Masterstudium


Energie- und Umwelttechnik

Pflichtvorlesung: Prozesse der Energie- und Umwelttechnik

9. Trimester (WT) [MB09501]

Teil I: Energietechnik (Prof. Joos)

  • Grundlagen der Energiewandlung
  • Energiewandelnde Prozesse
  • Kraftwerksprozesse (GT, DT, GuD)
  • Regenerative Energie
  • Brennstoffzelle
  • CO2-reduzierte Prozesse
  • Sonderkonzepte (Wasseraufbereitung, ORC)

 

Teil II: Umwelttechnik: Müllentsorgung und Abgasreinigung in der thermischen Müllentsorgung (Prof. Niemeyer

Organisatorisches der Müllentsorgung

  •  Müllaufkommen und -zusammensetzung
  • Sammelkonzepte
  • Mülltrennung und stoffliche Wiederverwertung
  • Müllgebühren

 

Rechtliche Grundlagen der Mülleinsammlung und –Behandlung

  • Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz
  • Bundesimmissionsschutzgesetz, und –Verordnungen, UVPG

 

Prinzipielle Möglichkeiten der Müllbehandlung

  • Deponierung und Deponietechnik
  • mechanisch-biologische Müllvorbehandlung
  • thermische Müllbehandlungsverfahren

 

Thermisch-oxidative Müllbehandlung

  • Thermische Behandlungsstufen
  • Abgasreinigung
  • Stoffliches Recycling und Stoffbilanzen
  • Energie-Nutzung
  • Gesamtprozess und –führung
  • Wirtschaftlichkeitsüberlegungen und –Rechnungen

 

Abgasreinigung (Beispielprozesse)

Wahlpflichtvorlesung: Bioverfahrenstechnik

9./10. Trimester (FT/WT) [MB09535]

setzt sich aus folgenden Lehrveranstaltungen zusammen:

Biotechnologie

9. Trimester (FT) [MB09536]

Einführung

  • Geschichte der Biotechnologie
  • Wirtschaftliche Bedeutung biotechnologisch- hergestellter Produkte
  • Biotechnologie als interdisziplinäres Fachgebiet
  • Vor- und Nachteile biotechnologischer Prozesse gegenüber herkömmlichen
  • Herstellungsverfahren

 

Grundlagen der Biotechnolgie

  • Biochemie
  • Aminosäuren
    • Peptide
    • Proteine
  • Enzymologie
    • Katalytische Wirkung
    • Stereoselektivität
    • Einteilung der Enzyme
  • Viren und Zellen
    • Einteilung
    • Zellaufbau
    • Stoffwechsel

 

Biotechnologische Prozesse

  • Isolierung, Selektionierung und Anzucht von Mikroorganismen
  • Kultivierungsverfahren
    • Statische Kultur (diskontinuierlicher Reaktorbetrieb)
    •  Dynamische Kultur (kontinuierlicher Reaktorbetrieb)
      • Turbidostat
      • Chemostat
  • Kinetik biotechnologischer Abläufe (Modellierung)
    • Wachstum von Mikroorganismen (nach Monod)
    • Enzym-Kinetik (nach Michaelis-Menten)
  • Bioreaktor
    • Instrumentierung
    • Betriebsformen
    • Modellierung
  • Ablauf biotechnologischer Herstellungsverfahren
    • Sterilisation
    • Immobilisierung

 

Wertstoffe

Beispiele biotechnischer Produktionsverfahren

  • Erz-Leaching
  • Milchindustrie
  • Bierherstellung

 

 

Thermische Verfahrenstechnik

10. Trimester (WT) [MB10537]

 

Einordnung der klassischen und nicht-klassichen thermischen Trennverfahren

  • Spezielle Aufgaben in der Umwelt-Verfahrenstechnik
  • Rektifikation (Dalton, Raoult, Henry, p-T, p-c, x-y-Diagramme, spezifische Stoffgemische (Azeotrope, Mischungslücken, …)

 

Absorptionsverfahren

  • Verfahrensprinzip und -varianten
  • Auslegung von Gegenstromkolonnen
  • Bauformen von Absorbern
  • Regenerierung des Lösungsmittels

 

Adsorptionsverfahren

  • Grundbegriffe der Adsorption
  • Gas- / Flüssigadsorption
  • Messmethoden von Adsorptionsgleichgewichten
  • Adsorptionskinetik und -gleichgewicht
  • Charakterisierung poröser Stoffe (Adsorbentien)
  • Regeneration von Adsorbentien
  • selektive Adsorption (Affinitätstrennung)

 

Trocknung

  • Einführung in die Trocknung
  • Trocknungsverlauf / -Kinetik
  • Trocknungsdauer
  • Molier-Diagramm
  • Prozessführungsstrategien in der Trocknung
  • Prozessauslegung
  • Bauformen von Trocknern

 

Kristallisation

  • Grundlagen und Verfahrensweisen der Kristallisation
  • Kristallisation aus Lösungen
  • Kristallisation aus der Gasphase
  • Auslegung von KristallisatorenWirtschaftlichkeit technischer Prozesse

 

Wirtschaftlichkeit technischer Prozesse

  • Kopplung technischer und wirtschaftlicher Parameter
  • Grundbegriffe der wirtschaftlichen Kostenermittlung
  • Graduelle Abschätzung von Investitionskosten (nach dem Stand der Planungsphase)
  • Betriebskosten und deren Einflussgrößen
  • Rentabilitätsbewertung

Wahlpflichtvorlesung: Mechanische und Thermische Verfahrenstechnik

 

9./10. Trimester (FT/WT) [MB09532]

setzt sich aus folgenden Lehrveranstaltungen zusammen:

Mechanische Verfahrenstechnik

9. Trimester (FT) [MB09533]

 

Einführung in die Mechanische Verfahrenstechnik

  • Arbeitsgebiete der mechanischen Verfahrenstechnik
  • Spezielle Aufgaben in der Umwelt-Verfahrenstechnik

 

Charakterisierung von Teilchenschwärmen

  • Vorbemerkung und Definitionen
  • Teilchengröße und Partikeloberfläche
  • Teilchengrößenanalyse
  • Teilchengrößenverteilung
  • Oberflächenbestimmung aus der Teilchengrößenverteilung
  • Anmerkungen zu Schüttungen und Festbett-Anordnungen

 

Mechanische Trennung disperser Systeme

  • Charakterisierung einer Trennung
  • Abtrennung einer festen Phase
    • Sedimentation
      • im Schwerefeld
      • im Zentrifugalfeld
    • Flotation
    • Filtration
      • kuchenbildende Oberflächenfiltration
      • Tiefenfiltration
      • Querstromfiltration
    • Abscheidung im elektrischen Feld
    • Naßabscheider
  • Trennung zweier fluider Phasen
  • Kombination verschiedener Trennverfahren

 

Thermische Verfahrenstechnik

10. Trimester (WT) [MB10534]

 

Einordnung der klassischen und nicht-klassichen thermischen Trennverfahren

  • Spezielle Aufgaben in der Umwelt-Verfahrenstechnik
  • Rektifikation (Dalton, Raoult, Henry, p-T, p-c, x-y-Diagramme, spezifische Stoffgemische (Azeotrope, Mischungslücken, …)

 

Absorptionsverfahren

  • Verfahrensprinzip und -varianten
  • Auslegung von Gegenstromkolonnen
  • Bauformen von Absorbern
  • Regenerierung des Lösungsmittels

 

Adsorptionsverfahren

  • Grundbegriffe der Adsorption
  • Gas- / Flüssigadsorption
  • Messmethoden von Adsorptionsgleichgewichten
  • Adsorptionskinetik und -gleichgewicht
  • Charakterisierung poröser Stoffe (Adsorbentien)
  • Regeneration von Adsorbentien
  • selektive Adsorption (Affinitätstrennung)

 

Trocknung

  • Einführung in die Trocknung
  • Trocknungsverlauf / -kinetik
  • Trocknungsdauer
  • Molier-Diagramm
  • Prozessführungsstrategien in der Trocknung
  • Prozessauslegung
  • Bauformen von Trocknern

 

Kristallisation

  • Grundlagen und Verfahrensweisen der Kristallisation
  • Kristallisation aus Lösungen
  • Kristallisation aus der Gasphase
  • Auslegung von Kristallisatoren

 

Wirtschaftlichkeit technischer Prozesse

  • Kopplung technischer und wirtschaftlicher Parameter
  • Grundbegriffe der wirtschaftlichen Kostenermittlung
  • Graduelle Abschätzung von Investitionskosten (nach dem Stand der Planungsphase)
  • Betriebskosten und deren Einflussgrößen
  • Rentabilitätsbewertung

 

Mechatronik, Vertiefung: Wehrtechnik

Wahlpflichtvorlesung: Technischer ABC-Schutz

9./10.Trimester (FT/WT) [MB09538]

setzt sich aus folgenden Lehrveranstaltungen zusammen:

Biotechnologie

9. Trimester (FT) [MB09536]

Einführung

  • Geschichte der Biotechnologie
  • Wirtschaftliche Bedeutung biotechnologisch- hergestellter Produkte
  • Biotechnologie als interdisziplinäres Fachgebiet
  • Vor- und Nachteile biotechnologischer Prozesse gegenüber herkömmlichen
  • Herstellungsverfahren

 

Grundlagen der Biotechnolgie

  • Biochemie
    • Aminosäuren
    • Peptide
    • Proteine
  • Enzymologie
    • Katalytische Wirkung
    • Stereoselektivität
    • Einteilung der Enzyme
  • Viren und Zellen
    • Einteilung
    • Zellaufbau
    • Stoffwechsel

 

Biotechnologische Prozesse

  • Isolierung, Selektionierung und Anzucht von Mikroorganismen
  • Kultivierungsverfahren
    • Statische Kultur (diskontinuierlicher Reaktorbetrieb)
    • Dynamische Kultur (kontinuierlicher Reaktorbetrieb)
      • Turbidostat
      • Chemostat
  • Kinetik biotechnologischer Abläufe (Modellierung)
    • Wachstum von Mikroorganismen (nach Monod)
    • Enzym-Kinetik (nach Michaelis-Menten)

 

Chemieunfall in Bhopal

  • Analyse der Ereignisse
  • Maßnahmen zur Begrenzung des Schadens
  • Übertragung der Kenntnisse auf das Aufgabenfeld einer militärischen Führungsperson
    Methoden und Anwendungen im ABC-Schutz (wird aktuell nicht angeboten)

 

10.Trimester (WT) [MB10530]

Hinführung zum Thema

1.1 Übersicht über die Bereiche ABC-Bedrohung

1.2 Übersicht über und Einführung in die ABC-Schutztechnologien

 

A-Schutz

  • Physikalische Grundsätze
  • Detektionsverfahren
  • Dekontamination
  • Elektromagnetischer Impuls (EMP)
  • Härtung elektronischer Geräte

 

B-Detektionsverfahren für

  • Toxine
  • Viren
  • Bakterien
  • Probenaufarbeitung
  • Prinzipien der Nachweiß­methoden, Einsatzbereiche, Grenzen und Stärken
    • Immunologische Verfahren
    • Genetische Methoden
    • DNA-Chip Technologie

 

B- und C-Dekontamination

  • Enzymatische Verfahren
  • Gasförmige Prozesse
  • Wässrige Methoden
  • Selbstreinigende Oberflächen

 

Risikobeurteilung

  • Konzepte
  • Vorgehen
  • Diverse Beispiele
HSU

Letzte Änderung: 5. Februar 2018