Modulbeschreibungen Verlaufsplan Übersicht Prüfungsleistungen · 6 Stand: September 2013 das...

Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Fakultät für Maschinenbau

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang

Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

ab dem WS 2013/2014:

Modulbeschreibungen Verlaufsplan

Übersicht Prüfungsleistungen

2

Inhaltsverzeichnis

Pflichtmodule (Modulblock I) .................................................................................................... 4 Modul I-1 Höhere Mathematik A ................................................................................... 5 Modul I-2 Höhere Mathematik B ................................................................................... 7 Modul I-3 Mechanik A ................................................................................................... 9 Modul I-4 Mechanik B ................................................................................................. 11 Modul I-5 Strömungsmechanik ................................................................................... 13

Pflichtmodule (Modulblock II) ................................................................................................. 15 Modul II-1 Chemie und Chemielabor ........................................................................... 16 Modul II-2 Physik ........................................................................................................ 18 Modul II-3 Technische Mikrobiologie ........................................................................... 20 Modul II-4 Umweltchemie, -recht und -hygiene ........................................................... 22 Modul II-5 Ressourcenmanagement ........................................................................... 25 Modul II-6 Siedlungswasserwirtschaft I ....................................................................... 27 Modul II-7 Ingenieurinformatik ..................................................................................... 29 Modul II-8 Betriebswirtschaftslehre ............................................................................. 31 Modul II-9 Höhere Mathematik C ................................................................................. 33 Modul II-10 Bachelor-Arbeit ........................................................................................... 35

Wahlmodule (Modulblock III, Soft Skills) ................................................................................ 37 Modul III-1 Kosten - und Investitionsrechnung ............................................................. 38 ... Modul III-2 Strategisches Management und Unternehmensführung ............................ 40 Modul III-3 Interdisziplinäre Aspekte im Arbeitsschutz ................................................. 42 Modul III-4 Windkanalversuchstechnik ......................................................................... 44 Modul III-5 Wirtschaftlichkeitsberechnungen ................................................................ 46 Modul III-6 Arbeitssicherheit I ....................................................................................... 48 Modul III-7 Arbeitssicherheit II ...................................................................................... 50 Modul III-8 Projektarbeit ............................................................................................... 52 Modul III-9 Fachpraktikum ............................................................................................ 54 Empfehlungsliste weitere Wahlfächer ................................................................................ 56

Wahlpflichtmodule (Modulblock IVa: Nachhaltige Prozess- und Umwelttechnik) .................. 57 Modul IV-1a Thermodynamik .......................................................................................... 58 Modul IV-2a Werkstoffe ................................................................................................. 60 Modul IV-3a Energiewirtschaft ........................................................................................ 63 Modul IV-4a Energietechnik und Ressourcenmanagement ............................................ 65 Modul IV-5a Grundlagen der Verfahrenstechnik ............................................................ 67 Modul IV-6a Apparatebau ............................................................................................... 69 Modul IV-7a Reaktions- und Trennapparate ................................................................... 71 Modul IV-8a Wärme- und Stoffübertragung .................................................................... 73 Modul IV-9a Messtechnik und Regelungstechnik ........................................................... 75 Modul IV-10a Grundlagen der Fluidenergiemaschinen .................................................... 78 Modul IV-11a Elektrotechnik ............................................................................................. 80 Modul IV-12a Labor UTRM (MB) ...................................................................................... 82

3

Stand: September 2013

Wahlpflichtmodule (Modulblock IVb: Umwelttechnik und Umweltplanung) ............................ 84 Modul IV-1b Siedlungswasserwirtschaft II ..................................................................... 85 Modul IV-2b Baustoffe UTRM ......................................................................................... 87 Modul IV-3b Statik und Tragwerkslehre A ...................................................................... 89 Modul IV-4b Stahlbetonbau ............................................................................................ 91 Modul IV-5b Stahlbau ..................................................................................................... 93 Modul IV-6b Bauphysik ................................................................................................... 95 Modul IV-7b Grundbau, Bodenmechanik und Umweltgeotechnik .................................. 97 Modul IV-8b Verkehrsplanung und -technik .................................................................. 100 Modul IV-9b Umwelttechnik in Straßenplanung und -bau ............................................. 102 Modul IV-10b Hydrologie und Wasserwirtschaft ............................................................. 104 Modul IV-11b Umweltsystembetrachtungen ................................................................... 107 Modul IV-12b Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik ..................................................... 109 Modul IV-13b Labor UTRM (BI) ...................................................................................... 111 Übersicht Prüfungsleistungen .............................................................................................. 114 Studienverlaufsplan UTRM Bachelorstudiengang ................................................................ 116

4


Pflichtmodule (Modulblock I)

5


Studiengang: Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Modulbezeichnung: Modul I-1: Höhere Mathematik A

Englische Modulbezeichnung:

Advanced Mathematics A

Verantwortlich für das Modul:

Prof. Dr. rer. nat. R. Verfürth

Zuordnung zum Curriculum:

Bachelor-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“

Bachelor-Studiengang „Maschinenbau“

Bachelor-Studiengang „Bauingenieurwesen“

Zugehörige Lehrveranstaltungen:

Höhere Mathematik A

Semester: 1. Semester

Dozent(in): Dozenten der Fakultät für Mathematik, jährlicher Wechsel, aktueller Dozent siehe Vorlesungsverzeichnis

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Gute Kenntnisse der Mathematik aus der Oberstufe.

Empfohlen wird außerdem die Teilnahme am 4-wöchigen Vorkurs „Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler“, den die Fa-kultät für Mathematik vor Studienbeginn jeweils im September an-bietet.

Lehrform / SWS: V: 4 SWS Ü: 2 SWS

Studien- Prüfungsleistungen:

Klausur (3 h)

Arbeitsaufwand: 270 h / 9 LP

davon Präsenzzeit [h] 90

Vor- und Nachbereitung (einschl. Prüfung) [h]

180

Weitere studienbe-gleitende Aufgaben [h]

-

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 9 LP

Lernziele/ Kompetenzen:

Die Studierenden sollen befähigt werden, angewandte ingenieur-wissenschaftliche Probleme mathematisch zu modellieren, die für

6


das Modell geeigneten mathematischen Hilfsmittel aus den Berei-chen der linearen Algebra und der Analysis einer Veränderlichen zu identifizieren und zu bewerten und das mathematische Problem mit den gewählten Hilfsmitteln zu lösen.

Inhalt:

Es werden mathematische Methoden der linearen Algebra und der Analysis einer Veränderlichen unterrichtet:

Komplexen Zahlen: Definition, Eigenschaften und Rechenregeln

Matrizen, Determinanten und Lösungsverfahren für lineare Gleichungssysteme

Unterräume und Basiswechsel

Eigenwerte, Eigenvektoren und Hauptvektoren

Folgen und Reihen und deren Konvergenz; Konvergenzkriterien

Differentialrechnung für Funktionen einer reellen und komplexen Veränderlichen - Differentiationstechniken - Mittelwertsätze - Taylorformeln - Anwendungen

Integralrechnung einer Veränderlichen - Integrationstechniken - Stammfunktionen - Mittelwertsätze - Anwendungen

Medienformen: Tafelvortrag

Literatur: K. Meyberg, P. Vachenauer: Höhere Mathematik I. Springer 1999

K. Meyberg, P. Vachenauer: Höhere Mathematik II. Springer 1999

Skript (http://www.rub.de/num1/files/lectures/MBBI1.pdf)

7



Modulbezeichnung: Modul I-2: Höhere Mathematik B


Advanced Mathematics B


Prof. Dr. rer. nat. R. Verfürth






Höhere Mathematik B



Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Vorlesung „Höhere Mathematik A“



Klausur (3 h)




180


-

Hausarbeiten [h] -


Lernziele / Kompetenzen:

Die Studierenden sollen befähigt werden, angewandte ingenieur-wissenschaftliche Probleme mathematisch zu modellieren, die für das Modell geeigneten mathematischen Hilfsmittel aus den Berei-chen der Analysis mehrerer Veränderlicher zu identifizieren und zu bewerten und das mathematische Problem mit den gewählten Hilfsmitteln zu lösen.

8


Inhalt: Es werden mathematische Methoden der Analysis mehrerer Veränderlichen unterrichtet:

Potenzreihen - Konvergenzkriterien - Anwendungen

Differentialrechnung für Funktionen mehrerer Veränderlicher - totale Ableitung, Richtungsableitung, partielle Ableitungen und Zusammenhänge - Differentiationstechniken - Anwendungen, u.a. Extrema mit und ohne Nebenbedingungen

Integralrechnung für Funktionen mehrerer Veränderlicher - Gebiets-, Volumen und Flächenintegrale - Integralsätze von Green, Gauß und Stokes mit Anwendungen

Gewöhnliche Differentialgleichungen und Lösungstechniken - Trennung der Variablen - Variation der Konstanten - exakte Differentialgleichungen und integrierende Faktoren - spezielle Typen von Differentialgleichungen - System gewöhnlicher Differentialgleichungen

Medienformen: Tafelvortrag

Literatur: K. Meyberg, P. Vachenauer: Höhere Mathematik I. Springer 1999

K. Meyberg, P. Vachenauer: Höhere Mathematik II. Springer 1999

Skript (http://www.rub.de/num1/files/lectures/MBBI2.pdf)

9



Modulbezeichnung: Modul I-3: Mechanik A


Mechanics A


Prof. Dr.-Ing. H. Steeb / Prof. Dr. rer. nat. K. Hackl






Mechanik A


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Steeb / Prof. Dr. rer nat K. Hackl, jährlicher Wechsel, aktueller Dozent siehe Vorlesungsverzeichnis

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Empfohlen wird die Teilnahme am 4-wöchigen Vorkurs „Mathe-matik für Ingenieure und Naturwissenschaftler“, den die Fakultät für Mathematik vor Studienbeginn jeweils im September anbietet.


Studien- / Prüfungsleistungen:

Klausur (3 h)




180


-

Hausarbeiten [h] -


Lernziele / Kompetenzen

Das Modul soll die Studierenden mit den für die weiterführenden Lehrveranstaltungen wesentlichen Terminologien und Denkwei-sen des Ingenieurs vertraut machen, physikalische Gegebenhei-ten zu abstrahieren, auf das Wesentliche zu reduzieren und die-

10


ses Ergebnis mit den Methoden der Mathematik zu verarbeiten. Sie sollen dabei lernen, Kräftesysteme und Körper zu beschreiben und die Einwirkungen, die diese Kräftesysteme auf die Körper im Zustand der Ruhe und der Bewegung ausüben.

Inhalt:

Im Rahmen der Vorlesungen und Übungen „Mechanik“ werden die Grundlagen der Technischen Mechanik vermittelt. Die Vorle-sung umfasst die folgenden Themen:

Mechanik I

Allgemeine Grundlagen: Physikalische Größen, Bezugssysteme, Eigenschaften von Körpern und Kräften, SI-Einheiten

Zentrale ebene und räumliche Kräftesysteme: Reduktion, Gleichgewicht

Allgemeine ebene und räumliche Kräftesysteme: Äquivalenzsätze für Kräfte, das Moment einer Kraft, Kräftepaar, Reduktion, Gleichgewicht

Allgemeines zur Kinetik: Grundbegriffe der Kinematik, Grundgesetz der Mechanik, Energiebetrachtungen

Metrische Größen von Körpern, Flächen, Linien: Momente vom Grade 0 und 1, Schwerpunkt, idealisierte Körper

Gestützte Körper: stat. best. Lagerung, Auflager-Reaktionen

Schnittgrößen: Schnittprinzip, Differentialbeziehungen für gerade Stäbe, Zustandslinien

Systeme von Körpern: kinemat. und stat. Bestimmtheit, Zustandslinien, Fachwerke

Statik der Seile: das vertikal belastete undehnbare Seil

Grundlagen der Mechanik deformierbarer Körper: Spannungen, Verzerrungen, Flächenmomente 2. Grades und ihre Transformationseigenschaften

Die Vorlesung wird durch zahlreiche Anwendungen und Beispiele ergänzt.

Medienformen: Vorlesung mit Tafelvortrag, Vorrechnen von Beispielaufgaben in den Übungen

Literatur: O.T. Bruhns, Elemente der Mechanik I-III, Shaker-Verlag

O.T. Bruhns, Aufgabensammlung Technische Mechanik 1-3, Shaker-bzw. Vieweg-Verlag

W. Hauger et al., Technische Mechanik 1 – 4, Springer-Verlag

Zusätzliche Lehrbücher werden in der Vorlesung angegeben.

11



Modulbezeichnung: Modul I-4: Mechanik B


Mechanics B


Prof. Dr.-Ing. H. Steeb / Prof. Dr. rer nat K. Hackl






Mechanik B


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Steeb / Prof. Dr. rer nat K. Hackl, jährlicher Wechsel, aktueller Dozent siehe Vorlesungsverzeichnis

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Mechanik A Höhere Mathematik A


Studien- und Prüfungsleistungen:

Klausur (3 h)




180


-

Hausarbeiten [h] -



Das Modul soll die Studierenden mit den für die weiterführenden Lehrveranstaltungen wesentlichen Terminologien und Denkwei-sen des Ingenieurs vertraut machen, physikalische Gegebenhei-ten zu abstrahieren, auf das Wesentliche zu reduzieren und die-ses Ergebnis mit den Methoden der Mathematik zu verarbeiten.

12


Sie sollen dabei lernen, Kräftesysteme und Körper zu beschreiben und die Einwirkungen, die diese Kräftesysteme auf die Körper im Zustand der Ruhe und der Bewegung ausüben.

Inhalt:

Im Rahmen der Vorlesungen und Übungen „Mechanik“ werden die Grundlagen der Technischen Mechanik vermittelt. Die Vorle-sung umfasst die folgenden Themen:

Mechanik II

Materialgesetz: linear-elastische Körper, Beanspruchungshypothesen

Elementare Elastostatik der Stäbe: Biegung mit Normal- und Querkraft, Torsion von Kreisquerschnitten

Biegung mit Normal- und Querkraft: Formänderungen, Mohr’sche Analogie, Verbund-Querschnitte

Stabilitätsprobleme: Knicken des Druckstabes

Kinetik des Massenmittelpunktes: eindimensionale und allgemeine freie und geführte Bewegungen

Bewegungswiderstände: Reibung

Kinetik starrer Körper: Massen-Trägheitsmomente, Impuls- und Drallsatz für starre Körper, Energiesatz

Ebene Bewegung starrer Körper: Kinematik, Bewegung um feste Achse, allgem. Bewegung

Elementare Theorie des Stoßes: zentraler Stoß, allgemeinere Stoßvorgänge

Die Vorlesung wird durch zahlreiche Anwendungen und Beispiele ergänzt.

Medienformen: Vorlesung mit Tafelvortrag, Vorrechnen von Beispielaufgaben in den Übungen

Literatur: O.T. Bruhns, Elemente der Mechanik I-III, Shaker-Verlag

O.T. Bruhns, Aufgabensammlung Technische Mechanik 1-3, Shaker-bzw. Vieweg-Verlag

W. Hauger et al., Technische Mechanik 1 – 4, Springer-Verlag

Zusätzliche Lehrbücher werden in der Vorlesung angegeben.

13



Modulbezeichnung: Modul I-5: Strömungsmechanik


Fluid Mechanics


Prof. Dr.-Ing. R. Höffer





Strömungsmechanik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. R. Höffer / Mitarbeiter

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Höhere Mathematik A“, „B“

Kenntnisse in „Mechanik A“, „B“



Klausur (2 h)




90


--

Hausarbeiten [h] --



Die Vorlesung hat das Ziel, den Studierenden fundierte Kenntnisse zum Verständnis und zur rechnerischen Behandlung von strö-mungsmechanischen Zusammenhängen zu vermitteln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, prinzipielle Problemstellungen des Bau- und Umweltingenieurwesens auf der Basis der gewonnenen Erkenntnisse eigenständig beurteilen und lösen zu können.

14


Inhalt: Im Rahmen der Vorlesungen und Übungen werden die notwendi-gen strömungstechnischen Grundlagen behandelt und praxisrele-vante Problemstellungen sowie Lösungswege mit Betonung von rechnerischen Verfahren aufgezeigt. Die Vorlesung umfasst die folgenden Themen:

Statik der Fluide (Hydrostatik, Aerostatik)

Dynamik inkompressibler, stationärer Strömungen (Erhaltung von Masse, Energie und Impuls)

Inkompressible, stationäre Rohrströmungen mit Reibung und Energiezufuhr

Gerinneströmung

Turbulente Außenströmung

Umströmung von Körpern

Kurze Einführung in die numerische Strömungsmechanik

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Beamer, Overhead-Folien, strömungs-technische Versuchseinrichtung; Übung mit Beispielaufgaben

Literatur: Formelsammlung und Ableitungen zur Vorlesung (Skriptum)

Gersten, K.: Einführung in die Strömungsmechanik. Aktuelle Auflage, Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, Braunschweig, Wiesbaden

Truckenbrodt, E.: Fluidmechanik, Bd. 1 und Bd. 2, aktuelle Auflage, Springer Verlag, Berlin

Dracos, T.: Hydraulik. Aktuelle Auflage, Verlag der Fachvereine an den schweizerischen Hochschulen und Techniken, Zürich

Naudascher, E.: Hydraulik der Gerinne und Gerinnebauwerke. Aktuelle Auflage, Springer-Verlag Wien, New York

Fox R. W., McDonald A. T. : Introduction to Fluid Mechanics (SI Version), John Wiley & Sons, Inc., 5th Edition, ISBN 0-471-59274-9, 1998

Spurk J. H. : Fluid Mechanics, Springer Verlag , Berlin Heidelberg New York, ISBN 3 – 540 – 61651 -9, 1997

Spurk J. H. : Strömungslehre, Springer Verlag , Berlin Heidelberg New York, 1995

Massey, B., Ward-Smith, J.: Mechanics of Fluids, 8th Edition, Taylor & Francis, ISBN-0-415-36205-9 (Hbk) ISBN 0-415-36206-7 (Pbk), 2006

15


Pflichtmodule (Modulblock II)

16



Modulbezeichnung: Modul II-1: Chemie und Chemielabor


Chemistry and Chemistry laboratory


Prof. Dr. Martin Muhler




Chemie Vorlesung Chemielabor

Semester: 1. Semester 2. Semester

Dozent(in): Prof. Dr. Martin Muhler Dr. rer. nat. Dirk Wolters

Sprache: Deutsch Deutsch

Voraussetzungen: Keine Keine

Lehrform / SWS: V: 3 SWS Praktikum:3 SWS


Klausur (2 h) im Fach Chemie

Protokolle im Chemielabor

Arbeitsaufwand: 120 h / 4 LP 90 h / 3 LP

davon Präsenzzeit [h] 45 45


75 45


- -

Hausarbeiten [h] - -



Chemie-Basiswissen, Vermittlung von Konzepten und Modellvor-stellungen zum Verständnis chemischer Reaktionen und Stoffei-genschaften, die die Grundlage für Materialwissenschaften bilden.

Inhalt:

Es werden die Grundlagen des Aufbaus der Materie besprochen (Atombau), um den Aufbau des Periodensystems der Elemente verstehen zu können. Zudem sollen wichtige Konzepte der Che-mie wie Energetik und Gleichgewichtsreaktionen vermittelt wer-den, die dem Studenten erlauben, thermodynamische Berech-nungen selbst durchzuführen. Abschließend werden einfache Reaktionstypen wie Reaktionen von Ionen in wässriger Lösung

17


sowie Oxidations- und Reduktionsreaktionen eingeführt, welche z.B. für das chemische Verständnis von Korrosionsprozessen und Verbrennungsprozessen unerlässlich sind.

Im zweiten Teil erfolgt ein Überblick zur Stoffchemie der Haupt-gruppenelemente. Dabei wird zum einen das im ersten Teil ver-mittelte Wissen an Beispielen illustriert, zum anderen lernen die Studenten typische Reaktionen, Eigenschaften und Verwendung bestimmter Elemente und Verbindungen kennen. Abschließend werden Grundlagen der organischen Chemie angesprochen, ins-besondere um den Aufbau wichtiger Werkstoffe wie Kunststoffe kennen zu lernen.

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor, Tafelvortrag

Literatur: Chemie für Ingenieure, J. Hoinkis, E. Lindner, Wiley-VCH, 2001 (ISBN 3-527-30279-4, 37,90 Euro).

Chemie - Einfach Alles, P. W. Atkins, J. A. Beran, Wiley-VCH, 1998 (ISBN 3-527-29259-4, 55,- Euro).

Das Basiswissen der Chemie, C. E. Mortimer, 8. Aufl., Thieme, 2003 (ISBN 3134843080, 59,95 Euro).

18



Modulbezeichnung: Modul II-2: Physik


Physics


Jun.-Prof. Dr. Jan Benedikt




Bachelor-Studiengang „Sales Engineering & Product Management“


Physik


Dozent(in): Jun.-Prof. Dr. Jan Benedikt

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Keine

Lehrform / SWS: V: 2 SWS U: 1 SWS


Klausur (2 h)




75


-

Hausarbeiten [h] -


19



Im Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen, SEPM und UTRM soll die Physik I und Physik II Vorlesung (Physik II nicht für SEPM und UTRM) Gebiete der Physik vermitteln, die nicht im weiteren Studienangebot abgedeckt werden. Die Mechanik beschränkt sich daher auf ein Minimum, das als Grundlage für die anderen Ge-biete notwendig ist.

Inhalt:

Einführung:

Mathematische Grundlagen, Maßeinheiten

Kinematik:

Kinematik der Punktmasse (Trajektorie, Geschwindigkeit, Beschleunigung)

Dynamik:

Dynamik der Punktmasse (Kräfteaddition und Kräftezerlegung, Energie- und lmpulserhaltung, Leistung, Reibung) harmonischer Oszillator, Schwingungen, Wellen Gravitationskraft Mechanik von starren Körpern, Drehbewegung

Hydrostatik/Hydrodynamik:

Druck, Bernoulli Gleichung, Viskosität

Wärmelehre:

Temperatur, thermische Ausdehnung, Zustandsgleichung idealer Gase, Phasenübergänge, Wärmetransport nicht ideale Gase, Wärmekraftmaschinen

Elektrizitätslehre:

Elektronen, elektrisches Potential und Spannung, Ströme und elektrischer Widerstand, Kapazität eines Kondensators, Stromkreis, Magnetfelder, lnduktivität,

Optik:

Brechung, Totalreflexion, Optische Abbildung, Polarisiertes Licht, Interferenz

Atom- und Festkörperphysik:

Orbitale, Kastenpotential, Schrödingergleichung Atome, Moleküle, Festkörper

Medienformen: Demonstrationsexperimente, Beamer

Literatur: Hering, Martin, Stohrer, Physik für Ingenieure, Springer-Verlag, Berlin 2007

20



Modulbezeichnung: Modul II-3 Technische Mikrobiologie


Technical Microbiology


Prof. Dr.-Ing. M. Wichern





Technische Mikrobiologie


Dozent(in): Dr. rer. nat. E. Heinz, Prof. Dr.-Ing. M. Wichern

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Lehrveranstaltung Grundzüge der Siedlungswasserwirtschaft


Praktikum: 2 SWS


Klausur (1 h) Protokoll zum Praktikum




90


-

Hausarbeiten [h] -


21



Vermittlung grundlegender Kenntnisse der technischen Mikrobiologie und der biologischen Abwasserreinigung.

Inhalt:

Technische Mikrobiologie

Einführend wird die Bedeutung der Mikrobiologie durch die vielfältigen Anwendungsgebiete mikrobieller Verfahren erläutert. Die anschließende Darstellung der verschiedenen Arten von Mikroorganismen, deren Nährstoffe und Stoffwechsel ist essentielle Grundlage für das Verständnis der Kinetik mikrobieller Systeme. Die Erläuterung der Kinetik und der Reaktortechnik zeigt die Zusammenhänge und die Einflussfaktoren der mikrobiellen Verfahrenstechnik in der Siedlungswasserwirtschaft auf und legt die Grundlagen für das spätere Verständnis der weiterführenden Prozesse.

Weitere Themen sind die speziellen Prozesse bei der Abwasserbehandlung wie der aerobe Kohlenstoffabbau, die Nitrifikation und Denitrifikation sowie die Phosphorelimination. Zum Abschluss wird das Grundkonzept der Simulation von Kläranlagen erläutert.

Das vorlesungsbegleitende Laborpraktikum zur technischen Mikrobiologie soll das in der Vorlesung erlernte Wissen anschaulich verdeutlichen und vertiefen.

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor

Literatur: Mudrack, K und Kunst, S. (1991). Biologie der Abwasserreinigung, 3. Aufl., Fischer Verl., Stuttgart

Brock, Mikrobiologie (2009), 11. Aufl., Pearson Studium

Schlegel, H.-G (1992). Allgemeine Mikrobiologie, 7. Aufl., Thieme Verl., Stuttgart

Hartmann, L. (1992), 3. Aufl., Springer Verlag, Berlin, Heidelberg

Röske, I., Uhlmann, D. (2005), Biologie der Wasser- und Abwasserreinigung, Ulmer KG

ATV-DVWK (2000). Arbeitsblatt A 131 Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen

ATV (1999). Arbeitsblatt A 118 Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen

22



Modulbezeichnung: Modul II-4: Umweltchemie, Umweltrecht und Umwelthygiene


Environmental Chemistry, Law and Sanitation


PD Dr. sc.nat. G. Ewert, Prof. Dr. rer. nat. L. Dunemann, Prof. Dr.-Ing. M. Thewes, Prof. Dr. jur. P. Nisipeanu,


Bachelor-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcen-management“


Umweltchemie (Wasser,

Boden, Luft) und Analyse-

methoden

Umwelt-hygiene

Bauvertrags-recht

Umweltrecht

Semester: 3. Sem. 4. Sem. 4. Sem. 4. Sem.

Dozent(in): PD Dr. sc. nat.

G. Ewert

Prof. Dr. rer. nat.

L. Dunemann

Prof. Dr. iur. M. Schauf

Prof. Dr. jur. P. Nisipeanu

Sprache: deutsch deutsch deutsch Deutsch

Voraussetzungen: Chemie keine keine Keine

Lehrform / SWS: V: 2 SWS V: 1 SWS V: 1 SWS V: 1 SWS


Klausur (3h) über die Lehrveranstaltungen Umweltchemie, Umwelt – und Bauvertragsrecht

Hausarbeit im Fach Umwelthygiene

Arbeitsaufwand: 90 h /3 LP 30 h / 1 LP 30 h / 1 LP 30 h / 1 LP

davon Präsenzzeit [h] 30 15 15 15


60 12 15 15


- -

- -

Hausarbeiten [h] - 3 - -



Umweltchemie Die Studierenden sollen in der Lage sein: Moderne Methoden zur Schadstoffanalyse, wie z.B. GC, MS,

NDIR, ISE, AAS u. ä. kennen lernen und in der Lage sein, bei Anwendung auf verschiedene Matrizes (Luft, Wasser, Böden) entsprechende Analysemethoden auszuwählen und die

23


Ergebnisse hinsichtlich des Gefährdungspotenzials zu bewerten.

Das Emissions-, Transmissions- und Immissionsverhalten von umweltrelevanten Schadstoffen, wie z.B. VOC, PCB, Dioxine, Hg, Stäube u.a.m. quantitativ einschätzen, Wirkungen und Risiken erkennen und auf der Grundlage geltender Rechtsvorschriften im Umweltschutz entsprechende Entsorgung- bzw. Sanierungsverfahren auswählen

Verschiedene Umweltstrategien kennen lernen und diese bei der Lösung aktueller lokaler bzw. globaler Umweltprobleme optimal anwenden.

Die natürliche und künstliche Radioaktivität als Umweltproblem begreifen und deren Wirkung im Sinne insbesondere des Schutzes der Menschen weltweit einzuschätzen.

Umwelthygiene Die Studierenden sollen in der Lage sein:

die Grundzüge der Umwelthygiene zu verstehen,

kritische hygienische Aspekte („Gefahrenpotentiale“) zu erkennen

im Rahmen ihrer Möglichkeiten Verbesserungsvorschläge zur Abwehr hygienischer Gefahren zu erarbeiten

Bauvertragsrecht Das Modul soll die Studierenden mit den Grundlagen des Bauver-tragsrechtes und des Umweltrechtes vertraut machen. Sie sollen entsprechende Grundkenntnisse für ingenieurtechnische Aufgaben und deren vertragliche Umsetzung bzw. der vertraglichen Auswir-kungen bei der Bauausführung erwerben. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die unterschiedlichen Interessen von Auftrag-gebern und Auftragnehmern sowie beteiligter Behörden und Organisationen zu erkennen und in die Vertragswerke einzubezie-hen. Die Studierenden sollen lernen, Standardaufgaben aus diesen Bereichen selbständig zu bearbeiten und ein Grundverständnis für den Umgang mit Vorschriften und Gesetzen entwickeln.

Umweltrecht Die Studierenden sollen die Grundlagen des Umweltrechts erlernen und Probleme bei der Rechtsanwendung erkennen können. Sie sollen ein Grundverständnis für den Umgang mit staatlichen und technischen Normungen entwickeln.

Inhalt:

Umweltchemie Neben der Vorstellung von Verfahren bzw. Methoden zur spurenanalytischen Erfassung von Schadstoffen in festen (Boden), flüssigen (Gewässer) und gasförmigen (Luft) Matrizes werden innerhalb der Lehrveranstaltung (Umweltchemie) zwei Themen-komplexe schwerpunktmäßig behandelt: Anthropogene Schadstoffe in der Umwelt und deren Entsorgung sowie Radioaktivität als globales Umweltproblem. Ausgehend von den natürlichen und anthropogenen Quellen und Senken der Schadkomponenten in der Umwelt werden sowohl das stoffliche Verhalten, die Wirkungen, die Reaktionsmöglichkeiten und Entsorgungsmethodiken an Beispielen aufgezeigt und bewertet. Grundlage dafür sind die wichtigsten geltenden umweltrelevanten Gesetze, Verordnungen, Vorschriften und Richtlinien im nationalen und internationalen Bereich. Moderne Entsorgungs-, Sanierungs-

24


bzw. Dekontaminationsverfahren vorwiegend an Beispielen der end-of-pipe Technologie werden vorgestellt und erläutert. Andere Umweltstrategien im Sinne der Vorsorge bzw. der Nachhaltigkeit werden diskutiert.

Umwelthygiene Die Grundzüge der Umwelthygiene werden anhand typischer Beispiele aus der Praxis dargestellt. Der Schwerpunkt liegt auf der Vermittlung von Kenntnissen der wichtigsten Gefährdungs-potentiale und dem Vorgehen zur Vorbereitung möglicher Abwehrmaßnahmen. Ferner werden Grundkenntnisse der Umwelt-medizin und Umwelttoxikologie vermittelt. Aktuelle Beispiele zur Ausbreitung von Epidemien (z.B. SARS) werden vorgestellt und mögliche zukünftige hygienische Probleme diskutiert.

Bauvertragsrecht Die Vorlesung behandelt das Basiswissen des Bauvertragsrechtes auf der Basis von BGB und VOB. Hierzu gehören:

Grundlagen aus BGB und VOB Der Werkvertrag und die VOB für Bauleistungen Verpflichtungen der Vertragspartner bis zur Abnahme der

Bauleistung Die Abnahme von Bauleistungen Mängel und Mängelansprüche Die vom Auftraggeber geschuldete Vergütung

Umweltrecht Die Vorlesung behandelt das Grundwissen des deutschen Umweltrechts auf der Basis der bundesrechtlichen Umweltschutzvorschriften unter Hinweis auf landesrechtliche Regelungsmöglichkeiten und Verwaltungszuständigkeiten. Hierzu gehören:

Allgemeines Umweltrecht (Deutsches, europäisches und Internationales Umweltrecht)

Besonderes Umweltrecht (Raumplanung, Naturschutz und Landschaftspflege, Bodenschutz-, Gewässerschutz-, Immissionsschutz-, Atom-, Strahlenschutz-, Gentechnik-, Gefahrstoff-, Kreislaufwirtschafts- und Abfallrecht).

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor, Tafel

Literatur: Baumbach, G. Luftreinhaltung, 3. Aufl.,Springer Verlag 2005 Bliefert, C. Umweltchemie, 3. Aufl., VCH Weinheim, 2011 Keller, C. Grundlagen der Radiochemie, Otto-Salle Verlag, 3. Aufl., 1998 Kohl, A. Gas Purification, Gulf Publishing Company, Texas 1997 Lieser, K.H. Einführung in die Kernchemie, VCH Weinheim, 3. Aufl. 2000 Umweltbundesamt, Daten zur Umwelt, Jahresbericht, Erich Schmidt-Verlag, 2010 Jimenez-Gonzalez, Green Chemistry and Engineering, John Wiley, 2011 Eisenbrand et al.: Toxikologie, WILEY-VCH Weinheim 2005 Lehrbuch der Umweltmedizin, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart 2002 VOB, Kapellmann: „AGB-Handbuch“, Werner Verlag HOAI, Vorlesungsumdrucke

25


Modulbezeichnung: Modul II-5: Ressourcenmanagement


Resource Management


PD Dr. sc.nat. G. Ewert


Bachelor-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcen-management“


Ressourcenmanagement


Dozent(in): Prof. Grünewald, PD Dr. sc. nat. G. Ewert

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: -

Lehrform / SWS: V: 2 SWS

Ü: 2 SWS


Klausur (2 h)




90


-

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sollen in der Lage sein: Prozesse anhand der zugehörigen Grund- und

Verfahrensfließbilder bezüglich der verwendeten Prozesselemente, der in diesen ausgenutzten physikalischen und chemischen Phänomene und der logischen Verkettung der Prozesselemente zu analysieren;

am Beispiel einer Anlagenplanung die detaillierte Strukturierung aller notwendigen Anlagenelemente selbst vorzunehmen;

unter Beachtung produktionstechnischer Randbedingungen

26


einen einfachen Prozess einschließlich der stofflichen und energetischen Bilanzierungen im Sinne eines optimalen Ressourcenmanagements zu gestalten.

Allgemeingültige Strategien im Stoffstrom- und Wärmestrom-management abzuleiten bzw. zu entwickeln.

Anwendung entsprechender Kenntnisse im Ressourcenmanagement auf „unbekannte“ Prozesse bzw. Prozessfelder einschließlich der Effizienzbeurteilung.

Inhalt: An ausgewählten technischen Prozessen, wie der Ammoniak- und Methanol-Synthese aber auch an Prozessen aus dem Gebiet der Wasseraufbereitung, Wasserbereitstellung, des Verkehrswegebaus und der Energietechnik werden die zugehörigen Prozessschritte bezüglich ihrer verfahrenstechnischen Realisierung und logischen Verkettung auf Basis der zugehörigen Grund- und Verfahrensfließbildern analysiert und die durchgeführten Maßnahmen zum Ressourcenmanagement aufgezeigt. In Verallgemeinerung der aufgezeigten Prozesse werden die Prozesssyntheseelemente, wie beispielsweise Reaktion, Trennung, Mischung, Spaltung erläutert und ihre technische Umsetzung in den Grundoperationen Reaktion, Rektifikation, Absorption, Adsorption, Kristallisation, etc. anhand der ausgenutzten physikalisch-chemischen Phänomene aufgezeigt. Anhand einfacher Prozesselemente erfolgt eine Einführung in das Gestalten und Bilanzieren von Prozessen unter Ausnutzung der Prinzipien des stofflichen Recycelns und der Wärmeintegration als Elemente des produktionsintegrierten Umweltschutzes. Die Vorgehensweise bei der Planung einer Neu-Anlage wird am Beispiel einer „Dusch-GmbH“ bei Einbeziehung der Aspekte des Genehmigungsverfahren, der Infrastrukturfragen, der Sicherheitsmaßnahmen und der Entsorgungsstrategien der Abwasser- und Abfallströme etc. einschließlich von Bilanzierungen (Energie, Kosten) erläutert.


Literatur: Onken, U. Behr, A. Chemische Prozesskunde, Thieme Verlag, 1996

Hirschberg, H.G., Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau, Springer Verlag, 1999

Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Verlag Chemie, 4. Auflage

27



Modulbezeichnung: Modul II-6 Siedlungswasserwirtschaft I


Urban Water Management I




Bachelor-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement



Grundzüge der Siedlungswasserwirtschaft


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Wichern, Assistenten

Sprache: Deutsch




Klausur (1 h)




90


-

Hausarbeiten [h] -


28



Vermittlung der grundlegenden Kenntnisse der Siedlungswasser-wirtschaft mit den Themen Wasserversorgung, Ableitung, Abwasserbehandlung, Gewässergüte und Abfallwirtschaft.

Inhalt:

Die Siedlungswasserwirtschaft befasst sich mit der Lieferung und Entsorgung von Wasser unterschiedlicher Herkunft. Die Vorlesung vermittelt hierzu grundlegende Kenntnisse einschließlich der dazugehörigen naturwissenschaftlichen Zusammenhänge. Es werden die Aufgaben und Ziele der Siedlungswasserwirtschaft dargelegt. Die Vorlesung behandelt die Grundlagen der Trinkwasseraufbereitung, -förderung und –verteilung. Es wird der Anfall des Abwassers beschrieben und auf dessen Risiko für Mensch und Umwelt vor dem Hintergrund der geschichtlichen Entwicklung in den Städten und Siedlungen eingegangen. Nach der Vorstellung von Funktion und Bedeutung der Bauwerke zur Abwasserableitung werden die Grundzüge der chemischen und biologischen Abwasserreinigung in Kläranlagen vermittelt. Die Vorlesung gibt abschließend einen Überblick über die Gewässergütewirtschaft und heutige abfallwirtschaftliche Lösungen.

Medienformen: Beamer

Literatur: Gujer, W. (2007) Siedlungswasserwirtschaft, Springer Verlag, Heidelberg

Imhoff, K. u. K.R. (1999). Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg-Verl., München, Wien

ATV (1995). Handbuch der Abwassertechnik, mehrbändiges Werk, Ernst & Sohn

Grombach et. al.(2000) Handbuch der Wasserversorgungstechnik, 3. überarb. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien

Regelwerk der DWA – Merk- und Arbeitsblätter

29



Modulbezeichnung: Modul II-7: Ingenieurinformatik (IngInf)


Engineering Informatics


Prof. Dr.-Ing. M. König




Einführung in die Programmierung

Datenstrukturen und Datenbanken


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. König /

Assistenten Prof. Dr.-Ing. M. König /

Assistenten


Voraussetzungen:

Kenntnisse in Höhere Mathematik A, Mechanik A und Grundlagen der Konstruktionstechnik für UTRM

Kenntnisse in Höhere Mathematik A, Mechanik A und Grundlagen der Konstruktionstechnik für UTRM


V: 1 SWS Ü: 1 SWS


Klausur (2,5 h)




30 + 15 (optionale Hausarbeit) 30

Weitere studienbe-gleitende Aufgaben [h] - -



30



Die Studierenden erlernen Konzepte zur Lösung von einfachen ingenieurspezifischen Fragestellungen unter Verwendung einer Programmiersprache. Des Weiteren sollen Sie in die Lage versetzt werden, große Datenmengen effizient und nachvollziehbar strukturieren und verwalten zu können. Die Fähigkeit zur systematischen Analyse von komplexen Problemen wird gestärkt. Den Studierenden wird somit der Computer als modernes Werkzeug im Ingenieurwesen nahe gebracht.

Inhalt:

Einführung in der Programmierung Es werden die Grundlagen der Informatik und einer Programmier-sprache vermittelt. Die Vorlesungsinhalte umfassen die Themen:

Zahlendarstellung Datentypen und Variablen Kontrollstrukturen Algorithmen Einführung in MATLAB

Datenstrukturen und Datenbanken Es werden die Grundlagen zur Verwendung von Datenstrukturen und relationalen Datenbanken vermittelt. Die Vorlesungsinhalte umfassen die Themen:

Einfache Datenstrukturen Datenbankentwurf Relationale Anfragesprachen (SQL) Datenintegrität und Transaktionen

Medienformen: Tafel, Beamer, Blackboard, Computerlabor

Literatur: Folien zu den Vorlesungen, Lehrstuhl Informatik im Bauwesen, RUB Blackboard

Schott, D.: Ingenieurmathematik mit MATLAB, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2004

Saake, G.; Sattler, K.-U.: Algorithmen und Datenstrukturen – Eine Einführung mit Java, dpunkt Verlag, 2006

Kemper, A.; Eickler, A.: Datenbanksysteme - Eine Einführung, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 2011

31



Modulbezeichnung: Modul II-8: Betriebswirtschaftslehre (BWL)


Business Administration for Engineers


Prof. Dr. Marion Steven




Betriebswirtschaftslehre


Dozent(in): Prof. Dr. Marion Steven

Sprache: deutsch




Klausur (1,5 h)




75


-

Hausarbeiten [h] -


32



Neben technischen Fähigkeiten ist ein fundiertes betriebswirt-schaftliches Grundlagenwissen unabdingbar für in Unternehmen tätige Ingenieure und Ingenieurinnen, um ökonomisch fundierte Entscheidungen zu treffen und sich mit kaufmännisch ausgebil-deten Gesprächspartnern und -partnerinnen kompetent verstän-digen zu können.

Das Ziel der Lehrveranstaltung besteht darin, die Teilnehmer in die Lage zu versetzen, sich in die im Berufsleben am häufigsten auftretenden ökonomischen Sachverhalte fachlich fundiert ein-zuarbeiten, die Vorteilhaftigkeit vorliegender Lösungsansätze zu beurteilen und eigene Lösungsvorschläge zu erarbeiten. Das dazu erforderliche vernetzte Wissen aus verschiedenen Teilge-bieten der Betriebswirtschaftslehre wird vermittelt.

Inhalt:

Im Rahmen der Veranstaltung wird eine Einführung in die für das Berufsfeld des Ingenieurs wesentlichen betriebswirtschaftlichen Teilbereiche gegeben. Im Anschluss an eine grundlegende Be-handlung des Unternehmensbegriffs und der wesentlichen Rah-menbedingungen betrieblicher Tätigkeiten werden die Grund-züge der einzelnen betrieblichen Funktionsbereiche – Güterwirt-schaft, Finanzwirtschaft, Informationswirtschaft und Unterneh-mensführung – dargestellt und ihre Interdependenzen aufgezeigt. Dabei werden immer wieder praktische Beispiele mit Bezug zur Berufswelt des Ingenieurs verwendet. Die in der Vorlesung erlernten Methoden werden in der Übung anhand von Aufgaben und Beispielen vertieft.

Medienformen: Beamer, Skript, Tafelvortrag

Literatur: Steven, M.: BWL für Ingenieure, Oldenbourg Verlag, München/Wien, 3. Auflage 2008

Kistner, K.-P., Steven, M.: Betriebswirtschaftslehre im Grundstudium, Band 1: Produktion, Absatz, Finanzierung, Physica-Verlag, Heidelberg, 4. Aufl. 2002 Band 2: Buchführung, Kostenrechnung, Bilanzen, Physica-Verlag, Heidelberg 1997

Steven, M., Kistner, K.-P.: Übungsbuch zur Betriebswirtschaftslehre im Grundstudium, Physica-Verlag, Heidelberg 2000

33



Modulbezeichnung: Modul II-9: Höhere Mathematik C


Advanced Mathematics C


Prof. Dr. H. Dehling






Höhere Mathematik C



Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Höhere Mathematik A und Höhere Mathematik B


Ü: 1 SWS


Klausur (1,5 h)




54


-

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sollen befähigt werden, grundlegende Verfahren der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Statistik zur Behandlung ingenieurwissenschaftlicher Probleme anzuwenden.

34


Inhalt: 1. Wahrscheinlichkeitsrechnung: Modellierung von Zufalls-experimenten, bedingte Wahrscheinlichkeit, Unabhängigkeit, Zufallsvariablen und ihre Verteilungen, Erwartungswert und Varianz, Poisson-Approximation, Normalapproximation, Gemein-same Verteilung von Zufallsvariablen, Faltungsformel, Kovarianz und Korrelationskoeffizient, multivariate Normalverteilung, Fehler-fortpflanzungsgesetz.

2. Statistik: Beschreibende Statistik, Grundlagen der Schätztheorie, Maximum-Likelihood-Schätzer, Konfidenzintervalle, Grundlagen der Testtheorie, Fehler 1. und 2. Art, Binomialtest, Tests bei normalverteilten Stichproben, Kleinste Quadrate Schätzer und Tests in linearen Regressionsmodellen, 1-Faktor ANOVA, Chi-Quadrat-Test.

Medienformen: Tafel- und Beamervortrag

Literatur: Dehling/Rooch: "Mathematik III für BI/MB/UTRM" (Skript)

35



Modulbezeichnung: Modul II-10: Bachelor-Arbeit


Bachelor´s Thesis


Professoren der Fakultäten Bauingenieurwesen und Maschinenbau




-

Semester: 6.Semester

Dozent(in): s.o.

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: min.120 Leistungspunkte erreicht und 8 wöchiges Berufspraktikum erbracht

Lehrform / SWS: -


Bachelor-Arbeit


davon Präsenzzeit [h] -

Vor- und Nachbereitung

(einschl. Prüfung) [h]-


-

Hausarbeiten [h] -


36



In der Bachelor-Arbeit soll ein Studierender zeigen, dass er inner-halb einer vorgegebenen Frist von 3 Monaten (360 Arbeitsstunden) ein Thema aus Umwelttechnik und Ressourcenmanagement mit wissenschaftlichen Methoden erarbeiten kann. Bei der dazugehöri-gen Präsentation soll die Fähigkeit gefördert werden, fachliche The-men geeignet aufzuarbeiten und verständlich zu präsentieren.

Durch die Bachelor-Arbeit soll festgestellt werden, ob die Studieren-den die für den Übergang in den Beruf notwendigen Fachkenntnisse erworben haben.

Inhalt:

Die Bachelor-Arbeit kann theoretisch, praktisch, konstruktiv oder auch organisatorisch ausgerichtet sein. Für das Thema hat die Kan-didatin/ der Kandidat ein Vorschlagsrecht. Das Thema wird vom Prü-fenden formuliert. Die Ergebnisse sind im Detail in schriftlicher und bildlicher Form darzustellen. Dazu gehören insbesondere auch eine Zusammenfassung, eine Gliederung und eine Verzeichnis der in der Arbeit verwendeten Literatur.

Medienformen: Print-Form

Literatur: Wird im Einzelnen angegeben

37


Wahlmodule (Modulblock III, Soft Skills)

38



Modulbezeichnung: Modul III-1: Kosten- und Investitionsrechnung


Investment and costing

Verantwortlich für das Modul :

Prof. Dr.- Ing. Hermann-Josef Wagner




Dozent(in): Prof. Dr.- Ing. Hermann-Josef Wagner

Sprache: Deutsch



Prüfungsleistungen: Klausur (1,5 h) bzw. mündl. Prüfung (30 Min.) nur bei kleiner 10 Teilnehmern

Arbeitsaufwand: 90 h / 3LP



60


-

Hausarbeiten [h] -


39



. Die Studierenden sollen in der Lage sein: statische und dynamische Verfahren der Investitions-

rechnung („Kostenrechung“) zu kennen und anzuwenden, weitergehende nicht monetäre Verfahren und ihre

Anwendungsmöglichkeiten kritisch darzulegen, die grundlegende Wege der Preisgestaltung aufzuzeigen

und auf entsprechende Beispiele anwenden zu können.

Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, zu entscheiden, wann statische und dynamische Verfahren der Kostenrechnung angewendet werden müssen. Sie können beurteilen, ob Investitionen wirtschaftlich sind oder unter welchen Konditionen (wie z. B. Verzinsung) wirtschaftlich werden können. Des Weiteren erlangen die Studierenden die Eignung, nicht monetäre Verfahren unter kritischer Berücksichtigung der vorliegenden Situation richtig anzuwenden.

Inhalt: Die Lehrveranstaltung vermittelt zunächst die für den weiteren Verlauf erforderlichen grundlegenden Definitionen von Begriffen, wie beispielsweise feste und variable Kosten, Preise, Liquidität, Diskontierung etc. Daran schließen sich die statischen und dynamischen Verfahren der Kostenrechnung – beispielsweise die Kapitalwert- und Annuitätenmethode – an. Im weiteren Verlauf werden nicht monetäre Verfahren, wie die Nutzwertanalyse oder die Methode der externen Kostenrechnung besprochen und ihre Einsatzmöglichkeiten kritisch erläutert. Weiteres Themenfeld ist die Preisgestaltung von Produkten, dargestellt am Beispiel von Energieträgern (u. a. Börsenhandel) und anderen Gütern.

Die Themenfelder der Lehrveranstaltung sind so ausgewählt, dass die Studierenden praxisnah an das Kostendenken und die dabei angewendeten Methoden herangeführt werden.


Literatur: Steven, M.: BWL für Ingenieure, 3. Auflage. München: Oldenbourg-Verlag, 2008. ISBN 978-3-486-58613-8.

Vereinigung Deutscher Elektrizitätswerke und Bundesverband der deutschen Gas- und Wasserwirtschaft (Hrsg.): Begriffbestimmungen in der Energiewirtschaft. Teil 8: Begriffe des Rechnungswesens. Frankfurt/Main: Verlags- und Wirtschaftsgesellschaft der Elektrizitätswerke, 1991

Coenenberg, A.: Kostenrechnung und Kostenanalyse, Landsberg/Lech: Verlag moderne Industrie, 1997.

Schierenbeck, H.: Grundzüge der Betriebswirtschaftslehre, 16. Auflage. München: Oldenbourg Verlag, 2003.

Däumler, K.-D.: Anwendung von Investitionsrechnungsverfahren in der Praxis, 4. Auflage. Herne/Berlin: Verlag Neue Wirtschaftsbriefe, 1996. ISBN 3-48256564-3

40



Modulbezeichnung: Modul III-2: Strategisches Management und Unternehmensführung


Strategic management and business management


Prof. Dr.- Ing. Thomas Hofmann




Dozent(in): Prof. Dr.- Ing. Thomas Hoffmann

Sprache: Deutsch



Prüfungsleistungen: Mündliche Gruppenprüfung (1 h)


davon Präsenzzeit [h] 50 h


100 h


-

Hausarbeiten [h] -


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen in der Lage sein:

Die wahrzunehmenden Aufgaben für effektives Management beschreiben können,

die grundlegenden Mechanismen der Unternehmens- und Mitarbeiterführung beschreiben können,

Instrumente der strategischen Unternehmensplanung anwenden können.

Kompetenzen:. Nach Besuch der Vorlesung sollen die Studierenden in der Lage sein, die wahrzunehmenden Aufgaben für effektives Management sowie die grundlegenden Mechanismen der Unternehmens- und Mitarbeiterführung beschreiben zu können. Weiterhin sollen die Instrumente der strategischen

41


Unternehmensplanung angewendet werden können.

Inhalt: Übersicht der Managementaufgaben in Unternehmen, Maßnahmen und Aktivitäten zur Motivation und Kommunikation in Unternehmen. Ablauf und Instrumente des strategischen Managements bzw. der strategischen Unternehmensplanung, Grundlagen der Mitarbeiterführung (u.a. in Veränderungsprozessen).

Medienformen: Overhaedprojektor, Beamer

Literatur: Adolf J. Schwab Managementwissen für Ingenieure Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1998 ISBN 3-540-64069-X Fredmund Malik Führen, Leisten, Leben 10. Auflage 2001 Heyne-Verlag München ISBN 3-453-19684-8 MBA – Buch „Mastering Management“ Die Studieninhalte führender Business Schools Schäffer-Poeschel-Verlag Stuttgart, 1998 ISBN 3-7910-1269-X Harald Hungenberg, Torsten Wulf Grundlagen der Unternehmensführung Springer Verlag Berlin, 2004 ISBN 3-540-20355-9

42


Studiengang: Bachelor Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Modulbezeichnung: Modul III-3: Interdisziplinäre Aspekte im Arbeitsschutz


Interdisciplinary Aspects of Safety at Work


Dr.-Ing. S. Frerich


Bachelor-Studiengang MB

Bachelor Studiengang UTRM


Interdisziplinäre Aspekte im Arbeitsschutz

Semester: 4. oder 6. Semester (Sommersemester)

Dozent(in): Dr.-Ing. S. Frerich

Sprache: Deutsch




schriftliche Ausarbeitungen und Ergebnispräsentation als Prüfungsleistungen

Arbeitsaufwand: 180 h / 6 LP für Ingenieursstudierende 150 h / 5 LP für sonstige Studierende



120


-

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte: 6 LP (5 LP im Optionalbereich)


Lernziele - die Studierenden sollen: verschiedene Bereiche der Arbeitssicherheit und des

Arbeitsschutzes benennen können für verschiedene Sichtweisen auf die Thematik

sensibilisiert werden sich in interdisziplinären Teams mit den entsprechenden

Vorschriften etc. selbständig auseinander setzen Methoden zur Wissenserarbeitung anwenden können eigenständig Lösungen zu komplexen Problemstellungen

der Thematik erarbeiten

43


Inhalt: Im Rahmen des Moduls wird den Studierenden unterschiedlicher Fachrichtungen ein Basisverständnis für die vielfältigen Aspekte des Arbeitsschutzes und der Gestaltung von Arbeit vermittelt und gleichzeitig aufgezeigt, welche Herangehensweisen und Methoden der jeweils eigenen Disziplin einen Beitrag zur Lösung komplexer Problem- bzw. Aufgabenstellungen leisten kann.

Im ersten Teil werden systematisch die verschiedenen Blickrichtungen vorgestellt und in Hinblick auf die Problemstellung konkretisiert. Dabei werden im Wechsel technische und nichttechnische Aspekte dargestellt, um die Vielfältigkeit des Themas und den Bezug zu den jeweiligen Fachkulturen (Ingenieurwissenschaften auf der einen und Geistes- und Gesellschaftswissenschaften auf der anderen Seite) herzustellen.

Im zweiten Teil sollen die Studierenden durch die Zusammenarbeit in fachheterogen besetzten Arbeitsgruppen interdisziplinäre Problemstellungen bearbeiten und ganzheitliche Lösungen zu entwickeln. Dabei werden in der Gruppe eigenständig fachliche Inhalte erarbeitet und aufbereitet. Die Studierenden lernen, als Vertreter ihrer jeweiligen Disziplin auch mit „Nicht-Fachleuten“ zu kommunizieren. Gleichzeitig bekommen sie Einblick in andere Fachbereiche und deren Begriffe sowie Methoden. Auf diese Weise erhalten sie das nötige Handwerkszeug für den späteren Berufsalltag.


Literatur:

44



Modulbezeichnung: Modul III-4: Windkanalversuchstechnik


Wind Tunnel Laboratory Techniques


Prof. Dr.-Ing. R. Höffer

Zuordnung im Curriculum:

Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Lehrveranstaltungen: Windkanalversuchstechnik

Semester: Sommersemester, Wintersemester

Dozent(in): Prof. Höffer / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Strömungsmechanik

Lehrform / SWS: S: 2 SWS


Studienarbeit nach Vereinbarung in Einzel- oder Gruppenbearbeitung




30


30

Hausarbeiten [h] -



Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die hauptsächlichen in der Praxis auftretenden Windeinwirkungen kennen und in der Lage sein, die für Sonderfragen anwendbaren experimentellen Verfahren zur Windeinwirkungsermittlung und zur Ausbreitungsprognose auszuwählen lernen und sich in einfachen, experimentellen Verfahren praktisch zu üben.

45


Inhalt:

Unter Anleitung:

Betrieb des Grenzschichtwindkanals der Fakultät

Druckmessungen mit Prandtl-Rohren sowie piezoresistiven Drucksensoren, Aufbau der Druckübertragungsschläuche, Anschluss ans Modell

Geschwindigkeitsmessung mittels Hitzedrähten, Kalibrierung und Auswertung

Messung von Dehnungen an Modellen mittels Dehnungsmessstreifen sowie mittels Distanz-Lasern

Modellbau – traditionell sowie mittels der Rapid-Prototyping- Technik

Ausbreitungsversuch mittels der Tracergas-Technik (gemeinsam mit Modul WP44)

Studienarbeiten: Beschreibung von Windkanal, Sensoren und Messsystemen sowie Modellen, Versuchsaufbauten und Auswerteverfahren

Die Ergebnisse werden in einer Präsentation vorgestellt oder als Poster visualisiert.

Medienformen: Vorführungen von Windkanalexperimenten

selbstständiges Bedienen von Messsensoren und –systemen und Durchführen kleiner Wind-kanalexperimente durch die Studierenden in Kleingruppen

Literatur: Nitsche, W.; Brunn, A.: Strömungsmesstechnik. 2. Aufl.,

Springer, 2005 Windtechnologische Gesellschaft e.V.: WTG-Merkblatt über

Windkanalversuche in der Gebäudeaerodynamik. Aachen, 1994.

46



Modulbezeichnung: Modul III-5: Wirtschaftlichkeitsberechnungen


Economic Efficiency Calculations






Wirtschaftlichkeitsberechnungen für Planungen und Investitionsentscheidungen in der Siedlungswasserwirtschaft

Semester: Sommersemester

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Holger Scheer

Sprache: Deutsch




Bis 10 Studenten: mündliche Prüfung, sonst Klausur (0,5 h)




30


-

Hausarbeiten [h] -



Die Teilnehmer eignen sich die Denkweisen und Grundlagen der Wirtschaftlichkeitsberechnungen für Planungen und Investitions-entscheidungen in der Siedlungswasserwirtschaft an. Sie können Wirtschaftlichkeitsberechnungen und –analysen selbstständig durchführen.

Inhalt: Methodik der dynamischen Kostenvergleichsrechnung (KVR) und deren Einbindung in die Systematik der praxisrelevanten Bewertungsverfahren

Verfahrenstechnische Grundlagen monetärer Bewertungsverfahren

47


Finanzmathematische Kalkulationsgrundlagen: Begriffsdefinitionen und Übungsbeispiele

Finanzmathematische Kalkulationsparameter: Rechenroutinen, Zahlenwerte für die Praxis und Übungsbeispiele

Erlernung der Methoden des kostenmäßigen Vorteilsnachweises Durchführung von Sensitivitätsanalysen Durchführung von Risikoanalysen Selbstständige Anleitung zur Durchführung von Wirtschaft-

lichkeitsuntersuchungen Umfangreiche Übungsbeispiele Erfolgskontrollen

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, Folien für Overhead, Arbeiten an der Tafel, Aktive Mitarbeit mittels Durcharbeitung umfangreicher Fall- und Übungsbeispiele, Vorlesungsmanuskript

Literatur: Leitlinien zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrechnun-gen (KVR-Leitlinien) herausgegeben von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), 7. Auflage (2005), Kulturbuchverlag Berlin GmbH

48



Modulbezeichnung: Modul III-6: Arbeitssicherheit I (Baustellenorganisation)


Safety at work I (Organization of Construction Sites)


Prof. Dr.-Ing. M. Thewes


Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement


Arbeitssicherheit I / Baustellenorganisation


Dozent(in): Prof. Thewes / Dipl.-Ing. Lohmann / Assistenten

Sprache: Deutsch


Die ergänzende Teilnahme am Modul „Arbeitssicherheit II (SIGEKO-Theoriekurs)“ wird empfohlen.



Klausur (1 h)




30


-

Hausarbeiten [h] -


49



Das Modul soll den Studierenden ein grundsätzliches Verständnis für die Bedeutung der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes auf Baustellen vermitteln. Dazu gehören auch Basiswissen zu entsprechenden vorbeugenden Maßnahmen bei der Bauplanung und Baudurchführung. Die besondere Bedeutung in rechtlicher Hinsicht für die Position der Bauleitung wird deutlich gemacht. Die Studierenden sollen lernen, Fragestellungen aus diesen Bereichen praxisnah zu bearbeiten und dazu ein entsprechendes Grundverständnis entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, sich kritisch mit Fragen der Arbeitssicherheit auseinander zu setzen. Dazu gehört auch die Fähigkeit, diese Aufgaben in der Bauorganisation umzusetzen.

Hinweis:

Mit diesem Modul können die Studierenden den ersten Teil der theoretischen Ausbildung zum SiGe-Koordinator hinsichtlich der arbeitsschutzfachlichen Kenntnisse (SiGe-Arbeitsschutz - arbeits-schutzfachliche Kenntnisse gemäß RAB 30, Anlage B) erwerben. Aufbauend auf diesem Modul wird der zweite Teil der arbeits-schutzfachlichen Kenntnisse im Modul III-7 gelehrt.

Für die vollständige theoretische Ausbildung zum SiGeKo ist zusätzlich zu den beiden Ausbildungsteilen zu arbeitsschutz-fachlichen Kenntnissen noch eine Ausbildung hinsichtlich spezieller Koordinatorenkenntnisse (gemäß RAB 30, Anlage C ) erforderlich.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt das Basiswissen der Arbeitssicherheit. Hierzu gehören:

Grundlagen der Arbeitssicherheit

Rechtliche und versicherungstechnische Aspekte

Basiswissen zu Unfallverhütungsvorschriften für den Hoch- und Tiefbau

Besonderheiten bei Druckluft- und Sprengarbeiten

Medienformen: Beamer Präsentation, Tafel Overheadfolien

Literatur: Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen RAB 30

Unfallverhütungsvorschriften (UVV)

Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)

Arbeitssicherheitsgesetz (ASiG)

50



Modulbezeichnung: Modul III-7: Arbeitssicherheit II


Safety at Work II (SIGEKO-Theory)




Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement


Arbeitssicherheit II / SIGEKO-Theoriekurs


Dozent(in): Prof. Thewes / Dipl.-Ing. Lohmann / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Arbeitssicherheit I


Studien- und Prüfungsleistungen: Klausur (1 h)




30


-

Hausarbeiten [h] -


51



Das Modul soll den Studierenden ein erweitertes Verständnis für die Bedeutung der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes auf Baustellen vermitteln. Dazu gehören auch erweitertes Wissen zu entsprechenden vorbeugenden Maßnahmen bei der Baupla-nung und Baudurchführung. Die besondere Bedeutung in recht-licher Hinsicht für die Position der Bauleitung wird deutlich ge-macht. Die Studierenden sollen lernen, Fragestellungen aus diesen Bereichen praxisnah zu bearbeiten und dazu ein entsprechendes vertieftes Verständnis entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, sich kritisch mit Fragen der Arbeitssicherheit auseinander zu setzen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, wichtige Teile der SIiGe-Planung und die SiGe-Koordination selbstständig vor-nehmen zu können. Dazu gehört auch die Fähigkeit, diese Aufga-ben in der Bauorganisation durch Teamfähigkeit und Kommunika-tion sowie in notwendigen Führungsfunktionen umzusetzen.

Hinweis:

Mit diesem Modul können Studierende, aufbauend auf Wahlmodul III-6 Arbeitssicherheit I, den zweiten Teil der theoretischen Ausbil-dung zum SiGe-Koordinator hinsichtlich der arbeitsschutzfachlichen Kenntnisse (SiGe-Arbeitsschutz - arbeitsschutzfachliche Kennt-nisse gemäß RAB 30, Anlage B) erwerben.

Für die vollständige theoretische Ausbildung zum SiGeKo ist zu-sätzlich zu den beiden Ausbildungsteilen zu arbeitsschutz-fach-lichen Kenntnissen noch eine Ausbildung hinsichtlich spezieller Koordinatorenkenntnisse (gemäß RAB 30, Anlage C ) erforderlich.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt umfassend die Bereiche der Arbeitssicherheit. Hierzu gehören:

Erweiterte Aspekte der Arbeitssicherheit und des Arbeitsschutzes

Vertiefung rechtlicher und versicherungstechnischer Aspekte

Vertieftes Wissen zu Unfallverhütungsvorschriften für den Hoch- und Tiefbau

Brandschutz in der Bauphase

Grundlagen der SiGe-Planung und SiGe-Koordination

Aufgaben der SIGE-Koordinators in Planung und Bauausführung

Medienformen: Beamer Präsentation, Tafel Overheadfolien

Literatur: Regeln zum Arbeitsschutz auf Baustellen RAB 30

Unfallverhütungsvorschriften (UVV)

Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)

Arbeitssicherheitsgesetz (ASiG)

52



Modulbezeichnung: Modul III-8: Projektarbeit/-arbeiten


Projects


Professoren der Fakultäten Bauingenieurwesen und Maschinenbau




-

Semester: 3.-5.Semester

Dozent(in): Professoren der Fakultäten Bauingenieurwesen und Maschinenbau.

Sprache: Deutsch


Lehrform / SWS: -

Studien- und Prüfungsleistungen: Projektarbeit/-arbeiten, Präsentation (15 min)

Arbeitsaufwand : 180 h / 6 LP



-


-

Hausarbeiten [h] -


53



Diese Projektarbeit/-arbeiten sollen unter Anleitung zum selbst-ständigen wissenschaftlichen Arbeiten im Bereich von Umwelttech-nik und Ressourcenmanagement befähigen. Bei der dazugehörigen Präsentation soll die Fähigkeit gefördert werden, spezielle Themen wissenschaftlich aufzuarbeiten und verständlich zu präsentieren.

Durch die Projektarbeit/-arbeiten sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, die Zusammenhänge spezieller Fachgebiete zu erkennen und die Fähigkeit zu erlangen, zugehörige Probleme mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbeiten sowie wissen-schaftliche Erkenntnisse für eine optimale Problemlösung anzu-wenden. Die Projektarbeit/-arbeiten dient/dienen als qualifizierende Vorbereitung zur Bachelor-Arbeit und für den späteren Berufsein-stieg.

Inhalt:

Die Projekarbeit/-arbeiten kann/können theoretisch, praktisch, kon-struktiv oder auch organisatorisch ausgerichtet sein. Für das jewei-lige Thema hat die Kandidatin/ der Kandidat ein Vorschlagsrecht. Das Thema wir vom Prüfenden formuliert. Die Ergebnisse sind im Detail in schriftlicher und bildlicher Form darzustellen. Dazu gehö-ren insbesondere auch eine Zusammenfassung, eine Gliederung und eine Verzeichnis der in der Arbeit verwendeten Literatur.

Medienformen: Print-Form

Literatur:

54



Modulbezeichnung: Modul III-9: Fachpraktikum


Practicals in industry


der jeweils betreuende Lehrstuhl




-

Semester: 3.-5.Semester

Dozent(in): der jeweils betreuende Hochschullehrer

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Entsprechend der ausgesuchten Praktikumsstelle die jeweiligen Grundvorlesungen

Lehrform / SWS: Praktikum im industriellen Umfeld

Studien- und Prüfungsleistungen: Abschlussbericht

Arbeitsaufwand: 150 h/ 5 LP



-


-

Hausarbeiten [h] -


55



Verfassen eines wissenschaftlichen Abschlussberichtes

Inhalt:

Die Studierenden sollen im Rahmen des Praktikums in der Industrie Einblicke in technische Problemstellungen erhalten und Lösungsansätze zur gestellten Aufgabenstellungen entwickeln und bearbeiten und diese Resultate letztlich im Rahmen eines Abschlussberichtes (kein Tätigkeitsbericht!) auf wissenschaftliche Art und Weise (kritische Diskussion der Ergebnisse, Literaturarbeit, Vergleich mit Stand des Wissens) zusammenfassen.

Medienformen:

Literatur:

56


Empfehlungsliste weitere Wahlfächer Bachelor-UTRM

Angebote „Optionalbereich-Präsentation, Kommunikation, Argumentation“

Modulverantwortlicher Modultitel LP

Dipl.-Betr. Wirt Henrich Intensivkurs Abschlussarbeiten in den Natur- und Ingenieurwissenschaften (Schreibwerkstatt I bis III)

5

Dr. phil. Winterhager Kommunikation und Präsentationstechniken 5

Dr. phil. Winterhager Kreatives und wissenschaftliches Schreiben 5

N.N. Wissenschaftliches Arbeiten und Präsentieren 5

Angebote „Zentrum für Fremdsprachenausbildung“ (beispielhaft)

Modulverantwortlicher Modultitel LP Zentrum für Fremdsprachenausbildung

Englisch A1, A2, B1, B2, C1 5

Zentrum für Fremdsprachenausbildung Französisch A1, A2, B1, B2, C1

5

Zentrum für Fremdsprachenausbildung Spanisch A1, A2, B1, B2, C1

5

u.a.m.

57


Wahlpflichtmodule (Modulblock IVa)

Nachhaltige Prozess- und Umwelttechnik

58



Modulbezeichnung: Modul IV-1a: Thermodynamik


Thermodynamics


Prof. Dr.-Ing. R. Span




Thermodynamik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. R. Span

Sprache: Deutsch




Klausur (3 h)




150


-

Hausarbeiten [h] -



Fähigkeit zur praktischen Anwendung typisch thermodynamischer Betrachtungsweisen (z.B. Bilanzierung von Energieströmen, Um-wandlung von Energieformen, Berücksichtigung von Stoffeigen-schaften, Abstrahierung komplexer Prozesse, Umgang mit Wirkungsgraden, Grundlagen der exergetischen Beurteilung von Prozessen). Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die zumeist am Beispiel energietechnischer Prozesse erlernten Denkweisen auf andere Prozesstypen zu übertragen.

59


Inhalt:

Grundlagen der thermodynamischen Betrachtungsweise, Definition von Begriffen wie „System“ und „Prozess“

Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik als Energieerhaltungssatz

Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik und seine Bedeutung für Prozesse zur Energieumwandlung

Thermodynamische Stoffdaten als Grundlage der meisten energie- und verfahrenstechnischen Berechnungen

Rechts- und linksläufige Kreisprozesse als typisch energietechnische Anwendungen

Betrachtung von Gemischen; ideale Gemische, feuchte Luft und ihre technischen Anwendungen

Grundlagen der Thermodynamik chemischer Reaktionen am Beispiel von Verbrennungsreaktionen

Grundlagen der Wärmeübertragung

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor, Vorlesungsversuche

Literatur: Skript Baehr: Thermodynamik (Springer-Verlag), 2002 Stephan P., Schaber, Stephan K., Mayinger: Thermodynamik, Band 1 und Band 2 (Springer-Verlag), 2005

60



Modulbezeichnung: Modul IV-2a: Werkstoffe


Engineering Materials


Prof. Dr. Gunther Eggeler




Grundlagen Werkstoffe

Werkstoffanwendung in der Umwelttechnik

Praktikum Grundlagen Werkstoffe


Dozent(in): Prof. Dr. Gunther Eggeler Prof. Dr. Stephan Huth

Sprache: deutsch Deutsch

Voraussetzungen: keine Keine


V: 2 SWS Praktikum: 1 SWS


Klausur (3 h) Teilnahmepflicht für das Praktikum




75 45


- -



61



Lernziele: Die dreistündige Vorlesung Grundlagen Werkstoffe hat als Lernziel, den Studierenden ein Grundlagenwissen aus dem Bereich Werkstoffe zu vermitteln. Dazu gehören elementare materialwissenschaftliche Grundlagen, gewisse Stoffkenntnisse und insbesondere das Wissen über die wichtigsten Eigenschaften von Ingenieurwerkstoffen.

Auf Basis dieser Grundlagen lernen die Studierenden in der Vorlesung Werkstoffanwendung in der Umwelttechnik Kriterien zur Auswahl geeigneter Werkstoffe und Herstellverfahren kennen. Dabei geht es um ein Spannungsfeld, das klassisch zwischen Gebrauchseigenschaften, Notfalleigenschaften, Fertigungseigenschaften und ökonomischen Gesichtspunkten liegt und heute um Umwelt- und Ressourcenfragen erweitert werden muss.

Kompetenzen: Nach Besuch des Moduls Werkstoffe können Studierende Zusammenhänge zwischen grundlegenden physikalischen und chemischen Gesetzmäßigkeiten und dem Verhalten von Werkstoffen erkennen. Sie können das Feld der Werkstoffe in größere technische und gesellschaftliche Zusammenhänge einordnen. Sie erwerben ein Grundwissen über die wichtigen Werkstoffklassen (Metalle, Glas/Keramik und Kunststoffe). Außerdem können sie mit wichtigen Werkstoffeigenschaften (wie zum Beispiel Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit) umgehen. Sie werden in die Lage versetzt, die Auswahl von Werkstoffen und Fertigungsverfahren vor dem Hintergrund der unterschiedlichen Anforderungen zu begreifen.

Inhalt:

Werkstoffe

Die Vorlesung führt in das Gebiet Werkstoffe ein und gibt zunächst einen historischen Überblick und führt in Stoffkreisläufe ein. Dann werden die wichtigen Werkstoffklassen (Metalle, Glas/Keramik, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe) und Werkstoffeigenschaften besprochen. Es folgt eine kurze Einführung in die materialwissenschaftlichen Grundlagen der Werkstoffkunde (Diffusion, Zustandsdiagramme, Keimbildung, ZTU-Diagramme). Dann werden die in der Umwelttechnik wichtigen chemischen (Korrosion) und mechanischen Eigenschaften (Festigkeit bei unterschiedlicher Beanspruchung) besprochen. Abschließend werden die Grundlagen der systematischen Werkstoffauswahl besprochen.

Werkstoffanwendung in der Umwelttechnik

Die Vorlesung baut inhaltlich auf den bereits vermittelten Grundlagen auf. Zunächst werden vor dem Hintergrund des heutigen Werkstoffverbrauchs Probleme der Ressourcen- und Energieknappheit diskutiert und Möglichkeiten und Grenzen von umweltgerechter Werkstoffauswahl und Recycling aufgezeigt. Die in den Grundlagen vermittelten mechanischen, chemischen, tribologischen und physikalischen Eigenschaften werden für die Metalle in Bezug auf die Anwendung vertieft. Es werden die verschiedenen Bereiche der Fertigungstechnik,

62


Urformung, Umformung, Spanende Bearbeitung, Thermisches Trennen und Fügen sowie die Wärmebehandlung vorgestellt und die gewollten und ungewollten Beeinflussungen des Gefüges und damit der Eigenschaften erläutert. Aus der Vielzahl heute verfügbarer Werkstoffe und Legierungen wird eine Auswahl zusammen mit typischen Eigenschaften und Anwendungsfeldern besprochen

Um die Eigenschaften und die Möglichkeiten ihrer Beeinflussung durch Fertigung erfahrbar zu machen, werden sie vorlesungsbegleitend in Laborpraktika erarbeitet. Hier geht es um die wichtigsten Prüfverfahren für Werkstoffe unter verschiedene Belastungsarten, um Möglichkeiten der Fertigung sowie um den Zusammenhang zwischen dem Gefüge eines Werkstoffs sowie deren gezielte Beeinflussung.


Material am Intranet der RUB

Literatur: Skripten zu beiden Vorlesungsteilen sowie zum Praktikum liegen vor. Vorlesung Grundlagen Werkstoffe (mit allen Folien) ist als Video am Intranet einsehbar. Folien zur Vorlesung Werkstoffanwendung in der Umwelttechnik sind ebenfalls einsehbar Ergänzende und weiterführende Fachliteratur:

Hornbogen, Eggeler, Werner: Werkstoffe, Springer Verlag, Berlin, 2011

Werner, Hornbogen, Jost, Eggeler: Fragen und Antworten zu Werkstoffe, Springer Verlag, Berlin, 2009

Ashby: Materials and the Environment: Eco-Informed Materials Choice, Butterworth-Heinemann, 2012

63



Modulbezeichnung: Modul IV-3a: Energiewirtschaft


Energy Economics


Prof. Dr.-Ing. Hermann-Josef Wagner




Energiewirtschaft


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H.-J. Wagner

Sprache: Deutsch




Klausur (1,5 h) bzw. mündl. Prüfung (30 Min.) nur bei kleiner 10 Teilnehmern




120


-

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sollen Fakten

zur Höhe und Struktur des nationalen und internationalen Energieverbrauchs sowie der zur Verfügung stehenden Reserven,

zu den technischen Ketten von der Gewinnung der Energie bis zum Einsatz beim Verbraucher,

zu den Grundlagen der Entstehung von Luftschadstoffen und klimarelevanten Gasen bei der Umwandlung von Energieträgern und

64


zu den Funktion der Energiemärkte hinsichtlich Preisbil-dung, organisatorischer Struktur und weiterer Marktcha-rakteristika.

kennenlernen und die Kompetenz erhalten energietechnische und energiewirtschaftliche Zusammenhänge beurteilen zu können.

Inhalt:

Zunächst werden Energiereserven und der Verbrauch weltweit und in Deutschland behandelt. Danach werden die mit der Ener-gieumwandlung verbundenen klimarelevanten Emissionen und Luftschadstoffe und ihre Entstehungsmechanismen betrachtet. Es schließen sich die technischen Ketten von der Energiegewinnung bis zum Einsatz beim Verbraucher an. Den letzten Teil der Lehr-veranstaltung bilden die Thematik der Preisgestaltung der Ener-gieträger, der organisatorischen Struktur der Energiemärkte – unter anderem die Liberalisierung der leitungsgebundenen Ener-gieträger - und der Einfluss der Europäischen Union.

Die Lehrveranstaltung setzt die Studierenden in die Lage, die grundlegenden Zusammenhänge in der Energiewirtschaft zu ver-stehen und Entwicklungen selbst beurteilen zu können.

Die Übung vertieft den Vorlesungsstoff durch Rechenbeispiele.


Literatur: Heinloth, K.: Die Energiefrage – Bedarf und Potentiale, Nutzung, Risiken und Kosten, 2. Auflage, Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2003, ISBN 3-528-13106-3

Wagner, H.-J.; Borsch, P.: Energie- und Umweltbelastung 2. Auflage, Springer-Verlag, 1998, ISBN 3-540-63612-9

Schiffer, H.W.: Energiemarkt Bundesrepublik Deutschland, Verlag TÜV Rheinland, Köln, jährlich, ISBN 3-8249-0697

Wagner, H.-J.: Energien des 21. Jahrhunderts – der Wettlauf um die Lagerstätten, Fischer-Verlag, Frankfurt, 2007

65



Modulbezeichnung: Modul IV-4a: Energietechnik und Ressourcenmanagement


Power Engineering and Resource Management


Prof. Dr.-Ing. Viktor Scherer



Zugehörige Lehrveranstaltungen

Energietechnik und Ressourcenmanagement


Dozent(in): Dr.-Ing. Siegmar Wirtz

Sprache: Deutsch




Klausur (2 h)




120 + 15 (optionale Hausarbeit)


-

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sollen:

einen Überblick über den Einsatz fossiler Brennstoffe in energieintensiven Prozesse der Grundstoffindustrie erhalten,

die mit der Kreislaufwirtschaft verbundenen Abfallströme und Abfalleigenschaften sowie die zugrunde liegenden gesetzlichen Regelungen kennen lernen,

die Grundlagen der Abfallverbrennung, die Unterschiede zur Verbrennung homogener Brennstoffe und die daraus

66


resultierenden technischen Maßnahmen bei der Mitver-brennung verstehen,

die Kompetenz erlangen Stoff- und Energiebilanzen im Kontext der Verbrennung und Mitverbrennung von Abfällen durchführen können.

Inhalt:

In der Vergangenheit deckten energieintensive Branchen der Grundstoffindustrie ihren Energiebedarf nahezu ausschließlich aus den fossilen Brennstoffen Kohle, Öl und Erdgas. Steigende Brennstoffkosten und die Entwicklung zur inzwischen etablierten Kreislaufwirtschaft führten zur zunehmenden Substitution dieser Brennstoffe durch Abfall- und Sekundärbrennstoffe. Vor dem Hintergrund endlicher Ressourcen werden heute umweltgerechte und nachhaltige Produktionsprozesse gefordert, die eine ökonomische stoffliche oder thermische Nutzung von Abfallressourcen ermöglichen.

Die Vorlesung gibt zunächst einen Überblick über das Aufkommen und die Eigenschaften kommunaler und industrieller Abfälle und erläutert aktuelle Entsorgungskonzepte sowie deren gesetzliche Basis. Anhand verschiedener industrieller Prozesse werden ne-ben den technischen Grundlagen betriebliche Aspekte behandelt sowie Maßnahmen zur primären und sekundären Schadstoffmini-mierung diskutiert. Schwerpunkte sind dabei neben der konventi-onellen Hausmüllverbrennung die Zementherstellung sowie aktu-elle Vergasungs- und Pyrolyseverfahren.


Literatur: Peters, B. (2003): Thermal Conversion of Solid Fuels,

ISBN 1-853129-53-4.

Thomé-Kozmiensky, K. J. (1985) : Verbrennung von Abfällen,

ISBN 3-924511-09-8.

Reimann, D. O. (1991): Rostfeuerungen zur Abfallverbrennung, ISBN 3-924511-55-1

67



Modulbezeichnung: Modul IV-5a: Grundlagen der Verfahrenstechnik


Fundamentals of Chemical Engineering


Prof. Dr.-Ing. M. Grünewald




Grundlagen der Verfahrenstechnik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Grünewald

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: keine



Klausur (2h)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 180 h / 6 LP



120 h

Studienarbeiten [h] -

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sind in der Lage:

verschiedene ideale Reaktotypen zu unterscheiden und die auftretenden Stoff- und Wärmetransportmechanismen zu identifizieren.

die für eine Bilanzierung dieser Reaktoren relevanten Parameter zu erfassen, Stoff- und Wärmebilanz zu lösen und die Ergebnisse bewerten zu können.

die physikalischen Phänomene der verfahrenstechnische Grundoperationen (Trennoperationen) innerhalb eines Prozesses erkennen und auf modifizierte Anwendungen

68


übertragen zu können;

eine Bilanzierung und Auslegung der wichtigsten Grundoperationen mit Ermittlung der Betriebsparameter und ggf. mit Abschätzung der Betriebskosten ausführen zu können

Inhalt:

In der Vorlesung ‚Grundlagen der Verfahrenstechnik‘ werden die wesentlichen Grundlagen zum Verständnis verfahrenstechnischer Prozesse gelegt. Gegenstand der Betrachtungen sind dabei die Reaktionsstufen und die Trennstufen.

Reaktoren bilden das Kernstück jedes Syntheseprozesses und müssen deshalb auf den jeweiligen Prozess angepasst werden. Aufbauend auf den grundlegenden Eigenschaften (Stöchiometrie, Kinetik, Thermodynamik) chemischer Reaktionen werden die idealen Reaktortypen Rührkessel und Strömungsrohr vorgestellt und ihre Unterscheidungsmerkmale vermittelt. Anhand dieser Beispiele lernen die Studierenden allgemeine Stoff- und Wärmebilanzen aufzustellen, zu lösen und die Ergebnisse anhand von Leistungsparametern (Umsatz, Ausbeute, Selektivität) zu bewerten.

Trennverfahren bzw. Grundoperationen werden in der Verfahrenstechnik zur Stofftrennung eingesetzt. Die ty fahren kommen den Grundoperationen Kondensation/Verdampfung, Rektifikation, Absorption, Extraktion, Adsorption die größte Bedeutung zu. Im Rahmen der Veranstaltung werden die Grundprinzipien dieser Trennverfahren aufgezeigt, eine Übersicht der apparativen Ausführungen gegeben und deren Einsatz an praxisnahen Beispielen verdeutlicht.


Literatur: Chemische Verfahrenstechnik. Berechnung, Auslegung und Betrieb chemische Reaktoren, Klaus Hertwig und Lothar Martens Oldenbourg-Verlag, 2007

Grundoperationen und chemische Reaktionstechnik. Einführung in die technische Chemie, Manuel Jakubith, Wiley-VCH, 1998

Taschenbuch der Verfahrenstechnik, Karl Schwister, Carl-Hanser-Verlag, 2007

69



Modulbezeichnung: Modul IV-6a: Apparatebau


Apparatus Engineering


Prof. Dr.-Ing. M. Petermann




Apparatebau


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Petermann, Dr.-Ing. S. Pollak

Sprache: Deutsch




Klausur (2h)




120


-

Hausarbeiten [h] -



Lernziele - die Studierenden sollen:

die rechnerische Bestimmung von Behälterwandstärken, Flanschdicken etc. für Apparate unter erhöhten Drücken und Temperaturen durchführen können

die wesentlichen Apparatetypen für die Konditionierung und Umwandlung von Einsatzstoffen und Stoffströmen kennen

Grundlagen zur Berechnung von Zerteilungsvorgängen von Flüssigkeits- und Gasströmen in Tropfen und Blasen beherrschen

70


die wichtigsten Förder- und Dosierorgane für Flüssigkeiten und Gase kennen

die Berechnungen von Wärmeübertragern durchführen können

Kompetenzen – die Studierenden sollen in der Lage sein:

Regelwerke AD+VDI WA lesen und anwenden können

Techn. Zeichnungen lesen und verstehen können

für den Anwendungsfall geeignete Apparate auszuwählen und zu dimensionieren

Apparate für Wärme- und Stofftransportvorgänge auszulegen

Die Ergebnisse der Dimensionierung in anwendungstauglichen Konstruktionen umzusetzen

Dosierorgane für Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe anhand der Anforderungen aus dem Prozess auszuwählen

Inhalt:

Apparate sind wesentliche Komponenten zur Erfüllung verfah-renstechnischer Grundoperationen in Chemie- und Energieanla-gen. Eine wesentliche Aufgabe des Apparatebaus ist die rechneri-sche Beherrschung der Materialbeanspruchung durch hohe Drücke und Temperaturen. Die Apparatedimensionierung wird auf der Grundlage der Berechnungsvorschriften der Arbeitsgemein-schaft Druckbehälter vermittelt. Der innere Aufbau und die Funk-tion wesentlicher Apparatetypen für Verfahrensschritte wie Mischen, Dispergieren, Homogenisieren, Zentrifugieren, Fraktionieren etc. wird beschrieben. Dabei spielt die Zerteilung von Flüssigkeits- und Gasströmen eine besondere Rolle. Berechnungsgrundlagen von Wärmeübertragern und die Vorstellung von Anlagenkomponenten wie Pumpen und Verdichtern ergänzen die Vorlesung. Im Hinblick auf einen störungsfreien und wartungsarmen Betrieb ist es wichtig, Grundregeln der Konstruktion zu beherrschen und in die Gestaltung des jeweiligen Apparates bzw. der Gesamtanlage einfließen zu lassen. Auch dies ist daher Bestandteil der Vorlesung.


Literatur: AD-Merkblätter, Carl Heymanns Verlag Köln (2003)

Klapp, E.: Apparate- und Anlagentechnik, Springer-Verlag, Berlin (1980)

VDI-Wärmeatlas, VDI-Verlag, Düsseldorf (1997)

Perry, R. H.: Chemical Engineers Handbook, McGraw-Hill chemical engineering series (1973)

71



Modulbezeichnung: Modul IV-7a: Reaktions- und Trennapparate


Reaction and Separation Technology






Reaktions- und Trennapparate



Sprache: deutsch

Voraussetzungen: keine



Klausur (2h)




120 h

Studienarbeiten [h] -

Hausarbeiten [h] -



Im Rahmen der Veranstaltung wird das in Grundlagen der Verfahrenstechnik erlangte Wissen vertieft. Dabei stehen insbesondere die apparatetechnischen Aspekte die zentrale Rolle.

Die Studierenden sollen in der Lage sein: die wesentlichen Reaktortypen für Gas-Feststoff-

Reaktionen, Gas-Flüssig- Reaktionen und 3phasigen Reaktionen unterscheiden und grundlegend auslegen zu können.

die wesentlichen Trennprinzipien/Grundoperationen Destillation, Absorption, Extraktion, Kristallisation, Adsorption und Membrantrennungen beschreiben zu

72


können.

Inhalt:

Unter den in der Verfahrenstechnik angewandten Stofftrennver-fahren kommen den Grundoperationen Kondensa-tion/Verdampfung, Rektifikation, Absorption, Extraktion, Adsorp-tion, Kristallisation und Membrantrennung die größte Bedeutung zu. Im Rahmen der Veranstaltung werden die Grundprinzipien dieser Trennverfahren aufgezeigt, eine Übersicht der apparativen Ausführungen gegeben und deren Einsatz an praxisnahen Beispielen verdeutlicht.

Im Weiteren werden reale Reaktoren und ihre technische Anwendung präsentiert. Dabei werden Methoden vermittelt, um die Auslegung realer Reaktoren auf die Auslegung idealer Reaktoren zurückzuführen und Gefahren im Betrieb dieser Reaktoren zu erkennen.

Anschließend werden zweiphasige (heterogene) Reaktortypen behandelt, bei denen die Leistungsparameter nicht nur von der Reaktion, sondern zusätzlich von den Stofftransportphänomenen abhängig sind. Es werden Möglichkeiten vorgestellt diese Transportprozesse mathematisch abzubilden, ihre Geschwindigkeit im Vergleich zur Reaktion zu ermitteln und so den Schritt, der die Reaktion limitiert, zu beurteilen.

Im Weiteren werden Methoden zur Bilanzierung und Auslegung der Trennverfahren erarbeitet. Dazu werden zunächst die Grund-lagen des Phasengleichgewichts und der theoretischen Trenn-stufe hinsichtlich ihrer Bedeutung in Trennprozessen behandelt. Auf diesen aufbauend werden Wärme- und Stoffbilanzierungen mit Hilfe der aus der Thermodynamik bekannten Erhaltungssätze aufgestellt und an Hand geeigneter Beispiele berechnet. An-schließend werden sowohl grafische als auch nummerische Aus-legungsmethoden erläutert und angewandt um grundsätzliche Apparatedimensionierungen auszuführen und Betriebsbedingun-gen zu ermitteln.


Literatur: Verfahrenstechnik Werner Hemming und Walter Wagner Vogel-Verlag, 2007

Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik Wilhelm R. A. Vauck und Hermann A. Müller Wiley-Vch – Verlag, 2001

Taschenbuch der Umwelttechnik Karl Schwister

Hanser Fachbuchverlag, 2003

73



Modulbezeichnung: Modul IV-7a: Reaktions- und Trennapparate


Reaction and Separation Technology






Reaktions- und Trennapparate



Sprache: Deutsch




Klausur (2 h)




120


-

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sollen in der Lage sein: die physikalischen Phänomene der verfahrenstechnische

Grundoperationen (Trennoperationen) innerhalb eines Prozesses erkennen und auf modifizierte Anwendungen übertragen zu können;

eine Bilanzierung und Auslegung verschiedener Grundoperationen mit Ermittlung der Betriebsparameter und ggf. mit Abschätzung der Betriebskosten ausführen zu können.

74


Inhalt:

Unter den in der Verfahrenstechnik angewandten Stofftrennver-fahren kommen den Grundoperationen Kondensation/ Verdampfung, Rektifikation, Absorption, Extraktion, Adsorption, Kristallisation und Membrantrennung die größte Bedeutung zu. Im Rahmen der Veranstaltung werden die Grundprinzipien dieser Trennverfahren aufgezeigt, eine Übersicht der apparativen Ausführungen gegeben und deren Einsatz an praxisnahen Beispielen verdeutlicht.

Im Weiteren werden Methoden zur Bilanzierung und Auslegung der Trennverfahren erarbeitet. Dazu werden zunächst die Grund-lagen des Phasengleichgewichts und der theoretischen Trenn-stufe hinsichtlich ihrer Bedeutung in Trennprozessen behandelt. Auf diesen aufbauend werden Wärme- und Stoffbilanzierungen mit Hilfe der aus der Thermodynamik bekannten Erhaltungssätze aufgestellt und an Hand geeigneter Beispiele berechnet. An-schließend werden sowohl grafische als auch nummerische Aus-legungsmethoden erläutert und angewandt um grundsätzliche Apparatedimensionierungen auszuführen und Betriebsbedingun-gen zu ermitteln.


Literatur: Verfahrenstechnik Werner Hemming und Walter Wagner Vogel-Verlag, 2007

Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik Wilhelm R. A. Vauck und Hermann A. Müller Wiley-Vch – Verlag, 2001

Taschenbuch der Umwelttechnik Karl Schwister

Hanser Fachbuchverlag, 2003

75



Modulbezeichnung: Modul IV-8a: Wärme- und Stoffübertragung


Heat and Mass Transfer


Prof. Dr. Ing. E . Weidner



Zugehörige Lehr-veranstaltungen:

Wärme- und Stoffübertragung


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. E. Weidner, Dr.-Ing. A. Kilzer

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Strömungsmechanik

Thermodynamik



Klausur (3 h)



Vor- und Nachbereitung

(einschl. Prüfung) [h]120


-

Hausarbeiten [h] -


76



Die Studierenden sollen in der Lage sein:

Wärme- und Stoffübertragungsphänomene, basierend auf den Grundlagen der Thermo- und Fluiddynamik kennen und verstehen lernen,

die Fähigkeit erwerben, die mathematische Beschreibung der Phänomene für die Auslegung von Prozessen, Apparaten und Maschinen im Bereich der Verfahrenstechnik, Umwelttechnik, Energietechnik, Klimatechnik, Werkstoffe, Lebensmittel-technologie, KFZ-Technik, Mikro- und Nanotechnologie, Biotechnologie uvm. selbständig anwenden zu können.

Inhalt:

Nach einer Einführung in die Wärme- und Stoffübertragung werden stationäre und instationäre Vorgänge bei Wärmeleitung, Diffusion, Konvektion, Kondensation und Verdampfung behandelt. Dabei wer-den an anschaulichen Beispielen, Modellen und Experimenten die jeweiligen Phänomene vorgestellt. Die mathematische Beschreibung der Wärme- und Stoffübertragung wird aus den Grundgleichungen (Masse- Energie- und Impulsgleichungen) abgeleitet. Die Anwen-dung der so erhaltenen Gebrauchsformeln wird in der Vorlesung an Beispielen aus der Praxis erläutert. Die Ergebnisse werden mit den Vorlesungsteilnehmern kritisch diskutiert. In den begleitenden Übun-gen soll unter Anleitung erlernt werden, die in der Vorlesung vermit-telten Grundlagen und Methoden selbstständig auf aktuelle Frage-stellungen anwenden zu können.

Ein ausführliches Skript liegt vor. Die Übungen werden teilw. unter Einsatz des Internet durchgeführt.

Medienformen: Beamer, Tafelvortrag

Literatur: Baehr, H. D., Stephan, K.: Wärme- und Stoffübertragung, Springer Verlag, Berlin 2006

Verein deutscher Ingenieure (VDI-GVC): VDI-Wärmeatlas, 8te Auflage

Mersmann, A.: Stoffübertragung, Springer, 1986

Homsy, G.M. et al: Multi-media Fluid Mechanics, CD-ROM, Cambridge University Press

77



Modulbezeichnung: Modul IV-9a: Messtechnik und Regelungstechnik


Measurement Techniques and Automatic Control


Prof. Dr.-Ing. M. Mönnigmann Prof. Dr.-Ing. A. Ostendorf




Grundlagen der Regelungstechnik Messtechnik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. M. Mönnigmann Dr.-Ing. Gehre

Prof. Dr.-Ing. A. Ostendorf PD Dr.-Ing. Cemal Esen




V: 1 SWS Ü: 1 SWS


Klausur (4 h)




90 60


- -



78



Grundlagen der Regelungstechnik:

Die Studierenden sollen nach Abschluss des Faches:

die wichtigsten Grundbegriffe der Regelungstechnik (Signal, Regelgröße, Stellgröße, Sollwert, Rückführung, Übertragungs-glied, Blockschaltbild, Regelstrecke, Regler, Kette, Regelkreis) beherrschen,

wichtige methodische Ansätze und Konzepte der Regelungstechnik wie Modellbildung, Simulation, Abstraktion, Kausalität anwenden,

grundlegende Methoden zur Beschreibung und Analyse des Übertragungsverhaltens im Zeitbereich und im Frequenz-bereich und den Transformationen zwischen diesen Bereichen anwenden,

einfache Regelungsprobleme (Eingrößenregelungen mit linearen oder linearisierbaren, zeitlich unveränderlichen Übertragungsgliedern) spezifizieren, entwerfen und analysieren können

Messtechnik: Lernziele: In diesem Modul werden Grundkenntnisse über Definitionen, Gewinnung und Auswertung von im Maschinenbau wichtigen Messgrößen vermittelt. Die Ursachen und Bedeutungen von Messabweichungen sowie die statistische Analyse von Messwerten werden ebenso vermittelt, wie die physikalischen Grundlagen und deren praktische Umsetzung in Geräten und Verfahren zur Gewinnung wichtiger Messgrößen.

Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, Messgeräte entsprechend einer gegebenen Messaufgabe auszuwählen und die behandelten Messmethoden bezüglich Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Tauglichkeit zu bewerten. Die Studierenden können eine Messreihe planen und die erhaltenen Daten mit statistischen Methoden bewerten.

Inhalt:

Grundlagen der Regelungstechnik:

Nach der Einführung des Systembegriffs und des Konzepts der Rückkopplung werden grundlegende Begriffe der Regelungstech-nik vermittelt (Regelung und Steuerung, Signale, Ein-/Ausgangs-/Zustandsgrößen, Übertragungsglieder, Blockschaltbilder zur Be-schreibung von verschalteten Systemen, Ein- und Mehrgrößenre-gelungen, Linearität und Superpositionsprinzip). Nachdem begriff-liche Grundlagen geschaffen sind, ist das zentrale Thema der Lehrveranstaltung der Regelkreis. Ausgehend von der mathemati-schen Beschreibung werden Eigenschaften linearer dynamischer Systeme, insbesondere die Stabilität, im Zeit- u. Frequenzbereich analysiert. In weiteren Abschnitten folgen Verfahren zur Ermittlung von Streckenmodellen und zum Reglerentwurf. Wiederkehrende typische Regelkreisstrukturen werden vorgestellt und analysiert.

In den Übungen werden die Methoden zur Analyse und zur Reglerauslegung auf Beispiele technischer Systeme angewendet. Die Übung wird mit einem Softwarewerkzeug unterstützt, das ei-nen De-facto-Standard in der Industrie darstellt.

79


Messtechnik: Diese Vorlesung bietet als Grundlagenvorlesung einen Überblick über das Gebiet der industriellen Messtechnik. Es werden grundlegende Begriffe einer Messkette, der Messunsicherheiten und der statistischen Auswertung von Messwerten erläutert. Eine Einführung in die Messdynamik wird ebenfalls behandelt. Es werden alle wichtigen physikalischen Effekte behandelt, deren Ausnutzung es erlaubt, Sensoren und Messwertgeber für das elektrische Messen mechanischer Größen aufzubauen. Insbesondere werden Messaufnehmer, -geräte und –verfahren für die Messung folgender Größen diskutiert: Länge, Weg, Winkel, Rauheit, Drehzahl, Kraft, Schwingungen, Druck, Durchfluss, Geschwindigkeit, Temperatur, Schall und Konzentration.

Medienformen: Präsentation mit Beamer, Overhead-Projektor, Tafel

Literatur: O. Föllinger: Regelungstechnik, Hüthig Buch Verlag, Heidelberg, 2005

J. Lunze: Regelungstechnik I, Springer Verlag, Berlin 2005

H. Lutz, W. Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, Verlag Harri Deutsch, 2005

Profos, P.; Pfeifer, T. (2002) Handbuch der industriellen Messtechnik, 5. te Aufl., Oldenbourg, München.

Hoffmann, J. (1999) Handbuch der Messtechnik, Hanser, München.

Kreyzig, E. (1988) Statistische Methoden und ihre Anwen-dungen, Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen.

80



Modulbezeichnung: Modul IV-10a: Grundlagen der Fluidenergiemaschinen (Flem)


Fundamentals of Fluid-Energy Machines


Prof. Dr.-Ing. habil. R. Mailach




Grundlagen der Fluidenergiemaschinen


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. R. Mailach

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Thermodynamik, Strömungslehre


Ü: 1 SWS


1 Klausur (3 h)




120


-

Hausarbeiten [h] -


81



Lernziel: Aufbau und Wirkungsweise, Quantifizierung des Energieumsatzes und Kenngrößen für die Bewertung von Fluidenergiemaschinen

Kompetenz: Betriebsverhalten und Eignung von Turbo- und Kolbenmaschinen in technischen Anlagen aus der Sicht des Anwenders beurteilen zu können

Inhalt:

Unter dem Begriff „Fluidenergiemaschinen“ werden die Strö-mungsmaschinen und die Kolbenmaschinen zusammengefasst, da in beiden Maschinentypen Energieaustauschvorgänge zwi-schen Fluiden und Maschinenteilen stattfinden. Nach einer Über-sicht über die Bauarten und verschiedenen Arbeitsprinzipien dieser Maschinen konzentriert sich die Vorlesung auf die dynamisch arbeitenden Fluidenergiemaschinen (Turbo-maschinen). Zunächst werden die grundlegenden Anforderungen an diese Maschinen und deren Zusammenwirken mit Anlagen abgeleitet. Einen Schwerpunkt bildet die Energieumsetzung in Laufrad und Stufe von Fluidenergiemaschinen. Aus der Ähnlichkeitsmechanik werden Kenngrößen für die Maschine abgeleitet. Die eindimensionale Stromfadentheorie wird sowohl auf die einzelne Stufe als auch auf die vielstufige Turbomaschine angewendet. Das Betriebsverhalten wird durch Kennzahlen, Kennlinien und Kennfelder charakterisiert.

Medienformen: Overhead-Projektor, Tafelvortrag

Literatur: Traupel, W.: „Thermische Turbomaschinen“, Band 1+2, Springer- Verlag, 2002

Sigloch, H.: „Strömungsmaschinen – Grundlagen und Anwendungen“, Hanser-Verlag, 2006

Fister, W.: Fluidenergiemaschinen, Band 1, Springer, Berlin u.a. 1984

Becker, E.: Technische Thermodynamik, B.G. Teubner, Stuttgart 1985

Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, (Hrsg. K.-H. Grote und J. Feldhusen), Springer-Verlag, Kap. P,R.

82



Modulbezeichnung: Modul IV-11a: Elektrotechnik


Electrical Engineering


Dr-Ing. R. Hereth




Elektrotechnik


Dozent(in): Dr-Ing. R. Hereth

Sprache: Deutsch



Ü: 1 SWS


Klausur (1 h)




75


-

Hausarbeiten [h] -


83



Die Studierenden sollen:

einfache lineare Netzwerke mit Anregung durch Gleich- und Wechselspannungen bzw. -ströme berechnen können

die grundsätzlichen Zusammenhänge zwischen langsam veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern verstehen (Maxwellsche Gleichungen in Integralform)

ausgewählte technische Anwendungen (Transformatoren, elektrische Maschinen, Drehstromsysteme) verstehen

Grundlegende Verfahren zum Schutz von und vor elektrischen Anlagen kennen

Inhalt:

Gleichstromlehre: Strom, Spannung, Zählpfeile, elektrischer Widerstand, Ohmsches Gesetz, elektrische Leistung, kirchhoffsche Gesetze, Netzwerkanalyse, Ersatzquellen, Spannungs- und Strommessung

Wechselstromlehre: Zeigerdarstellung sinusförmiger Wechselgrößen, Wechselstromlehre und komplexe Zahlen, Netzwerkanalyse, Wirk-, Blind- und Scheinleistung, symmetrische Drehstromsysteme

Elektrisches Feld und Strömungsfeld: Stromdichte, Feldstärke, Flussdichte, Potential, Materie im elektrischen Feld, Energie im elektrischen Feld

Elektromagnetismus: Flußdichte, Erregung, magnetisches Verhalten von Materie, magnetische Kreise, Induktion, Energie im magnetischen Feld

Ausgewählte technische Anwendungen: Transformator, Gleichstrommaschine, Asynchronmaschine, Synchronmaschine

Schutz- und Sicherheitseinrichtungen: Kleinspannung, Schutzisolierung, Schutzerdung und Nullung, FI-Schalter

Medienformen: Overhead-Projektor, Tafel und Blackboard

Literatur: Albach, Manfred: Grundlagen der Elektrotechnik 1. München : Pearson Studium 2004.

Mentel, Jürgen; Roll, Gerhard: Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbauer. Vervielfältigtes Vorlesungsmanuskript (3 Teile), Ruhr-Universität Bochum, 2005.

Kerns, David V.; Irwin, J. David: Essentials of Electrical and Computer Engineering. Upper Saddle River : Pearson Education 2004.

84



Modulbezeichnung: Modul IV-12a: Labor UTRM (MB)


Laboratory Course UTRM (ME)


PD Dr. sc. nat. G. Ewert




Labor UTRM (MB)


Dozent(in): PD. Dr. sc. nat. G. Ewert

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Ressourcenmanagement

Lehrform / SWS: Fachlabor: 4 SWS


Versuchsprotokolle




120


-

Hausarbeiten [h] -


85



Im Labor UTRM soll der Studierende seine experimentellen Fertigkeiten auf verfahrens- und prozesstechnischem Gebiet verbessern und in der Lage sein, Probleme insbesondere auf dem Gebiet der thermischen Stofftrennung bzw. Wärmeübertragung mit experimentellen Mitteln selbständig zu lösen. Eine qualifizierte Auswertung entsprechender experimenteller Ergebnisse unter Anwendung des Messwerterfassungs- und Messwert-auswertesystems „Labview“ ist darin eingeschlossen.

Inhalt:

Im Fachlabor "Umwelttechnik und Ressourcenmanagement" werden insgesamt 5 Versuche zu thermischen Trennoperationen angeboten. Neben der praktischen Versuchsdurchführung an entsprechenden Anlagen im Labor- und Miniplant-Maßstab geht es dabei in erster Linie um Untersuchungen zu Stoff- und Wärmeübertragung einschließlich der Bilanzierung der Stoff- und Wärmeströme in Abhängigkeit von realen Prozessbedingungen.Nachfolgende Versuche sind im Fachlabor integriert: Rektifikation

Hydraulik/Absorption

Verweilzeitverteilung

Blasenkolonne

Wirbelschichttechnik

Sprühtrocknung

Dampfdruckmessung von SF6

Medienformen: Praktische Arbeiten

Literatur: Skriptunterlagen Fachlabor UTRM

86


Wahlpflichtmodule (Modulblock IVb)

Umwelttechnik und Umweltplanung

87



Modulbezeichnung: Modul IV-1b Siedlungswasserwirtschaft II


Urban Water Management II





Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“

Master-Studiengang „Biologie“

Master-Studiengang „Geographie“

Master-Studiengang „Geowissenschaften“


Kanalnetzplanung und Regenwasserbehandlung

Abwasserreinigung (kommunal)


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Grüning Prof. Wichern

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Lehrveranstaltungen Grundzüge der Siedlungswasserwirtschaft Technische Mikrobiologie und Strömungsmechanik


V: 1 SWS Ü: 1 SWS


Klausur (2 h)




60 40 + 20 (optionale Hausarbeit)


- -


Leistungspunkte:: 6 LP


Aufbaumodul auf Siedlungswasserwirtschaft I und technische Mik-robiologie. Einführung und Vertiefung in die aktuelle kommunale Abwasserreinigung, Abwasserableitung und Regenwasser-behandlung.

88


Verständnis der eingesetzten Prozesstechniken, Auslegung und Betrieb von Bauwerken sowie Verständnis zum Einsatz ange-passter, nachhaltiger Verfahren.

Inhalt:

Kanalnetzplanung und Regenwasserbehandlung Entwicklung von Konzepten für die Planung von Kanalnetzen und Systemen zur Regenwasserbehandlung. Die Vorlesung vermittelt den Studenten einzelne Elemente der Kanalisation, schildert Ka-nalberechnungsmethoden und erläutert die hydraulische Sanie-rung bestehender Kanalnetze. Anhand praktischer Beispiele werden Konzepte und Verfahren der dezentralen Regenwasser-behandlung vorgestellt. Wirtschaftlichkeitsberechnungen er-lauben es, die Umsetzbarkeit technischer Verfahren in der Praxis einschätzen zu können.

Abwasserreinigung (kommunal) Physikalische und chemische Grundlagen der Abwasserreinigung und Klärschlammbehandlung; Anlagen zur biologischen Abwas-serbehandlung: verschiedene Belebungsverfahren, Tropfkörper, Scheibentauchkörper, Anaerobtechnik, Membrantechnik; Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorelimination; Sonderverfahren der weitergehenden Abwasserreinigung; Anla-gen und Verfahren zur Klärschlammbehandlung


Literatur: ATV-DVWK (1997) Handbuch der Abwassertechnik: Biologische und weitergehende Abwasserreinigung, Band 5, Verlag Ernst & Sohn, Berlin ATV-DVWK(1997) Handbuch der Abwassertechnik: Mechanische Abwasserreinigung, Band 6, Verlag Ernst & Sohn, Berlin Imhoff, K. u. K.R. (1999) Taschenbuch der Stadtentwässerung, 29. Aufl., Oldenbourg Verlag, München, Wien Metcalf and Eddy (2003) Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, McGraw-Hill, New York Lautrich, R. (1980) Der Abwasserkanal. Handbuch für Planung, Ausführung und Betrieb. 4. Auflage, Parey-Verlag, Hamburg, Berlin, 1980

89



Modulbezeichnung: Modul IV-2b: Baustoffe UTRM


Building Materials UTRM


Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher





Baustoffe UTRM


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Mechanik A und B

Lehrform / SWS: V: 2 SWS Ü: 2 SWS (inkl. 5 x 2 h Praktika)


Klausur (1,5 h)




120


-

Hausarbeiten [h] -



Die Studierenden sollen nach Abschluss dieses Moduls in der Lage sein, das Potential, aber auch die Grenzen und die Beson-derheiten bei der Anwendung der maßgebenden Baustoffe im Bauwesen richtig einschätzen zu können.

Die angebotenen Praktika sind vorlesungsorientiert und sollen einen Übertrag der in der Vorlesung vermittelten Inhalte auf baupraktische Anwendungen gewährleisten. Eine aktive Teilnahme an den Praktika wird daher dringend angeraten.

90


Inhalt:

Die Vorlesung führt in den Themenbereich der Baustoffe ein und behandelt:

Grundlagen der Werkstoffprüfung Chemische und physikalische Grundlagen Festigkeiten, Formänderung Prüfverfahren

Metallische Werkstoffe und Polymerwerkstoffe Stahl / Nichteisenmetalle Kunststoffe / Harze Verbundwerkstoffe

Zementgebundene Baustoffe Ausgangsstoffe (Bindemittel, Gesteinskörnung, Zusätze) Beton (Grundlagen und Entwurf) Betonherstellung / Frischbeton Mechanische Eigenschaften (Festigkeit, Elastizität) Dauerhaftigkeit (Wechselwirkungen, Anforderungen, Prüfungen)

Weitere Baustoffe Mauerwerk Holz Bituminöse Baustoffe Glas

Medienformen: Vorlesungen/Übungen: Beamer, Overhead-Projektor, Tafelvortrag

Praktika: Vorführung maßgebender Versuche in Gruppe à rd. 15 Personen

Literatur: Ausführliche vorlesungsbegleitende Skripten des Lehrstuhls zu den einzelnen Baustoffen (rd. 400 Seiten)

Umdrucke zu Übungen und Praktika

Wesche, K.: Baustoffe für tragende Bauteile, Band 1-4, Vieweg Verlagsgesellschaft

Springenschmid, R.: „Betontechnologie für die Praxis“, Bauwerk-Verlag

91



Modulbezeichnung: Modul IV-3b: Statik und Tragwerkslehre A


Structural Analysis A


Prof. Dr. techn. G. Meschke





Baustatik I


Dozent(in): Prof. Prof. Dr. techn. G. Meschke, AssistentInnen

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse der Mechanik



Klausurarbeit (1,5 h) Seminarbeitrag als Gruppenarbeit inkl. Vortrag; Hausarbeit

die Modulnote ist gleich der Note für die Klausurarbeit




50


20

Hausarbeiten [h] 20 (als Prüfungsvorleistung)



Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden in der Lage sein, die prinzipielle Wirkungsweise von Tragwerken zu verstehen, Tragstrukturen in lineare Berechnungsmodelle überzuführen und ebene und räumliche Stabtragwerke mit Hilfe analytischer und numerischer Berechnungsverfahren baustatisch zu analysieren.

92


Im Rahmen der Gruppenarbeit „Tragwerksanalyse“ werden neben einer ganzheitlichen Erfassung von Tragwerken, Fähigkeit zum teamorientierten Arbeiten, zur Kommunikation in Arbeitsgruppen und zur Aufbereitung und Präsentation gewonnener Erkenntnissen geschult.

Inhalt:

Der erste Teil der LV ist den Grundlagen des baustatischen Ent-wurfsprozesses sowie der Beschreibung prinzipieller Wirkungs-weisen von Tragstrukturen (Balken- und Plattentragwerke) ge-widmet. Im zweiten Teil werden die Theorie der Stabtragwerke für ebene und räumliche schubstarre und schubweiche Stabelemen-te, Energieprinzipien, und Methoden zur Berechnung von Zu-standslinien statisch bestimmter und unbestimmter Systeme mit-tels des Kraftgrößenverfahrens behandelt.

Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt, in denen anhand il-lustrativer Beispiele die notwendigen Handfertigkeiten bei der Lö-sung baustatischer Probleme geschult werden. In der Studienar-beit „Tragwerksanalyse“ werden Tragwerke und ihre Beanspru-chungen gesamtheitlich erfasst und analysiert. In Hausarbeiten werden zudem die Grundlagen für ein selbstständiges Lösen bau-statischer Problemstellungen gelegt, die für den erfolgreichen Ab-schluss des Moduls erforderlich sind.

Medienformen: Tafelarbeit im Rahmen von Vorlesung und Übung,

Baustatische Anschauungsmodelle,

Overhead- und Beamer–Präsentationen, Animationen mit Videoprojektion, Computerlabor

Literatur: Vorlesungsskripte Baustatik I

W. Wunderlich & G. Kiener: Statik der Stabtragwerke, 2004

K. Hjelmstad: Fundamentals of Structural Mechanics, 2005

93



Modulbezeichnung: Modul IV-4b: Stahlbetonbau


Reinforced Concrete Structures


Prof. Dr.-Ing. habil. P. Mark





Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus I


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. P. Mark / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Mechanik A und B; Baustoffe UTRM; Statik und Tragwerkslehre



Hausarbeit Klausur (1,5 h)




55


-

Hausarbeiten [h] 35 (als Prüfungsvorleistung)



Die Studierenden werden durch das Modul mit den wichtigsten Grundlagen des Stahlbetonbaus vertraut gemacht. Dazu lernen sie, aufbauend auf den relevanten Baustoffeigenschaften, die Mechanismen beim Zusammenwirken von Beton und Bewehrungsstahl kennen.

Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls in der Lage sein, stabförmige Stahlbetonbauteile des üblichen Hochbaus selbständig für die Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Ge-brauchstauglichkeit zu bemessen. Des Weiteren erlangen die

94


Studierenden Grundlagenwissen zur zeichnerischen Umsetzung von Konstruktionen in Schal- und Bewehrungsplänen.

Inhalt:

Die Lehrveranstaltung „Grundlagen des Stahlbeton- und Spannbetonbaus I“ vermittelt das Basiswissen zur Bemessung und konstruktiven Durchbildung stabförmiger Stahlbetonbauteile. Hierzu gehören:

Ansätze für die relevanten Baustoffeigenschaften und das Zusammenwirken von Beton und Stahl

Sicherheitskonzept

Verfahren für die Biegebemessung mit und ohne Normalkraft von stabförmigen Stahlbetonbauteilen mit rechteckigem sowie beliebigem Querschnitt, insbesondere Plattenbalken

Bemessung für Querkraft und Torsion

Nachweise zum Durchstanzen

Bemessung mit einfachen Fachwerkmodellen

Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit: Rissbreiten, Spannungen, Durchbiegung


Literatur: Skripte des Lehrstuhls

Zilch, Zehetmaier: Bemessung im konstruktiven Betonbau – Nach DIN 1045-1 (Fassung 2008) und EN 1992-1-1 (Eurocode 2), 2. Erweiterte Auflage, Springer Verlag, 2010.

Deutscher Beton- und Bautechnik Verein (Hrsg.), Der Eurocode 2 für Deutschland, kommentierte und konsolidierte Fassung, September 2011.

Goris, Hegger: Stahlbetonbau aktuell 2012, Praxishandbuch, Bauwerk Beuth Verlag, 2012.

Betonkalender (aktuelle Ausgabe): Stahlbetonbemessung nach DIN 1045-1, Ernst & Sohn, Berlin.

95


Studiengang: Bachelor-Studiengang

Umwelttechnik & Ressourcenmanagement

Modulbezeichnung: Modul IV-5b: Stahlbau


Steel Structures


Prof. Dr.-Ing. R. Kindmann


Bachelor-Studiengang „Umwelttechnik & Ressourcenmanagement“



Stahlbau


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. R. Kindmann / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Mechanik

Statik und Tragwerkslehre



Klausurarbeit (1,5 h)






-

Hausarbeiten [h] -


96



Das Modul soll die Studierenden mit den Grundzügen der Be-messung von Stahlkonstruktionen vertraut machen. Im Vorder-grund stehen Methoden und Vorgehensweisen für Tragwerke, die nicht stabilitätsgefährdet sind. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, einfache Bemessungsaufgaben aus dem Hoch- und Industriebau selbständig zu lösen.

Inhalt:

Die Lehrveranstaltung vermittelt das Basiswissen für die Be-messung von Stäben und Stabwerken im Stahlbau. Hierzu ge-hören folgende Themen:

• Typische Bauteile und Konstruktionen im Hoch- und Industriebau

• Werkstoff Stahl: Materialverhalten und Berechnungsannahmen

• Stabtheorie für Biege-, Normalkraft- und Torsionsbeanspruchungen

• Ermittlung von Querschnittswerten und Spannungen

• Plastische Querschnittstragfähigkeit

• Geschraubte und geschweißte Verbindungen

• Gelenkige Anschlüsse, biegesteife Stöße und Rahmenecken

• Einleitung und Umlenkung von Kräften

• Ausführung von Vollwand- und Fachwerkträgern

• DIN EN 1993-1-1 und DIN EN 1993-1-8

Medienformen: Beamer-Präsentationen, Tafel, Berechnungen am PC mit EDV-Programmen

Literatur: Skripte des Lehrstuhls

Kindmann, Stracke: Verbindungen im Stahl- und Verbund-bau, Verlag Ernst & Sohn, 2. Auflage 2009

Kindmann, Krüger: Stahlbau Teil 1 Grundlagen, Verlag Ernst & Sohn 2013

97



Modulbezeichnung: Modul IV-6b: Bauphysik


Building Physics


Prof. Dr.-Ing. W. Willems




Bauphysik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. W. Willems/Assistenten

Sprache: Deutsch




Klausur (1,5 h)




90


-

Hausarbeiten [h] -



Das Ziel der Lehrveranstaltung Bauphysik ist primär die Vermittlung der fachspezifischen Grundlagen in den bauphysikalischen Kernge-bieten „Wärme-, Feuchte-, Schall- und Brandschutz“. Des Weiteren werden die erforderlichen Berechnungs- und Nachweisverfahren vorgestellt und im Rahmen von praxisbezogenen Übungen ange-wendet.

Die Teilnehmer erwerben die Kompetenz bauphysikalische Pro-

98


zesse beurteilen zu können.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt die Einführung in den Themenbereich der allgemeinen Bauphysik. Hierzu gehören:

Wärmeschutz

Feuchtigkeitschutz

Abdichtungen

Regenschutz

Brandschutz

Schallschutz

Erhaltung und Sanierung von Bauwerken

Medienformen: Tafel, Beamer, Arbeitsblätter

Literatur: Vorlesungs- und Übungsskripte

Schild, Willems: Wärmeschutz, Grundlagen – Berechnung – Bewertung, Vieweg+Teubner-Verlag 2011

Willems et al.: Formeln und Tabellen Bauphysik, Vieweg+ Teubner-Verlag, 2. Auflage 2010

Willems et al.: Praxisbeispiele Bauphysik, Vieweg+Teubner-Verlag, 2. Auflage 2011

Willems, Schild, Dinter: Handbuch der Bauphysik, Teile 1 + 2, Vieweg-Verlag 2006

Richter: Lehrbuch der Bauphysik, Vieweg+Teubner-Verlag 2008

Lohmeyer: Praktische Bauphysik, Vieweg+Teubner-Verlag 2009

Schneider: Bautabellen für Ingenieure. 19. Auflage, Werner-Verlag 2010

99


Studiengang: Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und

Ressourcenmanagement

Modulbezeichnung: Modul IV-7b: Grundbau, Bodenmechanik und Umweltgeotechnik


Foundation Engineering, Soil Mechanics and Environmental Geotechnics


Prof. Dr.-Ing. habil. Tom Schanz


Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen: Pflichtmodul

Bachelor-Studiengang UTRM, Schwerpunkt Umwelttechnik und Umweltplanung: Pflichtmodul


Grundlagen der Bodenmechanik

Grundlagen des Grundbaus

Einführung in die Umweltgeologie

Semester: 4. Semester 4. Semester 5. Semester

Dozent(in): Prof. Schanz /

Assistenten Prof. Schanz /

Assistenten Prof. Schanz /

Assistenten

Sprache: Deutsch Deutsch Deutsch

Voraussetzungen:

Höhere Mathematik A und B

Mechanik A und B

Strömungsmechanik




V: 1 SWS Ü: 1 SWS

V: 1 SWS


Klausurarbeit (220 min) über das gesamte Modul

Arbeitsaufwand: 90 h / 3 LP 90 h / 3 LP 60 / 2 LP

davon Präsenzzeit [h] 45 30 15






Hausarbeiten [h]


Lernziele / Dieses Modul ist eine wichtige Basis des Bauingenieurstudiums und soll die Studierenden mit den Eigenschaften des Bodens als

100


Kompetenzen: Baugrund und den Grundlagen des Gründens von Bauwerken vertraut machen. Es wird ein Verständnis für die verwendeten Methoden nahe gebracht, so dass die Zusammenhänge der Wechselwirkung zwischen Baugrund und Gründung erkennbar sind. Der Stoff aus diesem Modul soll die Studierenden in die Lage versetzen, Vorgänge im Boden kritisch zu bewerten und beurteilen zu können. Die Teilnehmer sollen einfache grundbautechnische Fragen selbständig lösen können und komplexere Sachverhalte erkennen und erläutern können.

Inhalt:


Die Vorlesung Grundlagen der Bodenmechanik behandelt das Basiswissen der Bodenmechanik:

Beschreibung von Böden anhand von Zustandsgrenzen und physikalischen Eigenschaften

Klassifizierung von Böden

Baugrunderkundung

Wirkungen von Grundwasser im Boden

Spannungsausbreitung im Baugrund

Setzungs- und Konsolidierungsberechnungen im Boden

Scherfestigkeit

Erddruck auf Wände und Stützmauern

Böschungs- und Geländebruch

Grundbruchberechnungen von Flachgründungen


Die Vorlesung Grundlagen des Grundbaus behandelt das Basis-wissen, wie es für übliche Fragestellungen in der Praxis im Grund-bau verlangt wird:

Europäische Normung

Grundwasserhaltungsmaßnahmen – Entwurf und Dimensionierung

Berechnung von Flachgründungen

Berechnung von Tiefgründungen

Grundlagen der Umweltgeotechnik Die Vorlesung Grundlagen der Umweltgeotechnik behandelt grundlegende Fragestellungen der Umweltgeotechnik sowie Spezialverfahren des Grundbaus, welche in der Umweltgeotechnik eine Anwendung finden:

Begriff der Altlasten

Prinzipien der Sicherung von Altlasten

Dichtwände

Grundlagen der Deponietechnik

Medienformen: Beamer, Tafel, Umdrucke

101


Literatur Schanz, T. et al. (2012): Arbeitsblätter Bodenmechanik, Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik der Ruhr-Universität Bochum, Eigenverlag, 384 Seiten

Schanz, T. et al. (2012): Übungsblätter Bodenmechanik, Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik der Ruhr-Universität Bochum, Eigenverlag, 264 Seiten

Schanz, T. et al. (2012): Arbeitsblätter Grundbau, Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik der Ruhr-Universität Bochum, Eigenverlag, 416 Seiten

Schanz, T. et al. (2012): Übungsblätter Grundbau, Lehrstuhl für Grundbau, Boden- und Felsmechanik der Ruhr-Universität Bochum, Eigenverlag, 201 Seiten

Lang, H.J. Huder, J. Amann, P. (2011): Bodenmechanik und Grundbau. Springer Verlag

102



Modulbezeichnung: Modul IV-8b: Verkehrsplanung und Verkehrstechnik (VPVT)


Transportation and Traffic Engineering


Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt



Master-Studiengang „Angewandte Informatik“


Grundlagen der Verkehrsplanung und Verkehrstechnik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt / Assistenten

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Höhere Mathematik A und B



Klausur (1,5 h)






-

Hausarbeiten [h] -


103



Das Modul soll die Studierenden mit den Grundlagen der Verkehrsplanung und der Straßenverkehrstechnik vertraut machen. Die Studierenden sollen lernen, Standardaufgaben aus diesem Bereich selbständig zu bearbeiten. Darüber hinaus sollen sie ein Grundverständnis für die verwendeten Methoden erlangen und Zusammenhänge innerhalb des Faches erkennen können. Sie sollen in die Lage versetzt werden, Vorgänge und Lösungen aus der Verkehrsplanung und Verkehrstechnik kritisch zu beurteilen.

Inhalt: Die Lehrveranstaltung behandelt das Basiswissen der Verkehrs-planung und der Straßenverkehrstechnik. Hierzu gehören:

Verkehrsanalyse (Erhebungs- und Zählmethoden) 4-Stufen-Algorithmus der klassischen Verkehrsplanung:

o Verkehrserzeugungsmodelle und Prognoseverfahren o Verkehrsverteilung o Verkehrsaufteilung auf verschiedene Verkehrssysteme o Verkehrsumlegung auf die Strecken eines Netzes

Kinematische Grundlagen der Verkehrstechnik Statistische Grundbegriffe, Warteschlangentheorie Verkehrsfluss auf Straßen, Fundamentaldiagramm Vorfahrtgeregelte Knotenpunkte Knotenpunkte mit Lichtsignalanlage Verkehrssicherheit Verkehrslärm Verfahren der Wirtschaftlichkeitsrechnung für die Infrastruktur-

planung, Entscheidungsverfahren

Medienformen: Powerpoint-Präsentation

Literatur: Ausführliche Skripte zu jeder Lehrveranstaltung

Schnabel, Lohse: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, 3. Auflage, Beuth-Verlag

Steierwald, Künne, Vogt: Stadtverkehrsplanung, 2. Auflage, Springer-Verlag

Köhler (Hrsg.): Verkehr – Straße, Schiene, Luft, Verlag Ernst + Sohn

Einschlägige Richtlinien + Merkblätter (werden in den Lehrveranstaltungen genannt)

104



Modulbezeichnung: Modul IV-9b: Umwelttechnik in Straßenplanung und -bau


Environmental Engineering in Pavement Construction


Prof. Dr.-Ing. M. Radenberg





Straßenbautechnik Umweltgerechte Straßenplanung und Straßenerhaltung


Dozent(in): Prof. Radenberg Prof. Radenberg



Lehrform / SWS: V: 1 SWS Ü: 1 SWS V: 2 SWS


Klausur (1,5 h)




40 + 20 (optionale Hausarbeit) 10 + 20 (optionale Hausarbeit)


- -




Die Lehrveranstaltung „Straßenbautechnik„ vermittelt die notwen-digen Kenntnisse zur Umsetzung der bau- und materialtechnischen Anforderungen von Straßenbauvorhaben.

In Ergänzung der Lehrveranstaltung „Straßenbautechnik“ vermittelt die Lehrveranstaltung „Umweltgerechte Straßenplanung und Straßenerhaltung“ den Studierenden die Grundlagen der bautechnischen Straßenerhaltung und für die Planung von Straßenneubauprojekten.

105


Inhalt:

Straßenbautechnik

Die Lehrveranstaltung befasst sich mit den Grundlagen des Auf-baus von Straßenbefestigungen. Ausgehend vom Untergrund bzw. Unterbau bis zu den verschiedenen Bauweisen für den Oberbau werden Bemessungsfragen, Baustoffkriterien und Bau-techniken behandelt.

Gegenstand der Veranstaltung sind unter anderem:

Standardisierte Bauweisen

Gesteinskörnungen und Bindemittel

Pflaster- und Plattenbauweise

Betonbauweise Asphaltbauweise

Umweltgerechte Straßenplanung und Straßenerhaltung

Die Lehrveranstaltung vermittelt die Grundlagen der Straßenpla-nung und des Straßenentwurfs. Ausgehend von den Grundzügen der Finanzierung und des Planungsablaufs werden anhand der fahrdynamischen Gesetzmäßigkeiten die Trassierungselemente im Lage- und Höhenplan sowie im Querschnitt behandelt. Die Probleme des Naturschutzes und der Landschaftspflege in der Straßenplanung werden ebenfalls angesprochen.

Im Einzelnen werden behandelt:

Straßenverwaltung, Gesetze und Planungsablauf

Naturschutz und Landschaftspflege

Einflussgrößen Fahrer, Fahrzeug und Straße

Entwurfselemente im Lageplan, Höhenplan und Quer-schnitt

Umweltaspekte in der Straßenplanung

Nach einer Einführung in die Managementsysteme der Stra-ßenerhaltung werden Verfahren zur bautechnischen Erhaltung von Asphalt- und Betonstraßen vorgestellt. Dabei werden sowohl seit längerem angewendete Verfahren, wie z. B. Oberflächen-schutzschichten und Dünnschichtbeläge, als auch aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Wiederverwendung von Straßenbaustoffen behandelt. Neben der systematischen Darstellung der Thematik werden die verschiedenen Bauweisen anhand von konkreten Ausführungsbeispielen erörtert.

Medienformen: PP-Präsentation, Blackboard

Literatur: Ausführliche Skripte zu jeder Lehrveranstaltung

Einschlägige Richtlinien, Merkblätter, Normen (werden in den Lehrveranstaltungen genannt)

Pitzsch, Wolf: Straßenplanung, Werner Verlag

Velske, Siegfried: Straßenbautechnik, Werner Verlag

Straube, Krass: Straßenbau und Straßenerhaltung, Erich-Schmidt Verlag

106



Modulbezeichnung: Modul IV-10b: Hydrologie und Wasserwirtschaft


Hydrology and Water Resources Management


Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schumann





Grundlagen der Hydrologie

Grundlagen des Wasserbaus

Grundlagen der Wasserbewirt-

schaftung

Semester: 3. Semester 4. Semester 4. Semester

Dozent(in): Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schumann / Assistenten

Sprache: Deutsch Deutsch Deutsch

Voraussetzungen:

Kenntnisse in „Höhere Mathematik“ (Modul I-1

und -2) „Strömungsmechanik“

(Modul 3)

Kenntnisse in „Strömungsmechanik

“ (Modul I-6) „Grundlagen der

Hydrologie“

Kenntnisse in „Grundlagen der

Hydrologie“


V: 1 SWS V: 1 SWS Ü: 1 SWS


Klausur (2 h)

Arbeitsaufwand: 90 h / 3 LP 60 h / 2 LP 60 h / 2 LP

davon Präsenzzeit [h] 30 15 30


40 + 20 (optionale

Hausarbeit)

25 + 20 (optionale

Hausarbeit)

30


- - -

Hausarbeiten [h] - - -


Lernziele / Die Studierenden sollen Kernkompetenzen der Wasserbewirt-schaftung im Bereich der Planung, konstruktiven Gestaltung und

107


Kompetenzen: des Betriebes wasserwirtschaftlicher Anlagen nachweisen. Sie sollen befähigt werden, hydrologische Grundlagenuntersuchungen für Wassergewinnungsanlagen und für Hochwasserschutzanlagen durchzuführen, die Ergebnisse in Vorprojekte und Machbarkeits-studien umsetzen und vorhandene Anlagen in ihrer Betriebsweise zu optimieren.

Inhalt:

Im Modul wird Basiswissen zu hydrologischen Prozessen und wasserwirtschaftlichen Methoden, die für ingenieurtechnische Fragestellungen des Wasserbaus und der Wasserbewirtschaftung relevant sind, vermittelt. Insbesondere werden die Probleme der Planung und des Betriebs wasserwirtschaftlicher Anlagen und Systeme behandelt. Die wichtigsten Wasserbauwerke werden in ihren gebräuchlichen konstruktiven Ausbildungen erläutert. Das Modul vermittelt Grundkenntnisse zur Planung und Bemessung von Talsperren, Hochwasserrückhaltebecken, Wasserkraftanlagen und flussbaulichen Maßnahmen. Hierzu zählen neben der Ermitt-lung hydrologischer Bemessungsgrundlagen Wirtschaftlichkeits-rechnungen, die Anwendung von Optimierungsverfahren sowie ausgewählte Fragen der Raumplanung. Grundlagen der Hydrologie Die Vorlesung vermittelt das Basiswissen zu hydrologischen Pro-zessen, die für ingenieurtechnische Fragestellungen des Wasser-baus und der Wasserbewirtschaftung relevant sind. Hierzu gehö-ren:

- Erfassung und Berechnung der Komponenten des Wasser-haushaltes: Niederschlag, Verdunstung und Abfluss

- Wassereinzugsgebiete und deren Wirkung auf die räumli-che und zeitliche Verteilung des Abflusses

- Mathematische Verfahren und Methoden zur Berechnung der Hochwasserentstehung (Abflussbildung und der Ab-flusskonzentration) als Grundlage für Hochwasservorher-sagen

- Ansätze zur Berechnung des Hochwasserwellenablaufs - Extremwertstatistik für Niedrig- und Hochwasser für wasser-

wirtschaftliche Bemessungen

Grundlagen des Wasserbaus Im Rahmen der Vorlesung werden die wichtigsten Wasserbau-werke sowie die wasserbaulichen Aufgaben dargestellt. Wasser-bauliche Anlagen werden in ihren gebräuchlichen konstruktiven Ausbildungen erläutert. Hierzu zählen:

- Gewässerausbau und –umbaumaßnahmen: Querschnitts-gestaltung, Uferschutz, Prüfung der Sohlstabilität

- Talsperren: Staumauern, Staudämme und die jeweiligen Betriebseinrichtungen

- Wehre: Feste Wehre, bewegliche Wehre - Wasserkraftanlagen: Nieder-, Mittel- und Hochdruckkraft-

werke

- Landwirtschaftlicher Wasserbau: Be- und Entwässerungs-systeme

- Planung und Bau von Hochwasserschutzanlagen - Elemente des Verkehrswasserbaus

108


Grundlagen der Wasserbewirtschaftung Es werden die wesentlichen Problemstellungen der Planung und des Betriebes wasserwirtschaftlicher Anlagen und Systeme be-handelt. Insbesondere werden Grundkenntnisse zur Planung und Bemessung von Talsperren, von Hochwasserschutzanlagen und Wasserkraftanlagen vermittelt. Hierzu zählen:

- Talsperrenbewirtschaftung: Ermittlung der erforderlichen Speicherkapazität, Bemessung auf Grundlage von Simula-tionen,

- Talsperrenbetriebspläne - Hochwasserschutzplanung, Optionen des Hochwasser-

schutzes, Hochwasserschadensermittlung, Bemessung ungesteuerter HRB, Bemessung gesteuerter HRB, Fluss-deiche

- Ökonomische Bewertung wasserwirtschaftlicher Projekte: Kapital- und Barwerte, interner Zinssatz, Nutzen-Kosten-Verhältnis, Projektbewertung mit Zahlungsreihen

- Mehrzielprojektbewertung, Nutzwertanalyse, Kostenwirk-samkeitsanalyse

- Lineare Optimierung: Graphische Lösung und algebraische Lösungsalgorithmen

- Dynamisches Programmieren

Medienformen: PowerPoint-Präsentationen, für Studenten über Internet verfügbar (Blackboard), Tafelbild und Overhead

Literatur: Für „Grundlagen der Hydrologie“ und „Grundlagen der Wasserbe-wirtschaftung“ werden ausführliche Vorlesungs- und Übungsskripte angeboten. Für „Grundlagen des Wasserbaues“ wird eine Sammlung der wichtigsten Abbildungen bereitgestellt.

Dyck/ Peschke: Grundlagen der Hydrologie, Verlag für Bauwesen Berlin, 1995

Maniak: Hydrologie und Wasserwirtschaft, 4. Aufl. Springer- Verlag 1997

Maniak: Wasserwirtschaft, Springer-Verlag 2001

Patt: Hochwasser-Handbuch, Springer-Verlag 2001

Vischer/ Huber: Wasserbau, 5. Aufl. Springer- Lehrbuch, 1993

Stand: S

Studieng

Modulbe

EnglischModulbe

Verantwfür das M

ZuordnuCurricul

ZugehörLehrvera

Semeste

Dozent(

Sprache

Vorauss

Lehrform

Studien-Prüfung

Arbeitsa

davon

Vor- un(eins

Wegleiten

H

Leistung

LernzielKompete

Inhalt:

September 20

gang:

ezeichnung

he ezeichnung

wortlich Modul :

ung zum um:

rige anstaltunge

er:

in):

e:

setzungen:

m / SWS:

- sleistungen

aufwand:

n Präsenzze

d Nachberechl. Prüfung

eitere studiede Aufgabe

Hausarbeite

gspunkte:

e / enzen:

013

BacRes

: Mod

: Obs

Prof

Bach

en: Um

P

n:

eit [h]:

eitung g) [h]:

enbe-en [h]:

en [h]:

Die KenbesiÖkoenerNac

Umw

-

helor-Studsourcenma

dul IV-11b:

servation o

f. Dr. rer. na

helor-Studiu

mwelttechn

6. Se

Prof. Dr. rer.

De

Ke

V: 1Ü: 1

90 h

Studierendentnisse übetzen. Nebesystemen srgetischen Ohhaltigkeit u

welttechnik

Grundbegri

109

diengang Uanagement

Umwelts

f Environm

at. H. Stolpe

um „Umwel

ik und Ökol

emester

. nat. H. Sto

utsch

eine

1 SWS 1 SWS

Kl

h / 3 LP

30

60

-

-

en sollen naer Umwelts

en der Analsoll zudem Optimierunund Nutzun

und Ökolog

iffe Ökologi

mwelttecht

systembetr

mental syst

e, N. N.

ttechnik un

logie

olpe

ausurarbeit

6 LP

ach Abschlusysteme uyse und Beein Schweg von Bauk

ngsdauer lie

gie

e und Umw

nik und

rachtungen

tems

d Ressourc

Stoffliche uOptim

Baukon

6. S

D

K

V: Ü:

t (2 h)

90

uss des Mond deren Wewertung vrpunkt auf konstruktiongen.

welt

n

cenmanage

und energetmierung von nstruktionen

Semester

N. N.

eutsch

Keine

1 SWS 1 SWS

h / 3 LP

30

60

-

-

oduls grundWechselwi

von Stoffströder stofflich

nen bezügli

ment

ische

n

legende rkungen ömen in hen und ich ihrer

110


- Ökosysteme, Modellierung von Stoffströmen in Ökosystemen

- Aufgaben und Möglichkeiten der Umweltplanung

- Verletzlichkeit (Vulnerability) durch Umweltkatastrophen, Vorsorgeplanung

- Altlasten, Abfallbeseitigung, Abfallwirtschaft

- Wasser und Umwelt (Ressourcen, Versorgung, Entsorgung, Wasser und Ökologie)

- Globalisierung und Umwelt (Projektbeispiel Schifffahrt, Hafenbau)

- Ökobilanzierung von Prozessen und Produkten

- Strategien für die Nachhaltigkeit

Stoffliche und energetische Optimierung von Baukonstruktionen

- Ganzheitliche Strukturkonzepte bei Neubau, Nutzung und Rückbau von Ingenieurbauwerken

- Konstruktionsoptimierung mit dem Ziel eines minimalen Energie- und Ressourcenverbrauchs

- Computergestützte Berechnungen zur Energiebilanzierung

- Methodenkenntnisse bei der Bewertung und Optimierung der Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken

- Stoffstrommanagement und Lebenszyklusanalyse

Medienformen: Vorlesungen mit PowerPoint- und Video-Präsentationen Übungen am PC

Literatur: FÖRSTNER, U. (2004): Umweltschutztechnik, Springer-Verlag

111



Modulbezeichnung: Modul IV-12b: Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik


Construction Operation and Process Technology







Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik I

Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik II


Dozent(in): Prof. Thewes / Assistenten Prof. Thewes / Assistenten


Voraussetzungen: Baustoffe UTRM

Bauphysik

Statik und Tragwerkslehre

Stahlbeton- und Spannbetonbau Stahlbau

Grundbau

Bodenmechanik

Baubetrieb und

Bauverfahrenstechnik I


V: 1 SWS Ü: 1 SWS


Klausur (2,5 h)




60 60


-

Hausarbeiten [h] -


112



Für die Durchführung und Planung von umweltrelevanten Bauprojekten sollen den Studierenden in diesem Modul die Grundlagen der Bauverfahrenstechnik und deren Auswirkungen auf die Planung, Konstruktion und Ausführung von Bauvorhaben vertraut machen. Weiterhin sollen sie Kenntnisse erwerben, die zur Organisation, Durchführung und Leitung von Bauvorhaben in der Bauleitung dienen. Außerdem werden Methoden des Projekt- und Baumanagements vorgestellt. Die Studierenden sollen lernen, Standardaufgaben aus diesen Bereichen selbstständig zu bearbeiten und ein Grundverständnis für die Methoden zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, Vorgänge und Lösungen aus dem Baubetrieb und der Bauverfahrenstechnik kritisch beurteilen und Zusammenhänge dieses Gebietes erkennen zu können.

Inhalt:

Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik I

Die Vorlesung behandelt das Basiswissen des Projektmanage-ments und der Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung im Bau-betrieb. Hierzu gehören:

• Besonderheiten der Bauproduktion

• Am Bau Beteiligte

• Allgemeine Bauorganisation

• Bauablauf

• Leistungsphasen gemäß HOAI

• Grundlagen der Aufgabenbereiche Ausschreibung,

Vergabe, Aufmaß und Abrechnung

• Grundlagen der Bauverträge und Vertragsformen

• Grundzüge der VOB A, B, C, öffentliches Baurecht

• Grundlagen der Bauablaufplanung

• Grundlage der Baumaschinenkunde Erd- und Tiefbau

• Grundlagen Leistungsermittlung

• Grundlegende Kalkulationsverfahren im Baubetrieb,

Kostenermittlung

Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik II

Die Vorlesung behandelt das Basiswissen der

Bauverfahrenstechnik und deren Auswirkungen auf die

Bauausführung in Fortführung der Lehrveranstaltung aus dem WS.

Medienformen: Beamer-Präsentationen, Tafel, Overheadfolien

Literatur: VOB,

HOAI,

Rösel „Baumanagement“, Springer-Verlag

Baugeräteliste (BGL) 2009, Bauverlag

Bauer „Baubetrieb 1“, Springer-Verlag

Hoffmann „Zahlentafeln für den Baubetrieb“, Teubner-Verlag

Gralla „Baubetriebslehre, Bauprozessmanagement“, WernerVerlag

Vorlesungsskripte des Lehrstuhls

113



Modulbezeichnung: Modul IV-13b: Labor UTRM (BI)


UTRM Laboratory Course (CE)


Prof. Höffer, Prof. Radenberg, Prof. Schanz, Prof. Stolpe




Labor UTRM (BI)


Dozent(in): Prof. Höffer, Prof. Radenberg, Prof. Schanz, Prof. Stolpe und Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen:

Besuch der Vorlesungen „Strömungsmechanik“ (Modul I-07), „Straßenbautechnik“, „Umweltgerechte Straßenplanung und Straßenerhaltung“ (Modul IV-9b), „Bodenmechanik“ (Teil des Moduls IV-7b)

Lehrform / SWS: Fachlabor: 4 SWS


Studienbegleitende Aufgaben (Protokolle und Auswertungen)




52

Weitere studienbe-gleitende Aufgaben [h] 50

Hausarbeiten [h] -



Im Rahmen dieses Moduls soll der Studierende seine experimentellen Fertigkeiten in verschiedensten Themen-bereichen der Umwelttechnik verbessern und Problemstellungen mit experimentellen Mitteln lösen. Eine qualifizierte Auswertung der experimentellen Ergebnisse und ggf. Bewertung der Ergebnisse ist darin eingeschlossen.

Für die einzelnen Bereiche bedeutet dies im Speziellen:

114


Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die anwendbaren experimentellen Verfahren zu einer Windeinwirkungsermittlung und zu einer Ausbreitungsprognose auszuwählen können und sich in einfachen experimentellen Anwendungen praktisch üben.

Der Studierende soll für einen umweltgerechten Straßenbau relevante Analysen durchführen und basierend auf den Ergebnissen lernen eine Auswahl an Baustoffen treffen.

Der Studierende wird ergänzend zur Vorlesung Bodenmechanik ausgewählte, für die Umweltgeotechnik relevante Versuche selber durchführen und Erfahrung im Umgang und experimentellen Arbeiten mit dem Schutzgut Boden sammeln.

Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden Untersuch-ungsmethoden im Gelände im Bereich Wasser (Grundwasser) und Boden kennen und experimentell anwenden können.

Inhalt: Im Bereich der Strömungsmechanik:

Unter Anleitung: Betrieb des Grenzschichtwindkanals der Fakultät Druckmessungen mit Prandtl-Rohren sowie piezoresistiven

Drucksensoren, Aufbau der Druckübertragungsschläuche, Anschluss ans Modell

Geschwindigkeitsmessung mittels Hitzedrähten, Kalibrierung und Auswertung

Modellbau – traditionell sowie mittels der Rapid-Prototyping- Technik

Ausbreitungsversuch mittels der Tracergas-Technik (gemeinsam mit Modul WP44)

Studienarbeiten/Protokolle: Beschreibung von Windkanal, Sensoren und Messsystemen sowie Modellen, Versuchsaufbauten und Auswerteverfahren

Die Ergebnisse werden in Protokollen beschrieben und von den Studierenden in kurzen Fachvorträgen vorgestellt. Im Bereich der Straßenbautechnik und der umweltgerechten Planung werden den Studierenden Ausbauasphalte und Recyclingmaterialien zur Verfügung gestellt und mit Hilfe von Untersuchungen zu der Zusammensetzung, den Eigenschaften der Gesteine und des Bindemittels sowie dem Frostverhalten sollen die Baustoffe einem möglichen Verwendungsgebiet zugeordnet werden. Weiterhin werden Versuche mit Bitumenemulsionen, welche für das Kaltrecycling von Asphalt verwendet werden, durchgeführt. Im Bereich der Bodenmechanik werden die Versuche zur Konsistenzgrenzenbestimmung (Fließ-, Ausroll- und Schrumpfgrenze) von den Studierenden selbständig durchgeführt und ausgewertet. Durchlässigkeitsversuche an zwei verschiedenen Böden werden betreut und ausgewertet.

Umwelttechnik+Ökologie:

Unter Anleitung Durchführung von:

115


‐ Messung und Auswertung von Grundwasserdaten ‐ Bestimmung und Auswertung von Standortfaktoren für

Biotope (z.B. Bodenaufbau, Saugspannung, Durchlässigkeit, usw.)

Ergebnisdarstellung:

‐ Protokolle und kurze Fachvorträge zu den Untersuchungsergebnissen

Medienformen:

Einführungsveranstaltungen: Beamer, Overhead-Projektor, Tafelvortrag

Laborversuche: Vorführung und selbstständiges Durchführen der maßgebenden Versuche in Kleingruppen

Strömungsmechanik: Erläuterung und Vorführungen von Wind-kanalexperimenten

selbstständiges Bedienen von Messsensoren und –systemen und Durchführen kleiner Windkanalexperimente durch die Studierenden in Kleingruppen

Umwelttechnik+Ökologie:

‐ Erläuterung und Vorführung von Grund-wassermessungen,selbstständige Übungen zur Aufnahme von Grundwasserparametern

‐ Erläuterung und Vorführung zur Bestimmung von Standortfaktoren für Biotope, selbstständige Übungen zur Bestimmung von Standortfaktoren für Biotope

Literatur: Nitsche, W.; Brunn, A.: Strömungsmesstechnik. 2. Aufl., Springer, 2005

Windtechnologische Gesellschaft e.V.: WTG-Merkblatt über Windkanalversuche in der Gebäudeaerodynamik. Aachen, 1994.

Skript zum Labor umweltgerechter Straßenbau

Lehrunterlagen Modul IV-7b (Bodenmechanik)

Hölting, B. und Coldewey, W. (2005): Hydrogeologie. 6. Auflage, Spektrum-Verlag, München

U+Ö-Handouts zu Standortfaktoren für Biotope

116



Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement Hausarbeiten, Studienarbeiten, Prüfungen ab dem WS 2013/2014 Für die Vertiefung mit dem Modulblock IVa Nachhaltige Prozess- und Umwelttechnik

Modul Modulbezeichnung Weitere

studienbegleitende Aufgaben (h)

Hausarbeiten (h)

Prüfungen/Klausuren

1. Semester I-1 Höhere Mathematik A - - Klausur (180 min) I-3 Mechanik A - - Klausur (180 min) II-1 Chemie und Chemielabor - - Klausur (120 min) II-2 Physik - - Klausur (120 min)II-5 Ressourcenmanagement - - Klausur (120 min) ∑ - -

2. Semester I-2 Höhere Mathematik B - - Klausur (180 min)I-4 Mechanik B - - Klausur (180 min)II-1 Chemie und Chemielabor - - Protokolle II-6 Siedlungswasserwirtschaft I - - Klausur (60 min) II-7 Ingenieurinformatik Klausur (150 min) ∑ - -

3. Semester II-9 Höhere Mathematik C - - Klausur (90 min) I-5 Strömungsmechanik - - Klausur (120 min) IV-6a Apparatebau - - Klausur (120 min) IV-11a Elektrotechnik - - Klausur (60 min) ∑ - -

4. Semester

II-3 Technische Mikrobiologie - - Klausur (60 min)

Protokoll

II-4 Umweltchemie, -recht und -hygiene - 3 Klausur (180 min)


IV-1a Thermodynamik - - Klausur (180 min) IV-2a Werkstoffe - - Klausur (180 min)

IV-3a Energiewirtschaft - - Klausur (90 min)

oder mündlich 30 min (< 10 T.) IV-9a Messtechnik und Regelungstechnik - - Klausur (240 min) ∑ - 3

5. Semester IV-4a Energietechnik und RM - - Klausur (120 min) IV-5a Grundlagen der Verfahrenstechnik - - Klausur (120 min) IV- 7a Reaktions- und Trennapparate Klausur (120 min) IV-8a Wärme- und Stoffübertragung - - Klausur (180 min) IV-10a Grundlagen Fluidenergiemaschinen - - Klausur (180 min) ∑ - -

6. Semester II-8 BWL - - Klausur (90 min) IV-12a Labor UTRM (MB) - - Versuchsprotokolle Bachelorarbeit 360

117



Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement Hausarbeiten, Studienarbeiten, Prüfungen ab dem WS 2013/2014 Für die Vertiefung mit dem Modulblock IVb Umwelttechnik und Umweltplanung

Modul Modulbezeichnung Weitere

studienbegleitende Aufgaben (h)

Hausarbeiten (h)

Prüfungen/Klausuren

1. Semester I-1 Höhere Mathematik A - - Klausur (180 min) I-3 Mechanik A - - Klausur (180 min) II-1 Chemie und Chemielabor - - Klausur (120 min) II-2 Physik - - Klausur (120 min)II-5 Ressourcenmanagement - - Klausur (120 min) ∑ - -

2. Semester I-2 Höhere Mathematik B - - Klausur (180 min)I-4 Mechanik B - - Klausur (180 min)II-1 Chemie und Chemielabor - - Protokolle II-6 Siedlungswasserwirtschaft I - - Klausur (60 min) II-7 Ingenieurinformatik Klausur (150 min) ∑ - -

3. Semester I-3 Höhere Mathematik C - - Klausur (90 min) I-6 Strömungsmechanik - - Klausur (120 min)IV-2b Baustoffe UTRM - - Klausur (90 min)

IV-3b Statik und Tragwerkslehre A 20 20 Klausur (90 min)

Seminar mit Präsentation (20 h)Hausarbeit

IV-6b Bauphysik - - Klausur (90 min) ∑ - 20

4. Semester

II-3 Technische Mikrobiologie - - Klausur (60 min)

Protokoll

II-4 Umweltchemie, -recht und –hygiene - 3 Klausur (180 min)


IV-4b Stahlbetonbau - 35 Klausur (90 min)

Hausarbeit IV-5b Stahlbau - - Klausur (90 min) IV-10b Hydrologie und Wasserwirtschaft - - Klausur (120 min) ∑ - 38

5. Semester IV-1b Siedlungswasserwirtschaft II - - Klausur (120 min)

IV-7b Grundbau-, Bodenmechanik und Umweltgeotechnik

- - Klausur (220 min)

IV-8b Verkehrsplanung und –technik - - Klausur (90 min)

IV-9b Umwelttechnik in Straßenplanung und –bau

- - Klausur (90 min)

∑ - - 6. Semester

II-8 BWL - - Klausur (90 min) IV-11b Umweltsystembetrachtungen Klausur (120 min)

IV-12b Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

Klausur (150 min)

IV-13a Labor UTRM (BI) - - Versuchsprotokolle Bachelorarbeit 360

118


Bachelor-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement Regelstudienzeit: 6 Semester Stand September 2013Ruhr-Universität Bochum

Leistungspunkte-System

V Ü P LP V Ü P LP V Ü P LP V Ü P LP V Ü P LP V Ü P LPModulblock I

I-1 Höhere Mathematik A 4 2 x 9 4 2 6 9I-2 Höhere Mathematik B 4 2 x 9 4 2 6 9I-3 Mechanik A 3 3 x 9 3 3 6 9I-4 Mechanik B 3 3 x 9 3 3 6 9I-5 Strömungsmechanik 2 2 x 5 2 2 4 5

Modulblock II

II-1 Chemie und Chemielabor 3 0 x 4 0 3 s 3 3 3 6 7II-2 Physik 2 1 x 4 2 1 3 4II-3 Technische Mikrobiologie 1 3 sx 5 1 3 4 5II-4 Umweltchemie, -recht und -hygiene 2 0 3 3 0 sx 3 5 0 5 6II-5 Ressourcenmanagement 2 2 x 5 2 2 4 5II-6 Siedlungswasserwirtschaft I 2 2 x 5 2 2 4 5II-7 Ingenieurinformatik 2 3 x 5 2 3 5 5II-8 Betriebswirtschaftslehre 2 1 x 4 2 1 3 4II-9 Höhere Mathematik C 1 1 x 3 1 1 2 3II-10 Bachelor-Arbeit s 12 12

Summe Modulblock I+II 14 8 5 31 11 13 4 31 5 3 2 11 4 3 2 8 2 1 1 16 36 28 64 97Summe Semesterarbeiten I+II 1 2 1Vorpraktikum (8 Wochen)

Modulblock III Soft Skills (Wahl)

Summe Modulblock III: MB 2 2 4 8Summe Modulblock III: BI 3 5 0 8Summe Semesterarbeiten III

Modulblock IVa Nachh.Prozess- und

Umwelttechnik

IV-1a Thermodynamik 4 2 x 8 4 2 6 8IV-2a Werkstoffe 3 0 4 2 1 x 3 5 1 6 7IV-3a Energiewirtschaft 3 1 x 6 3 1 4 6IV-4a Energietechnik und 3 1 x 6 3 1 4 6IV-5a Grundlagen der Verfahrenstechnik 2 2 x 6 2 2 4 6IV-6a Apparatebau 3 1 x 6 3 1 4 6IV-7a Reaktions- und Trennapparate 2 2 x 6 2 2 4 6IV-8a Wärme- und Stoffübertragung 3 1 x 6 3 1 4 6IV-9a Messtechnik und Regelungstechnik 1 1 3 3 1 x 5 4 2 6 8IV-10a Grundlagen der Fluidenergiemaschinen 3 1 x 6 3 1 4 6IV-11a Elektrotechnik 2 1 x 4 2 1 3 4IV-12a Labor UTRM (MB) 0 4 s 6 0 4 4 6

Summe IVa 9 3 2 17 12 5 4 22 13 7 5 30 0 4 0 6 53 75Summe Semesterarbeiten IVa 1Modulblock IVb Umwelttechnik und

Umweltplanung

IV-1b Siedlungswasserwirtschaft II 2 2 x 6 2 2 4 6IV-2b Baustoffte UTRM 2 2 x 6 2 2 4 6IV-3b Statik und Tragwerkslehre A 2 2 ssx 5 2 2 4 5IV-4b Stahlbetonbau 2 2 sx 5 2 2 4 5IV-5b Stahlbau 2 2 x 5 2 2 4 5IV-6b Bauphysik 2 2 x 5 2 2 4 5IV-7b Grundb., Bodenm. und Umweltgeotechnik 3 2 6 1 0 x 2 4 2 6 8IV-8b Verkehrsplanung und -technik 2 2 x 5 2 2 4 5IV-9b Umwelttechnik in Straßenplanung und -bau 3 1 x 5 3 1 4 5IV-10b Hydrologie und Wasserwirtschaft 1 1 3 2 1 x 4 3 2 5 7IV-11b Umweltsystembetrachtungen 2 2 x 6 2 2 4 6IV-12b Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik 3 1 4 1 1 x 3 4 2 6 7IV-13b Labor UTRM (BI) 0 4 s 5 0 4 4 5

Summe IVb 7 7 3 19 9 7 3 20 11 6 4 22 3 7 2 14 57 75Summe Semesterarbeiten IVb 2 1 1Summe Klausuren MB 5 4 4 6 5 1 25Summe Semesterarbeiten MB 0 1 0 2 0 2 5Summe Klausuren BI 5 4 5 5 4 3 26Summe Semesterarbeiten BI 0 1 2 3 0 2 8Leistungspunkte Schwerpunkt MB (gesamt) 31 33 30 30 30 26 180Leistungspunkte Schwerpunkt BI (gesamt) 31 31 30 31 27 30 180

LPSS

V Ü SWS

u.a. mit Wahlmöglichkeit eines technischen Faches aus IVa/IVb

Semesterwochenstunden, Prüfungsart und Leistungspunkte1 2 3 4 5 6 Summen

WS SS WS SS WS

Modulbeschreibungen Verlaufsplan Übersicht Prüfungsleistungen · 6 Stand: September 2013 das...

Documents

Transcript of Modulbeschreibungen Verlaufsplan Übersicht Prüfungsleistungen · 6 Stand: September 2013 das...