1. Einführung
   Definition und Einteilung, Einleitebedingungen
2. Abwasseranalytik, Meßgeräte
   Summenparameter, Biotests
3. Grundsätzliches zur Siedlungsentwässerung
   Trenn- und Mischverfahren, intzegrierte Systeme
4. Einfache mechanische Abwasserbehandlungsmaßnahmen
   Rechen, Absetzbecken, Flotation
5. Chemisch-physikalische Verfahren
   Flockung und Fällung, Filtration, Redox-Verfahren
6. Biologische Verfahren
   Hydrobiologische Grundlagen, Mikrobielle Grundlagen, Aerobe Abwasserreinigung, Anaerobe Abwasserreinigung, Klärschlamm

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

1. Schlammanalyse
   Schlammvolumen (SV30), Trockensubstanz, Schlammvolumenindex, Glührückstand, Sinkgeschwindigkeit und Flockungs(hilfs)mittel
2. Schlammbetrachtung
   Mikroskopie verschiedener Belebtschlammproben
3. Summenparameter
   BSB5, CSB, TOC, Gesamt-Stickstoff, Säurekapazität
4. Keimzahlbestimmung
   Bestimmung der Gesamtkolonienzahl und des Colititers verschiedener Abwässer

1. Einleitung
   1.1 Organische - Anorganische Chemie
   1.2 Stellung des Kohlenstoffs im PSE, sp3,sp2 sp - Hybridisierung
   1.3 Bindungen, Polaritäten, Begriffe elektrophil, nucleophil
   1.4 Bindungsenergien
   1.5 Oxidationszahlen
   1.6 Übersicht: wichtige funktionelle Gruppen
   1.7 Nomenklatur = Benennung organischer Verbindungen
2. Strukturen organischer Moleküle
   2.1 Summenformel
   2.2 Strukturformel
   2.3 Isomerie
3. Stoffgruppen und wichtige Reaktionsmechanismen
   3.1 Kohlenwasserstoffe
   3.2 Alkohole und Phenole
   3.3 Aldehyde und Ketone
   3.4 Carbonsäuren und Derivate
4. Makromoleküle
   4.1 Allgemeines
   4.2 Polymerisation
   4.3 Polykondensation
   4.4 Polyaddition
   4.5 Kunststoffadditive

- Analytikum, K. Doerffel, R. Geyer, H. Müller, Deutscher Verlag für Grundstoffchemie, Leipzig,
Stuttgart, 1994
- Elektrochemie, C. H. Hamann, W. Vielstich, Wiley - VCH, Weingarten, 1998
- Grundlagen der quantitativen Analytik, R. R. Kunz, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998

Versuch 0: Sicherheitsbelehrung und Ansetzen der benötigten Reagenzien und Titrationslösungen.
Versuch 1: Komplexometrische Härtebestimmung von Prozesswasser.
Versuch 2: Red./Ox.-Titration zur Bestimmung des Permanganatindexes und jodometrische Bestimmung von
Sauerstoff in Oberflächenwasser.
Versuch 3: Photometrische Bestimmung von Eisen in Prozesswasser.
Versuch 4: Dünnschichtchromatographische Untersuchung von Blattfarbstoffen.
Versuch 5: Rechnergesteuerte Säure/Base-Titration mit elektronischer Auswertung.
Versuch 6: Rechnergesteuerte Aufnahme von Enzymkinetiken (durch Leitfähigkeitsmessungen) zur quantitativen
Bestimmung von Harnstoff in Kunstdünger.

eigenes Skript (Bernd Spangenberg, Analytik)

1. Einleitung
   1.1 Organische - Anorganische Chemie
   1.2 Stellung des Kohlenstoffs im PSE, sp3,sp2 sp - Hybridisierung
   1.3 Bindungen, Polaritäten, Begriffe elektrophil, nucleophil
   1.4 Bindungsenergien
   1.5 Oxidationszahlen
   1.6 Übersicht: wichtige funktionelle Gruppen
   1.7 Nomenklatur = Benennung organischer Verbindungen
2. Strukturen organischer Moleküle
   2.1 Summenformel
   2.2 Strukturformel
   2.3 Isomerie
3. Stoffgruppen und wichtige Reaktionsmechanismen
   3.1 Kohlenwasserstoffe
   3.2 Alkohole und Phenole
   3.3 Aldehyde und Ketone
   3.4 Carbonsäuren und Derivate
4. Makromoleküle
   4.1 Allgemeines
   4.2 Polymerisation
   4.3 Polykondensation
   4.4 Polyaddition
   4.5 Kunststoffadditive

- Analytikum, K. Doerffel, R. Geyer, H. Müller, Deutscher Verlag für Grundstoffchemie, Leipzig,
Stuttgart, 1994
- Elektrochemie, C. H. Hamann, W. Vielstich, Wiley - VCH, Weingarten, 1998
- Grundlagen der quantitativen Analytik, R. R. Kunz, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York,
1998

Versuch 0: Sicherheitsbelehrung und Ansetzen der benötigten Reagenzien und Titrationslösungen.
Versuch 1: Komplexometrische Härtebestimmung von Prozesswasser.
Versuch 2: Red./Ox.-Titration zur Bestimmung des Permanganatindexes und jodometrische Bestimmung von
Sauerstoff in Oberflächenwasser.
Versuch 3: Photometrische Bestimmung von Eisen in Prozesswasser.
Versuch 4: Dünnschichtchromatographische Untersuchung von Blattfarbstoffen.
Versuch 5: Rechnergesteuerte Säure/Base-Titration mit elektronischer Auswertung.
Versuch 6: Rechnergesteuerte Aufnahme von Enzymkinetiken (durch Leitfähigkeitsmessungen) zur quantitativen
Bestimmung von Harnstoff in Kunstdünger.

eigenes Skript (Bernd Spangenberg, Analytik)

Die Grundlagen für Datenmodelle werden in Theorie und Praxis dargestellt und anhand von Beispielen aus der Verfahrenstechnik vertieft. Mittels Normalisierungsverfahren werden die Datenmodelle optimiert und in marktübliche Daten- Managementsysteme implementiert.

Um raumbezogene Informationen konstruieren oder analysieren zu können, werden diese zusammen mit Raster- und Vektordaten in CAD- Systemen zu Projekten integriert. In der Vorlesung wird besonders auf die Methoden zur Erstellung und Nutzung von Basiskarten und Symbolbibliotheken zur Kartierung und Digitalisierung von raumbezogenen Daten eingegangen.

Autocad 2006- Grundlagen, RRZN- Handbücher, 2006

Datenbanksysteme, Kemper, A. & Eickler, A., Oldenbourg, 2006

Weitere Literatur wird im Vorlesungsskipt angegeben

Im Labor werden Datenmodelle für Massendaten entwickelt, Analysen und Aufbereitungn von Daten aus relationalen Datenbanken durchgeführt und umweltrelevante Daten in Cad-Systeme importiert.

Weiterhin werden Ausbreitungs- und Verteilungsmodelle von Umweltschadstoffen mittels Geostatistik entwickelt.

- Grundlagen der graphischen Datenverarbeitung mit CAD- Systemen
- Darstellung und Konstruktion von graphischen Objekten
- Konstruktionswerkzeuge, Maßstäbe, Koordinatenbezug
- Templates und Kartenlayouts
- Anwendungen (Technische Dokumentation, Symbolbibliotheken)
- Methoden der zwei- und dreidimensionalen Konstruktion
- Konstruktion von einfachen 3-D- Bauteilen

- Autocad 2015- Online Handbuch
- DIN Normen in der Verfahrenstechnik und im Anlagenbau, 2000
- Video2Brain- Video- Tutorials zu den Autocad-Grundlagen
- Vorlesungsskript (ca. 140 Seiten)
- Übungen im E-Learning

Der reine Frontalunterricht mit Tafelanschrieb wird aufgelockert z.B. durch Klärung von Zwischenfragen in Diskussionsform, soweit wie möglich, sowie durch Beispielrechnungen und Saaldemonstrationen. Um die Ablenkung der Studierenden durch rein manuelles Kopieren von Tafelanschrieben in Grenzen zu halten, steht ein Umdruck mit allen wichtigen Abbildungen, jedoch ohne Text zur Verfügung. Die Vorlesungsinhalte werden durch Übungen in kleinen Gruppen vertieft.

A) Belastungsarten, Festigkeitshypothesen
B) Werkstoffe in Apparatebau und ihre Eigenschaften
C) Konstruktionselemente (Wellen, Dichtungen, Verbindungen u.s.w.)
D) Ausrüstung von Druckgeräten
E) Bau- und Druckprüfung
F) Rohre (Wandstärke, Netzplanung u.s.w.)
G) Konstruktionsmerkmale ausgewählter Apparate,
z.B. von Rührwerken und Bioreaktoren

Wird in der Veranstaltung bekanntgegeben.

1. Begriffe aus dem Anlagenbau
   Planung, Produktionsanlagen, Unternehmensformen, Lizenz-Nutzungsrechte, Projekte-Projektorganisation
2. Verfahrensauslegung großtechnischer Anlagen, Basic Design.
   Mengen- und Energiebilanzen, Grundfließbilder, Verfahrensfließbilder, R&I-Fließbilder, Anlagenbeschreibung, Ausrüstungsspezifikationen
3. Detailed Engineering
   Aufstellungsplanung, Rohrleitungsplanung, Apparateplanung, Planungsabwicklung Elektrotechnik
4. Investitionskosten, Betriebskosten
5. Sicherheitstechnik im Anlagenbau
6. Projektmanagement
   Zeitplanung und Terminüberwachung, Kostenüberwachung

Wird in der Vorlesung bekanntgegeben.

A) Einleitung: Grundsätzliches zur Dokumentation
B) Grundlagen des Technischen Zeichnens: Projektionsarten, normgerechte Darstellung und Bemaßung der Grundkörper (Toleranzen, Oberflächen, Gewinde)
C) Darstellende Geometrie: Bestimmung der wahren Länge, Kegelschnitte und Abwicklungen, Durchdringungen und Abwicklungen
D) Gesamt- und Teilzeichnungen, Baugruppen: Bespiele einer Gruppenzeichnung, Teilezeichnung und Montagezeichnung
E) Axonometrische Darstellungen, Fließbilder, Messtechnik: Axonometrische Darstellungen, RohrleitungsisometrienFließbilder und Messtechnik

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Mündliche Präsentation der Bachelorarbeit in einem abschließenden Kolloquium. Dauer der Präsentation maximal 20 Min. mit anschließender Diskussion.

Schriftliche Dokumentation der Bachelorarbeit in angemessener wissenschaftlicher Tiefe.

- Nachwachsende Rohstoffe, Zusammensetzung und Kennzahlen

-  mikrobiologische Umsetzungsverfahren von Biomasse (Biogas, Bioethanol,Biobuthanol)

-  thermische Biomassekonversion (Vergasung, Pyrolyse)

-  Kraftstoffe auf Biomassebasis (Planzenöle, Pflanzenölmethylester, synthetische Kraftstoffe)

-  neue Wege der Biomasseverwertung: Hydrothermale Carbonisierung, BioChar ...

- Kaltschmitt, Martin: Energie aus Biomasse, 2016

Biologische Grundlagen: Genetik, Enzyme, Stoffwechsel, Allgemeine Ökologie, Ökologie der Gewässer, Boden, Ökotoxikologie

Manuskript zur Vorlesung, Begon et al, Ökologie, Springer Spektrum 2017

Nutzbare Produkte in der Biotechnologie (Übersicht)

Übersicht Bioreaktoren allgemein

Grundlagen der Bilanzierung biolog. Systeme

Rühren Mischen Rheologie

Messung von biospezifischen Zustandsgrößen

Grundlagen der Bioreaktionstechnik:
Katalyt. Reaktionen/homogene u. heterogene Katalyse

Enzymreaktionen und Hemmungen

Grundlagen der Reaktionsführung und Steriltechnik

Storhas, Winfried (2013): Bioverfahrensentwicklung. Weinheim: Wiley-VCH.
Nagel, Janet (2015): Nachhaltige Verfahrenstechnik. Grundlagen, Techniken, Verfahren und Berechnung. München: Hanser.
Takors, Ralf (2014): Kommentierte Formelsammlung Bioverfahrenstechnik. Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum.

Es werden die Material- und Energiebilanzen zur Analyse und Auslegung von technisch relevanten Modellreaktoren (Rührkessel, Rohrreaktor) für die einphasige chemische Umsetzung vorgestellt und angewendet. Zudem werden Methoden zur Ermittlung von optimalen Betriebsbedingungen für chemische Reaktoren dargestellt.

K. Hertwig, L. Martens: Chemische Verfahrenstechnik: Berechnung, Auslegung und Betrieb chemischer Reaktoren, De Gruyter Oldenbourg Verlag, 2007

G. Emig, E. Klemm, K.-D. Hungenberg: Chemische Reaktionstechnik, 6. Auflage, Springer-Verlag, 2017

A. Gase
B. Phasengleichgewichte
C. Ionen in Lösung
D. Säure/Base Gleichgewichte
E. Chemische Thermodynamik
F. Elektrochemie
G. Chemische Reaktionskinetik
H. Physik. Chemie und chemische Umwandlung in der Atmosphäre

• Basiswissen Physikalische Chemie, C. Czeslik, H. Seemann, R: winter, Teubner, Stuttgart, 2001
• Physikalische Chemie, P. Atkins , VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1984
• Physikalische Chemie für Techniker und Ingenieure, K.H. Näser, D. Lempe, O. Regen , Deutscher
  Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990

Versuch 1: Gefrierpunktserniedrigung
Versuch 2: Entmischungsdiagramm einer binären Mischung
Versuch 3: Dissoziationsgleichgewicht einer schwachen Säure
Versuch 4: Nernstscher Verteilungssatz
Versuch 5: Äquivalentleitfähigkeit starker und schwacher Elektrolyte
Versuch 6: Siedediagramm einer binären Mischung
Versuch 7: Verseifungsgeschwindigkeit eines Esters
Versuch 8: Aktivitätskoeffizientenbestimmung
Versuch 9: Rohrzuckerinversion
Versuch 10: Komplexbildungskonstante und Ligandenzahl
Versuch 11: Differenz-Thermo-Analyse
Versuch 12: Hittorfsche Überführungszahlen und Ionenwanderungsgeschwindigkeiten

Physikalisch-chemisches Praktikum, W. Gottwald, W. Puff , VCH. Weinheim, 1990
Praxis der physikalischen Chemie, H.-D. Försterling, H. Kuhn, VCH. Weinheim, 1991

1. Grundlagen, Begriffsbestimmung, Richtlinien
   Definitionen, Gesetzeslage, Richtlinien
2. Einteilung und Herkunft von Emissionen
3. Reduzierung von Emissionen durch Primärmaßnahmen, Verbrauchsreduzierung von Einsatzstoffen, Auswahl von Einsatzstoffen
4. Reduzierung staubförmiger Emissionen, Richtlinien, Grundlagen, Stauberfassung, Massenkraftabscheider, filternde Abscheider, elektrische Abscheider, nassarbeitende Abscheider
5. Reduzierung gasförmiger Emissionen, Richtlinien, Kondensationsverfahren, Absorptionsverfahren,
   Adsorptionsverfahren
6. Passivierung von Emissionen, thermische Nachverbrennung, katalytische Abgasreinigung

wird in der Vorlesung bekanntgegeben

In der Vorlesung werden die wichtigsten klassischen Brennstoffe und ihre Eigenschaften behandelt. In der Verbrennungsrechnung wird die Abgaszusammensetzung errechtnet. Über Bilanzen werden wichtige Informationen über den Arbeitspunkt der Feuerung ermittelt, insbesondere die Feuerraumtemperatur. Primär- und Sekundärmaßnahmen zur Verringerung der Emissionen runden die Vorlesung ab. Die Vorlesung gliedert sich in folgende Kapitel:

A) Einleitung und Ablauf einer Verbrennung
B) Die Brennstoffe und ihre Kennwerte
C) Verbrennungsrechnung für feste und flüssige Brennstoffe
D) Verbrennungsrechnung für gasförmige Brennstoffe
E) Kontrolle der Verbrennung - unvollständige Verbrennung
F) Bestimmung der Feuerraumtemperatur
G) Brennerbauarten
H) Emissionen und Emissionsminderung

• Einführung in die Wärmelehre, Cerbe, Hoffmann, Carl Hanser, 2000
• Thermodynamik, Band 2, Stephan, Mayinger, Springer Verlag Berlin, 2013
• Verbrennung und Feuerung, Günter, R, Springer Verlag, 2000

Im Labor Feuerungstechnik werden die Lehrinhalte der Vorlesung an von Studenten selbständig durchzuführenden Versuchen vertieft. Beispiele sind:

- Charakterisierung einer Flamme
- Bilanzierung einer Feuerung
- Ausmessen des Zündverhaltens termärer Gasgemische
- Immediatanalyse eines Brennstoffs
- Brennwert- und Heizwertmessung von Brennstoffen
- Stabilitätsverhalten eines Gasbrenners

Auswahl an Versuchen:

- Viskositätsmessung
- Partikelzerkleinerung und Siebanalyse
- Rohrleitungstechnik
- Freier Fall von Partikeln
- Mischzeitmessung im Rührkessel
- Stoffübergangsmessung im Rührfermenter
- Kuchenbildende Filtration

Auszug:
A) Kennzeichen von Einzelpartikeln und Partikelkollektiven
B) Partikelgrößenverteilungen, Darstellung, Approximationsfunktionen
C) Zerkleinerung von Feststoffen
D) Mechanische Kornvergrößerung
E) Partikelschüttungen und Wirbelschichten
F) Pneumatische Förderung
G) Bewegung von Partikeln in verschiedenen Kraftfeldern
H) Stationäre Sinkgeschwindigkeit
I) Mechanisches Trennen, u.a.:
Einteilung und Bewertung von Trennapparaten
Schwerkraftabscheider und -klassierer
Mechanische Filtration
Fliehkrafttrennung
J) Mischen von Flüssigkeiten

• Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1+2, H. Schubert , Wiley-VCH, 2001
• Mechanische Verfahrenstechnik, Bd. 1+2, Matthias Stieß, Springer Verlag, 2002
• Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, H.-D.Bockhardt et al, Deutscher Verlag für
  Grundstoffchemie, 2004

Es sollen drei der nachfolgenden Versuche durchgeführt werden:
1. Statistische Auswerteverfahren und lineare Regression am Beispiel
der Längenmessung mit einer "digitalen" Längenmesseinrichtung.
2. Drehmoment-, Drehzahl-, Leistungsmessung an rotierender Maschine.
3. Durchflussmessung mit Turbinenradzähler und Normblende.
4. Kalibrierung von Druckwandlern.
5. Temperaturmessung mit Widerstandsthermometer und Thermoelement.
6. Systemanalyse von Regelstrecken
7. Systemisetifikation mittels Sprungantwort
8. Systemidetifikation mittels periodischer Erregung
9. Einfluß der Reglerparameter auf die Güte von Regelkreisen

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Die Grundlagen der Messtechnik machen mit den Begriffen Einheiten, Messfehler und Methoden der Messfehlerbehandlung vertraut.

In einem weiteren allgemeinen Kapitel werden die Systematik der Messtechnik (Systeme, Messgrößenerfassung, Signalformung, Ausgabegeräte) behandelt.

Der Hauptteil der Vorlesung macht mit den Messverfahren bekannt, die für die verschiedensten Aufgabenstellungen in der Erfassung der nichtelektrischen und elektrischen Größen verwendet werden.
Als Stichworte seien genannt: Weg, Drehwinkel, Kraft, Drehmoment, Geschwindigkeit, Drehzahl, Druck, Durchfluss, Mengen, Füllstand, Temperatur, Feuchte, Stoffe.

- Messtechnik und Messdatenerfassung, N. Weichert, M. Wülker, Oldenbourg: München, 2000

A.)    Denken in Wirkungsplänen.
B.)    Beispiele für Regelstrecken in der Verfahrenstechnik.
C.)    Mathematische Methoden der Regelungstechnik.
D.)    Klassifizierung von Regelstrecken.
E.)    Charakterisierung und Klassifizierung von Reglern.
F.)    Regelkreissynthese, Führungs- und Störübertragungsverhalten.
G.) Stabilitätskriterien
H.) Reglereinstellungen

- Regelungs- und Steuerungstechnik in der Versorgungstechnik., Arbeitskreis der Professoren für
Regelungstechnik in der Versorgungstechnik (HRSG.), C.F. Müller Verlag Heidelberg,, 2002
- Regelungstechnik, Föllinger, O., Hüthig Buch Verlag, 1990
- Regelungstechnik für Ingenieure, Reuter, M., Vieweg Verlag, Wiesbaden, 2004

Die Grundlagen der Messtechnik machen mit den Begriffen Einheiten, Messfehler und Methoden der Messfehlerbehandlung vertraut.

In einem weiteren allgemeinen Kapitel werden die Systematik der Messtechnik (Systeme, Messgrößenerfassung, Signalformung, Ausgabegeräte) behandelt.

Der Hauptteil der Vorlesung macht mit den Messverfahren bekannt, die für die verschiedensten Aufgabenstellungen in der Erfassung der nichtelektrischen und elektrischen Größen verwendet werden.
Als Stichworte seien genannt: Weg, Drehwinkel, Kraft, Drehmoment, Geschwindigkeit, Drehzahl, Druck, Durchfluss, Mengen, Füllstand, Temperatur, Feuchte, Stoffe.

- Messtechnik und Messdatenerfassung, N. Weichert, M. Wülker, Oldenbourg: München, 2000

- Kennenlernen der betrieblichen Strukturen und Ablauforganisation
in der industriellen Produktion, Erfahrung der arbeitsteiligen,
hierarchischen und kundenorientierten Arbeitswelt
- Analysen im Feld und im Betriebs- oder Versuchslabor
- Entwicklung und Konstruktion von Apparaten
- Detail-Engineering und Zeichnungserstellung im Apparate- und
Rohrleitungsbau
- Erstellen von Massen- und Energiebilanzen
- Durchführung und Auswertung von Versuchen im Technikum
- Montage-, Wartungs- und Demontagearbeiten in der chemischen,
Rohstoff-, biotechnischen, pharmazeutischen oder lebensmittel-erzeugenden Industrie
- Revision von Verfahren, z.B. zwecks Verminderung der Produktions-kosten und Umweltbelastung.
Die Ausbildungsinhalte hängen von der gewählten Vertiefungsrichtung ab. Die tatsächlichen Tätigkeiten sind auch
durch betriebliche Erfordernisse bestimmt. Nach Möglichkeit sollten mehrere Tätigkeitsfelder durchlaufen werden,
jedoch sollte das Praktikum nicht allzu zersplittert sein.

Es werden Verfahren, die aus komplexen oder mehreren Prozessen bestehen, mess- und regelungstechnisch gesamtheitlich erfasst. Dazu gehört die Messung unterschiedlicher relevanter Größen (u.a. Temperatur, Durchfluss, Level, Druck, Konzentration von Komponenten), deren Erfassung in einem Software-Tool (Messdatenerfassung) und deren Verknüpfung zu einer kompletten Regelung und Automatisierung des Verfahrens, um damit die Schnittstelle zwischen technischem Prozess und dem automatisierten Computersystem herzustellen und damit von einem manuellen Prozess zu einem automatisierten Verfahren überzugehen.

R. Lauber, P. Göhner, Prozessautomatisierung 1, 3. Auflage, Springer Verlag, 1999

Es werden die Grundlagen und Grundbegriffe der Modellierung, speziell die Modellierung in der Verfahrenstechnik, generelle Aspekte der Modellierung, insbesondere die Beschreibung stationärer aber auch dynamischer/transienter Modelle dargestellt. Dazu gehört die Vermittlung der Massenbilanz insbesondere für instationäre Betriebsbedingungen, unterschiedliche Bilanzierungstechniken (idealer Rührkessel, Kolben- und Rohrreaktor) und deren Vergleich, die Energiebilanz mit transienten Termen, das chemische Gleichgewicht, das Sorptionsgleichgewicht und das Wachstum von Mikroorganismen. Damit werden Prozesse aus den Bereichen Umwelt-, Energie- und Bioverfahrenstechnik in der Vorlesung abgebildet.

Im integrierten Labor wird das Verhalten des Volumens eines einfachen Behälters bei Zulauf und freiem Auslauf sowie mit einem Zwischenspeicher Konzentrationsverhalten, eines ideal durchmischten Rührkessels ideale Kolbenströmung, Beispiel eines Gaschromatographen und eines Adsorbers sowie das
Temperaturverhalten einer Warmwasser-Zirkulationsleitung als Übungsaufgaben mit den Modellgleichungen erarbeitet und in das Excel-Tool (Microsoft Office) implementiert und Parmeterstudien für unterschiedliche Betriebsparameter durchgeführt und diskutiert. Die Entspannungsverdampfung als einstufiger und mehrstufiger Prozess, die Absorption von CO2 in Wasser und weiteren Lösungsmitteln werden mit Hilfe des Softwareprogramms von CHEMCAD (Chemstations Europe) sowie die Rektifikation von Zweistoffsystemen bearbeitet. Insbesondere die Verknüfung mehrer Verfahresnschritte zur Optimierung des Produktes wird mit Hilfe des Simulationstools CHEMCAD erläutert und geübt.

• J. Ingham, Chemical engineering dynamics : an introduction to modelling and computer simulation, 3., compl. rev. ed. WILEY-VCH, 2007
• C. J. King, Separation Processes, second edition, McGraw-Hill Book Company, 1981

Ziel der Veranstaltung ist, dass die Studierenden die Stufe Englisch B2 erreichen. Damit sind sie generell befähigt, auch anderen Veranstaltungen in englischer Sprache problemlos folgen können und in ingenieurwissenschaftlichen und geschäftlichen Angelegenheiten kommunizieren können. Dazu werden in seminaristischer Form in englischer Sprache wissenschaftliche und damit verbundene gesellschaftliche Themen besprochen. Dazu wählt jede/r Studierende aus einer Liste von Vorschlägen ein Thema aus, betreibt dazu Literaturstudium, erstellt eine Präsentation und trägt diese in der zweiten Semesterhälfte vor. Im Anschluss daran wird darüber diskutiert.

Wird in der Vorlesung bekanntgegeben.

1. Einführung
2. Begriffe
3. Grundlegende gesetzliche Anforderungen
4. Herstellung von Medizinprodukten
5. Grundlagen Qualitäts- und Risikomanagement
6. Einfache Qualitäts- und Risikomanagementtools
7. Qualitäts- und Risikomanagementsysteme
8. Statistische Methoden
9. Ressourcenmanagement

• BVMed Medizinprodukterecht, EU-Medizinprodukte-Verordnung vom 5.4.2017 in berichtigter Fassung vom 3.5.2019
• Stender, R.; Qualitätsmanagement für Hersteller von Medizinprodukten, Praxisleit-faden zur DIN EN ISO 13485 und den neuen EU-Verordnungen, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag GmbH · Berlin · Wien · Zürich, 2019
• Harer, J.; Baumgartner, C.; Anforderungen an Medizinprodukte, Praxisleitfaden für Hersteller und Zulieferer; Hanser, 2018
• Gassner, U.; Die neue Medizinprodukte-Verordnung, Bundesanzeiger Verlag, Köln, 2017.
• Brüggemann, H., · Bremer, P.: Grundlagen Qualitätsmanagement, 3. Auflage, Springer Vieweg Verlag, 2020
• Leitgeb, N.: Sicherheit von Medizingeräten, 2. Auflage Springer 2015

A) Projektstrukturierung, Aufbau einer Projektorganisation
B) Planungswerkzeuge im Anlagenbau
C) Kostenkontrolle
D) Personalführung

• Projektmanagement, Methoden, Techniken, Verhaltensweisen, Litke, H-D., Hanser Verlag, 2007
• Projektmanagement. In 7 Schritten zum Erfolg, Hemmrich, Angela; von Harrant, Horst, Hanser,
  2007
• Projektmanagement, H.-D. Litke, Hanser, 2007

Diese Veranstaltung lehrt die Herangehensweise an das eigenständige Entwerfen und Präsentieren von technischen und informativen Lehrinhalten vor einem Fachpublikum. Zudem wird ein Leitfaden für die Vorgehensweise an qualifizierende Berichte wie Praxisberichte oder Bachelorarbeiten vermittelt.

Desweiteren wird das Herangehen an das praktische Studiensemester und die Bachelorarbeit gegeben, sodass ein strukturierter Ablauf für die Studierenden gewährleistet werden kann. Dazu gehören die Aufstellung eines Arbeitsplans (Disposition) und der Verweis auf den kontinuierlichen Abstimmungsbedarf mit den Betreuer/innen und Gutachter/innen. Es wird korrektes Zitieren von unterschiedlichen Literaturarten in Präsentationen und Texten, gängige technische Literaturdatenbanken zur fundierten Literaturrecherche und das Erstellen von Literaturverzeichnissen vorgestellt.

Damit werden die Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens, des Dokumentierens und Präsentierens vermittelt. Dieses Wissen wird von den Studierenden des 6. und 7. Fachsemesters durch das Vortragen zum praktischen Studiensemester in Form eines Erfahrungsberichts oder einer verfahrenstechnischen Darstellung angewendet und eingeübt. Diese Präsentation dient den teilnehmenden Studierenden aus den Semester 3 und 4 der Wissensvermittlung zu verfahrenstechnischen Themen einer breiten Palette sowie der Information zu interessanten Firmen, die zur Bewerbung für das im 5. Fachsemester anstehende praktische Studiensemester zur Verfügung stehen. Der Dozent/Die Dozentin begleitet die Studierenden bei den Vorträgen im Fachkolloquium.

Thomas Plümper, Effizient Schreiben, 3. Auflage, Oldenburg Verlag München, 2012
Henning Lobin, Die wissenschaftlich Präsentation, Schöningh UTB, 2012

In den Vorlesungen werden ausgehend von konkreten Problemstellungen ökonomische Überlegungen vorgestellt, entwickelt, beschrieben und erläutert. Durch Übungsaufgaben und Fallbeispiele erhalten die Studierenden die Gelegenheit, theoretisch Erlerntes unmittelbar umzusetzen. Wo möglich und sinnvoll werden Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Bereichen der Energiewirtschaft gewählt.

Ökonomische Grundbegriffe Betriebliche Kennzahlen Rechtsformen eines Unternehmens Organisation Investitions- und Wirtschaftlichkeitsrechnung Finanzierung und Liquiditätssicherung Produktion und Beschaffung Unternehmensführung:
Unternehmensziele Planung und Entscheidung, Operations Research Controlling
Betriebswirtschaftliches Rechnungswesen:
Jahresabschluss Kostenrechnung

Wird in der Veranstaltung bekanntgegeben.

• Grundlagen
  Eigenschaften von Fluiden, Molekularer Aufbau, Stoffdaten, Newtonsche und nicht-newtonsche Medien

• Hydro-und Aerostatik
  Druckverteilung im Schwere-und Zentifugalfeld, Kraftwirkungen auf Behälterwände, Archimedischer Auftrieb,

• Reibungsfreie Strömungen
  Stromfadentheorie, Bernoulli-Gleichung, Wirbelströmungen, Druckbegriffe und deren Messung, Ausströmen aus Behältern, ebene Strömungen, Potentialströmungen und Tragflügeltheorie

• Reibungsbehaftete Strömungen
  Reibungseinfluss, Kennzahlen, laminare und turbulente Strömungen, Navier-Stokessche Gleichungen, Druckabfall in durchströmten Leitungen, Impulssatz, Grenzschichttheorie,

• Druckverlust und Strömungswiderstand
  Energiegleichung, Druckverlust in durchströmten Bauteilen, Krümmer, Düsen, Diffusoren, Widerstand umströmter Körper, Fahrzeuge, Tragflügel, Gebäude

• Gasdynamik
  Strömungen kompressibler Medien, Laval-Düse

• Grundzüge der Strömungslehre, J. Zierep, K.Bühler (Vieweg+Teubner Verlag, 2010)
• Strömungslehre und Strömungsmaschinen, E. Käppeli (Harry, 1987)
• Strömungsmechanik, J.Zierep, K.Bühler (Springer Verlag, 1991)
• Technische Strömungslehre, Bohl, W. (Vogel, 2000)

Die Lehrveranstaltung wird in zeitlich aufeinander folgenden Abschnitten und sowohl in deutscher als auch englischer Sprache angeboten.

In der Vorlesung werden die thermodynamischen Zusammenhänge hergeleitet, mit Hilfe von Beispielen vertieft und mit Hilfe einfacher Demonstrationsmodelle vorgestellt.

1. Abschnitt:

• Grundbegriffe: Thermodynamisches System, thermodynamischer Zustand, thermodynamisches Gleichgewicht, Zustandsgleichungen (insb. thermische und kalorische Zustandsgleichung idealer Gase), Zustandsänderungen, Wärme, Arbeit, Dissipationsenergie, innere Energie, Enthalpie und Entropie.
• Der 1. Hauptsatz: Formulierung für geschlossene und offene Systeme, therm. Wirkungsgrad und Leistungszahl.

2. Abschnitt:

• Der 2. Hauptsatz: Mathematische Formulierung, Entropie, Wirkungsgrad, Anergie/Exergie und einfache, reversible bzw. irreversible thermodynamische Prozesse.
• Kreisprozesse mit idealen Gasen: Rechts- und linksgängige Prozesse, z. B. Carnot-, Diesel-, Otto-, Stirling-, Ericson-, Joule-Prozess.

3. Abschnitt:

• Mehrphasige Systeme reiner Stoffe: Zustandsgrößen, Zustandsgleichungen im Zweiphasengebiet (auch Diagramme und Zahlentafeln), einfache Zustandsänderungen und Clausius-Clapeyron-Gleichung.
• Kreisprozesse mit Dämpfen, insb. Clausius-Rankine-Prozess und Kompressions-Kältemaschine/Wärmepumpe)
• Gemische von Gasen: Feuchte Luft (Zustandsgrößen und h,x-Diagramm).
• Kurze Einführung in die Grundlagen der Wärmeübertragung.

Aufgaben- und Materialsammlung als Unterlage für die Vorlesung.

• Technische Thermodynamik, E. Hahne (Oldenbourg, 2010
• Einführung in die Thermodynamik, G. Cerbe, H.-J. Hoffmann (Carl Hanser Verlag, 2008)
• Fundamentals of Engineering Thermodynamics, M. Moran, H. Shapiro (Wiley, 2008)
• Thermodynamik, Band 1, Einstoffsysteme, K. Stephan, F. Mayinger (Springer Verlag, 2010)
• Thermodynamik, H. D. Baehr (Springer Verlag, 2006)

Große Auswahl an weiterführender Literatur (z. B. "Thermodynamik im Klartext", D. Dunn (Pearson, 2004) oder "Keine Panik vor der Thermodynamik!", D. Labuhn, O. Romberg (Vieweg+Teubner, 2011) in der Hochschulbibliothek.

Folgende Laborversuche stehen zur praktischen Vertifeung der Vorlesungsinhalte zur Verfügung, dazu werden entsprechende Vorbereitungsmaterialien ausgegeben:
1) Trocknung; Gekoppelter Wärme- und Stofftransport
2) Pervaporation
3) Adsorption
4) Rektifikation in einer Verstärkerkolonne (inklusive Auswertung mit Software-Tool)
5) Entspannungsverdampfung (Flash Evaporation)

Versuchsbeschreibungen im moodle-Kurs

In der Vorlesung werden die grundlegenden Verfahren der thermischen Trennung vermittelt. Dazu werden zunächst die Grundlagen der Phasengleichgewichte sowohl für ideale Mehrstoffsytsme als auch für reale Mehrkomponentensysteme erläutert. Dazu werden die kubischen Zustandgleichungen (Van-der-Waals, Redlich-Kwong) in Diagrammen und in mathematischen Gleichungen und Exzessenthalpie-Modelle wie Redlich-Kister, Van-Laar-Ansatz, Wilson-Gleichung und NRTL sowie UNIQUAC und UNIFAC vermittelt.Zudem wird das Henry-Gesetz, die Gleichgewichtskonstante und die realtive Flüchtigkeit erläutert. Teile dieses ersten bausteins werden in Übungsaufgaben abgebildet.

Im zweiten Baustein der Vorlesung werden Massen-, Stoff- und Energiebilanzen für thermische Anlagen zunächst für einstufige dann für mehrstufige Apparaturen hergeleitet.Danach werden die Verfahren zur Entspannungsverdampfung, der Destillation und Rektifikation und zur Adorption vermittelt und in Übungen vertieft. Insbesondere bei der Rektifikation werden Bilanzlinien rechnerisch für binäre Stoffsysteme hergeleitet und deren verfahrenstechnische Darstellung in Diagrammen (McCabe-Thiele-Diagramm) erläutert. Abschließend werden die praktische Stufenzahl, HTU / NTU-Konzepte für Kolonnen und hydrondynamische Kolonnenauslegungen vermittelt und in Aufgaben geübt.

• B. Lohrengel, Trennung von Gas-, Dampf- und Flüssigkeitsgemischen, 2. Auflage, 2012, Oldenburg Verlag München
• A. Mersmann, M. Kind, J. Stichlmair, Thermische Trennverfahren, 2. Auflage, 2005, Springer Verlag
• Stephan, Mayinger, Stephan, Schaber, Thermodynamik, Band 2: Mehrstoffsysteme und chemische Reaktionen, 2010, Springer Verlag

Ausgewählte Kapitel des BGB, insbesondere: Vertragsrecht (Kauf-, Dienst- und Werkverträge),
Gewährleistungsrecht, Ausgewählte Kapitel des HGB, Überblick Handelsrecht, Mitarbeiterhaftung,
Produkthaftungsrecht, Patentrecht/Urheberrecht, Markenrecht.Ausgewählte Kapitel des öffentlichen Rechts
(Umweltrecht)

Einführung in das bürgerliche Recht, Jan Niederle, 11. Auflage, 2018

A) Grundlagen der Recyclingtechnik, kurze Geschichte der Abfalltechnik, Grundlagen der Toxikologie, Definition des Begriffs Abfall, Definition der verschiedenen Recyclingarten, Einführen des Begriffs "ökologischer Rucksack"
B) Historische Grundlagen "Club of Rome", Grundlagen der Thermodynamik, Abfall-Vermeidungsstrategien, Grundlagen bionischen Entwickelns, Computer aided optimization (CAO)
C) Theorie des Recyclierens, wieder/weiter Verwertung/Verwendung, Recycling von Metallen, Anwendungsbeispiele technischer Metalle, physikalisches Trennen, chemisches Trennen, Wiederaufarbeitung in der Atomtechnik, Grenzen des Metallrecyclings
D) Recycling von Nichtmetall-Werkstoffen, an den Beispielen Beton, Glas, Keramik, Thermoplaste, Elastomere und Duroplaste, chemisches Recyclieren von Urethanen, Grenzen des Kunststoffrecyclings
E) Thermisches Recyclieren, Vergasen, Pyrolyse, thermisches Verwerten, Strom-, Methanol- und Benzinherstellung aus Abfall
F) Energieproblematik, Alternative Zukuftskonzepte, Vorstellung von Beispielen

Kreislaufwirtschaft (1994), K. J. Thome-Kozmiensky , Verlag für Energie und Umwelttechnik GmbH, Nachhaltigkeitswissenschaften (2014)
Herausgeber: Heinrichs, Harald, Michelsen, Gerd (Hrsg.) Springer, Recyclingtechnik (2016), Fachbuch für Lehre und Praxis, Martens, Hans, Goldmann, Daniel 2. Auflage, Springer, Umweltschutztechnik (2018), Förstner, Ulrich, Köster, Stephan, 9. Auflage, Springer

In der Veranstaltung Wärme- und Stofftransport werden die grundlegenden Transportmechanismen sowie deren mathematische und anschauliche Beschreibungen eingeführt. Die Vertiefung erfolgt in vorlesungsbegleitenden Übungen anhand Beispielen aus der Energiesystemtechnik.

Zunächst wird aufbauend auf die Thermodynamik und die Beschreibung der Energieumwandlung im 1. Hauptsatz die Abgrenzung zu den Ansätzen zur Kinetik bzw. dem Transport von Wärme und Stoffen vermittelt, die als Auslegungsbasis für die technischen Wärmetauscher dienen. Grundsätzliche Strömungsverschaltungen (Gleichstrom, Gegenstrom und Kreuzstrom) und deren mathematische Darstellung werden besprochen. Es werden die Mechanismen der stationäre und instationäre Wärmeleitung (Fourier-Gesetz), der erzwungenen und freien Wärmekonvektion (Newton-Ansatz) und die Wärmestrahlung erläutert und in verfahrenstechnischen Beispielen und Übungen jeweils vertieft. Es wird das Ähnlichkeitsprinzip des Wärmeübergangs nach Nußelt eingeführt und charakteristische dimensionslose Kennzahlen aus Massen-, Impuls- und Energiebilanzen hergeleitet. Für die häufigen Anwendungen der erzwungenen und freien Wärmekonvektion werden Ansätze für Nußelt bereitgestellt und in Aufgaben geübt. Der gekoppelte Wärme- und Stoffaustausch wird am Mollier-Diagramm für feuchte Luft für alle gängigen verfahrens- und klimatechnische Prozesse erläutert und mittels grafischer und rechnerischer Methoden geübt. Der Stofftransport wird für diffusive Vorgänge anhand des kinetischen Fickschen-Ansatzes erläutert und insbesondere für die Kondensation vermittelt. Abschließend wird auf die Phasengleichgewichte im idealen Fall für binäre Stoffsysteme eingegangen und das thermische Trennverfahren der Rektifikation erläutert.

H.D. Baehr und K. Stephan, Wärme- und Stoffübertragung, Springer Verlag Berlin-Heidelberg (2008)
VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (Hrsg.), VDI Wärmeatlas, 11. Auflage (2013), Springer Vieweg Verlag
P. von Böckh, Th. Wetzel, Wärmeübertragung: Grundlagen und Praxis, 5. Auflage, Springer Verlag, 2014