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Veranstaltungen
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Ökologie für Ingenieure
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V1636 |
| SWS |
4.0 |
| Lerninhalt |
Biologische Grundlagen
- Genetik
- Enzyme
- Stoffwechsel
Allgemeine Ökologie
- Ökologie der Gewässer
- Boden
- Ökotoxikologie
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| Literatur |
- Begon et al, Ökologie, Springer Spektrum, 2017
- Manuskript zur Vorlesung
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Grundlagen Bioprozesstechnik
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V1637 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
Teil 1: Grundlagen der Bioverfahrenstechnik
- Mehrphasige Reaktionssysteme
Grundlagen der Mehrphasenströmung, Stoffübergang (Zweifimtheorie), Aerobe Fermentation
- Ideale Reaktormodelle
Betriebsweisen von Reaktoren, Reaktortypen (Rührkessel/Strömungsrohr als ideale Reaktormodelle, Verweilzeit/Raumzeit, diskontinuierlich idealer Rührkessel (DIK)
- Verweilzeitverhalten kontinuierlich betriebener Reaktoren
ideales/reales verweilzeitverhalten, Verweilzeitfunktion, Experimentelle Bestimmung der Verweilzeitfunktion, Rührkesselkaskade
- Rühren und Belüften in Bioreaktoren
Rührorgane, Leistungsbedarf und Dimensionsanalyse, Nicht-Newtonische Fluide und Leistungsbedarf, Mischzeitcharakteristik, Pumpkapazität, Dispergierungfähigkeit des Rührers, Maßstabsübertragung, Einstoff-/Zweistoffdüsen, scherarme Belüftung von Zellkulturen
- Bioreaktoren für aerobe und anerobe Prozesse
aerobe Abwasserreaktoren, Biogasreaktoren, Biofilter
- Fermenterausstattung und Messtechnik
Temperaturmessung, Durchfluss, Mengenmessung, Druck, Inhalt, pH, pO2, CO2, Bildzeichen als Brücke zur Vl Anlagenplanung/Dokumentation
Teil 2: Bioreaktionstechnik
- Grundlagen der Reaktionstechnik
Grundbegriffe, Stöchiometrie, chem. GGW, Aktivierungsenergie u. Katalyse, Kinetik, homogene/heterogen Katalyse
- Fermentationsprozess
schematischer Ablauf einer Fermentation, Betriebsweisen (disk., konti, fedbatch), Wachstumskinetik
- Batchfermentation
Zellwachstum, Produktbildung (Grundlagen, Raten, Produktivität, kinetische Modelle der Produktbildung), Ertragskoeffizienten, Beispiele
- Kontinuierliche Fermentation
Einteilung, Massenbilanzen, Kriterien zur Auslegung, Bilanzierung mehrstufiger Systeme mit/ohne Zellrückführung, Erhaltungsstoffwechsel, integrierte Bioprozesse
- Beispiele umweltbioverfahrenstechnischer Prozesse
Biogas/Abwasser, Biofilter, mikrobielle Brennstoffzelle
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| Literatur |
- Posten, Clemens (Hg.) (2018): Integrated Bioprocess Engineering, De Gruyter graduate, Berlin, Boston: De Gruyter, Buch (Sammelwerk)
- Chmiel, Horst, Takors, Ralf, Weuster-Botz, Dirk, (Hsg.) (2018): Bioprozesstechnik, SpringerLink Bücher, 4. Auflage, Berlin: Springer Spektrum (Springer eBook Collection)
- Takors, Ralf, 1966 (Hsg.) (2014): Kommentierte Formelsammlung Bioverfahrenstechnik, SpringerLink Bücher, Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum (Springer eBook Collection), Buch (Monographie)
- Aufgaben zur Bioreaktionstechnik: für Studenten der Biotechnologie, der Lebensmitteltechnik, des Wasserwesens, der Abwasser- und Umwelttechnik; (1994). Unter Mitarbeit von Karl-Heinz Wolf, Berlin, Heidelberg [u.a.]: Springer
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Biomasse
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V1638 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
- Verständnis der Rolle und des Potenzials der Biomasse ein einem 100%-EE-Energiesystem
- Kenntnis der aktuellen Marktdaten der Biomasse-Technologien
- Kenntnis verschiedener Technologien von Biomasse-Nutzung
- Kenntnis der Prozesse und der Prozessparameter bei der Pyrolyse von Biomasse
- Kenntnis des EBC und der Charakterisierung von Pflanzenkohle
- Kenntnis von Grundlagen der Bodenkunde sowie der Wirkung von Biochar als Bodenverbesserer
- Kenntnis der Anwendungsmöglichkeiten von Biochar in der Landwirtschaft 5.0
- Kenntnis der Prozesse, der Prozessparameter und verschiedener Reaktoren-/Systemtypen bei der Biogas-Produktion
- Fähigkeit zur Auswahl des geeigneten Reaktortyps und Speichersystem für verschiedene Anwendungen
- Verständnis von Substratbewertung für die Biogas-Produktion
- Kenntnis von Praxis-Beispielen von Biogas-Anlagen
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| Literatur |
Verpflichtende Lektüre:
- Kaltschmitt et al., ”Energie aus Biomasse”, Springer, Kapitel 16
- Kaltschmitt et al., „Renewable Energy Systems”, Springer, Kapitel „Biomass Pyrolysis”
- Lehmann et al., „Biochar for Environmental Management”, earthscan, Kapitel 4
Vertiefende Lektüre:
- Fachverband Nachwachsende Rohstoffe, ”Leitfaden Biogas”, biogas.fnr.de
- Dieter Deublein et al., ”Biogas from waste and renewable ressources”, Wiley, 2011
- Stefan Böhler, Biologisch/Thermisches Kombinationsverfahren zur Erzeugung eines Synthesegases aus Biomasse., Diplomarbeit HSO, 2008
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Biomasse - Labor
| Art |
Labor |
| Nr. |
M+V1639 |
| SWS |
1.0 |
| Lerninhalt |
- Herstellung von Pflanzenkohle mit dem Kon-Tiki-Reaktor
- Probennahme Pflanzenkohle
- Fingerbodenanalyse
- Bodenprobennahme
- Topfversuche zum Wachstum von Gemüsepflanzen
- Korngrößenanalyse von Böden
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| Literatur |
Verpflichtende Lektüre:
- Kaltschmitt et al., ”Energie aus Biomasse”, Springer, Kapitel 16
- Kaltschmitt et al., „Renewable Energy Systems”, Springer, Kapitel „Biomass Pyrolysis”
- Lehmann et al., „Biochar for Environmental Management”, earthscan, Kapitel 4
Vertiefende Lektüre:
- Fachverband Nachwachsende Rohstoffe, ”Leitfaden Biogas”, biogas.fnr.de
- Dieter Deublein et al., ”Biogas from waste and renewable ressources”, Wiley, 2011
- Stefan Böhler, Biologisch/Thermisches Kombinationsverfahren zur Erzeugung eines Synthesegases aus Biomasse., Diplomarbeit HSO, 2008
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