4) Wilderer, P. (2011). Treatise on Water Science, Four-Volume Set, 1st Edition; Volume 3: Aquatic Chemistry and Biology. Elsevier,
Oxford.5) Vorlesungsunterlagen im ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 65 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22603 – Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung22604 – Übungen und Demonstration zu 22603
Allgemeine HinweiseIst nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs „Wasserqualität und Verfahrenstechnik“, Bachelor
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
977 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
977 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7102 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes Semester
Sprache : Deutsch oder Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Halrald Horn, Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenModul „Water Technology“
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden wichtigen Aufbereitungsverfahren in der Wassertechnik zu erklären. Siekönnen Berechnungen durchführen, Daten vergleichen und interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWassertechnologische und wasserchemische Versuche aus folgender Auswahl: Kalklöseversuch, Flockung, Adsorption an Aktivkohle,Photochemische Oxidation, Atomabsorptionsspektrometrie, Ionenchromatographie, Flüssigkeitschromatographie, Summenparameter,und Vortrag.
Literatur/Lernmaterialien1) Harris, D. C. (2010): Quantitative Chemical Analysis. W. H. Freeman and Company, New York.2) Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment – Principles and Design, Wiley & Sons, Hoboken.3) Patnaik P. (2010): Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes. CRC Press.4) Wilderer, P. (2011): Treatise on Water Science, Four-Volume Set, 1st Edition; Volume 3: Aquatic Chemistry and Biology. Elsevier,
Oxford.5) Vorlesungsskript im ILIAS; Praktikumsskript
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 35 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 35 h
Leistungsnachweise/PrüfungenDie Erfolgskontrolle des Moduls besteht aus einer Prüfungsleistung anderer Art in Form von benoteten Praktikumsprotokollen, einembenoteten Vortrag sowie einer mündlichen Teilprüfung, Dauer 15 Minuten.
NotenbildungDie Gesamtnote des Moduls wird als gewichteter Durchschnitt aus den Einzelnoten der Teilprüfungsleistungen gebildet(Praktikumsprotokolle 40 %, Vortrag 10 %, mündliche Teilprüfung 50 %).
Lehr- und Lernformen22664 – Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
Allgemeine HinweiseDie Teilprüfungsleistungen in Form der benoteten Praktikumsprotokolle und dem benoteten Vortrag müssen für die Zulassung zurmündlichen Teilprüfung bestanden sein.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1031 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1031 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7103 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können das Vorkommen und das Verhalten von aquatischen Huminstoffen bei der Wasseraufbereitung und innatürlichen Systemen beschreiben und sie können die wesentlichen Strukturmerkmale dieser Substanzen erklären. Sie sind mit dengrundlegenden Verfahren zur Charakterisierung vertraut und sie können geeignete Verfahren für die Untersuchungen von Huminstoffenin wässrigen Systemen auswählen und die Ergebnisse bewerten.
InhaltVorkommen, Definitionen, Genese, Strukturmodelle, Isolierung, Charakterisierungsverfahren, Wechselwirkung mit anderenanorganischen und organischen Wasserinhaltsstoffen, Umsetzungen im Gewässer, Reaktionen bei der Wasseraufbereitung.
Literatur/Lernmaterialien• Thurman, E. M. (1985): Organic Geochemistry of Natural Waters. Martinus Nijhoff / Dr. W. Junk Publishers, Dordrecht.• Frimmel, F. H., Abbt-Braun, G. et al. (Hrsg.) (2002): Refractory Organic Substances in the Environment. Wiley-VCH, Weinheim.• Vorlesungsunterlagen im ILIAS
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 15 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22615 – Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1038 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
1038 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7104 Biofilm Systemszugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Struktur und Funktion von Biofilmen in natürlichen Habitaten und technischen Anwendungen beschreibenund die wesentlichen Einflussfaktoren und Prozesse zur Ausbildung spezifischer Biofilme erklären. Sie sind mit Verfahren zurVisualisierung der Strukturen sowie mit Modellen für die Simulation des Biofilmwachstums vertraut. Sie können geeignete Verfahren fürdie Untersuchungen von Biofilmen auswählen und die Habitatbedingungen bewerten.
InhaltMikroorganismen organisieren sich in technischen und natürlichen aquatischen Systemen typischerweise in Form von Biofilmen.Biofilme sind aber nicht nur Anreicherungen von Mikroorganismen an Grenzflächen, darüber hinaus bildet eine Matrix ausextrazellulären polymeren Substanzen (EPS) ein Grundgerüst für den Zusammenhalt. In der Vorlesung wird die Struktur und Funktionder Biofilme in verschiedensten natürlichen Habitaten und technischen Anwendungen (Biofilmreaktoren, Biofilme in Fließgewässern,Biofouling in technischen Systemen und Biofilme zur Stromerzeugung in Mikrobiellen Brennstoffzellen) gezeigt und diskutiert.Wachstum und Abtrag der Mikroorganismen als wesentliche Prozesse zur Gestaltung der Struktur werden beschrieben und Modelle zuderen Simulation vorgestellt. Darüber hinaus werden mikroskopische Verfahren zur Visualisierung der Biofilmstrukturen gezeigt.
Literatur/LernmaterialienVorlesungsunterlagen im ILIAS
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22617 – Biofilm Systems
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1107 Biofilm Systems
1107 Biofilm Systems
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7201 Verbrennung und Umweltzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltBedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen22507 – Verbrennung und Umwelt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1042 Verbrennung und Umwelt
1042 Verbrennung und Umwelt
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammerzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern:- Energieverfahrenstechnik- Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten sind fähig die relevanten Designparameter anzuwenden, um eine Triebwerksbrennkammer auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage die Auswirkung von Designänderungen bezüglich der Funktionalität, der Betriebssicherheit und des• Emissionsausstoßes zu beurteilen.• Die Studenten sind in der Lage Literaturergebnisse zu bewerten und für Ihre eigene Zwecke zu nutzen.• Die Studenten lernen zielorientiert gemäß eines vorgegebenen Zeitplans zu arbeiten.• Die Studenten lernen in Gruppen zu arbeiten und Informationen zwischen den Gruppen durch die Definition von Schnittstellen• auszutauschen.• Die Studenten lernen den Arbeitsfortschritt und die wichtigsten Ergebnisse klar und in angemessener Zeit zu präsentieren.
InhaltIn vier Vorlesungsdoppelstunden werden zuerst die theoretischen Grundlagen erläutert. Diese bestehen aus der Beschreibung undFunktionsweise des Triebwerkes und der speziellen Aufgabe und Funktionsweise der Brennkammer. Danach erfolgt die Auslegung derTriebwerksbrennkammer ausgehend von vorgegebenen geometrischen Randbedingungen und Leistungsdaten eines Triebwerkes. Diespeziellen Aufgaben der Auslegung sind die Aerodynamik (Luftverteilung und Druckverlust), die Wärmetechnik (Temperaturverteilung,Kühlung und Materialwahl) die Berechnung der Emissionen und die Brennkammerkonstruktion. Zu diesem Zweck bilden die StudentenGruppen und jede Gruppe übernimmt eine Teilaufgabe. Der Arbeitsfortschritt wird anhand des erstellten Zeitplans bei regelmäßigenPräsentationen kontrolliert. Die Gesamtauslegung wird in einer abschließenden Präsentation dargestellt und diskutiert.
Literatur/Lernmaterialien• A. H. Lefebvre, Gas Turbine Combustion• Rolls-Royce plc, the jet engine• R. Müller, Luftstrahltriebwerke Grundlage, Charakteristiken, Arbeitsverhalten
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 20 hSelbststudium: 60 hProjekt: 80 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Darüber hinaus werden die Mitarbeit während des Projektes und die Präsentationen bewertet.
NotenbildungDie Modulnote setzt sich zusammen aus der Note der mündlichen Prüfung und der Mitarbeit/Präsentation während des Projektes.
Lehr- und Lernformen22527 – Design of a jet engine combustion chamber, Seminar/Projekt
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologienzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltEinführung und thermodynamische Grundlagen; PEM-Brennstoffzellen; Schmelzkarbonat Brennstoffzellen (MCFC);Festoxidbrennstoffzellen (SOFC); Brennstoffzellen für flüssige und feste Brennstoffe; Wasserstoff als Energieträger;Wasserstofferzeugung; Elektrolyse; Dampfreformierung; Partielle Oxidation; Reformierverfahren für flüssige Brennstoffe;Konvertierung/Reinigung von Kohlenmonoxid; Entschwefelung; Brennstoffzellensysteme: Peripheriekomponenten und Integration
Lehr- und Lernformen22508 – Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7204 Verbrennungstechnisches Praktikumzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherStefan Harth
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Verbrennungstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können verbrennungstechnische Versuchsergebnisse auswerten und die Messmethoden kritisch beurteilen.
InhaltEs werden Experimente zur Ermittlung der laminaren Flammengeschwindigkeit und des Stabilitätsbereiches von Brennersystemen,sowie auch zur Charakterisierung des Verbrennungsverlaufs durchgeführt. Bei der angewandten Messtechnik handelt es sich sowohlum konventionelle (Thermoelement, Abgassonden) als auch um optische Messtechnik.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 h (3-4 Experimente: Anzahl wird abhängig von der Komplexität der verwendeten Prüfstände festgelegt)Selbststudium , Erstellung der Versuchsprotokolle: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von maximal 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22542 – Verbrennungstechnisches Praktikum
Allgemeine HinweiseTermine der Praktika werden in Absprache festgelegt. Anmeldungen bis spätestens 15. Mai per email an: [email protected]
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1037 Verbrennungstechnisches Praktikum
1037 Verbrennungstechnisches Praktikum
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7205 Energietechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDer Hörer kennt die thermodynamischen Grundlagen und kann darauf aufbauend thermische Energieumwandlungsprozesse inWärmekraftmaschinen und -anlagen quantitativ beschreiben und die Effizienz der Energieumwandlung zu berechnen. Darüber hinauskönnen die Studierenden das Erlernte auf Beispiel ausgewählter technischer Prozesse übertragen.
InhaltDie Vorlesung beginnt mit einer allgemeinen Übersicht über die wichtigsten wirtschaftlichen Gesichtspunkte und Kennzahlenthermischer Energietechnik am Beispiel Deutschland. Danach werden die thermodynamischen Grundlagen für das Verständnisvon Wärmekraftmaschinen besprochen und bei ausgewählten Energieumwandlungsprozessen (Stirling-Motor, Gasturbine,Dampfkraftwerk, etc.) angewendet, um so Möglichkeiten zur Steigerung des thermischen und exergetischen Wirkungsgrades wie auchdes Arbeitsverhältnisses anhand von Beispielen aufzuzeigen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22511 – Energietechnik I
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1034 Energietechnik
1034 Energietechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7206 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischenFeuerungssystemenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Verbrennungstechnik“.
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDer Hörer versteht die physikalischen Mechanismen, die zum ungewollten Auftreten periodischer Verbrennungsinstabilitäten intechnischen Feuerungssysteme führen, und kann diese zielgerichtet und effizient beseitigen.
InhaltDie Vorlesung umfasst die theoretischen Grundlagen für die Entstehung selbsterregter Strömungs- und Verbrennungsinstabilitätenin technischen Verbrennungssystemen. Hierzu wird die messtechnische Erfassung wie auch die Bedeutung dynamischer, d.h.zeitabhängiger Flammeneigenschaften besprochen und Flammenfrequenzgänge definiert und physikalisch interpretiert. Schließlichwird beispielhaft das Resonanzverhalten einer Modellbrennkammer modelliert und eine vollständige Stabilitätsanalyse einesVormisch-Verbrennungssystems durchgeführt.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1035 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischenFeuerungssystemen
1035 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 195 von 609
Modul 7301 Industrielle Biokatalysezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Jens Rudat
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, unterschiedliche Verfahren zur Herstellung industriell relevanter Produkte zu vergleichen und kritischzu beurteilen (Chemo- vs. Biokatalyse sowie verschiedene biokatalytische Optionen untereinander)
Inhalt
Aktuelle Entwicklungen enzymatisch katalysierter Produktionsverfahren sowie am Markt etablierte Prozesse u.a. aus den BereichenPharmaindustrie wie Synthese und Modifikation von Wirkstoffen, Chemische Industrie wie Synthese und Modifikation von Basis-und Feinchemikalien und Lebensmittelindustrie wie enzymatische Umsetzung von Lebensmittelzutaten sowie Herstellung vonGeschmacksträgern und Aromastoffen.Hierbei werden neben der eigentlichen enzymatischen Reaktion und deren molekularbiologischer Optimierung auchverfahrenstechnische Aspekte wie z.B. Wahl und Design des Lösungsmittels bzw. des Reaktionsmediums, Methoden derProduktisolierung („Downstream Processing“) sowie wirtschaftliche und ökologische Gesichtspunkte besprochen.
Literatur/Lernmaterialien• Buchholz, Kasche, Bornscheuer: Biocatalysts and Enzyme Technology; 2nd edition 2012, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-32989-2• Drautz, Gröger, May: Enzyme Catalysis in Organic Synthesis; 3rd edition 2012, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-32547-4• Liese, Seelbach, Wandrey: Industrial Biotransformations; 2nd edition 2016, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-31001-2
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 45 hSelbststudium: 90hPrüfungsvorbereitung: 45h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22411 Industrielle Biokatalyse22446 Seminar zu Industrielle Biokatalyse (22411)
Grundlage fürHilfreich beim Besuch der Vorlesungen „Biologische Stoffproduktion“ (Prof. Syldatk) und „Methoden der Industriellen Genetik“ (Dr.Neumann)
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Allgemeine HinweiseOrt und Zeit des begleitenden Seminars richten sich nach Anzahl der Teilnehmer. Geplant ist eine ein- bis zweitägige Veranstaltung enbloc gegen Ende der Vorlesungszeit des Wintersemesters (Anfang Februar).
ZugeordneteErfolgskontrollen:
383 Industrielle Biokatalyse
383 Industrielle Biokatalyse
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7302 Zellkulturtechnikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Eric Gottwald
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden erlernen die Kultur von tierischen Zellen in 2D und 3D. Im Laufe des Praktikums werden sie in die Lage versetzt,die organotypischen (Stoffwechsel)Leistungen der Kulturen mit verschiedenen Analysemethoden zu vergleichen, die Ergebnisse zubewerten und kritisch zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Zellkultur in 2D und 3D,
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 40 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22422 3D-Zellkulturtechniken
Allgemeine HinweiseWird im WS 16/17 nicht angeboten!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
955 Zellkulturtechnik
955 Zellkulturtechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 198 von 609
Modul 7303 Kommerzielle Biotechnologiezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse in ein kommerzielles Umfeld in allen relevanten lebenswissenschaftlichenIndustriesektoren zu übersetzen und geistiges Eigentum zu schützen. Sie können sowohl eine Management Rolle in einemgroßen industriellen Unternehmen einnehmen, als auch die Rolle eines Managers in einer Startup Firma. Sie können technischeEntwicklungen bezogen auf den Innovationsgrad einordnen und Lücken in Wertschöpfungsketten identifizieren und schließen.Vorgegebene Firmenstrategien können analysiert und strategisch optimiert werden.
Inhalt
Blockveranstaltung mit Exkursion; Überblick Pharma-Industrie; biotechnologisch hergestellte Produkte in der Pharmaindustrie; ÜberblickBiotech-Industrie, mit Vergleich USA/EU/D; Finanzierung von Biotech-Unternehmen; Grundlagen der Lizensierung am Beispiel einesWirkstoffes; Vorbereitung und Durchführung einer Lizenzverhandlung.Überblick industrielle Biotechnologie; Biotechnologisch hergestellte Produkte der chemischen Industrie und deren Folgeprodukte,Erläuterung des Begriffes Bioökonomie und deren Konsequenzen für Wirtschaftssysteme. Definition des BegriffesWertschöpfungskette. Erläuterung des Ablaufes einer Firmengründung. Vorstellung und strategische Analyse von 12 Biotech Firmenaus Baden-Württemberg.Vorstellung und Diskussion möglicher Berufswege als Bioverfahrenstechniker in den Branchen Pharma, Medizintechnik, Biotechnologie,chemische Industrie, Verbände, Ausbildung, Lehre und öffentliche Forschung
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master Chemieingenieurwesenund Verfahrenstechnik 2016.
Bei großer Teilnehmerzahl bzw. bei Prüfungen im Technischen Erfängzungsfach alternativ eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen bzw. mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22413 - Kommerzielle Biotechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1012 Kommerzielle Biotechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1012 Kommerzielle Biotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 200 von 609
Modul 7304 Biobasierte Kunststoffezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, unterschiedliche Wertschöpfungsketten-basierte Biokunststoffsysteme herzuleiten und dietechnologischen, wirtschaftlichen und ökologischen Zusammenhänge zu bewerten.
InhaltPolymerchemische Grundlagen, kunststofftechnische Grundlagen, Rohstoffauswahl, Konversionsmethoden,Zwischenproduktszenarien, Monomergestaltung, Polymerstrukturen, Compounds und Blends, Formgebungsverfahren,Produktbeispiele, Abläufe in Wertschöpfungketten, Wirtschaftlichkeitsrechnung, Life Cycle Analysen, Kreislaufwirtschaft
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 15 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung:15 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Vertiefungsfach: Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Techhnisches Ergänzungsfach bzw. große Teilnehmerzahl im Vertiefungsfach: schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4Abs. 2 Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22414 - Biobasierte Kunststoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1095 Biobasierte Kunststoffe
1095 Biobasierte Kunststoffe
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7305 Industrielle Genetikzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Anke Neumann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltGrundlagen der Gentechnik in Hinblick auf ihre industrielle Anwendbarkeit; Methoden der DNA-Rekombinationstechnik, Sequenzierungund PCR; Manipulation der Genexpression in Prokaryoten; Herstellung heterologer Proteine in eukaryotischen Zellen; gezielteMutagenese und Proteindesign; gentechnisch veränderte Mikroorganismen in der Industrie; Produktion pharmazeutisch wirksamerProteine wie z.B. Insulin oder Interferon, Antibiotikaproduktion, molekulare Diagnostik, Herstellung von Antikörpern, Impfstoffen undTherapeutika; Möglichkeiten der biologischen Dekontaminierung und Verwertung von Biomasse, Förderung des Pflanzenwachstumsdurch gentechnisch veränderte Bakterien und Herstellung mikrobieller Insektizide.
Lehr- und Lernformen22412 - Methoden der industriellen Genetik22447 - Seminar zu Methoden der Industriellen Genetik (22412)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
970 Industrielle Genetik
970 Industrielle Genetik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7501 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung undDarreichung biopharmazeutischer Produktezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Inhalt
Grundlagen; Wirkstoffentwicklung; LADME; Verabreichungsformen: Oral, Parenteral, Dermal, Nasal, PulmonalAngewandte Themen aus dem Feld der Bioprozesstechnologie
Lehr- und Lernformen22712 - Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe22710 - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie1093 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung
biopharmazeutischer Wirkstoffe
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1093 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichungbiopharmazeutischer Wirkstoffe
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7502 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierungin der Aufarbeitungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Inhalt
Angewandte Themen aus dem Feld der BioprozesstechnologieGrundlagen und praktische Übungen zur Chromatografie-modellierung, Auslegung von‚ Simulated Moving Bed (SMB)‘ -Systemen,Versuchsplanung (DOE)
Lehr- und Lernformen22710 - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie22717 - Prozessmodellierung in der Bioproduktaufarbeitung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie1094 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der
Aufarbeitung
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1094 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7503 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischerWirkstoffezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltGrundlagen; Wirkstoffentwicklung; LADME; Verabreichungsformen: Oral, Parenteral, Dermal, Nasal, Pulmonal
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22712 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
965 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
965 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7504 Prozessmodellierung in der Aufarbeitungzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. M. Franzreb
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die für die Chromatografiemodellierung notwendigen Gleichgewichts- und Kinetikgleichungen darlegen undinterpretieren. Sie können verdeutlichen welche Methoden zur Bestimmung der Gleichgewichts- und Kinetikparameter zum Einsatzkommen und diese an Beispielen erörtern. Sie verstehen die Funktionsweise komplexer Aufreinigungsverfahren wie „SimulatedMoving Bed“ und können die Unterschiede zur klassischen Chromatografie beschreiben. Die Studierenden können unter Einsatz einerModellierungssoftware praxisrelevante Chromatografieprozesse simulieren und die Ergebnisse analysieren. Auf dieser Grundlagekönnen sie Prozessparameter optimieren und an verschiedene Zielgrößen wie Reinheit oder Ausbeute anpassen. Die Studierendensind in der Lage die unterschiedlichen Verfahren zu beurteilen und die für eine vorgegebene Aufgabenstellung beste Varianteauszuwählen.
InhaltGrundlagen und praktische Übungen zur Chromatografie-modellierung, Auslegung von ‚Simulated Moving Bed (SMB)‘ -Systemen,Versuchsplanung (DOE)
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30hSelbststudium: 60hPrüfungsvorbereitung: 30h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22717 - Prozessmodellierung in der Bioproduktaufarbeitung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7505 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systemezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise von Organunterstützungssystemen und derenKomponenten an. Die Entwicklungshistorie kann analysiert und Lösungen für die Limitationen aktueller Systeme gefunden werden. DieMöglichkeiten und Grenzen der Transplantation sind den Studierenden bekannt.
Inhalt
Einführung: Definition und Klassifikation, Organunterstützung und Organersatz.Spezielle Themen: Hörprothesen, Sehprothesen, Exoskelette, Neuroprothesen, Endoprothesen, Tissueengineering, Hämodialyse,Herz-Lungen-Maschine, Kunstherzen, Biomaterialien.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium:30hPrüfungsvorbereitung: 60h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung.Im Vertiefungsfach wird entweder eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten oder eine schriftliche Prüfung (wird mind. 4Wochen zuvor bekannt gegeben) nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO durchgeführt
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen oder schriftlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen2106008 -Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
ZugeordneteErfolgskontrollen:
600 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
600 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7506 Grundlagen der Medizin für Ingenieurezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise und zum anatomischen Bau von Organen, dieunterschiedlichen medizinischen Disziplinen zugeordnet sind. Weiterhin kennen sie technische Verfahren in der Diagnostik undTherapie, häufige Krankheitsbilder, deren Relevanz und Kostenfaktoren im Gesundheitswesen. Die Studierenden können in einer Artund Weise mit Ärzten kommunizieren, bei der sie Missverständnisse vermeiden und beidseitige Erwartungen realistischer einschätzenkönnen.
InhaltMedizin und Paradigmenwechsel hin zu „Evidenzbasierte Medizin“ und „Personalisierte Medizin“.Spezielle Themen: Nervensystem, Reizleitung, Bewegungsapparat, Herz-Kreislaufsystem, Narkose, Schmerzen, Atmungssystem,Sinnesorgane, Gynäkologie, Verdauungsorgane, Chirurgie, Nephrologie, Orthopädie, Immunsystem, Genetik
Literatur/Lernmaterialien2105992 – Grundlagen der Medizin für Ingenieure
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO.
Im Vertiefungsfach wird entweder eine mündliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO im Umfang von 20 Minuten oder eine schriftlichePrüfung (wird mind. 4 Wochen zuvor bekannt gegeben) nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO durchgeführt
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen bzw. schriftlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen2105992 – Grundlagen der Medizin für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
877 Grundlagen der Medizin für Ingenieure
877 Grundlagen der Medizin für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 208 von 609
Modul 7507 BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences undMedizinzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltEinführung in die verschiedenen mikrotechnischen Fertigungsverfahren; Biomaterialien, Sterilisationsverfahren; Mikrofluidik; Mikrotiterund Nanotiterplatten; Mikroanalysensysteme (µTAS), Lab-on-Chip-Systeme
Lehr- und Lernformen2141864 - BioMEMS - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin I
ZugeordneteErfolgskontrollen:
957 BioMEMS I (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil I)
957 BioMEMS I (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil I)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 209 von 609
Modul 7508 BioMEMS IIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltMikroverfahrenstechnik; Mikrofluidische Messzellen; Mikrosystemtechnik für Anästhesie, Intensivmedizin (Monitoring) undInfusionstherapie; Atemluft-Diagnostik; Neuroprothetik; Nano-Chirurgie.
Lehr- und Lernformen2142883 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin II
ZugeordneteErfolgskontrollen:
958 BioMEMS II (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil II)
958 BioMEMS II (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil II)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7509 BioMEMS IIIzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltEinsatzbeispiele aus dem Bereich der diagnostischen und operativen Minimal Invasiven Therapie (MIT); Minimal Invasive Chirurgie(MIC); Neuroendoskopie; Interventionelle Kardiologieund Gefäßtherapie; NOTES (N atural O rifice T ransluminal E ndoscopic S urgery);Operationsroboter und Endosysteme; Zulassung von Medizinprodukten (Medizinproduktgesetz).
Lehr- und Lernformen2142879 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin III
ZugeordneteErfolgskontrollen:
959 BioMEMS III (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; TeilIII)
959 BioMEMS III (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil III)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 211 von 609
Modul 7510 BioMEMS IVzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Lehr- und Lernformen2141102 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin IV
ZugeordneteErfolgskontrollen:
992 BioMEMS IV
992 BioMEMS IV
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 212 von 609
Modul 7511 BioMEMS Vzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Lehr- und Lernformen2100001 – Neurovaskuläre Interventionen (BioMEMS V)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1529 BioMEMS V
1529 BioMEMS V
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 213 von 609
Modul 7512 Lebensmitteltoxikologiezugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andrea Hartwig
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden
• kennen grundlegende toxische Wirkungen von Gefahrstoffen• kennen die wichtigsten Klassen von toxikologisch relevanten Stoffen in Lebensmitteln• können Konzepte der Risikobewertung verstehen und beurteilen
InhaltÜberblick über Struktur, Vorkommen und toxikologische Wirkmechanismen sowie Ansätze einer Risikobewertung verschiedener fürLebensmittel relevanter Stoffklassen.Im Einzelnen werden behandelt: Anorganische und organische Kontaminanten, Heterocyclische aromatische Amine, Acrylamid,Bioaktive Pflanzeninhaltsstoffe, Pilzgifte und bakterielle Toxine.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von (mind.) 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen6618 – Lebensmitteltoxikologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1098 Lebensmitteltoxikologie
1098 Lebensmitteltoxikologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 214 von 609
Modul 7706 Bioelektrochemie und Biosensorenzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Michael Wörner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Strategien zur Kopplung von Elektrochemie und Biotechnologie zu entwickeln und zu beurteilen,insbesondere für das Design von Biosensoren, für Anwendungen im Bereich der Energiewandlung/Energiespeicherung und derbioorganischen Wertstoffsynthese.
InhaltElektrochemische Kinetik und Elektrochemische Techniken in der Bioanalytik; Elektrochemische Prinzipien in der Biologie undbiologische Aspekte der Elektrochemie; Elektrochemie von Redoxenzymen; Biosensoren; Biobrennstoffzellen; Bioelektrosynthese;Biologische Membranen und biomimetische Membransysteme; Photobioelektrochemie und biomimetische Photovoltaik;
Literatur/Lernmaterialien1) Electrochemistry: Principles, Methods, and Applications 2) Christopher M.A. Brett, Oxford University Press;3) Bioelectrochemistry: Fundamentals, Experimental Techniques and Applications, Philip Bartlett, John Wiley & Sons4) Bioelectrochemistry, Encyclopedia of Electrochemistry, 11 Volume Set: Encyclopedia of Electrochemistry, Volume 9, Wiley-VCH
Verlag GmbH
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 24 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22708 Bioelektrochemie und Biosensoren
ZugeordneteErfolgskontrollen:
968 Bioelektrochemie und Biosensoren
968 Bioelektrochemie und Biosensoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 215 von 609
Modul 7707 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugationzugeordnet zu: 5200 Technisches Ergänzungsfach
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Michael Wörner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden erlangen die Fähigkeit, Strategien und geeignete Methoden zur Biokonjugation von Grenzflächen und Nanopartikelnfür definierte Applikation in den Life Sciences zu entwickeln.Die Studierenden können Erkenntnisse aus der biologischen Forschung in technische Anwendungen umsetzen.
InhaltDesign und Anwendungen von biomimetischen Membranen; Biokonjugation und Biofunktionalisierung von Grenzflächen; Techniken fürdie Charakterisierung von biomimetischen Systemen; Synthese, Stabilisierung und Biokonjugation von Nanopartikeln; Anwendung vonbiofunktionalisierten Nanopartikeln in den Life Sciences;
Literatur/Lernmaterialien1) Nanotechnologies for the Life Sciences, Vol. 1: Biofunctionalization of Nanomaterials, C. Kumar, Wiley-VCH Verlag GmbH;2) Chemistry of Bioconjugates (Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications), R. Narain, John Wiley & Sons;
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 24 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22716 Biomimetik und Biokonjugation
ZugeordneteErfolgskontrollen:
969 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
969 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 216 von 609
Fach 6000 Vertiefungsfach Izugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
Zugeordnet: 6100 Angewandte Rheologie6200 Gas-Partikel-Systeme6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik6400 Umweltschutzverfahrenstechnik6500 Thermische Verfahrenstechnik6600 Produktgestaltung6700 Chemische Verfahrenstechnik6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie6900 Technische Thermodynamik7000 Lebensmittelverfahrenstechnik7100 Wassertechnologie7200 Verbrennungstechnik7300 Technische Biologie7400 Energieverfahrenstechnik7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 217 von 609
Fach 6100 Angewandte Rheologiezugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme, 8 LP
- Rheologie und Rheometrie - Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel
2) Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren, 8 LP - Rheologie von Polymeren - Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie (inkl. Ü)
3) Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide, 8 LP - Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen - Kontinuumsmechanik und Strömungen nicht-Newtonscher Fluide
4) Rheologie in der Verfahrenstechnik, 8 LP zwei der folgenden Lehrveranstaltungen, sofern nicht in einem anderen Modul bereits gewählt: - Rheologie und Rheometrie - Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel - Rheologie von Polymeren - Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie (inkl. Ü) - Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen - Kontinuumsmechanik und Strömungen nicht-Newtonscher Fluide
5) Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellunge, 4 LP
6) Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion, 4 LP
7) Einführung in die Agglomerationstechnik, 4 LP
8) Mischen und Rühren, 4 LP
9) Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie, 4 LP
10)Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I, 4 LP
11)Trocknungstechnik – dünne Schichten und poröse Stoffe, 6 LP
12)Mikrofluidik, 6 LP - Mikrofluidik - Fallstudien zu Mikrofluidik
Kombinationen:
• Mindestens eines der Module 1 – 2 muss gewählt werden• Modul 1 kann nicht gewählt werden, wenn im Bachelor Studium das Profilfach „Rheologie und Produktgestaltung“ belegt war• Modul 6 nicht wählbar, wenn das Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt wurde
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6101 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme6102 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren6103 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide6104 Rheologie in der Verfahrenstechnik6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer
Fragestellungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusion
6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6108 Mischen und Rühren6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und
Pulvermetallurgie6110 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I6111 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe6113 Mikrofluidik
Modul 6101 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systemezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher, Dr.-Ing. B. Hochstein, Dr. C. Oelschlaeger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfplicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können das rheologische Verhalten jeglicher Fluide (Lösungen, Schmelzen, Suspensionen, Emulsionen, Schäumen)beschreiben; kennen die relevanten rheologischen Materialfunktionen und deren Temperaturabhängigkeit. Die Studierenden kennendie zur Verfügung stehenden Rheometer und können deren Einsatzgebiete, deren Vor- und Nachteile bei der Bestimmung derrheologischen Funktionen für bestimmte Stoffsysteme beurteilen.
Die Studierenden können wesentliche Grundlagen zur Struktur und zur Herstellung von Dispersionen und Emulsionen erläutern. Siekönnen diese zur Erreichung bestimmter rheologischer Eigenschaften von komplexen Fluiden in verfahrenstechnischen Prozesseanwenden.Sie können das Fließverhalten und die kolloidale Stabilität disperser Systeme in Hinblick auf Anwendungs- undVerarbeitungseigenschaften analysieren und kritisch bewerten.
Inhalt„Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischen Druckes,viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Rheometer (Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer); Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere. „Stabilitätdisperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte Koagulation.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Emulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung, Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, EntschäumenMessmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V22916 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen; 1 V22926 – Stabilität disperser Systeme - ausgewählte Kapitel; 1 V
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher, Dr.-Ing. B. Hochstein, Dr. C. Oelschlaeger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1075 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme
1075 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6102 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymerenzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher, Dr. C. Oelschlaeger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden kennen die wichtigsten rheologischen Phänomene und sind mit deren Bestimmung vertraut. Die Studierendenkennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachen für das makroskopische
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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viskoelastische Verhalten. Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens vonPolymerschmelzen, -lösungen und –gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau derentsprechenden Polymere zurückschließen. Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Handrheologischer Daten beurteilen.
Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vom Stoffsystemverwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und Multiple Particle TrackingMethoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte (Mizellen, Polymere,Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst auf mikroskopischer Ebeneerfassen. Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Inhalt
„Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul!Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
„Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
Literatur/LernmaterialienWird in den Vorlesungen bekannt gegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60Selbststudium: 140Prüfungsvorbereitung: 40
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V22968 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 Ü
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher, Dr. C. Oelschlaeger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1076 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren
1076 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6103 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluidezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
„Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
„Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase)
Literatur/LernmaterialienWird in der Vorlesung bekannt gegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 222 von 609
Prüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2V; WS
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1077 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide
1077 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6104 Rheologie in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Qualifizierungsziele hängen von der Fächerkombination ab.
Zu 1) Die Studierenden sind in der Lage das rheologische Verhalten komplexer Fluide wie Suspensionen und Emulsionen zubeschreiben und kennen die zur Verfügung stehenden Meßmethoden und Rheometer für die Ermittlung der rheologischenMaterialfunktionen sowie deren Anwendungsgebiete. Sie kennen den Zusammenhang zwischen dem Fließ- und demverfahrenstechnischen Verhalten der komplexen Fluide und die Möglichkeiten spezielles Verhalten einzustellen.
Zu 2) Die Studierenden kennen die Phänomene, die zur der De-Stabilisierung kolloidaler Systeme führen und können diese Vorgängequantitativ beschreiben. Sie kennen die wichtigsten Mechanismen zur Stabilisierung von Dispersionen, Emulsionen und Schäumen undkönnen Produkteigenschaften entsprechend gestalten.
Zu 3) Die Studierenden kennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachenfür das makroskopische viskoelastische Verhalten.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens von Polymerschmelzen, -lösungen und–gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau der entsprechenden Polymere zurückschließen.Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Hand rheologischer Daten beurteilen.
Zu 4) Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vomStoffsystem verwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und MultipleParticle Tracking Methoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte(Mizellen, Polymere, Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst aufmikroskopischer Ebene erfassen.Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Zu 5) Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und diefür das Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Zu 6) Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
Inhalte der Vorlesungen:
1) „Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischenDruckes, viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer; Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere.
2) „Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte KoagulationEmulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung,Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, EntschäumenMessmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
3) „Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul !Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
4) „Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 224 von 609
Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
5) „Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
6) „Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase).
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
2 der Folgenden Lehrveranstaltungen müssen gewählt werden:
22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V; WS22916/22926 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel; 2 V; WS22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V; SS22968/22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V, 1 Ü; SS22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2 V; WS
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 225 von 609
Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 226 von 609
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 227 von 609
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Präsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6108 Mischen und Rührenzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien des Mischens und Rührenserläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind in der Lage,den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedene Misch- undRühraufgaben anzuwenden. Sie können Misch- und Rühraufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternativeLösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls in welcher Formein erfolgversprechender Misch- und Rührprozess gestaltet werden kann.
InhaltStatistische Methoden zur Charakterisierung der Mischgüte; Charakterisierung der Fließeigenschaften von Schüttgütern undFlüssigkeiten; Einführung in die Dimensionsanalyse zur Ermittlung von mischtechnisch wichtigen Kennzahlen; Scale-up Verfahrenfür spezifische Mischprozesse auf der Basis der Ähnlichkeitstheorie; Feststoffmischverfahren, wie Freifall-, Schub-, Intensivmischer,Wirbelschicht-, Luftstrahl- und Umwälzmischer, Haldenmischverfahren; Fluidmischverfahren, wie Homogenisierung, Suspendierung,Emulgierung, Begasung und Wärmeübertragung; Statische Mischer und Kneter.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22967 – Mischen und Rühren
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
834 Mischen und Rühren
834 Mischen und Rühren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgiezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Rainer Oberacker
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenVoraussetzungen: keineEmpfehlung: Es werden Kenntnisse der allgemeinen Werkstoffkunde vorausgesetzt
QualifikationszieleDie Studierenden haben grundlegende Kenntnisse zur Charakterisierung von Pulvern, Pasten uns Suspensionen. Sie kennen dieverfahrenstechnischen Grundlagen, die für die Verarbeitung von Partikelsystemen zu Formkörpern relevant sind. Sie können dieseGrundlagen zur Auslegung von ausgewählten Verfahren der Nass- und Trockenformgebung anwenden.
InhaltDie Vorlesung vermittelt verfahrenstechnisches Grundlagenwissen zur Herstellung von Formkörpern aus Keramik-undMetall-Partikelsystemen. Sie gibt einen Überblick über die wichtigsten Formgebungsverfahren und ausgewählte Werkstoffgruppen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Schwerpunkt bilden die Themenbereiche Charakterisierung und Eigenschaften von partikulären Systemen und insbesondere dieGrundlagen der Formgebungsverfahren für Pulver, Pasten und Suspensionen
Literatur/Lernmaterialien• Folien zur Vorlesung: verfügbar unter http://ilias.studium.kit.edu• R.J. Brook: Processing of Ceramics I+II, VCH Weinheim, 1996• M.N. Rahaman: Cermamic Processing and Sintering, 2nd Ed., Marcel Dekker, 2003• W. Schatt ; K.-P. Wieters ; B. Kieback. „Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe“, Springer, 2007• R.M. German. “Powder metallurgy and particulate materials processing. Metal Powder Industries Federation, 2005• F. Thümmler, R. Oberacker. “Introduction to Powder Metallurgy”, Institute of Materials, 1993
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2193010 - Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgie
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6110 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle Izugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Manfred Wilhelm
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden erwerben ein umfangreiches Verständnis der Polymerchemie, das die Herstellung, die physikalische Grundlagensowie einfache Charakterisierung umfasst.Sie verfügen über Wissen in diesen Bereichen:
• Herstellung von Polymeren• Physikalische Eigenschaften von Polymeren und der Zusammenhang mit der Herstellungsmethode
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• Grundlegende Charakterisierung
InhaltChemie und Synthese der PolymerePhysik der PolymereMakromoleküle: Molekulargewichtsverteilung und Standardcharakterisierung
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript”Makromolekulare Chemie”, B. Tieke, Wiley-VCH, 2005Makromolekulare Chemie”, Lechner, Gehrke, Nordmeier, Birkhäuser Verlag, 2003+ weitere Literatur in Skript/Vorlesung
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen5501 – Chemie und Physik der Makromoleküle
DozentenProf. Dr. Manfred Wilhelm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
984 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I
984 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6111 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle IIzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Manfred Wilhelm
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenNur in Kombination mit "Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I" möglich.
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studierenden erwerben ein umfangreiches Verständnis der Polymerchemie, das die Herstellung, die Charakterisierung und dieAnwendung von Polymeren umfasst.
• Sie verfügen über Wissen in diesen Bereichen:• Herstellung von Polymeren• Charakterisierung von Polymeren• Einsatzgebiete von Kunststoffen• Verarbeitung von Kunststoffen• Zusammenhang zwischen Herstellungsmethoden und resultierenden Werkstoffeigenschaften.
Inhalt• Chemie und Synthese der Polymere• Physik der Polymere• Makromoleküle und ihre Charakterisierung• Polymerverarbeitung• Spezielle Themen, z.B. Polyelektrolyte & Polymer blends
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript”Makromolekulare Chemie”, B. Tieke, Wiley-VCH, 2005Makromolekulare Chemie”, Lechner, Gehrke, Nordmeier, Birkhäuser Verlag, 2003+ weitere Literatur in Skript/Vorlesung
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen5501 – Chemie und Physik der Makromoleküle
DozentenProf. Dr. Manfred Wilhelm
Allgemeine HinweiseDie Inhalte der Module "Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I" und "Einführung in die Chemie und Physik derMakromoleküle II" werden in einer gemeinsamen mündlichen Prüfung abgeprüft.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
985 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II
985 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 233 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Detusch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. h. c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage Anforderungen an ein geeignetes Trocknungsverfahren zu identifizieren. Sie haben einen Überblicküber den Stand des Wissenschaft und Technik und sind in der Lage ein solches Verfahren auszulegen, zu bewerten und auszuwählen.Das Qualifikationsziel ist es eine methodische Vorgehensweise zu erlernen, um die grundlegenden Erkenntnisse auf neue Prozesseund Apparate zu übertragen.
InhaltEinführung und industrielle Anwendungen zur Trocknungstechnik; Trocknungsverfahren und Modellbildung; Modellierung derWärme- Stoffübertragung bei der Trocknung; Bestimmung von Materialeigenschaften, Feuchteleitung, Sorption, Diffusion;Trocknungsverlaufskurve, Trocknungsabschnitte; Anwendung der Grundlagen auf die Trocknung dünner Schichten und poröser Stoffe;Prinzipien der Sprüh-, Wirbelschicht-, Mikrowellen-, Infrarot- und Gefriertrocknung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22811 – Trocknungstechnik - poröse Stoffe und dünne Schichten, Vorlesung, 2 SWS – Übung und Beispiele zu 22811, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6113 Mikrofluidikzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 234 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gero Leneweit
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltDefinition des Begriffes „Mikrofluidik“; Physik der Miniaturisierung, Größenskalen der Mikrofluidik; Einführung in dieMikrofabrikationstechniken; Fluiddynamik mikrofluidischer Systeme, Grundgleichungen der Strömungsmechanik, reibungsdominierteStrömungen; Elektrohydrodynamik von Mikrosystemen, Elektroosmose, Elektrophorese und DNA-Sequenzierung; Diffusion, Mischenund Trennen in Mikrosystemen; Grenzflächenphänomene und Mehrphasenströmungen in Mikrosystemen; Digitale Mikrofluidik undmikrofluidische Systeme.
Lehr- und Lernformen22964 - Mikrofluidik - Grundlagen und Anwendungen22971 - Fallstudien zur Mikrofluidik (Praktikum zu 22964)
DozentenDr. Gero Leneweit
ZugeordneteErfolgskontrollen:
993 Mikrofluidik
993 Mikrofluidik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 235 von 609
Fach 6200 Gas-Partikel-Systemezugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Gas-Partikel-Systeme I – Transport & Partikelmesstechnik, 6 LP (Pflicht)
2) Gas-Partikel-Trennverfahren, 6 LP
3) Nanopartikel – Struktur und Funktion, 6 LP
4) Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen, 4 LP
5) Datenanalyse und Statistik, 4 LP
Kombinationen:
- Modul 1 = Pflichtmodul
- Es kann nur Modul 4 oder 5 gewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungen
6201 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik *6304 Gas-Partikel-Trennverfahren6307 Datenanalyse und Statistik6607 Nanopartikel - Struktur & Funktion
Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 236 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6201 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik *
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 237 von 609
zugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Vertiefungsfach „Gas-Partikel-Systeme"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltStrömungswiderstand und Partikelmobilität; Trägheitseffekte, Stokes-Zahl; Impaktoren, Flugzeitspektrometer; Partikeldiffusion,Peclet-Zahl, Diffusionsbatterie; elektrische Aufladung von Partikeln und Modelle; Mobilitätsspektrometrie; Gesetzmässigkeiten vonLichtstreuung und Lichtextinktion, optische Partikelzähler, Extinktionsmessverfahren, Beugungssspektrometer.
Lehr- und Lernformen
22917 – Gas-Partikel Systeme I, Vorlesung 2 SWS22918 – Übungen zu 22917, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
986 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik
986 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6304 Gas-Partikel-Trennverfahrenzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltGrundlagen: Kennzeichnung einer Trennung, Elementartheorie für Sichter und Abscheider, Auswahlkriterien und Bewertungvon Trennapparaten, Gesetzliche Rahmenbedingungen. Trennapparate für Gas-Partikel-Systeme: Sichter im Erdschwerefeld u.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 238 von 609
Fliehkraftfeld, Fliehkraftabscheider (Gaszyklon), Filternde Abscheider, Nassabscheider (Wäscher), Elektrische Abscheider (Elektrofilter).Funktionsweise, Bauformen, Einsatzbereiche, Praxisbeispiele. Näherungsrechnungen zur Quantifizierung von Abscheideleistung undEnergieaufwand bei exemplarischen Abscheideaufgaben.
Lehr- und Lernformen22939 – Gas-Partikel- Trennverfahren, Vorlesung 2 SWS22940 – Übungen zu 22939, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6307 Datenanalyse und Statistikzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Gas-Partikel Systeme
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können statistische Angaben verstehen und beurteilen. Sie können aus der Vielfalt der neuen statistischen Methodender Datenauswertung die für eine konkrete Fragestellung geeignete Methode finden und vergleichend mit anderen Ansätzen beurteilen.
InhaltEinführung in die Statistik und Anwendung auf die Datenanalyse in der Analytik. Einfache beschreibende Statistik mit Größen, wieStandardabweichung, typischen Verteilungen und deren Anwendungen. Die Anwendung dieser Werkzeuge führt zu statistischen Tests,die zur Approximation und Regression benötigt werden. Chemometrische Datenverarbeitung und statistische Behandlung großerDatensätze werden am Beispiel von multivarianten Näherungen zur Aufdeckung von Korrelationen studiert.
Literatur/LernmaterialienAngaben während der Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 239 von 609
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22943 – Datenanalyse und Statistik, Vorlesung 2 SWS
DozentenDr. Gisela Guthausen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
990 Datenanalyse und Statistik
990 Datenanalyse und Statistik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6607 Nanopartikel - Struktur & Funktionzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 240 von 609
Fach 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Fest Flüssig Trennung 8 LP, WS2) Verarbeitung nanoskaliger Partikel 6 LP , WS3) Nanopartikel – Struktur und Funktion 6 LP, SS4) Mikrofluidik 6 LP, WS
- Mikrofluidik - Fallstudien zu Mikrofluidik
5) Gas-Partikel-Trennverfahren 6 LP, WS6) Einführung in die Agglomerationstechnik 4 LP , SS7) Mischen und Rühren 4 LP, WS8) Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration 4 LP, SS9) Materialien für elektrochemische Speicher 4 LP, WS10)Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 4 LP, SS11)Datenanalyse und Statistik 4 LP, WS12)Instrumentelle Analytik 4 LP, SS13)Partikelmesstechnik und Anwendungen 4 LP, WS14)Kernspintomographie 4 LP, WS !! Letzmals im WS 16/17!!15)Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik 4 LP , WS16)Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 4 LP, WS17)Projektorientiertes Softwarepraktikum 4 LP, SS
Kombinationen:
• Fächer, die bereits während des Bachelor-Studiums in Rahmen eines Profilfachs gehört wurden, sollten nicht gewählt werden• Modul 16 nicht wählbar, wenn das Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt wurde
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungen
6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusion
6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6108 Mischen und Rühren6113 Mikrofluidik6301 Fest Flüssig Trennung6302 Verarbeitung nanoskaliger Partikel6303 Nanopartikel - Struktur und Funktion6304 Gas-Partikel-Trennverfahren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 241 von 609
6305 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegration
6306 Materialien für elektrochemische Speicher6307 Datenanalyse und Statistik6308 Instrumentelle Analytik6309 Partikelmesstechnik und Anwendungen6310 Kernspintomographie6311 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik6312 Projektorientiertes Softwarepraktikum
Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 244 von 609
keine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6108 Mischen und Rührenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien des Mischens und Rührenserläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind in der Lage,den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedene Misch- undRühraufgaben anzuwenden. Sie können Misch- und Rühraufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternativeLösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls in welcher Formein erfolgversprechender Misch- und Rührprozess gestaltet werden kann.
InhaltStatistische Methoden zur Charakterisierung der Mischgüte; Charakterisierung der Fließeigenschaften von Schüttgütern undFlüssigkeiten; Einführung in die Dimensionsanalyse zur Ermittlung von mischtechnisch wichtigen Kennzahlen; Scale-up Verfahrenfür spezifische Mischprozesse auf der Basis der Ähnlichkeitstheorie; Feststoffmischverfahren, wie Freifall-, Schub-, Intensivmischer,Wirbelschicht-, Luftstrahl- und Umwälzmischer, Haldenmischverfahren; Fluidmischverfahren, wie Homogenisierung, Suspendierung,Emulgierung, Begasung und Wärmeübertragung; Statische Mischer und Kneter.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22967 – Mischen und Rühren
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
834 Mischen und Rühren
834 Mischen und Rühren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6113 Mikrofluidikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gero Leneweit
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 246 von 609
Keine
InhaltDefinition des Begriffes „Mikrofluidik“; Physik der Miniaturisierung, Größenskalen der Mikrofluidik; Einführung in dieMikrofabrikationstechniken; Fluiddynamik mikrofluidischer Systeme, Grundgleichungen der Strömungsmechanik, reibungsdominierteStrömungen; Elektrohydrodynamik von Mikrosystemen, Elektroosmose, Elektrophorese und DNA-Sequenzierung; Diffusion, Mischenund Trennen in Mikrosystemen; Grenzflächenphänomene und Mehrphasenströmungen in Mikrosystemen; Digitale Mikrofluidik undmikrofluidische Systeme.
Lehr- und Lernformen22964 - Mikrofluidik - Grundlagen und Anwendungen22971 - Fallstudien zur Mikrofluidik (Praktikum zu 22964)
DozentenDr. Gero Leneweit
ZugeordneteErfolgskontrollen:
993 Mikrofluidik
993 Mikrofluidik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6301 Fest Flüssig Trennungzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenEin Wahlpflichtfach wird für das Vertiefungsfach nicht gefordert.
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalischen Prinzipien der Abtrennung von Partikeln ausFlüssigkeiten anwenden und nicht nur den prinzipiell dafür geeigneten Trennapparaten zuordnen, sondern auch speziellen Varianten.Sie sind in der Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern auf verschiedene Trenntechnikenanzuwenden. Sie können Trennprobleme mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternative Lösungsvorschläge angeben.
InhaltPhysikalische Grundlagen, Apparate, Anwendungen, Strategien; Charakterisierung von Partikelsystemen und Suspensionen;Vorbehandlungsmethoden zur Verbesserung der Trennbarkeit von Suspensionen; Grund-lagen, Apparate und Anlagentechnikder statischen und zentrifugalen Sedimentation, Flotation, Tiefenfiltration, Querstrom-filtration, Kuchenbildenden Vakuumund Gasüberdruckfiltration, Filterzentrifugen und Pressfilter; Filtermedien; Auswahlkriterien und Dimensionierungsmethodenfür trenntechnische Apparate und Maschinen; Kombinationsschaltungen; Rechenbeispiele zur Lösung trenntechnischerAufgabenstellungen.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum "Mechanische Separationstechnik - Fest/Flüssig-Trennung"
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 247 von 609
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 H (Vorlesung 3 SWS, Übung 1SWS)Selbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 100 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22987- Mechanische Separationstechnik, Vorlesung 3 SWS22988 - Übung zu 22987, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
992 Fest Flüssig Trennung
992 Fest Flüssig Trennung
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6302 Verarbeitung nanoskaliger Partikelzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. Nirschl
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleFähigkeit zur Entwicklung eines Verarbeitungsprozesses für die Herstellung und Verarbeitung von nanoskaligen Partikeln.
InhaltIdeenfindung für technische Prozesse; Toxizität, Messtechnische Methoden, Grenzflächeneffekte, Partikelsynthese,Verarbeitungsverfahren: Zerkleinern, Separieren, selektive Separation, Klassierung, Mischen, Granulieren; ApparatetechnischeGrundlagen, Produktformulierung, Grundlagen der Simulation partikulärer Prozesse (SolidSim), Diskrete Simulationsmethoden.
Literatur/LernmaterialienSkriptum zur Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe 180 h)
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 248 von 609
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von xxx Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22921-Verfahrenstechnik nanoskaliger Partikelsysteme22965-Übungen zu 22921-Verfahrenstechnik nanoskaliger Partikelsysteme
ZugeordneteErfolgskontrollen:
991 Verarbeitung nanoskaliger Partikel
991 Verarbeitung nanoskaliger Partikel
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6303 Nanopartikel - Struktur und Funktionzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
995 Nanopartikel - Struktur und Funktion
995 Nanopartikel - Struktur und Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6304 Gas-Partikel-Trennverfahrenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 249 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltGrundlagen: Kennzeichnung einer Trennung, Elementartheorie für Sichter und Abscheider, Auswahlkriterien und Bewertungvon Trennapparaten, Gesetzliche Rahmenbedingungen. Trennapparate für Gas-Partikel-Systeme: Sichter im Erdschwerefeld u.Fliehkraftfeld, Fliehkraftabscheider (Gaszyklon), Filternde Abscheider, Nassabscheider (Wäscher), Elektrische Abscheider (Elektrofilter).Funktionsweise, Bauformen, Einsatzbereiche, Praxisbeispiele. Näherungsrechnungen zur Quantifizierung von Abscheideleistung undEnergieaufwand bei exemplarischen Abscheideaufgaben.
Lehr- und Lernformen22939 – Gas-Partikel- Trennverfahren, Vorlesung 2 SWS22940 – Übungen zu 22939, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6305 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegrationzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Herbert Riemenschneider
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im "Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltVermittlung von Methoden und die Sensibilisierung für Randbedingungen zur Systematik der ingenieurwissenschaftlichenVerfahrensentwicklung. Vor dem Vordiplom und in den verfahrenstechnischen Grundlagenfächern wurde die Beschreibung/Analyse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 250 von 609
separater physikalischer Vorgänge behandelt. Ihre Verknüpfung bei der Auswahl, Dimensionierung, Verschaltung und Optimierunggeeigneter Apparate und Maschinen und deren Integration bei der verfahrens-technischen Prozessentwicklung soll dargelegt undanhand verschiedenster Beispiele aus der Praxis untermauert werden.
Lehr- und Lernformen22941 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration (Blockvorlesung der Evonik Industries AG)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
994 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegration
994 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6306 Materialien für elektrochemische Speicherzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Jens Tübke
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Funktionsweise elektrochemischer Speicher und die dazu erforderlichen elektrochemischen Grundlagen.Sie sind in der Lage selbständig bei vorgegebenen Materialkombinationen für eine elektrochemische Zelle die zu erwartendenEigenschaften und Betriebsparameter zu berechnen.Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Materialien und verfahrenstechnische Prozesse für zukünftige Batteriechemien kritischzu bewerten und mögliche Anwendungsfelder für daraus aufgebaute elektrochemische Speicher anzugeben. Für unterschiedlicheAnwendungen elektrochemischer Speicher können die Studierenden aus den möglichen Batterietypen geeignete auswählen und sind inder Lage eine geeignete Systemkonfiguration vorzuschlagen.
Inhalt
Elektrochemische Grundlagen Einführung in die Elektrochemie, Elektrochemische Potentiale, Konzentrationsabhängigkeit, Elektrochemische Methoden
Grundlagen elektrochemischer Speichersysteme Aufbau und Funktionsweise von primären und sekundären BatterienVolta-Batterie / Leclanche-Element, Alkali-Mangan, Zink-Kohle, Blei-Säure, Zink-Luft, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid,Redox-Flow-Batterien, Hochtemperaturbatterien, Lithium Ionen Batterien, Neue Speichersysteme (z.B. Li-O, Li-S) Aufbau undFunktionsweise von Superkondensatoren, Aufbau von hybriden Systemen
Werkstoffe und Verfahren für elektrochemische Speicher Einlagerungs- und Konversionselektroden, Polymere und keramische SeparatorenElektrolytadditive und ElektrodenbeschichtungeFlüssige und feste ElektrolytsystemeAbleitermaterialien (Metalle, modifizierte Kunststoffe), GehäusematerialienStackaufbau und verwendete Materialien in Redox-Flow-Batterien
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 251 von 609
Produktionsverfahren und Prozesse zur Fertigung von Batteriezellen Aufbauprinzipien und Produktionsverfahren für wasserbasierte Batteriesysteme (Blei-Säure, Nickel-Metallhydrid)Aufbauprinzipien und Produktionsverfahren für Lithium-basierte BatteriesystemeElektrodenfertigung im Pastierverfahren (Pastenherstellung, Applikation, Trocknungsverfahren)Herstellungsverfahren für Separationsfolien für unterschiedliche BatteriesystemeNeue Herstellungsverfahren für post-Lithium-Ionen Batterien (Li-O, Li-S) und Legierungs-basierte AnodenQualitätssicherungsverfahren in der ZellenproduktionZellenformierung und Testverfahren für ZellenHerstellungsverfahren für Stackkomponenten für Redox-Flow-Batterien
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 80Prüfungsvorbereitung: 10
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22990 - Materialien für elektrochemische Speicher und Wandler
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1060 Materialien für elektrochemische Speicher
1060 Materialien für elektrochemische Speicher
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6307 Datenanalyse und Statistikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Gas-Partikel Systeme
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können statistische Angaben verstehen und beurteilen. Sie können aus der Vielfalt der neuen statistischen Methodender Datenauswertung die für eine konkrete Fragestellung geeignete Methode finden und vergleichend mit anderen Ansätzen beurteilen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 252 von 609
InhaltEinführung in die Statistik und Anwendung auf die Datenanalyse in der Analytik. Einfache beschreibende Statistik mit Größen, wieStandardabweichung, typischen Verteilungen und deren Anwendungen. Die Anwendung dieser Werkzeuge führt zu statistischen Tests,die zur Approximation und Regression benötigt werden. Chemometrische Datenverarbeitung und statistische Behandlung großerDatensätze werden am Beispiel von multivarianten Näherungen zur Aufdeckung von Korrelationen studiert.
Literatur/LernmaterialienAngaben während der Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22943 – Datenanalyse und Statistik, Vorlesung 2 SWS
DozentenDr. Gisela Guthausen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
990 Datenanalyse und Statistik
990 Datenanalyse und Statistik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6308 Instrumentelle Analytikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch oder englisch beiBedarf.
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“ und „Wassertechnologie“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleAm Ende der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden befähigt sein, die verschiedenen Verfahren zu beschreiben und kritisch zuvergleichen. Der Einsatz der Verfahren zur Beantwortung einer konkreten Fragestellung kann vergleichend kritisch abgewogen undbeurteilt werden.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 253 von 609
InhaltEinführung in ausgewählte Methoden der instrumentellen Analytik wie beispielsweise optische Methoden und magnetischeResonanzverfahren. Analytik über bildgebende Verfahren wie die MRI, µCT und optische Mikroskopie (CLSM und OCT) undGrundlagen der Daten- und Bildanalyse werden vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf einer anschaulichen Darstellung derphysikalisch-chemischen Grundlagen und den zugrundeliegenden Prinzipien sowie der Anwendungsfelder.
Literatur/LernmaterialienHinweise werden im jeweiligen Kontext in der Vorlesung angegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22942 – Instrumentelle Analytik, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
996 Instrumentelle Analytik
996 Instrumentelle Analytik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6309 Partikelmesstechnik und Anwendungenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Xiaoai Guo
Einordnung in Studiengang/ -fachMaster Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik SPO 2015; Wahlpflicht im Vertiefungsfach Prozesse der MechanischenVerfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind fähig, die unterschiedlichen Messverfahren zur Partikelanalyse bzw. on-line/in-situ Prozessüberwachung inder Verfahrens- und Umwelttechnik auszuwählen. Die Studierenden können die technischen Vor- und Nachteile beurteilen und damitpraktische Lösungen finden.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 254 von 609
Einführung in die Partikelmesstechnik; Beschreibung der Partikeleigenschaften (Pulver, Suspensionen und Aerosole), Messungenan Einzelpartikeln und Partikelkollektive, Darstellung von Partikelgrößen und Partikelgrößenverteilungen (PGV), Bedeutung undAnwendungsbeispiele.
Moderne on-line/off-line/in-situ Messverfahren und -geräte; Probennahme und Probenvorbereitung, Elektronenmikroskopie (REM/TEM)zur Bildanalyse der Partikelgröße und Morphologie, Gas Adsorption (BET) zur Analyse poröser Materialien, Atomic Force Microscope(AFM) zur Messung von Oberflächenrauigkeit und Haftkräften, Niederdruckimpaktor (LPI) und Zentrifugation zur Bestimmungvon PGV, Lichtstreuung (LS) und Laserbeugung zur Messung von PGV, Tapered Element Oscillating Microbalance (TEOM) zurBestimmung der Partikelmassenkonzentration, Coulter Counter, Optical Particle Counter (OPC) und Condensation Particle Counter(CPC) zur Bestimmung der Partikelanzahlkonzentration, Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) zur Messung von PGV undPartikelkonzentration, Röntgenstreuung (SAXS/WAXS/XRD) zur Charakterisierung von Kristallen, Primärpartikeln und Aggregaten.
Ausgewählte Anwendungsbeispiele in der Verfahrens- und Umwelttechnik; In-situ zeit- bzw. ortsaufgelöste Nanostrukturanalysebei Syntheseprozessen in der Gas- und Flüssigphase, Produktentwicklung und Qualitätskontrolle, Überwachung der Innen- undAußenluftqualität.
Praktikumsversuch: Charakterisierung von Nanopartikeln mittels der SWAXS Laborkamera.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit:30 hSelbststudium: 50hPrüfungsvorbereitung: 40h(Summe: 120 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22938 - Partikelmesstechnik und Anwendungen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1048 Partikelmesstechnik und Anwendungen
1048 Partikelmesstechnik und Anwendungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6310 Kernspintomographiezugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherPD Dr. Edme H. Hardy
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, geeignete Methoden der kernmagnetischen Resonanz für ingenieurwissenschaftliche Anwendungenzu identifizieren, zu beschreiben und die Ergebnisse zu Analysieren.
InhaltBemerkungen zu der Quantentheorie; kurze Einführung in die kernmagnetische Resonanz; Grundlagen der Fourier-Bildgebung inTheorie, Simulation und Experiment; Ortsauflösung in zwei und drei Dimensionen; Schichtselektion; Kontrastparameter Relaxation,chemische Verschiebung, Diffusion, Strömung; Ausgewählte ingenieurwissenschaftliche Anwendungen aus der mechanischenVerfahrenstechnik und Lebensmittelverfahrenstechnik.
ArbeitsaufwandPräsenszeit:30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22954 - Kernspintomographie: Grundlagen und ingenieurwissenschaftliche Anwendungen
Allgemeine HinweiseModul läuft aus: Letzmals im WS 16/17 !!!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1040 Kernspintomographie
1040 Kernspintomographie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6311 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache :
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Ioannis Nicolaou
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
InhaltDefinitions, Applications and stability of dispersions;Molecular – kinetic properties of dispersions:Thermal molecular motion andBrownian motion, Diffusion in solutions and dispersions, sedimentation stability; Adsorption at solid-gas interface: Nature of adsorptionforces, Langmuir monomolecular adsorption theory, polymolecular theory of Polany and BET-theory, capillary condensation, chemical
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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adsorption, kinetic of adsorption, influence of the properties of adsorpent and adsorptive on adsorption; Adsorption at solution-gasinterface: Surface tension, surface active and inactive substances, Adsorption equation of Gibbs, Shishkovsky-equation and thederivation of Langmuir-equation , effects of the structure and size of tenside molecules, structure of the adsorbed layer;Adsorption atsolid-solution interface:Molecular adsorption from the solution, ionic adsorption, wetting phenomena;Electrical properties of dispersions,Introduction to electrokinetic phenomena, structure of the electric double layer (Theories of Helmholz – Perrin, Gouy-Chapman andStern), Effects of electrolytes on zeta-potential, Electrophoresis and Electroosmosis, Measurement of zeta-potential;Stability andCoagulation of dispersions:Kinetic of coagulation, interparticle energy potential, solvation, structural-mechanical and entropy effects,coagulation through electrolytes, adsorption phenomena and coagulation;Applications in Crystallization and Solid – Liquid Separation.
Lehr- und Lernformen22948 - Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1041 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
1041 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6312 Projektorientiertes Softwarepraktikumzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch/Englisch
ModulverantwortlicherDr. Mathias Krause
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden können über die eigene Fachdisziplin hinaus Probleme gemeinsam modellieren und simulieren. Sie haben einekritische Distanz zu Ergebnissen und deren Darstellung erworben. Sie können die Ergebnisse der Projekte im Disput verteidigen. Siehaben die Bedeutung von Stabilität und Konvergenz von numerischen Verfahren aus eigener Erfahrung verstanden und sind in derLage, Fehler aus der Modellbildung, der Approximation, der Berechnung und in der Darstellung zu bewerten.
Inhalt
Vorlesungsanteil : Einführung in Modellbildung und Simulationen von Strömungen, Wiederholung zugehöriger numerischer Verfahren,Einführung in zugehörige Software
Eigene Gruppenarbeit : Bearbeitung von 1-2 Projekten in denen Modellbildung, Diskretisierung, Simulation und Auswertung (z.B.Visualisierung) für konkrete Themen aus dem Bereich Strömungssimulation.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 h(Summe: 120 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenSchriftliche Ausarbeitung zu jedem Projekt.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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NotenbildungModulnote ist die Note Ausarbeitung.
Lehr- und Lernformen0161700 - Projektorientiertes Softwarepraktikum
ZugeordneteErfolgskontrollen:
315 Projektorientiertes Softwarepraktikum
315 Projektorientiertes Softwarepraktikum
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 6400 Umweltschutzverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Water Technology 6 LP, WS
2) Gas-Partikel-Trennverfahren 6 LP, WS
3) Energie und Umwelt 8 LP, WS/ SS- Verbrennung und Umwelt - Technical Systems for Thermal Waste Treatment
4) Process Engineering in Wastewater Treatment 6 LP, WS- Municipal Waste Water Treatment - International Sanitary Engineering
5) Umweltbiotechnologie 4 LP, WS
6) Brennstofftechnik 6 LP, WS- Grundlagen der Brennstofftechnik
7) Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 4 LP, SS
Kombinationen: - Mindestens eines der Module 1 – 3 muss gewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6401 Water Technology6402 Energie und Umwelt6403 Process Engineering in Wastewater Treatment6404 Umweltbiotechnologie6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6402 Energie und Umweltzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis; Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Umweltschutzverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Inhalt
Vorlesung Technical Sytems for thermal waster treatment: Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustion
Technical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed,• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow,• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Vorlesung Verbrennung und Umwelt: Bedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen
22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS, WS22507 – Verbrennung und Umwelt, Vorlesung 2 SWS, SS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1081 Energie und Umwelt
1081 Energie und Umwelt
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6403 Process Engineering in Wastewater Treatmentzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. h.c. Dipl-Ing. E. Hoffmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über das Wissen typischer Verfahrenstechniken der Abwasserreinigung im In- und Ausland. Sie sind in derLage, diese technisch zu beurteilen und unter Berücksichtigung rechtlicher Randbedingungen flexibel zu bemessen. Die Studierendenkönnen die Anlagentechnik analysieren, beurteilen und betrieblich optimieren. Es gelingt eine energetisch effiziente Auslegung unterBerücksichtigung wesentlicher kostenrelevanter Faktoren. Die Studierenden können die Situation in wichtigen SchwellenundEntwicklungsländern im Vergleich zu der in den Industrienationen analysieren und wasserbezogene Handlungsempfehlungenentwickeln.
Inhalt
Kommunale Abwassereinigung
Die Studierenden erlangen vertieftes Wissen über Bemessung und Betrieb typischer Verfahrenstechniken der kommunalenAbwasserreinigung in Deutschland. Behandelt werden u.a.
- verschiedene Belebungsverfahren- Anaerobtechnik und Energiegewinnung- Kofermentation und nachwachsende Rohstoffe- Filtrationsverfahren- Abwasserdesinfektion und pathogene Keime- Chem. und biologische Phosphorelimination- Spurenstoffelimination- Ressourcenschutz und Energieeffizienz
Internationale Siedlungswasserwirtschaft
Die Studierenden verfügen über das Wissen der Bemessung und des Betriebs der im internationalen Raum eingesetzten Techniken zurWasseraufbereitung. Sie können diese Techniken analysieren, beurteilen und entscheiden, wann neue, stärker ganzheitlich orientierteMethoden eingesetzt werden können. Behandelt werden:
- Belebungsverfahren- Tropf- und Tauchkörper- Teichanlagen- Bodenfilter / Wetlands- UASB / EGSB / Anaerobe Filter- Dezentrale versus zentrale Systeme- Stoffstromtrennung- Energiegewinnung aus Abwasser- Trinkwasseraufbereitung- Abfallwirtschaft
Literatur/Lernmaterialien• Imhoff, K. u. K.R. (1999): Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien.• ATV-DVWK (1997): Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst &
Sohn, Berlin.• TV-DVWK(1997): Handbuch der Abwassertechnik: Mechanische Abwasserreinigung, Band 6, Verlag Ernst & Sohn, Berlin.• Sperling, M., Chernicaro, C.A.L. (2005): Biological Wastewater Treatment in warm Climate Regions, IWA publishing, London.• Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004): Global Sustainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for
cience and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenMunicipal Wastewater Treatment (SWS 1 + 1)International Sanitary Engineering (SWS 1 + 1)
Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 265 von 609
Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 266 von 609
• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 267 von 609
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 268 von 609
Fach 6500 Thermische Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Thermische Trennverfahren II 6 LP, SS
2) Wärmeübertragung II 6 LP, WS
3) Stoffübertragung II 6 LP, WS
4) Trocknungstechnik – dünne Schichten und poröse Stoffe 6 LP, SS
5) Industrielle Kristallisation 6 LP, SS
6) Wärmeübertrager 4 LP, WS
7) Statistische Thermodynamik 6 LP, SS
8) Thermodynamik der Phasengleichgewichte 6 LP, WS
9) Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 4 LP, SS
10)Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 6 LP, SS
11)Miniaturisierte Wärmeübertrager 4 LP, SS
12)Angewandte Molekulare Thermodynamik 6 LP, SS
13)Messtechnik in der Thermofluiddynamik 6 LP, WS
14)Solare Prozesstechnik 6 LP, SS
Kombinationen: - Mindestens 2 Module aus 1 – 6- Module 6 und 11 dürfen nicht kombiniert werden- Modul 14 nur in Kombination mit 1, 2, 5 oder 6
Prüfungsmodus : mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe6501 Wärmeübertragung II6502 Thermische Trennverfahren II6503 Stoffübertragung II6504 Industrielle Kristallisation6505 Wärmeübertrager6506 Statistische Thermodynamik6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter
Verbrennung6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6510 Miniaturisierte Wärmeübertrager6511 Angewandte Molekulare Thermodynamik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 269 von 609
6513 Solare Prozesstechnik
Modul 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffezugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Detusch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. h. c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage Anforderungen an ein geeignetes Trocknungsverfahren zu identifizieren. Sie haben einen Überblicküber den Stand des Wissenschaft und Technik und sind in der Lage ein solches Verfahren auszulegen, zu bewerten und auszuwählen.Das Qualifikationsziel ist es eine methodische Vorgehensweise zu erlernen, um die grundlegenden Erkenntnisse auf neue Prozesseund Apparate zu übertragen.
InhaltEinführung und industrielle Anwendungen zur Trocknungstechnik; Trocknungsverfahren und Modellbildung; Modellierung derWärme- Stoffübertragung bei der Trocknung; Bestimmung von Materialeigenschaften, Feuchteleitung, Sorption, Diffusion;Trocknungsverlaufskurve, Trocknungsabschnitte; Anwendung der Grundlagen auf die Trocknung dünner Schichten und poröser Stoffe;Prinzipien der Sprüh-, Wirbelschicht-, Mikrowellen-, Infrarot- und Gefriertrocknung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22811 – Trocknungstechnik - poröse Stoffe und dünne Schichten, Vorlesung, 2 SWS – Übung und Beispiele zu 22811, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 270 von 609
Modul 6501 Wärmeübertragung IIzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Wetzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Differentialgleichungen der Thermofluiddynamik herleiten und kennen möglicheVereinfachungen bis hin zur instationären Wärmeleitung in ruhenden Medien. Die Studierende kennen verschiedene analytischeund numerische Lösungsmethoden für die instationäre Temperaturfeldgleichung in ruhenden Medien. Die dabei eingesetztenLösungsmethoden können die Studierenden selbständig auf stationäre Wärmeleitungsprobleme wie die Wärmeübertragung in Rippenund Nadeln anwenden.
Inhalt
Fortgeschrittene Themen der Wärmeübertragung: Thermofluiddynamische Transportgleichungen, Instationäre Wärmeleitung;thermische Randbedingungen; Analytische Methoden (Kombinations- und Separationsansatz, Laplace-Transformation); NumerischeMethoden (Finite Differenzen- und Volumenverfahren); Wärmeübertragung in Rippen und Nadeln.
Literatur/Lernmaterialien• Von Böckh/Wetzel: „Wärmeübertragung“, Springer, 6. Auflage 2015• VDI-Wärmeatlas, Springer-VDI, 10. Auflage, 2011
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe: 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 25 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22809 – Wärmeübertragung II, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1001 Wärmeübertragung II
1001 Wärmeübertragung II
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6502 Thermische Trennverfahren IIzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung eines tiefen Prozessverständnisses am Beispiel der Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen. Fähigkeit zurÜbertragung dieses Verständnisses in ein numerisches Modell und zur Lösung dieses Modells. Verständnis der fluiddynamischenVorgänge in Kolonnen.
InhaltGrundlagen der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse am Beispiel der Rektifikation eines mehrkomponentigenGemischs: Phasengleichgewicht, Fugazitätskoeffizient, Aktivitätskoeffizienten-Modelle; Flash-Rechnung; Gleichungssystemfür die Simulation der kontinuierlichen Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen; Lösung des Gleichungssystems für ein3-komponentiges System nach der Methode von Thiele und Gaddes; Kennenlernen weiterer Lösungsmethoden; Grundlagen derfluiddynamischen Auslegung einer von Boden- und Füllkörperkolonnen.
Literatur/Lernmaterialien1) Gmehling, J.; Kolbe, B.; Kleiber, M.; Rarey, J. R. Chemical thermodynamics; Wiley-VCH, 20122) Schlünder, E.-U.; Thurner, F. Destillation, Absorption, Extraktion; Lehrbuch Chemie + Technik; Vieweg, 19953) Stephan, P.; Mayinger, F.; Schaber, K.; Stephan, K. Thermodynamik. Band 2, 15th ed.; Springer, 20104) VDI-GVC, Ed. VDI-Wärmeatlas, 11., bearb. und erw. Aufl.; VDI-Buch; Springer Vieweg: Berlin, 2013
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22812 – Thermische Trennverfahren II, Vorlesung 2 SWS22813 – Übungen zu 22812, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1000 Thermische Trennverfahren II
1000 Thermische Trennverfahren II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6503 Stoffübertragung IIzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dr. h.c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage zu fortgeschrittenen, grundlegenden Stoffübertragungsprozessen Berechnungen sowohl analytischals auch numerisch durchzuführen und eine Analyse der eigenen Versuchsergebnisse mit den Berechnungen und der Literatur imTeam zu bewerten. Das Qualifikationsziel ist es diese grundlegenden Erkenntnisse auf andere Bereiche der Stoffübertragung undProzesstechnik eigenständig zu übertragen.
Inhalt
Fortgeschrittene Themen der Stoffübertragung;
Grundlegende Versuche mit Ausarbeitung in Teamarbeit , Bewertung und Diskussion zu: Membrandiffusion; Gemischverdunstung;Diffusionsdestillation; Gemischkondensation; Physikalische Absorption; Chemische Absorption; Diffusion und Absorption in Polymeren;Ausgewählte Themen und Literaturbesprechung;
Diskussion und Vorstellung von Ergebnissen/Gruppenarbeit.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20-30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22817 –Stoffübertragung II, Vorlesung, 2 SWS22818 – Übung und Praktikum zu 22817 Stoffübertragung II, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1002 Stoffübertragung II
1002 Stoffübertragung II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6504 Industrielle Kristallisationzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Produktgestaltung- Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung von tiefem Prozessverständnisses am Beispiel der Industriellen Kristallisation. Übertragung dieses Verständnisses in einnumerisches Modell.
InhaltVerfahren und Apparate zur Kristallisation aus Lösungen; Gleichgewicht, Wachstums- und Keimbildungskinetik; Modellierung undSimulation der Kristallgrößenverteilung kontinuierlich und absatzweise betriebener Kristallisatoren; Lösung der gekoppelten Stoff- undPopulationsbilanz; Apparateauslegung, Bestimmung der Hauptabmessungen von Zwangsumlauf-Kristallisatoren.
Literatur/Lernmaterialien• Gnielinski, V.; Mersmann, A.; Thurner, F. Verdampfung, Kristallisation, Trocknung; Vieweg, 1993• Mersmann, A.; Kind, M.; Stichlmair, J. Thermische Verfahrenstechnik, 2nd ed.; Springer, 2005• Mullin, J. W. Crystallization, 3rd ed.; Butterworth-Heinemann, 1993• Randolph, A. D.; Larson, M. A. Theory of particulate processes; Academic Press, 1971
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22814 – Industrielle Kristallisation, Vorlesung 2 SWS22815 – Übung zu 22814, 1 SWS (als Hausaufgabe im Selbststudium)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1004 Industrielle Kristallisation
1004 Industrielle Kristallisation
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6505 Wärmeübertragerzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Wetzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen wesentliche Berechnungsmethoden für die Auslegung und Nachrechnung von Wärmeübertragernund können diese selbständig auf ingenieurtechnische Problemstellungen anwenden. Die Studierenden können selbständigEntwurfsmethodiken für Wärmeübertrager einsetzen und die dafür benötigten Berechnungen von Wärmedurchgangskoeffizientendurchführen.
InhaltWärmeübertragertypen, log. Temperaturdifferenz, e-NTU-Methode, Zellenmethodik, Entwurf von Wärmeübertragern, Wärmeübergang,Wärmeübergang in Ringspalten und bei Rohrbündeln, Kompaktwärmeübertrager, Mikrokanal-Wärmeübertrager
Literatur/LernmaterialienWird in der Veranstaltung vorgestellt.
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22807 – Wärmeübertrager, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1005 Wärmeübertrager
1005 Wärmeübertrager
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6506 Statistische Thermodynamikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Grundprinzipien der statistischen Mechanik und erkennen Vor- und Nachteile bei der Anwednung in derVerfahrenstechnik.
InhaltBoltzmann-Methode, Gibbs-Methode, Reale Gase, Zustandsgleichungen, Polymere.
Literatur/Lernmaterialien1) J. Blahous, Statistische Thermodynamik, Hirzel Verlag Stuttgart, 2007.2) H.T. Davis, Statistical Mechanics of Phases, Interfaces, and Thin Films, Wiley-VCH, New York, 1996.3) G.G, Gray, K.E. Gubbins, Theory of Molecular Fluids Fundamentals. Clarendon, Press Oxford, 1984.4) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of Simple Liquids with Application to Soft Matter. Fourth Edition, Elsevier, Amsterdam, 2006.5) G.H. Findenegg, T. Hellweg, Statistische Thermodynamik, 2. Auflage, Springer Verlag, 2015.6) J.O. Hirschfelder, C.F. Curtis, R.B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids. John-Wiley & Sons, New York, 1954.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung und Übung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1068 Statistische Thermodynamik
1068 Statistische Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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zugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, chemischen Potential, partielle molare Größen, Mischungs- und Exzessgrößen, Zustandsgleichungen, reineGase und Gasgemische, Berechnung von Fugazitäten und -koeffizienten, reine Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemische, Berechnungvon Fugazitäten und Aktivitäten; Raoultsches Gesetz, Henrysches Gesetz, Berechnung binärer und ternärer Phasengleichgewichte,Phasengleichgewichte von Polymerlösungen
Lehr- und Lernformen22016 – Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennungzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Keine
Qualifikationsziele• Die Studenten lernen und verstehen die Ähnlichkeit zwischen Impuls-, Energie- und Stofftransport• Die Studenten sind in der Lage aus der Anwendung der Analogie zwischen dem turbulenten und laminaren Transport die „turbulente“
Diffusion zu erklären und zu quantifizieren.• Die Studenten können gemessene Feldverteilungen von Turbulenzgrößen beurteilen.• Die Studenten können unterschiedliche Flammenstrukturen auf Grund der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und
Wärmefreisetzung analysieren und erklären.
InhaltCharakterisierung der Turbulenz; Herleitung der Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Energie; Turbulenter Impuls-, Wärme-und Stofftransport; Herleitung der Bilanzgleichungen für die kinetische Energie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Herleitung der Bilanzgleichungen für die Enstrophie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Erläuterung der Energiekaskade; Wechselwirkung zwischen Turbulenz und Wärmefreisetzung bei turbulentenVormischflammen
Literatur/Lernmaterialien1) Tennekes and Lumley, A first course in turbulence;2) N. Peters, Turbulent combustion3) T. Poinsot, D. Veynante, Theoretical and numerical combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15Prüfungsvorbereitung: 75
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModuolnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22514 – Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung, Vorlesung, 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennung
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 278 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6510 Miniaturisierte Wärmeübertrager
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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zugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Jürgen Brandner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltMittlere logarithmische Temperaturdifferenz, e-NTU-Methode; Miniaturisierung und Prozessintensivierung; Grundlagen derWärmeübertragung in miniaturisierten Apparaten; Design, Auslegung, Materialien und Herstellung von Mikroapparaten; Grundtypen vonMikrowärmeübertragern, Vorteile und Nachteile gegenüber konventionellen Apparaten; Phasenübergänge und Mehrphasensysteme;Optimierung von Mikrowärmeübertragern, Effizienz; Anwendungen von Mikrowärmeübertragern.
Lehr- und Lernformen22845 – Miniaturisierte Wärmeübertrager
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1009 Miniaturisierte Wärmeübertrager
1009 Miniaturisierte Wärmeübertrager
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6511 Angewandte Molekulare Thermodynamikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Zwischenmolekulare Wechselwirkung, Virialkoeffizienten, Potentialfunktionen, Zustandsgleichung für realeGase; Stoßprozess, Ablenkwinkel und Stoßintegrale, Transportkoeffizienten für ein- und mehratomige Gase, Transportkoeffizienten in
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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binären Gasgemischen, Druckabhängigkeit der Transportkoeffizienten; Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen mittels derstatistischen Thermodynamik.
Lehr- und Lernformen22019 – Angewandte Molekulare Thermodynamik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 281 von 609
Modul 6513 Solare Prozesstechnikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Martina Neises-von Puttkamer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Thermische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltIn der Vorlesung Solare Prozesstechnik wird die Nutzung und Einbindung der konzentrierenden Solartechnik in verschiedeneHochtemperaturverfahren beschrieben.Es werden nach der Einführung der Grundlagen der Solarstrahlung die Techniken erläutert, mit denen die direkte Sonnenstrahlungkonzentriert werden kann. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Einkopplung dieser solaren Hochtemperaturwärme inHochtemperaturprozesse, die somit rein oder zum Teil solar betrieben werden können. Hier werden die stromerzeugenden Prozesse,rein thermische Hochtemperaturprozesse und chemische Prozesse betrachtet. Aus der Vielzahl der existierenden Prozesse werdenbeispielhaft einige herausgegriffen und die Herausforderungen der solaren Einkopplung, sowie die technische Umsetzung gezeigt.Hierbei werden notwendige Entwicklungsschritte in unterschiedlichen Bereichen, wie der Materialwissenschaft, der Prozessführungund der Reaktortechnik erläutert und die Entwicklung vom Labor bis zum Pilotmaßstab verdeutlicht. Querschnittsthemen, die in allenProzessen eine bedeutende Rolle spielen sind die Einbettung von Speichern und die Hybridisierung von Prozessen. Verschiedenethermische und chemische Speichersysteme werden erläutert und ihre Einbeziehung in und Anpassung an die gezeigten Prozesse wirdbeispielhaft erklärt. Der hybride Betrieb wird im Rahmen der Prozessführung anhand der gezeigten Prozesse genauer erläutert.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1096 Solare Prozesstechnik
1096 Solare Prozesstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 282 von 609
Fach 6600 Produktgestaltungzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele 8 LP, WS/SS- Produktgestaltung II - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
2) Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 4 LP, SS3) Ausgewählte Formulierungstechnologien (mdl.) 8 LP, WS
- Hilfs- und Effektstoffe - Emulgieren und Dispergieren - Trocknen von Dispersionen - Extrusion
4) Lebensmittelverfahrenstechnik 10 L, SS5) Lebensmittelkunde und -funktionalität 4 LP, WS6) Industrielle Kristallisation 6 LP, SS7) Rheologie in der Verfahrenstechnik 8 LP, WS/SS
zwei der folgenden Lehrveranstaltungen, sofern nicht in einem anderen Modul bereits gewählt:- Rheologie und Rheometrie - Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel - Rheologie von Polymeren - Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie (inkl. Ü) - Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen - Kontinuumsmechanik und Strömungen nicht-Newtonscher Fluide
8) Einführung in die Agglomerationstechnik 4 LP, SS
9) Sol-Gel-Prozesse 6 LP, SS- Sol-Gel-Prozesse - Praktikum Sol-Gel-Prozesse
10)Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 4 LP, WS11)Produktentstehung – Entwicklungsmethodik 6 LP, SS12)Nanopartikel – Struktur und Funktion 6 LP, SS13)Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 4 LP, WS
Kombinationen:
• Modul 1 oder Modul 2 muss belegt werden• Modul 2 wird nur denjenigen Studierende empfohlen, die die Vorlesung „Grundlagen der Produktgestaltung (Vorl. Nr. 22816) im
Bachelor bereits belegt haben, Modul 2 nicht wählbar bei Wahl von Modul 1• Modul 3 darf nur gewählt werden, wenn es nicht bereits als Wahlpflichtmodul gewählt wurde. Wird dieses Modul im Vertiefungsfach
„Produktgestaltung“ gewählt, ist die Erfolgskontrolle eine mündliche Prüfung• Modul 13 nicht wählbar, wenn das Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt wurde
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 283 von 609
Zugeordnet: 5112 Ausgewählte Formulierungstechnologien6104 Rheologie in der Verfahrenstechnik6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:
Emulgieren, Dispergieren, Extrusion6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und
Pulvermetallurgie6504 Industrielle Kristallisation6601 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis6603 Lebensmittelverfahrenstechnik6604 Lebensmittelkunde und -funktionalität6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6606 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik6607 Nanopartikel - Struktur & Funktion
Modul 5112 Ausgewählte Formulierungstechnologienzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 8.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1097 Ausgewählte Formulierungstechnologien
1097 Ausgewählte Formulierungstechnologien
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6104 Rheologie in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 284 von 609
Qualifikationsziele
Die Qualifizierungsziele hängen von der Fächerkombination ab.
Zu 1) Die Studierenden sind in der Lage das rheologische Verhalten komplexer Fluide wie Suspensionen und Emulsionen zubeschreiben und kennen die zur Verfügung stehenden Meßmethoden und Rheometer für die Ermittlung der rheologischenMaterialfunktionen sowie deren Anwendungsgebiete. Sie kennen den Zusammenhang zwischen dem Fließ- und demverfahrenstechnischen Verhalten der komplexen Fluide und die Möglichkeiten spezielles Verhalten einzustellen.
Zu 2) Die Studierenden kennen die Phänomene, die zur der De-Stabilisierung kolloidaler Systeme führen und können diese Vorgängequantitativ beschreiben. Sie kennen die wichtigsten Mechanismen zur Stabilisierung von Dispersionen, Emulsionen und Schäumen undkönnen Produkteigenschaften entsprechend gestalten.
Zu 3) Die Studierenden kennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachenfür das makroskopische viskoelastische Verhalten.Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens von Polymerschmelzen, -lösungen und–gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau der entsprechenden Polymere zurückschließen.Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Hand rheologischer Daten beurteilen.
Zu 4) Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vomStoffsystem verwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und MultipleParticle Tracking Methoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte(Mizellen, Polymere, Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst aufmikroskopischer Ebene erfassen.Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Zu 5) Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und diefür das Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Zu 6) Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
Inhalte der Vorlesungen:
1) „Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischenDruckes, viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer; Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere.
2) „Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte KoagulationEmulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung,Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, Entschäumen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Messmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
3) „Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul !Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
4) „Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
5) „Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
6) „Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase).
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
2 der Folgenden Lehrveranstaltungen müssen gewählt werden:
22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V; WS22916/22926 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel; 2 V; WS22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V; SS22968/22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V, 1 Ü; SS22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS
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22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2 V; WS
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
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Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgiezugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Rainer Oberacker
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenVoraussetzungen: keineEmpfehlung: Es werden Kenntnisse der allgemeinen Werkstoffkunde vorausgesetzt
QualifikationszieleDie Studierenden haben grundlegende Kenntnisse zur Charakterisierung von Pulvern, Pasten uns Suspensionen. Sie kennen dieverfahrenstechnischen Grundlagen, die für die Verarbeitung von Partikelsystemen zu Formkörpern relevant sind. Sie können dieseGrundlagen zur Auslegung von ausgewählten Verfahren der Nass- und Trockenformgebung anwenden.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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InhaltDie Vorlesung vermittelt verfahrenstechnisches Grundlagenwissen zur Herstellung von Formkörpern aus Keramik-undMetall-Partikelsystemen. Sie gibt einen Überblick über die wichtigsten Formgebungsverfahren und ausgewählte Werkstoffgruppen.Schwerpunkt bilden die Themenbereiche Charakterisierung und Eigenschaften von partikulären Systemen und insbesondere dieGrundlagen der Formgebungsverfahren für Pulver, Pasten und Suspensionen
Literatur/Lernmaterialien• Folien zur Vorlesung: verfügbar unter http://ilias.studium.kit.edu• R.J. Brook: Processing of Ceramics I+II, VCH Weinheim, 1996• M.N. Rahaman: Cermamic Processing and Sintering, 2nd Ed., Marcel Dekker, 2003• W. Schatt ; K.-P. Wieters ; B. Kieback. „Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe“, Springer, 2007• R.M. German. “Powder metallurgy and particulate materials processing. Metal Powder Industries Federation, 2005• F. Thümmler, R. Oberacker. “Introduction to Powder Metallurgy”, Institute of Materials, 1993
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2193010 - Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgie
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6504 Industrielle Kristallisationzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Produktgestaltung- Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Erarbeitung von tiefem Prozessverständnisses am Beispiel der Industriellen Kristallisation. Übertragung dieses Verständnisses in einnumerisches Modell.
InhaltVerfahren und Apparate zur Kristallisation aus Lösungen; Gleichgewicht, Wachstums- und Keimbildungskinetik; Modellierung undSimulation der Kristallgrößenverteilung kontinuierlich und absatzweise betriebener Kristallisatoren; Lösung der gekoppelten Stoff- undPopulationsbilanz; Apparateauslegung, Bestimmung der Hauptabmessungen von Zwangsumlauf-Kristallisatoren.
Literatur/Lernmaterialien• Gnielinski, V.; Mersmann, A.; Thurner, F. Verdampfung, Kristallisation, Trocknung; Vieweg, 1993• Mersmann, A.; Kind, M.; Stichlmair, J. Thermische Verfahrenstechnik, 2nd ed.; Springer, 2005• Mullin, J. W. Crystallization, 3rd ed.; Butterworth-Heinemann, 1993• Randolph, A. D.; Larson, M. A. Theory of particulate processes; Academic Press, 1971
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22814 – Industrielle Kristallisation, Vorlesung 2 SWS22815 – Übung zu 22814, 1 SWS (als Hausaufgabe im Selbststudium)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1004 Industrielle Kristallisation
1004 Industrielle Kristallisation
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6601 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispielezugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studenten haben bezüglich Produktgestaltung ein vielfältig erprobtes Verständnis für ihre Rolle und mögliche fachliche Aufgaben imindustriellen Umfeld.Die Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispiele ausder Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen Eigenschaften für dieGestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeignete Herstellungsverfahren und –anlagenauswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren an die Qualitätsanforderungen der Produkteanpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte mit einbeziehen.
Inhalt
Inhalte Produktgestaltung II Stetige Produktinnovationen sind eine Voraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit von Firmen. In dieser Lehrveranstaltung wirddas Prinzip der „Konzeptuellen Produktgestaltung“ anhand vielfältiger praxisnaher Beispiele erläutert, in Übungen und mittels einesinstruktiven Films selbst erarbeitet und schließlich auf den Gebieten „Kristallisation“ und „Kolloidale Systeme“ fachlich vertieft.Unter „Konzeptueller Produktgestaltung“ ist folgende systematische 2-stufige Vorgehensweise zu verstehen: Analyse und Nutzung desZusammenhangs zwischen den Prozessparametern und den physico-chemischen Eigenschaften des Produktes (Prozessfunktion) unddes Zusammenhangs zwischen diesen physico-chemischen Eigenschaften und der anwendungstechnischen Qualitätsmerkmalen desProduktes (Eigenschaftsfunktion).
Inhalte Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis Anhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basics
and Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim
20133) Weitere Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 60 hSelbststudium: 120 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22833 – Produktgestaltung II, Vorlesung 2 SWS (WS)22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis, Vorlesung 2 SWS (SS)
DozentenProf. Dr.-Ing. Matthias Kind, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1084 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele
1084 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 292 von 609
Modul 6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxiszugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Produktgestaltung• Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispieleaus der Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen und chemischenEigenschaften oder Strukturen für die Gestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeigneteHerstellungsverfahren und –anlagen auswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren andie Qualitätsanforderungen der Produkte anpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte miteinbeziehen.
InhaltAnhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien
Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basicsand Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications
2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim2013
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 15 - 20 Minutennach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis; Vorlesung 2 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6603 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/EmpfehlungenInhalte des Moduls „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ werden vorausgesetzt
Qualifikationsziele
Die Studierenden können konventionelle Verfahrensketten zur Herstellung unterschiedlicher, auch komplex aufgebauter, Lebensmittelerläutern. Sie kennen die relevanten Grundoperationen und deren konventionellen Umsetzungskonzepte sowie innovative Ansätze.Diese Prozessschritte können die Studierenden prinzipiell auslegen. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischen Prozessparameternund qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Lebensmitteln. Auch sind sie in der Lage, Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen zu übertragen. Sie kennen wesentliche Aspekte, die zur energetischen Beurteilung der einzelnen Prozessschritte und–ketten herangezogen werden müssen.Die Studierenden können Prinzipien der Produktgestaltung anwenden. Das beinhaltet das Identifizieren der Zusammenhänge zwischenProzessparametern und der Struktur eines Lebensmittels (Prozessfunktion) sowie zwischen der Struktur und den Eigenschaften(Eigenschaftsfunktion). Darauf aufbauend sind sie in der Lage, Problemstellungen aus dem Bereich der Lebensmittelverfahrenstechnikmit wissenschaftlichen Methoden zu analysieren und zu lösen.Die Studierenden können damit ein Verfahren im Hinblick auf die Eignung für Verarbeitungsschritte im Lebensmittelbereichbeurteilen und dabei Aspekte wie Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Lebensmittelsicherheit oder zu erwartende Produktqualität in dieBetrachtungen mit einbeziehen.
Inhalt
Prozessketten zur Herstellung der wichtigsten Lebensmittel wie Milch und Milchprodukte, Fleisch und Fleischprodukte, Nahrungsöle,Margarine und Streichfette, Getreideerzeugnisse, Obst & Gemüse und Folgeprodukte, Zucker, Schokolade, Kaffee, Bier, Wein,Branntwein: Grundlagen der Verfahren, energetische Aspekte und rohstoffbezogene Spezifika, innovative Verfahrensansätze; wichtigeParameter zur Qualitätseinstellung.
Literatur/Lernmaterialien1) H.P. Schuchmann und H. Schuchmann: Lebensmittelverfahrenstechnik: Rohstoffe, Prozesse, Produkte; Wiley VCH, 2005; ISBN:
978-3-527-66054-4 (auch als ebook)2) H.G. Kessler: Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik – Molkereitechnologie, Verlag A. Kessler, 1996, ISBN 3-9802378-4-23) H.G. Kessler: Food and Bio Process Engineering - Dairy Technology, Publishing House A. Kessler, 2002, ISBN 3-9802378-5-04) M. Loncin: Die Grundlagen der Verfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie; Aarau Verlag, 1969, ISBN 978-3794107209
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 294 von 609
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 75 hSelbststudium: 150 hPrüfungsvorbereitung: 75 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenLebensmittelverfahrenstechnik, Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 16.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6604 Lebensmittelkunde und -funktionalitätzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bernhard Watzl
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage auf Nährstoffbasis eine gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. Ernährungsweisendurchzuführen
InhaltBedeutung der Ernährung für die Gesundheit. Im Mittelpunkt stehen Makro- und Mikronährstoffe (Kohlenhydrate, Proteine, Fette,Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Ballaststoffe, sekundäre Pflanzenstoffe) sowie deren Bedeutung im Stoffwechsel desMenschen. Es werden die wesentlichen Lebensmittelgruppen (pflanzlich, tierisch) für die Nährstoffzufuhr vorgestellt. Darüber hinauswerden funktionelle Aspekte der Lebensmittel sowie einzelner Inhaltsstoffe (z. B. Senkung des Cholesterinspiegels, Stimulation desImmunsystems, Modulation von Krankheitsrisiken) behandelt.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22207 - Lebensmittelkunde und -funktionalität
ZugeordneteErfolgskontrollen:
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Praktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6606 Produktentstehung - Entwicklungsmethodikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Produktgestaltung“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können ...
• Produktentwicklung in Unternehmen einordnen und verschiedene Arten der Produktentwicklung unterscheiden.• die für die Produktentwicklung relevanten Einflussfaktoren eines Marktes benennen.• die zentralen Methoden und Prozessmodelle der Produktentwicklung benennen, vergleichen und diese auf• die Entwicklung moderat komplexer technische Systeme anwenden.• Problemlösungssystematiken erläutern und zugehörige Entwicklungsmethoden zuordnen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Produktprofile erläutern sowie darauf aufbauend geeignete Kreativitätstechniken zur Lösungsfindung/Ideenfindungunterscheiden und auswählen.
• Gestaltungsrichtlinien für den Entwurf technischer Systeme erörtern und auf die Entwicklung gering komplexer technischer Systemeanwenden.
• Qualitätssicherungsmethoden für frühe Produktentwicklungsphasen nennen, vergleichen, situationsspezifisch auswählen unddiese auf moderat komplexe technische Systeme anwenden.
• Methoden der statistischen Versuchsplanung erläutern.• Kostenentstehung und Kostenverantwortung im Konstruktionsprozess erläutern.
Inhalt
Grundlagen der Produktentwicklung: Grundbegriffe, Einordnung der Produktentwicklung in das industrielleUmfeld, Kostenentstehung/Kostenverantwortung Konzeptentwicklung: Anforderungsliste/Abstraktion derAufgabenstellung/Kreativitätstechniken/ Bewertung und Auswahl von LösungenEntwerfen: Allgemein gültige Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien als problemorientierte HilfsmittelRationalisierung in der Produktentwicklung: Grundlagen des Entwicklungsmanagements, Simultaneous Engineering und integrierteProduktentwicklung, Baureihenentwicklung und BaukastensystemeQualitätssicherung in frühen Entwicklungsphasen : Methoden der Qualitätssicherung im Überblick, QFD, FMEA
Literatur/Lernmaterialien1) Vorlesungsunterlagen2) Pahl, Beitz: Konstruktionslehre, Springer-Verlag 19973) Hering, Triemel, Blank: Qualitätssicherung für Ingenieure; VDI-Verlag,1993
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 31,5 hSelbststudium: 148,5
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 150 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2146176 – Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
509 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
509 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6607 Nanopartikel - Struktur & Funktionzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 6700 Chemische Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme, 10 LP (Plfichtmodul )
- Chemische Verfahrenstechnik II - Heterogene Katalyse I - Übung und Repetitorium
2) Heterogene Katalyse II, 6 LP
3) Reaktionskinetik, 6 LP
4) Sol-Gel-Prozesse, 6 LP - Sol-Gel-Prozesse - Praktikum Sol-Gel-Prozesse
5) Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik, 6 LP - Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik - Praktikum zu Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
6) Auslegung von Mikroreaktoren, 6 LP
7) Katalytische Mikroreaktoren, 6 LP - Katalytische Mikroreaktoren - Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
Kombinationen:
• Modul 1 = Pflichtmodul, sofern nicht "Katalytische Reaktionstechnik" (Profilfach, im Bachelor) absolviert• Modul 6 ist nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs "Mikroverfahrenstechnik" im Bachelor• Module 6 & 7 dürfen nicht kombiniert werden, d.h. wählbar ist nur 6 oder 7• Praktika (4, 5 & 7) können abgewählt werden, wobei sich die Modul-LP entsprechend verringern
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6701 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme6702 Heterogene Katalyse II6703 Reaktionskinetik6704 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit
Praktikum6705 Auslegung von Mikroreaktoren6706 Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum6707 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik6708 Katalytische Mikroreaktoren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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6709 Sol-Gel-Prozesse
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 hPraktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6701 Reaktionstechnik mehrphasiger Systemezugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden kennen das Filmmodell und sind in der Lage, es zur Berechnung von Stofftransport-Einflüssen in reagierendenmehrphasigen Systemen anzuwenden. Sie kennen technische Reaktoren für die Umsetzung von zwei- und dreiphasigenReaktionsgemischen und können ihre Anwendungsgebiete und technischen Einsatzgrenzen erörtern. Im Fall mehrphasiger Reaktorenmit gut definierten System-Eigenschaften sind sie auch in der Lage, eine rechnerische Auslegung der Reaktordimensionen und dergeeigneten Betriebsbedingungen vorzunehmen.Die Studierenden kennen die Funktionen von Katalysatoren und können die Modellvorstellungen zu ihrer Wirkungsweise erörtern.Sie kennen die Methoden zur industriellen Herstellung von heterogenen Katalysatoren und können Zusammenhänge zwischenVerarbeitung und Eigenschaften aufzeigen. Die Studierenden kennen Methoden zur Bestimmung von physikalisch-chemischenund katalytischen Eigenschaften und sind dazu fähig, auf der Basis der Untersuchungsergebnisse qualifizierte Aussagen über dieAnwendungsmöglichkeit und Wirksamkeit von heterogenen Katalysatoren zu machen.
Inhalt
Theorie von Stofftransport und Reaktion in mehrphasigen Reaktionssystemen (Filmmodell); technische Reaktoren für zweiphasigeSysteme: gasförmig-flüssig, flüssig-flüssig, gasförmig-fest; Reaktoren für dreiphasige Systeme.Funktionen und Wirkungsweise von Katalysatoren; Aufbau, Herstellung und Formgebung von heterogenen Katalysatoren;physikalisch-chemische Eigenschaften (Zusammensetzung, morphologische und mechanische Eigenschaften, Gesamtoberflächeund partielle Oberflächen, Porosität und Porenradienverteilung, Oberflächenchemie) und ihre Charakterisierung; funktionaleCharakterisierung (Aktivität, Selektivität).
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript "Chemische Verfahrenstechnik II";2) B. Kraushaar-Czarnetzki: Foliensammlung "Heterogene Katalyse I".
Alle Lernmaterialien und Hinweise auf Spezialliteratur sind auf der Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu) abgelegt.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 302 von 609
Präsenzzeit: 70 hRepetitorium: 30 h Selbststudium: 120 hPrüfungsvorbereitung: 80 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22122 - Chemische Verfahrenstechnik II, 2V22125 - Heterogene Katalyse I, 1V22123 - Übungen und Repetitorium, 2Ü
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1085 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme
1085 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme
ECTS-Punkte: 10.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6702 Heterogene Katalyse IIzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleStudierende kennen die Einflüsse von Stoff- und Wärmetransport-hemmungen auf Aktivität und Selektivität sowie auf das Auftretenvon Partikel-/Film-Überhitzung und multiplen Betriebszuständen. Sie können Konzepte zur Gestaltung von Katalysatoren entwickeln,mit denen Transporthemmungen und hohe Druckverluste vermieden werden. Sie sind fähig, Reaktoren und Betriebsbedingungenauszuwählen, die eine optimale Nutzung der Leistungsmerkmale eines Katalysators ermöglichen.
InhaltEinflüsse von Stoff- und Wärmetransport auf die Wirksamkeit von Katalysatoren (Aktivität, Selektivität, Überhitzungsphänomene,multiple Zustände); moderne Formulierungs- und Formgebungstechniken zur Leistungsmaximierung von technischen Kontakten;Konzepte für katalytische Reaktoren; aktuelle Fallstudien zur Entwicklung und Anwendung von heterogenen Katalysatoren.
Literatur/LernmaterialienSiehe Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 32 hRepetitorium: 28 h Selbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22134 - Heterogene Katalyse II, 2V22135 - Übung/Repetitorium zu Het. Kat. II, 1Ü
Allgemeine Hinweise
Im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik" nur in Kombination mit dem Modul "Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme"wählbar.
Die Kombination mit dem Modul "Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme" entfällt bzw. ist ausgeschlossen, wenn im Bachelor-Studiumdas Profilfach "Katalytische Reaktionstechnik" absolviert wurde.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1015 Heterogene Katalyse II
1015 Heterogene Katalyse II
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6703 Reaktionskinetikzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können die Ursachen und die unterschiedlichen elementaren Schritte von chemisch homogenen Reaktionengrundlegend erörtern. Ferner sind sie mit diesen Grundlagen befähigt, Berechnungen von chemischen Reaktionen mittels Ergebnissenaus kinetischen Versuchen durchzuführen. Anhand verschiedener Beispiele können die Studierenden Reaktionen unterschiedlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Elementarschritte identifizieren sowie analysieren und daher die Sachverhalte chemisch homogener Reaktionen beurteilen und kritischbewerten.
InhaltGrundlagen: Theorie des aktivierten Komplexes, thermodynamische Aspekte, aktive Zentren, Kettenreaktionen. Anwendungen:Photochemie, Reaktionen in Lösungen, Poly-Reaktionen, Autokatalyse, Explosionen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 34 hSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22106 - Vorlesung Reaktionskinetik22107 - Übung zu 22106
Allgemeine HinweiseÜbungen 14-tätig.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1017 Reaktionskinetik
1017 Reaktionskinetik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6704 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mitPraktikumzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 305 von 609
Die Studierenden können unterschiedliche Messmethoden erörtern und können diese auch z.B. anhand unterschiedlichenMessprinzipien unter-einander vergleichen und analysieren. Die Studierenden sind daher fähig, unterschiedliche Messmethoden kritischzu beurteilen und zu bewerten.
InhaltTheorie und Praxis zur on-line Messung von Prozessgrößen (Temperatur, Druck, Durchflussgeschwindigkeit,Gemischzusammensetzung, pH-Wert) und zur Bestimmung von Stoffeigenschaften (Fluiddichte, Feststoffdichte).
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 hPraktikum: 11,5 h, 8 VersucheSelbststudium: 26 hPrüfungsvorbereitung: 120 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22126 – Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik22127 – Praktikum zu 22126
Allgemeine HinweiseDas Modul kann auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik1023 Praktikum Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1023 Praktikum Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6705 Auslegung von Mikroreaktorenzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 306 von 609
Keine
QualifikationszieleDie Studentinnen und Studenten können die Methoden der Prozessintensivierung durch Mikrostrukturierung des Reaktionsraumesanwenden und sind in der Lage die Vorteile und Nachteile einer Übertragung von gegebenen Prozessen in mikroverfahrenstechnischeApparate zu analysieren. Mit Kenntnis über spezielle Herstellverfahren für Mikroreaktoren sind die Studentinnen und Studenten in derLage Auslegungsmethoden auf mikrostrukturierte Systeme hinsichtlich des Wärmetauschs anzuwenden und die Möglichkeiten zurÜbertragung von Prozessen aus konventioneller Verfahrenstechnik in den Mikroreaktor hinsichtlich der Wärmeübertragungsleistungzu analysieren. Sie verstehen außerdem, wie die Mechanismen von Stofftransport und Mischung in strukturierten Strömungsmischernzusammenspielen, und sind in der Lage diese Kenntnisse auf die Kombination von Mischung und Reaktion anzuwenden. Darüberhinaus können sie mögliche Limitierungen bei der Prozessumstellung analysieren und so mikrostrukturierten Reaktoren für homogeneReaktionen angemessen auslegen. Die Studentinnen und Studenten verstehen die Bedeutung der Verweilzeitverteilung für Umsatzund Selektivität und sind in der Lage das Zusammenspiel von Stofftransport durch Diffusion und hydrodynamischer Verweilzeit inmikroverfahrenstechnischen Apparaten in gegebenen Anwendungsfällen zu analysieren.
InhaltBasiswissen zu mikroverfahrenstechnischen Systemen: Herstellung von mikrostrukturierten Systemen und Wechselwirkung mitProzessen, Intensivierung von Wärmetausch und spezielle Effekte durch Wärmeleitung, Verweilzeitverteilung in Reaktoren undBesonderheiten in mikrostrukturierten Systemen, strukturierte Strömungsmischer (Bauformen und Charakterisierung) und Auslegungvon strukturierten Reaktoren hinsichtlich Stoff- und Wärmetransport
Literatur/Lernmaterialien1) Skript (Foliensammlung), Fachbücher:2) Kockmann, Norbert (Hrsg.), Micro Process Engineering, Fundamentals, Devices, Fabrication, and Applications, ISBN-10:
3-527-31246-33) Micro Process Engineering - A Comprehens (Hardcover), Volker Hessel (Editor), Jaap C. Schouten (Editor), Albert Renken (Editor),
Yong Wang (Editor), Junichi Yoshida (Editor), 3 Bände, 1500 Seiten, Wiley VCH, ISBN-10: 35273155004) Winnacker-Küchler: Chemische Technik, Prozesse und Produkte, BAND 2: NEUE TECHNOLOGIEN, Kapitel Mikroverfahrenstechnik
S. 759-819, ISBN-10: 3-527-30430-45) Emig, Gerhard, Klemm, Elias, Technische Chemie, Einführung in die chemische Reaktionstechnik, Springer-Lehrbuch, 5., aktual. u.
erg. Aufl., 2005, 568 Seiten, ISBN-10: 3-540-23452-7 (Kapitel Mikroreaktionstechnik S. 444-467)6) Chemical Kinetics, ISBN 978-953-51-0132-1 "Application of Catalysts to Metal Microreactor Systems", P. Pfeifer,
http://www.intechopen.com/books/chemical-kinetics/application-of-catalysts-to-metal-microreactor-systems
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22145 – Auslegung von Mikroreaktoren
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1065 Auslegung von Mikroreaktoren
1065 Auslegung von Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6706 Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikumzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 307 von 609
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studentinnen und Studenten können die Methoden der Prozessintensivierung mittels katalytischer Mikroreaktoren anwenden undsind in der Lage die Vorteile und Nachteile einer Übertragung von gegebenen Prozessen in katalytisch funktionalisierten Mikroreaktorenzu analysieren. Zusammen mit der Kenntnis über spezielle Herstellverfahren für Mikroreaktoren sind die Studentinnen und Studenten inder Lage Auslegungsmethoden auf mikrostrukturierte Systeme hinsichtlich des Stoff- und Wärmetauschs in katalytisch funktionalisiertenMikroreaktoren anzuwenden und die Vor- und Nachteile sowie die Anwendbarkeit des Typs Mikroreaktor zu analysieren. Sie verstehenaußerdem, wie die Mechanismen von Stofftransport und heterogen katalysierter Reaktion in strukturierten Reaktoren zusammenspielen,und sind in der Lage diese Kenntnisse auf reale Probleme anzuwenden. Darüber hinaus können sie mögliche Einsparungen beimDesign der Mikroreaktoren erkennen und in die Praxis umsetzen bzw. die Fahrweise der Reaktoren so optimieren, dass sowohlCAPEX als auch OPEX durch den Einsatz katalytischer Mikroreaktoren reduziert wird.
InhaltMethoden der Herstellung von Mikroreaktoren; Verbindungstechniken für Mikrostrukturapparate; Grundlagen des Wärme- undStofftransports in Mikrokanälen sowie der Verweilzeitverteilung in Einkanal- und Mehrkanalanordnungen. Schwerpunktthemenauf der Katalysatorintegration in Mikrostrukturreaktoren und Vergleich zu konventionellen katalytischen Reaktoren; experimentelleund mathematische Kriterien zur Beurteilung von Wärme- und Stofftransportlimitierungen in katalytischen Mikrostrukturreaktorensowie die dazugehörigen Stoff- und Wärmebilanzen; Einstellungen isothermer Bedingungen , Fahrweisen mit erzwungenenTemperaturgradienten für exotherme Gleichgewichtsreaktionen sowie Kombination exothermer und endothermer Reaktionen in einemMikroreaktor.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hPraktikum: 20 h (3 Praktikumsversuche (je 0.5-1 Tag)) plus Ausarbeitung 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 50 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22136 – Katalytische Mikroreaktoren22137 – Praktikum zu Grundlagen der Mikroverfahrenstechnik
Allgemeine HinweiseDas Modul kann auch ohne Praktikum mit einem Umfang von 4 LP gewählt werden
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1066 Katalytische Mikroreaktoren1067 Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
1066 Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1067 Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 308 von 609
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6707 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22126 – Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
Allgemeine Hinweise--> Siehe Modul "Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6708 Katalytische Mikroreaktorenzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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22136 – Katalytische Mikroreaktoren
Allgemeine Hinweise--> Siehe Modulbeschreibung "Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1066 Katalytische Mikroreaktoren
1066 Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6709 Sol-Gel-Prozessezugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse
Allgemeine Hinweise--> Modulbeschreibung "Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologiezugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Brennstofftechnik, 6 LP (Pflichtmodul)
- Grundlagen der Brennstofftechnik
2) Energieträger aus Biomasse, 6 LP
3) Gastechnologie, 6 LP
4) Katalytische Verfahren der Gastechnik, 4 LP
5) Raffinerietechnik – flüssige Energieträger, 4 LP
6) Technical Systems for Thermal Waste Treatment, 4 LP
7) Grundlagen der Verbrennungstechnik, 6 LP
8) Hochtemperatur-Verfahrenstechnik, 6 LP
9) Angewandte Verbrennungstechnik, 6 LP
10)Chemische Verfahrenstechnik II, 4 LP
11)Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen, 4 LP
Kombinationen:
- Modul 1 = Pflichtmodul
- Module 3 & 8 dürfen nicht kombiniert werden, d.h. wählbar ist nur 3 oder 8
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6801 Energieträger aus Biomasse6803 Katalytische Verfahren der Gastechnik6804 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatment6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik6807 Angewandte Verbrennungstechnik6808 Chemische Verfahrenstechnik II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
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• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
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die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6803 Katalytische Verfahren der Gastechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die wesentlichen katalytischen Verfahren in der Gastechnik. Das an den konkreten Beispielen der Vorlesungerlernte Zusammenspiel aus Thermodynamik, Stoff-/Wärmetransport und Reaktionskinetik liefert ihnen das notwendige Wissen zurReaktorauswahl und weiteren Verfahrensentwicklung anderer katalytischer Prozesse.
Inhalt
Quellen, Nutzung, Bedarf und Charakterisierung gasförmiger chemischer Energieträger.Übersicht über katalytische Verfahren und Prozesse zur Erzeugung, Aufbereitung und Nutzung gasförmiger Energieträger.Erzeugung und Nutzung am Beispiel Methanisierung / Steamreforming => Reaktorkonzepte für exotherme und endotherme Prozesse.Gasaufbereitung bzw. katalytische Prozesse zur Gasreinigung und Gaskonditionierung.
Literatur/Lernmaterialien1) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH 2000.2) Jess, A.; Wasserscheid, P.: Chemical Technology. An Integral Textbook, Wiley-VCH 2013.3) Weber, K.: Engineering verfahrenstechnischer Anlagen. Praxishandbuch mit Checklisten und Beispielen. Springer Vieweg 2014.4) Froment, G. F.; Waugh, K. C.: Reaction Kinetics and the Development and Operation of Catalytic Processes, Elsevier 1999.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung „Katalytische Verfahren der Gastechnik“
1088 Katalytische Verfahren der Gastechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 318 von 609
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1088 Katalytische Verfahren der Gastechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6804 Raffinerietechnik - flüssige Energieträgerzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können Prozesse und Verfahren zur Erzeugung flüssiger Energieträger bilanzieren und wesentlicheZusammenhänge und Herausforderungen im modernen Raffinerieverbund erkennen. Das hieraus ableitbare Wissen kann auf andereverfahrenstechnische Prozesse übertragen werden und hilft bei deren Bewertung und Weiterentwicklung.
Inhalt
Einführung in die flüssigen chemischen Brennstoffe: Quellen, Ressourcen/Reserven, Verbrauch, charakteristische Eigenschaften vonRohstoffen und Produkten, Verfahrensübersicht.Erdöl und Erdölverarbeitung: Charakterisierung von Erdöl und Erdölprodukten, physikalische Trennverfahren, chemischeUmwandlungsverfahren (chemische Gleichgewichte, Reaktionstechnik etc.), Raffineriestrukturen.Nicht-konventionelle flüssige Brennstoffe z. B. aus Syntheseprozessen oder nachwachsenden Rohstoffen (Fettsäureester, Alkohole,synthetische Kraftstoffe).
Literatur/Lernmaterialien1) Elvers, B. (Ed.): Handbook of Fuels, Energy Sources for Transportation, Wiley VCH 2008.2) Lucas, A. G. (Ed.): Modern Petroleum Technology, Vol. 2 Downstream, John Wiley 2000. 3) Gary, J.; Handwerk, G., Kaiser, M. J.: Petroleum Refining, Technology and Economics, Fifth Edition, CRC Press 2007
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 319 von 609
22310 - Vorlesung: Raffinerietechnik – flüssige Energieträger / Refinery Technology – Liquid FuelsÜbung zu Raffinerietechnik – flüssige Energieträger / Exercise Refinery Technology – Liquid Fuels
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1089 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger
1089 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatmentzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger Brennstofftechnologie• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
The students are enabled to characterize different waste fractions and select suitable technologies for waste to energy conversionbased on detailed process understanding and by application of evaluation tool combining economical and ecological aspects. Thestudents gain a profound inside into process operation.
Inhalt
Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustionTechnical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50Prüfungsvorbereitung: 40
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 320 von 609
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS
Allgemeine HinweiseDie Exkursion ist ein prüfungsrelevantes Element der Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 321 von 609
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6808 Chemische Verfahrenstechnik IIzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen das Filmmodell und sind in der Lage, es zur Berechnung von Stofftransport-Einflüssen in reagierendenmehrphasigen Systemen anzuwenden. Sie kennen technische Reaktoren für die Umsetzung von zwei- und dreiphasigenReaktionsgemischen und können ihre Anwendungsgebiete und technischen Einsatzgrenzen erörtern. Im Fall mehrphasiger Reaktorenmit gut definierten System-Eigenschaften sind sie auch in der Lage, eine rechnerische Auslegung der Reaktordimensionen und dergeeigneten Betriebsbedingungen vorzunehmen.
Inhalt
Theorie von Stofftransport und Reaktion in mehrphasigen Reaktionssystemen (Filmmodell); technische Reaktoren für zweiphasigeSysteme: gasförmig-flüssig, flüssig-flüssig, gasförmig-fest; Reaktoren für dreiphasige Systeme
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript "Chemische Verfahrenstechnik II";2) B. Kraushaar-Czarnetzki: Foliensammlung "Heterogene Katalyse I".
Alle Lernmaterialien und Hinweise auf Spezialliteratur sind auf der Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu) abgelegt
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 323 von 609
22122 Chemische Verfahrenstechnik II, 2V
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 324 von 609
Fach 6900 Technische Thermodynamikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul "Thermodynamik III" im Fach "Erweiterte Grundlagen" muss bestanden sein.
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Statistische Thermodynamik 6 LP, SS
2) Thermodynamik der Phasengleichgewichte 6 LP, WS
3) Kältetechnik B – Grundlagen der industriellen Gasgewinnung 6 LP, SS4) Angewandte Molekulare Thermodynamik 6 LP, SS
5) Kryotechnik A – Physikalische Grundlagen der Tieftemperaturtechnik 6 LP, SS
6) Grenzflächenthermodynamik 4 LP, SS
7) Überkritische Fluide und deren Anwendungen 6 LP, WS
8) Thermische Trennverfahren II 6 LP, SS
9) Vakuumtechnik I 6 LP, WS
10)Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen 6 LP, WS
11)Sol-Gel-Prozesse 6 LP, SS
- Sol-Gel-Prozesse - Praktikum Sol-Gel-Prozesse
Kombinationen:
- Mindestens 2 Module aus 1 - 5
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6502 Thermische Trennverfahren II6506 Statistische Thermodynamik6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte6511 Angewandte Molekulare Thermodynamik6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6709 Sol-Gel-Prozesse6901 Kältetechnik B - Grundlagen der industriellen Gasgewinnung6902 Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen der
Tieftemperaturtechnik6903 Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen6904 Grenzflächenthermodynamik6905 Überkritische Fluide und deren Anwendungen6906 Vakuumtechnik I
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6502 Thermische Trennverfahren IIzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung eines tiefen Prozessverständnisses am Beispiel der Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen. Fähigkeit zurÜbertragung dieses Verständnisses in ein numerisches Modell und zur Lösung dieses Modells. Verständnis der fluiddynamischenVorgänge in Kolonnen.
InhaltGrundlagen der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse am Beispiel der Rektifikation eines mehrkomponentigenGemischs: Phasengleichgewicht, Fugazitätskoeffizient, Aktivitätskoeffizienten-Modelle; Flash-Rechnung; Gleichungssystemfür die Simulation der kontinuierlichen Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen; Lösung des Gleichungssystems für ein3-komponentiges System nach der Methode von Thiele und Gaddes; Kennenlernen weiterer Lösungsmethoden; Grundlagen derfluiddynamischen Auslegung einer von Boden- und Füllkörperkolonnen.
Literatur/Lernmaterialien1) Gmehling, J.; Kolbe, B.; Kleiber, M.; Rarey, J. R. Chemical thermodynamics; Wiley-VCH, 20122) Schlünder, E.-U.; Thurner, F. Destillation, Absorption, Extraktion; Lehrbuch Chemie + Technik; Vieweg, 19953) Stephan, P.; Mayinger, F.; Schaber, K.; Stephan, K. Thermodynamik. Band 2, 15th ed.; Springer, 20104) VDI-GVC, Ed. VDI-Wärmeatlas, 11., bearb. und erw. Aufl.; VDI-Buch; Springer Vieweg: Berlin, 2013
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22812 – Thermische Trennverfahren II, Vorlesung 2 SWS22813 – Übungen zu 22812, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1000 Thermische Trennverfahren II
1000 Thermische Trennverfahren II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6506 Statistische Thermodynamikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Grundprinzipien der statistischen Mechanik und erkennen Vor- und Nachteile bei der Anwednung in derVerfahrenstechnik.
InhaltBoltzmann-Methode, Gibbs-Methode, Reale Gase, Zustandsgleichungen, Polymere.
Literatur/Lernmaterialien1) J. Blahous, Statistische Thermodynamik, Hirzel Verlag Stuttgart, 2007.2) H.T. Davis, Statistical Mechanics of Phases, Interfaces, and Thin Films, Wiley-VCH, New York, 1996.3) G.G, Gray, K.E. Gubbins, Theory of Molecular Fluids Fundamentals. Clarendon, Press Oxford, 1984.4) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of Simple Liquids with Application to Soft Matter. Fourth Edition, Elsevier, Amsterdam, 2006.5) G.H. Findenegg, T. Hellweg, Statistische Thermodynamik, 2. Auflage, Springer Verlag, 2015.6) J.O. Hirschfelder, C.F. Curtis, R.B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids. John-Wiley & Sons, New York, 1954.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung und Übung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1068 Statistische Thermodynamik
1068 Statistische Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichtezugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, chemischen Potential, partielle molare Größen, Mischungs- und Exzessgrößen, Zustandsgleichungen, reineGase und Gasgemische, Berechnung von Fugazitäten und -koeffizienten, reine Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemische, Berechnungvon Fugazitäten und Aktivitäten; Raoultsches Gesetz, Henrysches Gesetz, Berechnung binärer und ternärer Phasengleichgewichte,Phasengleichgewichte von Polymerlösungen
Lehr- und Lernformen22016 – Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6511 Angewandte Molekulare Thermodynamikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Zwischenmolekulare Wechselwirkung, Virialkoeffizienten, Potentialfunktionen, Zustandsgleichung für realeGase; Stoßprozess, Ablenkwinkel und Stoßintegrale, Transportkoeffizienten für ein- und mehratomige Gase, Transportkoeffizienten inbinären Gasgemischen, Druckabhängigkeit der Transportkoeffizienten; Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen mittels derstatistischen Thermodynamik.
Lehr- und Lernformen22019 – Angewandte Molekulare Thermodynamik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Praktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6709 Sol-Gel-Prozessezugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse
Allgemeine Hinweise--> Modulbeschreibung "Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6901 Kältetechnik B - Grundlagen der industriellenGasgewinnungzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleVerstehen der Prinzipien unterschiedlicher Verfahren zur Gasverflüssi-gung und zur Gaszerlegung; Analysieren von Prozessen zurErmittlung der Ursachen des Energiebedarfs; Anwenden von Prinzipien der Gemisch-Thermodynamik und Analysieren der Zuständevon Stoffströmen in Rektifikationskolonnen; Beurteilen des Potenzials von technischen Lösungsansätzen aus Sicht der Thermodynamik
InhaltVerfahren der Gasverflüssigung, Prozessanalyse, Refrigeratoren und Gemischkälteanlagen, Gaszerlegung durchTieftemperaturrektifikation, Luftzerlegung und Gewinnung von Edelgasen, Aufbereitung und Zerlegung von Erdgas, Gewinnung vonEthylen, Verarbeitung H2-reicher Gasgemische, Lagerung und Transport verflüssigter Gase
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22014 – Kältetechnik B22015 – Übungen zu 22014
ZugeordneteErfolgskontrollen:
964 Kältetechnik B
964 Kältetechnik B
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6902 Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen derTieftemperaturtechnikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch (Folien/SkriptEnglisch)
ModulverantwortlicherProf. Dr. –Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Thermodynamik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleVerstehen der Mechanismen der Entropieerzeugung und des Zusammenwirkens von erstem und zweitem Hauptsatz inthermo-dynamischen Prozessen; Verstehen von Festkörpereigenschaften bei kryogenen Temperaturen; Anwenden, Analysieren undBeurteilen von Realgasmodellen für klassisches Helium I; Verstehen der Quantenfluid-Eigenschaften von Helium II auf Basis derBose-Einstein-Kondensation; Verstehen der Funktion von Kühlmethoden bei tiefsten Temperaturen
InhaltBeziehung zwischen Energie und Temperatur, Energietransformation auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene, physikalischeDefinition von Entropie und Temperatur, thermodynamische Gleich-gewichte, Reversibilität thermodynamischer Prozesse, Helium alsklassisches Fluid und als Quantenfluid, Materialeigenschaften bei tiefen Temperaturen, Kühlverfahren bei Temperaturen unter 1 K
Literatur/Lernmaterialien
Schroeder, D.V.: An introduction to thermal physics. Addison Wesley Longman (2000)Pobell, F.: Matter and methods at low temperatures. 3rdEdition, Springer (2007)
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22030 – Kryotechnik A22031 – Übungen zu 22030 Kyrotechnik A
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1026 Kryotechnik A
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1026 Kryotechnik A
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6903 Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagenzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch (Folien/SkriptEnglisch)
ModulverantwortlicherProf. Dr. –Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleVerstehen der Funktion und Modellierung regenerativer Kryokühler; Verstehen und Anwenden der wichtigsten verfahrenstechnischenMethoden und Komponenten zur Konzeption und Auslegung von Tief-temperaturanlagen und Kryostatsystemen; Verstehen vonPrinzipien der Labormesstechnik, Beurteilen und Anwenden von Sensoren und Messgeräten für kryotechnische Messaufgaben undAnalysieren von Messunsicherheiten
InhaltKryotechnische Anwendungen; Regenerative Kälteerzeugung mit Kryokühlern; Grundlegende Aspekte der Konzeption vonTieftemperaturanlagen und Kryostaten, einschließlich Fluidmechanik und Wärmeübertragung, thermische Kontaktierung und thermischeIsolation, kryogenes Pumpen von Gasen, Regularien und Konstruktionselemente für Kryostate sowie deren Sicherheit; AllgemeineGrundlagen der Messtechnik und der Messunsicherheit sowie kryogene Temperatur-, Druck- und Durchflussmessung
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22053 – Kryotechnik B22054 – Übungen zu 22053 Kyrotechnik B
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1029 Kryotechnik B
1029 Kryotechnik B
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6904 Grenzflächenthermodynamikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. S. Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III, Programmierkenntnisse
QualifikationszieleDie Studierenden sind vertraut mit Besonderheiten von fluid-fluid und von fluid-solid Grenzflächeneigenschaften. Sie sind in derLage die Grenzflächeneigenschaften (Grenzflächenspannung, Dichte- und Konzentrationsprofile, Adsorptionsisotherme) mitmakroskopischen und ortsaufgelösten Methoden zu berechnen.
InhaltGibbs-Methode, Dichtefunktionaltheorie, experimentelle Methoden zur Charakterisierung von Grenzflächen, Adsorption
Literatur/Lernmaterialien1) H. T. Davis , Statistical Mechanics of Phases, Interfaces and Thin Films, Wiley-VCH Verlag, 1995.2) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of simple liquids, Elsevier, 2014
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenIntegrierte Lehrveranstaltung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1090 Grenzflächenthermodynamik
1090 Grenzflächenthermodynamik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6905 Überkritische Fluide und deren Anwendungenzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach “Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Darstellung thermodynamischer Eigenschaften, reine überkritische Fluide, binäre und ternäre Systeme incl.Polymerlösungen, Überkritische Fluide als Lösungs-, Separations- und Reaktionsmedium, Herstellung von organischen, anorganischenmetalloxidischen Nanopartikeln, Eigenschaften von Polymerlösungen, Wirtschaftliche Aspekte von Hochdruckprozessen.
Lehr- und Lernformen22021 – Überkritische Fluide und deren Anwendungen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1027 Überkritische Fluide und deren Anwendungen
1027 Überkritische Fluide und deren Anwendungen
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6906 Vakuumtechnik Izugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Christian Day
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
QualifikationszieleDie Studierenden besitzen ein Verständnis der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge in der Vakuumwissenschaft und die Fähigkeit ein komplexes Vakuumsystem richtig und spezifikationsgerecht auszulegen.
InhaltGrundlegende Begriffe; Vakuumpumpen; Praktische Vakuumlimits; Ausgasung und deren Minimierung; Sauberkeitsanforderungen;Vakuuminstrumente, Totaldruckmessung; Restgasanalyse; Lecksuche; Vakuumströmung; Auslegung von Vakuumsystemen;Technische Spezifikationen, Qualität; Beispiele großer Vakuumsysteme; Industrielle Anwendungen in der Verfahrenstechnik.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 335 von 609
Literatur/LernmaterialienK. Jousten (Ed.) - Wutz Handbuch Vakuumtechnik, 11. Auflage, Springer, 2013.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22033 - Übung zu Vakuumtechnik22034 - Vakuumtechnik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1028 Vakuumtechnik I
1028 Vakuumtechnik I
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 336 von 609
Fach 7000 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul "Ausgewählte Formulierungstechnolgien" muss bestanden sein.
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Lebensmittelverfahrenstechnik , 10 LP , SS (Pflicht)
Wahlpflichtmodule: maximal zwei der folgenden Module:
2) Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum , 2 LP, WS oder SSEineder folgenden Lehrveranstaltungen muss gewählt werden:- Praktikum Lebensmittelextrusion - Einführung in die Sensorik mit Praktikum - Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion
3) Lebensmittelkunde und -funktionalität , 4 LP, WS4) Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis , 4 LP, SS5) Mikrobiologie für Ingenieure, 4 LP, SS
6) Grundlagen der Lebensmittelchemie , 4 LP, SS7) Einführung in die Agglomerationstechnik , 4 LP, WS8) Water Technology, 6 LP, WS9) Membranverfahren und Exkursionen , 6 LP, WS/SS
- Membrane Technologies in Water Treatment, WS - Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Exkursion mit Einführung), SS
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6401 Water Technology6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis6603 Lebensmittelverfahrenstechnik6604 Lebensmittelkunde und -funktionalität7001 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum7002 Mikrobiologie für Ingenieure7003 Grundlagen der Lebensmittelchemie7004 Membrane Technologies and Excursions
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 337 von 609
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 338 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 339 von 609
Modul 6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxiszugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Produktgestaltung• Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispieleaus der Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen und chemischenEigenschaften oder Strukturen für die Gestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeigneteHerstellungsverfahren und –anlagen auswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren andie Qualitätsanforderungen der Produkte anpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte miteinbeziehen.
InhaltAnhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien
Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basicsand Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications
2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim2013
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 15 - 20 Minutennach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis; Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6603 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/EmpfehlungenInhalte des Moduls „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ werden vorausgesetzt
Qualifikationsziele
Die Studierenden können konventionelle Verfahrensketten zur Herstellung unterschiedlicher, auch komplex aufgebauter, Lebensmittelerläutern. Sie kennen die relevanten Grundoperationen und deren konventionellen Umsetzungskonzepte sowie innovative Ansätze.Diese Prozessschritte können die Studierenden prinzipiell auslegen. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischen Prozessparameternund qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Lebensmitteln. Auch sind sie in der Lage, Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen zu übertragen. Sie kennen wesentliche Aspekte, die zur energetischen Beurteilung der einzelnen Prozessschritte und–ketten herangezogen werden müssen.Die Studierenden können Prinzipien der Produktgestaltung anwenden. Das beinhaltet das Identifizieren der Zusammenhänge zwischenProzessparametern und der Struktur eines Lebensmittels (Prozessfunktion) sowie zwischen der Struktur und den Eigenschaften(Eigenschaftsfunktion). Darauf aufbauend sind sie in der Lage, Problemstellungen aus dem Bereich der Lebensmittelverfahrenstechnikmit wissenschaftlichen Methoden zu analysieren und zu lösen.Die Studierenden können damit ein Verfahren im Hinblick auf die Eignung für Verarbeitungsschritte im Lebensmittelbereichbeurteilen und dabei Aspekte wie Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Lebensmittelsicherheit oder zu erwartende Produktqualität in dieBetrachtungen mit einbeziehen.
Inhalt
Prozessketten zur Herstellung der wichtigsten Lebensmittel wie Milch und Milchprodukte, Fleisch und Fleischprodukte, Nahrungsöle,Margarine und Streichfette, Getreideerzeugnisse, Obst & Gemüse und Folgeprodukte, Zucker, Schokolade, Kaffee, Bier, Wein,Branntwein: Grundlagen der Verfahren, energetische Aspekte und rohstoffbezogene Spezifika, innovative Verfahrensansätze; wichtigeParameter zur Qualitätseinstellung.
Literatur/Lernmaterialien1) H.P. Schuchmann und H. Schuchmann: Lebensmittelverfahrenstechnik: Rohstoffe, Prozesse, Produkte; Wiley VCH, 2005; ISBN:
978-3-527-66054-4 (auch als ebook)2) H.G. Kessler: Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik – Molkereitechnologie, Verlag A. Kessler, 1996, ISBN 3-9802378-4-23) H.G. Kessler: Food and Bio Process Engineering - Dairy Technology, Publishing House A. Kessler, 2002, ISBN 3-9802378-5-0
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4) M. Loncin: Die Grundlagen der Verfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie; Aarau Verlag, 1969, ISBN 978-3794107209
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 75 hSelbststudium: 150 hPrüfungsvorbereitung: 75 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenLebensmittelverfahrenstechnik, Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 16.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6604 Lebensmittelkunde und -funktionalitätzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bernhard Watzl
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage auf Nährstoffbasis eine gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. Ernährungsweisendurchzuführen
InhaltBedeutung der Ernährung für die Gesundheit. Im Mittelpunkt stehen Makro- und Mikronährstoffe (Kohlenhydrate, Proteine, Fette,Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Ballaststoffe, sekundäre Pflanzenstoffe) sowie deren Bedeutung im Stoffwechsel desMenschen. Es werden die wesentlichen Lebensmittelgruppen (pflanzlich, tierisch) für die Nährstoffzufuhr vorgestellt. Darüber hinauswerden funktionelle Aspekte der Lebensmittel sowie einzelner Inhaltsstoffe (z. B. Senkung des Cholesterinspiegels, Stimulation desImmunsystems, Modulation von Krankheitsrisiken) behandelt.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22207 - Lebensmittelkunde und -funktionalität
ZugeordneteErfolgskontrollen:
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7001 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikumzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherUlrike van der Schaaf , M. Azad Emin
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungen
Folgende Inhalte werden vorausgesetzt:Für das Praktikum Lebensmittelextrusion: Teilnahme an der Vorlesung „22246 - Extrusionstechnik“Für die Einführung in die Sensorik mit Praktikum: Teilnahme an der Vorlesung „22209 - Hilfs- und Effektstoffe“Für das Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion: Teilnahme an den Vorlesungen „22226- Trocknen vonDispersionen“ und „22229 – Emulgieren und Dispergieren“.
QualifikationszieleDie Studierenden können ihr bisher erworbenes Wissen bezüglich der Herstellung und Charakterisierung von Lebensmitteln aufpraxisrelevante Verfahren übertragen und diese Verfahren evaluieren. Außerdem sind die Studierenden in der Lage komplexeFragestellungen zur Herstellung und Bewertung von Lebensmitteln aus der beruflichen Praxis in Kleingruppen zu bearbeiten und zudiskutieren und die Ergebnisse ihrer Arbeit einem Fachpublikum verständlich vorzustellen
Inhalt
Es steht eine der folgenden Veranstaltungen zur Auswahl:
Praktikum Lebensmittelextrusion Im Rahmen eines Praktikums wird Grundlagenwissen zum Herstellen von Extrudaten vermittelt und in Form von selbst herzustellendenund zu beurteilenden Produkten direkt umgesetzt. Die Analyse, Auswertung und Interpretation der experimentellen Ergebnisse werdenin Kleingruppen durchgeführt und im Plenum vorgestellt.
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Einführung in die Sensorik mit Praktikum Sinnesphysiologische Grundlagen: einzelne Sinne, Grundgeschmacksrichtungen, Vereinheitlichung und Normung, Anforderungenan Prüfraum und Prüfer, Prüferschulung, Methoden der sensorischen Analyse: Unterschiedsprüfungen, Dreiecksprüfung,Duo-Trio-Prüfung, beschreibende Prüfungen, bewertende Prüfung mit Skale u.a.
Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion Anhand ausgewählter Herstellprozesse werden aktuelle Fragestellungen bei der industriellen Herstellung den Lebensmittelproduktenin Kleingruppen erarbeitet und im Plenum diskutiert. Begleitet wird das Seminar durch eine Exkursion zu entsprechendenlebensmittelverarbeitenden Betrieben
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15 hPrüfungsvorbereitung: 15 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Eine der folgenden drei Lehveranstaltungen:
• 6630 – Einführung in die Sensorik mit Übungen (WS)• 22248-Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis, inkl. Exkursion (WS)• 22247-Praktikum zu 2246 Extrusionstechnik
Allgemeine Hinweise
Die Teilnehmerzahl ist begrenzt auf 20 Personen pro Veranstaltung.Die Termine werden noch bekannt gegeben.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1091 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum
1091 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7002 Mikrobiologie für Ingenieurezugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Thomas Schwartz
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Lebensmittelverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, mikrobielle Prozesse in technischen und Umwelt-relevanten Bereichen zu verstehen und einzuordnen.Zudem können sie die Grundlagen von mikrobiell gesteuerten Stoffkreisläufe in technischen Prozessen beschreiben. Weiterhin sindsie mit den Anpassungsmöglichkeiten von Mikroorganismen an extreme Umweltbedingungen vertraut und können mit den Begriffen:Symbiose, Kommensalismus und Pathogenität umgehen bzw. mikrobielle Verhaltensstrukturen in ihrem jeweiligen Habitat ableiten.
InhaltDie Vorlesung soll Ingenieure aus dem Bereich Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik und Bau-, Geo-, Umwelt mit den Prinzipiender Mikrobiologie und deren technischer Anwendung vertraut machen. Hierzu werden Schwerpunkte wie Aufbau und Rolle vonMikroorganismen, Wechselwirkungen mit globalen Stoffkreisläufen und anderen Organismen, der mikrobielle Einfluss auf Energie undKorrosion sowie die Bekämpfung von Mikroorganismen herausgegriffen und anhand angewandter Beispiele erläutert. Ergänzt werdendie Schwerpunkte durch Exkurse über Grundlagen wie Stoffwechsel und Genetik, die entsprechend angewandt aufbereitet werden.Die Kenntnisvermittlung von technisch relevanten biochemischen und molekularbiologischen Besonderheiten soll zum Verständnisder mikrobiologischen Grundlagen ökologischer, bio- und umwelttechnischer Prozesse beitragen. Fragen, die angesprochen werden,sind „Was sind Mikroorganismen, wie funktionieren sie und wie ist ihre Lebensweise?“, „Welche Rolle spielen Mikroorganismen inStoffkreisläufen und wie ist ihr Beitrag zur Energieversorgung?“ und andere wichtige Fragen mehr.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 45 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Im Fall einer Gesamtprüfung im Vertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik beträgt die Prüfungsdauer ca. 20 Minuten.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22933 - Mikrobiologie für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
954 Mikrobiologie für Ingenieure
954 Mikrobiologie für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7003 Grundlagen der Lebensmittelchemiezugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. Dr. Mirko Bunzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden
• kennen grundlegende Begriffe der Lebensmittelchemie und der Lebensmittelanalytik und können diese in schriftlicher und mündlicherForm einsetzen
• können die wichtigsten Komponenten von Lebensmitteln chemisch beschreiben, ihre Bedeutung in Lebensmitteln benennen undgrundlegende Reaktionen während der Lagerung, Verarbeitung etc. vorhersagen
InhaltDas Modul vermittelt Grundwissen über Proteine, Kohlenhydrate und Lipide als Hauptbestandteile von Lebensmitteln. Der Schwerpunktliegt dabei auf der Beschreibung ihrer chemischen Struktur, ihren Eigenschaften und möglichen Reaktionen im Lebensmittel. Die sich indiesem Zusammenhang ergebenden ernährungsphysiologischen, toxikologischen, warenkundlichen und analytischen Aspekte werdendiskutiert
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen6601 – Grundlagen der Lebensmittelchemie für Studierende der Lebensmittelchemie und des Chemieingenieurwesens
ZugeordneteErfolgskontrollen:
286 Grundlagen der Lebensmittelchemie
286 Grundlagen der Lebensmittelchemie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7004 Membrane Technologies and Excursionszugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn; Dr. Florencia Saravia; Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse der Membrantechnik in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung,gängige Membranverfahren (Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration, Mikrofiltration, Dialyse) und deren verschiedeneAnwendungen. Sie sind in der Lage solche Anlagen auszulegen.
Inhalt
Das Lösungs-Diffusions-Modell. Die Konzentrationspolarisation und die Konsequenzen für die Membranmodulauslegung.Membranherstellung und Membraneigenschaften. Membrankonfiguration und Membranmodule. Membrananlagen zurMeerwasserentsalzung und zur Brackwasserbehandlung. Membranbioreaktoren zur Abwasserbehandlung. Biofouling, Scaling undVermeidungsstrategien für beides.einführung und Exkursionen: Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung, Exkursionen zu kommunalen Kläranlagen und zuWasserwerken
Literatur/Lernmaterialien1) Melin, T. Rautenbach, R. (2007): Membranverfahren - Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung , Springer Verlag Berlin
Heidelberg.2) Mulder, Marcel H. (2000): Basic principles of membrane technology“,3) Kluwer Academic, Dordrecht.4) Schäfer, A. I. (2005): Nanofiltration: Principles and Applications. Elsevier, Oxford.5) Staude, E. (1992): Membranen und Membranprozesse, Verlag Chemie, Weinheim.6) Vorlesungsunterlagen in ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 55 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 65 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
WS: 22605 – Membrane Technologies in Water TreatmentSS: 22609 – Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Vorlesung und Exkursion)
DozentenDeutsch/Englisch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1059 Membrane Technologies in Water Treatment1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
1059 Membrane Technologies in Water Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 347 von 609
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 348 von 609
Fach 7100 Wassertechnologiezugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Sprache : Englisch, Deutsch
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Water Technology 6 LP, WS, Englisch (Pflicht)
2) Wasserbeurteilung 6 LP, WS - Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
3) Process Engineering in Wastewater Treatment 6 LP, WS, Englisch- Municipal Waste Water Treatment - International Sanitary Engineering
4) Membrane Technologies and Excursions 6 LP, WS/SS, Englisch - Membrane Technologies in Water Treatment - Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Exkursion mit Einführung)
5) Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung 4 LP, WS/SS6) Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe 2 LP, SS7) Mikrobiologie für Ingenieure 4 LP, SS8) Biofilm Systems 4 LP, SS, Englisch9) Umweltbiotechnologie 4 LP, WS10)Instrumentelle Analytik 4 LP, SS
Kombinationen: - Modul 1 = Pflichtmodul- Module 2, 3, 4: es muss ein Modul aus 2, 3 oder 4 ausgewählt werden- Modul 2 = ist nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs “Wasserqualität und Verfahrenstechnik” - Modul 5 bis 10 = Auswahlliste, wählbar mindestens ein Modul im Umfang von 4 LP
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6308 Instrumentelle Analytik6401 Water Technology6403 Process Engineering in Wastewater Treatment6404 Umweltbiotechnologie7002 Mikrobiologie für Ingenieure7004 Membrane Technologies and Excursions7101 Wasserbeurteilung7102 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung7103 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe7104 Biofilm Systems
Modul 6308 Instrumentelle Analytikzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 349 von 609
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch oder englisch beiBedarf.
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“ und „Wassertechnologie“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleAm Ende der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden befähigt sein, die verschiedenen Verfahren zu beschreiben und kritisch zuvergleichen. Der Einsatz der Verfahren zur Beantwortung einer konkreten Fragestellung kann vergleichend kritisch abgewogen undbeurteilt werden.
InhaltEinführung in ausgewählte Methoden der instrumentellen Analytik wie beispielsweise optische Methoden und magnetischeResonanzverfahren. Analytik über bildgebende Verfahren wie die MRI, µCT und optische Mikroskopie (CLSM und OCT) undGrundlagen der Daten- und Bildanalyse werden vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf einer anschaulichen Darstellung derphysikalisch-chemischen Grundlagen und den zugrundeliegenden Prinzipien sowie der Anwendungsfelder.
Literatur/LernmaterialienHinweise werden im jeweiligen Kontext in der Vorlesung angegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22942 – Instrumentelle Analytik, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
996 Instrumentelle Analytik
996 Instrumentelle Analytik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 350 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 351 von 609
Modul 6403 Process Engineering in Wastewater Treatmentzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. h.c. Dipl-Ing. E. Hoffmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über das Wissen typischer Verfahrenstechniken der Abwasserreinigung im In- und Ausland. Sie sind in derLage, diese technisch zu beurteilen und unter Berücksichtigung rechtlicher Randbedingungen flexibel zu bemessen. Die Studierendenkönnen die Anlagentechnik analysieren, beurteilen und betrieblich optimieren. Es gelingt eine energetisch effiziente Auslegung unterBerücksichtigung wesentlicher kostenrelevanter Faktoren. Die Studierenden können die Situation in wichtigen SchwellenundEntwicklungsländern im Vergleich zu der in den Industrienationen analysieren und wasserbezogene Handlungsempfehlungenentwickeln.
Inhalt
Kommunale Abwassereinigung
Die Studierenden erlangen vertieftes Wissen über Bemessung und Betrieb typischer Verfahrenstechniken der kommunalenAbwasserreinigung in Deutschland. Behandelt werden u.a.
- verschiedene Belebungsverfahren- Anaerobtechnik und Energiegewinnung- Kofermentation und nachwachsende Rohstoffe- Filtrationsverfahren- Abwasserdesinfektion und pathogene Keime- Chem. und biologische Phosphorelimination- Spurenstoffelimination- Ressourcenschutz und Energieeffizienz
Internationale Siedlungswasserwirtschaft
Die Studierenden verfügen über das Wissen der Bemessung und des Betriebs der im internationalen Raum eingesetzten Techniken zurWasseraufbereitung. Sie können diese Techniken analysieren, beurteilen und entscheiden, wann neue, stärker ganzheitlich orientierteMethoden eingesetzt werden können. Behandelt werden:
- Belebungsverfahren- Tropf- und Tauchkörper- Teichanlagen- Bodenfilter / Wetlands- UASB / EGSB / Anaerobe Filter- Dezentrale versus zentrale Systeme- Stoffstromtrennung- Energiegewinnung aus Abwasser- Trinkwasseraufbereitung- Abfallwirtschaft
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 352 von 609
Literatur/Lernmaterialien• Imhoff, K. u. K.R. (1999): Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien.• ATV-DVWK (1997): Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst &
Sohn, Berlin.• TV-DVWK(1997): Handbuch der Abwassertechnik: Mechanische Abwasserreinigung, Band 6, Verlag Ernst & Sohn, Berlin.• Sperling, M., Chernicaro, C.A.L. (2005): Biological Wastewater Treatment in warm Climate Regions, IWA publishing, London.• Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004): Global Sustainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for
cience and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenMunicipal Wastewater Treatment (SWS 1 + 1)International Sanitary Engineering (SWS 1 + 1)
Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 353 von 609
(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7002 Mikrobiologie für Ingenieurezugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Thomas Schwartz
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, mikrobielle Prozesse in technischen und Umwelt-relevanten Bereichen zu verstehen und einzuordnen.Zudem können sie die Grundlagen von mikrobiell gesteuerten Stoffkreisläufe in technischen Prozessen beschreiben. Weiterhin sindsie mit den Anpassungsmöglichkeiten von Mikroorganismen an extreme Umweltbedingungen vertraut und können mit den Begriffen:Symbiose, Kommensalismus und Pathogenität umgehen bzw. mikrobielle Verhaltensstrukturen in ihrem jeweiligen Habitat ableiten.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 354 von 609
Die Vorlesung soll Ingenieure aus dem Bereich Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik und Bau-, Geo-, Umwelt mit den Prinzipiender Mikrobiologie und deren technischer Anwendung vertraut machen. Hierzu werden Schwerpunkte wie Aufbau und Rolle vonMikroorganismen, Wechselwirkungen mit globalen Stoffkreisläufen und anderen Organismen, der mikrobielle Einfluss auf Energie undKorrosion sowie die Bekämpfung von Mikroorganismen herausgegriffen und anhand angewandter Beispiele erläutert. Ergänzt werdendie Schwerpunkte durch Exkurse über Grundlagen wie Stoffwechsel und Genetik, die entsprechend angewandt aufbereitet werden.Die Kenntnisvermittlung von technisch relevanten biochemischen und molekularbiologischen Besonderheiten soll zum Verständnisder mikrobiologischen Grundlagen ökologischer, bio- und umwelttechnischer Prozesse beitragen. Fragen, die angesprochen werden,sind „Was sind Mikroorganismen, wie funktionieren sie und wie ist ihre Lebensweise?“, „Welche Rolle spielen Mikroorganismen inStoffkreisläufen und wie ist ihr Beitrag zur Energieversorgung?“ und andere wichtige Fragen mehr.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 45 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Im Fall einer Gesamtprüfung im Vertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik beträgt die Prüfungsdauer ca. 20 Minuten.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22933 - Mikrobiologie für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
954 Mikrobiologie für Ingenieure
954 Mikrobiologie für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7004 Membrane Technologies and Excursionszugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn; Dr. Florencia Saravia; Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse der Membrantechnik in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung,gängige Membranverfahren (Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration, Mikrofiltration, Dialyse) und deren verschiedeneAnwendungen. Sie sind in der Lage solche Anlagen auszulegen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 355 von 609
Inhalt
Das Lösungs-Diffusions-Modell. Die Konzentrationspolarisation und die Konsequenzen für die Membranmodulauslegung.Membranherstellung und Membraneigenschaften. Membrankonfiguration und Membranmodule. Membrananlagen zurMeerwasserentsalzung und zur Brackwasserbehandlung. Membranbioreaktoren zur Abwasserbehandlung. Biofouling, Scaling undVermeidungsstrategien für beides.einführung und Exkursionen: Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung, Exkursionen zu kommunalen Kläranlagen und zuWasserwerken
Literatur/Lernmaterialien1) Melin, T. Rautenbach, R. (2007): Membranverfahren - Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung , Springer Verlag Berlin
Heidelberg.2) Mulder, Marcel H. (2000): Basic principles of membrane technology“,3) Kluwer Academic, Dordrecht.4) Schäfer, A. I. (2005): Nanofiltration: Principles and Applications. Elsevier, Oxford.5) Staude, E. (1992): Membranen und Membranprozesse, Verlag Chemie, Weinheim.6) Vorlesungsunterlagen in ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 55 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 65 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
WS: 22605 – Membrane Technologies in Water TreatmentSS: 22609 – Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Vorlesung und Exkursion)
DozentenDeutsch/Englisch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1059 Membrane Technologies in Water Treatment1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
1059 Membrane Technologies in Water Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7101 Wasserbeurteilungzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 356 von 609
ModulverantwortlicherDr. G. Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Wassertechnologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Zusammenhänge des Vorkommens von geogenen und anthropogenen Stoffen sowie vonMikroorganismen in den verschiedenen Bereichen des hydrologischen Kreislaufs erklären. Sie sind in der Lage, geeignete analytischeVerfahren zu deren Bestimmung auszuwählen. Sie können Berechnungen durchführen, Daten vergleichen und interpretieren. Siesind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, die Zusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zubeurteilen.
InhaltWasserarten, Wasserrecht, Grundbegriffe der wasserchemischen Analytik, Analysenqualität, Probenahme, Schnelltest, allgemeineUntersuchungen, elektrochemische Verfahren, optische Charakterisierung, Trübung, Färbung, SAK, Säure-Base-Titrationen,Abdampf-, Glührückstand, Hauptinhaltsstoffe, Ionenchromatographie, Titrationen (Komplexometrie), Atomabsorptionsspektrometrie,Schwermetelle und organische Spurenstoffe und ihre analytische Bestimmung, Wasserspezifische summarische Kenngrößen,Radioaktivität, Mikrobiologie.
Literatur/Lernmaterialien1) Harris, D. C. (2010): Quantitative Chemical Analysis. W. H. Freeman and Company, New York.2) Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment – Principles and Design, Wiley & Sons, Hoboken.3) Patnaik P. (2010), Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes. CRC Press.4) Wilderer, P. (2011). Treatise on Water Science, Four-Volume Set, 1st Edition; Volume 3: Aquatic Chemistry and Biology. Elsevier,
Oxford.5) Vorlesungsunterlagen im ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 65 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22603 – Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung22604 – Übungen und Demonstration zu 22603
Allgemeine HinweiseIst nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs „Wasserqualität und Verfahrenstechnik“, Bachelor
ZugeordneteErfolgskontrollen:
977 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
977 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 357 von 609
Modul 7102 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilungzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes Semester
Sprache : Deutsch oder Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Halrald Horn, Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenModul „Water Technology“
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden wichtigen Aufbereitungsverfahren in der Wassertechnik zu erklären. Siekönnen Berechnungen durchführen, Daten vergleichen und interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWassertechnologische und wasserchemische Versuche aus folgender Auswahl: Kalklöseversuch, Flockung, Adsorption an Aktivkohle,Photochemische Oxidation, Atomabsorptionsspektrometrie, Ionenchromatographie, Flüssigkeitschromatographie, Summenparameter,und Vortrag.
Literatur/Lernmaterialien1) Harris, D. C. (2010): Quantitative Chemical Analysis. W. H. Freeman and Company, New York.2) Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment – Principles and Design, Wiley & Sons, Hoboken.3) Patnaik P. (2010): Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes. CRC Press.4) Wilderer, P. (2011): Treatise on Water Science, Four-Volume Set, 1st Edition; Volume 3: Aquatic Chemistry and Biology. Elsevier,
Oxford.5) Vorlesungsskript im ILIAS; Praktikumsskript
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 35 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 35 h
Leistungsnachweise/PrüfungenDie Erfolgskontrolle des Moduls besteht aus einer Prüfungsleistung anderer Art in Form von benoteten Praktikumsprotokollen, einembenoteten Vortrag sowie einer mündlichen Teilprüfung, Dauer 15 Minuten.
NotenbildungDie Gesamtnote des Moduls wird als gewichteter Durchschnitt aus den Einzelnoten der Teilprüfungsleistungen gebildet(Praktikumsprotokolle 40 %, Vortrag 10 %, mündliche Teilprüfung 50 %).
Lehr- und Lernformen22664 – Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
Allgemeine HinweiseDie Teilprüfungsleistungen in Form der benoteten Praktikumsprotokolle und dem benoteten Vortrag müssen für die Zulassung zurmündlichen Teilprüfung bestanden sein.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1031 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 358 von 609
1031 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7103 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffezugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können das Vorkommen und das Verhalten von aquatischen Huminstoffen bei der Wasseraufbereitung und innatürlichen Systemen beschreiben und sie können die wesentlichen Strukturmerkmale dieser Substanzen erklären. Sie sind mit dengrundlegenden Verfahren zur Charakterisierung vertraut und sie können geeignete Verfahren für die Untersuchungen von Huminstoffenin wässrigen Systemen auswählen und die Ergebnisse bewerten.
InhaltVorkommen, Definitionen, Genese, Strukturmodelle, Isolierung, Charakterisierungsverfahren, Wechselwirkung mit anderenanorganischen und organischen Wasserinhaltsstoffen, Umsetzungen im Gewässer, Reaktionen bei der Wasseraufbereitung.
Literatur/Lernmaterialien• Thurman, E. M. (1985): Organic Geochemistry of Natural Waters. Martinus Nijhoff / Dr. W. Junk Publishers, Dordrecht.• Frimmel, F. H., Abbt-Braun, G. et al. (Hrsg.) (2002): Refractory Organic Substances in the Environment. Wiley-VCH, Weinheim.• Vorlesungsunterlagen im ILIAS
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 15 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22615 – Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1038 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
1038 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 359 von 609
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7104 Biofilm Systemszugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Struktur und Funktion von Biofilmen in natürlichen Habitaten und technischen Anwendungen beschreibenund die wesentlichen Einflussfaktoren und Prozesse zur Ausbildung spezifischer Biofilme erklären. Sie sind mit Verfahren zurVisualisierung der Strukturen sowie mit Modellen für die Simulation des Biofilmwachstums vertraut. Sie können geeignete Verfahren fürdie Untersuchungen von Biofilmen auswählen und die Habitatbedingungen bewerten.
InhaltMikroorganismen organisieren sich in technischen und natürlichen aquatischen Systemen typischerweise in Form von Biofilmen.Biofilme sind aber nicht nur Anreicherungen von Mikroorganismen an Grenzflächen, darüber hinaus bildet eine Matrix ausextrazellulären polymeren Substanzen (EPS) ein Grundgerüst für den Zusammenhalt. In der Vorlesung wird die Struktur und Funktionder Biofilme in verschiedensten natürlichen Habitaten und technischen Anwendungen (Biofilmreaktoren, Biofilme in Fließgewässern,Biofouling in technischen Systemen und Biofilme zur Stromerzeugung in Mikrobiellen Brennstoffzellen) gezeigt und diskutiert.Wachstum und Abtrag der Mikroorganismen als wesentliche Prozesse zur Gestaltung der Struktur werden beschrieben und Modelle zuderen Simulation vorgestellt. Darüber hinaus werden mikroskopische Verfahren zur Visualisierung der Biofilmstrukturen gezeigt.
Literatur/LernmaterialienVorlesungsunterlagen im ILIAS
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22617 – Biofilm Systems
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1107 Biofilm Systems
1107 Biofilm Systems
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 360 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 361 von 609
Fach 7200 Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Grundlagen der Verbrennungstechnik 6 LP , WS
2) Angewandte Verbrennungstechnik 6 LP , WS
3) Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 6 LP , SS
4) Messtechnik in der Thermofluiddynamik 6 LP , WS
5) Verbrennung und Umwelt 4 LP, SS6) Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 6 LP , WS
7) Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 4 LP, SS8) Turbulente Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 4 LP, SS9) Verbrennungstechnisches Praktikum 4 LP, SS10)Energietechnik 4 LP, WS11)Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen 4 LP, SS12)Technical Systems for Thermal Waste Treatment 4 LP, WS13)Brennstofftechnik 6 LP, WS
- Grundlagen der Brennstofftechnik
14)Energieträger aus Biomasse 6 LP, WS
Kombinationen: - Module1, 2: es muss mindestens ein Modul aus 1-2 ausgewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6405 Brennstofftechnik6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter
Verbrennung6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik6801 Energieträger aus Biomasse6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatment6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik6807 Angewandte Verbrennungstechnik7201 Verbrennung und Umwelt7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien7204 Verbrennungstechnisches Praktikum7205 Energietechnik7206 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen
Feuerungssystemen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 362 von 609
Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 363 von 609
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennungzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten lernen und verstehen die Ähnlichkeit zwischen Impuls-, Energie- und Stofftransport• Die Studenten sind in der Lage aus der Anwendung der Analogie zwischen dem turbulenten und laminaren Transport die „turbulente“
Diffusion zu erklären und zu quantifizieren.• Die Studenten können gemessene Feldverteilungen von Turbulenzgrößen beurteilen.• Die Studenten können unterschiedliche Flammenstrukturen auf Grund der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und
Wärmefreisetzung analysieren und erklären.
InhaltCharakterisierung der Turbulenz; Herleitung der Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Energie; Turbulenter Impuls-, Wärme-und Stofftransport; Herleitung der Bilanzgleichungen für die kinetische Energie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Herleitung der Bilanzgleichungen für die Enstrophie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Erläuterung der Energiekaskade; Wechselwirkung zwischen Turbulenz und Wärmefreisetzung bei turbulentenVormischflammen
Literatur/Lernmaterialien1) Tennekes and Lumley, A first course in turbulence;2) N. Peters, Turbulent combustion3) T. Poinsot, D. Veynante, Theoretical and numerical combustion
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 364 von 609
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15Prüfungsvorbereitung: 75
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModuolnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22514 – Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung, Vorlesung, 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennung
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 365 von 609
Hochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 366 von 609
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 367 von 609
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatmentzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger Brennstofftechnologie• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
The students are enabled to characterize different waste fractions and select suitable technologies for waste to energy conversionbased on detailed process understanding and by application of evaluation tool combining economical and ecological aspects. Thestudents gain a profound inside into process operation.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 368 von 609
Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustionTechnical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50Prüfungsvorbereitung: 40
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS
Allgemeine HinweiseDie Exkursion ist ein prüfungsrelevantes Element der Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 369 von 609
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 370 von 609
2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7201 Verbrennung und Umweltzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltBedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen22507 – Verbrennung und Umwelt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1042 Verbrennung und Umwelt
1042 Verbrennung und Umwelt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 371 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammerzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern:- Energieverfahrenstechnik- Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten sind fähig die relevanten Designparameter anzuwenden, um eine Triebwerksbrennkammer auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage die Auswirkung von Designänderungen bezüglich der Funktionalität, der Betriebssicherheit und des• Emissionsausstoßes zu beurteilen.• Die Studenten sind in der Lage Literaturergebnisse zu bewerten und für Ihre eigene Zwecke zu nutzen.• Die Studenten lernen zielorientiert gemäß eines vorgegebenen Zeitplans zu arbeiten.• Die Studenten lernen in Gruppen zu arbeiten und Informationen zwischen den Gruppen durch die Definition von Schnittstellen• auszutauschen.• Die Studenten lernen den Arbeitsfortschritt und die wichtigsten Ergebnisse klar und in angemessener Zeit zu präsentieren.
InhaltIn vier Vorlesungsdoppelstunden werden zuerst die theoretischen Grundlagen erläutert. Diese bestehen aus der Beschreibung undFunktionsweise des Triebwerkes und der speziellen Aufgabe und Funktionsweise der Brennkammer. Danach erfolgt die Auslegung derTriebwerksbrennkammer ausgehend von vorgegebenen geometrischen Randbedingungen und Leistungsdaten eines Triebwerkes. Diespeziellen Aufgaben der Auslegung sind die Aerodynamik (Luftverteilung und Druckverlust), die Wärmetechnik (Temperaturverteilung,Kühlung und Materialwahl) die Berechnung der Emissionen und die Brennkammerkonstruktion. Zu diesem Zweck bilden die StudentenGruppen und jede Gruppe übernimmt eine Teilaufgabe. Der Arbeitsfortschritt wird anhand des erstellten Zeitplans bei regelmäßigenPräsentationen kontrolliert. Die Gesamtauslegung wird in einer abschließenden Präsentation dargestellt und diskutiert.
Literatur/Lernmaterialien• A. H. Lefebvre, Gas Turbine Combustion• Rolls-Royce plc, the jet engine• R. Müller, Luftstrahltriebwerke Grundlage, Charakteristiken, Arbeitsverhalten
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 20 hSelbststudium: 60 hProjekt: 80 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Darüber hinaus werden die Mitarbeit während des Projektes und die Präsentationen bewertet.
NotenbildungDie Modulnote setzt sich zusammen aus der Note der mündlichen Prüfung und der Mitarbeit/Präsentation während des Projektes.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 372 von 609
22527 – Design of a jet engine combustion chamber, Seminar/Projekt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologienzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltEinführung und thermodynamische Grundlagen; PEM-Brennstoffzellen; Schmelzkarbonat Brennstoffzellen (MCFC);Festoxidbrennstoffzellen (SOFC); Brennstoffzellen für flüssige und feste Brennstoffe; Wasserstoff als Energieträger;Wasserstofferzeugung; Elektrolyse; Dampfreformierung; Partielle Oxidation; Reformierverfahren für flüssige Brennstoffe;Konvertierung/Reinigung von Kohlenmonoxid; Entschwefelung; Brennstoffzellensysteme: Peripheriekomponenten und Integration
Lehr- und Lernformen22508 – Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7204 Verbrennungstechnisches Praktikumzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherStefan Harth
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 373 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Verbrennungstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können verbrennungstechnische Versuchsergebnisse auswerten und die Messmethoden kritisch beurteilen.
InhaltEs werden Experimente zur Ermittlung der laminaren Flammengeschwindigkeit und des Stabilitätsbereiches von Brennersystemen,sowie auch zur Charakterisierung des Verbrennungsverlaufs durchgeführt. Bei der angewandten Messtechnik handelt es sich sowohlum konventionelle (Thermoelement, Abgassonden) als auch um optische Messtechnik.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 h (3-4 Experimente: Anzahl wird abhängig von der Komplexität der verwendeten Prüfstände festgelegt)Selbststudium , Erstellung der Versuchsprotokolle: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von maximal 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22542 – Verbrennungstechnisches Praktikum
Allgemeine HinweiseTermine der Praktika werden in Absprache festgelegt. Anmeldungen bis spätestens 15. Mai per email an: [email protected]
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1037 Verbrennungstechnisches Praktikum
1037 Verbrennungstechnisches Praktikum
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7205 Energietechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 374 von 609
• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDer Hörer kennt die thermodynamischen Grundlagen und kann darauf aufbauend thermische Energieumwandlungsprozesse inWärmekraftmaschinen und -anlagen quantitativ beschreiben und die Effizienz der Energieumwandlung zu berechnen. Darüber hinauskönnen die Studierenden das Erlernte auf Beispiel ausgewählter technischer Prozesse übertragen.
InhaltDie Vorlesung beginnt mit einer allgemeinen Übersicht über die wichtigsten wirtschaftlichen Gesichtspunkte und Kennzahlenthermischer Energietechnik am Beispiel Deutschland. Danach werden die thermodynamischen Grundlagen für das Verständnisvon Wärmekraftmaschinen besprochen und bei ausgewählten Energieumwandlungsprozessen (Stirling-Motor, Gasturbine,Dampfkraftwerk, etc.) angewendet, um so Möglichkeiten zur Steigerung des thermischen und exergetischen Wirkungsgrades wie auchdes Arbeitsverhältnisses anhand von Beispielen aufzuzeigen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22511 – Energietechnik I
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1034 Energietechnik
1034 Energietechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7206 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischenFeuerungssystemenzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Verbrennungstechnik“.
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 375 von 609
QualifikationszieleDer Hörer versteht die physikalischen Mechanismen, die zum ungewollten Auftreten periodischer Verbrennungsinstabilitäten intechnischen Feuerungssysteme führen, und kann diese zielgerichtet und effizient beseitigen.
InhaltDie Vorlesung umfasst die theoretischen Grundlagen für die Entstehung selbsterregter Strömungs- und Verbrennungsinstabilitätenin technischen Verbrennungssystemen. Hierzu wird die messtechnische Erfassung wie auch die Bedeutung dynamischer, d.h.zeitabhängiger Flammeneigenschaften besprochen und Flammenfrequenzgänge definiert und physikalisch interpretiert. Schließlichwird beispielhaft das Resonanzverhalten einer Modellbrennkammer modelliert und eine vollständige Stabilitätsanalyse einesVormisch-Verbrennungssystems durchgeführt.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1035 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischenFeuerungssystemen
1035 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 376 von 609
Fach 7300 Technische Biologiezugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Industrielle Genetik 6 LP, SS (Pflicht)2) Industrielle Biokatalyse 6 LP , WS (Pflicht)3) Umweltbiotechnologie 4 LP , WS4) Kommerzielle Biotechnologie 4 LP , SS5) Zellkulturtechnik 2 LP , WS, !! wird im WS 16/17 nicht angeboten !!6) Biobasierte Kunststoffe , WS
Kombinationen:
- Pflichtmodule: Module 1 und 2
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6404 Umweltbiotechnologie7301 Industrielle Biokatalyse7302 Zellkulturtechnik7303 Kommerzielle Biotechnologie7304 Biobasierte Kunststoffe7305 Industrielle Genetik
Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 377 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7301 Industrielle Biokatalysezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 378 von 609
ModulverantwortlicherDr. Jens Rudat
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, unterschiedliche Verfahren zur Herstellung industriell relevanter Produkte zu vergleichen und kritischzu beurteilen (Chemo- vs. Biokatalyse sowie verschiedene biokatalytische Optionen untereinander)
Inhalt
Aktuelle Entwicklungen enzymatisch katalysierter Produktionsverfahren sowie am Markt etablierte Prozesse u.a. aus den BereichenPharmaindustrie wie Synthese und Modifikation von Wirkstoffen, Chemische Industrie wie Synthese und Modifikation von Basis-und Feinchemikalien und Lebensmittelindustrie wie enzymatische Umsetzung von Lebensmittelzutaten sowie Herstellung vonGeschmacksträgern und Aromastoffen.Hierbei werden neben der eigentlichen enzymatischen Reaktion und deren molekularbiologischer Optimierung auchverfahrenstechnische Aspekte wie z.B. Wahl und Design des Lösungsmittels bzw. des Reaktionsmediums, Methoden derProduktisolierung („Downstream Processing“) sowie wirtschaftliche und ökologische Gesichtspunkte besprochen.
Literatur/Lernmaterialien• Buchholz, Kasche, Bornscheuer: Biocatalysts and Enzyme Technology; 2nd edition 2012, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-32989-2• Drautz, Gröger, May: Enzyme Catalysis in Organic Synthesis; 3rd edition 2012, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-32547-4• Liese, Seelbach, Wandrey: Industrial Biotransformations; 2nd edition 2016, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-31001-2
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 45 hSelbststudium: 90hPrüfungsvorbereitung: 45h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22411 Industrielle Biokatalyse22446 Seminar zu Industrielle Biokatalyse (22411)
Grundlage fürHilfreich beim Besuch der Vorlesungen „Biologische Stoffproduktion“ (Prof. Syldatk) und „Methoden der Industriellen Genetik“ (Dr.Neumann)
Allgemeine HinweiseOrt und Zeit des begleitenden Seminars richten sich nach Anzahl der Teilnehmer. Geplant ist eine ein- bis zweitägige Veranstaltung enbloc gegen Ende der Vorlesungszeit des Wintersemesters (Anfang Februar).
ZugeordneteErfolgskontrollen:
383 Industrielle Biokatalyse
383 Industrielle Biokatalyse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 379 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7302 Zellkulturtechnikzugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Eric Gottwald
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden erlernen die Kultur von tierischen Zellen in 2D und 3D. Im Laufe des Praktikums werden sie in die Lage versetzt,die organotypischen (Stoffwechsel)Leistungen der Kulturen mit verschiedenen Analysemethoden zu vergleichen, die Ergebnisse zubewerten und kritisch zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Zellkultur in 2D und 3D,
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 40 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22422 3D-Zellkulturtechniken
Allgemeine HinweiseWird im WS 16/17 nicht angeboten!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
955 Zellkulturtechnik
955 Zellkulturtechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 380 von 609
Modul 7303 Kommerzielle Biotechnologiezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse in ein kommerzielles Umfeld in allen relevanten lebenswissenschaftlichenIndustriesektoren zu übersetzen und geistiges Eigentum zu schützen. Sie können sowohl eine Management Rolle in einemgroßen industriellen Unternehmen einnehmen, als auch die Rolle eines Managers in einer Startup Firma. Sie können technischeEntwicklungen bezogen auf den Innovationsgrad einordnen und Lücken in Wertschöpfungsketten identifizieren und schließen.Vorgegebene Firmenstrategien können analysiert und strategisch optimiert werden.
Inhalt
Blockveranstaltung mit Exkursion; Überblick Pharma-Industrie; biotechnologisch hergestellte Produkte in der Pharmaindustrie; ÜberblickBiotech-Industrie, mit Vergleich USA/EU/D; Finanzierung von Biotech-Unternehmen; Grundlagen der Lizensierung am Beispiel einesWirkstoffes; Vorbereitung und Durchführung einer Lizenzverhandlung.Überblick industrielle Biotechnologie; Biotechnologisch hergestellte Produkte der chemischen Industrie und deren Folgeprodukte,Erläuterung des Begriffes Bioökonomie und deren Konsequenzen für Wirtschaftssysteme. Definition des BegriffesWertschöpfungskette. Erläuterung des Ablaufes einer Firmengründung. Vorstellung und strategische Analyse von 12 Biotech Firmenaus Baden-Württemberg.Vorstellung und Diskussion möglicher Berufswege als Bioverfahrenstechniker in den Branchen Pharma, Medizintechnik, Biotechnologie,chemische Industrie, Verbände, Ausbildung, Lehre und öffentliche Forschung
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master Chemieingenieurwesenund Verfahrenstechnik 2016.
Bei großer Teilnehmerzahl bzw. bei Prüfungen im Technischen Erfängzungsfach alternativ eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen bzw. mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22413 - Kommerzielle Biotechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1012 Kommerzielle Biotechnologie
1012 Kommerzielle Biotechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 381 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7304 Biobasierte Kunststoffezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, unterschiedliche Wertschöpfungsketten-basierte Biokunststoffsysteme herzuleiten und dietechnologischen, wirtschaftlichen und ökologischen Zusammenhänge zu bewerten.
InhaltPolymerchemische Grundlagen, kunststofftechnische Grundlagen, Rohstoffauswahl, Konversionsmethoden,Zwischenproduktszenarien, Monomergestaltung, Polymerstrukturen, Compounds und Blends, Formgebungsverfahren,Produktbeispiele, Abläufe in Wertschöpfungketten, Wirtschaftlichkeitsrechnung, Life Cycle Analysen, Kreislaufwirtschaft
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 15 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung:15 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Vertiefungsfach: Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Techhnisches Ergänzungsfach bzw. große Teilnehmerzahl im Vertiefungsfach: schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4Abs. 2 Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22414 - Biobasierte Kunststoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1095 Biobasierte Kunststoffe
1095 Biobasierte Kunststoffe
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 382 von 609
Modul 7305 Industrielle Genetikzugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Anke Neumann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltGrundlagen der Gentechnik in Hinblick auf ihre industrielle Anwendbarkeit; Methoden der DNA-Rekombinationstechnik, Sequenzierungund PCR; Manipulation der Genexpression in Prokaryoten; Herstellung heterologer Proteine in eukaryotischen Zellen; gezielteMutagenese und Proteindesign; gentechnisch veränderte Mikroorganismen in der Industrie; Produktion pharmazeutisch wirksamerProteine wie z.B. Insulin oder Interferon, Antibiotikaproduktion, molekulare Diagnostik, Herstellung von Antikörpern, Impfstoffen undTherapeutika; Möglichkeiten der biologischen Dekontaminierung und Verwertung von Biomasse, Förderung des Pflanzenwachstumsdurch gentechnisch veränderte Bakterien und Herstellung mikrobieller Insektizide.
Lehr- und Lernformen22412 - Methoden der industriellen Genetik22447 - Seminar zu Methoden der Industriellen Genetik (22412)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
970 Industrielle Genetik
970 Industrielle Genetik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 7400 Energieverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Brennstofftechnik , 6 LP (Pflichtmodul)- Grundlagen der Brennstofftechnik
2) Grundlagen der Verbrennungstechnik, 6 LP
3) Angewandte Verbrennungstechnik, 6 LP
4) Hochtemperatur-Verfahrenstechnik, 6 LP
5) Gastechnologie, 6 LP
6) Verbrennung und Umwelt, 4 LP
7) Energietechnik, 4 LP
8) Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer, 6 LP
9) Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien, 4 LP
10)Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen, 4 LP
11)Messtechnik in der Thermofluiddynamik, 6 LP
12)Energieträger aus Biomasse, 6 LP
Kombinationen:
• Modul 1 = Pflichtmodul, gilt nicht wenn als weiteres Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“ gewähltwird.
• Module 2, 3, 4: es muss ein Modul aus 2, 3 oder 4 ausgewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik6801 Energieträger aus Biomasse6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik6807 Angewandte Verbrennungstechnik7201 Verbrennung und Umwelt7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien7205 Energietechnik
Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Selbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 390 von 609
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 391 von 609
Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 392 von 609
• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7201 Verbrennung und Umweltzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 393 von 609
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltBedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen22507 – Verbrennung und Umwelt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1042 Verbrennung und Umwelt
1042 Verbrennung und Umwelt
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammerzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern:- Energieverfahrenstechnik- Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten sind fähig die relevanten Designparameter anzuwenden, um eine Triebwerksbrennkammer auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage die Auswirkung von Designänderungen bezüglich der Funktionalität, der Betriebssicherheit und des• Emissionsausstoßes zu beurteilen.• Die Studenten sind in der Lage Literaturergebnisse zu bewerten und für Ihre eigene Zwecke zu nutzen.• Die Studenten lernen zielorientiert gemäß eines vorgegebenen Zeitplans zu arbeiten.• Die Studenten lernen in Gruppen zu arbeiten und Informationen zwischen den Gruppen durch die Definition von Schnittstellen• auszutauschen.• Die Studenten lernen den Arbeitsfortschritt und die wichtigsten Ergebnisse klar und in angemessener Zeit zu präsentieren.
InhaltIn vier Vorlesungsdoppelstunden werden zuerst die theoretischen Grundlagen erläutert. Diese bestehen aus der Beschreibung undFunktionsweise des Triebwerkes und der speziellen Aufgabe und Funktionsweise der Brennkammer. Danach erfolgt die Auslegung derTriebwerksbrennkammer ausgehend von vorgegebenen geometrischen Randbedingungen und Leistungsdaten eines Triebwerkes. Diespeziellen Aufgaben der Auslegung sind die Aerodynamik (Luftverteilung und Druckverlust), die Wärmetechnik (Temperaturverteilung,Kühlung und Materialwahl) die Berechnung der Emissionen und die Brennkammerkonstruktion. Zu diesem Zweck bilden die StudentenGruppen und jede Gruppe übernimmt eine Teilaufgabe. Der Arbeitsfortschritt wird anhand des erstellten Zeitplans bei regelmäßigenPräsentationen kontrolliert. Die Gesamtauslegung wird in einer abschließenden Präsentation dargestellt und diskutiert.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 394 von 609
Literatur/Lernmaterialien• A. H. Lefebvre, Gas Turbine Combustion• Rolls-Royce plc, the jet engine• R. Müller, Luftstrahltriebwerke Grundlage, Charakteristiken, Arbeitsverhalten
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 20 hSelbststudium: 60 hProjekt: 80 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Darüber hinaus werden die Mitarbeit während des Projektes und die Präsentationen bewertet.
NotenbildungDie Modulnote setzt sich zusammen aus der Note der mündlichen Prüfung und der Mitarbeit/Präsentation während des Projektes.
Lehr- und Lernformen22527 – Design of a jet engine combustion chamber, Seminar/Projekt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologienzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltEinführung und thermodynamische Grundlagen; PEM-Brennstoffzellen; Schmelzkarbonat Brennstoffzellen (MCFC);Festoxidbrennstoffzellen (SOFC); Brennstoffzellen für flüssige und feste Brennstoffe; Wasserstoff als Energieträger;Wasserstofferzeugung; Elektrolyse; Dampfreformierung; Partielle Oxidation; Reformierverfahren für flüssige Brennstoffe;Konvertierung/Reinigung von Kohlenmonoxid; Entschwefelung; Brennstoffzellensysteme: Peripheriekomponenten und Integration
Lehr- und Lernformen22508 – Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 395 von 609
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7205 Energietechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDer Hörer kennt die thermodynamischen Grundlagen und kann darauf aufbauend thermische Energieumwandlungsprozesse inWärmekraftmaschinen und -anlagen quantitativ beschreiben und die Effizienz der Energieumwandlung zu berechnen. Darüber hinauskönnen die Studierenden das Erlernte auf Beispiel ausgewählter technischer Prozesse übertragen.
InhaltDie Vorlesung beginnt mit einer allgemeinen Übersicht über die wichtigsten wirtschaftlichen Gesichtspunkte und Kennzahlenthermischer Energietechnik am Beispiel Deutschland. Danach werden die thermodynamischen Grundlagen für das Verständnisvon Wärmekraftmaschinen besprochen und bei ausgewählten Energieumwandlungsprozessen (Stirling-Motor, Gasturbine,Dampfkraftwerk, etc.) angewendet, um so Möglichkeiten zur Steigerung des thermischen und exergetischen Wirkungsgrades wie auchdes Arbeitsverhältnisses anhand von Beispielen aufzuzeigen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22511 – Energietechnik I
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1034 Energietechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 396 von 609
1034 Energietechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 397 von 609
Fach 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6000 Vertiefungsfach I
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul "Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren" muss bestanden sein.
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe, 8 LP - Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
2) Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung, 8 LP - Prozessmodellierung in der Aufarbeitung - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
3) Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe, 4 LP
4) Prozessmodellierung in der Aufarbeitung, 4 LP
5) Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme, 4 LP
6) Grundlagen der Medizin für Ingenieure, 4 LP
7) Bioelektrochemie und Biosensoren, 4 LP
8) Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation, 4 LP
9) BioMEMS I, 4 LP
10)BioMEMS II, 4 LP
11)BioMEMS III, 4 LP
12)BioMEMS IV, 4 LP
13)BioMEMS V, 4 LP
14)Kommerzielle Biotechnologi, 4 LP
15)Lebensmitteltoxikologie
Kombinationen:
- Modul 1 oder Modul 2 mit jeweils 2 weiteren Wahlmodulen (3 – 15) kombinieren
- Modul 3 nicht wählbar bei Wahl von Modul 1
- Modul 4 nicht wählbar bei Wahl von Modul 2
- Vorlesungen der Pflichtmodule 1 bzw. 2 können nicht als zusätzliches Wahlmodul gewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 7303 Kommerzielle Biotechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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7501 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung undDarreichung biopharmazeutischer Produkte
7502 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung inder Aufarbeitung
7503 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischerWirkstoffe
7504 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung7505 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme7506 Grundlagen der Medizin für Ingenieure7507 BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und
Medizin7508 BioMEMS II7509 BioMEMS III7510 BioMEMS IV7511 BioMEMS V7512 Lebensmitteltoxikologie7706 Bioelektrochemie und Biosensoren7707 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
Modul 7303 Kommerzielle Biotechnologiezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse in ein kommerzielles Umfeld in allen relevanten lebenswissenschaftlichenIndustriesektoren zu übersetzen und geistiges Eigentum zu schützen. Sie können sowohl eine Management Rolle in einemgroßen industriellen Unternehmen einnehmen, als auch die Rolle eines Managers in einer Startup Firma. Sie können technischeEntwicklungen bezogen auf den Innovationsgrad einordnen und Lücken in Wertschöpfungsketten identifizieren und schließen.Vorgegebene Firmenstrategien können analysiert und strategisch optimiert werden.
Inhalt
Blockveranstaltung mit Exkursion; Überblick Pharma-Industrie; biotechnologisch hergestellte Produkte in der Pharmaindustrie; ÜberblickBiotech-Industrie, mit Vergleich USA/EU/D; Finanzierung von Biotech-Unternehmen; Grundlagen der Lizensierung am Beispiel einesWirkstoffes; Vorbereitung und Durchführung einer Lizenzverhandlung.Überblick industrielle Biotechnologie; Biotechnologisch hergestellte Produkte der chemischen Industrie und deren Folgeprodukte,Erläuterung des Begriffes Bioökonomie und deren Konsequenzen für Wirtschaftssysteme. Definition des Begriffes
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wertschöpfungskette. Erläuterung des Ablaufes einer Firmengründung. Vorstellung und strategische Analyse von 12 Biotech Firmenaus Baden-Württemberg.Vorstellung und Diskussion möglicher Berufswege als Bioverfahrenstechniker in den Branchen Pharma, Medizintechnik, Biotechnologie,chemische Industrie, Verbände, Ausbildung, Lehre und öffentliche Forschung
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master Chemieingenieurwesenund Verfahrenstechnik 2016.
Bei großer Teilnehmerzahl bzw. bei Prüfungen im Technischen Erfängzungsfach alternativ eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen bzw. mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22413 - Kommerzielle Biotechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1012 Kommerzielle Biotechnologie
1012 Kommerzielle Biotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7501 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung undDarreichung biopharmazeutischer Produktezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Inhalt
Grundlagen; Wirkstoffentwicklung; LADME; Verabreichungsformen: Oral, Parenteral, Dermal, Nasal, PulmonalAngewandte Themen aus dem Feld der Bioprozesstechnologie
Lehr- und Lernformen22712 - Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe22710 - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie1093 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung
biopharmazeutischer Wirkstoffe
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1093 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichungbiopharmazeutischer Wirkstoffe
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7502 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierungin der Aufarbeitungzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Inhalt
Angewandte Themen aus dem Feld der BioprozesstechnologieGrundlagen und praktische Übungen zur Chromatografie-modellierung, Auslegung von‚ Simulated Moving Bed (SMB)‘ -Systemen,Versuchsplanung (DOE)
Lehr- und Lernformen22710 - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie22717 - Prozessmodellierung in der Bioproduktaufarbeitung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie1094 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der
Aufarbeitung
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1094 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7503 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischerWirkstoffezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltGrundlagen; Wirkstoffentwicklung; LADME; Verabreichungsformen: Oral, Parenteral, Dermal, Nasal, Pulmonal
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22712 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
965 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
965 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7504 Prozessmodellierung in der Aufarbeitungzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. M. Franzreb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die für die Chromatografiemodellierung notwendigen Gleichgewichts- und Kinetikgleichungen darlegen undinterpretieren. Sie können verdeutlichen welche Methoden zur Bestimmung der Gleichgewichts- und Kinetikparameter zum Einsatzkommen und diese an Beispielen erörtern. Sie verstehen die Funktionsweise komplexer Aufreinigungsverfahren wie „SimulatedMoving Bed“ und können die Unterschiede zur klassischen Chromatografie beschreiben. Die Studierenden können unter Einsatz einerModellierungssoftware praxisrelevante Chromatografieprozesse simulieren und die Ergebnisse analysieren. Auf dieser Grundlagekönnen sie Prozessparameter optimieren und an verschiedene Zielgrößen wie Reinheit oder Ausbeute anpassen. Die Studierendensind in der Lage die unterschiedlichen Verfahren zu beurteilen und die für eine vorgegebene Aufgabenstellung beste Varianteauszuwählen.
InhaltGrundlagen und praktische Übungen zur Chromatografie-modellierung, Auslegung von ‚Simulated Moving Bed (SMB)‘ -Systemen,Versuchsplanung (DOE)
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30hSelbststudium: 60hPrüfungsvorbereitung: 30h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22717 - Prozessmodellierung in der Bioproduktaufarbeitung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7505 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systemezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise von Organunterstützungssystemen und derenKomponenten an. Die Entwicklungshistorie kann analysiert und Lösungen für die Limitationen aktueller Systeme gefunden werden. DieMöglichkeiten und Grenzen der Transplantation sind den Studierenden bekannt.
Inhalt
Einführung: Definition und Klassifikation, Organunterstützung und Organersatz.Spezielle Themen: Hörprothesen, Sehprothesen, Exoskelette, Neuroprothesen, Endoprothesen, Tissueengineering, Hämodialyse,Herz-Lungen-Maschine, Kunstherzen, Biomaterialien.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium:30hPrüfungsvorbereitung: 60h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung.Im Vertiefungsfach wird entweder eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten oder eine schriftliche Prüfung (wird mind. 4Wochen zuvor bekannt gegeben) nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO durchgeführt
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen oder schriftlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen2106008 -Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
ZugeordneteErfolgskontrollen:
600 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
600 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7506 Grundlagen der Medizin für Ingenieurezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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keine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise und zum anatomischen Bau von Organen, dieunterschiedlichen medizinischen Disziplinen zugeordnet sind. Weiterhin kennen sie technische Verfahren in der Diagnostik undTherapie, häufige Krankheitsbilder, deren Relevanz und Kostenfaktoren im Gesundheitswesen. Die Studierenden können in einer Artund Weise mit Ärzten kommunizieren, bei der sie Missverständnisse vermeiden und beidseitige Erwartungen realistischer einschätzenkönnen.
InhaltMedizin und Paradigmenwechsel hin zu „Evidenzbasierte Medizin“ und „Personalisierte Medizin“.Spezielle Themen: Nervensystem, Reizleitung, Bewegungsapparat, Herz-Kreislaufsystem, Narkose, Schmerzen, Atmungssystem,Sinnesorgane, Gynäkologie, Verdauungsorgane, Chirurgie, Nephrologie, Orthopädie, Immunsystem, Genetik
Literatur/Lernmaterialien2105992 – Grundlagen der Medizin für Ingenieure
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO.
Im Vertiefungsfach wird entweder eine mündliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO im Umfang von 20 Minuten oder eine schriftlichePrüfung (wird mind. 4 Wochen zuvor bekannt gegeben) nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO durchgeführt
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen bzw. schriftlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen2105992 – Grundlagen der Medizin für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
877 Grundlagen der Medizin für Ingenieure
877 Grundlagen der Medizin für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7507 BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences undMedizinzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltEinführung in die verschiedenen mikrotechnischen Fertigungsverfahren; Biomaterialien, Sterilisationsverfahren; Mikrofluidik; Mikrotiterund Nanotiterplatten; Mikroanalysensysteme (µTAS), Lab-on-Chip-Systeme
Lehr- und Lernformen2141864 - BioMEMS - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin I
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
957 BioMEMS I (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil I)
957 BioMEMS I (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil I)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7508 BioMEMS IIzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltMikroverfahrenstechnik; Mikrofluidische Messzellen; Mikrosystemtechnik für Anästhesie, Intensivmedizin (Monitoring) undInfusionstherapie; Atemluft-Diagnostik; Neuroprothetik; Nano-Chirurgie.
Lehr- und Lernformen2142883 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin II
ZugeordneteErfolgskontrollen:
958 BioMEMS II (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil II)
958 BioMEMS II (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil II)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7509 BioMEMS IIIzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltEinsatzbeispiele aus dem Bereich der diagnostischen und operativen Minimal Invasiven Therapie (MIT); Minimal Invasive Chirurgie(MIC); Neuroendoskopie; Interventionelle Kardiologieund Gefäßtherapie; NOTES (N atural O rifice T ransluminal E ndoscopic S urgery);Operationsroboter und Endosysteme; Zulassung von Medizinprodukten (Medizinproduktgesetz).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Lehr- und Lernformen2142879 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin III
ZugeordneteErfolgskontrollen:
959 BioMEMS III (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; TeilIII)
959 BioMEMS III (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil III)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7510 BioMEMS IVzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Lehr- und Lernformen2141102 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin IV
ZugeordneteErfolgskontrollen:
992 BioMEMS IV
992 BioMEMS IV
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7511 BioMEMS Vzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Lehr- und Lernformen2100001 – Neurovaskuläre Interventionen (BioMEMS V)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1529 BioMEMS V
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1529 BioMEMS V
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7512 Lebensmitteltoxikologiezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andrea Hartwig
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden
• kennen grundlegende toxische Wirkungen von Gefahrstoffen• kennen die wichtigsten Klassen von toxikologisch relevanten Stoffen in Lebensmitteln• können Konzepte der Risikobewertung verstehen und beurteilen
InhaltÜberblick über Struktur, Vorkommen und toxikologische Wirkmechanismen sowie Ansätze einer Risikobewertung verschiedener fürLebensmittel relevanter Stoffklassen.Im Einzelnen werden behandelt: Anorganische und organische Kontaminanten, Heterocyclische aromatische Amine, Acrylamid,Bioaktive Pflanzeninhaltsstoffe, Pilzgifte und bakterielle Toxine.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von (mind.) 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen6618 – Lebensmitteltoxikologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1098 Lebensmitteltoxikologie
1098 Lebensmitteltoxikologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7706 Bioelektrochemie und Biosensorenzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Michael Wörner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Strategien zur Kopplung von Elektrochemie und Biotechnologie zu entwickeln und zu beurteilen,insbesondere für das Design von Biosensoren, für Anwendungen im Bereich der Energiewandlung/Energiespeicherung und derbioorganischen Wertstoffsynthese.
InhaltElektrochemische Kinetik und Elektrochemische Techniken in der Bioanalytik; Elektrochemische Prinzipien in der Biologie undbiologische Aspekte der Elektrochemie; Elektrochemie von Redoxenzymen; Biosensoren; Biobrennstoffzellen; Bioelektrosynthese;Biologische Membranen und biomimetische Membransysteme; Photobioelektrochemie und biomimetische Photovoltaik;
Literatur/Lernmaterialien1) Electrochemistry: Principles, Methods, and Applications 2) Christopher M.A. Brett, Oxford University Press;3) Bioelectrochemistry: Fundamentals, Experimental Techniques and Applications, Philip Bartlett, John Wiley & Sons4) Bioelectrochemistry, Encyclopedia of Electrochemistry, 11 Volume Set: Encyclopedia of Electrochemistry, Volume 9, Wiley-VCH
Verlag GmbH
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 24 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22708 Bioelektrochemie und Biosensoren
ZugeordneteErfolgskontrollen:
968 Bioelektrochemie und Biosensoren
968 Bioelektrochemie und Biosensoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7707 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugationzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Michael Wörner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden erlangen die Fähigkeit, Strategien und geeignete Methoden zur Biokonjugation von Grenzflächen und Nanopartikelnfür definierte Applikation in den Life Sciences zu entwickeln.Die Studierenden können Erkenntnisse aus der biologischen Forschung in technische Anwendungen umsetzen.
InhaltDesign und Anwendungen von biomimetischen Membranen; Biokonjugation und Biofunktionalisierung von Grenzflächen; Techniken fürdie Charakterisierung von biomimetischen Systemen; Synthese, Stabilisierung und Biokonjugation von Nanopartikeln; Anwendung vonbiofunktionalisierten Nanopartikeln in den Life Sciences;
Literatur/Lernmaterialien1) Nanotechnologies for the Life Sciences, Vol. 1: Biofunctionalization of Nanomaterials, C. Kumar, Wiley-VCH Verlag GmbH;2) Chemistry of Bioconjugates (Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications), R. Narain, John Wiley & Sons;
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 24 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22716 Biomimetik und Biokonjugation
ZugeordneteErfolgskontrollen:
969 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
969 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 410 von 609
Fach 6001 Vertiefungsfach IIzugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
Zugeordnet: 6100 Angewandte Rheologie6200 Gas-Partikel-Systeme6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik6400 Umweltschutzverfahrenstechnik6500 Thermische Verfahrenstechnik6600 Produktgestaltung6700 Chemische Verfahrenstechnik6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie6900 Technische Thermodynamik7000 Lebensmittelverfahrenstechnik7100 Wassertechnologie7200 Verbrennungstechnik7300 Technische Biologie7400 Energieverfahrenstechnik7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 6100 Angewandte Rheologiezugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme, 8 LP
- Rheologie und Rheometrie - Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel
2) Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren, 8 LP - Rheologie von Polymeren - Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie (inkl. Ü)
3) Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide, 8 LP - Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen - Kontinuumsmechanik und Strömungen nicht-Newtonscher Fluide
4) Rheologie in der Verfahrenstechnik, 8 LP zwei der folgenden Lehrveranstaltungen, sofern nicht in einem anderen Modul bereits gewählt: - Rheologie und Rheometrie - Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel - Rheologie von Polymeren - Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie (inkl. Ü) - Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen - Kontinuumsmechanik und Strömungen nicht-Newtonscher Fluide
5) Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellunge, 4 LP
6) Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion, 4 LP
7) Einführung in die Agglomerationstechnik, 4 LP
8) Mischen und Rühren, 4 LP
9) Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie, 4 LP
10)Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I, 4 LP
11)Trocknungstechnik – dünne Schichten und poröse Stoffe, 6 LP
12)Mikrofluidik, 6 LP - Mikrofluidik - Fallstudien zu Mikrofluidik
Kombinationen:
• Mindestens eines der Module 1 – 2 muss gewählt werden• Modul 1 kann nicht gewählt werden, wenn im Bachelor Studium das Profilfach „Rheologie und Produktgestaltung“ belegt war• Modul 6 nicht wählbar, wenn das Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt wurde
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6101 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme6102 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren6103 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide6104 Rheologie in der Verfahrenstechnik6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer
Fragestellungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusion
6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6108 Mischen und Rühren6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und
Pulvermetallurgie6110 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I6111 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe6113 Mikrofluidik
Modul 6101 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systemezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher, Dr.-Ing. B. Hochstein, Dr. C. Oelschlaeger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfplicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können das rheologische Verhalten jeglicher Fluide (Lösungen, Schmelzen, Suspensionen, Emulsionen, Schäumen)beschreiben; kennen die relevanten rheologischen Materialfunktionen und deren Temperaturabhängigkeit. Die Studierenden kennendie zur Verfügung stehenden Rheometer und können deren Einsatzgebiete, deren Vor- und Nachteile bei der Bestimmung derrheologischen Funktionen für bestimmte Stoffsysteme beurteilen.
Die Studierenden können wesentliche Grundlagen zur Struktur und zur Herstellung von Dispersionen und Emulsionen erläutern. Siekönnen diese zur Erreichung bestimmter rheologischer Eigenschaften von komplexen Fluiden in verfahrenstechnischen Prozesseanwenden.Sie können das Fließverhalten und die kolloidale Stabilität disperser Systeme in Hinblick auf Anwendungs- undVerarbeitungseigenschaften analysieren und kritisch bewerten.
Inhalt„Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischen Druckes,viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Rheometer (Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer); Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere. „Stabilitätdisperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte Koagulation.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Emulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung, Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, EntschäumenMessmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V22916 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen; 1 V22926 – Stabilität disperser Systeme - ausgewählte Kapitel; 1 V
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher, Dr.-Ing. B. Hochstein, Dr. C. Oelschlaeger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1075 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme
1075 Rheologie und Verfahrenstechnik disperser Systeme
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6102 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymerenzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher, Dr. C. Oelschlaeger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden kennen die wichtigsten rheologischen Phänomene und sind mit deren Bestimmung vertraut. Die Studierendenkennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachen für das makroskopische
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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viskoelastische Verhalten. Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens vonPolymerschmelzen, -lösungen und –gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau derentsprechenden Polymere zurückschließen. Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Handrheologischer Daten beurteilen.
Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vom Stoffsystemverwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und Multiple Particle TrackingMethoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte (Mizellen, Polymere,Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst auf mikroskopischer Ebeneerfassen. Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Inhalt
„Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul!Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
„Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
Literatur/LernmaterialienWird in den Vorlesungen bekannt gegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60Selbststudium: 140Prüfungsvorbereitung: 40
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V22968 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 Ü
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher, Dr. C. Oelschlaeger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1076 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren
1076 Rheologie und Verfahrenstechnik von Polymeren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6103 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluidezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
„Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
„Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase)
Literatur/LernmaterialienWird in der Vorlesung bekannt gegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2V; WS
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1077 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide
1077 Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6104 Rheologie in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Qualifizierungsziele hängen von der Fächerkombination ab.
Zu 1) Die Studierenden sind in der Lage das rheologische Verhalten komplexer Fluide wie Suspensionen und Emulsionen zubeschreiben und kennen die zur Verfügung stehenden Meßmethoden und Rheometer für die Ermittlung der rheologischenMaterialfunktionen sowie deren Anwendungsgebiete. Sie kennen den Zusammenhang zwischen dem Fließ- und demverfahrenstechnischen Verhalten der komplexen Fluide und die Möglichkeiten spezielles Verhalten einzustellen.
Zu 2) Die Studierenden kennen die Phänomene, die zur der De-Stabilisierung kolloidaler Systeme führen und können diese Vorgängequantitativ beschreiben. Sie kennen die wichtigsten Mechanismen zur Stabilisierung von Dispersionen, Emulsionen und Schäumen undkönnen Produkteigenschaften entsprechend gestalten.
Zu 3) Die Studierenden kennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachenfür das makroskopische viskoelastische Verhalten.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens von Polymerschmelzen, -lösungen und–gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau der entsprechenden Polymere zurückschließen.Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Hand rheologischer Daten beurteilen.
Zu 4) Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vomStoffsystem verwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und MultipleParticle Tracking Methoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte(Mizellen, Polymere, Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst aufmikroskopischer Ebene erfassen.Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Zu 5) Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und diefür das Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Zu 6) Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
Inhalte der Vorlesungen:
1) „Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischenDruckes, viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer; Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere.
2) „Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte KoagulationEmulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung,Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, EntschäumenMessmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
3) „Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul !Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
4) „Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
5) „Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
6) „Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase).
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
2 der Folgenden Lehrveranstaltungen müssen gewählt werden:
22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V; WS22916/22926 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel; 2 V; WS22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V; SS22968/22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V, 1 Ü; SS22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2 V; WS
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 419 von 609
Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 420 von 609
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 421 von 609
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 422 von 609
Präsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6108 Mischen und Rührenzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien des Mischens und Rührenserläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind in der Lage,den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedene Misch- undRühraufgaben anzuwenden. Sie können Misch- und Rühraufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternativeLösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls in welcher Formein erfolgversprechender Misch- und Rührprozess gestaltet werden kann.
InhaltStatistische Methoden zur Charakterisierung der Mischgüte; Charakterisierung der Fließeigenschaften von Schüttgütern undFlüssigkeiten; Einführung in die Dimensionsanalyse zur Ermittlung von mischtechnisch wichtigen Kennzahlen; Scale-up Verfahrenfür spezifische Mischprozesse auf der Basis der Ähnlichkeitstheorie; Feststoffmischverfahren, wie Freifall-, Schub-, Intensivmischer,Wirbelschicht-, Luftstrahl- und Umwälzmischer, Haldenmischverfahren; Fluidmischverfahren, wie Homogenisierung, Suspendierung,Emulgierung, Begasung und Wärmeübertragung; Statische Mischer und Kneter.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 423 von 609
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22967 – Mischen und Rühren
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
834 Mischen und Rühren
834 Mischen und Rühren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgiezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Rainer Oberacker
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenVoraussetzungen: keineEmpfehlung: Es werden Kenntnisse der allgemeinen Werkstoffkunde vorausgesetzt
QualifikationszieleDie Studierenden haben grundlegende Kenntnisse zur Charakterisierung von Pulvern, Pasten uns Suspensionen. Sie kennen dieverfahrenstechnischen Grundlagen, die für die Verarbeitung von Partikelsystemen zu Formkörpern relevant sind. Sie können dieseGrundlagen zur Auslegung von ausgewählten Verfahren der Nass- und Trockenformgebung anwenden.
InhaltDie Vorlesung vermittelt verfahrenstechnisches Grundlagenwissen zur Herstellung von Formkörpern aus Keramik-undMetall-Partikelsystemen. Sie gibt einen Überblick über die wichtigsten Formgebungsverfahren und ausgewählte Werkstoffgruppen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 424 von 609
Schwerpunkt bilden die Themenbereiche Charakterisierung und Eigenschaften von partikulären Systemen und insbesondere dieGrundlagen der Formgebungsverfahren für Pulver, Pasten und Suspensionen
Literatur/Lernmaterialien• Folien zur Vorlesung: verfügbar unter http://ilias.studium.kit.edu• R.J. Brook: Processing of Ceramics I+II, VCH Weinheim, 1996• M.N. Rahaman: Cermamic Processing and Sintering, 2nd Ed., Marcel Dekker, 2003• W. Schatt ; K.-P. Wieters ; B. Kieback. „Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe“, Springer, 2007• R.M. German. “Powder metallurgy and particulate materials processing. Metal Powder Industries Federation, 2005• F. Thümmler, R. Oberacker. “Introduction to Powder Metallurgy”, Institute of Materials, 1993
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2193010 - Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgie
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6110 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle Izugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Manfred Wilhelm
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden erwerben ein umfangreiches Verständnis der Polymerchemie, das die Herstellung, die physikalische Grundlagensowie einfache Charakterisierung umfasst.Sie verfügen über Wissen in diesen Bereichen:
• Herstellung von Polymeren• Physikalische Eigenschaften von Polymeren und der Zusammenhang mit der Herstellungsmethode
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 425 von 609
• Grundlegende Charakterisierung
InhaltChemie und Synthese der PolymerePhysik der PolymereMakromoleküle: Molekulargewichtsverteilung und Standardcharakterisierung
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript”Makromolekulare Chemie”, B. Tieke, Wiley-VCH, 2005Makromolekulare Chemie”, Lechner, Gehrke, Nordmeier, Birkhäuser Verlag, 2003+ weitere Literatur in Skript/Vorlesung
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen5501 – Chemie und Physik der Makromoleküle
DozentenProf. Dr. Manfred Wilhelm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
984 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I
984 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6111 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle IIzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Manfred Wilhelm
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Angewandte Rheologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenNur in Kombination mit "Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I" möglich.
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 426 von 609
Die Studierenden erwerben ein umfangreiches Verständnis der Polymerchemie, das die Herstellung, die Charakterisierung und dieAnwendung von Polymeren umfasst.
• Sie verfügen über Wissen in diesen Bereichen:• Herstellung von Polymeren• Charakterisierung von Polymeren• Einsatzgebiete von Kunststoffen• Verarbeitung von Kunststoffen• Zusammenhang zwischen Herstellungsmethoden und resultierenden Werkstoffeigenschaften.
Inhalt• Chemie und Synthese der Polymere• Physik der Polymere• Makromoleküle und ihre Charakterisierung• Polymerverarbeitung• Spezielle Themen, z.B. Polyelektrolyte & Polymer blends
Literatur/LernmaterialienVorlesungsskript”Makromolekulare Chemie”, B. Tieke, Wiley-VCH, 2005Makromolekulare Chemie”, Lechner, Gehrke, Nordmeier, Birkhäuser Verlag, 2003+ weitere Literatur in Skript/Vorlesung
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen5501 – Chemie und Physik der Makromoleküle
DozentenProf. Dr. Manfred Wilhelm
Allgemeine HinweiseDie Inhalte der Module "Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle I" und "Einführung in die Chemie und Physik derMakromoleküle II" werden in einer gemeinsamen mündlichen Prüfung abgeprüft.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
985 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II
985 Einführung in die Chemie und Physik der Makromoleküle II
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffezugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 427 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Detusch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. h. c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage Anforderungen an ein geeignetes Trocknungsverfahren zu identifizieren. Sie haben einen Überblicküber den Stand des Wissenschaft und Technik und sind in der Lage ein solches Verfahren auszulegen, zu bewerten und auszuwählen.Das Qualifikationsziel ist es eine methodische Vorgehensweise zu erlernen, um die grundlegenden Erkenntnisse auf neue Prozesseund Apparate zu übertragen.
InhaltEinführung und industrielle Anwendungen zur Trocknungstechnik; Trocknungsverfahren und Modellbildung; Modellierung derWärme- Stoffübertragung bei der Trocknung; Bestimmung von Materialeigenschaften, Feuchteleitung, Sorption, Diffusion;Trocknungsverlaufskurve, Trocknungsabschnitte; Anwendung der Grundlagen auf die Trocknung dünner Schichten und poröser Stoffe;Prinzipien der Sprüh-, Wirbelschicht-, Mikrowellen-, Infrarot- und Gefriertrocknung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22811 – Trocknungstechnik - poröse Stoffe und dünne Schichten, Vorlesung, 2 SWS – Übung und Beispiele zu 22811, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6113 Mikrofluidikzugeordnet zu: 6100 Angewandte Rheologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 428 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gero Leneweit
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltDefinition des Begriffes „Mikrofluidik“; Physik der Miniaturisierung, Größenskalen der Mikrofluidik; Einführung in dieMikrofabrikationstechniken; Fluiddynamik mikrofluidischer Systeme, Grundgleichungen der Strömungsmechanik, reibungsdominierteStrömungen; Elektrohydrodynamik von Mikrosystemen, Elektroosmose, Elektrophorese und DNA-Sequenzierung; Diffusion, Mischenund Trennen in Mikrosystemen; Grenzflächenphänomene und Mehrphasenströmungen in Mikrosystemen; Digitale Mikrofluidik undmikrofluidische Systeme.
Lehr- und Lernformen22964 - Mikrofluidik - Grundlagen und Anwendungen22971 - Fallstudien zur Mikrofluidik (Praktikum zu 22964)
DozentenDr. Gero Leneweit
ZugeordneteErfolgskontrollen:
993 Mikrofluidik
993 Mikrofluidik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 429 von 609
Fach 6200 Gas-Partikel-Systemezugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Gas-Partikel-Systeme I – Transport & Partikelmesstechnik, 6 LP (Pflicht)
2) Gas-Partikel-Trennverfahren, 6 LP
3) Nanopartikel – Struktur und Funktion, 6 LP
4) Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen, 4 LP
5) Datenanalyse und Statistik, 4 LP
Kombinationen:
- Modul 1 = Pflichtmodul
- Es kann nur Modul 4 oder 5 gewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungen
6201 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik *6304 Gas-Partikel-Trennverfahren6307 Datenanalyse und Statistik6607 Nanopartikel - Struktur & Funktion
Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 430 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6201 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik *
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 431 von 609
zugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Vertiefungsfach „Gas-Partikel-Systeme"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltStrömungswiderstand und Partikelmobilität; Trägheitseffekte, Stokes-Zahl; Impaktoren, Flugzeitspektrometer; Partikeldiffusion,Peclet-Zahl, Diffusionsbatterie; elektrische Aufladung von Partikeln und Modelle; Mobilitätsspektrometrie; Gesetzmässigkeiten vonLichtstreuung und Lichtextinktion, optische Partikelzähler, Extinktionsmessverfahren, Beugungssspektrometer.
Lehr- und Lernformen
22917 – Gas-Partikel Systeme I, Vorlesung 2 SWS22918 – Übungen zu 22917, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
986 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik
986 Gas-Partikel-Systeme I - Transport & Partikelmesstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6304 Gas-Partikel-Trennverfahrenzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltGrundlagen: Kennzeichnung einer Trennung, Elementartheorie für Sichter und Abscheider, Auswahlkriterien und Bewertungvon Trennapparaten, Gesetzliche Rahmenbedingungen. Trennapparate für Gas-Partikel-Systeme: Sichter im Erdschwerefeld u.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 432 von 609
Fliehkraftfeld, Fliehkraftabscheider (Gaszyklon), Filternde Abscheider, Nassabscheider (Wäscher), Elektrische Abscheider (Elektrofilter).Funktionsweise, Bauformen, Einsatzbereiche, Praxisbeispiele. Näherungsrechnungen zur Quantifizierung von Abscheideleistung undEnergieaufwand bei exemplarischen Abscheideaufgaben.
Lehr- und Lernformen22939 – Gas-Partikel- Trennverfahren, Vorlesung 2 SWS22940 – Übungen zu 22939, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6307 Datenanalyse und Statistikzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Gas-Partikel Systeme
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können statistische Angaben verstehen und beurteilen. Sie können aus der Vielfalt der neuen statistischen Methodender Datenauswertung die für eine konkrete Fragestellung geeignete Methode finden und vergleichend mit anderen Ansätzen beurteilen.
InhaltEinführung in die Statistik und Anwendung auf die Datenanalyse in der Analytik. Einfache beschreibende Statistik mit Größen, wieStandardabweichung, typischen Verteilungen und deren Anwendungen. Die Anwendung dieser Werkzeuge führt zu statistischen Tests,die zur Approximation und Regression benötigt werden. Chemometrische Datenverarbeitung und statistische Behandlung großerDatensätze werden am Beispiel von multivarianten Näherungen zur Aufdeckung von Korrelationen studiert.
Literatur/LernmaterialienAngaben während der Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 433 von 609
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22943 – Datenanalyse und Statistik, Vorlesung 2 SWS
DozentenDr. Gisela Guthausen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
990 Datenanalyse und Statistik
990 Datenanalyse und Statistik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6607 Nanopartikel - Struktur & Funktionzugeordnet zu: 6200 Gas-Partikel-Systeme
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 434 von 609
Fach 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Fest Flüssig Trennung 8 LP, WS2) Verarbeitung nanoskaliger Partikel 6 LP , WS3) Nanopartikel – Struktur und Funktion 6 LP, SS4) Mikrofluidik 6 LP, WS
- Mikrofluidik - Fallstudien zu Mikrofluidik
5) Gas-Partikel-Trennverfahren 6 LP, WS6) Einführung in die Agglomerationstechnik 4 LP , SS7) Mischen und Rühren 4 LP, WS8) Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration 4 LP, SS9) Materialien für elektrochemische Speicher 4 LP, WS10)Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen 4 LP, SS11)Datenanalyse und Statistik 4 LP, WS12)Instrumentelle Analytik 4 LP, SS13)Partikelmesstechnik und Anwendungen 4 LP, WS14)Kernspintomographie 4 LP, WS !! Letzmals im WS 16/17!!15)Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik 4 LP , WS16)Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 4 LP, WS17)Projektorientiertes Softwarepraktikum 4 LP, SS
Kombinationen:
• Fächer, die bereits während des Bachelor-Studiums in Rahmen eines Profilfachs gehört wurden, sollten nicht gewählt werden• Modul 16 nicht wählbar, wenn das Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt wurde
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungen
6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusion
6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6108 Mischen und Rühren6113 Mikrofluidik6301 Fest Flüssig Trennung6302 Verarbeitung nanoskaliger Partikel6303 Nanopartikel - Struktur und Funktion6304 Gas-Partikel-Trennverfahren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 435 von 609
6305 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegration
6306 Materialien für elektrochemische Speicher6307 Datenanalyse und Statistik6308 Instrumentelle Analytik6309 Partikelmesstechnik und Anwendungen6310 Kernspintomographie6311 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik6312 Projektorientiertes Softwarepraktikum
Modul 6105 Dimensionsanalyse strömungsmechanischerFragestellungenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. B. Hochstein
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und die fürdas Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
InhaltDimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Ermittlung und Anwendung von Ähnlichkeitsgesetzen(Scale-up). Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstand eines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmungbei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetze von Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun);Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinie einer Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit ineiner Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssig Emulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einerüberströmten Platte.
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 70 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 436 von 609
Prüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V
DozentenDr.-Ing. B. Hochstein
ZugeordneteErfolgskontrollen:
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
981 Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 438 von 609
keine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6108 Mischen und Rührenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien des Mischens und Rührenserläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind in der Lage,den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedene Misch- undRühraufgaben anzuwenden. Sie können Misch- und Rühraufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternativeLösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls in welcher Formein erfolgversprechender Misch- und Rührprozess gestaltet werden kann.
InhaltStatistische Methoden zur Charakterisierung der Mischgüte; Charakterisierung der Fließeigenschaften von Schüttgütern undFlüssigkeiten; Einführung in die Dimensionsanalyse zur Ermittlung von mischtechnisch wichtigen Kennzahlen; Scale-up Verfahrenfür spezifische Mischprozesse auf der Basis der Ähnlichkeitstheorie; Feststoffmischverfahren, wie Freifall-, Schub-, Intensivmischer,Wirbelschicht-, Luftstrahl- und Umwälzmischer, Haldenmischverfahren; Fluidmischverfahren, wie Homogenisierung, Suspendierung,Emulgierung, Begasung und Wärmeübertragung; Statische Mischer und Kneter.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22967 – Mischen und Rühren
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
834 Mischen und Rühren
834 Mischen und Rühren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6113 Mikrofluidikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gero Leneweit
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 440 von 609
Keine
InhaltDefinition des Begriffes „Mikrofluidik“; Physik der Miniaturisierung, Größenskalen der Mikrofluidik; Einführung in dieMikrofabrikationstechniken; Fluiddynamik mikrofluidischer Systeme, Grundgleichungen der Strömungsmechanik, reibungsdominierteStrömungen; Elektrohydrodynamik von Mikrosystemen, Elektroosmose, Elektrophorese und DNA-Sequenzierung; Diffusion, Mischenund Trennen in Mikrosystemen; Grenzflächenphänomene und Mehrphasenströmungen in Mikrosystemen; Digitale Mikrofluidik undmikrofluidische Systeme.
Lehr- und Lernformen22964 - Mikrofluidik - Grundlagen und Anwendungen22971 - Fallstudien zur Mikrofluidik (Praktikum zu 22964)
DozentenDr. Gero Leneweit
ZugeordneteErfolgskontrollen:
993 Mikrofluidik
993 Mikrofluidik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6301 Fest Flüssig Trennungzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenEin Wahlpflichtfach wird für das Vertiefungsfach nicht gefordert.
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalischen Prinzipien der Abtrennung von Partikeln ausFlüssigkeiten anwenden und nicht nur den prinzipiell dafür geeigneten Trennapparaten zuordnen, sondern auch speziellen Varianten.Sie sind in der Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern auf verschiedene Trenntechnikenanzuwenden. Sie können Trennprobleme mit wissenschaftlichen Methoden analysieren und alternative Lösungsvorschläge angeben.
InhaltPhysikalische Grundlagen, Apparate, Anwendungen, Strategien; Charakterisierung von Partikelsystemen und Suspensionen;Vorbehandlungsmethoden zur Verbesserung der Trennbarkeit von Suspensionen; Grund-lagen, Apparate und Anlagentechnikder statischen und zentrifugalen Sedimentation, Flotation, Tiefenfiltration, Querstrom-filtration, Kuchenbildenden Vakuumund Gasüberdruckfiltration, Filterzentrifugen und Pressfilter; Filtermedien; Auswahlkriterien und Dimensionierungsmethodenfür trenntechnische Apparate und Maschinen; Kombinationsschaltungen; Rechenbeispiele zur Lösung trenntechnischerAufgabenstellungen.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum "Mechanische Separationstechnik - Fest/Flüssig-Trennung"
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 441 von 609
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 H (Vorlesung 3 SWS, Übung 1SWS)Selbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 100 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22987- Mechanische Separationstechnik, Vorlesung 3 SWS22988 - Übung zu 22987, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
992 Fest Flüssig Trennung
992 Fest Flüssig Trennung
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6302 Verarbeitung nanoskaliger Partikelzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. Nirschl
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Fach „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleFähigkeit zur Entwicklung eines Verarbeitungsprozesses für die Herstellung und Verarbeitung von nanoskaligen Partikeln.
InhaltIdeenfindung für technische Prozesse; Toxizität, Messtechnische Methoden, Grenzflächeneffekte, Partikelsynthese,Verarbeitungsverfahren: Zerkleinern, Separieren, selektive Separation, Klassierung, Mischen, Granulieren; ApparatetechnischeGrundlagen, Produktformulierung, Grundlagen der Simulation partikulärer Prozesse (SolidSim), Diskrete Simulationsmethoden.
Literatur/LernmaterialienSkriptum zur Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe 180 h)
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 442 von 609
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von xxx Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22921-Verfahrenstechnik nanoskaliger Partikelsysteme22965-Übungen zu 22921-Verfahrenstechnik nanoskaliger Partikelsysteme
ZugeordneteErfolgskontrollen:
991 Verarbeitung nanoskaliger Partikel
991 Verarbeitung nanoskaliger Partikel
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6303 Nanopartikel - Struktur und Funktionzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
995 Nanopartikel - Struktur und Funktion
995 Nanopartikel - Struktur und Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6304 Gas-Partikel-Trennverfahrenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 443 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Gas-Partikel-Systeme• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltGrundlagen: Kennzeichnung einer Trennung, Elementartheorie für Sichter und Abscheider, Auswahlkriterien und Bewertungvon Trennapparaten, Gesetzliche Rahmenbedingungen. Trennapparate für Gas-Partikel-Systeme: Sichter im Erdschwerefeld u.Fliehkraftfeld, Fliehkraftabscheider (Gaszyklon), Filternde Abscheider, Nassabscheider (Wäscher), Elektrische Abscheider (Elektrofilter).Funktionsweise, Bauformen, Einsatzbereiche, Praxisbeispiele. Näherungsrechnungen zur Quantifizierung von Abscheideleistung undEnergieaufwand bei exemplarischen Abscheideaufgaben.
Lehr- und Lernformen22939 – Gas-Partikel- Trennverfahren, Vorlesung 2 SWS22940 – Übungen zu 22939, Übung 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
988 Gas-Partikel-Trennverfahren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6305 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegrationzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Herbert Riemenschneider
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im "Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltVermittlung von Methoden und die Sensibilisierung für Randbedingungen zur Systematik der ingenieurwissenschaftlichenVerfahrensentwicklung. Vor dem Vordiplom und in den verfahrenstechnischen Grundlagenfächern wurde die Beschreibung/Analyse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 444 von 609
separater physikalischer Vorgänge behandelt. Ihre Verknüpfung bei der Auswahl, Dimensionierung, Verschaltung und Optimierunggeeigneter Apparate und Maschinen und deren Integration bei der verfahrens-technischen Prozessentwicklung soll dargelegt undanhand verschiedenster Beispiele aus der Praxis untermauert werden.
Lehr- und Lernformen22941 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration (Blockvorlesung der Evonik Industries AG)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
994 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihreProzessintegration
994 Verfahrenstechnische Apparate und Maschinen und ihre Prozessintegration
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6306 Materialien für elektrochemische Speicherzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Jens Tübke
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Funktionsweise elektrochemischer Speicher und die dazu erforderlichen elektrochemischen Grundlagen.Sie sind in der Lage selbständig bei vorgegebenen Materialkombinationen für eine elektrochemische Zelle die zu erwartendenEigenschaften und Betriebsparameter zu berechnen.Die Studierenden sind in der Lage, geeignete Materialien und verfahrenstechnische Prozesse für zukünftige Batteriechemien kritischzu bewerten und mögliche Anwendungsfelder für daraus aufgebaute elektrochemische Speicher anzugeben. Für unterschiedlicheAnwendungen elektrochemischer Speicher können die Studierenden aus den möglichen Batterietypen geeignete auswählen und sind inder Lage eine geeignete Systemkonfiguration vorzuschlagen.
Inhalt
Elektrochemische Grundlagen Einführung in die Elektrochemie, Elektrochemische Potentiale, Konzentrationsabhängigkeit, Elektrochemische Methoden
Grundlagen elektrochemischer Speichersysteme Aufbau und Funktionsweise von primären und sekundären BatterienVolta-Batterie / Leclanche-Element, Alkali-Mangan, Zink-Kohle, Blei-Säure, Zink-Luft, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid,Redox-Flow-Batterien, Hochtemperaturbatterien, Lithium Ionen Batterien, Neue Speichersysteme (z.B. Li-O, Li-S) Aufbau undFunktionsweise von Superkondensatoren, Aufbau von hybriden Systemen
Werkstoffe und Verfahren für elektrochemische Speicher Einlagerungs- und Konversionselektroden, Polymere und keramische SeparatorenElektrolytadditive und ElektrodenbeschichtungeFlüssige und feste ElektrolytsystemeAbleitermaterialien (Metalle, modifizierte Kunststoffe), GehäusematerialienStackaufbau und verwendete Materialien in Redox-Flow-Batterien
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 445 von 609
Produktionsverfahren und Prozesse zur Fertigung von Batteriezellen Aufbauprinzipien und Produktionsverfahren für wasserbasierte Batteriesysteme (Blei-Säure, Nickel-Metallhydrid)Aufbauprinzipien und Produktionsverfahren für Lithium-basierte BatteriesystemeElektrodenfertigung im Pastierverfahren (Pastenherstellung, Applikation, Trocknungsverfahren)Herstellungsverfahren für Separationsfolien für unterschiedliche BatteriesystemeNeue Herstellungsverfahren für post-Lithium-Ionen Batterien (Li-O, Li-S) und Legierungs-basierte AnodenQualitätssicherungsverfahren in der ZellenproduktionZellenformierung und Testverfahren für ZellenHerstellungsverfahren für Stackkomponenten für Redox-Flow-Batterien
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 80Prüfungsvorbereitung: 10
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22990 - Materialien für elektrochemische Speicher und Wandler
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1060 Materialien für elektrochemische Speicher
1060 Materialien für elektrochemische Speicher
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6307 Datenanalyse und Statistikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Gas-Partikel Systeme
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können statistische Angaben verstehen und beurteilen. Sie können aus der Vielfalt der neuen statistischen Methodender Datenauswertung die für eine konkrete Fragestellung geeignete Methode finden und vergleichend mit anderen Ansätzen beurteilen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 446 von 609
InhaltEinführung in die Statistik und Anwendung auf die Datenanalyse in der Analytik. Einfache beschreibende Statistik mit Größen, wieStandardabweichung, typischen Verteilungen und deren Anwendungen. Die Anwendung dieser Werkzeuge führt zu statistischen Tests,die zur Approximation und Regression benötigt werden. Chemometrische Datenverarbeitung und statistische Behandlung großerDatensätze werden am Beispiel von multivarianten Näherungen zur Aufdeckung von Korrelationen studiert.
Literatur/LernmaterialienAngaben während der Vorlesung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22943 – Datenanalyse und Statistik, Vorlesung 2 SWS
DozentenDr. Gisela Guthausen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
990 Datenanalyse und Statistik
990 Datenanalyse und Statistik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6308 Instrumentelle Analytikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch oder englisch beiBedarf.
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“ und „Wassertechnologie“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleAm Ende der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden befähigt sein, die verschiedenen Verfahren zu beschreiben und kritisch zuvergleichen. Der Einsatz der Verfahren zur Beantwortung einer konkreten Fragestellung kann vergleichend kritisch abgewogen undbeurteilt werden.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 447 von 609
InhaltEinführung in ausgewählte Methoden der instrumentellen Analytik wie beispielsweise optische Methoden und magnetischeResonanzverfahren. Analytik über bildgebende Verfahren wie die MRI, µCT und optische Mikroskopie (CLSM und OCT) undGrundlagen der Daten- und Bildanalyse werden vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf einer anschaulichen Darstellung derphysikalisch-chemischen Grundlagen und den zugrundeliegenden Prinzipien sowie der Anwendungsfelder.
Literatur/LernmaterialienHinweise werden im jeweiligen Kontext in der Vorlesung angegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22942 – Instrumentelle Analytik, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
996 Instrumentelle Analytik
996 Instrumentelle Analytik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6309 Partikelmesstechnik und Anwendungenzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Xiaoai Guo
Einordnung in Studiengang/ -fachMaster Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik SPO 2015; Wahlpflicht im Vertiefungsfach Prozesse der MechanischenVerfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind fähig, die unterschiedlichen Messverfahren zur Partikelanalyse bzw. on-line/in-situ Prozessüberwachung inder Verfahrens- und Umwelttechnik auszuwählen. Die Studierenden können die technischen Vor- und Nachteile beurteilen und damitpraktische Lösungen finden.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 448 von 609
Einführung in die Partikelmesstechnik; Beschreibung der Partikeleigenschaften (Pulver, Suspensionen und Aerosole), Messungenan Einzelpartikeln und Partikelkollektive, Darstellung von Partikelgrößen und Partikelgrößenverteilungen (PGV), Bedeutung undAnwendungsbeispiele.
Moderne on-line/off-line/in-situ Messverfahren und -geräte; Probennahme und Probenvorbereitung, Elektronenmikroskopie (REM/TEM)zur Bildanalyse der Partikelgröße und Morphologie, Gas Adsorption (BET) zur Analyse poröser Materialien, Atomic Force Microscope(AFM) zur Messung von Oberflächenrauigkeit und Haftkräften, Niederdruckimpaktor (LPI) und Zentrifugation zur Bestimmungvon PGV, Lichtstreuung (LS) und Laserbeugung zur Messung von PGV, Tapered Element Oscillating Microbalance (TEOM) zurBestimmung der Partikelmassenkonzentration, Coulter Counter, Optical Particle Counter (OPC) und Condensation Particle Counter(CPC) zur Bestimmung der Partikelanzahlkonzentration, Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) zur Messung von PGV undPartikelkonzentration, Röntgenstreuung (SAXS/WAXS/XRD) zur Charakterisierung von Kristallen, Primärpartikeln und Aggregaten.
Ausgewählte Anwendungsbeispiele in der Verfahrens- und Umwelttechnik; In-situ zeit- bzw. ortsaufgelöste Nanostrukturanalysebei Syntheseprozessen in der Gas- und Flüssigphase, Produktentwicklung und Qualitätskontrolle, Überwachung der Innen- undAußenluftqualität.
Praktikumsversuch: Charakterisierung von Nanopartikeln mittels der SWAXS Laborkamera.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit:30 hSelbststudium: 50hPrüfungsvorbereitung: 40h(Summe: 120 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22938 - Partikelmesstechnik und Anwendungen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1048 Partikelmesstechnik und Anwendungen
1048 Partikelmesstechnik und Anwendungen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6310 Kernspintomographiezugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherPD Dr. Edme H. Hardy
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 449 von 609
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, geeignete Methoden der kernmagnetischen Resonanz für ingenieurwissenschaftliche Anwendungenzu identifizieren, zu beschreiben und die Ergebnisse zu Analysieren.
InhaltBemerkungen zu der Quantentheorie; kurze Einführung in die kernmagnetische Resonanz; Grundlagen der Fourier-Bildgebung inTheorie, Simulation und Experiment; Ortsauflösung in zwei und drei Dimensionen; Schichtselektion; Kontrastparameter Relaxation,chemische Verschiebung, Diffusion, Strömung; Ausgewählte ingenieurwissenschaftliche Anwendungen aus der mechanischenVerfahrenstechnik und Lebensmittelverfahrenstechnik.
ArbeitsaufwandPräsenszeit:30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22954 - Kernspintomographie: Grundlagen und ingenieurwissenschaftliche Anwendungen
Allgemeine HinweiseModul läuft aus: Letzmals im WS 16/17 !!!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1040 Kernspintomographie
1040 Kernspintomographie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6311 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache :
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Ioannis Nicolaou
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
InhaltDefinitions, Applications and stability of dispersions;Molecular – kinetic properties of dispersions:Thermal molecular motion andBrownian motion, Diffusion in solutions and dispersions, sedimentation stability; Adsorption at solid-gas interface: Nature of adsorptionforces, Langmuir monomolecular adsorption theory, polymolecular theory of Polany and BET-theory, capillary condensation, chemical
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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adsorption, kinetic of adsorption, influence of the properties of adsorpent and adsorptive on adsorption; Adsorption at solution-gasinterface: Surface tension, surface active and inactive substances, Adsorption equation of Gibbs, Shishkovsky-equation and thederivation of Langmuir-equation , effects of the structure and size of tenside molecules, structure of the adsorbed layer;Adsorption atsolid-solution interface:Molecular adsorption from the solution, ionic adsorption, wetting phenomena;Electrical properties of dispersions,Introduction to electrokinetic phenomena, structure of the electric double layer (Theories of Helmholz – Perrin, Gouy-Chapman andStern), Effects of electrolytes on zeta-potential, Electrophoresis and Electroosmosis, Measurement of zeta-potential;Stability andCoagulation of dispersions:Kinetic of coagulation, interparticle energy potential, solvation, structural-mechanical and entropy effects,coagulation through electrolytes, adsorption phenomena and coagulation;Applications in Crystallization and Solid – Liquid Separation.
Lehr- und Lernformen22948 - Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1041 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
1041 Grenzflächeneffekte in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6312 Projektorientiertes Softwarepraktikumzugeordnet zu: 6300 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch/Englisch
ModulverantwortlicherDr. Mathias Krause
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden können über die eigene Fachdisziplin hinaus Probleme gemeinsam modellieren und simulieren. Sie haben einekritische Distanz zu Ergebnissen und deren Darstellung erworben. Sie können die Ergebnisse der Projekte im Disput verteidigen. Siehaben die Bedeutung von Stabilität und Konvergenz von numerischen Verfahren aus eigener Erfahrung verstanden und sind in derLage, Fehler aus der Modellbildung, der Approximation, der Berechnung und in der Darstellung zu bewerten.
Inhalt
Vorlesungsanteil : Einführung in Modellbildung und Simulationen von Strömungen, Wiederholung zugehöriger numerischer Verfahren,Einführung in zugehörige Software
Eigene Gruppenarbeit : Bearbeitung von 1-2 Projekten in denen Modellbildung, Diskretisierung, Simulation und Auswertung (z.B.Visualisierung) für konkrete Themen aus dem Bereich Strömungssimulation.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 h(Summe: 120 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenSchriftliche Ausarbeitung zu jedem Projekt.
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NotenbildungModulnote ist die Note Ausarbeitung.
Lehr- und Lernformen0161700 - Projektorientiertes Softwarepraktikum
ZugeordneteErfolgskontrollen:
315 Projektorientiertes Softwarepraktikum
315 Projektorientiertes Softwarepraktikum
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 6400 Umweltschutzverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Water Technology 6 LP, WS
2) Gas-Partikel-Trennverfahren 6 LP, WS
3) Energie und Umwelt 8 LP, WS/ SS- Verbrennung und Umwelt - Technical Systems for Thermal Waste Treatment
4) Process Engineering in Wastewater Treatment 6 LP, WS- Municipal Waste Water Treatment - International Sanitary Engineering
5) Umweltbiotechnologie 4 LP, WS
6) Brennstofftechnik 6 LP, WS- Grundlagen der Brennstofftechnik
7) Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen 4 LP, SS
Kombinationen: - Mindestens eines der Module 1 – 3 muss gewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6401 Water Technology6402 Energie und Umwelt6403 Process Engineering in Wastewater Treatment6404 Umweltbiotechnologie6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6402 Energie und Umweltzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis; Prof. Dr.-Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Umweltschutzverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Inhalt
Vorlesung Technical Sytems for thermal waster treatment: Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustion
Technical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed,• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow,• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Vorlesung Verbrennung und Umwelt: Bedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen
22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS, WS22507 – Verbrennung und Umwelt, Vorlesung 2 SWS, SS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1081 Energie und Umwelt
1081 Energie und Umwelt
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6403 Process Engineering in Wastewater Treatmentzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. h.c. Dipl-Ing. E. Hoffmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über das Wissen typischer Verfahrenstechniken der Abwasserreinigung im In- und Ausland. Sie sind in derLage, diese technisch zu beurteilen und unter Berücksichtigung rechtlicher Randbedingungen flexibel zu bemessen. Die Studierendenkönnen die Anlagentechnik analysieren, beurteilen und betrieblich optimieren. Es gelingt eine energetisch effiziente Auslegung unterBerücksichtigung wesentlicher kostenrelevanter Faktoren. Die Studierenden können die Situation in wichtigen SchwellenundEntwicklungsländern im Vergleich zu der in den Industrienationen analysieren und wasserbezogene Handlungsempfehlungenentwickeln.
Inhalt
Kommunale Abwassereinigung
Die Studierenden erlangen vertieftes Wissen über Bemessung und Betrieb typischer Verfahrenstechniken der kommunalenAbwasserreinigung in Deutschland. Behandelt werden u.a.
- verschiedene Belebungsverfahren- Anaerobtechnik und Energiegewinnung- Kofermentation und nachwachsende Rohstoffe- Filtrationsverfahren- Abwasserdesinfektion und pathogene Keime- Chem. und biologische Phosphorelimination- Spurenstoffelimination- Ressourcenschutz und Energieeffizienz
Internationale Siedlungswasserwirtschaft
Die Studierenden verfügen über das Wissen der Bemessung und des Betriebs der im internationalen Raum eingesetzten Techniken zurWasseraufbereitung. Sie können diese Techniken analysieren, beurteilen und entscheiden, wann neue, stärker ganzheitlich orientierteMethoden eingesetzt werden können. Behandelt werden:
- Belebungsverfahren- Tropf- und Tauchkörper- Teichanlagen- Bodenfilter / Wetlands- UASB / EGSB / Anaerobe Filter- Dezentrale versus zentrale Systeme- Stoffstromtrennung- Energiegewinnung aus Abwasser- Trinkwasseraufbereitung- Abfallwirtschaft
Literatur/Lernmaterialien• Imhoff, K. u. K.R. (1999): Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien.• ATV-DVWK (1997): Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst &
Sohn, Berlin.• TV-DVWK(1997): Handbuch der Abwassertechnik: Mechanische Abwasserreinigung, Band 6, Verlag Ernst & Sohn, Berlin.• Sperling, M., Chernicaro, C.A.L. (2005): Biological Wastewater Treatment in warm Climate Regions, IWA publishing, London.• Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004): Global Sustainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for
cience and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
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(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenMunicipal Wastewater Treatment (SWS 1 + 1)International Sanitary Engineering (SWS 1 + 1)
Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
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Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 6400 Umweltschutzverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 461 von 609
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 462 von 609
Fach 6500 Thermische Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Thermische Trennverfahren II 6 LP, SS
2) Wärmeübertragung II 6 LP, WS
3) Stoffübertragung II 6 LP, WS
4) Trocknungstechnik – dünne Schichten und poröse Stoffe 6 LP, SS
5) Industrielle Kristallisation 6 LP, SS
6) Wärmeübertrager 4 LP, WS
7) Statistische Thermodynamik 6 LP, SS
8) Thermodynamik der Phasengleichgewichte 6 LP, WS
9) Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 4 LP, SS
10)Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 6 LP, SS
11)Miniaturisierte Wärmeübertrager 4 LP, SS
12)Angewandte Molekulare Thermodynamik 6 LP, SS
13)Messtechnik in der Thermofluiddynamik 6 LP, WS
14)Solare Prozesstechnik 6 LP, SS
Kombinationen: - Mindestens 2 Module aus 1 – 6- Module 6 und 11 dürfen nicht kombiniert werden- Modul 14 nur in Kombination mit 1, 2, 5 oder 6
Prüfungsmodus : mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe6501 Wärmeübertragung II6502 Thermische Trennverfahren II6503 Stoffübertragung II6504 Industrielle Kristallisation6505 Wärmeübertrager6506 Statistische Thermodynamik6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter
Verbrennung6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6510 Miniaturisierte Wärmeübertrager6511 Angewandte Molekulare Thermodynamik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 463 von 609
6513 Solare Prozesstechnik
Modul 6112 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffezugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Detusch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. h. c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Angewandte Rheologie
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage Anforderungen an ein geeignetes Trocknungsverfahren zu identifizieren. Sie haben einen Überblicküber den Stand des Wissenschaft und Technik und sind in der Lage ein solches Verfahren auszulegen, zu bewerten und auszuwählen.Das Qualifikationsziel ist es eine methodische Vorgehensweise zu erlernen, um die grundlegenden Erkenntnisse auf neue Prozesseund Apparate zu übertragen.
InhaltEinführung und industrielle Anwendungen zur Trocknungstechnik; Trocknungsverfahren und Modellbildung; Modellierung derWärme- Stoffübertragung bei der Trocknung; Bestimmung von Materialeigenschaften, Feuchteleitung, Sorption, Diffusion;Trocknungsverlaufskurve, Trocknungsabschnitte; Anwendung der Grundlagen auf die Trocknung dünner Schichten und poröser Stoffe;Prinzipien der Sprüh-, Wirbelschicht-, Mikrowellen-, Infrarot- und Gefriertrocknung.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22811 – Trocknungstechnik - poröse Stoffe und dünne Schichten, Vorlesung, 2 SWS – Übung und Beispiele zu 22811, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
1003 Trocknungstechnik - dünne Schichten und poröse Stoffe
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 464 von 609
Modul 6501 Wärmeübertragung IIzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Wetzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Differentialgleichungen der Thermofluiddynamik herleiten und kennen möglicheVereinfachungen bis hin zur instationären Wärmeleitung in ruhenden Medien. Die Studierende kennen verschiedene analytischeund numerische Lösungsmethoden für die instationäre Temperaturfeldgleichung in ruhenden Medien. Die dabei eingesetztenLösungsmethoden können die Studierenden selbständig auf stationäre Wärmeleitungsprobleme wie die Wärmeübertragung in Rippenund Nadeln anwenden.
Inhalt
Fortgeschrittene Themen der Wärmeübertragung: Thermofluiddynamische Transportgleichungen, Instationäre Wärmeleitung;thermische Randbedingungen; Analytische Methoden (Kombinations- und Separationsansatz, Laplace-Transformation); NumerischeMethoden (Finite Differenzen- und Volumenverfahren); Wärmeübertragung in Rippen und Nadeln.
Literatur/Lernmaterialien• Von Böckh/Wetzel: „Wärmeübertragung“, Springer, 6. Auflage 2015• VDI-Wärmeatlas, Springer-VDI, 10. Auflage, 2011
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe: 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 25 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungDie Modulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22809 – Wärmeübertragung II, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1001 Wärmeübertragung II
1001 Wärmeübertragung II
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 465 von 609
Modul 6502 Thermische Trennverfahren IIzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung eines tiefen Prozessverständnisses am Beispiel der Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen. Fähigkeit zurÜbertragung dieses Verständnisses in ein numerisches Modell und zur Lösung dieses Modells. Verständnis der fluiddynamischenVorgänge in Kolonnen.
InhaltGrundlagen der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse am Beispiel der Rektifikation eines mehrkomponentigenGemischs: Phasengleichgewicht, Fugazitätskoeffizient, Aktivitätskoeffizienten-Modelle; Flash-Rechnung; Gleichungssystemfür die Simulation der kontinuierlichen Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen; Lösung des Gleichungssystems für ein3-komponentiges System nach der Methode von Thiele und Gaddes; Kennenlernen weiterer Lösungsmethoden; Grundlagen derfluiddynamischen Auslegung einer von Boden- und Füllkörperkolonnen.
Literatur/Lernmaterialien1) Gmehling, J.; Kolbe, B.; Kleiber, M.; Rarey, J. R. Chemical thermodynamics; Wiley-VCH, 20122) Schlünder, E.-U.; Thurner, F. Destillation, Absorption, Extraktion; Lehrbuch Chemie + Technik; Vieweg, 19953) Stephan, P.; Mayinger, F.; Schaber, K.; Stephan, K. Thermodynamik. Band 2, 15th ed.; Springer, 20104) VDI-GVC, Ed. VDI-Wärmeatlas, 11., bearb. und erw. Aufl.; VDI-Buch; Springer Vieweg: Berlin, 2013
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22812 – Thermische Trennverfahren II, Vorlesung 2 SWS22813 – Übungen zu 22812, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1000 Thermische Trennverfahren II
1000 Thermische Trennverfahren II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6503 Stoffübertragung IIzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dr. h.c. Wilhelm Schabel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage zu fortgeschrittenen, grundlegenden Stoffübertragungsprozessen Berechnungen sowohl analytischals auch numerisch durchzuführen und eine Analyse der eigenen Versuchsergebnisse mit den Berechnungen und der Literatur imTeam zu bewerten. Das Qualifikationsziel ist es diese grundlegenden Erkenntnisse auf andere Bereiche der Stoffübertragung undProzesstechnik eigenständig zu übertragen.
Inhalt
Fortgeschrittene Themen der Stoffübertragung;
Grundlegende Versuche mit Ausarbeitung in Teamarbeit , Bewertung und Diskussion zu: Membrandiffusion; Gemischverdunstung;Diffusionsdestillation; Gemischkondensation; Physikalische Absorption; Chemische Absorption; Diffusion und Absorption in Polymeren;Ausgewählte Themen und Literaturbesprechung;
Diskussion und Vorstellung von Ergebnissen/Gruppenarbeit.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 45 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20-30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22817 –Stoffübertragung II, Vorlesung, 2 SWS22818 – Übung und Praktikum zu 22817 Stoffübertragung II, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1002 Stoffübertragung II
1002 Stoffübertragung II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6504 Industrielle Kristallisationzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Produktgestaltung- Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung von tiefem Prozessverständnisses am Beispiel der Industriellen Kristallisation. Übertragung dieses Verständnisses in einnumerisches Modell.
InhaltVerfahren und Apparate zur Kristallisation aus Lösungen; Gleichgewicht, Wachstums- und Keimbildungskinetik; Modellierung undSimulation der Kristallgrößenverteilung kontinuierlich und absatzweise betriebener Kristallisatoren; Lösung der gekoppelten Stoff- undPopulationsbilanz; Apparateauslegung, Bestimmung der Hauptabmessungen von Zwangsumlauf-Kristallisatoren.
Literatur/Lernmaterialien• Gnielinski, V.; Mersmann, A.; Thurner, F. Verdampfung, Kristallisation, Trocknung; Vieweg, 1993• Mersmann, A.; Kind, M.; Stichlmair, J. Thermische Verfahrenstechnik, 2nd ed.; Springer, 2005• Mullin, J. W. Crystallization, 3rd ed.; Butterworth-Heinemann, 1993• Randolph, A. D.; Larson, M. A. Theory of particulate processes; Academic Press, 1971
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22814 – Industrielle Kristallisation, Vorlesung 2 SWS22815 – Übung zu 22814, 1 SWS (als Hausaufgabe im Selbststudium)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1004 Industrielle Kristallisation
1004 Industrielle Kristallisation
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6505 Wärmeübertragerzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Thomas Wetzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen wesentliche Berechnungsmethoden für die Auslegung und Nachrechnung von Wärmeübertragernund können diese selbständig auf ingenieurtechnische Problemstellungen anwenden. Die Studierenden können selbständigEntwurfsmethodiken für Wärmeübertrager einsetzen und die dafür benötigten Berechnungen von Wärmedurchgangskoeffizientendurchführen.
InhaltWärmeübertragertypen, log. Temperaturdifferenz, e-NTU-Methode, Zellenmethodik, Entwurf von Wärmeübertragern, Wärmeübergang,Wärmeübergang in Ringspalten und bei Rohrbündeln, Kompaktwärmeübertrager, Mikrokanal-Wärmeübertrager
Literatur/LernmaterialienWird in der Veranstaltung vorgestellt.
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22807 – Wärmeübertrager, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1005 Wärmeübertrager
1005 Wärmeübertrager
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6506 Statistische Thermodynamikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Grundprinzipien der statistischen Mechanik und erkennen Vor- und Nachteile bei der Anwednung in derVerfahrenstechnik.
InhaltBoltzmann-Methode, Gibbs-Methode, Reale Gase, Zustandsgleichungen, Polymere.
Literatur/Lernmaterialien1) J. Blahous, Statistische Thermodynamik, Hirzel Verlag Stuttgart, 2007.2) H.T. Davis, Statistical Mechanics of Phases, Interfaces, and Thin Films, Wiley-VCH, New York, 1996.3) G.G, Gray, K.E. Gubbins, Theory of Molecular Fluids Fundamentals. Clarendon, Press Oxford, 1984.4) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of Simple Liquids with Application to Soft Matter. Fourth Edition, Elsevier, Amsterdam, 2006.5) G.H. Findenegg, T. Hellweg, Statistische Thermodynamik, 2. Auflage, Springer Verlag, 2015.6) J.O. Hirschfelder, C.F. Curtis, R.B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids. John-Wiley & Sons, New York, 1954.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung und Übung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1068 Statistische Thermodynamik
1068 Statistische Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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zugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, chemischen Potential, partielle molare Größen, Mischungs- und Exzessgrößen, Zustandsgleichungen, reineGase und Gasgemische, Berechnung von Fugazitäten und -koeffizienten, reine Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemische, Berechnungvon Fugazitäten und Aktivitäten; Raoultsches Gesetz, Henrysches Gesetz, Berechnung binärer und ternärer Phasengleichgewichte,Phasengleichgewichte von Polymerlösungen
Lehr- und Lernformen22016 – Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennungzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Keine
Qualifikationsziele• Die Studenten lernen und verstehen die Ähnlichkeit zwischen Impuls-, Energie- und Stofftransport• Die Studenten sind in der Lage aus der Anwendung der Analogie zwischen dem turbulenten und laminaren Transport die „turbulente“
Diffusion zu erklären und zu quantifizieren.• Die Studenten können gemessene Feldverteilungen von Turbulenzgrößen beurteilen.• Die Studenten können unterschiedliche Flammenstrukturen auf Grund der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und
Wärmefreisetzung analysieren und erklären.
InhaltCharakterisierung der Turbulenz; Herleitung der Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Energie; Turbulenter Impuls-, Wärme-und Stofftransport; Herleitung der Bilanzgleichungen für die kinetische Energie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Herleitung der Bilanzgleichungen für die Enstrophie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Erläuterung der Energiekaskade; Wechselwirkung zwischen Turbulenz und Wärmefreisetzung bei turbulentenVormischflammen
Literatur/Lernmaterialien1) Tennekes and Lumley, A first course in turbulence;2) N. Peters, Turbulent combustion3) T. Poinsot, D. Veynante, Theoretical and numerical combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15Prüfungsvorbereitung: 75
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModuolnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22514 – Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung, Vorlesung, 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennung
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 472 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6510 Miniaturisierte Wärmeübertrager
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 473 von 609
zugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Jürgen Brandner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Thermische Verfahrenstechnik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltMittlere logarithmische Temperaturdifferenz, e-NTU-Methode; Miniaturisierung und Prozessintensivierung; Grundlagen derWärmeübertragung in miniaturisierten Apparaten; Design, Auslegung, Materialien und Herstellung von Mikroapparaten; Grundtypen vonMikrowärmeübertragern, Vorteile und Nachteile gegenüber konventionellen Apparaten; Phasenübergänge und Mehrphasensysteme;Optimierung von Mikrowärmeübertragern, Effizienz; Anwendungen von Mikrowärmeübertragern.
Lehr- und Lernformen22845 – Miniaturisierte Wärmeübertrager
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1009 Miniaturisierte Wärmeübertrager
1009 Miniaturisierte Wärmeübertrager
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6511 Angewandte Molekulare Thermodynamikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Zwischenmolekulare Wechselwirkung, Virialkoeffizienten, Potentialfunktionen, Zustandsgleichung für realeGase; Stoßprozess, Ablenkwinkel und Stoßintegrale, Transportkoeffizienten für ein- und mehratomige Gase, Transportkoeffizienten in
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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binären Gasgemischen, Druckabhängigkeit der Transportkoeffizienten; Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen mittels derstatistischen Thermodynamik.
Lehr- und Lernformen22019 – Angewandte Molekulare Thermodynamik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6513 Solare Prozesstechnikzugeordnet zu: 6500 Thermische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Martina Neises-von Puttkamer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Thermische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltIn der Vorlesung Solare Prozesstechnik wird die Nutzung und Einbindung der konzentrierenden Solartechnik in verschiedeneHochtemperaturverfahren beschrieben.Es werden nach der Einführung der Grundlagen der Solarstrahlung die Techniken erläutert, mit denen die direkte Sonnenstrahlungkonzentriert werden kann. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der Einkopplung dieser solaren Hochtemperaturwärme inHochtemperaturprozesse, die somit rein oder zum Teil solar betrieben werden können. Hier werden die stromerzeugenden Prozesse,rein thermische Hochtemperaturprozesse und chemische Prozesse betrachtet. Aus der Vielzahl der existierenden Prozesse werdenbeispielhaft einige herausgegriffen und die Herausforderungen der solaren Einkopplung, sowie die technische Umsetzung gezeigt.Hierbei werden notwendige Entwicklungsschritte in unterschiedlichen Bereichen, wie der Materialwissenschaft, der Prozessführungund der Reaktortechnik erläutert und die Entwicklung vom Labor bis zum Pilotmaßstab verdeutlicht. Querschnittsthemen, die in allenProzessen eine bedeutende Rolle spielen sind die Einbettung von Speichern und die Hybridisierung von Prozessen. Verschiedenethermische und chemische Speichersysteme werden erläutert und ihre Einbeziehung in und Anpassung an die gezeigten Prozesse wirdbeispielhaft erklärt. Der hybride Betrieb wird im Rahmen der Prozessführung anhand der gezeigten Prozesse genauer erläutert.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1096 Solare Prozesstechnik
1096 Solare Prozesstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 476 von 609
Fach 6600 Produktgestaltungzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele 8 LP, WS/SS- Produktgestaltung II - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
2) Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis 4 LP, SS3) Ausgewählte Formulierungstechnologien (mdl.) 8 LP, WS
- Hilfs- und Effektstoffe - Emulgieren und Dispergieren - Trocknen von Dispersionen - Extrusion
4) Lebensmittelverfahrenstechnik 10 L, SS5) Lebensmittelkunde und -funktionalität 4 LP, WS6) Industrielle Kristallisation 6 LP, SS7) Rheologie in der Verfahrenstechnik 8 LP, WS/SS
zwei der folgenden Lehrveranstaltungen, sofern nicht in einem anderen Modul bereits gewählt:- Rheologie und Rheometrie - Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel - Rheologie von Polymeren - Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie (inkl. Ü) - Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen - Kontinuumsmechanik und Strömungen nicht-Newtonscher Fluide
8) Einführung in die Agglomerationstechnik 4 LP, SS
9) Sol-Gel-Prozesse 6 LP, SS- Sol-Gel-Prozesse - Praktikum Sol-Gel-Prozesse
10)Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie 4 LP, WS11)Produktentstehung – Entwicklungsmethodik 6 LP, SS12)Nanopartikel – Struktur und Funktion 6 LP, SS13)Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren, Extrusion 4 LP, WS
Kombinationen:
• Modul 1 oder Modul 2 muss belegt werden• Modul 2 wird nur denjenigen Studierende empfohlen, die die Vorlesung „Grundlagen der Produktgestaltung (Vorl. Nr. 22816) im
Bachelor bereits belegt haben, Modul 2 nicht wählbar bei Wahl von Modul 1• Modul 3 darf nur gewählt werden, wenn es nicht bereits als Wahlpflichtmodul gewählt wurde. Wird dieses Modul im Vertiefungsfach
„Produktgestaltung“ gewählt, ist die Erfolgskontrolle eine mündliche Prüfung• Modul 13 nicht wählbar, wenn das Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt wurde
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 477 von 609
Zugeordnet: 5112 Ausgewählte Formulierungstechnologien6104 Rheologie in der Verfahrenstechnik6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:
Emulgieren, Dispergieren, Extrusion6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und
Pulvermetallurgie6504 Industrielle Kristallisation6601 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis6603 Lebensmittelverfahrenstechnik6604 Lebensmittelkunde und -funktionalität6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6606 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik6607 Nanopartikel - Struktur & Funktion
Modul 5112 Ausgewählte Formulierungstechnologienzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 8.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1097 Ausgewählte Formulierungstechnologien
1097 Ausgewählte Formulierungstechnologien
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6104 Rheologie in der Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 478 von 609
Qualifikationsziele
Die Qualifizierungsziele hängen von der Fächerkombination ab.
Zu 1) Die Studierenden sind in der Lage das rheologische Verhalten komplexer Fluide wie Suspensionen und Emulsionen zubeschreiben und kennen die zur Verfügung stehenden Meßmethoden und Rheometer für die Ermittlung der rheologischenMaterialfunktionen sowie deren Anwendungsgebiete. Sie kennen den Zusammenhang zwischen dem Fließ- und demverfahrenstechnischen Verhalten der komplexen Fluide und die Möglichkeiten spezielles Verhalten einzustellen.
Zu 2) Die Studierenden kennen die Phänomene, die zur der De-Stabilisierung kolloidaler Systeme führen und können diese Vorgängequantitativ beschreiben. Sie kennen die wichtigsten Mechanismen zur Stabilisierung von Dispersionen, Emulsionen und Schäumen undkönnen Produkteigenschaften entsprechend gestalten.
Zu 3) Die Studierenden kennen die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften von Polymermolekülen und die molekularen Ursachenfür das makroskopische viskoelastische Verhalten.Die Studierenden sind mit den wichtigsten Modellen zur Beschreibung des Fließverhaltens von Polymerschmelzen, -lösungen und–gelen vertraut. Aus rheologischen Daten können sie auf den molekularen Aufbau der entsprechenden Polymere zurückschließen.Die Studierenden können das Verarbeitungsverhalten von Polymeren an Hand rheologischer Daten beurteilen.
Zu 4) Die Studierenden kennen das Prinzip der Mikrorheologie und die verschiedenen Methoden, welche in Abhängigkeit vomStoffsystem verwendet werden können. Die Studierenden sind insbesondere mit Diffusing Wave Spectroscopy und MultipleParticle Tracking Methoden vertraut. Aus rheologischen Daten der DWS können sie auf die Biegesteifigkeit semiflexibler Objekte(Mizellen, Polymere, Fasern) zurückschließen. Mit der MPT können die Studierenden rheologische Eigenschaften ortsaufgelöst aufmikroskopischer Ebene erfassen.Die Studierenden sind mit den verschiedenen Hochfrequenz Methoden vertraut. Sie können aus den linear-viskoelastischenEigenschaften bei hohen Frequenzen auf den Stabilisierungsmechanismus konzentrierter Dispersionen und auf Informationen überStruktur und Dynamik komplexer Fluide zurückschließen.
Zu 5) Die Studierenden sind fähig strömungsmechanische Fragestellungen, mit Hilfe der Dimensionsanalyse zu analysieren und diefür das Problem relevanten dimensionslosen Kennzahlen zu ermitteln. Zudem ist der Studierende fähig für konkrete Fragestellungenexakte mathematische Beschreibungen und für „Klassen von Problemen“ allgemein gültige mathematische Formulierungen herzuleitenund das Ergebnis kritisch zu beurteilen. Die Studierenden sind in der Lage die Eigenschaften nicht-Newtonscher Fluide ebenso zuberücksichtigen wie temperaturabhängige Stoffgrößen und somit die Auswirkungen von Temperaturänderungen. Die Studierenden sindfähig Ähnlichkeitsgesetze – nicht nur auf Größenänderungen – anzuwenden.
Zu 6) Die Studierenden sind fähig beliebige Strömungen und deren Eigenschaften mathematisch zu beschreiben. Die Studierendenkennen die rheologischen Materialgesetze zur Beschreibung beliebiger (dreidimensionaler) Strömungen von Newtonschen- undnicht-Newtonschen Fluiden in differenzieller und integraler Form. Sie sind in der Lage zu beurteilen welche nicht-NewtonschenEigenschaften der Flüssigkeit für den konkreten (Strömungs-) Vorgang relevant sind. Die Studierenden können die Bilanzgleichungenunter Verwendung der nicht-Newtonschen Materialgesetze formulieren und so für eine (in der Regel numerische) Lösung bereitstellen.
Inhalt
Inhalte der Vorlesungen:
1) „Rheologie und Rheometrie“ Rheologische Materialfunktionen; Relevanz rheologischer Größen in Produktentwicklung, Qualitätsmanagement und Verarbeitung;Praxisrelevante Schergeschwindigkeiten; allgemeiner Spannungszustand, Extraspannungen, Definition des hydrostatischenDruckes, viskometrische Strömung; Rheologische Grundkörper; Kugelfall- und Auslaufviskosimeter, Kegel-Platte-, Platte-Platte-,koaxiales Zylinderrheometer, Hochdruck-Kapillarrheometer; Energiedissipation bei einer Scherung; thermo-rheologisches Verhalten;Versuchsführungen; Schwingungsrheologie, Cox-Merz Beziehung, Time-Temperature Superposition, Strain rate frequencySuperposition, Einführung in die Dehnrheologie (CaBER-Experiment); Anwendungsbeispiele: Auslegung eines Spenders fürkosmetische Produkte, Ermittlung der (Temperatur-) Stabilität von Emulsionen mittels Schwingungsanalyse, Bestimmung derMolmassenverteilung eines Polymers aus der Viskositätsfunktion, Rheologisches Verhalten linearer unvernetzter Polymere.
2) „Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel“ Rheologie disperser Systeme: kolloidale Partikel-Wechselwirkung, hydrodynamische Wechselwirkungen, Partikelgrößenverteilung,Partikelform, Viskosität und Volumenanteil / Feststoff, Suspensionen repulsiv und attraktiv wechselwirkender Partikel, Scherverdickung,Thixotropie, Fließgrenze.DLVO-Theorie, Polymeradsorption und sterische Wechselwirkungen, sog. Verarmungs- (depletion) Wechselwirkung.Dispersionen: elektrostatische und sterische Stabilisierung, Flockung und Koagulation, schnelle Koagulation (Smoluchowski-Gleichung),langsame Koagulation, strömungsinduzierte KoagulationEmulsionen: Herstellung von Emulsionen, mechanische Beanspruchung, Stabilisierung durch Tenside, Thermodynamik vonOberflächen, Gibbs Adsorptionsgleichung, Grenz- und Oberflächenspannung/ Benetzung, Aufrahmung und Sedimentation, Koaleszenz,Ostwald-Reifung,Stabilisierung durch Polymere, Proteine, feste Partikel (Pickering Emulsionen)Schäume: Struktur- und Topologie, Koaleszenz, Disproportionierung, Drainage, Filmstabilität und -kollaps, Entschäumen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Messmethoden: optische Methoden: statische und dynamische Lichtstreuung, Trübung, DWSZentrifugation, Elektrokinetik, dielektrische Spektroskopie, Leitfähigkeit, Ultraschall, Rheologie, Kalorimetrie, statische und dynamischeSchäumtestsPraxisbeispieleRheologie disperser Systeme
3) „Rheologie von Polymeren“ Grundlagen der (Scher)-Rheometrie & Rheologische Phänomene, Lineare Viskoelastizität, Polymere in Natur und Technik, Was ist einPolymer? Kettenmodelle und -statistik, verdünnte und mäßig konzentrierte Lösungen, Rouse-Modell - vom Molekül zum Modul !Zimm-Modell - Intrinsische Viskosität, Molmasse, Molekülarchitektur, Einfluss von Polymerkonzentration und Lösemittelgüte,konzentrierte Lösungen und Schmelzen, Entanglement-Konzept, Röhrenmodelle und Reptation, Einfluss von Molmassenverteilung undGlastemperatur, Zeit-Temperatur Superposition, Gele und Netzwerke, Verdickerlösungen.Dehnrheologie und Beschichtungsprozesse, Technische Bedeutung - Beispiele aus der industriellen Praxis.
4) „Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie“ Grundlagen und experimentelle Methoden. Aktive Mikrorheologie: Optische und magnetische Pinzetten - Atomic-force Mikroskopie.Passive Mikrorheologie: Dynamische Lichtstreuung - Diffusing Wave Spectroscopy (DWS) - Multiple Particle Tracking (MPT).Vergleich der Frequenz- und Moduli- Bereiche. Einführung in die Brownsche Bewegung und die mittlere quadratische Verschiebungvon Tracer-Partikeln. Partikel Bewegung in einem rein viskosen, viskoelastichen und rein elastischem Medium. Diffusion undverallgemeinerte Stokes-Einstein Gleichungen. Anwendungsbeispiele: DWS: Tenside, Polysaccharid- (Hyaluronsäure) Lösungen. Bestimmung der Biegefestigkeit.MPT: Polymere Verdicker - Polystyrol Dispersionen - Hyaluronsäure-Collagen Cryogele für Tissue Engineering. Untersuchungmikro-struktureller, mikro-mechanischer Eigenschaften und Heterogenitäten.Hochfrequenzrheologie: Mechanische Methoden: Oszillatorische Scherung (PRV) und Quetschströmung (PAV) –Torsionsresonanzoszillation - Ultraschall Scherrheometer. Anwendungsbeispiele: Tensidlösungen - konzentrierte Suspensionen.
5) „Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen“ Dimensionsanalyse als exakte Wissenschaft, Voraussetzungen, Möglichkeiten, - Theorem, dimensionslose Kennzahlen ( -Produkte),Vorgehensweise zur Ermittlung aller relevanten Daten eines Problems. Beispiele: Schleppwiderstand eines Schiffes, Widerstandeines umströmter Körper, Druckverlust einer Rohrströmung bei glatten und rauhen Wänden, Durchströmung einer Packung (Gesetzevon Darcy, Molerus u.a., Karman & Kozeny, Ergun); Leistungsbedarf eines Rührkessels; Rühren nicht-Newtonscher Fluide; Kennlinieeiner Kreiselpumpe; Zerstäuben einer Flüssigkeit in einer Einstoffdüse, Suspendieren in einem Rührwerk, Herstellen von flüssig/flüssigEmulsionen, Konvektiver Wärmeübergang an einer überströmten Platte.
6) „Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide“ Newtonsches Fluid, nicht-Newtonsches Fluid, rheologisch einfaches Fluid, integrale und differenzielle Stoffgesetzte, empirischeStoffgesetze, nicht lineares Fließen, Normalspannungsdifferenzen, Dehnviskosität, Relaxationszeit. Kinematische Konzepte:Strom-, Bahn- und Streichlinie, Eigenschaften und Beschreibung von Strömungen, Schichtenströmungen, Dehnströmungen.Kontinuumsmechanische Konzepte: Massen- und Volumenkräfte, Extraspannungen, thermodynamischer Druck, Masse-,Energie und Impulsbilanz, Erhaltungssätze. Strömungen die durch die Fließfunktion kontrolliert werden (Rohr-, Schlepp-Druck-,Schraubenströmung); Strömungen die durch die Normalspannungsdifferenz kontrolliert werden (Weissenberg-Effekt,Strangaufweitung); Dehnströmungen (Ziehen eines Fadens, Dehnen einer Lamelle, pulsierende Blase).
Literatur/Lernmaterialienwird in der Vorlesung angegeben
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 140 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
2 der Folgenden Lehrveranstaltungen müssen gewählt werden:
22949 – Rheologie und Rheometrie; 2 V; WS22916/22926 – Stabilität disperser Systeme – Grundlagen und ausgewählte Kapitel; 2 V; WS22924 – Rheologie von Polymeren; 2 V; SS22968/22969 – Mikrorheologie und Hochfrequenzrheometrie; 1 V, 1 Ü; SS22927 – Dimensionsanalyse strömungsmechanischer Fragestellungen; 2 V; SS
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22962 – Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide; 2 V; WS
DozentenProf. Dr. N. Willenbacher; Dr.-Ing. B. Hochstein; Dr. C. Oehlschläger
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
1078 Rheologie in der Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6106 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren:Emulgieren, Dispergieren, Extrusionzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung• Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul kann nicht in Kombination mit dem Wahlpflichtmodul „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ gewählt werden.
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die Grundlagen zur Herstellung von flüssigen und festen Formulierungen und können ausgewählteVerfahren auslegen. Sie kennen geeignete konventionelle und innovative Apparate. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischenProzessparametern und qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Formulierungen. Sie können Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen übertragen
Inhalt
Emulgieren und Dispergieren: (LV FT2: H.P. Schuchmann/LVT) Besonderheiten flüssiger Formulierungen; Ziele der Verfahren; Grundlagen der Zerkleinerung und Stabilisierung von Tropfenund Partikeln in flüssiger Umgebung; Apparatetechnische Umsetzung: Anlagenaufbau und Prozessauslegung; Prozess- undEigenschaftsfunktionen; Beurteilung der Produktqualität: Grundlagen und Messverfahren; neue Entwicklungen.
Extrusionstechnik: (LV FT4: M.A. Emin/LVT) Grundlagen der Extrusionstechnik und der Gestaltung von extrudierten Produkten: Apparateaufbau, Verfahrensauslegung,Charakterisierung des Prozesses und der Produkte (Grundlagen der Mess- und Modellierungstechnik).Vorlesung ist Voraussetzung für ein Praktikum, das im Rahmen des NF oder VF LVT gewählt werden kann
Literatur/Lernmaterialien1) Köhler, K., Schuchmann, H. P.: Emulgiertechnik, 3. Auflage, Behr's Verlag, Hamburg, 978-3-89947-869-3, 2012.2) Bouvier, J., Campanella, O.H.: Extrusion Processing Technology: Food and Non-Food Biomaterials, Wiley-Blackwell, 2014
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ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 - 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22229 - Emulgieren und Dispergieren22246 - Extrusionstechnik
DozentenProf. Dr.-Ing. H. P. Schuchmann, Dr.-Ing. A. Emin
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren,Dispergieren, Extrusion
1079 Beispiele mechanischer Formulierungsverfahren: Emulgieren, Dispergieren,Extrusion
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
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Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6109 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgiezugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Rainer Oberacker
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Angewandte Rheologie• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenVoraussetzungen: keineEmpfehlung: Es werden Kenntnisse der allgemeinen Werkstoffkunde vorausgesetzt
QualifikationszieleDie Studierenden haben grundlegende Kenntnisse zur Charakterisierung von Pulvern, Pasten uns Suspensionen. Sie kennen dieverfahrenstechnischen Grundlagen, die für die Verarbeitung von Partikelsystemen zu Formkörpern relevant sind. Sie können dieseGrundlagen zur Auslegung von ausgewählten Verfahren der Nass- und Trockenformgebung anwenden.
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InhaltDie Vorlesung vermittelt verfahrenstechnisches Grundlagenwissen zur Herstellung von Formkörpern aus Keramik-undMetall-Partikelsystemen. Sie gibt einen Überblick über die wichtigsten Formgebungsverfahren und ausgewählte Werkstoffgruppen.Schwerpunkt bilden die Themenbereiche Charakterisierung und Eigenschaften von partikulären Systemen und insbesondere dieGrundlagen der Formgebungsverfahren für Pulver, Pasten und Suspensionen
Literatur/Lernmaterialien• Folien zur Vorlesung: verfügbar unter http://ilias.studium.kit.edu• R.J. Brook: Processing of Ceramics I+II, VCH Weinheim, 1996• M.N. Rahaman: Cermamic Processing and Sintering, 2nd Ed., Marcel Dekker, 2003• W. Schatt ; K.-P. Wieters ; B. Kieback. „Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe“, Springer, 2007• R.M. German. “Powder metallurgy and particulate materials processing. Metal Powder Industries Federation, 2005• F. Thümmler, R. Oberacker. “Introduction to Powder Metallurgy”, Institute of Materials, 1993
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2193010 - Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik undPulvermetallurgie
506 Grundlagen der Herstellungsverfahren der Keramik und Pulvermetallurgie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6504 Industrielle Kristallisationzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Produktgestaltung- Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Erarbeitung von tiefem Prozessverständnisses am Beispiel der Industriellen Kristallisation. Übertragung dieses Verständnisses in einnumerisches Modell.
InhaltVerfahren und Apparate zur Kristallisation aus Lösungen; Gleichgewicht, Wachstums- und Keimbildungskinetik; Modellierung undSimulation der Kristallgrößenverteilung kontinuierlich und absatzweise betriebener Kristallisatoren; Lösung der gekoppelten Stoff- undPopulationsbilanz; Apparateauslegung, Bestimmung der Hauptabmessungen von Zwangsumlauf-Kristallisatoren.
Literatur/Lernmaterialien• Gnielinski, V.; Mersmann, A.; Thurner, F. Verdampfung, Kristallisation, Trocknung; Vieweg, 1993• Mersmann, A.; Kind, M.; Stichlmair, J. Thermische Verfahrenstechnik, 2nd ed.; Springer, 2005• Mullin, J. W. Crystallization, 3rd ed.; Butterworth-Heinemann, 1993• Randolph, A. D.; Larson, M. A. Theory of particulate processes; Academic Press, 1971
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 40 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 - 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22814 – Industrielle Kristallisation, Vorlesung 2 SWS22815 – Übung zu 22814, 1 SWS (als Hausaufgabe im Selbststudium)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1004 Industrielle Kristallisation
1004 Industrielle Kristallisation
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6601 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispielezugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 2 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studenten haben bezüglich Produktgestaltung ein vielfältig erprobtes Verständnis für ihre Rolle und mögliche fachliche Aufgaben imindustriellen Umfeld.Die Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispiele ausder Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen Eigenschaften für dieGestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeignete Herstellungsverfahren und –anlagenauswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren an die Qualitätsanforderungen der Produkteanpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte mit einbeziehen.
Inhalt
Inhalte Produktgestaltung II Stetige Produktinnovationen sind eine Voraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit von Firmen. In dieser Lehrveranstaltung wirddas Prinzip der „Konzeptuellen Produktgestaltung“ anhand vielfältiger praxisnaher Beispiele erläutert, in Übungen und mittels einesinstruktiven Films selbst erarbeitet und schließlich auf den Gebieten „Kristallisation“ und „Kolloidale Systeme“ fachlich vertieft.Unter „Konzeptueller Produktgestaltung“ ist folgende systematische 2-stufige Vorgehensweise zu verstehen: Analyse und Nutzung desZusammenhangs zwischen den Prozessparametern und den physico-chemischen Eigenschaften des Produktes (Prozessfunktion) unddes Zusammenhangs zwischen diesen physico-chemischen Eigenschaften und der anwendungstechnischen Qualitätsmerkmalen desProduktes (Eigenschaftsfunktion).
Inhalte Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis Anhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basics
and Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim
20133) Weitere Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 60 hSelbststudium: 120 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22833 – Produktgestaltung II, Vorlesung 2 SWS (WS)22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis, Vorlesung 2 SWS (SS)
DozentenProf. Dr.-Ing. Matthias Kind, Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1084 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele
1084 Produktgestaltung: Grundlagen und ausgewählte Beispiele
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxiszugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Produktgestaltung• Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispieleaus der Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen und chemischenEigenschaften oder Strukturen für die Gestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeigneteHerstellungsverfahren und –anlagen auswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren andie Qualitätsanforderungen der Produkte anpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte miteinbeziehen.
InhaltAnhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien
Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basicsand Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications
2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim2013
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 15 - 20 Minutennach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis; Vorlesung 2 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6603 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/EmpfehlungenInhalte des Moduls „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ werden vorausgesetzt
Qualifikationsziele
Die Studierenden können konventionelle Verfahrensketten zur Herstellung unterschiedlicher, auch komplex aufgebauter, Lebensmittelerläutern. Sie kennen die relevanten Grundoperationen und deren konventionellen Umsetzungskonzepte sowie innovative Ansätze.Diese Prozessschritte können die Studierenden prinzipiell auslegen. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischen Prozessparameternund qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Lebensmitteln. Auch sind sie in der Lage, Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen zu übertragen. Sie kennen wesentliche Aspekte, die zur energetischen Beurteilung der einzelnen Prozessschritte und–ketten herangezogen werden müssen.Die Studierenden können Prinzipien der Produktgestaltung anwenden. Das beinhaltet das Identifizieren der Zusammenhänge zwischenProzessparametern und der Struktur eines Lebensmittels (Prozessfunktion) sowie zwischen der Struktur und den Eigenschaften(Eigenschaftsfunktion). Darauf aufbauend sind sie in der Lage, Problemstellungen aus dem Bereich der Lebensmittelverfahrenstechnikmit wissenschaftlichen Methoden zu analysieren und zu lösen.Die Studierenden können damit ein Verfahren im Hinblick auf die Eignung für Verarbeitungsschritte im Lebensmittelbereichbeurteilen und dabei Aspekte wie Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Lebensmittelsicherheit oder zu erwartende Produktqualität in dieBetrachtungen mit einbeziehen.
Inhalt
Prozessketten zur Herstellung der wichtigsten Lebensmittel wie Milch und Milchprodukte, Fleisch und Fleischprodukte, Nahrungsöle,Margarine und Streichfette, Getreideerzeugnisse, Obst & Gemüse und Folgeprodukte, Zucker, Schokolade, Kaffee, Bier, Wein,Branntwein: Grundlagen der Verfahren, energetische Aspekte und rohstoffbezogene Spezifika, innovative Verfahrensansätze; wichtigeParameter zur Qualitätseinstellung.
Literatur/Lernmaterialien1) H.P. Schuchmann und H. Schuchmann: Lebensmittelverfahrenstechnik: Rohstoffe, Prozesse, Produkte; Wiley VCH, 2005; ISBN:
978-3-527-66054-4 (auch als ebook)2) H.G. Kessler: Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik – Molkereitechnologie, Verlag A. Kessler, 1996, ISBN 3-9802378-4-23) H.G. Kessler: Food and Bio Process Engineering - Dairy Technology, Publishing House A. Kessler, 2002, ISBN 3-9802378-5-04) M. Loncin: Die Grundlagen der Verfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie; Aarau Verlag, 1969, ISBN 978-3794107209
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 488 von 609
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 75 hSelbststudium: 150 hPrüfungsvorbereitung: 75 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenLebensmittelverfahrenstechnik, Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 16.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6604 Lebensmittelkunde und -funktionalitätzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bernhard Watzl
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage auf Nährstoffbasis eine gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. Ernährungsweisendurchzuführen
InhaltBedeutung der Ernährung für die Gesundheit. Im Mittelpunkt stehen Makro- und Mikronährstoffe (Kohlenhydrate, Proteine, Fette,Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Ballaststoffe, sekundäre Pflanzenstoffe) sowie deren Bedeutung im Stoffwechsel desMenschen. Es werden die wesentlichen Lebensmittelgruppen (pflanzlich, tierisch) für die Nährstoffzufuhr vorgestellt. Darüber hinauswerden funktionelle Aspekte der Lebensmittel sowie einzelner Inhaltsstoffe (z. B. Senkung des Cholesterinspiegels, Stimulation desImmunsystems, Modulation von Krankheitsrisiken) behandelt.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 489 von 609
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22207 - Lebensmittelkunde und -funktionalität
ZugeordneteErfolgskontrollen:
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 490 von 609
Praktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6606 Produktentstehung - Entwicklungsmethodikzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Produktgestaltung“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können ...
• Produktentwicklung in Unternehmen einordnen und verschiedene Arten der Produktentwicklung unterscheiden.• die für die Produktentwicklung relevanten Einflussfaktoren eines Marktes benennen.• die zentralen Methoden und Prozessmodelle der Produktentwicklung benennen, vergleichen und diese auf• die Entwicklung moderat komplexer technische Systeme anwenden.• Problemlösungssystematiken erläutern und zugehörige Entwicklungsmethoden zuordnen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Produktprofile erläutern sowie darauf aufbauend geeignete Kreativitätstechniken zur Lösungsfindung/Ideenfindungunterscheiden und auswählen.
• Gestaltungsrichtlinien für den Entwurf technischer Systeme erörtern und auf die Entwicklung gering komplexer technischer Systemeanwenden.
• Qualitätssicherungsmethoden für frühe Produktentwicklungsphasen nennen, vergleichen, situationsspezifisch auswählen unddiese auf moderat komplexe technische Systeme anwenden.
• Methoden der statistischen Versuchsplanung erläutern.• Kostenentstehung und Kostenverantwortung im Konstruktionsprozess erläutern.
Inhalt
Grundlagen der Produktentwicklung: Grundbegriffe, Einordnung der Produktentwicklung in das industrielleUmfeld, Kostenentstehung/Kostenverantwortung Konzeptentwicklung: Anforderungsliste/Abstraktion derAufgabenstellung/Kreativitätstechniken/ Bewertung und Auswahl von LösungenEntwerfen: Allgemein gültige Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien als problemorientierte HilfsmittelRationalisierung in der Produktentwicklung: Grundlagen des Entwicklungsmanagements, Simultaneous Engineering und integrierteProduktentwicklung, Baureihenentwicklung und BaukastensystemeQualitätssicherung in frühen Entwicklungsphasen : Methoden der Qualitätssicherung im Überblick, QFD, FMEA
Literatur/Lernmaterialien1) Vorlesungsunterlagen2) Pahl, Beitz: Konstruktionslehre, Springer-Verlag 19973) Hering, Triemel, Blank: Qualitätssicherung für Ingenieure; VDI-Verlag,1993
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 31,5 hSelbststudium: 148,5
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung im Umfang von 150 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen2146176 – Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
509 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
509 Produktentstehung - Entwicklungsmethodik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6607 Nanopartikel - Struktur & Funktionzugeordnet zu: 6600 Produktgestaltung
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Gerhard Kasper, Dr.-Ing. J. Meyer
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Gas-Partikel-Systeme• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22936 Nanopartikel Struktur und Funktion, Vorlesung 2 SWS22937 Übungen zu Nanopartikel Struktur und Funktion, Übung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
989 Nanopartikel - Struktur & Funktion
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 6700 Chemische Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme, 10 LP (Plfichtmodul )
- Chemische Verfahrenstechnik II - Heterogene Katalyse I - Übung und Repetitorium
2) Heterogene Katalyse II, 6 LP
3) Reaktionskinetik, 6 LP
4) Sol-Gel-Prozesse, 6 LP - Sol-Gel-Prozesse - Praktikum Sol-Gel-Prozesse
5) Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik, 6 LP - Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik - Praktikum zu Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
6) Auslegung von Mikroreaktoren, 6 LP
7) Katalytische Mikroreaktoren, 6 LP - Katalytische Mikroreaktoren - Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
Kombinationen:
• Modul 1 = Pflichtmodul, sofern nicht "Katalytische Reaktionstechnik" (Profilfach, im Bachelor) absolviert• Modul 6 ist nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs "Mikroverfahrenstechnik" im Bachelor• Module 6 & 7 dürfen nicht kombiniert werden, d.h. wählbar ist nur 6 oder 7• Praktika (4, 5 & 7) können abgewählt werden, wobei sich die Modul-LP entsprechend verringern
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6701 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme6702 Heterogene Katalyse II6703 Reaktionskinetik6704 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit
Praktikum6705 Auslegung von Mikroreaktoren6706 Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum6707 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik6708 Katalytische Mikroreaktoren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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6709 Sol-Gel-Prozesse
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 hPraktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6701 Reaktionstechnik mehrphasiger Systemezugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachPflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden kennen das Filmmodell und sind in der Lage, es zur Berechnung von Stofftransport-Einflüssen in reagierendenmehrphasigen Systemen anzuwenden. Sie kennen technische Reaktoren für die Umsetzung von zwei- und dreiphasigenReaktionsgemischen und können ihre Anwendungsgebiete und technischen Einsatzgrenzen erörtern. Im Fall mehrphasiger Reaktorenmit gut definierten System-Eigenschaften sind sie auch in der Lage, eine rechnerische Auslegung der Reaktordimensionen und dergeeigneten Betriebsbedingungen vorzunehmen.Die Studierenden kennen die Funktionen von Katalysatoren und können die Modellvorstellungen zu ihrer Wirkungsweise erörtern.Sie kennen die Methoden zur industriellen Herstellung von heterogenen Katalysatoren und können Zusammenhänge zwischenVerarbeitung und Eigenschaften aufzeigen. Die Studierenden kennen Methoden zur Bestimmung von physikalisch-chemischenund katalytischen Eigenschaften und sind dazu fähig, auf der Basis der Untersuchungsergebnisse qualifizierte Aussagen über dieAnwendungsmöglichkeit und Wirksamkeit von heterogenen Katalysatoren zu machen.
Inhalt
Theorie von Stofftransport und Reaktion in mehrphasigen Reaktionssystemen (Filmmodell); technische Reaktoren für zweiphasigeSysteme: gasförmig-flüssig, flüssig-flüssig, gasförmig-fest; Reaktoren für dreiphasige Systeme.Funktionen und Wirkungsweise von Katalysatoren; Aufbau, Herstellung und Formgebung von heterogenen Katalysatoren;physikalisch-chemische Eigenschaften (Zusammensetzung, morphologische und mechanische Eigenschaften, Gesamtoberflächeund partielle Oberflächen, Porosität und Porenradienverteilung, Oberflächenchemie) und ihre Charakterisierung; funktionaleCharakterisierung (Aktivität, Selektivität).
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript "Chemische Verfahrenstechnik II";2) B. Kraushaar-Czarnetzki: Foliensammlung "Heterogene Katalyse I".
Alle Lernmaterialien und Hinweise auf Spezialliteratur sind auf der Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu) abgelegt.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Präsenzzeit: 70 hRepetitorium: 30 h Selbststudium: 120 hPrüfungsvorbereitung: 80 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22122 - Chemische Verfahrenstechnik II, 2V22125 - Heterogene Katalyse I, 1V22123 - Übungen und Repetitorium, 2Ü
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1085 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme
1085 Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme
ECTS-Punkte: 10.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6702 Heterogene Katalyse IIzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleStudierende kennen die Einflüsse von Stoff- und Wärmetransport-hemmungen auf Aktivität und Selektivität sowie auf das Auftretenvon Partikel-/Film-Überhitzung und multiplen Betriebszuständen. Sie können Konzepte zur Gestaltung von Katalysatoren entwickeln,mit denen Transporthemmungen und hohe Druckverluste vermieden werden. Sie sind fähig, Reaktoren und Betriebsbedingungenauszuwählen, die eine optimale Nutzung der Leistungsmerkmale eines Katalysators ermöglichen.
InhaltEinflüsse von Stoff- und Wärmetransport auf die Wirksamkeit von Katalysatoren (Aktivität, Selektivität, Überhitzungsphänomene,multiple Zustände); moderne Formulierungs- und Formgebungstechniken zur Leistungsmaximierung von technischen Kontakten;Konzepte für katalytische Reaktoren; aktuelle Fallstudien zur Entwicklung und Anwendung von heterogenen Katalysatoren.
Literatur/LernmaterialienSiehe Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 32 hRepetitorium: 28 h Selbststudium: 90 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22134 - Heterogene Katalyse II, 2V22135 - Übung/Repetitorium zu Het. Kat. II, 1Ü
Allgemeine Hinweise
Im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik" nur in Kombination mit dem Modul "Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme"wählbar.
Die Kombination mit dem Modul "Reaktionstechnik mehrphasiger Systeme" entfällt bzw. ist ausgeschlossen, wenn im Bachelor-Studiumdas Profilfach "Katalytische Reaktionstechnik" absolviert wurde.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1015 Heterogene Katalyse II
1015 Heterogene Katalyse II
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6703 Reaktionskinetikzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden können die Ursachen und die unterschiedlichen elementaren Schritte von chemisch homogenen Reaktionengrundlegend erörtern. Ferner sind sie mit diesen Grundlagen befähigt, Berechnungen von chemischen Reaktionen mittels Ergebnissenaus kinetischen Versuchen durchzuführen. Anhand verschiedener Beispiele können die Studierenden Reaktionen unterschiedlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Elementarschritte identifizieren sowie analysieren und daher die Sachverhalte chemisch homogener Reaktionen beurteilen und kritischbewerten.
InhaltGrundlagen: Theorie des aktivierten Komplexes, thermodynamische Aspekte, aktive Zentren, Kettenreaktionen. Anwendungen:Photochemie, Reaktionen in Lösungen, Poly-Reaktionen, Autokatalyse, Explosionen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 34 hSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22106 - Vorlesung Reaktionskinetik22107 - Übung zu 22106
Allgemeine HinweiseÜbungen 14-tätig.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1017 Reaktionskinetik
1017 Reaktionskinetik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6704 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mitPraktikumzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Die Studierenden können unterschiedliche Messmethoden erörtern und können diese auch z.B. anhand unterschiedlichenMessprinzipien unter-einander vergleichen und analysieren. Die Studierenden sind daher fähig, unterschiedliche Messmethoden kritischzu beurteilen und zu bewerten.
InhaltTheorie und Praxis zur on-line Messung von Prozessgrößen (Temperatur, Druck, Durchflussgeschwindigkeit,Gemischzusammensetzung, pH-Wert) und zur Bestimmung von Stoffeigenschaften (Fluiddichte, Feststoffdichte).
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 hPraktikum: 11,5 h, 8 VersucheSelbststudium: 26 hPrüfungsvorbereitung: 120 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22126 – Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik22127 – Praktikum zu 22126
Allgemeine HinweiseDas Modul kann auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik1023 Praktikum Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1023 Praktikum Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6705 Auslegung von Mikroreaktorenzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik".
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 500 von 609
Keine
QualifikationszieleDie Studentinnen und Studenten können die Methoden der Prozessintensivierung durch Mikrostrukturierung des Reaktionsraumesanwenden und sind in der Lage die Vorteile und Nachteile einer Übertragung von gegebenen Prozessen in mikroverfahrenstechnischeApparate zu analysieren. Mit Kenntnis über spezielle Herstellverfahren für Mikroreaktoren sind die Studentinnen und Studenten in derLage Auslegungsmethoden auf mikrostrukturierte Systeme hinsichtlich des Wärmetauschs anzuwenden und die Möglichkeiten zurÜbertragung von Prozessen aus konventioneller Verfahrenstechnik in den Mikroreaktor hinsichtlich der Wärmeübertragungsleistungzu analysieren. Sie verstehen außerdem, wie die Mechanismen von Stofftransport und Mischung in strukturierten Strömungsmischernzusammenspielen, und sind in der Lage diese Kenntnisse auf die Kombination von Mischung und Reaktion anzuwenden. Darüberhinaus können sie mögliche Limitierungen bei der Prozessumstellung analysieren und so mikrostrukturierten Reaktoren für homogeneReaktionen angemessen auslegen. Die Studentinnen und Studenten verstehen die Bedeutung der Verweilzeitverteilung für Umsatzund Selektivität und sind in der Lage das Zusammenspiel von Stofftransport durch Diffusion und hydrodynamischer Verweilzeit inmikroverfahrenstechnischen Apparaten in gegebenen Anwendungsfällen zu analysieren.
InhaltBasiswissen zu mikroverfahrenstechnischen Systemen: Herstellung von mikrostrukturierten Systemen und Wechselwirkung mitProzessen, Intensivierung von Wärmetausch und spezielle Effekte durch Wärmeleitung, Verweilzeitverteilung in Reaktoren undBesonderheiten in mikrostrukturierten Systemen, strukturierte Strömungsmischer (Bauformen und Charakterisierung) und Auslegungvon strukturierten Reaktoren hinsichtlich Stoff- und Wärmetransport
Literatur/Lernmaterialien1) Skript (Foliensammlung), Fachbücher:2) Kockmann, Norbert (Hrsg.), Micro Process Engineering, Fundamentals, Devices, Fabrication, and Applications, ISBN-10:
3-527-31246-33) Micro Process Engineering - A Comprehens (Hardcover), Volker Hessel (Editor), Jaap C. Schouten (Editor), Albert Renken (Editor),
Yong Wang (Editor), Junichi Yoshida (Editor), 3 Bände, 1500 Seiten, Wiley VCH, ISBN-10: 35273155004) Winnacker-Küchler: Chemische Technik, Prozesse und Produkte, BAND 2: NEUE TECHNOLOGIEN, Kapitel Mikroverfahrenstechnik
S. 759-819, ISBN-10: 3-527-30430-45) Emig, Gerhard, Klemm, Elias, Technische Chemie, Einführung in die chemische Reaktionstechnik, Springer-Lehrbuch, 5., aktual. u.
erg. Aufl., 2005, 568 Seiten, ISBN-10: 3-540-23452-7 (Kapitel Mikroreaktionstechnik S. 444-467)6) Chemical Kinetics, ISBN 978-953-51-0132-1 "Application of Catalysts to Metal Microreactor Systems", P. Pfeifer,
http://www.intechopen.com/books/chemical-kinetics/application-of-catalysts-to-metal-microreactor-systems
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22145 – Auslegung von Mikroreaktoren
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1065 Auslegung von Mikroreaktoren
1065 Auslegung von Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6706 Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikumzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 501 von 609
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studentinnen und Studenten können die Methoden der Prozessintensivierung mittels katalytischer Mikroreaktoren anwenden undsind in der Lage die Vorteile und Nachteile einer Übertragung von gegebenen Prozessen in katalytisch funktionalisierten Mikroreaktorenzu analysieren. Zusammen mit der Kenntnis über spezielle Herstellverfahren für Mikroreaktoren sind die Studentinnen und Studenten inder Lage Auslegungsmethoden auf mikrostrukturierte Systeme hinsichtlich des Stoff- und Wärmetauschs in katalytisch funktionalisiertenMikroreaktoren anzuwenden und die Vor- und Nachteile sowie die Anwendbarkeit des Typs Mikroreaktor zu analysieren. Sie verstehenaußerdem, wie die Mechanismen von Stofftransport und heterogen katalysierter Reaktion in strukturierten Reaktoren zusammenspielen,und sind in der Lage diese Kenntnisse auf reale Probleme anzuwenden. Darüber hinaus können sie mögliche Einsparungen beimDesign der Mikroreaktoren erkennen und in die Praxis umsetzen bzw. die Fahrweise der Reaktoren so optimieren, dass sowohlCAPEX als auch OPEX durch den Einsatz katalytischer Mikroreaktoren reduziert wird.
InhaltMethoden der Herstellung von Mikroreaktoren; Verbindungstechniken für Mikrostrukturapparate; Grundlagen des Wärme- undStofftransports in Mikrokanälen sowie der Verweilzeitverteilung in Einkanal- und Mehrkanalanordnungen. Schwerpunktthemenauf der Katalysatorintegration in Mikrostrukturreaktoren und Vergleich zu konventionellen katalytischen Reaktoren; experimentelleund mathematische Kriterien zur Beurteilung von Wärme- und Stofftransportlimitierungen in katalytischen Mikrostrukturreaktorensowie die dazugehörigen Stoff- und Wärmebilanzen; Einstellungen isothermer Bedingungen , Fahrweisen mit erzwungenenTemperaturgradienten für exotherme Gleichgewichtsreaktionen sowie Kombination exothermer und endothermer Reaktionen in einemMikroreaktor.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hPraktikum: 20 h (3 Praktikumsversuche (je 0.5-1 Tag)) plus Ausarbeitung 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 50 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22136 – Katalytische Mikroreaktoren22137 – Praktikum zu Grundlagen der Mikroverfahrenstechnik
Allgemeine HinweiseDas Modul kann auch ohne Praktikum mit einem Umfang von 4 LP gewählt werden
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1066 Katalytische Mikroreaktoren1067 Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
1066 Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1067 Praktikum zu Katalytische Mikroreaktoren
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 502 von 609
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6707 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22126 – Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
Allgemeine Hinweise--> Siehe Modul "Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
1022 Messmethoden in der chemischen Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6708 Katalytische Mikroreaktorenzugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Peter Pfeifer
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 503 von 609
22136 – Katalytische Mikroreaktoren
Allgemeine Hinweise--> Siehe Modulbeschreibung "Katalytische Mikroreaktoren mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1066 Katalytische Mikroreaktoren
1066 Katalytische Mikroreaktoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6709 Sol-Gel-Prozessezugeordnet zu: 6700 Chemische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse
Allgemeine Hinweise--> Modulbeschreibung "Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 504 von 609
Fach 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologiezugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Brennstofftechnik, 6 LP (Pflichtmodul)
- Grundlagen der Brennstofftechnik
2) Energieträger aus Biomasse, 6 LP
3) Gastechnologie, 6 LP
4) Katalytische Verfahren der Gastechnik, 4 LP
5) Raffinerietechnik – flüssige Energieträger, 4 LP
6) Technical Systems for Thermal Waste Treatment, 4 LP
7) Grundlagen der Verbrennungstechnik, 6 LP
8) Hochtemperatur-Verfahrenstechnik, 6 LP
9) Angewandte Verbrennungstechnik, 6 LP
10)Chemische Verfahrenstechnik II, 4 LP
11)Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen, 4 LP
Kombinationen:
- Modul 1 = Pflichtmodul
- Module 3 & 8 dürfen nicht kombiniert werden, d.h. wählbar ist nur 3 oder 8
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6801 Energieträger aus Biomasse6803 Katalytische Verfahren der Gastechnik6804 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatment6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik6807 Angewandte Verbrennungstechnik6808 Chemische Verfahrenstechnik II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
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NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
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• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
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die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
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Prof. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6803 Katalytische Verfahren der Gastechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen die wesentlichen katalytischen Verfahren in der Gastechnik. Das an den konkreten Beispielen der Vorlesungerlernte Zusammenspiel aus Thermodynamik, Stoff-/Wärmetransport und Reaktionskinetik liefert ihnen das notwendige Wissen zurReaktorauswahl und weiteren Verfahrensentwicklung anderer katalytischer Prozesse.
Inhalt
Quellen, Nutzung, Bedarf und Charakterisierung gasförmiger chemischer Energieträger.Übersicht über katalytische Verfahren und Prozesse zur Erzeugung, Aufbereitung und Nutzung gasförmiger Energieträger.Erzeugung und Nutzung am Beispiel Methanisierung / Steamreforming => Reaktorkonzepte für exotherme und endotherme Prozesse.Gasaufbereitung bzw. katalytische Prozesse zur Gasreinigung und Gaskonditionierung.
Literatur/Lernmaterialien1) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH 2000.2) Jess, A.; Wasserscheid, P.: Chemical Technology. An Integral Textbook, Wiley-VCH 2013.3) Weber, K.: Engineering verfahrenstechnischer Anlagen. Praxishandbuch mit Checklisten und Beispielen. Springer Vieweg 2014.4) Froment, G. F.; Waugh, K. C.: Reaction Kinetics and the Development and Operation of Catalytic Processes, Elsevier 1999.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung „Katalytische Verfahren der Gastechnik“
1088 Katalytische Verfahren der Gastechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
1088 Katalytische Verfahren der Gastechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6804 Raffinerietechnik - flüssige Energieträgerzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können Prozesse und Verfahren zur Erzeugung flüssiger Energieträger bilanzieren und wesentlicheZusammenhänge und Herausforderungen im modernen Raffinerieverbund erkennen. Das hieraus ableitbare Wissen kann auf andereverfahrenstechnische Prozesse übertragen werden und hilft bei deren Bewertung und Weiterentwicklung.
Inhalt
Einführung in die flüssigen chemischen Brennstoffe: Quellen, Ressourcen/Reserven, Verbrauch, charakteristische Eigenschaften vonRohstoffen und Produkten, Verfahrensübersicht.Erdöl und Erdölverarbeitung: Charakterisierung von Erdöl und Erdölprodukten, physikalische Trennverfahren, chemischeUmwandlungsverfahren (chemische Gleichgewichte, Reaktionstechnik etc.), Raffineriestrukturen.Nicht-konventionelle flüssige Brennstoffe z. B. aus Syntheseprozessen oder nachwachsenden Rohstoffen (Fettsäureester, Alkohole,synthetische Kraftstoffe).
Literatur/Lernmaterialien1) Elvers, B. (Ed.): Handbook of Fuels, Energy Sources for Transportation, Wiley VCH 2008.2) Lucas, A. G. (Ed.): Modern Petroleum Technology, Vol. 2 Downstream, John Wiley 2000. 3) Gary, J.; Handwerk, G., Kaiser, M. J.: Petroleum Refining, Technology and Economics, Fifth Edition, CRC Press 2007
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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22310 - Vorlesung: Raffinerietechnik – flüssige Energieträger / Refinery Technology – Liquid FuelsÜbung zu Raffinerietechnik – flüssige Energieträger / Exercise Refinery Technology – Liquid Fuels
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1089 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger
1089 Raffinerietechnik - flüssige Energieträger
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatmentzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger Brennstofftechnologie• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
The students are enabled to characterize different waste fractions and select suitable technologies for waste to energy conversionbased on detailed process understanding and by application of evaluation tool combining economical and ecological aspects. Thestudents gain a profound inside into process operation.
Inhalt
Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustionTechnical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50Prüfungsvorbereitung: 40
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS
Allgemeine HinweiseDie Exkursion ist ein prüfungsrelevantes Element der Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 516 von 609
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6808 Chemische Verfahrenstechnik IIzugeordnet zu: 6800 Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr. Bettina Kraushaar-Czarnetzki
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden kennen das Filmmodell und sind in der Lage, es zur Berechnung von Stofftransport-Einflüssen in reagierendenmehrphasigen Systemen anzuwenden. Sie kennen technische Reaktoren für die Umsetzung von zwei- und dreiphasigenReaktionsgemischen und können ihre Anwendungsgebiete und technischen Einsatzgrenzen erörtern. Im Fall mehrphasiger Reaktorenmit gut definierten System-Eigenschaften sind sie auch in der Lage, eine rechnerische Auslegung der Reaktordimensionen und dergeeigneten Betriebsbedingungen vorzunehmen.
Inhalt
Theorie von Stofftransport und Reaktion in mehrphasigen Reaktionssystemen (Filmmodell); technische Reaktoren für zweiphasigeSysteme: gasförmig-flüssig, flüssig-flüssig, gasförmig-fest; Reaktoren für dreiphasige Systeme
Literatur/Lernmaterialien1) B. Kraushaar-Czarnetzki: Skript "Chemische Verfahrenstechnik II";2) B. Kraushaar-Czarnetzki: Foliensammlung "Heterogene Katalyse I".
Alle Lernmaterialien und Hinweise auf Spezialliteratur sind auf der Lernplattform ILIAS (https://ilias.studium.kit.edu) abgelegt
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 517 von 609
22122 Chemische Verfahrenstechnik II, 2V
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 518 von 609
Fach 6900 Technische Thermodynamikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul "Thermodynamik III" im Fach "Erweiterte Grundlagen" muss bestanden sein.
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Statistische Thermodynamik 6 LP, SS
2) Thermodynamik der Phasengleichgewichte 6 LP, WS
3) Kältetechnik B – Grundlagen der industriellen Gasgewinnung 6 LP, SS4) Angewandte Molekulare Thermodynamik 6 LP, SS
5) Kryotechnik A – Physikalische Grundlagen der Tieftemperaturtechnik 6 LP, SS
6) Grenzflächenthermodynamik 4 LP, SS
7) Überkritische Fluide und deren Anwendungen 6 LP, WS
8) Thermische Trennverfahren II 6 LP, SS
9) Vakuumtechnik I 6 LP, WS
10)Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen 6 LP, WS
11)Sol-Gel-Prozesse 6 LP, SS
- Sol-Gel-Prozesse - Praktikum Sol-Gel-Prozesse
Kombinationen:
- Mindestens 2 Module aus 1 - 5
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6502 Thermische Trennverfahren II6506 Statistische Thermodynamik6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichte6511 Angewandte Molekulare Thermodynamik6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum6709 Sol-Gel-Prozesse6901 Kältetechnik B - Grundlagen der industriellen Gasgewinnung6902 Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen der
Tieftemperaturtechnik6903 Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagen6904 Grenzflächenthermodynamik6905 Überkritische Fluide und deren Anwendungen6906 Vakuumtechnik I
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 519 von 609
Modul 6502 Thermische Trennverfahren IIzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Matthias Kind
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Thermische Verfahrenstechnik- Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleErarbeitung eines tiefen Prozessverständnisses am Beispiel der Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen. Fähigkeit zurÜbertragung dieses Verständnisses in ein numerisches Modell und zur Lösung dieses Modells. Verständnis der fluiddynamischenVorgänge in Kolonnen.
InhaltGrundlagen der Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse am Beispiel der Rektifikation eines mehrkomponentigenGemischs: Phasengleichgewicht, Fugazitätskoeffizient, Aktivitätskoeffizienten-Modelle; Flash-Rechnung; Gleichungssystemfür die Simulation der kontinuierlichen Rektifikation von Mehrkomponenten-Gemischen; Lösung des Gleichungssystems für ein3-komponentiges System nach der Methode von Thiele und Gaddes; Kennenlernen weiterer Lösungsmethoden; Grundlagen derfluiddynamischen Auslegung einer von Boden- und Füllkörperkolonnen.
Literatur/Lernmaterialien1) Gmehling, J.; Kolbe, B.; Kleiber, M.; Rarey, J. R. Chemical thermodynamics; Wiley-VCH, 20122) Schlünder, E.-U.; Thurner, F. Destillation, Absorption, Extraktion; Lehrbuch Chemie + Technik; Vieweg, 19953) Stephan, P.; Mayinger, F.; Schaber, K.; Stephan, K. Thermodynamik. Band 2, 15th ed.; Springer, 20104) VDI-GVC, Ed. VDI-Wärmeatlas, 11., bearb. und erw. Aufl.; VDI-Buch; Springer Vieweg: Berlin, 2013
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 70 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO Master 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22812 – Thermische Trennverfahren II, Vorlesung 2 SWS22813 – Übungen zu 22812, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1000 Thermische Trennverfahren II
1000 Thermische Trennverfahren II
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6506 Statistische Thermodynamikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Sabine Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III
QualifikationszieleDie Studierenden verstehen die Grundprinzipien der statistischen Mechanik und erkennen Vor- und Nachteile bei der Anwednung in derVerfahrenstechnik.
InhaltBoltzmann-Methode, Gibbs-Methode, Reale Gase, Zustandsgleichungen, Polymere.
Literatur/Lernmaterialien1) J. Blahous, Statistische Thermodynamik, Hirzel Verlag Stuttgart, 2007.2) H.T. Davis, Statistical Mechanics of Phases, Interfaces, and Thin Films, Wiley-VCH, New York, 1996.3) G.G, Gray, K.E. Gubbins, Theory of Molecular Fluids Fundamentals. Clarendon, Press Oxford, 1984.4) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of Simple Liquids with Application to Soft Matter. Fourth Edition, Elsevier, Amsterdam, 2006.5) G.H. Findenegg, T. Hellweg, Statistische Thermodynamik, 2. Auflage, Springer Verlag, 2015.6) J.O. Hirschfelder, C.F. Curtis, R.B. Bird, Molecular Theory of Gases and Liquids. John-Wiley & Sons, New York, 1954.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenVorlesung und Übung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1068 Statistische Thermodynamik
1068 Statistische Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6507 Thermodynamik der Phasengleichgewichtezugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, chemischen Potential, partielle molare Größen, Mischungs- und Exzessgrößen, Zustandsgleichungen, reineGase und Gasgemische, Berechnung von Fugazitäten und -koeffizienten, reine Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemische, Berechnungvon Fugazitäten und Aktivitäten; Raoultsches Gesetz, Henrysches Gesetz, Berechnung binärer und ternärer Phasengleichgewichte,Phasengleichgewichte von Polymerlösungen
Lehr- und Lernformen22016 – Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
1006 Thermodynamik der Phasengleichgewichte
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6511 Angewandte Molekulare Thermodynamikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Thermodynamik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Thermische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Zwischenmolekulare Wechselwirkung, Virialkoeffizienten, Potentialfunktionen, Zustandsgleichung für realeGase; Stoßprozess, Ablenkwinkel und Stoßintegrale, Transportkoeffizienten für ein- und mehratomige Gase, Transportkoeffizienten inbinären Gasgemischen, Druckabhängigkeit der Transportkoeffizienten; Berechnung thermodynamischer Zustandsgrößen mittels derstatistischen Thermodynamik.
Lehr- und Lernformen22019 – Angewandte Molekulare Thermodynamik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
1025 Angewandte Molekulare Thermodynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6605 Sol-Gel-Prozesse mit Praktikumzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Dr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Verfahrenstechnik• Produktgestaltung• Technische Thermodynamik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind befähigt das komplette Verfahren, ausgehend von der chemischen Sol-Bildung (Sol = Dispersionskolloid) bis hinzum fertigen Produkt, wie etwa einer Keramik, zu beschreiben und zu analysieren. Sie sind befähigt die einzelnen Schritte bis dorthinkritisch zu beurteilen und zu bewerten.
InhaltHerstellung von funktionalen Materialien durch Sol-Gel-Prozesse; Sol-Bildung: Hydrolyse und Kondensation; Vernetzung, Gelierung undAlterung; Deformation und Fließen von Gelen; Trocknung und Rissbildung; Struktur von Aero- und Xerogelen; Oberflächenchemie undModifikation; Sinterung; Anwendungen: Pulver, Keramiken, Gläser, Filme, Membranen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 22,5 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Praktikum: 11,5 h, 4 VersucheSelbststudium: 16 hPrüfungsvorbereitung: 130 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse22111 – Praktikum zu 22110
Allgemeine HinweiseDas Modul kann im Vertiefungsfach Chemische Verfahrenstechnik auch ohne Praktikum gewählt werden, Umfang 4 LP.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1021 Praktikum Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6709 Sol-Gel-Prozessezugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Steffen Peter Müller
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlfpflicht im Vertiefungsfach "Chemische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Lehr- und Lernformen
22110 – Sol-Gel-Prozesse
Allgemeine Hinweise--> Modulbeschreibung "Sol-Gel-Prozesse mit Praktikum"
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1011 Sol-Gel-Prozesse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1011 Sol-Gel-Prozesse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6901 Kältetechnik B - Grundlagen der industriellenGasgewinnungzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleVerstehen der Prinzipien unterschiedlicher Verfahren zur Gasverflüssi-gung und zur Gaszerlegung; Analysieren von Prozessen zurErmittlung der Ursachen des Energiebedarfs; Anwenden von Prinzipien der Gemisch-Thermodynamik und Analysieren der Zuständevon Stoffströmen in Rektifikationskolonnen; Beurteilen des Potenzials von technischen Lösungsansätzen aus Sicht der Thermodynamik
InhaltVerfahren der Gasverflüssigung, Prozessanalyse, Refrigeratoren und Gemischkälteanlagen, Gaszerlegung durchTieftemperaturrektifikation, Luftzerlegung und Gewinnung von Edelgasen, Aufbereitung und Zerlegung von Erdgas, Gewinnung vonEthylen, Verarbeitung H2-reicher Gasgemische, Lagerung und Transport verflüssigter Gase
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22014 – Kältetechnik B22015 – Übungen zu 22014
ZugeordneteErfolgskontrollen:
964 Kältetechnik B
964 Kältetechnik B
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6902 Kryotechnik A - Physikalische Grundlagen derTieftemperaturtechnikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch (Folien/SkriptEnglisch)
ModulverantwortlicherProf. Dr. –Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Thermodynamik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleVerstehen der Mechanismen der Entropieerzeugung und des Zusammenwirkens von erstem und zweitem Hauptsatz inthermo-dynamischen Prozessen; Verstehen von Festkörpereigenschaften bei kryogenen Temperaturen; Anwenden, Analysieren undBeurteilen von Realgasmodellen für klassisches Helium I; Verstehen der Quantenfluid-Eigenschaften von Helium II auf Basis derBose-Einstein-Kondensation; Verstehen der Funktion von Kühlmethoden bei tiefsten Temperaturen
InhaltBeziehung zwischen Energie und Temperatur, Energietransformation auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene, physikalischeDefinition von Entropie und Temperatur, thermodynamische Gleich-gewichte, Reversibilität thermodynamischer Prozesse, Helium alsklassisches Fluid und als Quantenfluid, Materialeigenschaften bei tiefen Temperaturen, Kühlverfahren bei Temperaturen unter 1 K
Literatur/Lernmaterialien
Schroeder, D.V.: An introduction to thermal physics. Addison Wesley Longman (2000)Pobell, F.: Matter and methods at low temperatures. 3rdEdition, Springer (2007)
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22030 – Kryotechnik A22031 – Übungen zu 22030 Kyrotechnik A
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1026 Kryotechnik A
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1026 Kryotechnik A
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6903 Kryotechnik B - Konzeption von Tieftemperaturanlagenzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch (Folien/SkriptEnglisch)
ModulverantwortlicherProf. Dr. –Ing. Steffen Grohmann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleVerstehen der Funktion und Modellierung regenerativer Kryokühler; Verstehen und Anwenden der wichtigsten verfahrenstechnischenMethoden und Komponenten zur Konzeption und Auslegung von Tief-temperaturanlagen und Kryostatsystemen; Verstehen vonPrinzipien der Labormesstechnik, Beurteilen und Anwenden von Sensoren und Messgeräten für kryotechnische Messaufgaben undAnalysieren von Messunsicherheiten
InhaltKryotechnische Anwendungen; Regenerative Kälteerzeugung mit Kryokühlern; Grundlegende Aspekte der Konzeption vonTieftemperaturanlagen und Kryostaten, einschließlich Fluidmechanik und Wärmeübertragung, thermische Kontaktierung und thermischeIsolation, kryogenes Pumpen von Gasen, Regularien und Konstruktionselemente für Kryostate sowie deren Sicherheit; AllgemeineGrundlagen der Messtechnik und der Messunsicherheit sowie kryogene Temperatur-, Druck- und Durchflussmessung
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22053 – Kryotechnik B22054 – Übungen zu 22053 Kyrotechnik B
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1029 Kryotechnik B
1029 Kryotechnik B
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6904 Grenzflächenthermodynamikzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. S. Enders
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenThermodynamik III, Programmierkenntnisse
QualifikationszieleDie Studierenden sind vertraut mit Besonderheiten von fluid-fluid und von fluid-solid Grenzflächeneigenschaften. Sie sind in derLage die Grenzflächeneigenschaften (Grenzflächenspannung, Dichte- und Konzentrationsprofile, Adsorptionsisotherme) mitmakroskopischen und ortsaufgelösten Methoden zu berechnen.
InhaltGibbs-Methode, Dichtefunktionaltheorie, experimentelle Methoden zur Charakterisierung von Grenzflächen, Adsorption
Literatur/Lernmaterialien1) H. T. Davis , Statistical Mechanics of Phases, Interfaces and Thin Films, Wiley-VCH Verlag, 1995.2) J.P. Hansen, I.R. McDonald, Theory of simple liquids, Elsevier, 2014
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenIntegrierte Lehrveranstaltung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1090 Grenzflächenthermodynamik
1090 Grenzflächenthermodynamik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6905 Überkritische Fluide und deren Anwendungenzugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Michael Türk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach “Technische Thermodynamik“
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltAllgemeine Grundlagen, Darstellung thermodynamischer Eigenschaften, reine überkritische Fluide, binäre und ternäre Systeme incl.Polymerlösungen, Überkritische Fluide als Lösungs-, Separations- und Reaktionsmedium, Herstellung von organischen, anorganischenmetalloxidischen Nanopartikeln, Eigenschaften von Polymerlösungen, Wirtschaftliche Aspekte von Hochdruckprozessen.
Lehr- und Lernformen22021 – Überkritische Fluide und deren Anwendungen
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1027 Überkritische Fluide und deren Anwendungen
1027 Überkritische Fluide und deren Anwendungen
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6906 Vakuumtechnik Izugeordnet zu: 6900 Technische Thermodynamik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Christian Day
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Technische Thermodynamik“
QualifikationszieleDie Studierenden besitzen ein Verständnis der grundlegenden physikalischen Zusammenhänge in der Vakuumwissenschaft und die Fähigkeit ein komplexes Vakuumsystem richtig und spezifikationsgerecht auszulegen.
InhaltGrundlegende Begriffe; Vakuumpumpen; Praktische Vakuumlimits; Ausgasung und deren Minimierung; Sauberkeitsanforderungen;Vakuuminstrumente, Totaldruckmessung; Restgasanalyse; Lecksuche; Vakuumströmung; Auslegung von Vakuumsystemen;Technische Spezifikationen, Qualität; Beispiele großer Vakuumsysteme; Industrielle Anwendungen in der Verfahrenstechnik.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 529 von 609
Literatur/LernmaterialienK. Jousten (Ed.) - Wutz Handbuch Vakuumtechnik, 11. Auflage, Springer, 2013.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 80 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22033 - Übung zu Vakuumtechnik22034 - Vakuumtechnik
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1028 Vakuumtechnik I
1028 Vakuumtechnik I
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 7000 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul "Ausgewählte Formulierungstechnolgien" muss bestanden sein.
Allgemeine HinweiseFolgende Module können gewählt werden: 1) Lebensmittelverfahrenstechnik , 10 LP , SS (Pflicht)
Wahlpflichtmodule: maximal zwei der folgenden Module:
2) Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum , 2 LP, WS oder SSEineder folgenden Lehrveranstaltungen muss gewählt werden:- Praktikum Lebensmittelextrusion - Einführung in die Sensorik mit Praktikum - Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion
3) Lebensmittelkunde und -funktionalität , 4 LP, WS4) Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis , 4 LP, SS5) Mikrobiologie für Ingenieure, 4 LP, SS
6) Grundlagen der Lebensmittelchemie , 4 LP, SS7) Einführung in die Agglomerationstechnik , 4 LP, WS8) Water Technology, 6 LP, WS9) Membranverfahren und Exkursionen , 6 LP, WS/SS
- Membrane Technologies in Water Treatment, WS - Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Exkursion mit Einführung), SS
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6107 Einführung in die Agglomerationstechnik6401 Water Technology6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis6603 Lebensmittelverfahrenstechnik6604 Lebensmittelkunde und -funktionalität7001 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum7002 Mikrobiologie für Ingenieure7003 Grundlagen der Lebensmittelchemie7004 Membrane Technologies and Excursions
Modul 6107 Einführung in die Agglomerationstechnikzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 531 von 609
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Harald Anlauf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik• Angewandte Rheologie• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die grundlegenden Gesetze und daraus folgende physikalische Prinzipien der Agglomeration vonPartikeln erläutern und nicht nur den dazu geeigneten Verfahren zuordnen, sondern auch ausgewählten Apparaten. Sie sind inder Lage, den Zusammenhang zwischen Produkt-, Betriebs- und Konstruktionsparametern herzustellen und auf verschiedeneAgglomerationsverfahren anzuwenden. Sie können Agglomerationsaufgaben mit wissenschaftlichen Methoden analysieren undalternative Lösungsvorschläge angeben. Auf der Basis des Gelernten können die Studierenden beurteilen, ob und gegebenenfalls inwelcher Form ein erfolgversprechender Agglomerationsprozess gestaltet werden kann.
Literatur/LernmaterialienAnlauf: Skriptum „Einführung in die Agglomerationstechnik“
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 h (Vorlesung 2 SWS)Selbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 (2) Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22935 - Einführung in die Agglomerationstechnik
DozentenDr.-Ing. Harald Anlauf
ZugeordneteErfolgskontrollen:
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
961 Einführung in die Agglomerationstechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 532 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 533 von 609
Modul 6602 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxiszugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Produktgestaltung• Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die wesentlichen Prinzipien der Produktgestaltung darlegen und anhand unterschiedlicher Beispieleaus der Praxis anwenden. Die Studierenden können für ausgewählte Produkte beurteilen, welche physikalischen und chemischenEigenschaften oder Strukturen für die Gestaltung von Produkteigenschaften relevant sind. Auf dieser Grundlage können sie geeigneteHerstellungsverfahren und –anlagen auswählen und wissen, welche Prozessparameter wie zu variieren sind, um das Verfahren andie Qualitätsanforderungen der Produkte anpassen. Bei den Auswahlkriterien können sie ausgewählte wirtschaftliche Aspekte miteinbeziehen.
InhaltAnhand von ausgewählten Konsumprodukten geben verschiedene Dozenten Beispiele, wie im industriellen Alltag Produkte gestaltetwerden und was dabei zu beachten ist. Auch Aspekte außerhalb der reinen Verfahrenstechnik, wie beispielsweise zugrunde liegendeKostenkalkulationen oder Marketingüberlegungen werden diskutiert. Die Dozenten kommen entweder direkt aus der Industrie oderberichten von einer Produktentwicklung, die sie in Ihrer Berufszeit in der Industrie selber begleitet haben. Zu Beginn der Reihe wird ineiner Einführungsvorlesung das allen Teilbeiträgen zugrunde liegende Ziel und spätere Prüfungsinhalte erläutert.
Literatur/Lernmaterialien
Vorlesungsbegleitende Unterlagen werden durch jeweilige Dozenten bereitgestellt
1) Product Design and Engineering – Best Practices (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim 2007; Vol. 1: Basicsand Technologies; Vol. 2: Rawmaterials, Additives and Applications
2) Product Design and Engineering – Formulation of Gels and Pastes (Ed. U. Bröckel, W. Meier, G. Wagner); Wiley VCH; Weinheim2013
ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 30 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 30 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 15 - 20 Minutennach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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22215 - Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis; Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
181 Produktgestaltung: Beispiele aus der Praxis
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6603 Lebensmittelverfahrenstechnikzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 10.00 ECTS Semesterwochenstd: 5,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Heike P. Schuchmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Produktgestaltung"
Voraussetzungen/EmpfehlungenInhalte des Moduls „Ausgewählte Formulierungstechnologien“ werden vorausgesetzt
Qualifikationsziele
Die Studierenden können konventionelle Verfahrensketten zur Herstellung unterschiedlicher, auch komplex aufgebauter, Lebensmittelerläutern. Sie kennen die relevanten Grundoperationen und deren konventionellen Umsetzungskonzepte sowie innovative Ansätze.Diese Prozessschritte können die Studierenden prinzipiell auslegen. Sie identifizieren Zusammenhänge zwischen Prozessparameternund qualitätsbestimmenden Eigenschaften von Lebensmitteln. Auch sind sie in der Lage, Prozesswissen zwischen einzelnenProduktgruppen zu übertragen. Sie kennen wesentliche Aspekte, die zur energetischen Beurteilung der einzelnen Prozessschritte und–ketten herangezogen werden müssen.Die Studierenden können Prinzipien der Produktgestaltung anwenden. Das beinhaltet das Identifizieren der Zusammenhänge zwischenProzessparametern und der Struktur eines Lebensmittels (Prozessfunktion) sowie zwischen der Struktur und den Eigenschaften(Eigenschaftsfunktion). Darauf aufbauend sind sie in der Lage, Problemstellungen aus dem Bereich der Lebensmittelverfahrenstechnikmit wissenschaftlichen Methoden zu analysieren und zu lösen.Die Studierenden können damit ein Verfahren im Hinblick auf die Eignung für Verarbeitungsschritte im Lebensmittelbereichbeurteilen und dabei Aspekte wie Nachhaltigkeit, Energieeffizienz, Lebensmittelsicherheit oder zu erwartende Produktqualität in dieBetrachtungen mit einbeziehen.
Inhalt
Prozessketten zur Herstellung der wichtigsten Lebensmittel wie Milch und Milchprodukte, Fleisch und Fleischprodukte, Nahrungsöle,Margarine und Streichfette, Getreideerzeugnisse, Obst & Gemüse und Folgeprodukte, Zucker, Schokolade, Kaffee, Bier, Wein,Branntwein: Grundlagen der Verfahren, energetische Aspekte und rohstoffbezogene Spezifika, innovative Verfahrensansätze; wichtigeParameter zur Qualitätseinstellung.
Literatur/Lernmaterialien1) H.P. Schuchmann und H. Schuchmann: Lebensmittelverfahrenstechnik: Rohstoffe, Prozesse, Produkte; Wiley VCH, 2005; ISBN:
978-3-527-66054-4 (auch als ebook)2) H.G. Kessler: Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik – Molkereitechnologie, Verlag A. Kessler, 1996, ISBN 3-9802378-4-23) H.G. Kessler: Food and Bio Process Engineering - Dairy Technology, Publishing House A. Kessler, 2002, ISBN 3-9802378-5-0
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 535 von 609
4) M. Loncin: Die Grundlagen der Verfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie; Aarau Verlag, 1969, ISBN 978-3794107209
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 75 hSelbststudium: 150 hPrüfungsvorbereitung: 75 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 40 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenLebensmittelverfahrenstechnik, Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
922 Lebensmittelverfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 16.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6604 Lebensmittelkunde und -funktionalitätzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Bernhard Watzl
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Produktgestaltung
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage auf Nährstoffbasis eine gesundheitliche Bewertung von Lebensmitteln bzw. Ernährungsweisendurchzuführen
InhaltBedeutung der Ernährung für die Gesundheit. Im Mittelpunkt stehen Makro- und Mikronährstoffe (Kohlenhydrate, Proteine, Fette,Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Ballaststoffe, sekundäre Pflanzenstoffe) sowie deren Bedeutung im Stoffwechsel desMenschen. Es werden die wesentlichen Lebensmittelgruppen (pflanzlich, tierisch) für die Nährstoffzufuhr vorgestellt. Darüber hinauswerden funktionelle Aspekte der Lebensmittel sowie einzelner Inhaltsstoffe (z. B. Senkung des Cholesterinspiegels, Stimulation desImmunsystems, Modulation von Krankheitsrisiken) behandelt.
Arbeitsaufwand
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 536 von 609
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22207 - Lebensmittelkunde und -funktionalität
ZugeordneteErfolgskontrollen:
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
369 Lebensmittelkunde und Funktionalität
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7001 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikumzugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherUlrike van der Schaaf , M. Azad Emin
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungen
Folgende Inhalte werden vorausgesetzt:Für das Praktikum Lebensmittelextrusion: Teilnahme an der Vorlesung „22246 - Extrusionstechnik“Für die Einführung in die Sensorik mit Praktikum: Teilnahme an der Vorlesung „22209 - Hilfs- und Effektstoffe“Für das Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion: Teilnahme an den Vorlesungen „22226- Trocknen vonDispersionen“ und „22229 – Emulgieren und Dispergieren“.
QualifikationszieleDie Studierenden können ihr bisher erworbenes Wissen bezüglich der Herstellung und Charakterisierung von Lebensmitteln aufpraxisrelevante Verfahren übertragen und diese Verfahren evaluieren. Außerdem sind die Studierenden in der Lage komplexeFragestellungen zur Herstellung und Bewertung von Lebensmitteln aus der beruflichen Praxis in Kleingruppen zu bearbeiten und zudiskutieren und die Ergebnisse ihrer Arbeit einem Fachpublikum verständlich vorzustellen
Inhalt
Es steht eine der folgenden Veranstaltungen zur Auswahl:
Praktikum Lebensmittelextrusion Im Rahmen eines Praktikums wird Grundlagenwissen zum Herstellen von Extrudaten vermittelt und in Form von selbst herzustellendenund zu beurteilenden Produkten direkt umgesetzt. Die Analyse, Auswertung und Interpretation der experimentellen Ergebnisse werdenin Kleingruppen durchgeführt und im Plenum vorgestellt.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Einführung in die Sensorik mit Praktikum Sinnesphysiologische Grundlagen: einzelne Sinne, Grundgeschmacksrichtungen, Vereinheitlichung und Normung, Anforderungenan Prüfraum und Prüfer, Prüferschulung, Methoden der sensorischen Analyse: Unterschiedsprüfungen, Dreiecksprüfung,Duo-Trio-Prüfung, beschreibende Prüfungen, bewertende Prüfung mit Skale u.a.
Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis mit Exkursion Anhand ausgewählter Herstellprozesse werden aktuelle Fragestellungen bei der industriellen Herstellung den Lebensmittelproduktenin Kleingruppen erarbeitet und im Plenum diskutiert. Begleitet wird das Seminar durch eine Exkursion zu entsprechendenlebensmittelverarbeitenden Betrieben
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15 hPrüfungsvorbereitung: 15 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
Eine der folgenden drei Lehveranstaltungen:
• 6630 – Einführung in die Sensorik mit Übungen (WS)• 22248-Seminar Lebensmittelverarbeitung in der Praxis, inkl. Exkursion (WS)• 22247-Praktikum zu 2246 Extrusionstechnik
Allgemeine Hinweise
Die Teilnehmerzahl ist begrenzt auf 20 Personen pro Veranstaltung.Die Termine werden noch bekannt gegeben.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1091 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum
1091 Lebensmittelverfahrenstechnisches Praktikum
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7002 Mikrobiologie für Ingenieurezugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Thomas Schwartz
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Lebensmittelverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, mikrobielle Prozesse in technischen und Umwelt-relevanten Bereichen zu verstehen und einzuordnen.Zudem können sie die Grundlagen von mikrobiell gesteuerten Stoffkreisläufe in technischen Prozessen beschreiben. Weiterhin sindsie mit den Anpassungsmöglichkeiten von Mikroorganismen an extreme Umweltbedingungen vertraut und können mit den Begriffen:Symbiose, Kommensalismus und Pathogenität umgehen bzw. mikrobielle Verhaltensstrukturen in ihrem jeweiligen Habitat ableiten.
InhaltDie Vorlesung soll Ingenieure aus dem Bereich Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik und Bau-, Geo-, Umwelt mit den Prinzipiender Mikrobiologie und deren technischer Anwendung vertraut machen. Hierzu werden Schwerpunkte wie Aufbau und Rolle vonMikroorganismen, Wechselwirkungen mit globalen Stoffkreisläufen und anderen Organismen, der mikrobielle Einfluss auf Energie undKorrosion sowie die Bekämpfung von Mikroorganismen herausgegriffen und anhand angewandter Beispiele erläutert. Ergänzt werdendie Schwerpunkte durch Exkurse über Grundlagen wie Stoffwechsel und Genetik, die entsprechend angewandt aufbereitet werden.Die Kenntnisvermittlung von technisch relevanten biochemischen und molekularbiologischen Besonderheiten soll zum Verständnisder mikrobiologischen Grundlagen ökologischer, bio- und umwelttechnischer Prozesse beitragen. Fragen, die angesprochen werden,sind „Was sind Mikroorganismen, wie funktionieren sie und wie ist ihre Lebensweise?“, „Welche Rolle spielen Mikroorganismen inStoffkreisläufen und wie ist ihr Beitrag zur Energieversorgung?“ und andere wichtige Fragen mehr.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 45 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Im Fall einer Gesamtprüfung im Vertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik beträgt die Prüfungsdauer ca. 20 Minuten.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22933 - Mikrobiologie für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
954 Mikrobiologie für Ingenieure
954 Mikrobiologie für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7003 Grundlagen der Lebensmittelchemiezugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Prof. Dr. Mirko Bunzel
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Lebensmittelverfahrenstechnik"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden
• kennen grundlegende Begriffe der Lebensmittelchemie und der Lebensmittelanalytik und können diese in schriftlicher und mündlicherForm einsetzen
• können die wichtigsten Komponenten von Lebensmitteln chemisch beschreiben, ihre Bedeutung in Lebensmitteln benennen undgrundlegende Reaktionen während der Lagerung, Verarbeitung etc. vorhersagen
InhaltDas Modul vermittelt Grundwissen über Proteine, Kohlenhydrate und Lipide als Hauptbestandteile von Lebensmitteln. Der Schwerpunktliegt dabei auf der Beschreibung ihrer chemischen Struktur, ihren Eigenschaften und möglichen Reaktionen im Lebensmittel. Die sich indiesem Zusammenhang ergebenden ernährungsphysiologischen, toxikologischen, warenkundlichen und analytischen Aspekte werdendiskutiert
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen6601 – Grundlagen der Lebensmittelchemie für Studierende der Lebensmittelchemie und des Chemieingenieurwesens
ZugeordneteErfolgskontrollen:
286 Grundlagen der Lebensmittelchemie
286 Grundlagen der Lebensmittelchemie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7004 Membrane Technologies and Excursionszugeordnet zu: 7000 Lebensmittelverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn; Dr. Florencia Saravia; Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 540 von 609
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse der Membrantechnik in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung,gängige Membranverfahren (Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration, Mikrofiltration, Dialyse) und deren verschiedeneAnwendungen. Sie sind in der Lage solche Anlagen auszulegen.
Inhalt
Das Lösungs-Diffusions-Modell. Die Konzentrationspolarisation und die Konsequenzen für die Membranmodulauslegung.Membranherstellung und Membraneigenschaften. Membrankonfiguration und Membranmodule. Membrananlagen zurMeerwasserentsalzung und zur Brackwasserbehandlung. Membranbioreaktoren zur Abwasserbehandlung. Biofouling, Scaling undVermeidungsstrategien für beides.einführung und Exkursionen: Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung, Exkursionen zu kommunalen Kläranlagen und zuWasserwerken
Literatur/Lernmaterialien1) Melin, T. Rautenbach, R. (2007): Membranverfahren - Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung , Springer Verlag Berlin
Heidelberg.2) Mulder, Marcel H. (2000): Basic principles of membrane technology“,3) Kluwer Academic, Dordrecht.4) Schäfer, A. I. (2005): Nanofiltration: Principles and Applications. Elsevier, Oxford.5) Staude, E. (1992): Membranen und Membranprozesse, Verlag Chemie, Weinheim.6) Vorlesungsunterlagen in ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 55 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 65 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
WS: 22605 – Membrane Technologies in Water TreatmentSS: 22609 – Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Vorlesung und Exkursion)
DozentenDeutsch/Englisch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1059 Membrane Technologies in Water Treatment1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
1059 Membrane Technologies in Water Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 541 von 609
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 542 von 609
Fach 7100 Wassertechnologiezugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Sprache : Englisch, Deutsch
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Water Technology 6 LP, WS, Englisch (Pflicht)
2) Wasserbeurteilung 6 LP, WS - Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
3) Process Engineering in Wastewater Treatment 6 LP, WS, Englisch- Municipal Waste Water Treatment - International Sanitary Engineering
4) Membrane Technologies and Excursions 6 LP, WS/SS, Englisch - Membrane Technologies in Water Treatment - Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Exkursion mit Einführung)
5) Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung 4 LP, WS/SS6) Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe 2 LP, SS7) Mikrobiologie für Ingenieure 4 LP, SS8) Biofilm Systems 4 LP, SS, Englisch9) Umweltbiotechnologie 4 LP, WS10)Instrumentelle Analytik 4 LP, SS
Kombinationen: - Modul 1 = Pflichtmodul- Module 2, 3, 4: es muss ein Modul aus 2, 3 oder 4 ausgewählt werden- Modul 2 = ist nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs “Wasserqualität und Verfahrenstechnik” - Modul 5 bis 10 = Auswahlliste, wählbar mindestens ein Modul im Umfang von 4 LP
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6308 Instrumentelle Analytik6401 Water Technology6403 Process Engineering in Wastewater Treatment6404 Umweltbiotechnologie7002 Mikrobiologie für Ingenieure7004 Membrane Technologies and Excursions7101 Wasserbeurteilung7102 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung7103 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe7104 Biofilm Systems
Modul 6308 Instrumentelle Analytikzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch oder englisch beiBedarf.
ModulverantwortlicherDr. Gisela Guthausen
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern „Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik“ und „Wassertechnologie“.
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleAm Ende der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden befähigt sein, die verschiedenen Verfahren zu beschreiben und kritisch zuvergleichen. Der Einsatz der Verfahren zur Beantwortung einer konkreten Fragestellung kann vergleichend kritisch abgewogen undbeurteilt werden.
InhaltEinführung in ausgewählte Methoden der instrumentellen Analytik wie beispielsweise optische Methoden und magnetischeResonanzverfahren. Analytik über bildgebende Verfahren wie die MRI, µCT und optische Mikroskopie (CLSM und OCT) undGrundlagen der Daten- und Bildanalyse werden vorgestellt. Der Fokus liegt dabei auf einer anschaulichen Darstellung derphysikalisch-chemischen Grundlagen und den zugrundeliegenden Prinzipien sowie der Anwendungsfelder.
Literatur/LernmaterialienHinweise werden im jeweiligen Kontext in der Vorlesung angegeben.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22942 – Instrumentelle Analytik, Vorlesung 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
996 Instrumentelle Analytik
996 Instrumentelle Analytik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6401 Water Technologyzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 544 von 609
Leistungspunkte: 6.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie"
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Lebensmittelverfahrenstechnik- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden sind mit den Grundlagen der Wasserchemie hinsichtlich Art und Menge der Wasserinhaltstoffe vertraut undkönnen deren Wechselwirkungen und Reaktionen in aquatischen Systemen erläutern. Die Studierenden erhalten Kenntnisse zuden grundlegenden physikalischen und chemischen Prozessen der Trinkwasser-aufbereitung. Sie sind in der Lage Berechnungendurchzuführen, die Ergebnisse zu vergleichen und zu interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWasserkreislauf, Nutzung, physikalisch-chemische Eigenschaften, Wasser als Lösemittel, Härte des Wassers,Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht; Wasseraufbereitung (Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Flockung, Adsorption,Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion); Anwendungsbeispiele, Berechnungen.
Literatur/Lernmaterialien• Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment, Principles and Design. Wiley & Sons, Hoboken.• DVGW-Handbuch (2004): Wasseraufbereitung-Grundlagen und Verfahren, Oldenbourg, München.• Vorlesungsskript (ILIAS Studierendenportal), Praktikumsskrip.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 75 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22621 – Water Technology22622 – Exercises to Water Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1080 Water Technology
1080 Water Technology
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 545 von 609
Modul 6403 Process Engineering in Wastewater Treatmentzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. h.c. Dipl-Ing. E. Hoffmann
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine.
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über das Wissen typischer Verfahrenstechniken der Abwasserreinigung im In- und Ausland. Sie sind in derLage, diese technisch zu beurteilen und unter Berücksichtigung rechtlicher Randbedingungen flexibel zu bemessen. Die Studierendenkönnen die Anlagentechnik analysieren, beurteilen und betrieblich optimieren. Es gelingt eine energetisch effiziente Auslegung unterBerücksichtigung wesentlicher kostenrelevanter Faktoren. Die Studierenden können die Situation in wichtigen SchwellenundEntwicklungsländern im Vergleich zu der in den Industrienationen analysieren und wasserbezogene Handlungsempfehlungenentwickeln.
Inhalt
Kommunale Abwassereinigung
Die Studierenden erlangen vertieftes Wissen über Bemessung und Betrieb typischer Verfahrenstechniken der kommunalenAbwasserreinigung in Deutschland. Behandelt werden u.a.
- verschiedene Belebungsverfahren- Anaerobtechnik und Energiegewinnung- Kofermentation und nachwachsende Rohstoffe- Filtrationsverfahren- Abwasserdesinfektion und pathogene Keime- Chem. und biologische Phosphorelimination- Spurenstoffelimination- Ressourcenschutz und Energieeffizienz
Internationale Siedlungswasserwirtschaft
Die Studierenden verfügen über das Wissen der Bemessung und des Betriebs der im internationalen Raum eingesetzten Techniken zurWasseraufbereitung. Sie können diese Techniken analysieren, beurteilen und entscheiden, wann neue, stärker ganzheitlich orientierteMethoden eingesetzt werden können. Behandelt werden:
- Belebungsverfahren- Tropf- und Tauchkörper- Teichanlagen- Bodenfilter / Wetlands- UASB / EGSB / Anaerobe Filter- Dezentrale versus zentrale Systeme- Stoffstromtrennung- Energiegewinnung aus Abwasser- Trinkwasseraufbereitung- Abfallwirtschaft
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 546 von 609
Literatur/Lernmaterialien• Imhoff, K. u. K.R. (1999): Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien.• ATV-DVWK (1997): Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst &
Sohn, Berlin.• TV-DVWK(1997): Handbuch der Abwassertechnik: Mechanische Abwasserreinigung, Band 6, Verlag Ernst & Sohn, Berlin.• Sperling, M., Chernicaro, C.A.L. (2005): Biological Wastewater Treatment in warm Climate Regions, IWA publishing, London.• Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004): Global Sustainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for
cience and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 60 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 60 h(Summe 180 h)
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenMunicipal Wastewater Treatment (SWS 1 + 1)International Sanitary Engineering (SWS 1 + 1)
Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 547 von 609
(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7002 Mikrobiologie für Ingenieurezugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Thomas Schwartz
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Lebensmittelverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, mikrobielle Prozesse in technischen und Umwelt-relevanten Bereichen zu verstehen und einzuordnen.Zudem können sie die Grundlagen von mikrobiell gesteuerten Stoffkreisläufe in technischen Prozessen beschreiben. Weiterhin sindsie mit den Anpassungsmöglichkeiten von Mikroorganismen an extreme Umweltbedingungen vertraut und können mit den Begriffen:Symbiose, Kommensalismus und Pathogenität umgehen bzw. mikrobielle Verhaltensstrukturen in ihrem jeweiligen Habitat ableiten.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 548 von 609
Die Vorlesung soll Ingenieure aus dem Bereich Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik und Bau-, Geo-, Umwelt mit den Prinzipiender Mikrobiologie und deren technischer Anwendung vertraut machen. Hierzu werden Schwerpunkte wie Aufbau und Rolle vonMikroorganismen, Wechselwirkungen mit globalen Stoffkreisläufen und anderen Organismen, der mikrobielle Einfluss auf Energie undKorrosion sowie die Bekämpfung von Mikroorganismen herausgegriffen und anhand angewandter Beispiele erläutert. Ergänzt werdendie Schwerpunkte durch Exkurse über Grundlagen wie Stoffwechsel und Genetik, die entsprechend angewandt aufbereitet werden.Die Kenntnisvermittlung von technisch relevanten biochemischen und molekularbiologischen Besonderheiten soll zum Verständnisder mikrobiologischen Grundlagen ökologischer, bio- und umwelttechnischer Prozesse beitragen. Fragen, die angesprochen werden,sind „Was sind Mikroorganismen, wie funktionieren sie und wie ist ihre Lebensweise?“, „Welche Rolle spielen Mikroorganismen inStoffkreisläufen und wie ist ihr Beitrag zur Energieversorgung?“ und andere wichtige Fragen mehr.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 45 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Im Fall einer Gesamtprüfung im Vertiefungsfach Lebensmittelverfahrenstechnik beträgt die Prüfungsdauer ca. 20 Minuten.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22933 - Mikrobiologie für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
954 Mikrobiologie für Ingenieure
954 Mikrobiologie für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7004 Membrane Technologies and Excursionszugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: Jährlich
Sprache : Deutsch/ Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn; Dr. Florencia Saravia; Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern- Wassertechnologie- Lebensmittelverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse der Membrantechnik in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung,gängige Membranverfahren (Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration, Mikrofiltration, Dialyse) und deren verschiedeneAnwendungen. Sie sind in der Lage solche Anlagen auszulegen.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Inhalt
Das Lösungs-Diffusions-Modell. Die Konzentrationspolarisation und die Konsequenzen für die Membranmodulauslegung.Membranherstellung und Membraneigenschaften. Membrankonfiguration und Membranmodule. Membrananlagen zurMeerwasserentsalzung und zur Brackwasserbehandlung. Membranbioreaktoren zur Abwasserbehandlung. Biofouling, Scaling undVermeidungsstrategien für beides.einführung und Exkursionen: Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung, Exkursionen zu kommunalen Kläranlagen und zuWasserwerken
Literatur/Lernmaterialien1) Melin, T. Rautenbach, R. (2007): Membranverfahren - Grundlagen der Modul- und Anlagenauslegung , Springer Verlag Berlin
Heidelberg.2) Mulder, Marcel H. (2000): Basic principles of membrane technology“,3) Kluwer Academic, Dordrecht.4) Schäfer, A. I. (2005): Nanofiltration: Principles and Applications. Elsevier, Oxford.5) Staude, E. (1992): Membranen und Membranprozesse, Verlag Chemie, Weinheim.6) Vorlesungsunterlagen in ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 55 hSelbststudium: 60 hPrüfungsvorbereitung: 65 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
WS: 22605 – Membrane Technologies in Water TreatmentSS: 22609 – Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung (Vorlesung und Exkursion)
DozentenDeutsch/Englisch
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1059 Membrane Technologies in Water Treatment1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
1059 Membrane Technologies in Water Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1102 Excursions: Waste Water Disposal and Drinking Water Supply
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [S] ScheinPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7101 Wasserbeurteilungzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ModulverantwortlicherDr. G. Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Wassertechnologie"
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Zusammenhänge des Vorkommens von geogenen und anthropogenen Stoffen sowie vonMikroorganismen in den verschiedenen Bereichen des hydrologischen Kreislaufs erklären. Sie sind in der Lage, geeignete analytischeVerfahren zu deren Bestimmung auszuwählen. Sie können Berechnungen durchführen, Daten vergleichen und interpretieren. Siesind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, die Zusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zubeurteilen.
InhaltWasserarten, Wasserrecht, Grundbegriffe der wasserchemischen Analytik, Analysenqualität, Probenahme, Schnelltest, allgemeineUntersuchungen, elektrochemische Verfahren, optische Charakterisierung, Trübung, Färbung, SAK, Säure-Base-Titrationen,Abdampf-, Glührückstand, Hauptinhaltsstoffe, Ionenchromatographie, Titrationen (Komplexometrie), Atomabsorptionsspektrometrie,Schwermetelle und organische Spurenstoffe und ihre analytische Bestimmung, Wasserspezifische summarische Kenngrößen,Radioaktivität, Mikrobiologie.
Literatur/Lernmaterialien1) Harris, D. C. (2010): Quantitative Chemical Analysis. W. H. Freeman and Company, New York.2) Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment – Principles and Design, Wiley & Sons, Hoboken.3) Patnaik P. (2010), Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes. CRC Press.4) Wilderer, P. (2011). Treatise on Water Science, Four-Volume Set, 1st Edition; Volume 3: Aquatic Chemistry and Biology. Elsevier,
Oxford.5) Vorlesungsunterlagen im ILIAS
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 65 hPrüfungsvorbereitung: 70 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22603 – Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung22604 – Übungen und Demonstration zu 22603
Allgemeine HinweiseIst nicht wählbar nach Ablegen des Profilfachs „Wasserqualität und Verfahrenstechnik“, Bachelor
ZugeordneteErfolgskontrollen:
977 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
977 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wasserbeurteilung
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
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Modul 7102 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilungzugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes Semester
Sprache : Deutsch oder Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Halrald Horn, Dr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenModul „Water Technology“
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, die grundlegenden wichtigen Aufbereitungsverfahren in der Wassertechnik zu erklären. Siekönnen Berechnungen durchführen, Daten vergleichen und interpretieren. Sie sind fähig methodische Hilfsmittel zu gebrauchen, dieZusammenhänge zu analysieren und die unterschiedlichen Verfahren kritisch zu beurteilen.
InhaltWassertechnologische und wasserchemische Versuche aus folgender Auswahl: Kalklöseversuch, Flockung, Adsorption an Aktivkohle,Photochemische Oxidation, Atomabsorptionsspektrometrie, Ionenchromatographie, Flüssigkeitschromatographie, Summenparameter,und Vortrag.
Literatur/Lernmaterialien1) Harris, D. C. (2010): Quantitative Chemical Analysis. W. H. Freeman and Company, New York.2) Crittenden J. C. et al. (2005): Water Treatment – Principles and Design, Wiley & Sons, Hoboken.3) Patnaik P. (2010): Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes. CRC Press.4) Wilderer, P. (2011): Treatise on Water Science, Four-Volume Set, 1st Edition; Volume 3: Aquatic Chemistry and Biology. Elsevier,
Oxford.5) Vorlesungsskript im ILIAS; Praktikumsskript
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 35 hSelbststudium: 50 hPrüfungsvorbereitung: 35 h
Leistungsnachweise/PrüfungenDie Erfolgskontrolle des Moduls besteht aus einer Prüfungsleistung anderer Art in Form von benoteten Praktikumsprotokollen, einembenoteten Vortrag sowie einer mündlichen Teilprüfung, Dauer 15 Minuten.
NotenbildungDie Gesamtnote des Moduls wird als gewichteter Durchschnitt aus den Einzelnoten der Teilprüfungsleistungen gebildet(Praktikumsprotokolle 40 %, Vortrag 10 %, mündliche Teilprüfung 50 %).
Lehr- und Lernformen22664 – Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
Allgemeine HinweiseDie Teilprüfungsleistungen in Form der benoteten Praktikumsprotokolle und dem benoteten Vortrag müssen für die Zulassung zurmündlichen Teilprüfung bestanden sein.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1031 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1031 Praktikum Wassertechnologie und Wasserbeurteilung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7103 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffezugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr. Gudrun Abbt-Braun
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können das Vorkommen und das Verhalten von aquatischen Huminstoffen bei der Wasseraufbereitung und innatürlichen Systemen beschreiben und sie können die wesentlichen Strukturmerkmale dieser Substanzen erklären. Sie sind mit dengrundlegenden Verfahren zur Charakterisierung vertraut und sie können geeignete Verfahren für die Untersuchungen von Huminstoffenin wässrigen Systemen auswählen und die Ergebnisse bewerten.
InhaltVorkommen, Definitionen, Genese, Strukturmodelle, Isolierung, Charakterisierungsverfahren, Wechselwirkung mit anderenanorganischen und organischen Wasserinhaltsstoffen, Umsetzungen im Gewässer, Reaktionen bei der Wasseraufbereitung.
Literatur/Lernmaterialien• Thurman, E. M. (1985): Organic Geochemistry of Natural Waters. Martinus Nijhoff / Dr. W. Junk Publishers, Dordrecht.• Frimmel, F. H., Abbt-Braun, G. et al. (Hrsg.) (2002): Refractory Organic Substances in the Environment. Wiley-VCH, Weinheim.• Vorlesungsunterlagen im ILIAS
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 15 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22615 – Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1038 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
1038 Struktur und Reaktionen aquatischer Huminstoffe
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7104 Biofilm Systemszugeordnet zu: 7100 Wassertechnologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Harald Horn
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Wassertechnologie“
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Struktur und Funktion von Biofilmen in natürlichen Habitaten und technischen Anwendungen beschreibenund die wesentlichen Einflussfaktoren und Prozesse zur Ausbildung spezifischer Biofilme erklären. Sie sind mit Verfahren zurVisualisierung der Strukturen sowie mit Modellen für die Simulation des Biofilmwachstums vertraut. Sie können geeignete Verfahren fürdie Untersuchungen von Biofilmen auswählen und die Habitatbedingungen bewerten.
InhaltMikroorganismen organisieren sich in technischen und natürlichen aquatischen Systemen typischerweise in Form von Biofilmen.Biofilme sind aber nicht nur Anreicherungen von Mikroorganismen an Grenzflächen, darüber hinaus bildet eine Matrix ausextrazellulären polymeren Substanzen (EPS) ein Grundgerüst für den Zusammenhalt. In der Vorlesung wird die Struktur und Funktionder Biofilme in verschiedensten natürlichen Habitaten und technischen Anwendungen (Biofilmreaktoren, Biofilme in Fließgewässern,Biofouling in technischen Systemen und Biofilme zur Stromerzeugung in Mikrobiellen Brennstoffzellen) gezeigt und diskutiert.Wachstum und Abtrag der Mikroorganismen als wesentliche Prozesse zur Gestaltung der Struktur werden beschrieben und Modelle zuderen Simulation vorgestellt. Darüber hinaus werden mikroskopische Verfahren zur Visualisierung der Biofilmstrukturen gezeigt.
Literatur/LernmaterialienVorlesungsunterlagen im ILIAS
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22617 – Biofilm Systems
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1107 Biofilm Systems
1107 Biofilm Systems
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 7200 Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Grundlagen der Verbrennungstechnik 6 LP , WS
2) Angewandte Verbrennungstechnik 6 LP , WS
3) Hochtemperatur-Verfahrenstechnik 6 LP , SS
4) Messtechnik in der Thermofluiddynamik 6 LP , WS
5) Verbrennung und Umwelt 4 LP, SS6) Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer 6 LP , WS
7) Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien 4 LP, SS8) Turbulente Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung 4 LP, SS9) Verbrennungstechnisches Praktikum 4 LP, SS10)Energietechnik 4 LP, WS11)Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen 4 LP, SS12)Technical Systems for Thermal Waste Treatment 4 LP, WS13)Brennstofftechnik 6 LP, WS
- Grundlagen der Brennstofftechnik
14)Energieträger aus Biomasse 6 LP, WS
Kombinationen: - Module1, 2: es muss mindestens ein Modul aus 1-2 ausgewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6405 Brennstofftechnik6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter
Verbrennung6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik6801 Energieträger aus Biomasse6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatment6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik6807 Angewandte Verbrennungstechnik7201 Verbrennung und Umwelt7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien7204 Verbrennungstechnisches Praktikum7205 Energietechnik7206 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen
Feuerungssystemen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6508 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennungzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten lernen und verstehen die Ähnlichkeit zwischen Impuls-, Energie- und Stofftransport• Die Studenten sind in der Lage aus der Anwendung der Analogie zwischen dem turbulenten und laminaren Transport die „turbulente“
Diffusion zu erklären und zu quantifizieren.• Die Studenten können gemessene Feldverteilungen von Turbulenzgrößen beurteilen.• Die Studenten können unterschiedliche Flammenstrukturen auf Grund der Wechselwirkung zwischen Turbulenz und
Wärmefreisetzung analysieren und erklären.
InhaltCharakterisierung der Turbulenz; Herleitung der Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Energie; Turbulenter Impuls-, Wärme-und Stofftransport; Herleitung der Bilanzgleichungen für die kinetische Energie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Herleitung der Bilanzgleichungen für die Enstrophie der mittleren Strömung und der turbulentenSchwankungsbewegung; Erläuterung der Energiekaskade; Wechselwirkung zwischen Turbulenz und Wärmefreisetzung bei turbulentenVormischflammen
Literatur/Lernmaterialien1) Tennekes and Lumley, A first course in turbulence;2) N. Peters, Turbulent combustion3) T. Poinsot, D. Veynante, Theoretical and numerical combustion
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 15Prüfungsvorbereitung: 75
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModuolnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22514 – Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung, Vorlesung, 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerterVerbrennung
1007 Theorie turbulenter Strömungen ohne und mit überlagerter Verbrennung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 559 von 609
Hochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 560 von 609
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 561 von 609
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6805 Technical Systems for Thermal Waste Treatmentzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Englisch
ModulverantwortlicherProf. Dr. - Ing. Thomas Kolb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger Brennstofftechnologie• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
The students are enabled to characterize different waste fractions and select suitable technologies for waste to energy conversionbased on detailed process understanding and by application of evaluation tool combining economical and ecological aspects. Thestudents gain a profound inside into process operation.
Inhalt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 562 von 609
Waste: definition, specification, potentialBasic thermo-chemical processes for waste treatment: pyrolysis, gasification, combustionTechnical systems for thermal waste treatment:
• combustion: Grate furnace, rotary kiln, fluidized bed• gasification: fixed bed, fluidized bed, entrained flow• pyrolysis: rotary kiln
Refractory technologyLegal aspects of waste managemantTools for critical evaluation of waste treatment technologiesExcursion to industrial sites
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 50Prüfungsvorbereitung: 40
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22516 - Technical Systems for Thermal Waste Treatment, Vorlesung 2 SWS
Allgemeine HinweiseDie Exkursion ist ein prüfungsrelevantes Element der Vorlesung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
999 Technical Systems for Thermal Waste Treatment
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 563 von 609
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 564 von 609
2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7201 Verbrennung und Umweltzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltBedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen22507 – Verbrennung und Umwelt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1042 Verbrennung und Umwelt
1042 Verbrennung und Umwelt
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 565 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammerzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern:- Energieverfahrenstechnik- Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten sind fähig die relevanten Designparameter anzuwenden, um eine Triebwerksbrennkammer auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage die Auswirkung von Designänderungen bezüglich der Funktionalität, der Betriebssicherheit und des• Emissionsausstoßes zu beurteilen.• Die Studenten sind in der Lage Literaturergebnisse zu bewerten und für Ihre eigene Zwecke zu nutzen.• Die Studenten lernen zielorientiert gemäß eines vorgegebenen Zeitplans zu arbeiten.• Die Studenten lernen in Gruppen zu arbeiten und Informationen zwischen den Gruppen durch die Definition von Schnittstellen• auszutauschen.• Die Studenten lernen den Arbeitsfortschritt und die wichtigsten Ergebnisse klar und in angemessener Zeit zu präsentieren.
InhaltIn vier Vorlesungsdoppelstunden werden zuerst die theoretischen Grundlagen erläutert. Diese bestehen aus der Beschreibung undFunktionsweise des Triebwerkes und der speziellen Aufgabe und Funktionsweise der Brennkammer. Danach erfolgt die Auslegung derTriebwerksbrennkammer ausgehend von vorgegebenen geometrischen Randbedingungen und Leistungsdaten eines Triebwerkes. Diespeziellen Aufgaben der Auslegung sind die Aerodynamik (Luftverteilung und Druckverlust), die Wärmetechnik (Temperaturverteilung,Kühlung und Materialwahl) die Berechnung der Emissionen und die Brennkammerkonstruktion. Zu diesem Zweck bilden die StudentenGruppen und jede Gruppe übernimmt eine Teilaufgabe. Der Arbeitsfortschritt wird anhand des erstellten Zeitplans bei regelmäßigenPräsentationen kontrolliert. Die Gesamtauslegung wird in einer abschließenden Präsentation dargestellt und diskutiert.
Literatur/Lernmaterialien• A. H. Lefebvre, Gas Turbine Combustion• Rolls-Royce plc, the jet engine• R. Müller, Luftstrahltriebwerke Grundlage, Charakteristiken, Arbeitsverhalten
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 20 hSelbststudium: 60 hProjekt: 80 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Darüber hinaus werden die Mitarbeit während des Projektes und die Präsentationen bewertet.
NotenbildungDie Modulnote setzt sich zusammen aus der Note der mündlichen Prüfung und der Mitarbeit/Präsentation während des Projektes.
Lehr- und Lernformen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 566 von 609
22527 – Design of a jet engine combustion chamber, Seminar/Projekt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologienzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltEinführung und thermodynamische Grundlagen; PEM-Brennstoffzellen; Schmelzkarbonat Brennstoffzellen (MCFC);Festoxidbrennstoffzellen (SOFC); Brennstoffzellen für flüssige und feste Brennstoffe; Wasserstoff als Energieträger;Wasserstofferzeugung; Elektrolyse; Dampfreformierung; Partielle Oxidation; Reformierverfahren für flüssige Brennstoffe;Konvertierung/Reinigung von Kohlenmonoxid; Entschwefelung; Brennstoffzellensysteme: Peripheriekomponenten und Integration
Lehr- und Lernformen22508 – Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7204 Verbrennungstechnisches Praktikumzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherStefan Harth
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 567 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Verbrennungstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können verbrennungstechnische Versuchsergebnisse auswerten und die Messmethoden kritisch beurteilen.
InhaltEs werden Experimente zur Ermittlung der laminaren Flammengeschwindigkeit und des Stabilitätsbereiches von Brennersystemen,sowie auch zur Charakterisierung des Verbrennungsverlaufs durchgeführt. Bei der angewandten Messtechnik handelt es sich sowohlum konventionelle (Thermoelement, Abgassonden) als auch um optische Messtechnik.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 h (3-4 Experimente: Anzahl wird abhängig von der Komplexität der verwendeten Prüfstände festgelegt)Selbststudium , Erstellung der Versuchsprotokolle: 50 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von maximal 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22542 – Verbrennungstechnisches Praktikum
Allgemeine HinweiseTermine der Praktika werden in Absprache festgelegt. Anmeldungen bis spätestens 15. Mai per email an: [email protected]
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1037 Verbrennungstechnisches Praktikum
1037 Verbrennungstechnisches Praktikum
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7205 Energietechnikzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 568 von 609
• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDer Hörer kennt die thermodynamischen Grundlagen und kann darauf aufbauend thermische Energieumwandlungsprozesse inWärmekraftmaschinen und -anlagen quantitativ beschreiben und die Effizienz der Energieumwandlung zu berechnen. Darüber hinauskönnen die Studierenden das Erlernte auf Beispiel ausgewählter technischer Prozesse übertragen.
InhaltDie Vorlesung beginnt mit einer allgemeinen Übersicht über die wichtigsten wirtschaftlichen Gesichtspunkte und Kennzahlenthermischer Energietechnik am Beispiel Deutschland. Danach werden die thermodynamischen Grundlagen für das Verständnisvon Wärmekraftmaschinen besprochen und bei ausgewählten Energieumwandlungsprozessen (Stirling-Motor, Gasturbine,Dampfkraftwerk, etc.) angewendet, um so Möglichkeiten zur Steigerung des thermischen und exergetischen Wirkungsgrades wie auchdes Arbeitsverhältnisses anhand von Beispielen aufzuzeigen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22511 – Energietechnik I
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1034 Energietechnik
1034 Energietechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7206 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischenFeuerungssystemenzugeordnet zu: 7200 Verbrennungstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach „Verbrennungstechnik“.
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 569 von 609
QualifikationszieleDer Hörer versteht die physikalischen Mechanismen, die zum ungewollten Auftreten periodischer Verbrennungsinstabilitäten intechnischen Feuerungssysteme führen, und kann diese zielgerichtet und effizient beseitigen.
InhaltDie Vorlesung umfasst die theoretischen Grundlagen für die Entstehung selbsterregter Strömungs- und Verbrennungsinstabilitätenin technischen Verbrennungssystemen. Hierzu wird die messtechnische Erfassung wie auch die Bedeutung dynamischer, d.h.zeitabhängiger Flammeneigenschaften besprochen und Flammenfrequenzgänge definiert und physikalisch interpretiert. Schließlichwird beispielhaft das Resonanzverhalten einer Modellbrennkammer modelliert und eine vollständige Stabilitätsanalyse einesVormisch-Verbrennungssystems durchgeführt.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und LernformenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1035 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischenFeuerungssystemen
1035 Strömungs- und Verbrennungsinstabilitäten in technischen Feuerungssystemen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 570 von 609
Fach 7300 Technische Biologiezugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Industrielle Genetik 6 LP, SS (Pflicht)2) Industrielle Biokatalyse 6 LP , WS (Pflicht)3) Umweltbiotechnologie 4 LP , WS4) Kommerzielle Biotechnologie 4 LP , SS5) Zellkulturtechnik 2 LP , WS, !! wird im WS 16/17 nicht angeboten !!6) Biobasierte Kunststoffe , WS
Kombinationen:
- Pflichtmodule: Module 1 und 2
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 6404 Umweltbiotechnologie7301 Industrielle Biokatalyse7302 Zellkulturtechnik7303 Kommerzielle Biotechnologie7304 Biobasierte Kunststoffe7305 Industrielle Genetik
Modul 6404 Umweltbiotechnologiezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Tiehm
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 571 von 609
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Umweltschutzverfahrenstechnik• Wassertechnologie
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die Prinzipien der Mikrobiologie und deren technische Anwendung erklären. Sie sind in der Lage technischrelevante mikrobiologische Zusammenhänge auf ökologische, bio- und umwelttechnische Prozesse zu übertragen. Sie könnenbiotechnologische Verfahren hinsichtlich leistungsbegrenzender Faktoren analysieren und Prozesskombinationen zur Steigerung derUmsatzraten unter ökologisch-ökonomischen Gesichtspunkten beurteilen.
InhaltGrundlagen Umweltbiotechnologie, Anwendungsgebiete, Stoffwechseltypen, Abbaubarkeit, Testverfahren zur Abbaubarkeit,Nährstoffe, Elektronenakzeptoren, Toxizität, Wachstumskinetik, Biologische Abwasserreinigung, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper,Membranbioreaktoren, Klärschlammbehandlung, Biogasbildung, Desintegrationsverfahren, Mikrobiologischer Abbau von Schadstoffen(PAK, CKW), Sanierung kontaminierter Standorte, Natürlicher Abbau (Natural Attenuation), Uferfiltration, Trinkwasser-Aufbereitung,Monitoring-Methoden (Kulturverfahren, Molekularbiologie).
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22614 Umweltbiotechnologie
DozentenProf. Dr. Andreas Tiehm
ZugeordneteErfolgskontrollen:
998 Umweltbiotechnologie
998 Umweltbiotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7301 Industrielle Biokatalysezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 572 von 609
ModulverantwortlicherDr. Jens Rudat
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind in der Lage, unterschiedliche Verfahren zur Herstellung industriell relevanter Produkte zu vergleichen und kritischzu beurteilen (Chemo- vs. Biokatalyse sowie verschiedene biokatalytische Optionen untereinander)
Inhalt
Aktuelle Entwicklungen enzymatisch katalysierter Produktionsverfahren sowie am Markt etablierte Prozesse u.a. aus den BereichenPharmaindustrie wie Synthese und Modifikation von Wirkstoffen, Chemische Industrie wie Synthese und Modifikation von Basis-und Feinchemikalien und Lebensmittelindustrie wie enzymatische Umsetzung von Lebensmittelzutaten sowie Herstellung vonGeschmacksträgern und Aromastoffen.Hierbei werden neben der eigentlichen enzymatischen Reaktion und deren molekularbiologischer Optimierung auchverfahrenstechnische Aspekte wie z.B. Wahl und Design des Lösungsmittels bzw. des Reaktionsmediums, Methoden derProduktisolierung („Downstream Processing“) sowie wirtschaftliche und ökologische Gesichtspunkte besprochen.
Literatur/Lernmaterialien• Buchholz, Kasche, Bornscheuer: Biocatalysts and Enzyme Technology; 2nd edition 2012, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-32989-2• Drautz, Gröger, May: Enzyme Catalysis in Organic Synthesis; 3rd edition 2012, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-32547-4• Liese, Seelbach, Wandrey: Industrial Biotransformations; 2nd edition 2016, Wiley-Blackwell; ISBN: 978-3-527-31001-2
Arbeitsaufwand
Präsenzzeit: 45 hSelbststudium: 90hPrüfungsvorbereitung: 45h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen
22411 Industrielle Biokatalyse22446 Seminar zu Industrielle Biokatalyse (22411)
Grundlage fürHilfreich beim Besuch der Vorlesungen „Biologische Stoffproduktion“ (Prof. Syldatk) und „Methoden der Industriellen Genetik“ (Dr.Neumann)
Allgemeine HinweiseOrt und Zeit des begleitenden Seminars richten sich nach Anzahl der Teilnehmer. Geplant ist eine ein- bis zweitägige Veranstaltung enbloc gegen Ende der Vorlesungszeit des Wintersemesters (Anfang Februar).
ZugeordneteErfolgskontrollen:
383 Industrielle Biokatalyse
383 Industrielle Biokatalyse
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 573 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7302 Zellkulturtechnikzugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Eric Gottwald
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden erlernen die Kultur von tierischen Zellen in 2D und 3D. Im Laufe des Praktikums werden sie in die Lage versetzt,die organotypischen (Stoffwechsel)Leistungen der Kulturen mit verschiedenen Analysemethoden zu vergleichen, die Ergebnisse zubewerten und kritisch zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Zellkultur in 2D und 3D,
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 40 hSelbststudium: 40 hPrüfungsvorbereitung: 40 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 15 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22422 3D-Zellkulturtechniken
Allgemeine HinweiseWird im WS 16/17 nicht angeboten!
ZugeordneteErfolgskontrollen:
955 Zellkulturtechnik
955 Zellkulturtechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 574 von 609
Modul 7303 Kommerzielle Biotechnologiezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse in ein kommerzielles Umfeld in allen relevanten lebenswissenschaftlichenIndustriesektoren zu übersetzen und geistiges Eigentum zu schützen. Sie können sowohl eine Management Rolle in einemgroßen industriellen Unternehmen einnehmen, als auch die Rolle eines Managers in einer Startup Firma. Sie können technischeEntwicklungen bezogen auf den Innovationsgrad einordnen und Lücken in Wertschöpfungsketten identifizieren und schließen.Vorgegebene Firmenstrategien können analysiert und strategisch optimiert werden.
Inhalt
Blockveranstaltung mit Exkursion; Überblick Pharma-Industrie; biotechnologisch hergestellte Produkte in der Pharmaindustrie; ÜberblickBiotech-Industrie, mit Vergleich USA/EU/D; Finanzierung von Biotech-Unternehmen; Grundlagen der Lizensierung am Beispiel einesWirkstoffes; Vorbereitung und Durchführung einer Lizenzverhandlung.Überblick industrielle Biotechnologie; Biotechnologisch hergestellte Produkte der chemischen Industrie und deren Folgeprodukte,Erläuterung des Begriffes Bioökonomie und deren Konsequenzen für Wirtschaftssysteme. Definition des BegriffesWertschöpfungskette. Erläuterung des Ablaufes einer Firmengründung. Vorstellung und strategische Analyse von 12 Biotech Firmenaus Baden-Württemberg.Vorstellung und Diskussion möglicher Berufswege als Bioverfahrenstechniker in den Branchen Pharma, Medizintechnik, Biotechnologie,chemische Industrie, Verbände, Ausbildung, Lehre und öffentliche Forschung
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master Chemieingenieurwesenund Verfahrenstechnik 2016.
Bei großer Teilnehmerzahl bzw. bei Prüfungen im Technischen Erfängzungsfach alternativ eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen bzw. mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22413 - Kommerzielle Biotechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1012 Kommerzielle Biotechnologie
1012 Kommerzielle Biotechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 575 von 609
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7304 Biobasierte Kunststoffezugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 2.00 ECTS Semesterwochenstd: 1,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, unterschiedliche Wertschöpfungsketten-basierte Biokunststoffsysteme herzuleiten und dietechnologischen, wirtschaftlichen und ökologischen Zusammenhänge zu bewerten.
InhaltPolymerchemische Grundlagen, kunststofftechnische Grundlagen, Rohstoffauswahl, Konversionsmethoden,Zwischenproduktszenarien, Monomergestaltung, Polymerstrukturen, Compounds und Blends, Formgebungsverfahren,Produktbeispiele, Abläufe in Wertschöpfungketten, Wirtschaftlichkeitsrechnung, Life Cycle Analysen, Kreislaufwirtschaft
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 15 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung:15 h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Vertiefungsfach: Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Techhnisches Ergänzungsfach bzw. große Teilnehmerzahl im Vertiefungsfach: schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten nach § 4Abs. 2 Nr. 1 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22414 - Biobasierte Kunststoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1095 Biobasierte Kunststoffe
1095 Biobasierte Kunststoffe
ECTS-Punkte: 2.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 576 von 609
Modul 7305 Industrielle Genetikzugeordnet zu: 7300 Technische Biologie
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Anke Neumann
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Technische Biologie"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltGrundlagen der Gentechnik in Hinblick auf ihre industrielle Anwendbarkeit; Methoden der DNA-Rekombinationstechnik, Sequenzierungund PCR; Manipulation der Genexpression in Prokaryoten; Herstellung heterologer Proteine in eukaryotischen Zellen; gezielteMutagenese und Proteindesign; gentechnisch veränderte Mikroorganismen in der Industrie; Produktion pharmazeutisch wirksamerProteine wie z.B. Insulin oder Interferon, Antibiotikaproduktion, molekulare Diagnostik, Herstellung von Antikörpern, Impfstoffen undTherapeutika; Möglichkeiten der biologischen Dekontaminierung und Verwertung von Biomasse, Förderung des Pflanzenwachstumsdurch gentechnisch veränderte Bakterien und Herstellung mikrobieller Insektizide.
Lehr- und Lernformen22412 - Methoden der industriellen Genetik22447 - Seminar zu Methoden der Industriellen Genetik (22412)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
970 Industrielle Genetik
970 Industrielle Genetik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 577 von 609
Fach 7400 Energieverfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Brennstofftechnik , 6 LP (Pflichtmodul)- Grundlagen der Brennstofftechnik
2) Grundlagen der Verbrennungstechnik, 6 LP
3) Angewandte Verbrennungstechnik, 6 LP
4) Hochtemperatur-Verfahrenstechnik, 6 LP
5) Gastechnologie, 6 LP
6) Verbrennung und Umwelt, 4 LP
7) Energietechnik, 4 LP
8) Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer, 6 LP
9) Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien, 4 LP
10)Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen, 4 LP
11)Messtechnik in der Thermofluiddynamik, 6 LP
12)Energieträger aus Biomasse, 6 LP
Kombinationen:
• Modul 1 = Pflichtmodul, gilt nicht wenn als weiteres Vertiefungsfach „Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie“ gewähltwird.
• Module 2, 3, 4: es muss ein Modul aus 2, 3 oder 4 ausgewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Gesamtprüfung der Modulkombination
Zugeordnet: 6405 Brennstofftechnik6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik6512 Messtechnik in der Themofluiddynamik6801 Energieträger aus Biomasse6806 Grundlagen der Verbrennungstechnik6807 Angewandte Verbrennungstechnik7201 Verbrennung und Umwelt7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien7205 Energietechnik
Modul 6405 Brennstofftechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
Modulverantwortlicher
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Einordnung in Studiengang/ -fach
Pflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik (Falls nicht bereits in"Chemische Energieträger und Brennnstofftechnologie gewählt)
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Umweltschutzverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Energierohstoffe und daraus erzeugte Brennstoffe / chemische Energieträger zu charakterisieren und dieProzesse und Verfahren zur Erzeugung von chemischen Energieträgern bezüglich Verfahrenstechnik, Kosten und Umweltrelevanzkritisch zu bewerten.
Inhalt• Überblick über die Energierohstoffe: Kohle, Erdöl, Ölsande, Ölschiefer, Erdgas, Biomasse - Entstehung, Vorräte, Verbrauch• Technik der Förderung• Charakterisierung und Analytik der Energierohstoffe und Brennstoffe• Grundlagen, Prozesse und Verfahren zur Wandlung von Energierohstoffen in chemische Energieträger/Brennstoffe• Prozesse und Verfahren der Brennstoff-Nutzung: Strom / Wärme, Mobilität, Synthese• Vergleichende Bewertung von Prozessketten zur Wandlung und Nutzung von Brennstoffen auf Basis von LCA, Ökoeffizienzanalyse
Literatur/Lernmaterialien1) "Die Veredlung und Umwandlung von Kohle Technologien und Projekte 1970 bis 2000 in Deutschland"; ISBN 978-3-936418-88-02) „Grundlagen der Gastechnik“; ISBN 978-34462110943) “Handbook of Fuels”; ISBN 978-3-527-30740-14) „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry“; ISBN 978-3-5273-0673-2
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 45 h
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Selbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO 2016
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22305 - Grundlagen der Brennstofftechnik, Vorlesung 2 SWS22306 – Übungen und Demonstrationen zu 22305, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
1083 Grundlagen der Brennstofftechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6406 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagenzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
Modulverantwortlicher
Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger - Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Umweltschutzverfahrenstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden sind in der Lage, Risiken von technischen Anlagen systematisch abzuschätzen, Auswirkungen von möglichenStörfällen zu bewerten und geeignete sicherheitstechnische Gegenmaßnahmen zu definieren. Die Vorlesung ist in Themenblöckeaufgeteilt.
Risikomanagement:
Sie können …
• mit einer technischen Risikoanalyse Gefahren einstufen• Risiken qualitativ und quantitativ definieren und einschätzen• mit dem Risikografen Anforderungen an Schutzeinrichtungen bestimmen• wesentliche Inhalte / Begriffe der Störfallverordnung wiedergeben• ein Anlagensicherheitskonzept erstellen und bewerten
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• eine Sicherheitsanalyse für eine Anlage durchführen
Gefahrstoffe:
Sie können …
• Wirkung / Aufnahmewege toxischer Stoffe beschreiben• Begriffe / Vorschriften einordnen• Einstufungen vornehmen von …• Gefährlichkeitsmerkmalen• Kennzeichnungen / Verpackungen• Sicherheitstechnischen Kenngrößen• Grundlagen des Arbeitsschutzes anwenden (Grenzwerte / Betriebsanweisung)
Exotherme Chemische Reaktionen:
Sie können …
• Ursachen für Durchgehreaktionen erkennen• Gesetzliche Vorgaben anwenden• Gefahren ermitteln und bewerten• Sicherheitstechnische Kenngrößen festlegen• Reaktionskalorimetrische Daten interpretieren (DTA / DWStau)• Wärmebilanzen von Reaktoren beurteilen
Sicherheitseinrichtungen:
Sie sollen …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Sicherheitseinrichtungen kennen• Die Funktion und Charakteristiken
von Sicherheitsventilen beschreiben können• Den Weg zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen im Detail wiedergeben können
Rückhalteeinrichtungen:
Sie sind in der Lage …
• Die Bauarten und Einsatzbereiche von Rückhaltesystemen wiederzugeben• Zyklonabscheider und Schwerkraftabscheider
für Notentlastungssysteme auszulegen• Rückhaltesysteme für Chemieanlagen sicherheitstechnisch zu bewerten• Notkühlung und Stoppersysteme
als Alternative zu Entlastungssystemen vorzuschlagen
Ausbreitung von Gefahrstoffen:
Sie sind in der Lage …
• zu entscheiden, ob Stoffe bei Notentlastungen von Reaktoren in die Atmosphäre entlastet werden dürfen• Einflussgrößen auf die Ausbreitung von Schadstoffen zu beschreiben• Störfall-Beurteilungswerte zu benennen und zu erklären• das Vorgehen bei der Ausbreitungsrechnung zu beschreiben• Empfehlungen für die Betriebe zu geben, worauf bei der Entlastung von Gefahrstoffen zu achten ist• vorhandene Notentlastungseinrichtungen zu bewerten
PLT Schutzeinrichtungen:
Sie sollen …
• PLT-Einrichtungen klassifizieren können• die Anforderungen an eine PLT-Schutzeinrichtungen benennen können• die Vorgehensweise zur Auslegung
von PLT-Schutzeinrichtungen wiedergeben können• den Einsatz vorhandener PLT-Schutzeinrichtungen bewerten können
Explosionsschutz:
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Sie sind in der Lage …
• die Voraussetzungen für das Auftreten von Explosionen zu benennen• Explosionsbereiche bei Zweistoffsystemen/Dreistoffsystemen einzugrenzen• Sicherheitstechnische Kennzahlen wie Mindestzündenergie/Zündtemperatur und
die Explosionskenngrößen (Pmax, KG) zu definieren unddie damit verbundenen Konzepte zu beschreiben
• Schutzmaßnahmen für die Vermeidung von Explosionen zu vorzuschlagen• Vorhandene Schutzmaßnahmen an Anlagen zu bewerten
Elektrostatik:
Sie sind in der Lage …
• Die verschiedenen Formen der elektrostatischen Aufladung und Entladung von Gegenständen und Einrichtungen zu beschreiben• Schutzmaßnahmen gegen Explosionen aufzuzeigen• Vorhandene Schutzmaßnahmen zu bewerten und Empfehlungen für die korrekte Ausführung bei neuen Anlagen zu geben
Inhalt
Einführung in den Schutz von Mensch und Umwelt vor den Gefahren von technischen Anlagen in der Chemie, Petrochemie, Pharmazieund im Bereich Öl und Gas. Durch Risikomanagement lassen sich Störfälle vermeiden und die Auswirkungen von Ereignissenbegrenzen.Risikomanagement, Handhabung von Gefahrstoffen, Vermeidung von Durchgehreaktionen bei gefährlichen chemischenReaktionen, Auslegung von Schutzeinrichtungen für Notentlastungen wie Sicherheitsventile, Berstscheiben und nachgeschalteteRückhalteeinrichtungen. Moderne Prozessleittechnische Systeme, Emission und Ausbreitung von Gefahrstoffen in der Atmosphäresowie Explosionsschutz und Brandschutz.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungVorlesungsblocknote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22308 – Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
Allgemeine HinweiseDie Vorlesung wird als Blockvorlesung mit Exkursion in einen Störfallbetrieb gehalten.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
1050 Sicherheitstechnik für Prozesse und Anlagen
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6509 Hochtemperatur-Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dieter Stapf
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger-Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden identifizieren Anforderungen an Hochtemperaturprozesse aus der Problemstellung. Durch geeignete Bilanzierungunter Berücksichtigung relevanter kinetischer Vorgänge ermitteln sie daraus die erforderlichen Prozessparameter. Sie sind fähig,hierfür geeignete Reaktoren und Prozesskomponenten auszuwählen. Somit können die Studierenden unterschiedliche Verfahren derProzessindustrie kritisch beurteilen und Lösungen für neue Problemstellungen der HTVT systematisch entwickeln.
InhaltHochtemperaturprozesse im Beispiel; Verbrennungstechnische Grundlagen; Wärmeübertragung durch Strahlung;Wärmeaustauschrechnung für Hochtemperaturanlagen; Metallische und keramische Hochtemperaturwerkstoffe; Beispiele zurKonstruktion von Hochtemperaturanlagen.
Literatur/LernmaterialienAuf aktuelle Literatur wird im Fortlauf der Vorlesung hingewiesen
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/Prüfungenrfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22505 – Hochtemperaturverfahrenstechnik, Vorlesung 2 SWS22506 – Übung zu 22505, Übung, 1 SWS
Allgemeine HinweiseDieses Modul behandelt die Hochtemperaturverfahrenstechnik als Querschnittsthema verschiedener verfahrenstechnischerFachgebiete. Im Rahmen der Übungen findet die Anwendung der erlernten Grundlagen in der Prozessbeurteilung anhand konkreterBeispiele der HTVT statt.
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
1008 Hochtemperatur-Verfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6512 Messtechnik in der Themofluiddynamikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Thermische Verfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEs werden die gängigen experimentellen Methoden der Strömungs-, Konzentrations- und Temperaturmesstechnik in Theorie undPraxis vermittelt. Zunächst werden die Grundlagen der Messung der Geschwindigkeit, Druck, Dichte, Temperatur, Wärmestrom undKonzentration erläutert. Anschließend werden die Methoden zur Messung dieser Größen vorgestellt, hinsichtlich Genauigkeit undAuflösung diskutiert und in ihrer technischen Ausführung dargelegt. Insbesondere wird der Schwerpunkt auf moderne laser-optischeMessverfahren einschließlich digitaler Bildverarbeitung gelegt (LDA, PDA, PIV, LIF, …). Abschließend werden die Methoden zurWeiterverarbeitung und Analyse der Messdaten insbesondere in turbulenten Strömungen erläutert. Die Studierenden können in denkombinierten Praktikums-Übungsstunden unmittelbar die Methoden erproben.
Lehr- und Lernformen
22509 – Messtechnik in der Thermofluiddynamik, Vorlesung 2 SWS22510 – Übung zu 22509 Messtechnik in der Thermofluiddynamik,1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
1043 Messtechnik in der Thermofluiddynamik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6801 Energieträger aus Biomassezugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in folgenden Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger- Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
QualifikationszieleDie Studierenden entwickeln Prozessverständnis für Prozesse zur Umwandlung und Nutzung von Biomasse. Sie könnenentsprechende Prozesse bilanzieren, bewerten und weiter entwickeln. Die Betrachtung ethischer, ökonomischer und ökologischerRahmenbedingungen hilft den Studierenden bei der kritischen Bewertung von (neuen) Prozessen und bei deren Weiterentwicklung.
Inhalt
Grundlagen der Biomasseentstehung und der Umwandlungspfade hin zu chemischen Energieträgern wie Biodiesel, Ethanol oder SNG.Charakterisierungsmethoden und Unterscheidungskriterien für Biomasse, nutzbare Potenziale global/national, Nachhaltigkeitsaspekte,CO2-Vermeidungspotenziale.Nutzung und Umwandlung von Pflanzenölen und -fetten.Biochemische Umwandlungsprozesse zu Ethanol und Biogas, Nutzung- und Aufbereitungsprozesse für Biogas.Thermochemische Biomasseumwandlung durch Pyrolyse und Vergasung; ausgewählte Synthesen (FT-, CH4-, CH3OH-,DME-Synthese).
Literatur/Lernmaterialien1) Kaltschmitt, M.; Hartmann (Ed.): Energie aus Biomasse, 2. Aufl., Springer Verlag 2009.2) Graf, F.; Bajohr, S. (Hrsg.): Biogas: Erzeugung – Aufbereitung – Einspeisung, 2. Aufl., Oldenbourg Industrieverlag 2013.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium:75 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22320 - Energieträger aus Biomasse / Biomass based Energy Carriers; Vorlesung 2 SWS22321 - Übung zu Energieträger aus Biomasse / Exercise Biomass based Energy Carrier; 2 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1086 Energieträger aus Biomasse
1086 Energieträger aus Biomasse
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 585 von 609
Modul 6806 Grundlagen der Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
InhaltEinführung und Stellenwert der Verbrennungstechnik; Thermodynamik technischer Verbrennung: Stoffumsatz und Enthalpieumsatz;Gleichgewichtszusammensetzung; Verbrennungstemperatur; Kinetik von Verbrennungsvorgängen; VerbrennungstechnischeKenngrößen: Zündgrenzen, Zündtemperatur, Zündenergie, Zündverzug, Löschabstand, Flammpunkt; Reaktionsmechanismen derVerbrennung; Flammengeschwindigkeit; Thermische Flammentheorie; Turbulente Flammenausbreitung; Übersicht Brennersysteme
Lehr- und Lernformen22501 - Grundlagen der Verbrennungstechnik / Combustion Technology
ZugeordneteErfolgskontrollen:
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
389 Grundlagen der Verbrennungstechnik
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 6807 Angewandte Verbrennungstechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : Deutsch
ModulverantwortlicherProf. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern:
• Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie• Energieverfahrenstechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 586 von 609
• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten können die die verbrennungstechnischen Kennzahlen und die Eigenschaften von unterschiedlichen Flammen
beschreiben und erklären.• Die Studenten sind in der Lage die verbrennungstechnischen Kennzahlen zu benutzen, um Brenner auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage Brenner hinsichtlich ihrer Operabilität zu untersuchen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren.• Die Studenten sind in der Lage das Brennverhalten im Hinblick auf die jeweilige Anwendung zu beurteilen.
InhaltGrundlagen der Verbrennungsvorgänge; Brennstoffe; Verbrennungstechnische Kenngrößen; Laminare Flammenfortpflanzung;Struktur und Eigenschaften stationärer laminarer und turbulenter Flammen; Flammenstabilität; Ähnlichkeitsgesetze und Skalierungvon Brennern; Verbrennung von flüssigen Brennstoffen; Heterogene Verbrennung von festen Brennstoffen; Beispiele praktischerVerbrennungssysteme.
Literatur/Lernmaterialien1) F. Joos, Technische Verbrennung2) J. Warnatz, U. Maas, Technische Verbrennung; S. R. Turns, An Introduction to Combustion
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 45 hSelbststudium: 25 hPrüfungsvorbereitung: 110 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen
22503 – Angewandte Verbrennungstechnik, Vorlesung, 2 SWS22504 – Übung zu 22503 Angewandte Verbrennungstechnik, 1 SWS
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung undVerbrennung)
1033 Angewandte Verbrennungstechnik (Strömung, Mischung und Verbrennung)
ECTS-Punkte: 6.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7201 Verbrennung und Umweltzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 587 von 609
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltBedeutung des Umweltschutzes; Schadstoffe aus der Verbrennung und ihre Wirkung; Mechanismen der Schadstoffbildung;Feuerungsbezogene Maßnahmen (Primärmaßnahmen) zur Emissionsminderung; Rauchgasreinigung: Sekundärmaßnahmen zurEmissionsminderung; Emissionen bei motorischer Verbrennung und Verbrennung in Gasturbinen
Lehr- und Lernformen22507 – Verbrennung und Umwelt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1042 Verbrennung und Umwelt
1042 Verbrennung und Umwelt
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7202 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammerzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 6.00 ECTS Semesterwochenstd: 3,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht in den Vertiefungsfächern:- Energieverfahrenstechnik- Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/EmpfehlungenKeine
Qualifikationsziele• Die Studenten sind fähig die relevanten Designparameter anzuwenden, um eine Triebwerksbrennkammer auszulegen.• Die Studenten sind in der Lage die Auswirkung von Designänderungen bezüglich der Funktionalität, der Betriebssicherheit und des• Emissionsausstoßes zu beurteilen.• Die Studenten sind in der Lage Literaturergebnisse zu bewerten und für Ihre eigene Zwecke zu nutzen.• Die Studenten lernen zielorientiert gemäß eines vorgegebenen Zeitplans zu arbeiten.• Die Studenten lernen in Gruppen zu arbeiten und Informationen zwischen den Gruppen durch die Definition von Schnittstellen• auszutauschen.• Die Studenten lernen den Arbeitsfortschritt und die wichtigsten Ergebnisse klar und in angemessener Zeit zu präsentieren.
InhaltIn vier Vorlesungsdoppelstunden werden zuerst die theoretischen Grundlagen erläutert. Diese bestehen aus der Beschreibung undFunktionsweise des Triebwerkes und der speziellen Aufgabe und Funktionsweise der Brennkammer. Danach erfolgt die Auslegung derTriebwerksbrennkammer ausgehend von vorgegebenen geometrischen Randbedingungen und Leistungsdaten eines Triebwerkes. Diespeziellen Aufgaben der Auslegung sind die Aerodynamik (Luftverteilung und Druckverlust), die Wärmetechnik (Temperaturverteilung,Kühlung und Materialwahl) die Berechnung der Emissionen und die Brennkammerkonstruktion. Zu diesem Zweck bilden die StudentenGruppen und jede Gruppe übernimmt eine Teilaufgabe. Der Arbeitsfortschritt wird anhand des erstellten Zeitplans bei regelmäßigenPräsentationen kontrolliert. Die Gesamtauslegung wird in einer abschließenden Präsentation dargestellt und diskutiert.
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 588 von 609
Literatur/Lernmaterialien• A. H. Lefebvre, Gas Turbine Combustion• Rolls-Royce plc, the jet engine• R. Müller, Luftstrahltriebwerke Grundlage, Charakteristiken, Arbeitsverhalten
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 20 hSelbststudium: 60 hProjekt: 80 hPrüfungsvorbereitung: 20 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von max. 30min Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.Darüber hinaus werden die Mitarbeit während des Projektes und die Präsentationen bewertet.
NotenbildungDie Modulnote setzt sich zusammen aus der Note der mündlichen Prüfung und der Mitarbeit/Präsentation während des Projektes.
Lehr- und Lernformen22527 – Design of a jet engine combustion chamber, Seminar/Projekt
ZugeordneteErfolgskontrollen:
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
275 Auslegung einer Gasturbinenbrennkammer
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7203 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologienzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
InhaltEinführung und thermodynamische Grundlagen; PEM-Brennstoffzellen; Schmelzkarbonat Brennstoffzellen (MCFC);Festoxidbrennstoffzellen (SOFC); Brennstoffzellen für flüssige und feste Brennstoffe; Wasserstoff als Energieträger;Wasserstofferzeugung; Elektrolyse; Dampfreformierung; Partielle Oxidation; Reformierverfahren für flüssige Brennstoffe;Konvertierung/Reinigung von Kohlenmonoxid; Entschwefelung; Brennstoffzellensysteme: Peripheriekomponenten und Integration
Lehr- und Lernformen22508 – Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1036 Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7205 Energietechnikzugeordnet zu: 7400 Energieverfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr.-Ing. Horst Büchner
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Energieverfahrenstechnik• Verbrennungstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDer Hörer kennt die thermodynamischen Grundlagen und kann darauf aufbauend thermische Energieumwandlungsprozesse inWärmekraftmaschinen und -anlagen quantitativ beschreiben und die Effizienz der Energieumwandlung zu berechnen. Darüber hinauskönnen die Studierenden das Erlernte auf Beispiel ausgewählter technischer Prozesse übertragen.
InhaltDie Vorlesung beginnt mit einer allgemeinen Übersicht über die wichtigsten wirtschaftlichen Gesichtspunkte und Kennzahlenthermischer Energietechnik am Beispiel Deutschland. Danach werden die thermodynamischen Grundlagen für das Verständnisvon Wärmekraftmaschinen besprochen und bei ausgewählten Energieumwandlungsprozessen (Stirling-Motor, Gasturbine,Dampfkraftwerk, etc.) angewendet, um so Möglichkeiten zur Steigerung des thermischen und exergetischen Wirkungsgrades wie auchdes Arbeitsverhältnisses anhand von Beispielen aufzuzeigen.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium: 30 hPrüfungsvorbereitung: 60 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 – 25 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO.
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22511 – Energietechnik I
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1034 Energietechnik
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 590 von 609
1034 Energietechnik
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnikzugeordnet zu: 6001 Vertiefungsfach II
Voraussetzungen/EmpfehlungenDas Modul "Biopharmazeutische Aufarbeitungsverfahren" muss bestanden sein.
Allgemeine Hinweise
Folgende Module können gewählt werden:
1) Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe, 8 LP - Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
2) Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung, 8 LP - Prozessmodellierung in der Aufarbeitung - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
3) Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe, 4 LP
4) Prozessmodellierung in der Aufarbeitung, 4 LP
5) Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme, 4 LP
6) Grundlagen der Medizin für Ingenieure, 4 LP
7) Bioelektrochemie und Biosensoren, 4 LP
8) Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation, 4 LP
9) BioMEMS I, 4 LP
10)BioMEMS II, 4 LP
11)BioMEMS III, 4 LP
12)BioMEMS IV, 4 LP
13)BioMEMS V, 4 LP
14)Kommerzielle Biotechnologi, 4 LP
15)Lebensmitteltoxikologie
Kombinationen:
- Modul 1 oder Modul 2 mit jeweils 2 weiteren Wahlmodulen (3 – 15) kombinieren
- Modul 3 nicht wählbar bei Wahl von Modul 1
- Modul 4 nicht wählbar bei Wahl von Modul 2
- Vorlesungen der Pflichtmodule 1 bzw. 2 können nicht als zusätzliches Wahlmodul gewählt werden
Prüfungsmodus: mündliche Prüfung der einzelnen Module
Zugeordnet: 7303 Kommerzielle Biotechnologie
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 592 von 609
7501 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung undDarreichung biopharmazeutischer Produkte
7502 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung inder Aufarbeitung
7503 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischerWirkstoffe
7504 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung7505 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme7506 Grundlagen der Medizin für Ingenieure7507 BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und
Medizin7508 BioMEMS II7509 BioMEMS III7510 BioMEMS IV7511 BioMEMS V7512 Lebensmitteltoxikologie7706 Bioelektrochemie und Biosensoren7707 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
Modul 7303 Kommerzielle Biotechnologiezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ralf Kindervater
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht in den Vertiefungsfächern
• Technische Biologie• Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse in ein kommerzielles Umfeld in allen relevanten lebenswissenschaftlichenIndustriesektoren zu übersetzen und geistiges Eigentum zu schützen. Sie können sowohl eine Management Rolle in einemgroßen industriellen Unternehmen einnehmen, als auch die Rolle eines Managers in einer Startup Firma. Sie können technischeEntwicklungen bezogen auf den Innovationsgrad einordnen und Lücken in Wertschöpfungsketten identifizieren und schließen.Vorgegebene Firmenstrategien können analysiert und strategisch optimiert werden.
Inhalt
Blockveranstaltung mit Exkursion; Überblick Pharma-Industrie; biotechnologisch hergestellte Produkte in der Pharmaindustrie; ÜberblickBiotech-Industrie, mit Vergleich USA/EU/D; Finanzierung von Biotech-Unternehmen; Grundlagen der Lizensierung am Beispiel einesWirkstoffes; Vorbereitung und Durchführung einer Lizenzverhandlung.Überblick industrielle Biotechnologie; Biotechnologisch hergestellte Produkte der chemischen Industrie und deren Folgeprodukte,Erläuterung des Begriffes Bioökonomie und deren Konsequenzen für Wirtschaftssysteme. Definition des Begriffes
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wertschöpfungskette. Erläuterung des Ablaufes einer Firmengründung. Vorstellung und strategische Analyse von 12 Biotech Firmenaus Baden-Württemberg.Vorstellung und Diskussion möglicher Berufswege als Bioverfahrenstechniker in den Branchen Pharma, Medizintechnik, Biotechnologie,chemische Industrie, Verbände, Ausbildung, Lehre und öffentliche Forschung
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von ca. 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO Master Chemieingenieurwesenund Verfahrenstechnik 2016.
Bei großer Teilnehmerzahl bzw. bei Prüfungen im Technischen Erfängzungsfach alternativ eine schriftliche Prüfung im Umfang von 60Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
NotenbildungModulnote ist die Note der schriftlichen bzw. mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22413 - Kommerzielle Biotechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1012 Kommerzielle Biotechnologie
1012 Kommerzielle Biotechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7501 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung undDarreichung biopharmazeutischer Produktezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Inhalt
Grundlagen; Wirkstoffentwicklung; LADME; Verabreichungsformen: Oral, Parenteral, Dermal, Nasal, PulmonalAngewandte Themen aus dem Feld der Bioprozesstechnologie
Lehr- und Lernformen22712 - Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe22710 - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie1093 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichung
biopharmazeutischer Wirkstoffe
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1093 Industrielle Prozesstechnologie, Formulierung und Darreichungbiopharmazeutischer Wirkstoffe
ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7502 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierungin der Aufarbeitungzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 8.00 ECTS Semesterwochenstd: 4,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Inhalt
Angewandte Themen aus dem Feld der BioprozesstechnologieGrundlagen und praktische Übungen zur Chromatografie-modellierung, Auslegung von‚ Simulated Moving Bed (SMB)‘ -Systemen,Versuchsplanung (DOE)
Lehr- und Lernformen22710 - Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie22717 - Prozessmodellierung in der Bioproduktaufarbeitung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie1094 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der
Aufarbeitung
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
967 Industrielle Aspekte in der Bioprozesstechnologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
1094 Industrielle Prozesstechnologie und Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ECTS-Punkte: 8.00 Prüfungsform: [KL] KlausurPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7503 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischerWirkstoffezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. J. Hubbuch
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
InhaltGrundlagen; Wirkstoffentwicklung; LADME; Verabreichungsformen: Oral, Parenteral, Dermal, Nasal, Pulmonal
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22712 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
ZugeordneteErfolgskontrollen:
965 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
965 Formulierung und Darreichung biopharmazeutischer Wirkstoffe
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7504 Prozessmodellierung in der Aufarbeitungzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. M. Franzreb
Einordnung in Studiengang/ -fach
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden können die für die Chromatografiemodellierung notwendigen Gleichgewichts- und Kinetikgleichungen darlegen undinterpretieren. Sie können verdeutlichen welche Methoden zur Bestimmung der Gleichgewichts- und Kinetikparameter zum Einsatzkommen und diese an Beispielen erörtern. Sie verstehen die Funktionsweise komplexer Aufreinigungsverfahren wie „SimulatedMoving Bed“ und können die Unterschiede zur klassischen Chromatografie beschreiben. Die Studierenden können unter Einsatz einerModellierungssoftware praxisrelevante Chromatografieprozesse simulieren und die Ergebnisse analysieren. Auf dieser Grundlagekönnen sie Prozessparameter optimieren und an verschiedene Zielgrößen wie Reinheit oder Ausbeute anpassen. Die Studierendensind in der Lage die unterschiedlichen Verfahren zu beurteilen und die für eine vorgegebene Aufgabenstellung beste Varianteauszuwählen.
InhaltGrundlagen und praktische Übungen zur Chromatografie-modellierung, Auslegung von ‚Simulated Moving Bed (SMB)‘ -Systemen,Versuchsplanung (DOE)
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30hSelbststudium: 60hPrüfungsvorbereitung: 30h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22717 - Prozessmodellierung in der Bioproduktaufarbeitung
ZugeordneteErfolgskontrollen:
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
966 Prozessmodellierung in der Aufarbeitung
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7505 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systemezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fach
Wahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise von Organunterstützungssystemen und derenKomponenten an. Die Entwicklungshistorie kann analysiert und Lösungen für die Limitationen aktueller Systeme gefunden werden. DieMöglichkeiten und Grenzen der Transplantation sind den Studierenden bekannt.
Inhalt
Einführung: Definition und Klassifikation, Organunterstützung und Organersatz.Spezielle Themen: Hörprothesen, Sehprothesen, Exoskelette, Neuroprothesen, Endoprothesen, Tissueengineering, Hämodialyse,Herz-Lungen-Maschine, Kunstherzen, Biomaterialien.
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 30 hSelbststudium:30hPrüfungsvorbereitung: 60h
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung.Im Vertiefungsfach wird entweder eine mündliche Prüfung im Umfang von 20 Minuten oder eine schriftliche Prüfung (wird mind. 4Wochen zuvor bekannt gegeben) nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO durchgeführt
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen oder schriftlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen2106008 -Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
ZugeordneteErfolgskontrollen:
600 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
600 Ersatz menschlicher Organe durch technische Systeme
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7506 Grundlagen der Medizin für Ingenieurezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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keine
QualifikationszieleDie Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise und zum anatomischen Bau von Organen, dieunterschiedlichen medizinischen Disziplinen zugeordnet sind. Weiterhin kennen sie technische Verfahren in der Diagnostik undTherapie, häufige Krankheitsbilder, deren Relevanz und Kostenfaktoren im Gesundheitswesen. Die Studierenden können in einer Artund Weise mit Ärzten kommunizieren, bei der sie Missverständnisse vermeiden und beidseitige Erwartungen realistischer einschätzenkönnen.
InhaltMedizin und Paradigmenwechsel hin zu „Evidenzbasierte Medizin“ und „Personalisierte Medizin“.Spezielle Themen: Nervensystem, Reizleitung, Bewegungsapparat, Herz-Kreislaufsystem, Narkose, Schmerzen, Atmungssystem,Sinnesorgane, Gynäkologie, Verdauungsorgane, Chirurgie, Nephrologie, Orthopädie, Immunsystem, Genetik
Literatur/Lernmaterialien2105992 – Grundlagen der Medizin für Ingenieure
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine schriftliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO.
Im Vertiefungsfach wird entweder eine mündliche Prüfung nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO im Umfang von 20 Minuten oder eine schriftlichePrüfung (wird mind. 4 Wochen zuvor bekannt gegeben) nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 SPO durchgeführt
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen bzw. schriftlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen2105992 – Grundlagen der Medizin für Ingenieure
ZugeordneteErfolgskontrollen:
877 Grundlagen der Medizin für Ingenieure
877 Grundlagen der Medizin für Ingenieure
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [KM] Klausur/Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7507 BioMEMS I - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences undMedizinzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherDr. med. Christian Pylatiuk
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltEinführung in die verschiedenen mikrotechnischen Fertigungsverfahren; Biomaterialien, Sterilisationsverfahren; Mikrofluidik; Mikrotiterund Nanotiterplatten; Mikroanalysensysteme (µTAS), Lab-on-Chip-Systeme
Lehr- und Lernformen2141864 - BioMEMS - Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin I
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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ZugeordneteErfolgskontrollen:
957 BioMEMS I (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil I)
957 BioMEMS I (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil I)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7508 BioMEMS IIzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltMikroverfahrenstechnik; Mikrofluidische Messzellen; Mikrosystemtechnik für Anästhesie, Intensivmedizin (Monitoring) undInfusionstherapie; Atemluft-Diagnostik; Neuroprothetik; Nano-Chirurgie.
Lehr- und Lernformen2142883 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin II
ZugeordneteErfolgskontrollen:
958 BioMEMS II (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil II)
958 BioMEMS II (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil II)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7509 BioMEMS IIIzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
InhaltEinsatzbeispiele aus dem Bereich der diagnostischen und operativen Minimal Invasiven Therapie (MIT); Minimal Invasive Chirurgie(MIC); Neuroendoskopie; Interventionelle Kardiologieund Gefäßtherapie; NOTES (N atural O rifice T ransluminal E ndoscopic S urgery);Operationsroboter und Endosysteme; Zulassung von Medizinprodukten (Medizinproduktgesetz).
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Lehr- und Lernformen2142879 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin III
ZugeordneteErfolgskontrollen:
959 BioMEMS III (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; TeilIII)
959 BioMEMS III (Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin; Teil III)
ECTS-Punkte: 3.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7510 BioMEMS IVzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Lehr- und Lernformen2141102 - BioMEMS-Mikrosystemtechnik für Life-Sciences und Medizin IV
ZugeordneteErfolgskontrollen:
992 BioMEMS IV
992 BioMEMS IV
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7511 BioMEMS Vzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andreas Guber
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Lehr- und Lernformen2100001 – Neurovaskuläre Interventionen (BioMEMS V)
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1529 BioMEMS V
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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1529 BioMEMS V
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modul 7512 Lebensmitteltoxikologiezugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherProf. Dr. Andrea Hartwig
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden
• kennen grundlegende toxische Wirkungen von Gefahrstoffen• kennen die wichtigsten Klassen von toxikologisch relevanten Stoffen in Lebensmitteln• können Konzepte der Risikobewertung verstehen und beurteilen
InhaltÜberblick über Struktur, Vorkommen und toxikologische Wirkmechanismen sowie Ansätze einer Risikobewertung verschiedener fürLebensmittel relevanter Stoffklassen.Im Einzelnen werden behandelt: Anorganische und organische Kontaminanten, Heterocyclische aromatische Amine, Acrylamid,Bioaktive Pflanzeninhaltsstoffe, Pilzgifte und bakterielle Toxine.
ArbeitsaufwandPräsenszeit: 30 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 45 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von (mind.) 20 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen6618 – Lebensmitteltoxikologie
ZugeordneteErfolgskontrollen:
1098 Lebensmitteltoxikologie
1098 Lebensmitteltoxikologie
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7706 Bioelektrochemie und Biosensorenzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, WS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Michael Wörner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
QualifikationszieleDie Studierenden sind fähig, Strategien zur Kopplung von Elektrochemie und Biotechnologie zu entwickeln und zu beurteilen,insbesondere für das Design von Biosensoren, für Anwendungen im Bereich der Energiewandlung/Energiespeicherung und derbioorganischen Wertstoffsynthese.
InhaltElektrochemische Kinetik und Elektrochemische Techniken in der Bioanalytik; Elektrochemische Prinzipien in der Biologie undbiologische Aspekte der Elektrochemie; Elektrochemie von Redoxenzymen; Biosensoren; Biobrennstoffzellen; Bioelektrosynthese;Biologische Membranen und biomimetische Membransysteme; Photobioelektrochemie und biomimetische Photovoltaik;
Literatur/Lernmaterialien1) Electrochemistry: Principles, Methods, and Applications 2) Christopher M.A. Brett, Oxford University Press;3) Bioelectrochemistry: Fundamentals, Experimental Techniques and Applications, Philip Bartlett, John Wiley & Sons4) Bioelectrochemistry, Encyclopedia of Electrochemistry, 11 Volume Set: Encyclopedia of Electrochemistry, Volume 9, Wiley-VCH
Verlag GmbH
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 24 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung
Lehr- und Lernformen22708 Bioelektrochemie und Biosensoren
ZugeordneteErfolgskontrollen:
968 Bioelektrochemie und Biosensoren
968 Bioelektrochemie und Biosensoren
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 7707 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugationzugeordnet zu: 7500 Biopharmazeutische Verfahrenstechnik
Leistungspunkte: 4.00 ECTS Semesterwochenstd: 2,0 Std.
Moduldauer: 1 Semester Modulturnus: jedes 2. Semester, SS
Sprache : deutsch
ModulverantwortlicherDr. Michael Wörner
Einordnung in Studiengang/ -fachWahlpflicht im Vertiefungsfach "Biopharmazeutische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen/Empfehlungenkeine
Qualifikationsziele
Die Studierenden erlangen die Fähigkeit, Strategien und geeignete Methoden zur Biokonjugation von Grenzflächen und Nanopartikelnfür definierte Applikation in den Life Sciences zu entwickeln.Die Studierenden können Erkenntnisse aus der biologischen Forschung in technische Anwendungen umsetzen.
InhaltDesign und Anwendungen von biomimetischen Membranen; Biokonjugation und Biofunktionalisierung von Grenzflächen; Techniken fürdie Charakterisierung von biomimetischen Systemen; Synthese, Stabilisierung und Biokonjugation von Nanopartikeln; Anwendung vonbiofunktionalisierten Nanopartikeln in den Life Sciences;
Literatur/Lernmaterialien1) Nanotechnologies for the Life Sciences, Vol. 1: Biofunctionalization of Nanomaterials, C. Kumar, Wiley-VCH Verlag GmbH;2) Chemistry of Bioconjugates (Synthesis, Characterization, and Biomedical Applications), R. Narain, John Wiley & Sons;
Arbeitsaufwand
Präsenszeit: 24 hSelbststudium: 45 hPrüfungsvorbereitung: 90 h
Leistungsnachweise/PrüfungenErfolgskontrolle ist eine mündliche Prüfung im Umfang von 30 Minuten nach § 4 Abs. 2 Nr. 2 SPO
NotenbildungModulnote ist die Note der mündlichen Prüfung.
Lehr- und Lernformen22716 Biomimetik und Biokonjugation
ZugeordneteErfolgskontrollen:
969 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
969 Biomimetische Grenzflächen und Biokonjugation
ECTS-Punkte: 4.00 Prüfungsform: [M] Mündliche PrüfungPrüfungsdauer: keine Angabe Prüfungsart: [FP] Fachprüfung
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Fach 9100 Überfachliche Qualifikationenzugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
Zugeordnet: 9110 Überfachliche Qualifikationen9115 Überfachliche Qualifikationen
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 605 von 609
Modul 9110 Überfachliche Qualifikationenzugeordnet zu: 9100 Überfachliche Qualifikationen
Modulturnus: einmalig
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 606 von 609
Modul 9115 Überfachliche Qualifikationenzugeordnet zu: 9100 Überfachliche Qualifikationen
Modulturnus: einmalig
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
Seite 607 von 609
Fach 9200 Berufspraktikumzugeordnet zu: 5005 Gesamtkonto
Zugeordnet: 9210 Berufspraktikum
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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Modul 9210 Berufspraktikumzugeordnet zu: 9200 Berufspraktikum
Modulturnus: einmalig
ModulverantwortlicherDr.-Ing. Siegfried Bajohr, Dr.-Ing. Barbara Freudig
Voraussetzungen/EmpfehlungenBerufspraktika, die bereits während des Bachelorstudiums absolviert wurden, werden anerkannt, sofern zu Beginn des Praktikumsbereits mindestens 120 LP erworben wurden
QualifikationszieleDie angehenden Ingenieurinnen und Ingenieure haben einen ersten Einblick in die industrielle Praxis gewonnen. Bisher erlernteFähigkeiten können sie auf Problemstellungen in der Praxis anwenden. Die Studierenden haben unterschiedliche Tätigkeitsfeldereines Unternehmens kennengelernt. Dadurch können Sie die Anforderungen unterschiedlicher Aufgaben beurteilen und können diesesWissen für ihre spätere Berufswahl gezielt einsetzen
InhaltDas Berufspraktikum ist ein Fachpraktikum, bei dem die in der bisherigen Ausbildung erlernten Fähigkeiten angewendet und vertieftwerden. Ein Mindestmaß an Kenntnissen und Fähigkeiten aus der angewandten Laborforschung, der Entwicklung, Projektierungund/oder der Herstellung von Produkten soll vermittelt werden. Dabei soll möglichst Einblick in mehrere verschiedene Tätigkeitengewährt werden. Das Berufspraktikum soll über rein fachliche Inhalte hinaus Verständnis für betriebliche Zusammenhänge(Kommunikation, Arbeitssicherheit...) wecken.
Arbeitsaufwand12 Wochen (420 h – 480 h)
Leistungsnachweise/Prüfungen
Erfolgskontrolle ist eine unbenotete Studienleistung nach § 4 Abs. 3 SPO Master Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik 2016.
Zur Prüfung und Anerkennung des Berufspraktikums sind dem Praktikantenamt der Fakultät nach Abschluss der Tätigkeit die voraberteilte Genehmigung für das Praktikum, und das Arbeitszeugnis vorzulegen.
WICHTIG: Die geleisteten Tätigkeiten müssen aus dem Arbeitszeugnis eindeutig hervorgehen. Ist dies nicht der Fall, hat derStudierende eine Tätigkeitsbeschreibung zu erstellen und von dem Betrieb gegenzeichnen zu lassen.
Notenbildungunbenotet
Allgemeine Hinweise
Die Suche eines Betriebes ist Sache der Praktikantinnen und Praktikanten. Das Praktikum kann beispielsweise in folgenden Branchendurchgeführt werden:
• chemische Industrie• verfahrenstechnischer Anlagenbau• Automobilzulieferer• Agrar- und Lebensmitteltechnik,• pharmazeutische und Kosmetik-Industrie• Bio- und Umwelttechnologie
Eine abgeschlossene Berufsausbildung (z. B. MTA/PTA) wird als Berufspraktikum anerkannt.
Folgende Tätigkeiten werden nicht anerkannt:
• Ausschließliche Bürotätigkeiten• Programmieren in allgemeiner Form
Modulhandbuch des Studiengangs Master Chemieingenieurwesen undVerfahrenstechnikStand: 16. Februar 2017
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• Literaturstudien• Praktika an Hochschulen (insbesondere an Instituten des KIT),• in begründeten Fällen kann das Praktikantenamt eine Ausnahme genehmigen
Rechtliche Stellung des Praktikanten
Die hier gegebene Auskunft ist unverbindlich. Verbindlich sind die Bestimmungen der jeweiligen Versicherungsträger sowie der Vertragmit dem Ausbildungsbetrieb.
Die Praktikanten unterliegen der Betriebsordnung des Ausbildungsbetriebes. Ein Anspruch auf Entgelt besteht nicht. Sie sind nichtberufsschulpflichtig.
Während des Praktikums genießen die Praktikanten den Schutz der gesetzlichen Unfallversicherung des für den Ausbildungsbetriebzuständigen Versicherungsträgers (Berufsgenossenschaft). Der Schutz schließt den Weg von und zu der Ausbildungsstätte ein.
Die Praktikanten unterliegen als Studierende der Krankenversicherungspflicht, das heißt sie müssen entweder im Rahmen ihrer Familieoder selbst bei einer privaten Krankenversicherung oder einer Krankenkasse versichert sein.
Für Praktika im Ausland obliegt es der Praktikantin bzw. dem Praktikanten, sich über die jeweiligen nationalen Regelungen zuinformieren.