Modulhandbuch UTRM Master 20130927 · liches System. Die wahrnehmbare Wirkung von...

Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

Fakultät für Maschinenbau

Modulhandbuch Master-Studiengang

Umwelttechnik und Ressourcen-management

ab dem WS 2013/2014:

Modulbeschreibungen Übersicht

I

Stand: September 2013

Inhaltsverzeichnis

Pflichtmodule (Modulblock P) .......................................................................................... 1 Modul P-01a Numerische Mathematik .......................................................................... 2 Modul P-01b Mathematische Statistik ........................................................................... 4 Modul P-02 Energieaufwendungen und Ökobilanzierung ........................................... 6 Modul P-03 Modellierung umweltrelevanter Prozesse ................................................ 8 Modul P-04 Umweltinformatik und Operations Research ......................................... 11 Modul P-05 Globale Ressourcen und deren Nutzung .............................................. 13

Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-A „Prozesse und Produkte“) ............................ 15 Modul WP-A01 Anlagentechnik ...................................................................................... 16 Modul WP-A02 Prozesstechnik ..................................................................................... 18 Modul WP-A03 Prozessdesign ....................................................................................... 20 Modul WP-A04 Mechanische Verfahrenstechnik ........................................................... 22 Modul WP-A05 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik ................................... 24 Modul WP-A06 Biotechnologie ....................................................................................... 26 Modul WP-A07 Bioverfahrenstechnik und Bioraffinerie .................................................. 28 Modul WP-A08 Hochdruckverfahrenstechnik ................................................................. 30 Modul WP-A09 Integrierte Hochdruckverfahren ............................................................. 32 Modul WP-A10 Prozess- und Mischphasenthermodynamik ........................................... 34 Modul WP-A11 Angewandte Reaktionstechnik in der Verfahrenstechnik ...................... 36 Modul WP-A12 Simulation reaktiver Strömungen .......................................................... 38

Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-B „Energie und Wirtschaft“) ............................ 40 Modul WP-B01 Thermische Kraftwerke .......................................................................... 41 Modul WP-B02 Ver- und Entsorgungstechnik von Kraftwerken .................................... 43 Modul WP-B03 Energieumwandlungssysteme ............................................................... 45 Modul WP-B04 Kernkraftwerkstechnik ........................................................................... 47 Modul WP-B05 Regenerative Energien .......................................................................... 49 Modul WP-B06 Wasserkraftwerke .................................................................................. 52 Modul WP-B07 Computersimulation von Fluidströmungen ............................................ 54 Modul WP-B08 Technische Verbrennung ...................................................................... 56 Modul WP-B09 Simulation von Feststoffströmungen ..................................................... 58

Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-C „Infrastruktur und Verkehr“) ........................ 60 Modul WP-C01 Straßenbautechnik und Innovationen .................................................... 61 Modul WP-C02 Nachhaltiger Straßenbau ...................................................................... 63 Modul WP-C03 Verkehrstechnik ..................................................................................... 66 Modul WP-C04 Verkehrssysteme ................................................................................... 68 Modul WP-C05 Verkehrsplanung ................................................................................... 70 Modul WP-C06 Stadtverkehr und Umwelt ...................................................................... 72

Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-D „Wasser und Boden“) ................................... 75 Modul WP-D01 Wasserbewirtschaftung ......................................................................... 76 Modul WP-D02 Hydrologie ............................................................................................ 79 Modul WP-D03 Wasserbau ............................................................................................ 83

Modul WP-D04 Internationale Siedlungswasserwirtschaft, industrielle Abwasserreinigung und Gewässergüte ................................................. 86

Modul WP-D05 Wasserchemie und Laborpraktikum ...................................................... 89 Modul WP-D06 Innovationen in der Siedlungswasserwirtschaft und mathematische

Simulation .............................................................................................. 91 Modul WP-D07 Umweltgeotechnik ................................................................................. 94 Modul WP-D08 Problematische Böden und Erdbau ....................................................... 97 Modul WP-D09 Geologie und praktische Bodenmechanik ............................................. 99

II


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-E „Umwelttechnik und Umweltplanung“) ..... 101 Modul WP-E01 Abluft-/Abwasserreinigung ................................................................... 102 Modul WP-E02 Wachstum, Ressourcen, Umwelt und Werkstoffrecycling ................... 104 Modul WP-E03 Werkstoffe der Energietechnik ............................................................ 106 Modul WP-E04 Umweltverträglichkeit von Baustoffen und Bauen im Bereich

Umweltschutz ...................................................................................... 108 Modul WP-E05 Dauerhaftigkeit und Instandhaltung von Betonbauwerken .................. 110 Modul WP-E06 Arbeits- und Anlagensicherheit ............................................................ 112 Modul WP-E07 Luftqualität I - Medizin für Ingenieurinnen und Ingenieure .................. 114 Modul WP-E08 Umweltrisiken ...................................................................................... 116 Modul WP-E09 Umweltschutz in der chemischen Industrie ......................................... 118 Modul WP-E10 Umweltmodelle .................................................................................... 120 Modul WP-E11 Geoinformationssysteme ..................................................................... 122 Modul WP-E12 Emissionsmesstechnik ........................................................................ 125 Modul WP-E13 Management nicht erneuerbarer und erneuerbarer Ressourcen ........ 127

Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-F „Projekte“) .................................................... 129 Modul WP-F00 Fachübergreifendes Projekt ................................................................ 130 Modul WP-F01 Fachlabor ............................................................................................ 132 Modul WP-F02 Projektarbeit ........................................................................................ 134 Masterarbeit M ............................................................................................................. 136 Masterarbeit ............................................................................................................. 137 Wahlmodule (Modulblock W „Wahlfächer“) .............................................................. 139 Modul W-01 Porous Materials .................................................................................. 140 Modul W-02 Zyklisches / dynamisches Bodenverhalten und Meerestechnik .......... 142 Modul W-03 Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau ...................................... 144 Modul W-04 Bauverfahrenstechnik Tunnelbau ........................................................ 146 Modul W-05 Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitungen ..................... 148 Modul W-06 Baubetrieb und Management .............................................................. 150 Modul W-07 Windenergiebauwerke ......................................................................... 153 Modul W-08 Planen, Sprechen, Schreiben: Projektmanagement und

wissenschaftliches Arbeiten im Ingenieurwesen ................................. 155 Modul W-09 Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen ........................... 157 Modul W-10 Modern Methods for Systems Analysis and Optimization ................... 159 Modul W-11 Rheologie ............................................................................................ 161 Modul W-12 Process Fluid Mechanics ..................................................................... 163 Modul W-13 Strategisches Management und Unternehmensführung ..................... 165 Modul W-14 Kernkraftwerkstechnik ......................................................................... 167 Modul W-15 Regenerative Energien ........................................................................ 169 Modul W-16 Wasserkraftwerke ................................................................................ 172 Modul W-17 Modellbildung und Programmierung .................................................... 174 Modul W-18 Grundlagen des Öffentliches Rechts ................................................... 176 Modul W-19 Hydrogeologie ..................................................................................... 178 Modul W-20 Luftqualität II - Medizin für Ingenieurinnen und Ingenieure ................. 180 Modul W-21 Technische Nutzung der Biogasbildung .............................................. 182 Modul W-22 Produktkonfektionierung in Lebensmitteltechnologie und Pharmazie . 184 Modul W-23 Soil Mechanics and Geotechnique ...................................................... 186

Studienverlaufsplan UTRM Masterstudiengang ......................................................... 188

1


Pflichtmodule (Modulblock P)

2


Studiengang: Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Modulbezeichnung: P-01a Numerische Mathematik

Englische Modulbe-zeichnung:

Numerical Mathematics

Verantwortlich für das Modul:

Prof. Dr. rer. nat. Verfürth

Zuordnung zum Curri-culum:

Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“

Master-Studiengang „Maschinenbau“

Zugehörige Lehrveran-staltungen:

Numerische Mathematik

Semester: 1. Semester

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

Sprache: deutsch

Voraussetzungen:

Höhere Mathematik A/B/C,

für Studenten der Vertiefungsrichtungen „Prozesse und Produkte“ und „Energie und Wirtschaft“

Lehrform / SWS: V: 2 SWS

Ü: 1 SWS

Studien- und Prüfungs-leistungen:

Klausur (120 Minuten)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 120 h / 4 LP

davon Präsenzzeit [h] 45

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

75

Weitere studienbeglei-tende Aufgaben [h]

-

Hausarbeiten [h] -

Leistungspunkte [LP]: 4

3


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls in der Lage sein, ingenieurwissenschaftliche Probleme unter Anwendung nume-rischer Methoden lösen zu können.

Inhalt:

Es werden folgende Methoden der numerischen Mathematik vermit-teltet:

Lineare und nichtlineare Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme, Interpolation, Integration, Gewöhnliche Differentialgleichungen

Medienformen: Tafelvortrag

Literatur: W. Dahmen, A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissen-schaftler. Springer 2006

Vorlesungsskripte

4



Modulbezeichnung: P-01b Mathematische Statistik


Mathematical Statistics


Prof. Dr. Herold Dehling

Zuordnung zum Curriculum:


Zugehörige Lehrveranstaltungen:

Mathematische Statistik


Dozent(in): Dozenten der Lehrstühle für Stochastik der Fakultät Mathematik

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Höhere Mathematik A/B/C,

für Studenten der Vertiefungsrichtungen „Infrastruktur und Verkehr“ und „Wasser und Boden“

Lehrform / SWS: V: 2 SWS Ü: 1 SWS

Studien- und Prü-fungsleistungen:


Hausarbeit

Arbeitsaufwand [h/LP]: 120 h /4 LP


Vor- und Nachberei-tung

(einschl. Prüfung) [h]55


-

Hausarbeiten [h] 20


5


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen vertiefte Kenntnisse wesentlicher Verfah-ren der angewandten Statistik im engen Bezug zu ingenieurwis-senschaftlichen Anwendungen erwerben.

Inhalt: Grundlagen der mathematischen Statistik: Modellierung von Zufallsexperimenten, Statistische Verfahren für univariate Daten (diskret und stetig), Multivariate Verteilungen, Anpassungstests (teilweise Wiederholung des Stoffs des Moduls "Mathematik C").

Multivariate lineare Regression: Kleinste Quadrate Schätzer, Konfidenzintervalle für Parameter, F-Test für lineare Hypothe-sen

Multivariate Statistik: Varianzanalyse, 1-Faktor ANOVA, F-Test, Hauptkomponentenanalyse

Grundbegriffe der Extremwertstatistik Zeitreihenanalyse: Stationäre Prozesse, Autokorrelationsfunkti-

on, ARMA-Prozesse, Parameterschätzung, Spektraldichte-schätzer.

Medienformen Tafelvortrag, Computerpraktikum

Literatur L. Sachs: "Angewandte Statistik"

N.T. Kottegoda, R. Rosso: "Applied Statistics for Civil and Environ-mental Engineers"

Skript zur Vorlesung.

6



Modulbezeichnung: P-02: Energieaufwendungen und Ökobilanzierung


Energy Demand and Life Cycle Assessment


Prof. Dr.-Ing. Hermann-Josef Wagner



Zugehörige Lehrveran-staltung:

Energieaufwendungen und Ökobilanzierung


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

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: keine



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


davon Präsenzzeit [h]: 60 h

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

120 h

Studienarbeiten [h]: -

Hausarbeiten [h]: -

Leistungspunkte: 6 LP

7


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen:

die Entstehungsmechanismen von energiebedingten Luftschad-stoffen und Klimagasen darstellen können

Methoden der Bilanzierung kumulierter Energieaufwendungen und darauf aufbauend der Ökobilanzierung kennen lernen und die Kompetenz zu haben sie anwenden zu können

Inhalt: Einführung in die durch die Energieumwandlung bedingten Emissi-onen und ihre Minderungsmöglichkeiten sowie Grundlagen der Ökobilanzierung: Entstehung von Luftschadstoffen und Klimagasen, Ausbreitung von Luftschadstoffen, gesundheitliche Auswirkungen, Grenzwerte, Stoffströme, kumulierter Energieaufwand und kumulier-te Emissionen, methodisches Vorgehen beim Life Cycle Assess-ment, Definition von Wirkungskategorien, Ökobilanzierung

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor

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

Zahoransky, R.A.: Energietechnik – Kompaktwissen für Studium und Beruf, Vieweg-Verlag, Braunschweig, 2002, ISBN 3-528-03925-6

Kaltschmitt, M; Wiese, A.: Streicher, W.: Erneuerbare Energien – Systemtechnik – Wirtschaftlichkeit – Umweltaspekte, Springer-Verlag, Heidelberg, 3. Auflage 2003, ISBN 3-5404-3600-6

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

8


Studiengang: Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment

Modulbezeichnung: P-03 Modellierung umweltrelevanter Prozesse

englische Modulbe-zeichnung:

Modeling of environmental processes

Verantwortlich für das Modul :

Prof. Dr.-Ing. H. Steeb, Prof. Dr.-Ing. M. Wichern




Modellierung umweltrelevanter Prozesse

Prozessmodellierung zur dyna-mischen Simulation und Analyse

von Umweltsystemen

Semester: 1. Semester 1. Semester

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Steeb Dr.-Ing. M. Lübken

Sprache: deutsch deutsch



Ü: 1 SWS

V: 1 SWS

Ü: 1 SWS

Studien- Prüfungsleis-tungen:

Klausur über das gesamte Modul (120 Minuten), Hausarbeit

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

davon Präsenzzeit [h] 30 30


30 30


- -

Hausarbeiten [h] 30 -


9


Lernziele / Kompeten-zen:


Das Lehrziel dieser Veranstaltung ist die Vermittlung der Grundla-gen der Modellierung und Simulation umweltrelevanter Prozesse auf der Kontinuums Skala. Dazu werden phänomenologische Mehr-phasenkontinuumstheorien anhand anschaulicher Modelle diskutiert und in den Bezug zu Anwendungen aus der Umwelttechnik gestellt.

Prozessmodellierung zur dynamischen Simulation und Analyse von Umweltsystemen

In dieser Lehrveranstaltung werden Grundlagen und praktische An-wendungsfälle für die dynamische Simulation von Umwelt-systemen vermittelt. Ziel ist die Erarbeitung von Kenntnissen, wie mathemati-sche Modelle formuliert und eingesetzt werden können, um wesent-liche Prozesse und Prozessgrößen verschiedener Umweltsysteme abzubilden.

Inhalt:


Die Modellierung und Simulation umweltrelevanter Prozesse wird im Rahmen dieser Veranstaltung diskutiert und anhand exemplarischer Kontinuumsmodelle beschrieben. Im Detail werden die folgende Punkte angesprochen

Die Lehrveranstaltung beinhaltet die Themen:

Physikalische und mathematische Konzepte der Dimen-sionsanalyse

Mehrphasenströmungen o Suspensionen o Schadstofftransport o Sedimenttransportmodelle o Mischbare/nicht-mischbare Mehrphasenfluide

Strömungen und Transport in porösen Medien o Einphasenfluide o Mischbare/nicht-mischbare Mehrphasenfluide o Strömungen in geklüfteten porösen Medien

Flachwassergleichungen, Murenabgänge, Hangrutschung-en, Savage-Hutter Theorie

Prozessmodellierung zur dynamischen Simulation und Analyse von Umweltsystemen

Die Umwelt ist sowohl ein komplexes als auch ein äußerst empfind-liches System. Die wahrnehmbare Wirkung von Umwelt-einflüssen tritt häufig zeitlich versetzt zu den verursachenden externen Fakto-ren auf. Um die komplexen Zusammenhänge zu verstehen und das Verhalten von Umweltsystemen zeitlich und räumlich beschreiben zu können, werden mathematische Modelle formuliert und anhand von erhobenen Daten kalibriert/validiert. Die Lehrveranstaltung be-inhaltet die Themen:

Dynamische Modellansätze zur Beschreibung von zeit-lichen Abläufen (Zustandsänderung, Wachstum, Zerfall, Hem-mung/Verzögerung)

Modellaufbau und Ablauf von Simulationsrechnungen (Messda-tenerhebung und -analyse, Modell-parametrisierung, Sensitivi-tätsanalyse, Kalibrierung, Validierung, Szenariorechnungen)

Mathematische Simulation anhand von Prozessbeispielen (Ad-

10


sorption/Desorptionsprozesse im Boden, natürliche biochemi-sche Prozesse)

Medienformen: Vorlesungen (Tablet-PC & PP-Präsentation) mit TafelarbeitVorführungen und Übungen am Computer

Literatur: K. Hutter & K. Jöhnk: Continuum Methods of Physical Modelling, Springer, 2004.

G.F. Pinder & W.G. Gray: Essentials of Multiphase Flow and Transport in Porous Media, Wiley, 2008.

W. Gujer: System Analysis for Water Technology. Springer, 2008

11



Modulbezeichnung: P-04 Umweltinformatik und Operations Research


Environmental Informatics and Operations Research


Prof. Dr.-Ing. König




Umweltinformatik Operations Research


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


Voraussetzungen: Kenntnisse in Höhere Mathema-tik, Mechanik, Numerische Ma-thematik, Ingenieurinformatik

Kenntnisse in Höhere Mathema-tik, Ingenieurinformatik


V: 2 SWS Ü: 1 SWS


Klausur über das gesamte Modul (150 Minuten)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 / 3 LP 90 / 3 LP



40 + 20 (optionale Hausarbeit) 45


- -

Hausarbeiten [h] - -


12


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden erlernen spezielle Methoden zur Modellierung von Umweltsystemen und Planung von Ressourcen. Im Fokus stehen dabei insbesondere Konzepte zur Abbildung von Geodaten sowie geometrische Algorithmen und räumliche Analysen. Des Weiteren werden Konzepte zur Optimierung und Bewertung von Umwelt- und Produktionssystemen unter Berücksichtigung komplexer Randbe-dingungen und Kriterien vermittelt. Anhand von verschiedenen Softwaresystemen werden die theoretischen Konzepte erprobt und vertieft.

Inhalt: Umweltinformatik

Es werden die methodischen Grundlagen der Umweltinformatik vermittelt. Die praktischen Übungen erfolgen unter Verwendung eines Geoinformationssystems. Die Vorlesungsinhalte umfassen die Themen:

Modellierung von Geodaten Georeferenzierung Räumliche Analysen Interpolationsverfahren Netzwerkanalysen Geoinformationssysteme

Operations Research

Es werden mathematische Verfahren zur Optimierung und Ent-scheidungsunterstützung vermittelt. Folgende Themen werden be-handelt:

Lineare Optimierung Warteschlagentheorie Fuzzy-Regler Evolutionsverfahren Multikriterielle Entscheidungsverfahren

Medienformen: Tafel, Beamer, Übungsbeispiele, Computerlabor

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

Bartelme, N.: Geoinformatik: Modelle, Strukturen, Funktionen, Springer Verlag, Berlin, 2005

de Berg, M; Cheong, O.; van Kreveld, M., Overmars, M.: Computa-tional Geometry: Algorithms and Applications, Springer Verlag, Ber-lin, 2008

Ellinger, T.; Beuermann, G.; Leisten R. (2003): Operations Rese-arch – Eine Einführung, Springer Verlag, Berlin

Lee, K. Y.; El-Sharkawi, M. A. (2008): Modern Heuristic Optimization Techniques – Theory and Applications to Power Systems, IEEE Press, Wiley

13



Modulbezeichnung: P-05 Globale Ressourcen und deren Nutzung


Global Resources


PD Dr. sc. nat. G. Ewert Prof. Dr.-Ing. Marco K. Koch




Globale Ressourcen und deren Nutzung


Dozent(in): Prof. Dr.- Ing. M. Grünewald Prof. Dr.-Ing. Marco K. Koch PD Dr. sc. nat. G. Ewert

Sprache: deutsch




Klausur (90 Minuten) bzw. mündl. Prüfung (30 Minuten) nur bei kleiner 10 Teilnehmern




60


-

Hausarbeiten [h] -


14


Lernziele /

Kompetenzen:


die Interdependenzen der natürlichen Ressourcen Wasser, Rohstoffe, reine Luft, Energie, landwirtschaftliche Fläche und Nahrungsmittelproduktion, Klima anhand von Beispielen kennen lernen

Sich die Erkenntnis erarbeiten, dass eine weltweit nachhaltige Entwicklung zu einer Änderung heutiger Nutzungsformen mit den natürlichen Ressourcen erfordert.

Inhalt: Zunächst werden die vorhandenen Reserven und Ressourcen und ihre heutige Nutzung dargestellt. Daran schließt sich die Erarbeitung der damit verbundenen Probleme (zum Beispiel: großtechnische Energie-Biomassen- versus Nahrungsmittelproduktion, fossile Energieträger- Climate Change- Nahrungsmittel- Wasser) und In-terdependenzen an. Darauf aufbauend werden anhand von Bei-spielen Maßnahmen, Nutzungs- und Produktionsweisen, die den Anforderungen des nachhaltigen Wirtschaftens nahe kommen, erör-tert.

Die Lehrveranstaltung ist eine Kombination aus Vorlesungsteilen, Übungsteilen, Arbeiten der Studierenden, z.B. Referate. In die Ver-anstaltung werden so weit möglich externe Referenten einge-bunden, die einzelne Aspekte der Thematik vertiefen.

Medienformen: Beamer

Literatur: Bücher aus der Buchreihe der Stiftung „Forum für Verantwortung“, Herausgeber: Klaus Wiegandt, Fischer-Verlag, Frankfurt 2007

Weitere Literatur wird in der Lehrveranstaltung bekannt gegeben

15


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-A)

„Prozesse und Produkte“

16



Modulbezeichnung: WP-A01 Anlagentechnik


Plant Design and Construction


Prof. Dr.-Ing. M. Grünewald

Zuordnung zum Curricu-lum:

Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment“


Anlagentechnik


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

Sprache: deutsch



U : 2 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


17


Lernziele /

Kompetenzen::

Die Studierenden sollen in der Lage sein:

die Strukturierung eines einfaches Prozesses und des zugehö-rigen Planungsprozesses durchzuführen;

eine einfache Bilanzierung einer Anlage mit Abschätzung der Betriebskosten auszuführen,

das Potential einer Wärmeintegration erkennen und umsetzen; die Problematik der Schallemission eines Industriebetriebes

zuerkennen und Schlussfolgerungen abzuleiten..

Inhalt:

In der Vorlesung werden die Phasen und Methoden der Planung und die Arbeitsweise des Betriebes von Industrieanlagen der che-mischen, Kraftwerks- und artverwandten Industrie, etc. erläutert. Dazu werden zunächst typische Anlagenarten vorgestellt. Die un-terschiedlichen Zielsetzungen von Anlagenbetrieb und Anlagenbau werden anhand der Strukturierung der zugehörigen Unternehmen diskutiert, für ein allgemeines Anlagenbau-Projekt die Projekt-Strukturierung und Organisationsstrukturen erläutert und um die für die Planung notwendigen Investitions- und Produkti-onskostenbetrachtungen ergänzt.

Ausgehend von der Vorlesung Prozesstechnik (keine Vorausset-zung), in der die Prozesssynthese und Prozessentwicklung statt-findet, startet die Vorlesung Anlagentechnik mit einer detaillierten Beschreibung der beiden Phasen der Anlagenplanung:

Das Basic-Engineering mit der Erstellung der Mengen- und Enthalpiebilanzen der Anlagenkomponenten unter Einbindung des prozessintegrierten Umweltschutzes, der wär-metechnischen Standortoptimierung durch die Pinchpoint-Technik und der Umsetzung des Prozessführungs- und Steue-rungskonzeptes und endet mit der Prozess-Darstellung im Grund- und Verfahrens- und bzw. RI-Fließbild.

Als weitere Planungsschritte wird das Detail-Engineering als appa-rate- und maschinentechnische Umsetzung der geplanten Pro-zesskomponenten erläutert.


Literatur: G. Bernecker, Planung und Bau verfahrenstechnischer Anlagen, VDI-Verlag 1984

K. Sattler, W.Kasper, Verfahrentechnische Anlagen, Wiley-VCh-Verlag Weinheim 2000

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

18



Modulbezeichnung: WP-A02 Prozesstechnik


Process Engineering






Prozesstechnik



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h] -


19


Lernziele /

Kompetenzen:


Methoden zur Produkt- und Prozessgestaltung kennen lernen, diese Methoden in aktuellen Problemen unter Berücksichtigung

der Randbedingungen von Umwelttechnik und Ressourcenma-nagement identifizieren,

in der Lage sein, auf der erworbenen Wissensbasis aktuelle Probleme kritisch zu diskutieren

Inhalt: Aufbauend auf den Vorlesungen „Unit Operations der Verfahrens-technik“ und „Chemische Verfahrenstechnik“ befasst sich die Vor-lesung „Prozesstechnik“ mit den Prinzipien der Verfahrens- und Prozessentwicklung. Dazu wird auf die grundsätzlichen Methoden der Prozessentwicklung eingegangen, die Anhand von Entwick-lungsstufen, wie Prozessauswahl auf Basis der thermophysikali-schen Stoffdaten, Umwelt- und Sicherheitsdaten, Experimenten in Labor und Technikum und Heuristiken der Prozess-Synthese, ver-deutlicht werden.

In der zweiten Semesterhälfte werden den Studierenden anhand einzelner ausgesuchter Patente zu Herstellverfahren chemischer Zwischen- und/oder Endprodukte die im ersten Teil der Vorlesung erlernten Methoden/Heuristiken zur Prozessentwicklung verdeut-licht. Dabei sollen die charakteristischen Merkmale der Synthese-route und prozesstechnischen Auslegung, sowie die Besonderhei-ten des ausgewählten Patents erarbeitet und herausgestellt wer-den. Unterstützend werden hierzu computergestützte Übungen mit einem Prozesssimulationstool (z. Z. AspenPlus) angeboten.


Literatur: H.-J. Arpe, Industrielle organische Chemie, Wiley-VCH Weinheim, 2007, 6. Aufl.

M. Baerns et al., Technische Chemie, Wiley-VCH Weinheim, 2006

20



Modulbezeichnung: WP-A03 Prozessdesign


Chemical Process Design






Prozessdesign



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h] -


21


Lernziele /

Kompetenzen:


einfache verfahrenstechnische Prozesse mit kommerziellen Prozesssimulationssystemen bearbeiten zu können,

bei komplexen Prozessen vor dem Einsatz eines Prozesssimu-lationssystem die prozesstechnischen Randbedingungen erar-beiten zu können,

mit den allgemeinen Regeln der Prozesssynthese Prozesse entwerfen zu können.

Inhalt:

Die Studierenden lernen mit Hilfe des Simulationsprogramms As-pen Plus™ verfahrenstechnische Aufgabenstellungen einerseits auszulegen und zu dimensionieren, andererseits bereits bestehen-de Prozesse zu optimieren.

In der ersten Semesterhälfte wird zunächst eine Übersicht über verfahrenstechnische Prozesse und deren Strukturen gegeben. Die Studierenden arbeiten sich in die Handhabung des Simulati-onstools und die Grundlagen der Prozesssynthese ein, die anhand von gezielten Übungseinheiten zu verfahrenstechnischen Teilprob-lemen vertieft werden. Dabei werden u.a. notwenige Maßnahmen für einen prozessintegrierten Umweltschutz -wie die Eliminierung von unerwünschten Nebenproduktströmen und die Wärmeintegra-tion- erläutert.

Den Schwerpunkt der zweiten Semesterhälfte bildet die selbst-ständige Auslegung einer verfahrenstechnischen Problemstellung, in der alle bisher erworbenen Grundlagen Anwendung finden. Für diesen komplexen Prozess mit Reaktion und mehrfacher Stofftren-nung wird zuerst die strategische Vorgehensweise beim Entwurf des Prozesses mit den Ansätzen der Prozesssynthese diskutiert. Dazu werden die für eine erfolgreiche Lösung des Problems ein-zuhaltenden prozesstechnischen Randbedingungen erarbeitet und anschließend in einer Gesamtsimulation umgesetzt. Nach der Ab-bildung des Prozesses in Aspen Plus™ wird dieser anhand einer Parameterstudie optimiert. Dabei werden die Aspekte, unter denen eine solche Optimierung erfolgen kann, diskutiert und von den Studierenden priorisiert.

Medienformen: Beamer, Active-Board

Literatur: K. Sattler, T. Adrian, Thermische Trennverfahren: Aufgaben und Auslegungsbeispiele, Wiley-VCH Weinheim, 2007

22



Modulbezeichnung: WP-A04 Mechanische Verfahrenstechnik


Mechanical Process Engineering


Prof. Dr.-Ing. Marcus Petermann




Mechanische Verfahrenstechnik


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

Sprache: deutsch



Ü: 1 SWS



oder mündlich (30 Minuten) (bei geringer Teilnehmerzahl)




120


-

Hausarbeiten [h] -


23


Lernziele /

Kompetenzen:

Lernziele - Die Studierenden sollen:

die Grundlagen der mechanischen Verfahrenstechnik kennen lernen

die Bewegung von Einzelpartikeln im Schwerefeld- oder Zentri-fugalfeld berechnen können

Wechselwirkungen zwischen Partikeln quantifizieren können Vor- und Nachteile von Partikelmesssystemen erkennen die Auslegung von Schüttgutsilos beherrschen Mischvorgänge und Klassiervorgänge von Schüttgütern vor-

hersagen können

Kompetenzen – die Studierenden sollen in der Lage sein:

für die Lagerung von Schüttgütern geeignete Silogeometrien auswählen und beurteilen zu können

Partikelmessungen eigenständig zu interpretieren und zu hin-terfragen

Misch- und Klassiervorgänge für die verfahrenstechnische An-wendung auswählen zu können

Inhalt:

Die Mechanische Verfahrenstechnik beschäftigt sich mit der Er-zeugung, der Umwandlung, der Verarbeitung und der Handhabung von feinverteilten („dispersen“) Stoffen. Ziel der Vorlesung Mecha-nische Verfahrenstechnik ist es, einen Einstieg in die ver-fahrenstechnische Problembehandlung solcher Systeme zu er-möglichen. Die Vorlesung beginnt mit der allgemeinen Beschrei-bung von Partikelsystemen. Dazu zählen u. a. die Bewegung von Einzelpartikeln in Fluiden, wie Gasen oder Flüssigkeiten, die Be-schreibung der Wechselwirkungen zwischen Partikeln durch Haft-kräfte und die Korngrößenverteilung von Partikelsystemen. Die Partikelmesstechnik dient zur Charakterisierung solcher Partikel-systeme und wird mit ihren wesentlichen Methoden in der Vorle-sung vorgestellt. Als weitere Gebiete der Mechanischen Verfah-renstechnik werden das Lagern und Fließen, das Mischen und die Klassierung von Schüttgütern erläutert. Die Vorlesungseinheit wird mit einem Praktikum begleitet, in dem die Studierenden anhand eigener experimenteller Arbeiten Grundoperationen der Mechani-schen Verfahrenstechnik erlernen.

Medienformen: Beamer, Tafelvortrag

Literatur: Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I, Springer Verlag, Ber-lin, 1997

Rumpf, H.: Mechanische Verfahrenstechnik, Carl Hanser Verlag, München, 1975

Molerus, O.: Schüttgutmechanik, Springer Verlag, Berlin, 1985

24



Modulbezeichnung: WP-A05 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik


Processes in Mechanical Process Engineering






Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik


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

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Mechanische Verfahrenstechnik


Ü: 1 SWS



oder mündlich (30 Minuten) (bei geringer Teilnehmerzahl)




120


-

Hausarbeiten [h] -


25


Lernziele /

Kompetenzen:

Lernziele - die Studierenden sollen:

die wesentlichen verfahrenstechnischen Prozesse in der Schüttguttechnik beherrschen

Schwerkraft- und Zyklonabscheider auslegen können Filter zur Fest/Flüssig-Trennung und Fest/Gas-Trennung di-

mensionieren Mechanismen der Mahlung kennen lernen wesentliche Apparaturen zur Mahlung auswählen können Agglomerationsprozesse kennen die Auslegung von Wirbelschichten beherrschen Techniken zur Förderung von Schüttgütern kennen lernen

Kompetenzen – die Studierenden sollen in der Lage sein:

geeignete Verfahren zur Staubabscheidung eigenständig aus-zuwählen

Apparaturen zur Zerkleinerung von Festkörpern beurteilen zu können

geeignete Verfahren zur Förderung und Verarbeitung von Feststoffen auszuwählen und beurteilen zu können

Inhalt:

Die Vorlesung Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik vermittelt wichtige Verfahren der Schüttguttechnik. Dazu zählen die Partikelabscheidung aus Gasen, die z.B. zur Entstaubung von Ab-gasen eingesetzt wird und die Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten, etwa mit Filtern oder Zentrifugen. Im Weiteren wer-den Verfahren zur Änderung der Partikelgröße vorgestellt. Hierzu zählen beispielsweise Mahlvorgänge, wie sie zur Herstellung von Zement notwendig sind. Die Agglomeration von Partikeln führt da-gegen zu größeren Partikelkollektiven. Diese Technik wird unter anderem bei Waschmitteln genutzt, um Staubbelastungen zu ver-hindern. Die Vorlesung schließt ab mit der Beschreibung von durchströmten Partikelschüttungen. Diese Wirbelschichten werden zur Weiterverarbeitung von Partikelsystemen oder zum Transport der Partikel durch die so genannte pneumatische Förderung ge-nutzt. Die Vorlesungseinheit wird mit einem Praktikum begleitet, in dem die Studenten einige der vermittelten Verfahren selbst erpro-ben können.


Literatur: Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik II, Springer Verlag, Ber-lin, 1997

Grassmann, P.: Physikalische Grundlagen der Verfahrenstechnik, Salle und Sauerländer Verlag, Aarau, 1983

Schubert H.: Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Wiley VCH, 2003

26



Modulbezeichnung: WP-A06 Biotechnologie


Biotechnology


Prof. Dr.-Ing. E. Weidner




Grundlagen der Biotechnologie


Dozent(in): Dr. rer. nat. Ute Merrettig-Bruns

Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h] -


27


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen lernen

mikrobiologische Grundlagen zu verstehen, die Bedeutung der Mikroorganismen in der Umwelt einzuord-

nen, die Vielfalt mikrobiologischer Stoffwechselprozesse zu erfas-

sen, verschiedene Einsatzmöglichkeiten biotechnologischer Prozes-

se zur Behandlung von Abwasser, Abluft und festen Abfällen (Umweltbiotechnologie) zu überblicken.

Inhalt:

Übersicht über mikrobiologische Grundlagen (Systematik, Zel-lanatomie, Vermehrung, Einführung in die Genetik)

Grundlagen mikrobiologischer Stoffwechselprozesse Mikrobiologische Stoffumwandlungen im natürlichen Stoffkreis-

lauf und in technischen Prozessen Umweltbiotechnologische Prozesse zur Behandlung von Ab-

wasser, Abluft und festen Abfällen


Literatur: Rolf D. Schmid: Taschenatlas der Biotechnologie und Gentechnik, Wiley-VCH-Verlag, 2006

J. Ottow, W. Bidlingmaier: Umweltbiotechnologie, Gustav-Fischer-Verlag, 1997

P. Präve (Hrsg.): Handbuch der Biotechnologie, Oldenbourg-Verlag, 1994

28



Modulbezeichnung: WP-A07 Bioverfahrenstechnik und Bioraffinerie


Bioprocess Engineering and Biorefinery






Bioverfahrenstechnik und Bioraffinerie


Dozent(in): Dr.-Ing. Stephan Kabasci

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Grundlagen der Biotechnologie







120


-

Hausarbeiten [h] -


29


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen lernen

verfahrenstechnische Grundlagen zu verstehen, das Potenzial biotechnologischer Produktionsprozesse für die

Herstellung von Grundstoffen, Feinchemikalien, Kunststoffen etc. zu erfassen,

die Grundlagen zur Prozessentwicklung biotechnologischer Verfahren anwenden zu können und

Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe für die Her-stellung von Biotreibstoffen und Biokunststoffen sowie integrier-te Bioraffineriesysteme kennen lernen.

Inhalt:

Überblick über die Einsatzmöglichkeiten der Biotechnologie für die Herstellung von Grundstoffen, Feinchemikalien, Kunststof-fen

Bioreaktoren und periphere Systeme Verfahren der Produktreinigung (Downstream-Processing) Herstellung von Biokunststoffen und Biotreibstoffen Integrierte Bioraffineriekonzepte

Medienformen: Exkursionen zu umweltbiotechnologischen Anlagen, biotechnologi-schen Produktionsanlagen und Anlagen zur Nutzung nachwach-sender Rohstoffe, Beamer, Tafelvortrag

Literatur: Rolf D. Schmid: Taschenatlas der Biotechnologie und Gentechnik, Wiley-VCH-Verlag, 2006

J. Ottow, W. Bidlingmaier: Umweltbiotechnologie, Gustav-Fischer-Verlag, 1997

P. Präve (Hrsg.): Handbuch der Biotechnologie, Oldenbourg-Verlag, 1994

W. Storhas: Bioverfahrensentwicklung, Wiley-VCH-Verlag, 2003

30



Modulbezeichnung: WP-A08 Hochdruckverfahrenstechnik


High Pressure Chemical Engineering


Prof. Dr.-Ing. Eckhard Weidner




Hochdruckverfahrenstechnik


Dozent(in): Dr. S. Kareth

Sprache: deutsch




mündliche Prüfung (30 Minuten)




120


-

Hausarbeiten [h] -


31


Lernziele /

Kompetenzen:

Lernziele:

speziellen Eigenschaften von Hochdrucksystemen Hochdruck-Phasengleichgewichten erlernen Hochdrucksystem als umweltfreundliche Alternative zu her-

kömmlichen Prozessen Messmethoden von thermo- und fluiddynamischen Stoffdaten

von Systemen unter hohen Drücken

Kompetenzen:

Anwendung der speziellen Eigenschaften von Hochdrucksys-temen

Interpretation von Hochdruckphasengleichgewichten Beurteilung des Verhaltens von Stoffgrößen wie z.B. Viskosität,

Grenzflächenspannung und Dichte von Reinstoffen und Gemi-schen unter hohen Drücken

Inhalt:

In der Vorlesung Grundlagen der Hochdruckverfahrenstechnik werden zunächst die speziellen Eigenschaften von Hochdruck-systemen vorgestellt. Schwerpunkte sind Thermodynamik und Flu-iddynamik von Einkomponenten- und Mehrkomponentensystemen sowie entsprechende Berechnungsverfahren. Die Kenntnis dieser Eigenschaften ist für die nachhaltige, ingenieurtechnische Gestal-tung von Gesamtverfahren essentiell. Kohlendioxid kann als alter-natives Lösungsmittel (green solvent) in geschlossenen Stoffkreis-läufen eine umweltfreundliche Alternative zu etablierten Verfahren darstellen. Dieser Zusammenhang wird anhand von Beispielen aus dem Gebiet der Kältetechnik und der Hochdrucktechnik (Extrakti-on, Adsorption, Absorption, Kristallisation) verdeutlicht.


Literatur: E. Stahl, K.-W. Quirin, D.Gerard, Verdichtete Gase zur Extraktion und Raffination, Springer Verlag, Berlin 1987

M.B. King, T.R. Bott, Extraction of Natural Products Using Near-Critical Solvents, Blackie Academie & Professional, Champman & Hall, Glasgow 1993

J.W. King, G.R. List, Supercritical Fluid Technology in Oil and Lipid Chemistry, National Center for Agricultural Utilization Research, Peoria, Illinois

M.A. Mc Hugh, V.J. Krukonis, Supercritical Fluid Extraction: Princi-ples and Practice, Butterworths, Boston 1986

32



Modulbezeichnung: WP-A09 Integrierte Hochdruckverfahren


Integrated High Pressure Processes


Prof. Dr.-Ing. Eckhard Weidner




Integrierte Hochdruckverfahren


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

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Hochdruckverfahrenstechnik


Ü: 1 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


33


Lernziele /

Kompetenzen:


die Planung und Auslegung von Hochdruck-Prozessen unter Anwendung von thermo- und fluiddynamischen Grundlagen er-lernen

industrielle Hochdrucksynthesen kennen lernen (Polyethylen-synthese, Ammoniaksynthese)

Verfahren zur Standardisierung von Lebensmittelprodukten kennen lernen (Hochdruckextraktion, Hydrierung)

moderne Hochdruckverfahren zur Herstellung von Mikroparti-kelsystemen kennen (PGSS, CPF, RESS, GAS)

verschiedene Hochdruckverfahren zur Aufarbeitung von hoch-belasteten Abwässern kennen lernen

Inhalt:

In der Vorlesung Integrierte Hochdruckverfahren werden moderne Entwicklungen auf dem Gebiet der Naturstofftechnologie, der Her-stellung und Verarbeitung von Polymeren, der Lebensmitteltech-nologie und der Pharmazie vorgestellt. Die Vorteile der Anwen-dung erhöhter Drücke im Rahmen von Gesamtprozessen werden erläutert. Ferner werden spezielle Gesichtspunkte und Randbe-dingungen der Verfahrensentwicklung vermittelt. Hierzu zählen z.B. die Berücksichtigung der Bedürfnisse des Verbrauchers, der sorgfältige und schonende Umgang mit Ressourcen, betriebliche und volkswirtschaftliche Sicherheitsaspekte und das Verständnis für Entscheidungsabläufe oder Anforderungen hinsichtlich ge-schlossener Stoffkreisläufe und „life-cycle“ Betrachtungen für die erzeugten Produkte.


Literatur: G. Brunner, Gas Extraction, Steinkopff, Darmstadt 1994

G.M. Schneider, E. Stahl, G. Wilke, Extraction with Supercritical Gases, Verlag Chemie, Weinheim 1980

G. Brunner, Stofftrennung mit überkritischen, komprimierten Gasen (Gasextraktion), Chemie Ingenieur Technik, 1996, Vol. 68, Nr. 9, S. 1119

A. Bertucco, High pressure process technology: fundamental and applications, first edition, Elsevier, 2001

34



Modulbezeichnung: WP-A10 Prozess- und Mischphasenthermodynamik


Thermodynamics of Processes and Fluid Mixtures


Prof. Dr.-Ing. R. Span




Prozess- und Mischphasenthermodynamik


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

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Thermodynamik

Lehrform / SWS: V : 3 SWS Ü: 1 SWS



Arbeitsaufwand [h / LP]:

180 h / 6 LP



120


-

Hausarbeiten [h] -


35


Lernziele /

Kompetenzen:

Aufbauend auf den Grundlagen im Bachelor-Studium Entwickeln eines vertieften Verständnisses der Thermodynamik. Kompeten-zen im Bereich der Abstrahierung energie- und verfahrenstechni-scher Prozesse, der Prozessanalyse und der kritischen Beurteilung und Auswahl von Stoffdatenmodellen werden geschult. Studieren-de erwerben die Fähigkeit, in den entsprechenden Fachgebieten dem Stand der Wissenschaft entsprechende Methoden anzuwen-den und kritisch zu hinterfragen.

Inhalt:

Exergetische Betrachtung von Prozessen der Kälte- und Wär-metechnik

Exergetische Betrachtung von Wärmekraftprozessen Pinch-Punkt, Wärmekaskade und Gitternetztechniken zur Opti-

mierung von Wärmeübertragernetzwerken Berechnung von Stoffdaten für energietechnische Prozesse

(Zustandsgleichungsmodelle, Stoffdaten von Wasser und Dampf als Sonderfall, ideale Mischung realer Gase)

Zustandsgrößen von Gemischen, Darstellung als Exzessgrößen und als partielle molare Größen

Grundlagen von Mischungseffekten auf molekularer Ebene Modelle für die Exzess-Gibbs-Energie und den Aktivitätskoeffi-

zienten Phasengleichgewichte mit Flüssigkeiten, Feststoffen und Gasen

Medienformen: Notepad projiziert über Beamer; Overhead-Projektor

Literatur: Skript

Prausnitz et al.: Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase-Equilibria. Prentice-Hall, 1986

Stephan und Mayinger: Thermodynamik Bd. 2, Mehrstoffsysteme und chemische Reaktionen. Springer, 1988

Pfennig: Thermodynamik der Gemische, Springer, 2004

36



Modulbezeichnung: WP-A11 Angewandte Reaktionstechnik in der Verfahrenstechnik


Applied Reaction Technology in Chemical Engineering


Prof. Dr.-Ing. R. Span




Angewandte Reaktionstechnik in der Verfahrenstechnik


Dozent(in): Dr.-Ing. B. Weidner

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Thermodynamik Prozess- und Mischphasenthermodynamik







120


-

Hausarbeiten [h] -


37


Lernziele /

Kompetenzen:

Studierende entwickeln ausgehend von typischen Fragestellungen der chemischen Technik die Fähigkeit, Reaktionsgleichgewichte und Kinetik (auch komplexer) chemischer Reaktionen beschreiben zu können. Grundlegendes Wissen bzgl. des technisch relevanten Einsatzes von Katalysatoren (heterogene und homogene Katalyse) wird erworben. Am Beispiel der Produktion typischer Basischemi-kalien trainieren die Studierenden die Umsetzung des Erlernten in die industrielle Praxis.

Inhalt:

Thermodynamische Grundlagen von Reaktionen: Reaktionsenthalpie, Reaktionsentropie, Reaktionsgibbsener-

gie, 3. Hauptsatz der Thermodynamik Reaktionsgleichgewichte: Massenwirkungsgesetz, Bestim-

mung von Gleichgewichten, Berechnung von Simultangleich-gewichten, Beeinflussung der Gleichgewichtslage

Kinetik chemischer Reaktionen: Reaktionsgeschwindigkeitsan-sätze für einfache und komplexe Reaktionen, Temperaturein-fluss, Aktivierungsenergie, experimentelle Methoden, Anwen-dung auf technisch relevante Reaktionen

Ablauf von Polymerisations- und Kettenreaktionen Explosionen heterogene und homogene Katalyse: Teilschritte, Geschwindigkeitsansätze, Stofftransportphänomene, Optimie-

rungsansätze Mehrphasenreaktionen und Mehrphasenreaktoren: Beschrei-

bung und Anwendungsbeispiele


Literatur: Skript

Stephan und Mayinger: Thermodynamik Bd. 2, Mehrstoffsysteme und chemische Reaktionen. Springer, 1988

Baerns, Behr, Brehm, Hofmann, Onken, Renken: Technische Chemie. Wiley VCH, 2006

38



Modulbezeichnung: WP-A12 Simulation reaktiver Strömungen


Simulation of Reactive Flows


Prof. Dr.-Ing. B. Rogg




Simulation reaktiver Strömungen


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Rogg

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Strömungsmechanik


Ü: 2 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


39


Lernziele /

Kompetenzen:

Vermittelt werden die Grundlagen der numerischen Berechnung reaktiver Strömungen, wobei die Hauptanwendung im Bereich der Verbrennung liegt. Der Student/in soll lernen, Verbrennungsprob-leme richtig einzuschätzen, und die dafür jeweils geeigneten Be-rechnungsverfahren zu wählen und anzuwenden.

Inhalt:

Einführung Grundgleichungen Probleme mit Gasphasenchemie Probleme mit heterogener Chemie Kommerzielle Software

Medienformen: Beamer, Overhead-Projektor, Tafelvortrag

Literatur: Robert B.

Direkte numerische Simulation von reaktiven Zwei-Phasen-Strömungen, GCA 2004

40


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-B)

„Energie und Wirtschaft“

41



Modulbezeichnung: WP-B01 Thermische Kraftwerke


Thermal Power Plants


Prof. Dr.-Ing. Viktor Scherer




Thermische Kraftwerke


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Viktor Scherer

Sprache: deutsch






davon Präsenzzeit [h]: 60


120

Weitere studienbeglei-tende Aufgaben [h]:

-

Hausarbeiten [h]: -


42


Lernziele /

Kompetenzen:


nach Abschluss der Veranstaltung: die wesentlichen Kraftwerks-typen mit ihren Kernkomponenten kennen und die Kraftwerksty-pen bezüglich Einsatz, Vor- und Nachteile bewerten können

die Notwendigkeit und die Anordnung der wichtigsten Kraft-werkskomponenten sowie deren Wirkprinzip verstehen und die Auswirkung von Änderungen der Anordnung technisch bewerten können

einfache Kraftwerksprozesse rechnerisch auslegen können den Aufbau und die Wirkungsweise der verfügbaren Dampfer-

zeugersysteme kennen und ihre Einsatzweise bewerten können die wichtigsten Schadstoffbildungsmechanismen kennen und die

möglichen Primärmaßnahmen zur Schadstoffvermeidung ausle-gen können

einen Überblick über die Fahrweise von Kraftwerken haben die wichtigsten in Kraftwerken verwendeten Werkstoffe und ihre

Eigenschaften kennen und bewerten können einen Einblick in die Genehmigungsverfahren von Kraftwerken

bekommen

Inhalt:

Die Vorlesung „Thermische Kraftwerke“ behandelt die wärme- und strömungstechnische Auslegung von thermischen Kraftwerken. Hierzu wird eine Einführung in die Thermodynamik von Kraft-werksprozessen gegeben. Die Wirkungsgrad- und Leistungsbe-rechnung für verschiedene Kraftwerkstypen wie Dampfkraftwerke und Gasturbinen wird vorgestellt. Des Weiteren wird die Auslegung von Dampferzeuger in ihren verschiedenen Bauarten besprochen. Grundlage hierzu ist die Beherrschung der für die Kraftwerkstechnik relevanten Gesetze der Strömungsmechanik, der Verbren-nungstechnik und der Wärmeübertragung. Das An- und Abfahren sowie die Fahrweisen solcher Anlagen werden diskutiert. Die Ver-anstaltung wird durch einen Überblick über die eingesetzten Werk-stoffe und die gesetzlich vorgeschriebenen Genehmigungsverfahren abgeschlossen.


Literatur: Skript Thermische Kraftwerke

Adrain, F., Quittek, C., Wittoch, E., Fossil beheizte Dampfkraftwer-ke, Handbuch Energie (Hrsg. T. Bohn), Technischer Verlag Resch, 1986.

Heinloth, K., Die Energiefrage, Vieweg, 2. Auflage, 2003.

Strauß, K., Kraftwerkstechnik, Springer-Verlag, 5. Aufl., 2006.

Wagner, W., Thermische Apparate und Dampferzeuger, Vogel-Verlag, 1990.

Zahoransky, A.R., Energietechnik, Vieweg, 2. Auflage, 2004.

43



Modulbezeichnung: WP-B02 Ver- und Entsorgungstechnik von Kraftwerken


Supply and disposal engineering for power plants




Master-Studiengang “Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“


Ver- und Entsorgungstechnik von Kraftwerken



Sprache: deutsch




1 Klausur (90 Minuten)




120


-

Hausarbeiten [h]: -


44


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen nach Abschluss der Veranstaltung:

die Komponenten einer Wasseraufbereitungsanlage kennen und deren Funktion verstanden haben sowie die wichtigsten Ausle-gungsformeln für die Planung solcher Anlagen anwenden kön-nen

die Abwärmeentsorgungsmöglichkeiten kennen und eine verein-fachte Kühlturmauslegung durchführen können

einen Überblick über die Brennstoffversorgung und die Aschent-sorgung in Kraftwerken haben

ein Elektrofilter überschlägig auslegen können die Komponenten von Rauchgasreinigungsanlagen kennen und

deren Funktion verstanden haben die Schadstoffausbreitung aus Punktquellen berechnen können

Inhalt:

Die Vorlesung „Ver- und Entsorgungstechnik von Kraftwerken“ be-handelt die unterschiedlichen Techniken zur Versorgung von Kraft-werken mit den Arbeitsmedien Wasser, Luft und Brennstoff sowie die Entsorgung der anfallenden Reststoffe. Ausgangspunkt der Vor-lesung ist die Wasseraufbereitung und Konditionierung mit ihren chemischen Grundlagen. Die Kühlung solcher Anlagen incl. der Kühlturmauslegung und die Brennstoffversorgung werden be-sprochen. Die Entsorgungstechnik in Kraftwerken beinhaltet die Rauchgasbehandlung durch chemische und physikalische Verfah-ren, die Schallminderungsmöglichkeiten sowie die Ausbreitung von Schadstoffen in der Atmosphäre.


Literatur: Skript Ver- und Entsorgungstechnik von thermischen Kraftwerken

Adrain, F., Quittek, C., Wittoch, E., Fossil beheizte Dampfkraftwer-ke, Handbuch Energie (Hrsg. T. Bohn), Technischer Verlag Resch, 1986.

Baumbach, G., Luftreinhaltung, 2. Auflage, Springer-Verlag , Berlin, 1992.

Fritz, W., Kern, H., Reinigung von Abgasen, 3. Auflage, Vogelver-lag, Würzburg, 1992.

Strauß, K., Kraftwerkstechnik, Springer-Verlag, 5. Aufl., 2006.

Wieland, G., Wasserchemie, 12. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen, 1998.

45



Modulbezeichnung: WP-B03 Energieumwandlungssysteme


Energy Conversion Systems






Energieumwandlungssysteme



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


Lernziele /

Kompetenzen:


die technischen Grundlagen der Energiewandlung von Energie-trägern zu Wärme, zu mechanischer Energie und zu Elektrizität beschreiben und an Beispielen rechnerisch darstellen zu können

einen grundlegenden Einblick über die gegenwärtigen und zu-künftigen Techniken der Energieversorgung und -Anwendung zu haben

eine angemessene energiewirtschaftliche Beurteilung der Ein-satzmöglichkeiten von Energietechniken selbstständig vorneh-men zu können

46


Inhalt:

Die Lehrveranstaltung vermittelt grundlegende Inhalte über Aufbau, Funktion und Stand ausgewählter Energieanlagen und –systeme. Hierzu werden jeweils zunächst die allgemeinen physikalisch-technischen Grundlagen der Energieumwandlung behandelt, da-nach wird die technische Realisierung anhand von ausgewählten Beispielen erläutert. Behandelt werden u.a. Kesselanlagen, Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), Brennstoffzellensysteme, Dampfkraft- und GUD-Kraftwerke, Kernkraftwerke und ausgewählte regenerative Energiesysteme, beispielsweise solarthermische Kollektoren oder Photovoltaik oder Geothermie.

Die Lehrveranstaltung vermittelt zum einen das physikalisch, tech-nische Verständnis der Zusammenhänge, zum anderen geht sie auf die energiewirtschaftlichen Randbedingungen und Potentiale der besprochenen Techniken ein.

Die begleitende Übung vertieft den Lehrstoff durch Rechenbei-spiele.


Literatur: Handbuch Energiemanagement, Band 2 (Ringbuchsammlung), Beitrag 6311: Moderne Braunkohleverstromung Beitrag 6412: Brennstoffzellen – Stand und Einsatzmöglichkeiten Beitrag 6701: Grundlagen der Kernenergienutzung Beitrag 7112: Energieversorgung mit Fernwärme VWEW-Energieverlag, Frankfurt/Main, ISBN 3-8022-0778-5

M. Heimann, Handbuch Regenerative Energiequellen in Deutsch-land, Fachverband für Energie-Marketing und –Anwendung (HEA) e.V. beim VDEW, Frankfurt am Main 2004, ISBN 39808856-1-5

R.A. Zahoransky, Energietechnik – Kompaktwissen für Studium und Beruf, Vieweg-Verlag, Braunschweig, 2002, ISBN 3-528-03925-6

Kernenergie Basiswissen, zu beziehen bei: Informationskreis Kern-Energie, Robert-Koch-Platz 4, 10115 Berlin, oder über: http://www.kernfragen.de/kernfragen/documentpool/018basiswissen2007.pdf, Juni 2007, ISBN 3-926956-44-5

M. Kaltschmitt, A. Wiese, W. Streicher, Erneuerbare Energien – Systemtechnik – Wirtschaftlichkeit – Umweltaspekte, 3. Auflage, 2003, Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 3-5404-3600-6

H. Watter, Nachhaltige Energiesysteme – Grundlagen, Systemtech-nik und Anwendungsbeispiele aus der Praxis, Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0742-7

K.Kugeler, P.-W. Phlippen, Energietechnik – Technische, ökonomi-sche und ökologische Grundlagen, 2.Auflage, 2002, Springer Ver-lag, Berlin, Heidelberg, ISBN 3540558713

47



Modulbezeichnung: WP-B04 Kernkraftwerkstechnik


Nuclear Power Plant Technology


Prof. Dr.-Ing. Marco K. Koch




Kernkraftwerkstechnik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Marco K. Koch

Sprache: deutsch




Klausur (90 Minuten) bzw. mündl. Prüfung (30 Minuten) nur bei klei-ner 10 Teilnehmern




120


-

Hausarbeiten [h]: -


48


Lernziele /

Kompetenzen:


die verschiedenen Typen aktueller Leistungsreaktoren kennen lernen

den Aufbau und die Aufgaben der einzelnen Komponenten kerntechnischer Anlagen verstehen und die Sicherheitstechnik beurteilen können

aktuelle internationale Entwicklungen kennen lernen auch anhand der Diskussion neuester Forschungsergebnisse

und Informationen zur Kernenergie über das Ent-wicklungspotential informiert werden

Inhalt:

Die Reaktortypen werden nach ihren Merkmalen klassifiziert und bezüglich ihrer wirtschaftlich-technischen Einsatzfähigkeit als Kraft-werksreaktoren besprochen. Internationale Entwicklungen sowie evolutionäre und innovative Reaktorkonzepte werden vorgestellt. Breiten Raum nimmt die Beschreibung des konstruktiven Aufbaus des Reaktorkerns und der -kühlkreisläufe ein, wärmetechnische Aspekte der einzelnen Reaktortypen werden behandelt. Anlagenbe-reiche außerhalb des eigentlichen Reaktors unter Berücksichtigung der radiologischen und anlagentechnischen Gesichtspunkte werden diskutiert. Im Rahmen des Brennstoffkreislaufs werden auch die Einrichtungen zum Wechsel und zur Lagerung der Brennelemente erläutert. Ein umfangreiches Kapitel bildet die geschlossene Dar-stellung der Reaktorsicherheit, die Funktionen der verschiedenen Strahlungsbarrieren, insbesondere die Funktion des Containments werden erläutert. Die Sicherheitsforderungen und -maßnahmen werden diskutiert.


Literatur: A. Ziegler, Lehrbuch der Reaktortechnik, Bd. 2 Reaktortechnik, Springer-Verlag.

atw – International Journal for Nuclear Power, erscheint 11 x im Jahr, INFORUM Verlags- und Verwaltungsgesellschaft mbH, www.atomwirtschaft.de

M. Volkmer, Kernenergie Basiswissen, Hrsg: Informationskreis KernEnergie, Berlin, Juni 2007, www.kernenergie.de

B.J. Lederer, D.W. Wildberg, Reaktorhandbuch, Carl Hanser Verlag, München, Wien

Skriptum Kernkraftwerkstechnik

49



Modulbezeichnung: WP-B05 Regenerative Energien

Englische Modulbez-eichnung:

Renewable Energies



Zuordnung zum Cur-riculum:



Regenerative Energien



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


50


Lernziele /

Kompetenzen:


Aufbau und Aufgaben der einzelnen Komponenten von solarthermi-schen Kraftwerken, Windanlagen und Photovoltaikanlagen erklären können

die Einbindung und Besonderheiten der erneuerbaren Energien in die Elektrizitätserzeugung beschreiben können

lernen Beiträge in Fachzeitschriften zu verstehen und für Dritte wie-derzugeben (Referate)

und die Kompetenz erwerben Energie-, Leistungs- und Kosten-rechnungen für die betrachteten Anlagen selbstständig durchführen zu können.

Inhalt:

Stromerzeugung durch solarthermische-, Photovoltaikanlagen und Windenergiekonverter. Im Einzelnen: Derzeitige Struktur der Strom-erzeugung und Anforderungen aus Sicht der elektrischen Energie-versorgung, Energieangebot (Solar, Wind), Funktion und Bauvarian-ten von solarthermischen Kraftwerken, Windenergiekonvertern und photovoltaischen Energiewandlern sowie ihre Auslegung, Anbin-dung an das elektrische Netz, Kosten und Einspeise-vergütung, erneuerbare Energie unter Umweltaspekten.

Die begleitende Übung vertieft den Stoff durch Rechenaufgaben.


Literatur: Sonne, Wind & Wärme – Zeitschrift für alle regenerativen Energie-quellen, erscheint 12 x im Jahr, BVA-Bielefelder Verlags GmbH, www.bva-bielefeld.de

WINKRA-Projekt GmbH, Windkraftanlagen Markt, Typen, Technik, Preise, erscheint jährlich, Sun-Media-Verlags-GmbH, Hannover (ca. 25 €)

R. Gasch, Windkraftanlagen – Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb, Verlag B.G. Teubner, Stuttgart, 2007

E. Hau, Windkraftanlagen, Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirt-schaftlichkeit, Springer Verlag, Heidelberg Januar 2008, ISBN 3-540-42827-5 (ca. 180 €)

S. Heier, Nutzung der Windenergie, BINE-Informationspaket, TÜV-Verlag, Köln, 2000 (ca. 15 €)

S. Heier, Windkraftanlagen – Systemauslegung, Integration und Regelung, 5. Auflage, Vieweg+Teuber Verlag, Wiesbaden, 2009, ISBN 978-3-8351-0142-5 (ca. 40 €)

M. Kaltschmitt, A. Wiese, W. Streicher, Erneuerbare Energien – Systemtechnik – Wirtschaftlichkeit – Umweltaspekte, 3. Auflage 2003, Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 3-5404-3600-6

M. Kleemann und M. Meliß, Regenerative Energiequellen, 2. Aufla-ge, Springer-Verlag, Heidelberg, 1993 (Restexemplare)

M. Meliß, Regenerative Energiequellen, Praktikum, Springer Verlag, Heidelberg, 1997 (ca. 25 €)

M. Mohr, P. Svoboda, H. Unger, Praxis solarthermischer Kraftwerke, Springer Verlag, Heidelberg, 1999 (ca. 40 €)

51


J.-P. Molly, Windenergie – Theorie, Anwendung und Messung, C.F. Müller, Heidelberg, 2000

Volker Quaschning, Regenerative Energiesysteme – Technologie – Berechnung – Simulation, Carl Hanser Verlag, 6. Auflage, München, 2009

Ulrich Wagner, Nutzung regenerativer Energien, Schriftenreihe, 10. Auflage, E&M Energie & Management Verlag, München, 2009,ISBN 978-3-9805179-3-5 (ca. 40 €)

H. Watter, Nachhaltige Energiesysteme, Grundlagen, Systemtech-nik und Anwendungsbeispiele aus der Praxis, Kapitel 4, Windener-gie, S44. -69, Kapitel 11, Solare Kraftwerke, S. 233 – 242, Vie-weg+TeubnerVerlag, Wiesbaden, 1. Auflage 2009, ISBN 978-3-8348-0742-7

52



Modulbezeichnung: WP-B06 Wasserkraftwerke

Englische Modulbez-eichnung:

Hydro Power Plants






Wasserkraftwerke



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


53


Lernziele /

Kompetenzen:


die elektrizitätswirtschaftlichen Aufgaben von Wasserkraft-werken erklären können

Aufbau und Aufgabe der einzelnen Komponenten von Lauf-wasser-, Speicherwasserkraftwerken und Meeresenergie-anlagen beschreiben können

und die Fähigkeit erwerben grundlegende Auslegungsrechnungen hinsichtlich der Anlagendimensionierung selbstständig durchführen zu können

Inhalt: Aufbau, Funktion und energiewirtschaftliche Einordnung von Was-serkraftwerken, Übersicht über die heutige Nutzung von Wasser-kraft, energiewirtschaftliche und gesetzliche Rahmenbedingungen, physikalisch-technische Grundlagen der Wasserkraftnutzung, tech-nischer Aufbau von Laufwasser- und Speicherkraftwerken, Nutzung der Meeresenergien.



Literatur: H.-J. Wagner, Handbuch Energiemanagement, Band 2, Kap. 6512: Kleines Wasserkraftwerk, Kap. 6552: Pumpspeicherkraftwerke, VWEW Energieverlag, Frankfurt/Main, 21. Erg. Lfg. 2007, ISBN 3-8022-0778-5

Felix von König, Christoph Jehle, Bau von Wasserkraftanlagen - Praxisbezogene Planungsunterlagen, 5. Auflage 2010, Verlag C. F. Müller GmbH, Heidelberg, ISBN 3-8007-3214-9, (ca. 300 Seiten, ca. 55 €)

Jürgen Giesecke, Emil Mosonyi, Wasserkraftanlagen, 5. Auflage 2009, Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 978-3-540-88988-5, (ca. 820 Seiten , ca. 180 €)

H. Watter, Nachhaltige Energiesysteme, Grundlagen, Systemtech-nik und Anwendungsbeispiele aus der Praxis, Kapitel 5, Wasser-kraft, S. 70 – 98, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 1. Auflage 2009, ISBN 978-3-8348-0742-7, (ca. 24 €)

54



Modulbezeichnung: WP-B07 Computersimulation von Fluidströmungen


Computational Methods for Fluiddynamics


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


Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcen-management“


Computersimulation von Fluidströmungen


Dozent(in): Dr. rer. nat. Werner Volgmann

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Strömungsmechanik, Thermodynamik, Mathematik


Ü: 1 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


55


Lernziele /

Kompetenzen:


zu beurteilen, wann der Einsatz von Strömungssimulationen sinnvoll und notwendig ist;

grundlegende numerische Verfahren auf praktische Probleme der Strömungsmechanik anzuwenden;

nach dem Besuch von weiterführenden Veranstaltungen kom-merzielle Software zur Strömungssimulation anwenden zu können.

Inhalt:

Grundlegende partielle Differentialgleichungen der Strömungs-mechanik; Klassifizierung der Differentialgleichungen; Diskreti-sierungsverfahren; Maschennetzgenerierung; numerische Lösung der Diffusionsgleichung, der Konvektions-Diffusionsgleichung, und der stationären und instationären Transportgleichungen; Problema-tik Stabilität, numerische Diffusion und Dispersion; Problem Turbu-lenz; Turbulenzmodellierung.


Literatur: Chung, T.J.: Computational fluid dynamics, Cambridge University Press 2002

Ferziger, J.H.; Peric, M.: Numerische Strömungsmechanik, Sprin-ger-Verlag 2008.

Fletcher, C.A.J.: Computational techniques for fluid dynamics, 2 Bände, Springer-Verlag Berlin u.a. 1988 und 1991

Hirsch, C.: Numerical computation of internal and external flows, Volume 1, Elsevier 2007.

Laurien, E.,;Oertel jr., H.: Numerische Strömungsmechanik, Vie-weg und Teubner Wiesbaden 2009

Versteeg H.K.; Malalasenkera, W.: An introduction to computation-al fluid dynamics, The finite volume method, Pearson Education Limited, 2. Auflage: 2007

56



Modulbezeichnung: WP-B08 Technische Verbrennung


Technical Combustion






Technische Verbrennung



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


57


Lernziele /

Kompetenzen::

Die Studierenden sollen nach Abschluss der Veranstaltung:

die wesentlichen physikalischen und chemischen Vorgänge bei der Verbrennung gasförmiger, flüssiger und fester Brennstoffe verstanden haben

die Auslegungsprinzipien technischer Verbrennungssysteme verstanden haben und einfache Brenner auslegen können

die wesentlichen Maßnahmen zur Schadstoffminderung in tech-nischen Feuerungen kennen und bewerten können

die wesentlichen sicherheitstechnischen Anforderungen an Brennersysteme kennen und wesentlichen Maßnahmen zur Schadstoffminderung in technischen Feuerungen kennen und bewerten können

Inhalt:

Aufbauend auf einer Vorstellung der technisch wichtigsten Brenn-stoffe vermittelt die Vorlesung zunächst die notwendigen Werk-zeuge zur Beschreibung von Verbrennungssystemen. Im Einzelnen sind dies die stöchiometrische Verbrennungsrechnung, die chemi-sche Thermodynamik sowie die Reaktionskinetik. Im Anschluss da-ran werden Methoden zur Berechnung von Verbren-nungstemperaturen vorgestellt und die notwendigen Bedingungen zum Zünden von Flammen besprochen. Einen wesentlichen Teil nimmt die Besprechung der so genannten vorgemischten Flammen (Ottomotor, Gasturbine) und der Diffusionsflammen (Dieselmotor, Industriefeuerungen) ein. Auf den Unterschied zwischen laminaren und turbulenten Flammen wird eingegangen. Im Weiteren werden die wichtigsten Merkmale der Verbrennung gasförmiger, flüssiger und fester Brennstoffe eingegangen. Abschließend werden die Schadstoffbildungsmechanismen (NOx, CO, SO2, unverbrannte Kohlenwasserstoffe) vorgestellt und technische Primärmaßnahmen zur Minderung dieser Schadstoffe besprochen. Eine Übersicht über Beispiele technischer Verbrennungssysteme schließt die Vorlesung ab.


Literatur: Skript Technische Verbrennung

Joos, F., Technische Verbrennung, Springer Verlag 2006

Warnatz, J., Maas, U., Dibble, R.W. Verbrennung, Springer Verlag 1997

Glassmann, I., Combustion, Academic Press, 3. Auflage, 1996

58



Modulbezeichnung: WP-B09 Simulation von Feststoffströmungen


Simulation of granular flows






Simulation von Feststoffströmungen


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

Sprache: deutsch



Ü: 1 SWS






90


-

Hausarbeiten [h] 30


59


Lernziele /

Kompetenzen:


Die grundlegenden physikalischen Prozesse dichter Feststoff-strömungen und bewegter Schüttungen verstehen,

Kriterien der Abgrenzung zur Kontinuumsbetrachtung kennen lernen,

einen Überblick über die Methodik einer numerischen Behand-lung reagierender diskreter Systeme erhalten,

und anhand konkreter Anwendungen die Simulation bewegter thermochemisch reagierender Strömungen durchführen.

Inhalt:

Als Folge der verstärkten Nutzung von festen Abfällen, Reststoffen und Biomassen gewinnen Systeme an Bedeutung, in denen sehr dichte reagierende Fluid-Feststoffströmungen und reagierende bewegte Schüttungen eingesetzt werden. In der Veranstaltung wird zunächst ein Überblick über die technische Relevanz, die in einem solchen System wichtigen mikroskopischen Prozesse sowie die daraus resultierenden makroskopischen Eigenschaften und Effekte gegeben. Darauf aufbauend werden das Konzept granularer Medi-en und deren theoretische Beschreibung durch Kontinuums- und Partikelmodelle eingeführt. Anhand konkreter Beispielimple-mentierungen wird das methodische Vorgehen bei den wichtigsten Teilaspekten einer solchen Berechnung, wie der Kontaktbestim-mung, der Kräfteberechung, der Integration der Bewegungsglei-chungen und der Anbindung an CFD-Codes vermittelt. Anhand einer konkreten technischen Anwendung wird schließlich die Simu-lation einer bewegten thermochemisch reagierenden Schüttung durchgeführt.


Literatur: T. Pöschel, T. Schwager: Computational Granular Dynamics, Springer, 2005.

B. Peters: Thermal Conversion of Solid Fuels, WIT-Press, 2003.

60


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-C)

„Infrastruktur und Verkehr“

61



Modulbezeichnung: WP-C01 Straßenbautechnik & Innovationen


Pavement Construction Technology & Innovations


Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlpflichtfach für Ver-tiefer G&T, für Vertiefer Wasserwesen und Umwelttechnik und für Vertiefer Verkehrswesen


Dimensionierung von Straßen

Straßenbaupraktikum Umwelttechnik und Innovationen im

Straßenbau


Dozent(in): Prof. Radenberg Prof. Radenberg Prof. Radenberg

Sprache: deutsch deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse im Verkehrswegebau (z. B. aus Bachelor-Studium)


P: 1 SWS V: 1 SWS


Klausur über das gesamte Modul (180 Minuten), Hausarbeit

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 h / 3 LP 60 h / 2 LP 30 h / 1 LP

davon Präsenzzeit [h] 30 15 15


60 15 15


- - -

Hausarbeiten [h] - 30 -


62


Lernziele /

Kompetenzen:

Das Modul soll den Studierenden die Erarbeitung innovativer Kon-zepte zum Bau von Straßen ermöglichen. Dabei werden sowohl technische, als auch umweltrelevante Aspekte vorgestellt. Der Lehrinhalt wird immer entsprechend den neuesten Erkenntnissen in der Forschung angepasst.

Durch selbstständiges Durchführen der wichtigsten Prüfungen soll den Studierenden im Straßenbaupraktikum ein „Gefühl“ für den Baustoff nahegebracht werden. Darüber hinaus soll das Verständ-nis für die Prüftechnik und Prüfproblematik geweckt werden.

Inhalt:

Dimensionierung von Straßen:

In dieser Lehrveranstaltung werden neben den theoretischen Di-mensionierungsverfahren die rechnerische Dimensionierung für Asphalt- und Betonbefestigungen und deren Eingangsparameter vorgestellt. Weiterhin werden internationale Dimensionierungsver-fahren für Asphaltstraßen und die Dimensionierung von Flugha-fenbefestigungen besprochen. Neben der Dimensionierung von Beton- und Asphaltbefestigungen wird ebenfalls auf die Dimensio-nierung von Pflasterflächen eingegangen.

Straßenbaupraktikum:

Die Lehrveranstaltung wird als Praktikum in kleinen Arbeitsgrup-pen (ca. 4 Personen) durchgeführt. Dabei werden in den Themen-bereichen Asphalt, Bitumen und ungebundene Baustoffgemische die wichtigsten Prüfungen vorgestellt. Durch das selbstständige Durchführen dieser Untersuchungen wird die Studierenden das temperaturabhängige Verhalten der Straßenbaustoffe praxisnah verdeutlicht. Darüber hinaus erhalten sie einen Einblick in die Prüf-technik und damit verbundene Problematiken.

Umwelttechnik und Innovationen im Straßenbau:

Diese Lehrveranstaltung dient dazu, aktuelle Entwicklungen in der Forschung direkt in der Lehre zu vermitteln. Dabei soll speziell der Aspekt der Umwelttechnik berücksichtigt werden. So werden z.B. innovative Asphaltbeläge zur Lärmreduzierung oder die Möglich-keiten zum Recycling von Altreifen durch die Verwendung von Gummigranulat in Asphalt vorgestellt.

Medienformen: Vorlesungen (PP-Präsentation) mit Tafelarbeit

Übung mit Beispielaufgaben

Praktische Übungen in kleinen Gruppen (Arbeiten im Straßenbau-labor und mit Dimensionierungssoftware)

Literatur: Vorlesungsskripte des Lehrstuhls mit weiteren Literaturempfehlun-gen

63



Modulbezeichnung: WP-C02 Nachhaltiger Straßenbau


Sustainable Pavement Construction


Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg




Seminar Verkehrswege-

bau

Vertiefte Stra-ßenplanung

Nachhaltige Substanzerhal-

tung

Management-systeme im Straßenbau


Dozent(in): Prof. Radenberg Künkel-Henker

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse im Verkehrswegebau (z. B. aus Bachelor-Studium)

Lehrform / SWS: S: 1 SWS

V: 0,5 SWS Ü: 0,5 SWS

V: 1 SWS Ü: 1 SWS

V: 1 SWS


Studienarbeit mit Präsentation (Seminar Verkehrswegebau), Klau-sur über das gesamte Modul (180 Minuten)

Arbeitsaufwand [h/LP]: 60 h / 2 LP 30 h / 1 LP 60 h / 2 LP 30 h / 1 LP

davon Präsenzzeit [h] 15 15 30 15


- 15 30 15


45 - -

Hausarbeiten [h] - - -


64


Lernziele /

Kompetenzen:

Das Modul soll den Studierenden ermöglichen, einzelne Themen, die für den planenden und bauenden Verkehrsingenieur von beson-derer Bedeutung sind, kritisch zu bewerten und sie in den Gesamt-zusammenhang des Systems Straße einzuordnen. Die Infrastruktur „Straße“ in Deutschland ist zu einem großen Teil vollständig. Diese zu erhalten ist schon heute und bleibt auch in der Zukunft eine Her-ausforderung. Daher müssen neue Erhaltungsmaßnahmen neben einer langen Nutzungsdauer vor allem kostengünstig sein und sich im Bauablauf schnell umsetzen lassen.

Das Modul soll den Studierenden die Erarbeitung innovativer Kon-zepte zur Erhaltung von Straßen ermöglichen, die sowohl techni-sche als auch umweltrelevante Aspekte berücksichtigen. Dafür ist eine umfassende systematische Betrachtung und Analyse der Altsubstanz der Straße erforderlich. Bisherige Erhaltungsstrategien sind überwiegend technisch basiert. Um Ressourcen schonende Lösungen zu finden ist es jedoch unabdingbar, mit einem ganzheit-lichen Ansatz auch ökonomische und ökologische Aspekte zu be-trachten.

Inhalt: Seminar Verkehrswegebau:

In diesem Seminar werden Teilbereiche eines vorgegebenen Rah-menthemas in kleinen Arbeitsgruppen bearbeitet. Abschließend wird daraus ein Gesamtbericht erstellt und die Ergebnisse präsentiert.

Vertiefte Straßenplanung:

In dieser Lehrveranstaltung liegen die Schwerpunkte auf der The-matik, wie Straßen unter der Berücksichtigung von rechtlichen Vor-gaben nicht nur wirtschaftlich, sondern auch umweltgerecht und möglicherweise mit Einsatz von EDV geplant werden können. Au-ßerdem wird erläutert, welche Anforderungen an Straßenunterhal-tung und Straßenbetrieb gestellt werden.

Nachhaltige Substanzerhaltung:

Nach einer Einführung in die Managementsysteme der Straßener-haltung werden Verfahren zur bautechnischen Erhaltung von As-phalt- und Betonstraßen vorgestellt. Des Weiteren wird vor dem Hintergrund einer umfassenden Ressourcenschonung der Zyklus materieller Verwertung und die Bandbreite sekundärer Straßenbau-stoffe (z.B. Recyclingbaustoffe, industrielle Nebenprodukte) einge-hend betrachtet. Neben bisher gängigen Erhaltungsstrategien wer-den auch die aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der Ressour-censchonung von primären Straßenbaustoffen behandelt.

Neben der systematischen Darstellung der Thematik werden die verschiedenen Bauweisen anhand von konkreten Ausführungsbei-spielen erörtert.

Managementsysteme im Straßenbau:

In der Lehrveranstaltung werden Systeme zur Erhaltung von Stra-ßen behandelt. Im politisch-administrativen Bereich werden mit ei-nem Straßennetzmanagement Netzanalysen durchgeführt, aus dem das jeweilige Anforderungsniveau einer Straße abgeleitet wird. Ziel dieser Untersuchungen ist vor allem die Ermittlung des für die Stra-ßenerhaltung erforderlichen Finanzbedarfs. Im ausführungstechni-schen Bereich werden im Projektmanagement Möglichkeiten für die

65


Straßenzustandsanalyse, für die Bewertung des Zustandes und daraus ableitbare Dringlichkeitsreihungen behandelt. Schließlich wird noch die Durchführung von Verfahren zu Wirtschaftlichkeitsun-tersuchungen besprochen.

Medienformen: Vorlesungen (PP-Präsentation) mit Tafelarbeit, Übung mit Beispiel-aufgaben

Praktische Übungen in kleinen Gruppen (Arbeiten mit Dimensionie-rungssoftware)


66



Modulbezeichnung: WP-C03 Verkehrstechnik


Traffic Engineering


Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt



Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“

Lehrveranstaltung(en): Verkehrssteuerung Modellierung und Simulation des Verkehrsflusses


Dozent(in): Prof. Wu Prof. Geistefeldt / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrstechnik (z. B. aus Bachelor-Studium)

Lehrform / SWS: V: 1,5 SWS Ü: 0,5 SWS

V: 1,5 SWS Ü: 0,5 SWS


Klausur (120 Minuten) über das gesamte Modul




60 60


- -



67


Lernziele /

Kompetenzen:

Verkehrssteuerung

Die Hörer sollen das aktuelle technische Wissen über die Methoden der verkehrstechnischen Analyse und Steuerung von Knotenpunk-ten aufnehmen. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die in der Praxis angewandten Planungstechniken für Lichtsignalanlagen zu verstehen und komplexe Anlagen einschließlich einer Koordinierung praxisgerecht zu entwerfen.

Modellierung und Simulation des Verkehrsflusses

Die Hörer sollen eine vertiefte Sicht der Gesetzmäßigkeiten des Verkehrsflusses auf Straßen erhalten. Sie sollen wissenschaftliche Beschreibungsmöglichkeiten dieser Gesetzmäßigkeiten verstehen und ihre praktische Anwendbarkeit erkennen. Ebenso soll er in der Lage sein, selbständig Erweiterungen oder Anpassungen von Ver-kehrsflussmodellen zu entwickeln.

Inhalt: Verkehrssteuerung

Es werden Methoden der verkehrstechnischen Analyse und Be-messung von Straßenknotenpunkten sowie Steuerungssysteme für Knotenpunkte und die zu ihrem Betrieb erforderlichen Einrichtungen behandelt. Die in der Praxis üblichen Verfahren werden in der Übung an einigen Beispielen veranschaulicht. Dabei werden EDV-Verfahren eingesetzt. Im Einzelnen werden behandelt: Warte-zeitermittlung an Knotenpunkten, vorfahrtgeregelte Knotenpunkte, Festzeitsteuerung von Signalanlagen, Grüne Welle, Koordinierung im Netz, verkehrsabhängige Steuerung einschließlich Signalpro-grammbildung, Signaltechnik, Steuerungskriterien.

Modellierung und Simulation des Verkehrsflusses

Die theoretischen Grundlagen für die Beschreibung des Verkehrs-flusses auf Straßen werden mit Hilfe mathematischer Verfahren erarbeitet. Die zu Grunde liegenden Gesetzmäßigkeiten werden hergeleitet. Im Einzelnen werden behandelt: Kenngrößen des Ver-kehrsablaufs und deren Zusammenhänge, Fundamentaldiagramm, Kapazität, freier Verkehrsfluss, Kontinuumstheorie, Abstands-modelle, Fahrzeugfolgetheorie, mikroskopische Verkehrsflusssimu-lation.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Vorführungen und Übungen am PC

Literatur: Schnabel, Lohse: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, Band 1 - Verkehrstechnik, Beuth Verlag

Leutzbach: Einführung in die Theorie des Verkehrsflusses, Sprin-ger-Verlag

Autorenkollektiv: Revised Monograph on Traffic Flow Theory, http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/tft/

68



Modulbezeichnung: WP-C04 Verkehrssysteme


Transportation Systems






Lehrveranstaltung(en): Öffentlicher Perso-nennahverkehr

Verkehrsmanagement Luftverkehr

Semester: 2. Semester 2. Semester 2. Semester

Dozent(in): Prof. Geistefeldt / Assistenten

Prof. Geistefeldt / As-sistenten

Prof. Krieger (Lehr-beauftragter)


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrsplanung und Ver-kehrstechnik (z. B. aus Bachelor-Studium)

keine


V: 1 SWS V: 1 SWS






60 45 15


- - -



69


Lernziele /

Kompetenzen::

Öffentlicher Personennahverkehr

Der Hörer soll einen Überblick über die planerischen und betrieb-lichen Aufgaben im Bereich des öffentlichen Personennahverkehrs erhalten. Die Teilnehmer sollen ein Verständnis für das Zusam-menwirken der einzelnen Komponenten (Infrastruktur, Fahrzeuge, Rechtlicher Rahmen, Wirtschaftlichkeit, Betriebsform) entwickeln, das es ihnen ermöglicht, sich in der späteren beruflichen Praxis zielgerichtet in einzelne Bereiche vertieft einzuarbeiten.

Verkehrsmanagement

Der Hörer soll einen Überblick über Methoden und Systeme des Verkehrsmanagements erhalten. Er soll in die Lage versetzt wer-den, Maßnahmen im Verkehrsmanagement planen und fachlich beurteilen zu können.

Luftverkehr

Der Hörer soll eine Übersicht über den technischen, rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmen des Luftverkehrs erhalten. Er soll die An-wendung spezieller Planungsverfahren für Anlagen des Luftverkehrs erlernen.

Inhalt: Öffentlicher Personennahverkehr

Es werden Grundlagen für die Planung, den Bau und Betrieb von Nahverkehrssystemen behandelt. Themen der Vorlesung sind: Rechtliche Rahmenbedingungen, Aufgaben und Einsatzbereiche der Verkehrssysteme im öffentlichen Personennahverkehr; An-forderungen an Nahverkehrssysteme; Netzplanung im öffentlichen Nahverkehr; Haltestellengestaltung; Verknüpfungspunkte und Um-steigeanlagen; Betriebsvorbereitung: Betriebskonzepte, Fahrplan-gestaltung, Fahrzeug- und Personaldisposition; Betriebsabwicklung: Steuerung, Sicherung, Überwachung, Wirtschaftlichkeit.

Verkehrsmanagement

Er werden Methoden und Systeme des Verkehrsmanagements im Straßenverkehr einschließlich neuer Entwicklungen auf dem Gebiet der intelligenten Verkehrssysteme behandelt. Themen der Vor-lesung sind: Straßenverkehrsrechtliche Grundlagen, Wegweisung, Verkehrsbeeinflussung auf Autobahnen, Netzsteuerung, Verkehrs-managementzentralen, Organisation des Verkehrsmanagements, Baustellenmanagement, Mobilitätsmanagement.

Luftverkehr

Die Vorlesung behandelt vornehmlich die Planung und den Betrieb von Flughäfen. Sie umfasst folgende Themenbereiche: Flugbe-triebsflächen, Flugsicherung, Fluggast-Empfangsanlagen, Fracht-terminals und weitere Betriebseinrichtungen. Im Rahmen des Vorle-sungsprogramms wird auch auf Umweltaspekte eingegangen.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Exkursionen zu einem Nahverkehrsbetrieb und zu einem Flughafen

Literatur: Köhler: Verkehr (einschlägige Kapitel), Verlag Ernst & Sohn

70



Modulbezeichnung: WP-C05 Verkehrsplanung


Transportation Planning






Lehrveranstaltung(en): Planungsmodelle im Verkehrswesen

Planungssoftware im Verkehrswesen

Seminar für Ver-kehrswesen


Dozent(in): Prof. Wu Prof. Geistefeldt / Assistenten

Prof. Geistefeldt / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrsplanung (z. B. aus Bachelor-Studium)


V: 0,5 SWS Ü: 0,5 SWS

S: 1 SWS


Klausur über das gesamte Modul (120 min) Bericht und Vortrag im „Seminar für Verkehrswesen“,




60 15 -


- - -

Hausarbeiten [h] - - 45


71


Lernziele /

Kompetenzen:

Planungsmodelle im Verkehrswesen

Der Hörer soll in die Grundzüge der Handhabung moderner Ver-kehrsmodelle soweit eingeführt werden, dass er einfache Logit- o-der Probit-Modelle selbständig entwickeln kann. Es soll ein kriti-sches Beurteilungsvermögen für Modelle entwickeln, die in Ver-kehrsplanungssoftware eingesetzt werden.


Der Hörer soll gängige Verkehrsplanungssoftware kennenlernen und den Umgang damit üben. Außerdem soll das Bewusstsein für die Wirkung der Auswahl verschiedener Parameter auf die Rechen-ergebnisse geschärft werden.

Seminar für Verkehrswesen

Im Seminar soll das Wissen im Bereich Verkehrswesen um eine aktuelle Themenstellung erweitert werden. Gleichzeitig stellt das Seminar für die Studierenden eine Übungsmöglichkeit dar, im Team zu arbeiten und das Ergebnis der eigenen Arbeit in einem Kurzvor-trag zu vertreten. Ziel ist es, die Arbeitsweise im Team bei der Lö-sung einer komplexen Aufgabe im Verkehrswesen zu üben.

Inhalt: Planungsmodelle im Verkehrswesen

Die Verkehrsmodellierung umfasst vier Schritte: Verkehrserzeu-gung, Verkehrsverteilung, Verkehrsaufteilung sowie Verkehrsum-legung. Dieser Prozess wird mit seinen Varianten anhand von Bei-spielen vorgestellt. Neben den klassischen Modellansätzen werden vor allem verhaltensorientierte Planungsmodelle betrachtet. Dazu gehören: Wegekettenmodelle, Logit-Modelle, Nested-Logit-Modelle, Probit-Modelle, Gravitations- und Entropiemodelle sowie Umle-gungsmodelle. In den Übungen werden die Arbeitsschritte anhand praktisch durchgeführter Planungen behandelt.


Standardprogramme zur Verkehrserzeugung, Verkehrsumlegung und Simulation werden kurz vorgestellt. Detailliert werden an-schließend Hintergründe und die Anwendung der Software VISEM und VISUM als Beispiel für Verkehrsplanungssoftware erläutert. Konkrete Planungsfälle vertiefen die Theorie durch Bearbeitung in Kleingruppen am Computer.

Seminar für Verkehrswesen

Es werden Teilbereiche eines vorgegebenen Rahmenthemas in kleinen Arbeitsgruppen bearbeitet. Abschließend wird daraus ein Gesamtbericht erstellt. Über das Ergebnis sind von den Teil-nehmern Vorträge mit Diskussion zu halten.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel, Übungen am PC

Literatur: Steierwald, Künne, Vogt: Stadtverkehrsplanung, Springer-Verlag

Köhler: Verkehr (einschlägige Kapitel), Verlag Ernst & Sohn

Schnabel, Lohse: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung, Band 2 - Verkehrsplanung, Beuth Verlag

72



Modulbezeichnung: WP-C06 Stadtverkehr und Umwelt


Urban Traffic and Environment


Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt, Dr.-Ing. R. Wiebusch-Wothge




Lehrveranstaltung(en): Stadtplanung Umweltwirkungen des Verkehrs

Verkehrsplanung in der Praxis


Dozent(in): Dr. Wiebusch-Wothge Dr. Wiebusch-Wothge Dr. Blanke (Lehrbe-auftragter)


Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrsplanung und Verkehrstechnik (z.B. aus Bachelor-Studium)


V: 1,5 SWS Ü: 0,5 SWS

V: 1 SWS


Klausur (120 Minuten) über das gesamte Modul, vorlesungsbegleitende Hausarbeit „Städtebaulicher Entwurf“




15 60 15


- - -

Hausarbeiten [h] 30 - -


73


Lernziele /

Kompetenzen:

Stadtplanung

Den Hörern sollen die übergeordneten Zusammenhänge der Stadt-planung sowie Einzelheiten des Planungsprozesses im Städtebau vermittelt werden.

Umweltwirkungen des Verkehrs

Der Hörer soll eine Übersicht über die objektiven Beschreibungs-möglichkeiten von Umweltauswirkungen des Verkehrs erhalten. Er soll Maßnahmen zur Lärmminderung detailliert planen können. Er soll in die Lage versetzt werden, Prognoseverfahren für Abgas-emissionen und -immissionen anzuwenden.


Ziel der Vorlesung ist die Darstellung der verschiedenen Tätig-keitsbereiche eines Verkehrsingenieurs in der Praxis und der unter-schiedlichen Arbeitsfelder innerhalb eines Ingenieurbüros.

Inhalt: Stadtplanung

In der Vorlesung werden der städtebauliche Planungsprozess und seine Umsetzung in die Realität dargestellt. Dabei wird auch die Stellung der Umweltverträglichkeitsprüfung im Planungsprozess berücksichtigt. Wesentliche Kapitel der Vorlesung befassen sich mit der Erschließungsplanung und Bauleitplanung (Bebauungsplan).

Umweltwirkungen des Verkehrs

Die vom Verkehr, hier vornehmlich vom Straßenverkehr, aus-gehenden Wirkungen auf die Umwelt und ihre grundsätzlichen Be-schreibungsmöglichkeiten werden dargestellt. Zugleich werden die Methoden zur Vermeidung und Reduzierung von Umweltbe-einträchtigungen behandelt. Die hierzu gehörenden Rechen-verfahren werden in ihren Grundsätzen hergeleitet und in ihrer prak-tischen Anwendung demonstriert. Behandelt werden folgende As-pekte: Verkehrslärm, Lärmschutzeinrichtungen und deren Bemes-sungen, Schadstoffemissionen des Kraftfahrzeugverkehrs, Wirkun-gen auf den Naturhaushalt. Für diese Aspekte werden aktive und passive Schutzmaßnahmen sowie Bewertungsansätze und -kriterien diskutiert. Weiterhin werden die rechtlichen Grundlagen für die Behandlung der Umweltaspekte im Verkehrswesen dargestellt.


Am Beispiel ausgewählter Bauvorhaben werden insbesondere die unterschiedlichen Phasen der HOAI erläutert, beginnend von der ersten gutachterlichen Stellungnahme, wie ein Objekt verkehrlich erschlossen werden kann, über die einzelnen Planungsphasen von Verkehrsanlagen bis zur Übergabe des Objektes. Darüber hinaus werden schwerpunktmäßig die Aufgaben und Lösungsansätze im Bereich der konzeptionellen Verkehrsplanung, die Honorarordnung für Architekten und Ingenieure, die Ausschreibung und Vergabe von Straßenbaumaßnahmen, Ansätze zur Kostenermittlung von Pla-nungsleistungen und Verkehrsanlagen sowie die Grundlagen eines Qualitäts-Managements behandelt.

Medienformen: Beamer, Folien, Tafel

74


Literatur: Miller: Städtebau,Teubner-Verlag

Braam: Stadtplanung, Werner-Verlag

Baugesetzbuch

Krell: Handbuch des Lärmschutzes an Straßen und Schienen-wegen, Elsner Verlag

Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge

BImSchG - Bundes-Immissionsschutzgesetz, Fassung vom 26. September 2002

75


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-D)

„Wasser und Boden“

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Modulbezeichnung: WP-D01 Wasserbewirtschaftung


Water Resources Management

Verantwortlich

für das Modul: Prof. Dr. rer. nat. Schumann

Zuordnung zum

Curriculum:

Master- Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement: Wahlpflichtfach für Block D „Wasser und Boden“

Zugehörige

Lehrveranstaltungen: Flussgebietsmanagement Stochastische Hydrologie


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


Voraussetzungen: Bsc. Abschluss mit Vorkenntnissen zu den Grundlagen der

Hydrologie und der Wasserwirtschaft, Modul „Hydrologie“


Ü: 1 SWS

V: 1 SWS

Ü: 1 SWS

Studien- und Prüfungs-leistungen

Klausur (120 Minuten), Hausarbeit

Arbeitsaufwand [h/LP]: 60 h / 2 LP 120 h / 4 LP


Vor- und Nachberei-tung

(einschl. Prüfung) [h]

30 60


- -

Hausarbeiten [h] - 30

Leistungspunkte [LP]: 6 LP

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Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen in der Lage sein, anspruchsvolle wasser-wirtschaftliche Aufgaben eigenständig zu lösen. Dies erfordert ein breites interdisziplinäres Problemverständnis und Methodenkom-petenz in Bezug auf die Anwendung von Computermodellen, multi-kriteriellen Bewertungsverfahren, sowie der Nutzung GIS-gestützter Entscheidungsunterstützungssysteme. In Hinblick auf die erforder-lichen Grundlagendaten sollen die Studierenden die wesentlichen Messverfahren für hydrologische Komponenten kennen und eigen-ständig anwenden können.

Flussgebietsmanagement

Dem Studierenden werden moderne Methoden der wasserwirt-schaftlichen Planung als Teil der Bewirtschaftung der Umweltres-sourcen vermittelt. Insbesondere sollen im Ergebnis der Lehrver-anstaltung Verfahren zur Ermittlung und zur Berücksichtigung der technischen, ökonomischen und ökologischen Dimensionen was-serwirtschaftliche Maßnahmen und Anlagen in Planungsentschei-dungen sicher beherrscht und ggf. weiter entwickelt werden kön-nen.

Stochastische Hydrologie

Die Studierenden sollen die wichtigsten Verfahren und Methoden zur Ermittlung hydrologischer Aussagen auf statistischer oder sto-chastischer Grundlage für die Bemessung, Bewirtschaftung und Steuerung wasserbaulicher und wasserwirtschaftlicher Anlagen in ihren wissenschaftlichen Grundlagen kennen und selbstständig problemorientiert anwenden. Zusätzlich sollen die Studierenden in der Lage sein, zukünftige Entwicklungen in diesem Sektor eigen-ständig zu erschließen und in ihrem beruflichen Umfeld umzuset-zen.

Inhalt: Flussgebietsmanagement

Flussgebiete sind die natürlichen räumlichen Einheiten der Was-serbewirtschaftung. Die räumlich heterogen ablaufenden hydologi-schen Prozesse, die Belastung und Inanspruchnahme der Wasser-ressourcen und die raum- und zeitvariablen Anforderungen der Gesellschaft an wasserabhängige Gegebenheiten (z.B. im Hoch-wasserschutz oder an den ökologischen Zustand der Gewässer etc.) erfordern spezifische Methoden und Verfahren zur Planung, Bewirtschaftung und Steuerung wasserwirtschaftlicher Anlagen und darüber hinausgehend der Wasser- und Landnutzungsprozesse, die im Rahmen dieser Lehrveranstaltung an Hand folgender was-serwirtschaftlicher Themenfelder behandelt werden:

Grundlagen integrativer Planungen in Flussgebieten Sicherung der Wasserbereitstellung (Langfristige Bedarfspla-

nung, Bewertung des Wasserdargebotes, nachhaltige Was-sernutzung)

Hochwasserschutzplanung (Abwägung zwischen baulichem Hochwasserschutz und Hochwasservorsorge, Hoch-wasserschadensberechnung, monetäre Bewertung des Hoch-wasserschutzes)

Planerische Grundlagen des Niedrigwassermanagements, Er-mittlung der Mindestwasserführung

Landwirtschaft und Wasserwirtschaft (agrochemische Belas-

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tung der Wasserressourcen, Planung von Schutz- und Vorbe-haltsgebieten)

Ökologische Bewertung von Gewässern, Maßnahmen zur Ver-besserung der Strukturgüte

Multikriterielle Bewertung konkurrierender Zielgrößen Anwendung von optimierungsverfahren

Methodisch werden folgende Grundlagen vermittelt:

Verfahren zur multikriteriellen Entscheidungsfindung Risikobewertung und Risikomanagement Ermittlung von technischen, ökonomischen, ökologischen und sozialen Bewertungskriterien Wasserrechtliche Grundlagen und institutionellen Rahmenbedingungen Aufbau von Entscheidungsunterstützungssystemen

Stochastische Hydrologie

Die stochastische Hydrologie befasst sich mit der Anwendung von Verfahren der mathematischen Statistik für die Beschreibung hyd-rologischer Phänomene. Als Teil der Ingenieurhydrologie werden hier insbesondere Verfahren und Methoden behandelt, die bei der Lösung von Ingenieuraufgaben von Bedeutung sind. Die Vorlesung befasst sich mit Verfahren und Methoden aus dem Bereich der multivariaten Statistik, der Geostatistik und der stochastischen Ge-nerierung von Zeitreihen, die in der Hydrologie angewendet wer-den. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:

Extremwertstatistik Geostatistik und Regionalisierung Zeitreihenanalyse Stationäre Filter Stochastische Modelle zur Generierung von Zeitreihen: Auto-

regressionsmodelle, Moving-Average-Modelle, gemischte Mo-delle (ARMA, ARIMA

Monte-Carlo-Simulationen

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Overhead-Folien, Power Point

Präsentationen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit

Beispielaufgaben, Rechnerübung in CIP- Insel ( 2

Personen/Rechner), Hausaufgaben (Rechnergestützte

Problemlösung)

Literatur:

Mays, L. W. Water Resources Handbook, McGraw-Hill, 1996

Haimes, Y.Y. Risk Modeling Assessment and Management,

Wiley, 1998

Lecher et al., Taschenbuch der Wasserwirtschaft, Parey, 2000

Bras, R.L., Rodriguez-Iturbe, I. Random Functions and Hydrology,

Dover Publications 1993

Coles, S. Introduction to Statistical Modelling of extreme Values,

Springer, 2001

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Modulbezeichnung: WP-D02 Hydrologie


Hydrology


Prof. Dr. rer. nat. A. Schumann


Master-Studiengang UTRM: Wahlpflichtmodul für die Studienrichtun-gen Wasserwesen und Umwelttechnik sowie Verkehrswesen

Zugehörige Lehrver-anstaltungen:

Deterministische Hydrologie/

Modelltechnik Hydrometriepraktikum


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


Voraussetzungen: Kenntnisse in den Grundlagen der Hydrologie und der Wasserwirt-

schaft (z.B. aus dem Bachelorstudium)


Ü: 1 SWS



Hausarbeit mit Abgabegespräch

Hausarbeit

Vor Beginn der Übungen werden in einer Kurzklausur die Kenntnis-se zu den theoretischen Grundla-gen der Messverfahren geprüft.

Arbeitsaufwand [h/LP]: 120 h / 4 LP 60 h / 2 LP


Vor- und Nachberei-tung (einschl. Prüfung)

[h]60 30


- -

Hausarbeiten [h] 15 15


80


Lernziele /

Kompetenzen:

Deterministische Hydrologie/ Modelltechnik

Die Studierenden sollen die wichtigsten Verfahren und Methoden zur Ermittlung hydrologischer Aussagen auf deterministischer Grundlage für die Bemessung, Bewirtschaftung und Steuerung wasserbaulicher und wasserwirtschaftlicher Anlagen in ihren wissenschaftlichen Grund-lagen kennen und selbstständig problemorientiert anwenden. Zusätz-lich sollen die Studierenden in der Lage sein, zukünftige Entwicklun-gen in diesem Sektor eigenständig zu erschließen und in ihrem berufli-chen Umfeld umzusetzen. Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden auch die Grundlagen der hydrologischen Modelltechnik vermittelt. Die Studierenden sollen die methodischen Grundlagen der Modellierung anhand exemplarischer Anwendungen kennen und im Ergebnis eigen-ständig mathematische Modelle zur Lösung hydrologischer und was-serwirtschaftlicher Fragestellung aufstellen und anwenden können.

Hydrometriepraktikum

Die Studierenden sollen Messverfahren für hydrologische und hydrau-lische Variable in Labor und Gelände kennen und in folgenden Schrit-ten selbstständig Daten erfassen können:

Auswahl geeigneter, repräsentativer Messstellen, Installation von Messgeräten und Probenahme, Datenerfassung und Bewertung der Messergebnisse.

Inhalt: Deterministische Hydrologie

Die Lehrveranstaltung „Deterministische Hydrologie“ befasst sich mit Verfahren und Methoden zur Ermittlung des verfügbaren Wasserdar-gebotes sowie zur Erfassung und Beschreibung des Abflussprozesses in Einzugsgebieten und in Flussstrecken auf kausal-deterministischer Grundlage. Im Mittelpunkt stehen Fragestellungen zur Lösung von Ingenieuraufgaben bei der Bemessung, Bewirtschaftung und Steue-rung wasserbaulicher und wasserwirtschaftlicher Anlagen sowie zur Analyse und Prognose von Veränderungen und Eingriffen in den Was-serhaushalt bzw. die Hochwasserverhältnisse. Die Vorlesung gliedert sich in zwei Hauptbereiche: in die Beschreibung des Wasserhaushal-tes unter Berücksichtigung der komplexen Wechselwirkungen von kli-matischen, pedologischen und vegetationsspezifischen Faktoren, so-wie in Verfahren zur Hochwasserberechnung in Einzugsgebieten und Flussstrecken.

Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:

Erfassung und Beschreibung der räumlichen Heterogenität klimati-scher Faktoren

Physikalische Grundlagen zur Beschreibung des Bodenwasser-haushalts

Berücksichtigung der Wirkungskombinationen von Boden und Ve-getation bei Verdunstungsberechnungen

Verfahren zur Berechnung des Gebietswasserhaushaltes und der Grundwasserneubildung

Beschreibung der Abflussbildung bei Hochwasser Abflusskonzentrationsmodelle: Translationsansätze, Speicher-

Translationsmodelle Wellenablaufmodelle für Flussläufe: Translations- Diffussions-

Modelle, Numerische Lösungen vereinfachter St. Venant’scher Gleichung (Kinematische Welle)

81


Methodik der Hochwasserbemessung auf deterministischer Grund-lage

Modelltechnik in Hydrologie und Wasserbewirtschaftung

Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden deterministische Modelle, die im Bereich der Ingenieurhydrologie und der Wasserbewirtschaf-tung Anwendung finden, behandelt. Die wesentlichen Arbeitsschritte der Modellentwicklung und –anwendung werden dargestellt und die Möglichkeiten und Grenzen der Modellierung aufgezeigt.

Folgende Themen werden behandelt:

Skalenprobleme: Messskalen, Prozessskalen und Modellskalen Räumliche Gliederung deterministischer Modelle Beispiele für Niederschlag-Abfluss-Modelle, Wasserhaushaltsmo-

delle, gekoppelte Wasser- und Stoffhaushaltsmodelle Anforderung an Eingangsdaten Verfahren zur Kalibrierung und Validierung von Modellen Mathematische Optimierungsverfahren Kenngrößen für Modell- und Parameterunsicherheiten

Um die Modelltechnik zu beherrschen sind Computerübungen erfor-derlich. Hierzu stehen unterschiedliche Modelle mit entsprechenden Datensätzen zur Verfügung, die durch die Studierenden in der CIP-Insel der Fakultät genutzt werden können. Der Leistungsnachweis erfolgt durch die Anwendung eines Modells, dessen Kalibrierung und Validierung und der Diskussion der Ergebnisse im Rahmen einer Hausarbeit.

Hydrometriepraktikum:

Für die Wasserbewirtschaftung werden vielfältige Messdaten benötigt. Um diese Daten sinnvoll nutzen und bewerten zu können sollte der Anwender die methodischen Grundlagen der Datenerfassung kennen. Diese Kenntnisse werden sowohl für die Beurteilung der Da-tenungenauigkeit vorhandener Messreihen als auch zur bedarfsweisen Erhebung zusätzlicher Daten benötigt. Im Rahmen dieses Praktikums wird der Umgang mit hydrologischen Messgeräten im Labor und im Gelände geprobt. Die Veranstaltung findet in Gruppen statt, die selbst unter Anleitung Messungen durchführen und auswerten.

Im Einzelnen handelt es sich dabei um:

Durchflussmessungen: Anwendung des hydrometrischen Flügels, Salzverdünnungsmessung

Ermittlung von Überfallbeiwerten Untersuchung ungleichförmiger Strömungsverhältnisse an der

Kipprinne Messungen der Bodenfeuchte Permeabilitätsmessungen Messung der Infiltrationskapazität mit Hilfe des Doppelring-

Infiltrometers Bodenfeuchtemessung mit TDR- Sonden Betrieb und Auswertung von Regenschreiber Entnahme ungestörter Bodenproben Bestimmung des Durchlässigkeitsbeiwertes im Labor mit einem

Permeameter

82


Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Overhead-Folien, Power Point Präsentatio-nen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit Beispielaufgaben,Rechnerübung in CIP- Insel (2 Personen/Rechner), Hausaufgaben (Rechnergestützte Problemlösung)

Literatur: Mays, L. W. Water Resources Handbook, McGraw-Hill, 1996

Haimes, Y.Y. Risk Modeling Assessment and Management,

Wiley, 1998


Beven, J. The Primer, John Wiley & Sons, 2004

Singh, V.P.: Hydrol. Modeling. Water Resources


83



Modulbezeichnung: WP-D03 Wasserbau


Hydraulic Engineering


Prof. Dr. rer. nat. Schumann





Talsperren Gewässerhydraulik/ Flussbau


Dozent(in): Prof. Bettzieche

(Lehrbeauftragter) Prof. Schumann / Assistenten


Voraussetzungen: Kenntnisse im konstruktiven Wasserbau und in „Wasserbe-

wirtschaftung“

Kenntnisse in Strömungsmecha-nik und im konstruktiven Wasser-

bau


Ü: 1 SWS E: 1 SWS

V: 1 SWS

Ü: 1 SWS


Modulprüfung: Klausurarbeit (120 min)

Hausarbeit




45 30


- -

Hausarbeiten [h] - 30


84


Lernziele /

Kompetenzen:

Talsperren

Ziel der Vorlesung ist es, den Studierenden die Grundlagen zur Pla-nung und Realisierung von Talsperrenbauten sowie zur Modernisie-rung und Werterhaltung bestehender Anlagen zu vermitteln.

Gewässerhydraulik / Flussbau

Die Hörer erweitern die vorhandenen Kenntnisse im Bereich der Strömungsmechanik um Verfahren und Methoden zur hydraulischen Bemessung von Fließquerschnitten. Diese Kenntnisse werden zur Ermittlung der hydraulischen Kapazität von Fließgewässern, zur Berechnung von Überschwemmungsgebieten und zur hydrauli-schen Planung von Längs- und Querprofilen verwendet.

Inhalt:

Talsperren:

Inhalt der Vorlesung sind die konstruktive Planung, der Bau und die Rekonstruktion von Talsperren. Im Einzelnen werden folgende Punkte behandelt:

Talsperrenuntergrund und Untergrundverbesserung Absperrbauwerke (Staumauern und Dämme) Baustoffe Standsicherheitsnachweise Baubetrieb, Probestau und Inbetriebnahme Bauwerksüberwachung Schäden an Talsperren Werterhaltung und Rekonstruktion von Talsperren

Gewässerhydraulik/ Flussbau

Im Rahmen der Vorlesung werden die wichtigsten Berechnungsver-fahren der Hydraulik offener Gerinne vorgestellt:

Grundlagen der Hydrodynamik Stationäre Wasserbewegung Öffnungen und Schütze Überfallberechnungen Gerinnehydraulik: Darcy-Weißbach, Manning-Strickler, Berechnung von Fließgewässern mit Großbewuchs Örtlich konzentrierte Verluste: Pfeiler, Schwellen, Störsteine Wasserspiegellagenberechnung Stationärer ungleichförmiger Abfluss Berechnung von Sonderbauwerken (Tosbecken, Sohlrampen,

Streichwehre) Feststofftransport in Fließgewässern Instationäre Gerinneströmung

Im Rahmen von Computerübungen werden Programme zur Was-serspiegelberechnung vorgestellt, die im Rahmen einer Hausarbeit eigenständig anzuwenden sind.

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Overhead-Folien, Power Point Präsenta-tionen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit Beispielaufga-ben, Rechnerübung in CIP-Insel

85


Literatur: Talsperren

DIN 19700-10 Stauanlagen - Gemeinsame Festlegungen, Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich, Juli 2004

DIN 19700-11 Stauanlagen - Talsperren - Gemeinsame Festlegun-gen, Beuth Verlag GmbH Berlin Wien Zürich, Juli 2004

Berechnungsverfahren für Staudämme - Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Untergrund; ATV-DVWK-Merkblatt 502; Hennef; 2001

Freibordbemessung von Stauanlagen, DVWK-Merkblatt, Heft 246, Bonn

Berechnungsverfahren für Gewichtsstaumauern - Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Untergrund; DVWK-Merkblatt 242, Bonn; 1996

Sicherheitsbericht für Talsperren - Leitfaden. DVWK-Merkblatt 231, Bonn; 1995

Kutzner, C.:Erdschüttdämme und Steinschüttdämme für Stauanla-gen; Thieme; Stuttgart; 1996

Rißler, P.: Talsperrenpraxis; Oldenburg Verlag; München; 1998

Lattermann, E.: Wasserbau-Praxis - Mit Berechnungsbeispielen, Band1, Bauwerk Verlag, Berlin, 2005

Gewässerhydraulik / Flussbau

Bollrich, G. (1996) Technische Hydromechanik, Band 1, 4. Auflage, Verlag für Bauwesen, Berlin

BWK Hydraulische Berechnung naturnaher Fließgewässer, Merk-blattheft 1

DVWK (1991) Merkblätter Hydraulische Berechnung von Fließge-wässern, Merkblatt 220, Verlag Paul Parey

Lattermann, E.: Wasserbau-Praxis - Mit Berechnungsbeispielen, Band1, Bauwerk Verlag, Berlin, 2005

Naudascher, E. (1992) Hydraulik der Gerinne und Gerinnebauwer-ke, 2. Auflage, Springer Verlag

86


Studiengang: Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenma-nagement

Modulbezeichnung: WP-D04 Internationale Siedlungswasserwirtschaft, indust-rielle Abwasserreinigung und Gewässergüte


International Wastewater Treatment, Industrial Wastewater Treatment and River Water Quality


Prof. Dr.-Ing. M. Wichern




Master-Studiengang „Biologie“ Master-Studiengang „Geographie“ Master-Studiengang „Geowissenschaften“


Siedlungswasser-wirtschaft (internati-

onal)

Abwasserreinigung (industriell)

Gewässergüte-wirtschaft


Dozent(in): Prof. Wichern

Prof. Wichern / Lehrbeauftragter

Prof. Wichern


Voraussetzungen: Modul Siedlungswasserwirtschaft, Technische Mikrobiologie

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



Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 h / 3 LP 45 h / 1,5 LP 45 h / 1,5 LP



60 30 30


- -



87


Lernziele /

Kompetenzen:

Das Ziel ist es, den Hörern einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand von Technik und Wissenschaft auf dem Gebiet der internationalen Siedlungswasserwirtschaft und der industriellen Abwasserreinigung zu vermitteln. Im Rahmen der Gewässergüte-wirtschaft ist es Ziel, die biochemischen Umsatzprozesse im Ge-wässer zu verstehen und den Einfluss diffuser und punktueller Einleitungen auf die Gewässergüte im Umfeld der EU-WRRL ab-schätzen zu können.

Inhalt:

Siedlungswasserwirtschaft (international)

Entwicklung von Lösungen zur Trinkwasseraufbereitung und Ab-wasserreinigung bei Fragestellungen im außereuropäischen Aus-land. Entwicklung von nachhaltigen Konzepten und Nutzung des Abwassers als Wertstoff. Integrierte Lösungen zur Nährstoff-wiederverwendung. Vertiefte Betrachtung von verschiedenen in-ternational eingesetzten Verfahrenstechniken wie Anaerob-technik, Membrantechnik, Teichanlagen.

Abwasserreinigung (industriell)

Themen sind die Besonderheiten der biologischen Behandlung einschließlich der Vorbehandlung von Industrieabwässern zur Ein-leitung ins öffentliche Kanalisationsnetz und die chemische Be-handlung spezieller Abwässer. Anhand von ausgewählten Bei-spielen werden die speziellen aeroben und anaeroben Behand-lungsmöglichkeiten des Abwassers erläutert.

Gewässergütewirtschaft

Es wird zunächst ein Einblick in die ökologischen Grundlagen der Gewässer, des Gewässermerkmale und des Stoffhaushalts gege-ben. Anschließend werden die Beeinträchtigungen der Gewässer durch Einleitung oder Einwirkung von Schadstoffen behandelt. Danach werden Möglichkeiten aufgezeigt, den Zustand oder die Güte von Gewässern anhand von Modellen und Beurteilungssys-temen zu beschreiben. Als letztes folgt ein Überblick über die Um-setzung des Gewässerschutzes durch planerische und verwal-tungstechnische Maßnahmen, die durch die Wasserrahmenrichtli-nien gefordert sind.


Literatur: Näser, K.-H., Lempe, D., Regen, O. (1990) Physikalische Chemie für Techniker und Ingenieure, 19. Aufl., VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig

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

Schwoerbel, J. (1993) Einführung in die Limnologie, 7. Aufl., Fi-scher Verlag, Stuttgart

DWA Regelwerk

Rüffer, H; Rosenwinkel, K.-H. (1991) Handbuch der Industrieab-wasserreinigung, Oldenbourg-Verlag, München

Kummert, R. (1989) Gewässer als Ökosysteme: Grundlagen des Gewässerschutzes, 2. Aufl., Teubner Verlag, Stuttgart

88


Stumm, W.; Morgan, J.J. (1996) Aquatic Chemistry – Chemical equilibria and rates in natural waters, Wiley Interscience, NY

Chapra, S.C. (2008) Surface Water Quality Modeling, Waveland Press, Long Grove

Metcalf and Eddy (2003) Wastewater Engineering – Treatment and Reuse, McGraw-Hill, New York

Sperling, M.; Chernicaro, C.A.L. (2005) Biological wastewater treatment in warm climate regions, IWA publishing, London

Wilderer, P.A., Schroeder, E.D. and Kopp, H. (2004) Global Sus-tainability - The Impact of Local Cultures. A New Perspective for Science and Engineering, Economics and Politics WILEY-VCH

89



Modulbezeichnung: WP-D05 Wasserchemie und Laborpraktikum


Water Chemistry and Laboratory Course




Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“ Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“


Wasserchemie Abwassertechnisches Laborprak-

tikum


Dozent(in): Dr. rer. nat. E. Maile

Dr. rer. nat. E. Maile Prof. Dr.-Ing. M. Wichern


Voraussetzungen: Module Siedlungswasserwirtschaft I + II


P: 2 SWS

Studien- und Prüfungsleistungen: Klausur (60 Minuten)

schriftliche Ausarbeitung und Präsentation




60 60


- -



90


Lernziele /

Kompetenzen:

Wasserchemie

Das Ziel ist es, den Hörern einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand von Technik und Wissenschaft auf dem Gebiet der Wasserchemie zu vermitteln

Abwassertechnisches Laborpraktikum

Die Teilnehmer des Laborpraktikums sollen mit der Bestimmung re-levanter Untersuchungsparameter in der Wasser- und Abwasser-analytik vertraut und in die Lage versetzt werden, einige physika-lisch-chemische Bestimmungen selbst durchzuführen und die Aus-sagefähigkeit von Analysen zu beurteilen.

Inhalt:

Wasserchemie

Chemische Grundlagen, die Bedeutung des Wasserkreislaufes in der Chemie, Einführung in die chemische Wasseraufbereitung.

Abwassertechnisches Laborpraktikum

Im Laborpraktikum wird in die Analytik, Probenahme und Konservie-rung von wasserwirtschaftlich relevanten Analysemethoden sowie die Durchführung von speziellen abwassertechnischen Analysen-verfahren, wie z. B. die photometrische Bestimmung der Stickstoff-parameter eingeführt.

Medienformen: Praktikum, Beamer, Overhead-Projektor

Literatur: Höll, K. (2002), Wasser – Nutzung im Kreislauf, Hygiene, Analyse und Bewertung, 8. Auflage, Walter de Gruyter

DVGW Lehr- und Handbuch Wasserversorgung Bd. 5, Wasserche-mie für Ingenieure, Oldenbourg Verlag

Grohmann, A.N. (2011), Wasser – Chemie, Mikrobiologie und Nachhaltige Nutzung, Walter de Gruyter

Riedel, E. (2007), Anorganische Chemie, 7. Auflage, Walter de Gru-yter

DIN (Hrsg) (2002) Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwas-ser- und Schlammuntersuchung, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, New York

91



Modulbezeichnung: WP-D06 Innovationen in der Siedlungswasserwirtschaft und mathematische Simulation


Innovations in Urban Water Management and Mathematical Simulation




Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“ Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“ Master-Studiengang „Biologie“ Master-Studiengang „Geographie“ Master-Studiengang „Geowissenschaften“


Innovationen in der Siedlungswasser-

wirtschaft Praktikum Simulati-

onsmodelle

Systemanalyse und math. Simulation der biochemischen Ab-

wasserreinigung


Dozent(in): Prof. Wichern

Dr. Lübken

Prof. Wichern / Assis-tenten

Dr. Lübken


Voraussetzungen: Modul Siedlungswasserwirtschaft


P: 2 SWS V: 1 SWS


mündliche Prüfung schriftliche Ausarbei-

tung mündliche Prüfung




60 30 15


- - -



92


Lernziele /

Kompetenzen:

Innovationen in der Siedlungswasserwirtschaft

Die Vorlesung informiert über neue Verfahren und Methoden in der siedlungswasserwirtschaftlichen Planung und Optimierung von Sys-temen. Auf aktuelle Themen wie Klimaschutz, Energiefragen und Nachhaltigkeit wird eingegangen.

Praktikum Simulationsmodelle

Im Praktikum Simulationsmodelle erhalten die Studenten einen Überblick über die Möglichkeiten des Einsatzes von Simulations- und Bemessungsmodellen in der Abwasserreinigung und erlernen den Umgang mit diesen Modellen.

Systemanalyse und mathematische Simulation der biochemischen Abwasserreinigung

In dieser Lehrveranstaltung werden Grundlagen und praktische An-wendungsfälle für die dynamische Simulation in der Abwasserreini-gung vermittelt. Ziel ist die Erarbeitung von Kenntnissen, wie etab-lierte mathematische Modelle eingesetzt werden können, um we-sentliche Prozesse und Prozessgrößen der biochemischen Abwas-serreinigung abzubilden.

Inhalt: Innovationen in der Siedlungswasserwirtschaft

Energieverbrauch und Treibhausgase auf Kläranlagen Nachhaltige Systeme und geschlossene Kreisläufe Energiegewinnung aus Abwasser Neue Verfahren der Stickstoffelimination (Deammonifikation) Wege vom Abwasser zum Trinkwasser Aerobe Granula Elimination von Spurenstoffen und endokrin wirksamen Sub-

stanzen

Praktikum Simulationsmodelle

Im Praktikum Simulationsmodelle werden statische und dynamische Simulationsmodelle für Kläranlagen erläutert. Die relevanten bio-chemischen Prozesse und hydraulischen Aspekte der kommunalen Abwasserreinigung werden in den mathematischen Modellen be-schrieben. Durch die Implementierung und Kalibrierung von Model-len sowie durch Beispielberechnungen von verschiedenen Szenari-en helfen die Modelle beim Verständnis von Abwasserbehand-lungsprozessen. Im Praktikum werden die Programme DENIKA (statische) und SIMBA (dynamisch) über die Plattform MAT-LAB/Simulink angewendet.

Systemanalyse und mathematische Simulation der biochemischen Abwasserreinigung

Nur durch ein detailliertes Verständnis der chemischen, physikali-schen und mikrobiologischen Prozesse der modernen Abwasserrei-nigung können effiziente ingenieurtechnische Systeme verwirklicht werden. Die Lehrveranstaltung konzentriert sich auf die Darstellung von Methoden, welche für die Entwicklung von Simulationsmodellen erforderlich sind.

Medienformen: Praktikum, Beamer, CIP-Insel

93


Literatur: Wichern, M. (2010) Simulation biochemischer Prozesse in der Sied-lungswasserwirtschaft, Oldenbourg Industrieverlag, München

Gujer, W. (2008) Systems Analysis for Water Technology, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg

Henze, M:; Gujer, W.; Mino, T.; van Loosdrecht; M. (2000) – Acti-vated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3, IWA Pub-lishing, London

Literaturhinweise folgen in der Vorlesung

94



Modulbezeichnung: WP-D07 Umweltgeotechnik


Environmental Geotechnics


Prof. Dr.-Ing. habil. Tom Schanz





Erkundung und Bewertung von

Altlasten

Sanierung und Sicherung von

Altlasten Altbergbau

Spezielle The-men der Um-

weltgeotechnik

Semester: 2. Semester, SS

2. Semester, SS

2. Semester, SS

2. Semester, SS

Dozent(in): Prof. W. König Dr. D. König

Dr. R. Scher-beck

Dr. D. König / Vortragende

Sprache: deutsch deutsch deutsch deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundbau und Bodenmechanik (z.B. aus Bachelor-Studium) sowie in „Ingenieurgeologie“

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



Arbeitsaufwand [h / LP]: 30 h / 1 LP 60 h / 2 LP 60 / 2 LP 30 / 1 LP

davon Präsenzzeit [h] 15 15 15 15


15 45 45 15


Hausarbeiten [h]


95


Lernziele /

Kompetenzen:

Erkundung und Bewertung von Altlasten

Die Studierenden sollen die Fähigkeiten erlangen, Strategien zur Messung und Beurteilung von Schadstoffbelastungen im Boden bei konkreten Verdachtsfällen aufstellen und umsetzen zu können.

Sanierung und Sicherung von Altlasten

Die Studierenden werden in die Lage versetzt, Lösungen zur Si-cherung und Sanierung von Altlasten selbstständig zu erarbeiten und zu bewerten.

Altbergbau

Die Hörer werden in die Problematik des Altbergbaus eingeführt und ihnen werden die Fähigkeiten vermittelt, grundlegende Scha-densmechanismen zu erkennen sowie Erkundungsprogramme und Sanierungsvorschläge selbständig zu entwickeln.

Spezielle Themen der Umweltgeotechnik

Den Hörern werden grundlegende und aktuelle Fragestellungen und Entwicklungen in der Umweltgeotechnik vermittelt, die sie be-fähigen, auch spezielle Fragenstellungen übergreifend einzuordnen und für die praktische Tätigkeit zu durchdringen.

Inhalt:

Erkundung und Bewertung von Altlasten

Vermittelt werden das Entstehen und die Risiken von Schadstoff-belastungen im Boden. Hierzu wird auf die physikalisch-chemischen Bodeneigenschaften und die altlastenrelevanten Schadstoffe sowie deren Wechselwirkung im Boden eingegangen. Auf Basis der recht-lichen Grundlagen zum Bodenschutz und der Altlastensanierung werden die Untersuchungsstrategien und die Beurteilung von Alt-lasten vorgestellt sowie Sanierungs-, Schutz und Beschrän-kungsmaßnahmen diskutiert. Darüber hinaus werden spezielle Fra-gestellungen des Bodenschutzes (Bodenmanagement, Versie-gelung) angesprochen.

Sanierung und Sicherung von Altlasten

Die für den Stofftransport und die Sanierung von Altlasten relevan-ten chemisch physikalischen Eigenschaften von Schadstoffen wer-den dargelegt. Verfahren zur Sanierung und Sicherung von Altlas-ten werden vorgestellt, ihre Wirkungsweisen und stoff- sowie bo-denspezifischen Randbedingungen diskutiert. Anhand von Beispie-len werden konkrete Sanierungs- und Sicherungsszenarien aufge-zeigt und bewertet.

Altbergbau

Die Vorlesung stellt die aus verschiedenen Abbautechniken resul-tierenden altbergbaulichen Fragestellungen und geotechnischen Herausforderungen dar. Mögliche Einwirkungen und Versagensme-chanismen an der Geländeoberfläche werden vorgestellt, Erkun-dungstechniken sowie Sicherungs- und Sanierungsverfahren disku-tiert.

Spezielle Themen der Umweltgeotechnik

In der Vorlesung werden grundlegende Fragestellungen wie zu Ausbreitungsmodellen und Bodenmanagement behandelt und ver-tieft und aktuelle Fragestellungen wie Schließen und Nachsorge

96


von Deponien, Rückbau von Gebäuden und Anlagen oder die An-lage und der Betrieb von unterirdischen Speichern vorgestellt. Im Rahmen der Veranstaltung können Laborübungen, Exkursionen oder Computerpraktika angeboten werden.

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor, Computerlabor

Literatur: Vorlesungsskripte und -umdrucke

Rosenkranz D., Bachmann, G., König, W.: Bodenschutz, Erich Schmidt Verlag, Berlin

97



Modulbezeichnung: WP-D08 Problematische Böden und Erdbau

Englische Modulbe-zeichnung

Problematic Soils and Earth Construction


Prof. Dr.-Ing. habil Tom Schanz


Master Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“



Problematische Böden Erdbau

Semester: 2. Semester (SS) 2. Semester (SS)

Dozent(in): Prof. Schanz / Baille Prof. Schanz / Baille


Voraussetzungen: Kenntnisse in Grundbau und Bodenmechanik (z.B. aus Bachelor-Studium)


P: 1 SWS

V: 1 SWS


Mündliche Prüfung

Hausarbeit

Mündliche Prüfung




45 15


Hausarbeiten [h] 60

Leistungspunkte: 6

98



Die Studierenden sollen die Fähigkeit erlangen, Böden, welche ein kritisches bodenmechanisches Verhalten aufweisen, zu erkennen, deren Verhalten einzuschätzen und Lösungen zu deren Beherr-schung zu entwickeln. Zusätzlich werden sie in die Lage versetzt, erdbautechnische Fragestellungen selbständig zu lösen.

Inhalt:

Problematische Böden

Dem Studierenden werden die folgenden Inhalte vermittelt:

Weiche bindige und organische Böden, quellfähige Böden, kollaps-gefährdete Böden; physikalisches und physico-chemisches Verhal-ten; Struktur; gesättigte und ungesättigte Böden; Schrumpf- und Konsolidierungsverhalten; Verdichtung; effektive Spannungen, Vari-ablen des Spannungszustands, Konstitutive Beziehungen; Erddruck, Tragfähigkeit, Böschungsstandsicherheit; Untersuchung und Bemessung von Bauwerken auf problematischen Böden.

Des weiteren werden ausgewählte Versuchstechniken im Labor vorstellt und Versuche von den Studierenden durchgeführt, wie z.B. die Messung von positiven und negativen Porenwasserdrücken, die Ermittlung der Saugspannungs-Wassergehalts-Beziehung, die Messung der gesättigten und ungesättigten Durchlässigkeit, die Messung des Quelldrucks, sowie Versuche zum Volumenände-rungsverhalten von problematischen Böden.

Erdbau

Es werden die zweckmäßige und wirtschaftliche Herstellung von Erdbauwerken (z.B. Dämme, Einschnitte für Verkehrswege, Deiche) sowie Verfahren zur Bodenverbesserung und Bodenverfestigung behandelt.

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor

Literatur: D. G. Fredlund & H. Rahardjo „Soil Mechanics for Unsaturated Soils“ John Wiley & Sons, Inc., 1993

J.K. Mitchell & K. Soga „Fundamentals of Soil Behaviour“, 3rd ed., John Wiley & Sons, inc., 2005

99



Modulbezeichnung: WP-D09 Geologie und praktische Bodenmechanik


Geology and Experimental Soil Mechanics


Prof. Dr.-Ing. habil Tom Schanz




Baugeologie Messtechnisches und bodenme-chanisches Praktikum


Dozent(in): Prof. Wisotzky / Prof. Wohnlich Prof Schanz / W. Baille


Voraussetzungen: Grundlagen der Bodenmechanik

Lehrform / SWS: V: 2 SWS P: 2 SWS


Klausur (90 Minuten) Hausarbeiten (schriftliche Ver-suchsauswertung)




60 30


Hausarbeiten [h] 30


100


Lernziele /

Kompetenzen:

Baugeologie

Die Grundlagen der Geologie und Hydrogeologie werden soweit vermittelt, dass die Hörer die Gesteine eines Baugrundes zutreffend einordnen, ihr bautechnisches Verhalten erkennen und die geologi-sche Situation zutreffend einschätzen können.

Messtechnisches und bodenmechanisches Praktikum

Die Hörer sollen mit den wichtigsten bodenmechanischen Ver-suchstechniken und Auswertestrategien vertraut werden und in die Lage versetzt selbstständig für gegebene Aufgabenstellungen ge-eignete Versuchprogramme zu entwerfen und deren Ergebnisse zielführend zu interpretieren.

Inhalt:

Baugeologie

Die Entstehung der Gesteine, geologische Formen (z.B. Lagerung, Störungen, Klüfte) und die Erdzeitalter und geologische Formatio-nen werden ebenso vorgestellt wie die Grundbegriffe der Hydroge-ologie und Ingenieurgeologie. Die Grundlagen und Strategie der Gesteinsansprache (Locker und Festgestein), der Umgang mit Geo-logischen Karten und die Erfassung und Analyse von Trenn-flächengefügen werden erläutert und geübt. Methoden und Strate-gien der geologisch-geotechnischen Baugrunduntersuchungen wer-den erläutert.

Messtechnisches und bodenmechanisches Praktikum

Vorgestellt werden unterschiedliche in geotechnischen Labor- und Feldversuchen verwendete Messverfahren, der Aufbau einer Mess-kette über Verstärker zur Messwerterfassung. Möglichkeiten und Grenzen von baubegleitenden Messungen werden erläutert. Im La-bor werden die klassifizierenden Versuche der Bodenmechanik von den Teilnehmern durchgeführt, wie auch die wichtigsten Versuche zum Bestimmen der Scherfestigkeit und Zusammendrückbarkeit. Weiterhin werden Versuche zur Prüfung von Stützsuspensionen behandelt. Darüber hinaus werden einige Untersuchungen im Feld vorgenommen (z.B. Rammsondierung).

Medienformen: Tafel, Beamer, Labor, Feld

Literatur: Grotzinger, J., Jordan, Th., Press, F., Siever, R.: Press/Siever – Allgemeine Geologie. 5. Auflage 2008

Prinz, H. (1991): Abriss der Ingenieurgeologie. 352 S.; Stuttgart (Enke)

Hölting, B. & Coldewey, W.G. (2005): Hydrogeologie – Einführung in die Allgemeine und Angewandte Hydrogeologie. – 6. Aufl., 326 S.; München (Spektrum).

Muhs, H., Schultze, E.: „Bodenuntersuchungen für Ingenieurbauten“ Springer-Verlag 1967

Gäßler, F., Schweitzer, F.: „Bodenmechanik-Praxis. Baugrunder-kundung, Laborversuche, Aufgaben mit Lösungen“ Bauwerk Verlag 2005

Grundbau-Taschenbuch. Ernst & Sohn 2001

Arbeitsblätter „Messtechnisches und Bodenmechanisches Prakti-

101


kum“

102


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-E)

„Umwelttechnik und Umweltplanung“

103



Modulbezeichnung: WP-E01 Abluft-/Abwasserreinigung


Waste, Gas and Wastewater Treatment


Prof. Dr.-Ing. M. Schultes


Abluft-/Abwasserreinigung


Abluftreinigung Abwasserreinigung


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


Voraussetzungen: keine keine

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


mündliche Prüfung (30 Minuten) mündliche Prüfung (30 Minuten)

Arbeitsaufwand [h /LP]: 90 h / 3 LP 90 h / 3 LP



[h] 60 60


- -



104


Lernziele /

Kompetenzen:


Abluftreinigung:

die verfahrenstechnischen Auslegungskriterien aller gängigen Abluftreinigungssystem zu verstehen

die Einsatzbereiche bestimmter Abluftreinigungsverfahren zu erkennen

die behördlichen Auflagen zu verstehen. Abwasserreinigung: die verfahrenstechnischen Auslegungskriterien aller gängigen

Abwasserreinigungssysteme zu verstehen die Einsatzbereiche bestimmter Abwasserreinigungsverfahren zu

erkennen die behördlichen Auflagen zu verstehen.

Inhalt:

Abluftreinigung:

Die stark gestiegene Forderung nach einer umweltfreundlichen Pro-duktion von Gütern in der Industrie sowie die Erkenntnis, dass der Umweltschutz maßgeblich für die Erhaltung unserer Lebensqualität sorgt, hat dazu geführt, dass ständig innovative Techniken neben Standardlösungen eingesetzt werden. In der Vorlesung werden Ad-sorptionsverfahren, Chemisorptionsverfahren, katalytische und bio-logische Verfahren, Membranverfahren, Verbrennungsverfahren, Kondensationsverfahren usw. besprochen.

Abwasserreinigung:

Die in den letzten Jahren gestiegene Forderung nach einer umwelt-freundlichen Produktion von Gütern in der Industrie sowie das Be-wusstsein, dass unsere Lebensqualität nur durch ein hohes Maß an Umweltschutz gehalten werden kann, hat dazu geführt, dass ständig innovative Techniken neben Standardlösungen eingesetzt werden. In der Vorlesung werden mechanische, biologische und chemische Abwasserreinigungsverfahren angesprochen; so z.B. Adsorption, Desorption, Membranverfahren, Oxidationsverfahren, Filtersysteme, Fällung, Flockung, Siebung, Ionenaustausch, Biofilter, Biowäsche usw.


Literatur: Abluftreinigung:

Fritz, W.; Kern, H.: Reinigung von Abgasen; Vogel-Verlag Würzburg (1992)

Schultes, M.: Abgasreinigung; Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York (1996)

Abwasserreinigung:

Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Band IV-VII; Ernst-Verlag Berlin (1985/86)

Kunz, P.: Behandlung von Abwasser; Vogel-Verlag Würzburg (1992)

Bank, M.: Basiswissen Umwelttechnik; Vogel-Verlag Würzburg (1993)

105



Modulbezeichnung: WP-E02 Wachstum, Ressourcen, Umwelt und Werkstoffre-cycling


Growth, Resources, Environment and Material Recycling


Prof. Dr.-Ing. Gunther Eggeler




Wachstum, Ressourcen, Umwelt und Werkstoffrecycling

Exkursion WaRUF


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Gunther Eggeler

Dr.-Ing. Jan Frenzel


Dr.-Ing. Jan Frenzel




Ü: 1 SWS Exkursion: 1 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


106


Lernziele /

Kompetenzen:

Ziel der Vorlesung ist das Werkstoffrecycling vor dem Hintergrund einer zunehmenden Knappheit von Ressourcen und angestrebtem Wirtschaftswachstum bei gleichzeitiger Berücksichtigung von Um-weltaspekten zu diskutieren. Nach erfolgreicher Teilnahme an der Vorlesung sind die Studierenden in der Lage, Werkstoffkreisläufe in Hinblick auf technischen Nutzen und Nachhaltigkeit zu bewer-ten.

Inhalt: Die Vorlesung diskutiert das Recycling von Werkstoffen vor dem Hintergrund von Problemen, die mit dem Wirtschafts- und Bevöl-kerungswachstum, mit der Begrenztheit von Ressourcen auf der Erde und mit der Belastung der Umwelt zusammenhängen. In un-serer Welt kann materieller Wohlstand nur dadurch entstehen, dass wir technisch ausgereifte, dem Menschen nützliche, ästhe-tisch ansprechende, energiesparende und darüber hinaus die Umwelt wenig belastende Güter zu konkurrenzfähigen Preisen herstellen. Kennzeichnend für moderne Technik ist auch ein mög-lichst geringer Werkstoffverbrauch pro technischem Nutzen bei zunehmender Komplexität. In technischen Systemen laufen die Kreisläufe verschiedener Werkstoffe für die Lebensdauer des Sys-tems zusammen. Hat ein System das Ende seiner technisch nutz-baren Lebensdauer erreicht, gibt es zwei mögliche Grenzfälle, die in dieser Vorlesung betrachtet werden. Im günstigsten Fall kann durch Recycling aus Abfall Sekundärrohstoff hergestellt werden. Dies kann durch Wiederverwendung von Werkstoffen und durch stoffliche oder energetische Nutzung erfolgen. Die Nutzung von Sekundärrohstoffen schont natürliche Ressourcen und leistet einen Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung. Die ungünstigste Ver-fahrensweise besteht darin, z. B. durch Verbrennung eine Feinst-verteilung der Atome eines gebrauchten Werkstoffs auf der Erd-oberfläche, im Wasser oder in der Atmosphäre zu bewirken. Vor diesem Hintergrund werden anhand ausgewählter Beispiele Stoff-kreisläufe aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht betrachtet und bewertet.

Medienform: Beamer, Overhead-Projektor, Tafelvortrag; Skriptum liegt vor (Aud-rucke werden verteilt; ist außerdem am Blackboard verfügbar)

Literatur: Donella Meadows, Jorgen Randers, Dennis Meadows und Andre-as Held, Grenzen des Wachstums - Das 30-Jahre-Update, S. Hir-zel Verlag, Stuttgart, veränd. Nachdruck der 2. Auflage, 2007

K. Cord-Landwehr, Einführung in die Abfallwirtschaft, 4. Auflage, Teubner, Stuttgart, 2010

Bundesverband der Deutschen Industrie e.V., BDI Kongress: Roh-stoffsicherheit – Herausforderung für die Industrie, Berlin, 2005

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

107



Modulbezeichnung: WP-E03 Werkstoffe der Energietechnik


Materials for Energy Technology






Werkstoffe der Energietechnik


Dozent(in): Dr. rer. nat. Christoph Somsen

Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h] -


108


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse über wichtige Eigenschaften von Hochtemperaturwerkstoffen. Insbesondere wird der Zusam-menhang zwischen Aufbau bzw. Mikrostruktur und werkstoffwis-senschaftlichen Eigenschaften im Bereich der Energie-, Verfahrens und Umwelttechnik erlernt.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt wichtige ingenieurwissenschaftliche Ei-genschaften im Bereich der Hochtemperaturwerkstofftechnik. Die Hochtemperaturwerkstofftechnik stellt eine besondere Schlüssel-position dar, die besprochen wird. Beispielsweise in Triebwerken für Flugzeuge, Chemieanlagen, Raffinerien, Müllverbrennungsan-lagen und überall dort, wo thermische in mechanische und dann in elektrische Energie umgewandelt wird. In allen diesen Bereichen gibt es ein fortwährendes Streben nach Erhöhung des thermody-namischen Wirkungsgrades. Das bedeutet Streben nach Erhöhung der maximalen Arbeitstemperatur von Systemen, nach schlanke-ren Bauweisen und nach Langlebigkeit von Komponenten. Des-halb gibt es Triebkräfte für Neuentwicklungen im Werkstoffbereich und für ein immer besseres Verständnis der mikrostrukturellen Vorgänge, die das mechanische Verhalten von Werkstoffen bei hohen Temperaturen kennzeichnen. Die Vorlesung beleuchtet ein-gehend die Aspekte, wie das Kriechen, die Spannungsrelaxation, Ermüdung, und Hochtemperaturoxidation von Werkstoffen. Bei-spielhaft werden einige Schlüsselkomponenten von Energieanla-gen, wie z. B. (i) das Sammlerrohr im Dampfkraftwerk, (ii) den Rohrbogen im Dampfkraftwerk und (iii) die Turbinenschaufel in Gasturbinen behandelt.

Medienformen: Beamer, Tafel, Blackboard

Literatur: Skriptum zur Vorlesung

Bürgel, R.; Maier, H.J.; Niendorf, T.: Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik, Springer Verlag, 4., überarb. Aufl. 2011

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

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

109



Modulbezeichnung: WP-E04 Umweltverträglichkeit von Baustoffen und Bauen im Bereich Umweltschutz


Environmental Sustainability and Recycling of Building Materials


Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher


Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“: KIB – Structural Engi-neering, KIB – Computational Mechanics sowie Geotechnik und Tunnelbau

Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment“: Wahlpflichtmodul

Bezüge zu anderen Modulen:

Die in diesem Modul vermittelten Kenntnisse stehen in engem Zusammenhang mit den im Bereich Stahlbeton- und Spannbe-tonbau dargelegten Konstruktionsgrundsätzen.

Lehrveranstaltung(en): Betonbauwerke für den Um-

weltschutz Umweltverträglichkeit und Recycling von Baustoffen


Dozent(in): Prof. Mark / Dr. Lehnen / Assis-tenten

Prof. Breitenbücher / Dr. Müller / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in der Berechnung von Stahlbetonkonstruktionen auf

Gebrauchslastniveau sowie in Baustofftechnik und Bauphysik


Ü: 1 SWS V: 2 SWS


Klausur über das gesamte Modul




60 60


- -

110




Lernziele /

Kompetenzen:

In diesem Modul werden den Studierenden Maßnahmen zum Schutz gegen wassergefährdende Stoffe, einschl. der Konstruk-tion von Bauwerken, die dem Wasserhaushaltsgesetz unterliegen, dargelegt.

Ferner werden maßgebliche Einwirkungen der Baustoffe auf die Umwelt, einschl. der umweltgerechten Wiederaufbereitung und Rückführung der Baustoffe in den Stoffkreislauf, vermittelt.

Die Studierenden sollen befähigt werden, geeignete betontech-nologische und konstruktive Maßnahmen sowohl im Neubaube-reich als auch in der Instandsetzung von Bauwerken festlegen und umsetzen zu können.

Inhalt: Betonbauwerke für den Umweltschutz

Grundlagen (Facetten des Umweltschutzes, Vorschriften, Ge-setze)

Konstruktiver Entwurf (maßgebliche Vorschriften und Kon-struktionsweisen)

Ausgewählte Betonbauwerke fossiler Kraftwerke Kerntechnischer Ingenieurbau Sonderaspekte (u.a. Offshore)

Umweltverträglichkeit und Recycling von Baustoffen

Grundsätze nachhaltigen Bauens Umweltrelevante Aspekte bei der Herstellung von Baustoffen Einfluss der Baustoffe auf die Umwelt Umweltgerechte Wiederaufbereitung von Baustoffen sowie

deren Rückführung in den Stoffkreislauf

Medienformen: PowerPoint Präsentationen, Tafelbild und Overhead, praktische Vorführungen im Labor

Literatur: Folien- und Linksammlungen

vorlesungsbegleitende Umdrucke

111



Modulbezeichnung: WP-E05 Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Beton-bauwerken

Englische Modulbe-schreibung:

Durability and Repair of Concrete Structures


Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher




Lehrveranstaltung(en): Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwerken

Semester: 2. Semester (SS)

Dozent(in): Prof. Breitenbücher / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Baustofftechnik und Bauphysik


Ü: 2 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


112


Lernziele /

Kompetenzen:

In diesem Modul werden den Studierenden die vielfältigen Einwir-kungen aus der Umwelt auf Betonbauwerke, einschl. der damit ver-bundenen Prozesse, die die Dauerhaftigkeit maßgeblich beeinflus-sen, dargelegt. Prophylaktische Maßnahmen werden abgeleitet und Ansätze einer Lebensdauerbemessung erläutert. Ferner wer-den notwendige Bauwerksanalysen und verschiedene Instandset-zungsmaßnahmen, einschl. deren Anwendungsgrenzen, vermittelt. Die Studierenden sollen befähigt werden, im Vorfeld von Neubau-maßnahmen geeignete Maßnahmen zur Erhöhung der Dauerhaf-tigkeit festlegen, sowie bei aufgetretenen Schäden zweckmäßige Analysen anstellen und daraus Instandsetzungskonzepte erarbei-ten zu können.

Inhalt: Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwerken

Die physikalischen und chemischen Einwirkungen aus der Umwelt und deren mögliche Auswirkungen auf Betontragwerke werden dargestellt (Expositionsklassen, Beton- und Bewehrungskorrosion). Dabei wird insbesondere auf die Transportvorgänge innerhalb der Mikrostruktur eingegangen und die Korrosionsprozesse erläutert.

Potentielle Einwirkungen Schadstofftransport Korrosionsprozesse Prophylaktische Maßnahmen Probabilistische Lebensdauerbemessung

Für den Fall aufgetretener Schäden werden zunächst die für eine Diagnose notwendigen Bauwerksanalysen, einschl. geeigneter Prüfverfahren, vorgestellt. Des Weiteren werden zweckmäßige Instandsetzungsmaßnahmen, insbesondere die Wahl geeigneter Baustoffe, einschl. deren Anwendungsgrenzen, erläutert. Ebenso wird auf konstruktive Aspekte bei der Instandsetzung und Ertüchti-gung von Betonbauwerken eingegangen.

Bauwerksuntersuchungen und Prüfverfahren Erarbeitung von Instandsetzungskonzepten bzw. Instandset-

zungsmaßnahmen bei: Konstruktiven Besonderheiten / Verstärkungen

Medienformen: PowerPoint Präsentationen, Tafelbild und Overhead, praktische Vorführungen im Labor

Literatur: Vorlesungsbegleitende Umdrucke,

Stark, J./ Wicht, B.: „Dauerhaftigkeit von Beton“, Birkhäuser-Verlag,

Jungwirth, D./ Beyer, E./ Grübl, P.: „Dauerhafte Betonbauwerke“, Verlag Bau + Technik,

DAfStb-Rili „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“

113



Modulbezeichnung: WP-E06 Arbeits- und Anlagensicherheit


Occupational and Plant Safety






Arbeits- und Anlagensicherheit 1



Dozent(in): Dr. Neumann Dr. Neumann


Voraussetzungen:




Klausur (90 Minuten) bzw. mündl. Prüfung (30 Minuten) nur

bei kleiner 10 Teilnehmern

Klausur (90 Minuten) bzw. mündl. Prüfung (30 Minuten) nur

bei kleiner 10 Teilnehmern




80


-

Hausarbeiten [h] 40


114


Lernziele /

Kompetenzen:

Vorgehensweise beim technischen und organisatorischen Ar-beitsschutz erlernen und auf ausgewählte Beispiele systematisch und praxisgerecht anwenden können.

Inhalt: Gefahrstoffe, Primäre und Sekundäre Schutzsysteme, Freisetzung und Ausbreitung, Risikoanalyse, Zuverlässigkeit, Brand- und Brandschutz, Sicherheitstechnische Kenngrößen, Explosionen und Explosionsschutz, Schall und Lärmschutz, Laser


Literatur: wird während der Veranstaltung bekannt gegeben bzw. ausgeteilt

115



Modulbezeichnung: WP-E07 Luftqualität I – Medizin für Ingenieurinnen und Inge-nieure


Air Quality I - Medicine for Engineers






Luftqualität I – Medizin für Ingenieurinnen und Ingenieure


Dozent(in): Dr.-Ing. Klaus Bolst/Dr. med. Richard Straube

Sprache: deutsch



Ü: 1 SWS


Klausur (120 Minuten) oder mündlich (30 Minuten) (bei geringer Teilnehmerzahl)




120


Hausarbeiten [h]


116


Lernziele /

Kompetenzen:

Der Studierenden sollen lernen, zu erkennen,

Wie menschliches Leben funktioniert, wodurch Menschen krank werden können, Zusammenhänge zwischen Innen- und Außenwelt, globale und lokale Transportprozesse analysieren und lokal kon-

trollieren (Gesundheit) medizinische Sachverhalte in Ingenieurwissen einzubinden und sie dementsprechend zu beschreiben

Inhalt: Modul 1: Vorbesprechung

Modul 2: Luft, ein Lebensmittel I, Parameter für die Qualität, Richtli-nienwerke, Messtechnik

Modul 3: Zellsysteme, der Mensch als vernetztes Ökosystem

Modul 4: Organe und Zellsysteme, die Topologie eines einfachen Hohlzylinders

Modul 5: Oberflächen und deren Aufgabe – zur Funktion des Im-munsystems inklusive Entzündungsprozesse

Modul 6: Humanmikroben als unsichtbare Mitbewohner und Helfer

Modul 7: Zellsysteme, Verfahren zur Sichtbarmachung

Modul 8: Energiebereitstellung und -versorgung

Modul 9: Bindegewebe als Speicher und Filter – die Matrixtheorie nach Pischinger

Modul 10: Verdauung als Kraftwerk, Chemische Fabrik und Entsor-gung

Medienformen: Beamer, Tafelvortrag, Arbeit mit portablen Messgeräten

Literatur: Kowalski, Aerobiological Engineering Handbook, Mc Graw-Hill, 2006

Rea, Chemical Sensitivity, Vol. 1-4, CRC Press 1992-1998

117



Modulbezeichnung: WP-E08 Umweltrisiken


Environmental Risks






Umweltrisiken

Semester: 2. Semester und 3.Semester

Dozent(in): Dr.-Ing.G. Deerberg

Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h] -


118


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen nach der Veranstaltung in der Lage sein, Umweltrisiken zu erkennen, und Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Inhalt:

Stoff- und prozessbezogene Risiken

Chemikalien in der Umwelt Betriebs- und störungsbedingte Risiken Prozessrisiken: Anatomie von Störfällen (Fallbeispiele)

Risiko und Risikobewertung

Risikobeurteilung Risikomindernde Maßnahmen Risikomanagement

Angewandter Umweltschutz

Technisches und rechtliches Regelwerk Genehmigungsverfahren


Literatur: Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

119



Modulbezeichnung: WP-E09 Umweltschutz in der chemischen Industrie


Environmental Protection in Chemical Industry

Verantwortlich für das Modul: Prof. Dr.-Ing. M. Grünewald

Zuordnung zum Curricu-lum: Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“

Zugehörige Lehrveran-staltungen: Umweltschutz in der chemischen Industrie


Dozent(in): Dr.-Ing. D. Förtsch

Sprache: deutsch








60


-

Hausarbeiten [h] -


120


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen in der Veranstaltung zum einen wesentliche Zusammenhänge und Konzepte des Umweltschutzes in der chemi-schen Industrie verstehen lernen. Dies basiert auf dem Konzept der "Besten Verfügbaren Technologien (BVT)".

Zum anderen werden produktionsintegrierte Verfahren sowie derzeit angewandte technische End-of-Pipe-Verfahren zur Abluft-, Abwas-ser- und Abfallbehandlung behandelt. Dabei werden die Wirkprinzi-pien der einzelnen Verfahren vorgestellt und die deren Einsatzbe-reicht und -grenzen diskutiert.

Nach der Veranstaltung soll der Studierende in der Lage sein, den Einsatz der verschiedenen Verfahren für konkrete Anwendungsfälle zu bewerten.

Inhalt: Umweltschutz-Vorschriften, Mess- und Abscheidetechnik für Staub, Gase und Dämpfe aus Abgas, Mess- und Abscheidetechnik für Ab-wasserinhaltsstoffe, Abfallbeseitigungstechnik, Bodensanierung, Lärmschutz

Medienformen: Beamer, Tafel

Literatur: -

121



Modulbezeichnung: WP-E10 Umweltmodelle


Environmental Modelling


Prof. Dr. Harro Stolpe




Dynamische Systeme Ausbreitungsmodelle


Dozent(in): Prof. Dr. Harro Stolpe Dipl.-Geol. Stefan Haas

Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Höffer /

Lehrbeauftragter


Voraussetzungen: keine keine


Ü: 1 SWS

V: 1 SWS

Ü: 1 SWS


Klausur (60 Minuten) Semesterbegleitende Aufgaben


davon Präsenzzeit [h]: 30 30


60 30


- 30

Hausarbeiten [h]: - -


122


Lernziele /

Kompetenzen:

Selbständige Identifikation und Modellierung dynamischer Systeme mit vorhandenen Programmen

Inhalt: Vermittlung von Grundlagen zu Ökosystemen, Hydrodynamik und Aerodynamik

Selbstständige Systemidentifikation und Modellierung mit vorhan-denen Programmen: Umweltsysteme (Ökosysteme, Wasserhaus-halt, Populationsdynamik usw.), Ausbreitung von Stoffen in der Luft und im Wasser mit den Programmen:

Powersim (Umweltsysteme) ASM (Grundwasser) AUSTAL2000 (Luft)

Medienformen: Tafel Beamer-Präsentationen und Übungen am PC

Literatur: Imboden, D. M. & Koch, S. (2003): Systemanalyse – Einführung in die mathematische Modellierung natürlicher Systeme. Springer-Verlag, Heidelberg

Kinzelbach,W. & Rausch, R. (1995): Grundwassermodellierung – Eine Einführung mit Übungen. Bornträger-Verlag, Berlin

Zenger, A. (1998): Atmosphärische Ausbreitungsmodellierung – Grundlagen und Praxis. Springer Verlag, Heidelberg

Helbig A., Baumüller J., Kerschgens M.J. (Hrsg., 1999): Stadtklima und Luftreinhaltung. Springer-Verlag, Heidelberg

123



Modulbezeichnung: WP-E11 Geoinformationssysteme


Geographical Information Systems


Prof. Dr. Harro Stolpe


Master-Studiengang UTRM: Wahlpflichtfach für Vertiefer Wasser-wesen und Umwelttechnik sowie für Vertiefer Verkehrswesen

Bezüge zu anderen Modulen: keine


Einführung in Geoinformationssysteme

GIS-Anwendungen in der Hydro-logie und Wasserwirtschaft


Dozent(in): Prof. Dr. Harro Stolpe Dipl.-Geol. Stefan Haas

Dipl.-Biol. David Nijssen




Ü: 1 SWS

V: 1 SWS

Ü: 1 SWS

Studien- und Prüfungs-leistungen: Klausur (60 Minuten)

Hausarbeit zur Anwendung von Geoinformationssystemen in der

Hydrologie


davon Präsenzzeit [h]: 30 30


60 40


- -

Hausarbeiten [h]: - 20


124


Lernziele /

Kompetenzen:

Selbständige Anwendung von Geoinformationssysteme (Desktop-GIS ArcGIS)

Inhalt: Geoinformationssysteme (GIS) sind moderne Instrumente der Ver-arbeitung und Nutzung raumbezogener Daten. Sie werden weltweit u.a. für die Umweltplanung eingesetzt, um z.B. die vielfältigen Auswirkungen von Bauwerken auf die Umwelt erfassen und bewer-ten zu können. Dabei müssen oft unterschiedliche Informationen zu Boden, Klima, Wasser, Vegetation usw. in großen Mengen ver-arbeitet und räumlich dargestellt werden. Dies kann effektiv und fortschreibbar mit Hilfe von Geoinformationssystemen (GIS) erfol-gen. GIS ist aus dem Bauingenieurwesen und der Umweltplanung nicht mehr wegzudenken.

Die Studierenden bekommen eine Einführung in das Desktop-GIS ArcGIS 10.0. Hierbei werden u.a. folgende Themen behandelt:

Einführung ArcMap, Arc Catalog, ArcToolbox Längen- und Flächenberechnungen, sachbezogene Abfragen Räumliche Abfragen, Feldwertberechnung, Feldstatistik, Dia-

grammerstellung, Editieren von Themen Spatial Join, Join, Dissolve Georeferenzierung, Wechseln der Projektion, Hinzufügen von

XY-Daten, Legendenbearbeitung, CAD-Daten hinzufügen, Hy-perlinks

On-Screen-Digitizing, Snapping, CAD-Funktionen Verschneidung mit Vekordaten Sachbezogene Abfrage, XY-Daten hinzufügen, Interpolation,

Thiessen-Polygone, Räumliche Abfrage Interpolation, Berechnung der Reliefenergie, Rasteroperatio-

nen, Umwandlung Features-Raster Layouterstellung und -bearbeitung

Übungen werden anhand von Beispielen aus der Umweltplanung durchgeführt.

Bereich von Hydrologie, Wasserbau und Wasserwirtschaft betrifft die Nutzung von GIS u. a. die Aufbereitung von Geodaten als Grundlagen für die hydrologische und hydraulische Modellierung und zur Ergebnisvisualisierung(z. B. von Überflutungsflächen), die Erfassung und Bewertung von Gewässerschutzzonen, die Auf-stellung von Stadtentwässerungsplänen und die Nutzung von Ka-nal- Biotop- und Altlastenkatastern.

Die Vorlesungen und Übungen behandeln folgende Schwerpunkte:

Einführung in das Desktop-GIS ArcGIS Quellen raumbezogener Information für Hydrologie, Wasserbau

und Wasserwirtschaft: ATKIS, GIS-Datenbanken, Satellitenda-ten

Analysefunktionen von Raster und Vektordaten Geostatistik: Variogramm-Schätzung, Interpolation von Punkt-

daten, Simulation Digitale Höhenmodelle und ihre Anwendung. Ermittlung von

Fließrichtungen, Entwässerungsgebieten, Gefälleverhältnissen, Überflutungsflächen

Verwendung von Landnutzungs-und Bodendaten für hydrologi-sche Modelle

125


Medienformen: Beamer-Präsentationen Übungen am PC

Literatur: Bill, R. & Fritsch, D. (1994): Grundlagen der Geoinformationssys-teme, Band I, Heidelberg.

Dikau, R. (Hrsg.) (1999): GIS for earth surface systems: analysis and modelling of the natural environment, Berlin

Asch, K. (Hrsg.) (1999): GIS in Geowissenschaften und Umwelt, Berlin

http://www.giswiki.org/wiki/Tutorials.

126



Modulbezeichnung: WP-E12 Emissionsmesstechnik


Surveying for Engineers






Emissionsmesstechnik 1 Emissionsmesstechnik 2


Dozent(in): Prof. Bröker Prof. Bröker

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: keine Emissionstechnik 1



mündliche Prüfung (30 min)


davon Präsenzzeit [h] 15 h 15 h


15 h 45 h


- -


Leistungspunkte: 1 LP 2 LP

127


Lernziele /

Kompetenzen:

Den Hörern werden die Grundlagen zur messtechnischen Erfas-sung von Luftverunreinigungen vermittelt. Sie sollen in die Lage versetzt werden die Messergebnisse zu beurteilen, in den rechtli-chen Rahmen einordnen und die notwendigen Maßnahmen vor-schlagen zu können.

Inhalt:

Maßnahmen zur Reinhaltung der Luft, insbesondere der Re-duktion der Feinstaubbelastung werden diskutiert. Grundlage konkreter Maßnahmen zur Reinhaltung der Luft sind Mes-sungen.

In der Vorlesung werden neben der Darstellung der Problematik der Feinstaubbelastung die ent-sprechenden Messtechniken vorgestellt sowie die Bewertung der Messergebnisse diskutiert.

In der Vorlesung werden die Kenntnisse Aus der Vorlesung Emissionsmesstechnik 1 anhand praktischer Beispiele vertieft. Es werden Problemstellungen auf-gezeigt und die Auswahl des je-weiligen Messprogramms er-läutert.

Die Messergebnisse werden aus-gewertet und aufgrund der Aus-wertungsergebnisse werden die zu treffenden Maßnahmen vorge-stellt. Der rechtliche Hintergrund wird dabei einbezogen. Zusätzlich werden Ansätze zur Messung hochtoxischer Stoffe behandelt.


Literatur: Baumbach, G. (2005): Luftreinhaltung. Berlin (Springer)

Fritz, W., Klein, H. (1992): Reinigung von Abgasen (Vogel).

Werner, C., Klein, V., Weber, K. (1991):Laser in der Umwelttechnik in Remote Sensing; Berlin (Springer)

VDI-Berichte 1656 (2002): Neuere Entwicklungen bei der Messung und Beurteilung der Luftqualität. Kommission Reinhaltung der Luft in VDI und DIN; Schwäbisch Gmünd

128



Modulbezeichnung: WP-E13 Management nicht erneuerbarer u. erneuerbarer Res-sourcen

Englische Mo-dulbezeichnung :

Management of Renewable and non-Renewable Resources


Prof. Dr.-Ing. Weidner



Zugehörige Lehr-veranstaltungen:

Management nichterneuerbarer u. erneuerbarer Ressourcen


Dozent(in): Dr. Ing. Hartmut Pflaum

Sprache: deutsch





Arbeitsaufwand [h/LP]: 90 h / 3 LP



[h]

60


-

Hausarbeiten [h] -


129


Lernziele /

Kompetenzen:


Globale, nationale und lokale Verfügbarkeiten und Nutzungspfade von nicht-erneuerbaren und erneuerbaren Ressourcen kennen und verstehen zu lernen,

die Bedeutung einer nachhaltigen Ressourcenbewirtschaftung für Wirtschaftssysteme zu verstehen,

die Grundlagen des Stoffstrommanagements auf gegebene Auf-gabenstellungen zur – industriellen - Ressourcenbewirtschaftung selbständig anzuwenden und

die Kompetenz zu erwerben, das Einsatzpotenzial von nicht-erneuerbaren und erneuerbaren Ressourcen für gegebene in-dustrielle Aufgabenstellungen abschätzen, berechnen und bewer-ten zu können.

Inhalt:

Im Rahmen der Vorlesung werden zunächst die Grundlagen, Ziele und Methoden des Stoffstrommanagement, der Stoffstromanalyse sowie der Stoffstrombewertung vorgestellt. Dies vollzieht sich auf der Basis des Konzepts der „nachhaltigen Entwicklung“. Eine kurze Ein-führung in der Rohstoffbewirtschaftung innerhalb von Wirtschaftssys-temen soll illustrieren, wie alle Lebensbereiche von einer intelligenten Rohstoffnutzung profitieren. Im Anschluss werden die Rohstoffpoten-ziale der nicht-erneuerbaren Ressourcen sowie ihre Bedeutung als stoffliche und energetische Quelle diskutiert. Dabei werden die fossi-len Rohstoffe und ihre Rolle in der globalen Rohstoffversorgung dar-gestellt. Der nächste Vorlesungsteil widmet sich den Verfügbarkeiten und Bewirtschaftungsgrundsätzen von natürlichen und erneuerbaren Ressourcen. Dabei stehen die Produktion von Biomasse und das nutzbare Ertragspotenzial im Vordergrund. Darüber hinaus wird die Rohstoff- und Energiepolitik in den internationalen Wirtschaftsbezie-hungen dargestellt.

An konkreten Beispielen wird erläutert, welche Rohstoffinformationen in industriellen Entscheidungsprozessen in welcher Weise verarbeitet werden müssen, um das Ressourcenmanagement unter verschiede-nen gegebenen Zielstellungen möglichst optimal zu realisieren.

Als Vorlesungsmaterial dient der Ausdruck der Präsentationsfolien.


Literatur: Barsch, H.; Bürger, K.: Naturressourcen der Erde und ihre Nutzung, Gotha Pertes 1996

Endres, A.; Querner, I.: Die Ökonomie natürlicher Ressourcen, Darmstadt 1993

Eyerer, P. (Hrsg.): Ganzheitliche Bilanzierung, Springer Verlag, Berlin – Heidelberg, 1996

Wicke, L. et.al.: Betriebliche Umweltökonomie, Verlag Vahlen, Mün-chen, 1992

Internetseiten und Publikationen des BMU und der FNR www.bmu.de, www.fnr.de

130


Wahlpflichtmodule (Modulblock WP-F)

„Projekte“

131



Modulbezeichnung: WP-F00 Fachübergreifendes Projekt


Interdisciplinary Project


Professoren der Fakultäten Bauingenieurwesen und Maschinen-bau




-

Semester: 1. - 3. Semester

Dozent(in): s.o.

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: -

Lehrform / SWS: 4 SWS


Fachübergreifende Projektarbeit mit Präsentation (15 Minuten)




120


-

Hausarbeiten [h] -


132


Lernziele /

Kompetenzen:

Diese Projektarbeit soll unter Anleitung zum selbstständigen wis-senschaftlichen Arbeiten fachübergreifend im Bereich von Umwelt-technik und Ressourcenmanagement befähigen. Bei der dazuge-hörigen Präsentation soll die Fähigkeit gefördert werden, fach-übergreifende Themen geeignet aufzuarbeiten und verständlich zu präsentieren.

Durch die Projekt-Arbeit sollen die Studierenden in die Lage ver-setzt werden, die Zusammenhänge verschiedener Fachgebiete zu erkennen und die Fähigkeit zu erlangen, zugehörige Probleme ganzheitlich mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbeiten sowie wissenschaftliche Erkenntnisse für eine optimale Problemlösung anzuwenden. Die fachübergreifende Projektarbeit dient als quali-fizierende Vorbereitung zur Masterarbeit und für den späteren Be-rufseinstieg.

Inhalt:

Die fachübergreifende Projektarbeit kann theoretisch, praktisch, konstruktiv oder auch organisatorisch ausgerichtet sein. Für das Thema hat die Kandidatin bzw. der Kandidat ein Vorschlagsrecht. Das Thema wird vom Prüfenden formuliert. Die Ergebnisse sind im Detail in schriftlicher und bildlicher Form darzustellen. Dazu gehö-ren insbesondere auch eine Zusammenfassung, eine Gliederung und ein Verzeichnis der in der Arbeit verwendeten Literatur.

Medienformen: Print-Form

Literatur: Wird im Einzelnen angegeben

133



Modulbezeichnung: WP-F01 Fachlabor


Laboratory Exercise






themenzugehörige Lehrveranstaltung aus den Modulblöcken A-E


Dozent(in): s.o.

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: themenzugehörige Lehrveranstaltung aus den Modulblöcken A-E

Lehrform / SWS: Fachlabor: 2 SWS


Versuchsprotokolle




60


-

Hausarbeiten [h] -


134


Lernziele /

Kompetenzen:

Im Fachlabor UTRM-Master soll der Studierende seine experi-mentellen Fertigkeiten auf einem den o. g. Modulen zu geordneten Fachgebiet verbessern und in der Lage sein, Probleme aus diesem Fachgebiet z.B. auf dem Gebiet der thermischen Stofftrennung mit experimentellen Mitteln selbständig zu lösen. Eine qualifizierte Auswertung entsprechender experimenteller Ergebnisse unter An-wendung von einem modernen Messwerterfassungs- und Mess-wertauswertesystem wie z.B. „Labview“ ist darin eingeschlossen.

Inhalt:

Im Fachlabor werden mehrere experimentelle Versuche zu einem speziellen Fachgebiet angeboten. Dabei geht es um eine entspre-chende qualifizierte Vorbereitung, Durchführung und Auswertung der Experimente in Anlagen im Labor- und Miniplant-Maßstab. Die durchgeführten Arbeiten sind eine einem Bericht übersichtlich und allgemein verständlich darzustellen.

Z. Zt werden z.B. die folgenden Fachlabor angeboten:

Fachlabor Verfahrenstechnik Fachlabor Energietechnik Fachlabor Umwelttechnik Messtechnisches Fachlabor

Medienformen: Praktische Arbeiten mit Bericht

Literatur: Praktikumsskript mit entsprechenden Literaturangaben

135



Modulbezeichnung: WP-F02 Projektarbeit


Project






-


Dozent(in): s.o.

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: 2 SWS


Projektarbeit mit Präsentation (15 Minuten)




60


-

Hausarbeiten [h] -


136


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Projekt-Arbeit soll unter Anleitung zum selbstständigen wis-senschaftlichen Arbeiten in einem Fach von Umwelttechnik und Ressourcenmanagement befähigen. Bei der dazugehörigen Prä-sentation soll die Fähigkeit gefördert werden, fachliche Themen geeignet aufzuarbeiten und verständlich zu präsentieren.

Durch die Projekt-Arbeit sollen die Studierenden in die Lage ver-setzt werden, die Zusammenhänge des Faches zu überblicken und die Fähigkeit zu erlangen, Probleme des vertieften Fachgebietes mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbeiten sowie wis-senschaftliche Erkenntnisse anzuwenden. Die Projekt-Arbeit dient als qualifizierende Vorbereitung zur Master-Arbeit.

Inhalt:

Die Projekt-Arbeit kann theoretisch, praktisch, konstruktiv oder auch organisatorisch ausgerichtet sein. Für das 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 gehören insbesondere auch eine Zusammenfassung, eine Gliederung und eine Verzeichnis der in der Arbeit verwendeten Literatur.



137


Masterarbeit M

138



Modulbezeichnung: Masterarbeit


Master's thesis






-


Dozent(in): s.o.

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: 70 Leistungspunkte erreicht

Lehrform / SWS:

Studien- und Prüfungs-leistungen: Master-Arbeit


davon Präsenzzeit [h] -


-


-

Hausarbeiten [h]


139


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Masterarbeit soll unter Anleitung zum selbstständigen wissen-schaftlichen Arbeiten in einem Fach aus Umwelttechnik und Res-sourcenmanagement befähigen. Bei der dazugehörigen Präsenta-tion soll die Fähigkeit gefördert werden, fachliche Themen geeignet aufzuarbeiten und verständlich zu präsentieren.

Durch die Masterarbeit soll festgestellt werden, ob die Studieren-den die für den Übergang in den Beruf notwendigen Fachkenntnis-se erworben haben, die Zusammenhänge des Faches überblicken und die Fähigkeit besitzen, Probleme des vertieften Fachgebietes mit wissenschaftlichen Methoden zu bearbeiten sowie wissen-schaftliche Erkenntnisse anzuwenden.

Inhalt:

Die Masterarbeit kann theoretisch, praktisch, konstruktiv oder auch organisatorisch ausgerichtet sein. Für das Thema hat die Kan-didatin bzw. der Kandidat ein Vorschlagsrecht. Das Thema wird vom Prüfenden formuliert.

Die Ergebnisse sind im Detail in schriftlicher und bildlicher Form darzustellen. Dazu gehören insbesondere auch eine Zusammen-fassung, eine Gliederung und ein Verzeichnis der in der Arbeit verwendeten Literatur.



140


Wahlmodule (Modulblock W „Wahlfächer“)

141



Modulbezeichnung: W-01 Porous Materials


Dr.-Ing. S. Frerich


Master-Studiengang MB

Master-Studiengang UTRM


Porous Materials

Semester: 1. oder 3. Semester

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

Sprache: englisch


Lehrform / SWS: V: 2 SWS, Ü: 2 SWS


mündliche Prüfung




120


-

Hausarbeiten [h] -


142



Objectives for students:

Distinguish and characterize porous material Be aware of the many different substances Name Sources, manufacturing processes and applications Calculate transport phenomena in porous media by differentiat-

ing in gaseous or liquid systems Calculate momentum and energy transport phenomena

Inhalt: Porous materials are present in everyday life. They can be made from rock, food, metals, polymers, etc. In this lecture, their mor-phology, stability, and different methods for characterization shall be discussed. Attention will be given to transport phenomena of mass, momentum and energy in porous media, as these mecha-nisms are important for many technical applications. By using ex-amples, manufacturing technologies of porous materials are ex-plained.


Literatur: -

143



Modulbezeichnung: W-02 Zyklisches / dynamisches Bodenverhalten und Meerestechnik


Soil Behavior under Cyclic and Dynamic Loads and Marine Technology







Verhalten des Bodens unter zyk-lischer und dynamischer Be-

anspruchung

Meerestechnik

Semester: 3. Semester (WS) 3. Semester (WS)

Dozent(in): Dr. Röchter H. Kahle


Voraussetzungen: Kenntnisse in „Grundbau und Bodenmechanik“ (z.B. aus Bachelor-Studium), Statik und Tragwerkslehre (z.B. aus Bachelor-Studium)

Erweiterte Kenntnisse in Mechanik und Geotechnik


V: 1 SWS

S: 1 SWS


Klausurarbeit 60 min Klausurarbeit 60 min

Hausarbeit 30 h (Anteil 25 %)




30 30


- -

Hausarbeiten [h] 30 30


144


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Hörer sollen die Fähigkeiten erlangen, grundlegende bau-grunddynamische Fragestellungen zu erkennen und mit Hilfe fun-damentaler Berechnungsverfahren zu lösen. Sie sollen Küsten- und Offshore-Bauwerke unter Berücksichtigung der an diese gestellten besonderen Anforderungen entwerfen und berechnen können.

Inhalt:

Verhalten des Bodens unter zyklischer und dynamischer Be-anspruchung

Das Verhalten des Bodens unter zyklischer und dynamischer Be-anspruchung bestimmt eine Reihe von praktischen Fragestellungen im Gebrauchszustand von Bauwerken wie auch im Grenzzustand der Tragfähigkeit. Behandelt wird die Wechselwirkung zwischen der zeitlich veränderlichen Belastung des Bodens und den Spannungs-zuständen im Boden sowie der daraus folgenden Zu-standsänderungen. Grundlegende Einflussfaktoren werden disku-tiert. Darüber hinaus werden die Grundlagen der Wellenausbreitung im Boden dargelegt und an Experimenten im Labor veranschaulicht. Die Kenntnisse werden auf Fragen der Stabilität und des Verhaltens von Geländesprüngen und Gründungen angewendet.

Meerestechnik

Die Besonderheiten des Bauens am und im Meer werden in der Vorlesung Meerestechnik vermittelt. Dabei werden sowohl Bauwer-ke des Hafenbaus und Küstenschutzes als auch Offshore-Bauwerke behandelt. Vermittelt werden die Randbedingungen des Bauens im Meer, insbesondere die Einwirkungen aus Wellen und Wind, und die daraus abgeleiteten Bemessungsgrundlagen sowie die gängi-gen Bau- und Gründungsverfahren. An Beispielen von Hafenbau-werken, Offshore-Windanlagen und ausgeführten Offshore-Bauwerken werden die vermittelten Kenntnisse anschaulich darge-stellt bzw. angewendet. Im Seminar werden Lösungen zu typischen Aufgabenstellungen erarbeitet.

Medienformen: Tafel, Beamer, Computerlabor

Literatur: Schanz et al. (2009): Arbeitsblätter für Baugrunddynamik,

Lehrstuhl für Grundbau und Bodenmechanik der Ruhr-Universität

Bochum, Eigenverlag, 287 Seiten

Studer, J.A., Koller, M.G. (1997): Bodendynamik, Springer, Berlin

145



Modulbezeichnung: W-03 Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau


Process technology and Construction Management


Prof. Dr.-Ing. M. Thewes


Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“ Master-Studiengang „Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“

Lehrveranstaltung(en): Bauverfahrenstechnik Tief- und Leitungsbau


Dozent(in): Prof. Thewes / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie Kon-struktive Kenntnisse


Prüfungsleistungen: Klausur (120 Minuten)

Hausarbeit

Arbeitsaufwand [h / LP]: 180 / 6 LP



70


-

Hausarbeiten [h] 50


146



Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet der Bauverfahrenstechnik des Tief- und Leitungsbaus vertraut machen. Sie sollen vertiefte Kenntnisse für spezielle Bereiche des Tiefbaus für die Bewältigung ingenieurtechnischer Aufgaben auf den Gebie-ten Planung, Bau und Betrieb erwerben. Tiefbau ist das Fachgebiet des Bauwesens, das sich mit der Planung und Errichtung von Bau-werken befasst, die an oder unter der Erdoberfläche bzw. unter der Ebene von Verkehrswegen liegen. Die Studierenden sollen dabei lernen, Aufgaben aus diesen Bereichen selbständig zu bearbeiten und ein spezielles Verständnis für die Methoden zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die gängigen Problemstellungen des Tief- und Leitungsbaus selbständig zielführend zu bearbeiten. Zusammenhänge dieses Gebietes mit anderen Bereichen des Bau-wesens als interdisziplinäre Aufgabe sollen erkannt und in die Lö-sungen der Projektbearbeitung mit eingearbeitet werden. Die Stu-dierenden sollen Kenntnisse erwerben, die zur Vorbereitung und Abwicklung von Bauvorhaben in der Bauleitung und im Bauma-nagement dienen. Die in der Praxis gängigen Methoden sollen an-gewendet werden können.

Inhalt: Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen der Bauverfah-renstechnik. Hierzu gehören:

Bauverfahrenstechnik Tiefbau

Wasserhaltung Baugrubenverbauwände (Trägerverbau, Schlitz-, Bohrpfahlwän-

de etc.) Senkkästen Injektionstechniken im Baugrund (Nieder- und Hochdruckverfah-

ren etc.) Mikropfähle Unterfangungen Deckelbauweise Klassische Abdichtungstechniken Fugenkonstruktionen

Bauverfahrenstechnik Leitungsbau

HDD Horizontalbohrtechniken Steuerbare Verfahren Nicht steuerbare Verfahren Offene Bauweisen

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, Tafel, ergänzende Umdrucke, An-schauungsmodelle, Simulationen

Literatur: Vorlesungsskripte des Lehrstuhls,

Buja: Spezialtiefbau-Praxis. Bauwerk Verlag, Berlin 2002

Buja: Handbuch des Spezialtiefbaus. Werner Verlag, Düsseldorf 2001

Stein: Grabenloser Leitungsbau. Ernst&Sohn Verlag, Berlin 2003

147



Modulbezeichnung: W-04 Bauverfahrenstechnik Tunnelbau


Tunnelling – Design and Methods






Lehrveranstaltung(en): Bauverfahrenstechnik Tunnelbau


Dozent(in): Prof. Thewes / Assistenten

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie in „Grundbau und Bodenmechanik“


Prüfungsleistungen: Klausur (120 Minuten)

Hausarbeit




70


-

Hausarbeiten [h] 50


148



Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet des Tunnelbaus vertraut machen. Sie sollen vertiefte Kenntnisse für ingenieurtechnische Aufgaben auf den Gebieten Planung, Bau und Betrieb von Tunnelbauwerken und Leitungen erwerben. Die Studie-renden sollen lernen, Aufgaben aus diesen Bereichen selbständig zu bearbeiten und ein spezielles Verständnis für die Methoden zu entwickeln.

Sie sollen in die Lage versetzt werden, die gängigen Problem-stellungen des Tunnel- und Leitungsbaus selbständig zielführend zu bearbeiten. Zusammenhänge dieses Gebietes mit anderen Berei-chen des Bauwesens als interdisziplinäre Aufgabe sollen erkannt und in die Lösungen mit eingearbeitet werden.

Die Studierenden sollen Kenntnisse erwerben, die zur Vorbereitung und Abwicklung von Bauvorhaben des Tunnelbaus bzw. des Lei-tungsbaus dienen. Die in Praxis gängigen Methoden sollen ange-wendet werden können.

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen des Tunnel-baus. Hierzu gehören:

Planungsmethodik für Tunnelbauten Sicherungsarten Klassische Bauweisen Löseverfahren für Locker- und Hartgestein Bergmännischer Tunnelbau mit Vortrieben mit mechanischem

Lösen des Gebirges Spritzbetonbauweisen Druckluftverfahren Maschineller Tunnelbau, unterschiedliche Maschinentypen an-

gepasst an die Gebirgsformationen in Festgestein bzw. Locker-gestein

Ein- und zweischaliger Ausbau Spezialbauverfahren Monitoring und Prozessmanagement Besonderheiten der Tunnelbau-Logistik, Belüftung Sicherheitsaspekte bei Bau und Betrieb Verfahren zum Leitungsbau in geschlossener Bauweise mittels

Rohrvortrieb und Microtunnelling Besonderheiten der Vortriebsrohre und der Rohrverbindungen


Literatur: Vorlesungsskripte des Lehrstuhls,

Maidl: „Handbuch des Tunnel-und Stollenbaus“, VGE-Verlag

Stein: „Grabenloser Leitungsbau“, Verlag Ernst & Sohn

149



Modulbezeichnung: W-05 Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Lei-tungen


Operation and Maintenance of Tunnels and Utilities






Lehrveranstaltung(en): Facilitymanagement unterirdi-scher Verkehrsanlagen

Leitungsinstandhaltung & Netz-management


Dozent(in): Dr.-Ing. R. Leucker / Dr.-Ing. G. Vollmann

Dr.-Ing. B. Bosseler


Voraussetzungen: Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie

Konstruktive Kenntnisse

Kenntnisse in „Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik“ sowie

Konstruktive Kenntnisse


V: 2 SWS






120


-

Hausarbeiten [h] -


150



Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet des Betriebs und der Instandhaltung von Tunneln und unterirdischen Leitungen vertraut machen. Hierbei werden Aspekte des konstruk-tiven Bauwerksschutzes und die notwendigen Methoden und Tech-niken der Bauwerksinstandhaltung beleuchtet, die Ausstattung und Betriebskonzepte (Normal- und Notfallbetrieb) unterirdischer Infra-struktur dargelegt sowie Bewirtschaftungskonzepte und Evalua-tionsmechanismen für Wirtschaftlichkeits- und Effizienzuntersu-chungen erörtert.

Die Studierenden sollen damit in die Lage versetzt werden, bei-spielsweise auf Basis der verinnerlichten Grundsätze zum Betrieb und der Instandhaltung von Tunneln und Leitungen geeignete Maß-nahmen zur Instandhaltung von Tunneln und Leitungen auszuwäh-len oder Wirtschaftlichkeitsanalysen von Bauwerken durchzuführen. Für eine Tätigkeit auf Seiten der Betreiber von Leitungsnetzen oder Tunnelbauwerken sind solche Grundkenntnisse unabdingbar.

Es werden grundlegende Kompetenzen für Betrieb und Instandhal-tung von unterirdischer Infrastruktur vermittelt. Diese sind vor dem Hintergrund sinkender Neubautätigkeit und steigendem Instand-haltungsbedarf des enorm großen Bestands von hoher Bedeutung für das zukünftige Berufsbild von Bau- und Umweltingenieuren.

Inhalt: Die Veranstaltungen dieses Moduls behandeln das erweiterte Ba-siswissen von Betrieb und Instandhaltung von Tunneln und Leitun-gen. Hierzu gehören:

Vorschriftenlage und Randbedingungen in Abhängigkeit von den Verkehrsträgern

Betriebseinrichtungen bei Tunnelbauwerken Betrieb von Tunnelbauwerken (Konzepte, Leitstellenfunktion und

-aufbau, Überwachung und Inspektion) Safety and Security Instandhaltung und Wartung (Wartungspunkte, Nachrüsten un-

ter Betrieb, Instandsetzungstechniken, Instandhaltung unter Be-trieb)

Bauwerksmanagement / TFM (Erfassung und Verarbeitung von Betriebsdaten, Betriebskonzepte wie z. B. PPP, Lifecycle-Management)

Schäden, Schadensursachen und –folgen Inspektion von Leitungen Reinigung von Leitungen Reparaturverfahren Renovierungsverfahren Erneuerungsverfahren Sanierungsstrategien Wirtschaftlichkeit Statische Berechnungen von Inlinern



151



Modulbezeichnung: W-06 Baubetrieb und Management


Construction Operation and Management


Prof. Dr.-Ing. Thewes




Lehrveranstaltung(en): Bauwirtschaft und Bauverträge

ProjektmanagementBetriebswirtschaft

im Bauwesen


Dozent(in): Prof. Thewes / wiss. Mit.

Prof. Thewes / Assistenten

Prof. Oepen (Lehrbeauftragter)


Voraussetzungen: Kenntnisse auf dem Gebiet des Baubetriebs und der Bauver-fahrenstechnik sowie des Bauvertragsrechts und der Baubetriebs-

lehre.


V: 1 SWS Ü: 1 SWS

V: 1 SWS Ü: 1 SWS

Prüfungsleistungen: Klausur (150 Minuten) über das gesamte Modul

Arbeitsaufwand [h / LP]: 90 / 3 LP 90 / 3 LP 90 / 3 LP



60 60 60


- - -



152



Bauwirtschaft und Bauverträge

Das Modul soll die Studierenden umfassend mit dem Gebiet der Angebotsbearbeitung und der Vielfalt der Bauvertragsformen ver-traut machen. Sie sollen vertiefte Kenntnisse für ingenieurtech-nische und juristische Aufgaben auf diesen Gebieten erwerben. Die Studierenden sollen lernen, Aufgaben selbständig zu bear-beiten, und ein spezielles Verständnis für die Methoden und die damit verbundenen unternehmerischen Aspekte zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden, die gängigen Problem-stellungen der Angebotsbearbeitung unter Berücksichtigung der üblichen Bauvertragsformen selbständig zielführend zu bearbeiten. Zusammenhänge dieses Gebietes mit Bereichen des Projekt-managements im Bauwesen sollen erkannt werden.

Projektmanagement

Die Studierenden sollen Kenntnisse erwerben, die zur Vorberei-tung und Abwicklung von Bauvorhaben in der Bauleitung und im Projektmanagement dienen. Die in der Praxis gängigen Methoden sollen angewendet werden können.

Betriebswirtschaft im Bauwesen

Die Studierenden sollen die Grundlagen einer branchenspezifi-schen Baubetriebswirtschaftslehre vermittelt werden, die es ihnen erlauben, ein Verständnis für die betriebswirtschaftlichen Zusam-menhänge von Baustellen und Bauunternehmen zu erhalten. Da-bei werden jeweils die aktuellen Aspekte aus der baubetrieblichen Praxis einbezogen.

Inhalt: Bauwirtschaft und Bauverträge

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen zu bauwirt-schaftlichen Fragestellungen. Hierzu gehören:

Charakteristika des Baumarktes Kalkulationsmethoden Instrumente der wirtschaftlichen Planung Öffentliches und privates Baurecht Vergabe und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) Vertiefte Methoden zu Ausschreibung, Vergabe und Abrech-

nung Vergabe und Vertragsformen Grundlagen zu PPP-Projekten Versicherungen, Sicherheitsleistungen, Bürgschaften Abnahme, Gewährleistung, Umgang mit Baumängeln

Projektmanagement

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen des Projekt-managements im Baubetrieb. Hierzu gehören:

Grundlagen, Vorschriften, Gesetze Beteiligte und Abläufe Organisationsmanagement Terminorganisation und –verfolgung Kapazität und Qualität Rechtliche Aspekte Risikomanagement

153


Betriebswirtschaft im Bauwesen

Die Vorlesung behandelt das erweiterte Basiswissen der Betriebs-wirtschaftslehre für das Bauwesen. Hierzu gehören:

Internes Rechnungswesen als Spiegelbild des operativen Ge-schäftes

Besonderheiten der Bauunternehmen im externen Rech-nungswesen

Unternehmensplanung und Unternehmenscontrolling Sonderaspekte der Bauunternehmens- und Bauprojektfinanzie-

rung

Medienformen: Powerpoint-Präsentationen, Tafel, ergänzende Umdrucke

Literatur: Vorlesungsskripte,

VOB,

VOL,

KLR-Bau,

Kapellmann: „AGB-Handbuch Bauvertragsklauseln“, Werner Ver-lag

Hoffmann: „Zahlentafeln für den Baubetrieb“, Teubner Verlag

Drees: „Kalkulation von Baupreisen“, Bauwerk Verlag

HOAI,

Rösel: „Baumanagement“, Springer Verlag

Kyrein: „Projektmanagement“, Immobilien Informationsverlag Ru-dolf Müller

Leimböck: „Bauwirtschaft“, Teubner Verlag

Oepen, Ralf-Peter: Bauprojekt-Controlling. In. Kalkulieren im Inge-nieurbau, hrsg. von Jacob, Dieter; Stuhr, Constanze; Winter, Chris-toph. 2. Aufl. Wiesbaden 2011, S. 451-476

Oepen, Ralf-Peter: Phasenorientiertes Controlling in bauausfüh-renden Unternehmen. Schriftenreihe Baubetriebswirtschaftslehre und Infrastrukturmanagement, hrsg. v. Jacob, Dieter. Wiesbaden 2003

Hannewald, Jens; Oepen, Ralf-Peter: Bauprojekte erfolgreich steuern und managen. Bauprojekt-Management in bauausführen-den Unternehmen, hrsg. v. BRZ Deutschland GmbH. Wiesbaden 2010

154


Studiengang: Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Modulbezeichnung: W-07 Windenergiebauwerke

englische Modulbezeich-nung:

Wind Energy Facilities


Prof. Dr.-Ing. R. Höffer

Zuordnung im Curricu-lum:

Master Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Master-Studiengang Bauingenieurwesen

Bezüge zu anderen Modulen: Zu den Modulen „Tragwerksanalysen“, „Dynamik der Tragwerke“ sowie „Windeinwirkungen auf Ingenieurbauwerke“ bestehen enge Bezüge.

Lehrveranstaltungen: Windenergiebauwerke


Dozent(in): Prof. Höffer

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Strömungsmechanik, Tragwerkslehre, Stahlbeton- und Spannbetonbau, Stahlbau



1 Studienarbeit nach Vereinbarung in Einzel- oder Gruppenbear-beitung




-


60

Hausarbeiten [h] -


155



Nach Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die haupt-sächlichen in der Praxis auftretenden und zukünftigen Windener-giebauwerke kennen. Sie sollen statistische Beschreibungen für den Wind als Ressource oder als Einwirkung für Höffigkeits- oder für Lastschätzung verwenden können. In einem weiteren Abschnitt sollen die diesbezüglichen Windeinwirkungen und deren Relevanz in der Tragwerksplanung sowie in der Lebensdauerschätzung er-lernt werden und diese bezügl. der bautechnischen Sicherheit und Bemessung beurteilt werden können. Dazu sollen die Studieren-den rechnerische sowie einige für Sonderfragen anwendbare ex-perimentelle Verfahren zur Windeinwirkungsermittlung auswählen lernen.

Inhalt:

Statistische Beschreibung von Windfeldern - Wind als Ressource - Bemessungswind

Windkonverter - Rotor als Luvläufer mit horizontaler Achse, „on-“ und „off-shore“ - Aufbau - Windeinwirkungen und Wellenschlag - Bemessung von Schaft und Fundament - Strategien zur Schädigungs- und Lebensdauerschätzung der Tragwerkskomponenten - Betrachtung der Rotorblätter

Vertikalachsenrotoren - Savonius-Rotor - Darrieus-Rotor

Auftriebskraftwerk - Aufbau von Turm und Kollektor - Windeinwirkungen am Rand der atmosph. Grenzschicht - Stand der Forschung und bautechnische Anforderungen - Lebensdauerfragen

Studienarbeiten: Analyse von Windeinwirkungen und daraus resul-tierende Besonderheiten bei der Bemessung von Wind-energiebauwerken, Strategien für die Optimierung von Windener-giebauwerken zur Sicherung der geplanten Lebensdauer.

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

Medienformen: Beamer–Präsentationen, Animationen mit Videoprojektion

Literatur: Vorlesungs- und Seminarskripte 2008/2009

Troen, I.; Petersen, E. L. (Hrsg.): Europäischer Windatlas. 1990.

Deutsches Institut für Bautechnik: Richtlinie für Windenergieanla-gen – Einwirkungen und Standsicherheitsnachweise für Turm und Gründung. Berlin, Fassung März 2004.

von Backström, Th.W.; Harte, R.; Höffer, R.; Krätzig, W.B.; Kröger, D.G.; Niemann, H.-J.; van Zijl, G.P.A.G.: State and Recent Advan-ces in Research and Design of Solar Chimney Power Plant Tech-nology. in: VGB Power Tech, Volume 88, S. 64-71, ISSN 1435-3199, 7/2008

Schlaich, J.; Bergermann, R.; Schiel, W.; Weinrebe, G.: The Solar Updraft Tower. Verlag Bauwerk, ISBN 3-934369-51-0.

156


Studiengang: Master- Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanage-ment

Modulbezeichnung: W-08 Planen, Sprechen, Schreiben: Projektmanagement und wissenschaftliches Arbeiten im Ingenieurwesen

englische Modulbe-zeichnung:

Planning, speaking, writing: Project management and scientific work in engineering


Prof. Dr. rer. nat. H. Stolpe


Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement

Master-Studiengang Bauingenieurwesen


Planen, Sprechen, Schreiben: Projektmanagement und wissen-schaftliches Arbeiten im Ingenieurwesen

Semester: 2. oder 3. Sem.

Dozent(in): Prof. H. Stolpe / M.A. J. Lippmann /

Gastdozenten

Sprache: deutsch




Ausarbeitung und Präsentation eines Projektes




15


-

Hausarbeiten [h] 15


157



Ergänzend zur fachlichen Ausbildung sollen den Studierenden in dieser Veranstaltung die Grundlagen der Projektplanung und des selbstständigen Projektmanagements zur Vorbereitung auf anste-hende Projekt-, Studien-, und Abschlussarbeiten vermittelt

werden. Dazu sollen sie darüber hinaus mit den Techniken wissen-schaftlichen Arbeitens vertraut gemacht und so in die Lage versetzt werden, wissenschaftliche Texte zu verfassen und qualitativ hoch-wertige Präsentationen zu halten. Über das Studium hinaus be-trachtet, sollen ferner soziale Kompetenzen geschult und angehen-de Ingenieure optimiert auf die Anforderungen des Berufslebens vorbereitet werden.

Inhalt:

In der Lehrveranstaltung werden in Kooperation mit dem Projektbü-ro Bauen und Umwelt und unter Einbezug von Experten die The-men Projektmanagement und Techniken wissenschaftlichen Arbei-tens behandelt. Hierzu gehören u.a.:

Phasen des Projektmanagements Selbstorganisation Aufbau und Charakteristika einer wissenschaftlichen Arbeit Präsentationstechniken und Kriterien einer professionellen

mündlichen Präsentation Bewerbungstraining

Dabei werden die Inhalte nicht nur „theoretisch“ vermittelt, sondern jeweils auch unter praxisnahen Bedingungen erprobt und eingeübt.

Medienformen: Präsentationen: Beamer, Tafel und Overhead-Projektor; Gruppen-arbeit und -diskussion; (Kurz-)Berichterstellung

Literatur: LÜCK, WOLFGANG; HENKE, MICHALE (2009): Technik des wissen-schaftlichen Arbeitens. Seminararbeit, Diplomarbeit, Dissertation. 10. überarb. u. erw. Auflage. München: Oldenbourg Wissenschafts-verlag GmbH

BEA, FRANZ XAVER (2008): Projektmanagement. Stuttgart: Lucius & Lucius

Weitere Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

158



Modulbezeichnung: W-09 Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen


Theory of Traffic Signal Control


Prof. Dr.-Ing. habil. N. Wu




zugehörige Lehrveran-staltung(en):

Verkehrstechnische Theorie der Lichtsignalanlagen


Dozent(in): Prof. Wu

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Verkehrstechnik und Verkehrssteuerung


Prüfungsleistungen: mündliche Prüfung




15


-

Hausarbeiten [h] -


159



Den Hörern wird die verkehrstechnische Theorie im Zusammen-hang mit Lichtsignalanlagen dargestellt. Mit praktischen Übungen werden die Berechnungsverfahren vertieft.

Inhalt: In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen für die Be-messung und Bewertung der Lichtsignalanlagen vorgestellt, die den aktuellsten Stand der Technik repräsentieren. Es werden eingehend die Planungsgrundlage, die Funktionsweise und die Berechnungs-methode für Festzeitsteuerung, Koordinierung, verkehrsabhängige Steuerung und ÖPNV-Beschleunigung erläutert.

Der Lehrstoff wird mit realen Beispielen im Bereich von verkehrs-technischen Berechnungen vermittelt.

Gliederung der Vorlesung:

1. Einführung, Grundlage, Vergleich unterschiedlicher Knotenpunk-te

Verkehrsströme und Konfliktpunkte an Knotenpunkten Reduzierung der Konfliktpunkte an Knotenpunkten Steuerungsarten an Knotenpunkten Fahrdynamik an Knotenpunkten und deren Einfluss an Kapazität

und Sicherheit Vergleich der Kapazitäten von Knotenpunkten Wartzeiten, Halte und Rückstaulänge an Knotenpunkten

2. Berechnung der LSA-Anlagen (Festzeitsteuerung) Kriterien für den Entwurf eines Lageplans Zufluss- und Abflussprozess an LSA Phasen und Phasenfolge bedingt verträgliche Ströme Kurzfahrstreifen Wartzeiten, Halte und Rückstaulänge an Knotenpunkten mit

LSA Berechnung eines Signalzeitenplans Verkehrsqualitätsnachweis

3. Koordinierung der LSA im Straßennetz (Festzeitsteuerung) Koordinierungsprinzip Betrachtungsweise der Rückstaulänge unter der Koordinierung Berechnung der Qualitätskriterien unter der Koordinierung

4. Optimierung der LSA

5. Verkehrsabhängige LSA

Medienformen: Folien oder PowerPoint-Präsentationen, ergänzende Umdrucke

Literatur: Schnabel: Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Ver-kehrsplanung, Band 1 - Verkehrstechnik, Beuth-Verlag

Steierwald, Lapierre: Verkehrsleittechnik für den Straßenverkehr, Springer-Verlag

FGSV (2001). Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrs-anlagen (HBS 2001). Forschungsgesellschaft für Straßen- und Ver-kehrswesen (Hrsg.), Köln.

RiLSA (2010). Richtlinien für Lichtsignalanlagen. Forschungs-gesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.), Köln.

160



Modulbezeichnung: W-10 Moderne Methoden der Systemanalyse und Optimie-rung


Modern Methods for Systems Analysis and Optimization


Prof. Dr.-Ing. habil. N. Wu


Master-Studiengang Bauingenieurwesen: Wahlmodul

Master-Studiengang Umwelttechnik und Ressourcenmanagement: Wahlmodul

Lehrveranstaltung(en): Moderne Methoden der Systemanalyse und Optimierung


Dozent(in): Prof. Wu

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Kenntnisse in Höhere Mathematik, Mathematische Statistik sowie Operations Research


Prüfungsleistungen: mündliche Prüfung




15


-

Hausarbeiten [h] -


161



Die Studierenden sollen vertiefte Kenntnisse zu wesentlichen Opti-mierungsverfahren in engem Bezug zu ingenieurwissenschaftlichen Anwendungen erwerben.

Inhalt: In der Vorlesung werden moderne, mathematische Methoden im Bereich der Systemanalyse und Optimierung vorgestellt, die in Zu-sammenhang mit dem Systementwurf und der Systemoperation im Bauingenieurwesen stehen. Diese Methoden werden aus dem Ope-rations Research, der angewandten Wahrscheinlichkeitstheorie und anderen Optimierungstheorien hergeleitet. Die dargestellten Metho-den können zur Problemlösung für Planungsaufgaben in Verkehrs-wesen, Wasserwirtschaft, Konstruktionsingenieurbau und Baube-trieb eingesetzt werden. Der Lehrstoff wird mit realen Beispielen aus der Verkehrsplanung, Systemsteuerung, Planungszuverlässigkeit, Angebotsstrategie, Kostenminimierung, Systemwartung, Konstrukti-onssicherheit, Ressourcen Management, etc. vermittelt.

Gliederung der Vorlesung:

Mathematische Grundlagen

Lineare, nichtlineare und dynamische Optimierungsmethoden Angewandte Wahrscheinlichkeitstheorie Mathematische Erwartungswerte Komplexe Warteschlangensysteme Ermittlung von Reihenfolgen, Routen und Fahrplänen

Einführung in die modernen Methoden der Systemanalyse und Op-timierung

Fuzzy-Logik Genetische Algorithmen Neuronale Netze

Medienformen: Folien oder PowerPoint-Präsentationen, ergänzende Umdrucke

Literatur: http://www.ivh.uni-hannover.de/optiv/index.html

162


Studiengang: Master-Studiengang UTRM

Modulbezeichnung: W-11 Rheologie

englische Modulbezeich-nung:

Rheology


Dr.-Ing. S. Pollak


Master-Studiengang

„Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“


Rheologie


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

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: V: 3 SWS Ü:1 SWS


Mündliche Prüfung




120


-

Hausarbeiten [h] -


163



Lernziele - die Studierenden sollen:

Mit den Grundlagen der Rheologie und den damit verknüpften physikalischen Größen vertraut gemacht werden

Verschiedenen Grundtypen von Fließverhalten kennenlernen. Ein Gefühl für die Größenordnung der Viskosität verschiedens-

ter Stoffe Entwickeln. Messmethoden zur Bestimmung der Viskosität und des Fließ-

verhaltens kennenlernen. Strömungsprobleme, die auf Viskositätseffekten beruhen, be-

schreiben und lösen können. Technische Schwierigkeiten beim Umgang mit nicht-

wasserähnlichen Flüssigkeiten kennenlernen.

Inhalt:

Bei der Betrachtung von Flüssigkeiten wird in vielen ein sehr ver-einfachtes Fließverhalten zugrunde gelegt. Für eine Auslegung vieler Anwendungen und Prozesse ist dies jedoch nicht ausrei-chend.

In der Vorlesung „Rheologie“ sollen die Hörer mit verschiedenen Arten des Fließverhaltens und daraus resultierenden Effekten ver-traut gemacht werden. Nach einer Einführung in die Rheologie wird dabei insbesondere auf nicht-Newtonische Flüssigkeiten einge-gangen. Es werden Methoden der Viskosimetrie und Rheometrie vorgestellt. Der Stoff wird anhand verschiedener praktischer Bei-spiele veranschaulicht und entwickelt.


Literatur:

164


Studiengang: Master-Studiengang UTRM

Modulbezeichnung: W-12 Process Fluid Mechanics


Dr.-Ing. S. Pollak


Master-Studiengang

„Umwelttechnik und Ressourcenmanagement“


Process Fluid Mechanics


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

Sprache: englisch








60


-

Hausarbeiten [h] -


165



Objectives for Students:

Repeating basics of fluid dynamics. Applying principle of conservation of energy to fluid flow prob-

lems. Applying principles of conservation of mass and momentum to

fluid flow problems. Calculating pressure drop for internal flows and drag for exter-

nal flows. Knowing when to apply turbulent flow equations as opposed to

laminar flow equations. Getting familiar with typical engineering problems in process

technology and related fields. Transferring knowledge to these problems, applying methods

to solve problems.

Inhalt:

Knowledge in fluid mechanics is a crucial skill for each process engineer. Students repeat the basics of fluid mechanics in a prac-tice-orientated way. Examples help understanding the technical relevance of the equations and methods. Vice-versa, technical problems are interpreted with respect to fluid dynamical back-ground. Students learn how to simplify and solve problems and how to transfer their knowledge on different problems.


Literatur: An Introduction to Fluid Dynamics, Stanley Middleman, Wiley (1998)

166



Modulbezeichnung: W-13 Strategisches Management und Unternehmensfüh-rung


Strategic management and business management


Prof. Dr.- Ing. Thomas Hoffmann




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

Sprache: deutsch



Prüfungsleistungen: Mündliche Gruppenprüfung (60 Minuten)

Arbeitsaufwand [h / LP]: 150 h / 5LP



90


-

Hausarbeiten [h] -


167


Lernziele /

Kompetenzen:


Die wahrzunehmenden Aufgaben für effektives Management beschreiben können,

die grundlegenden Mechanismen der Unternehmens- und Mit-arbeiterführung 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 Unter-nehmens- und Mitarbeiterführung beschreiben zu können. Weiterhin sollen die Instrumente der strategischen 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 Mitarbeiter-führung (u.a. in Veränderungsprozessen).

Medienformen: Overheadprojektor, 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 Unternehmens-führung, Springer Verlag Berlin, 2004, ISBN 3-540-20355-9

168



Modulbezeichnung: W-14 Kernkraftwerkstechnik


Nuclear Power Plant Technology


Prof. Dr.-Ing. Marco K. Koch




Kernkraftwerkstechnik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Marco K. Koch

Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


169


Lernziele /

Kompetenzen:


die verschiedenen Typen aktueller Leistungsreaktoren kennen lernen

den Aufbau und die Aufgaben der einzelnen Komponenten kerntechnischer Anlagen verstehen und die Sicherheitstechnik beurteilen können

aktuelle internationale Entwicklungen kennen lernen auch anhand der Diskussion neuester Forschungsergebnisse

und Informationen zur Kernenergie über das Ent-wicklungspotential informiert werden

Inhalt:

Die Reaktortypen werden nach ihren Merkmalen klassifiziert und bezüglich ihrer wirtschaftlich-technischen Einsatzfähigkeit als Kraft-werksreaktoren besprochen. Internationale Entwicklungen sowie evolutionäre und innovative Reaktorkonzepte werden vorgestellt. Breiten Raum nimmt die Beschreibung des konstruktiven Aufbaus des Reaktorkerns und der -kühlkreisläufe ein, wärmetechnische Aspekte der einzelnen Reaktortypen werden behandelt. Anlagenbe-reiche außerhalb des eigentlichen Reaktors unter Berücksichtigung der radiologischen und anlagentechnischen Gesichtspunkte werden diskutiert. Im Rahmen des Brennstoffkreislaufs werden auch die Einrichtungen zum Wechsel und zur Lagerung der Brennelemente erläutert. Ein umfangreiches Kapitel bildet die geschlossene Dar-stellung der Reaktorsicherheit, die Funktionen der verschiedenen Strahlungsbarrieren, insbesondere die Funktion des Containments werden erläutert. Die Sicherheitsforderungen und -maßnahmen werden diskutiert.


Literatur: A. Ziegler, Lehrbuch der Reaktortechnik, Bd. 2 Reaktortechnik, Springer-Verlag.

atw – International Journal for Nuclear Power, erscheint 11 x im Jahr, INFORUM Verlags- und Verwaltungsgesellschaft mbH, www.atomwirtschaft.de

M. Volkmer, Kernenergie Basiswissen, Hrsg: Informationskreis KernEnergie, Berlin, Juni 2007, www.kernenergie.de

B.J. Lederer, D.W. Wildberg, Reaktorhandbuch, Carl Hanser Verlag, München, Wien

Skriptum Kernkraftwerkstechnik

170



Modulbezeichnung: W-15 Regenerative Energien


Renewable Energies






Regenerative Energien



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


171


Lernziele /

Kompetenzen:


Aufbau und Aufgaben der einzelnen Komponenten von solar-thermischen Kraftwerken, Windanlagen und Photovoltaik-anlagen erklären können

die Einbindung und Besonderheiten der erneuerbaren Energien in die Elektrizitätserzeugung beschreiben können

lernen Beiträge in Fachzeitschriften zu verstehen und für Dritte wiederzugeben (Referate)

und die Kompetenz erwerben Energie-, Leistungs- und Kosten-rechnungen für die betrachteten Anlagen selbstständig durchführen zu können.

Inhalt:

Stromerzeugung durch solarthermische-, Photovoltaikanlagen und Windenergiekonverter. Im Einzelnen: Derzeitige Struktur der Strom-erzeugung und Anforderungen aus Sicht der elektrischen Energie-versorgung, Energieangebot (Solar, Wind), Funktion und Bauvarian-ten von solarthermischen Kraftwerken, Windenergiekonvertern und photovoltaischen Energiewandlern sowie ihre Auslegung, Anbin-dung an das elektrische Netz, Kosten und Einspeise-vergütung, erneuerbare Energie unter Umweltaspekten.



Literatur: Sonne, Wind & Wärme – Zeitschrift für alle regenerativen Energie-quellen, erscheint 12 x im Jahr, BVA-Bielefelder Verlags GmbH, www.bva-bielefeld.de

WINKRA-Projekt GmbH, Windkraftanlagen Markt, Typen, Technik, Preise, erscheint jährlich, Sun-Media-Verlags-GmbH, Hannover (ca. 25 €)

R. Gasch, Windkraftanlagen – Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb, Verlag B.G. Teubner, Stuttgart, 2007

E. Hau, Windkraftanlagen, Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirt-schaftlichkeit, Springer Verlag, Heidelberg Januar 2008, ISBN 3-540-42827-5 (ca. 180 €)

S. Heier, Nutzung der Windenergie, BINE-Informationspaket

TÜV-Verlag, Köln, 2000 (ca. 15 €)

S. Heier, Windkraftanlagen – Systemauslegung, Integration und Regelung, 5. Auflage, Vieweg +Teuber Verlag, Wiesbaden, 2009, ISBN 978-3-8351-0142-5 (ca. 40 €)

M. Kaltschmitt, A. Wiese, W. Streicher, Erneuerbare Energien – Systemtechnik – Wirtschaftlichkeit – Umweltaspekte, 3. Auflage 2003, Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 3-5404-3600-6

M. Kleemann und M. Meliß, Regenerative Energiequellen, 2. Aufla-ge, Springer-Verlag, Heidelberg, 1993 (Restexemplare)

M. Meliß, Regenerative Energiequellen, Praktikum, Springer Verlag, Heidelberg, 1997 (ca. 25 €)

M. Mohr, P. Svoboda, H. Unger, Praxis solarthermischer Kraftwerke, Springer Verlag, Heidelberg, 1999 (ca. 40 €)

172


J.-P. Molly, Windenergie – Theorie, Anwendung und Messung, C.F. Müller, Heidelberg, 2000

Volker Quaschning, Regenerative Energiesysteme – Technologie – Berechnung – Simulation, Carl Hanser Verlag, 6. Auflage, München, 2009

Ulrich Wagner, Nutzung regenerativer Energien, Schriftenreihe, 10. Auflage, E&M Energie & Management Verlag, München, 2009,ISBN 978-3-9805179-3-5 (ca. 40 €)

H. Watter, Nachhaltige Energiesysteme, Grundlagen, Systemtech-nik und Anwendungsbeispiele aus der Praxis, Kapitel 4, Windener-gie, S44. -69, Kapitel 11, Solare Kraftwerke, S. 233 – 242, Vieweg +TeubnerVerlag, Wiesbaden, 1. Auflage 2009, ISBN 978-3-8348-0742-7

173



Modulbezeichnung: W-16 Wasserkraftwerke


Hydro Power Plants






Wasserkraftwerke



Sprache: deutsch








120


-

Hausarbeiten [h]: -


174


Lernziele /

Kompetenzen:


die elektrizitätswirtschaftlichen Aufgaben von Wasserkraft-werken erklären können

Aufbau und Aufgabe der einzelnen Komponenten von Lauf-wasser-, Speicherwasserkraftwerken und Meeresenergie-anlagen beschreiben können

und die Fähigkeit erwerben grundlegende Auslegungsrechnungen hinsichtlich der Anlagendimensionierung selbstständig durchführen zu können

Inhalt: Aufbau, Funktion und energiewirtschaftliche Einordnung von Was-serkraftwerken, Übersicht über die heutige Nutzung von Wasser-kraft, energiewirtschaftliche und gesetzliche Rahmenbedingungen, physikalisch-technische Grundlagen der Wasserkraftnutzung, tech-nischer Aufbau von Laufwasser- und Speicherkraftwerken, Nutzung der Meeresenergien.



Literatur: H.-J. Wagner, Handbuch Energiemanagement, Band 2, Kap. 6512: Kleines Wasserkraftwerk, Kap. 6552: Pumpspeicherkraftwerke, VWEW Energieverlag, Frankfurt/Main, 21. Erg. Lfg. 2007, ISBN 3-8022-0778-5

Felix von König, Christoph Jehle, Bau von Wasserkraftanlagen - Praxisbezogene Planungsunterlagen, 5. Auflage 2010, Verlag C. F. Müller GmbH, Heidelberg, ISBN 3-8007-3214-9, (ca. 300 Seiten, ca. 55 €)

Jürgen Giesecke, Emil Mosonyi, Wasserkraftanlagen, 5. Auflage 2009, Springer Verlag, Heidelberg, ISBN 978-3-540-88988-5, (ca. 820 Seiten , ca. 180 €)

H. Watter, Nachhaltige Energiesysteme, Grundlagen, Systemtech-nik und Anwendungsbeispiele aus der Praxis, Kapitel 5, Wasser-kraft, S. 70 – 98, Vieweg +Teubner Verlag, Wiesbaden, 1. Auflage 2009, ISBN 978-3-8348-0742-7, (ca. 24 €)

175



Modulbezeichnung: W-17 Modellbildung und Programmierung


Modelling and Programming


Prof. Dr.-Ing. V. Scherer




Modellbildung und Programmierung


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

Sprache: deutsch



Ü: 2 SWS


mündliche Prüfung (30 Minuten),

Hausarbeit

Arbeitsaufwand [h / LP]: 120 h/ 4 LP



40


-

Hausarbeiten [h] 35


176


Lernziele /

Kompetenzen::


die grundlegenden Schritte zur Abstraktion physikalischer und chemischer Prozesse vertiefen,

Methoden zur Bilanzierung und Modellbildung bei solchen Sys-temen einüben,

und anhand mehrerer Beispiele die konkrete Implementierung und Datenvisualisierung mittels verschiedener Program-mierumgebungen erlernen,

die Kompetenz erwerben, komplexe physikalisch-chemisch Prozesse selbstständig programmtechnisch umzusetzen.

Inhalt:

Im letzten Jahrzehnt ist eine Vielzahl von Werkzeugen zur Model-lierung und zur Simulation technischer, ökonomischer und ökologi-scher Systeme entwickelt worden. Meist beschränken sich die ein-zelnen Anwendungen auf eine bestimmte Gruppe von Phänome-nen und/oder Zeit- bzw. Größenskalen. Zudem sind diese Pro-grammsysteme ihrerseits in den unterschiedlichsten Programmier-sprachen implementiert und erfordern für eine qualifizierte Nutzung Programmierkenntnisse des Anwenders.

In der Vorlesung sollen die verallgemeinerbaren Grundkonzepte der Bilanzierung, Modellbildung und Optimierung erarbeitet sowie anhand konkreter Beispiele programmiert werden. Durch die Vor-stellung und Verwendung verschiedener Programmierumgebungen werden die grundlegenden, sprach- und problemunabhängigen Konzepte vermittelt. Durch intensive Übung wird die Grundlage für einen Transfer des Wissens auf neue Fragestellungen und andere Aufgabengebiete gelegt.

Medienformen: CIP-Insel, Beamer, Overhead-Projektor, Tafelvortrag

Literatur: White, R. E.; Computational Mathematics, Chapman & Hall/ CRC , 2004.

177



Modulbezeichnung: W-18 Grundlagen des Öffentlichen Rechts


Fundamentals of Public Law


Prof. Dr. M. Kaltenborn


Master-Studiengang Umwelttechnik = Pflichtfach Master-Studiengang „Bauingenieurwesen“


Grundlagen des Öffentlichen Rechts


Dozent(in): Prof. Dr. M. Kaltenborn / Assistenten

Sprache: deutsch




Hausarbeit: Stundenprotokoll

Klausur




45


-

Hausarbeiten [h] 15


178


Lernziele /

Kompetenzen:

Lernziel dieses Moduls ist es, einen Überblick über die wesentlichen öffentlich-rechtlichen Grundfragen des Studienganges zu erhalten.

Die den Studierenden vermittelten Kompetenzen bestehen darin, ein Grundverständnis für die verschiedenen Rechtsetzungs- und Verwaltungsebenen innerhalb der Europäischen Union und der Bundesrepublik Deutschland zu entwickeln. Sie sollen in die Lage versetzt werden zu beurteilen, welche Zuständigkeiten auf den ver-schiedenen für den Studiengang relevanten Rechtsgebieten – ins-besondere Umweltrecht sowie Planungs-, Bau- und Verkehrsrecht - von der EU bzw. von nationalen Stellen wahrgenommen werden. Darüber hinaus werden den Studierenden die zentralen materiell-rechtlichen Grundbegriffe des Öffentlichen Rechts vermittelt.

Inhalt: Im ersten Teil der Veranstaltung wird eine Einführung in die Grund-lagen der Rechtswissenschaften vermittelt.

Der zweite Teil ist dem Staatsrecht gewidmet; hier werden vorrangig die Gesetzgebungs- und Verwaltungskompetenzen, das Gesetzge-bungsverfahren sowie umwelt- und planungsrechtlich relevante Grundrechte und Staatszielbestimmungen behandelt.

Hierauf aufbauend erfolgt im dritten Teil der Veranstaltung eine Ein-führung in das Verwaltungsrecht; Gegenstand dieses Vorlesungs-abschnitts sind insbes. die materiell-rechtlichen Grundbegriffe des Verwaltungsrechts, das Verwaltungs- und Planungsverfahren sowie die Grundzüge des verwaltungsrechtlichen Rechtsschutzsystems).

Im vierten Teil werden die Grundzügen des Europarechts (Rechts-quellen, Institutionen, Regelungsbereiche) behandelt.

Medienformen: internetgestützte Lehrmaterialien

Literatur: Sodan / Ziekow, Grundkurs Öffentliches Recht

Detterbeck, Öffentliches Recht

179



Modulbezeichnung: W-19 Hydrogeologie


Geohydraulics


Prof. Dr. rer. nat. Schumann





Geohydraulik

Semester: 3. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Dr. Wohnlich

Sprache: deutsch

Voraussetzungen: Keine

Lehrform / SWS:

V: 2 SWS

Ü: 2 SWS

1 Tag Exkursion

Studien- und

Prüfungsleistungen:

Klausurarbeit 90 min

Hausarbeit




90


-

Hausarbeiten [h] 30


180



Grundlagen der Hydrogeologie

Den Studierenden werden die hydrogeologischen Grundlagen ver-mittelt. Sie sollen sie in die Lage versetzen die Grundwasserver-hältnisse einer Region hinsichtlich ihrer Nutzung, Gefährdung und Schutz zu beurteilen.

Inhalt:

Hydrogeologie

Im Rahmen dieser Lehrveranstaltung werden den Studierenden folgende Inhalte vermittelt:

Vorkommen von Grundwasser Hydraulische Parameter Lokale und Regionale Grundwasserfließsysteme Wassertransport in der ungesättigten Zone Grundwasserneubildung Grundwasserfassung Grundwasserchemie Schadstoffe im Grundwasser Ausweisung von Trinkwasserschutzgebieten Regionale Hydrogeologie (Grundwasserlandschaften)

Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Power Point Präsentationen (über Black Board abrufbar), Tafelübung mit Beispielaufgaben, Hausaufgaben (Rechnergestützte Problemlösung), Exkursion (1-tägig)

Literatur: DOMENICO, P. A. & SCHWARZ, F. W. (1997): Physical and chemi-cal Hydrogeology.- 824 S.; New York (Wiley & Sons).

FETTER, C.W. (2001): Applied hydrogeology.- 4th ed., 598 pp.; Upper Saddle River (Prentice Hall). ISBN-13: 9780131226876

HÖLTING, B. & Coldwey, W.G. (2009): Hydrogeologie.- Einführung in die Allgemeine und Angewandte Hydrogeologie.- 7. Auflage, 383 S., 118 Abb., 69 Tab.; (Spektrum ) ISBN 3-8274-1526-8

LANGGUTH, H.-R. & VOIGT, R. (2004): Hydrogeologische Metho-den.- 2. Aufl. 1019 S., 304 Abb.; Berlin (Springer).

MATTHESS, G. & UBELL, K. (1983): Allgemeine Hydrogeologie: Grundwasserhaushalt.- 438 S., Berlin, Stuttgart (Borntraeger).

Wisotzky, F. (2011): Angewandte Grundwasserchemie, Grundwas-serbelastung und Aufbereitung. (Springer-Verl.)

181



Modulbezeichnung: W-20 Luftqualität II - Medizin für Ingenieurinnen und Inge-nieure


Air Quality I - Medicine for Engineers






Semester: 3. Sem

Dozent(in): Dr.-Ing. Klaus Bolst/Dr. med. Richard Straube

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: V: 3 SWS U: 1 SWS


Klausur (120 Minuten) oder mündliche Prüfung (30 Minuten) (bei geringer Teilnehmerzahl)

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



120


Hausarbeiten [h]

Leistungspunkte: 6

182


Lernziele/ Kompeten-zen:

Der Studierenden sollen lernen, zu erkennen,

dass Planen und Handeln stets unmittelbare Auswirkung auf den Menschen hat,

wodurch Menschen krank werden können, Zusammenhänge zwischen Innen- und Außenwelt, Reiz-Reaktionsmuster unserer Genetik durch technische und

künstliche Umwelt, globale und lokale Transportprozesse analysieren und lokal kon-

trollieren

Inhalt: Modul 1: Grundlagen Umweltmedizin Modul 2: Umweltimmunologie/Entzündung Modul 3: technische Verfahren der Umweltmedizin: Zeolithe und

Aphereseverfahren Modul 4: Technik – Immunsystem – Umweltgenetik

(Schall/Elektromagnetische Strahlung) Modul 5: Transportprozesse der Luft Modul 6: Parameter der Luftqualität Modul 7: Veränderung von Luftqualität Modul 8: Epidemiologie für Ingenieure Modul 9: Bioaerodynamik von Bioaerosolen Modul 10: Wiederherstellung sauberer Luft

Medienformen: Beamer, Tafelvortrag, Arbeit mit portablen Messgeräten

Literatur: Kowalski, Aerobiological Engineering Handbook, Mc Graw-Hill, 2006

Rea, Chemical Sensitivity, Vol. 1-4, CRC Press 1992-1998

183



Modulbezeichnung: W-21 Technische Nutzung der Biogasbildung


Biogas production and utilization


Prof. Dr.-Ing. Roland Span



Master-Studiengang „Maschinenbau“


Technische Nutzung der Biogasbildung

Semester: Wintersemester

Dozent(in): Dr.-Ing. Mandy Gerber

Sprache: Deutsch



Ü: 2 SWS


Mündliche Prüfung (30 min)




120


-

Hausarbeiten [h] -


184


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen mit Hilfe von neuen Erkenntnissen, im Stu-dium bereits Erlerntes auf einen bestimmten Prozess übertragen und anwenden. Dabei wird die Fachkompetenz der Studierenden geschult, durch entsprechende Lern- und Lehrmethoden aber auch notwendige persönliche und soziale Schlüsselkompetenzen wie Teamfähigkeit und Argumentation- und Gesprächsführung.

Inhalt:

Aus Abfall Energie bereitstellen mit einem Prozess, der von der Na-tur gegeben ist – diesem Phänomen widmet sich die Veranstaltung „Technische Nutzung der Biogasbildung“. Ausgehend von organi-schen Materialien, die nach verschiedensten Kriterien ausgewählt, gelagert, aufbereitet und transportiert werden, wird die gesamte Prozesskette bis hin zur Verwertung des produzierten Biogases aufgezeigt. Dabei wird sowohl auf den mikrobiologischen Entste-hungsprozess und dessen Einflussgrößen eingegangen, als auch auf die verwendete Anlagentechnik zur Bildung, Speicherung, Auf-bereitung und Verwertung des Gases.

In den zugehörigen Übungen werden beispielsweise Gaspro-duktionsraten oder der Strom- und Wärmebedarf von Biogasan-lagen berechnet. Eine Laborbesichtigung sowie eine Exkursion zu einer großtechnischen Biogasanlage runden die Veranstal-tung ab.

Medienformen: Beamer, Tafel, Papier

Literatur: Handouts

Weitere Literatur wird an den entsprechenden Stellen in der Veran-staltung bekannt gegeben

185



Modulbezeichnung: W-22 Produktkonfektionierung in Lebensmitteltechnologie und Pharmazie


Confectioning of products for food and pharmaceutical applica-tions






Produktkonfektionierung in Lebensmitteltechnologie und Pharmazie


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

Sprache: Deutsch

Voraussetzungen: -


Ü: 1 SWS


Schriftlicher Seminarbeitrag und Präsentation




120


-

Hausarbeiten [h] -


186


Lernziele /

Kompetenzen:

Die Studierenden sollen lernen: die wesentlichen mechanischen und thermischen Prozesse in

der Konfektionierung von Lebensmitteln und Pharmazeutika ge-zielt einsetzen zu können,

die wesentliche Apparaturen zur Konfektionierung auszuwählen, die Prinzipien und Methoden zur Haltbarmachung von Lebens-

mittel zu kennen die Grundlagen der sensorischen Analyse zur Produkt-

entwicklung einsetzen zu können Produktkonfektionierungsschritte unter Berücksichtigung von

Produkteigenschaften und Markterfordernissen bewerten und planen zu können

ein innovatives Produkt von Ausgangsmaterial bis zum Endpro-dukt zu konfektionieren und auf dem Markt zu positionieren

Inhalt:

Unter Produktkonfektionierung werden alle technischen Maßnah-men (Verfahrensoperationen) verstanden, mit denen Lebensmittel und Pharmazeutika in die für Hersteller und Verbraucher optimale Form gebracht werden. Ziel der Vorlesung „Produktkonfektionierung in Lebensmitteltechnologie und Pharmazie“ ist es, die notwendigen Kenntnisse zur Erzeugung innovativer Produkte und das dazu nöti-ge Wissen der gängigen verfahrenstechnischen Grundoperationen, der Stoffeigenschaften der verwendeten Substanzen sowie der Konservierungsmethoden zu vermitteln. Die Vorlesung beginnt mit der allgemeinen Beschreibung der Wege und Prinzipien zur Ver-marktung von Produkten. Sie gibt einen Überblick über die sensori-sche Analyse als Werkzeug zur Produktentwicklung und -optimierung. Es werden die wesentlichen Konservierungverfahren zur Haltbarmachung von Lebensmittel erklärt. Die ausgewählten mechanischen und thermischen Verfahrensoperationen werden produktorientiert erläutert. Operationen wie Zerkleinern, Agglomerie-ren, Tablettieren, Emulgieren, Trocknen, Beschichten, Extrahieren u.a. werden anhand von Beispielen wie Weizenmehl, Tabletten, Milch, Apfelsaft u.a. erklärt. Die Vorlesung ist eine interaktive Ver-anstaltung, in der die Studierende durch learning by doing die Grundoperationen der Konfektionierung erlernen. Die Teilnehmer-zahl ist aus diesem Grund auf 30 begrenzt.


Literatur: Heiss, Rudolf: Lebensmitteltechnologie. Biotechnologische, chemi-sche, mechanische und thermische Verfahren der Lebensmittelver-arbeitung, Springer Verlag, 1996

Kessler, Heinz-Gerhard: Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, Molkereitechnologie, Verlag A. Kessler, 1996

Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I, II, Springer Verlag, Berlin, 1997

187



Modulbezeichnung: W-23 Bodenmechanik und Geotechnik


Soil Mechanics and Geotechnique






Spannungsverformungs-verhalten von Böden und Boden-Bauwerksinteraktion

Berechnungsmethoden in der Geotechnik

Semester: 1. Semester, WS 1. Semester, WS

Dozent(in): Prof. Schanz / Assistenten

Prof. Schanz

Dr. D. König

Sprache: Deutsch Deutsch

Voraussetzungen: Grundlagen der Bodenmechanik und des Grundbaus, der Statik und

der Mechanik

Lehrform / SWS: S: 2 SWS S: 2 SWS


Hausarbeiten, Kurzreferate, mündliche Prüfung

Studienarbeit (45 h) mit Kolloqui-um




30 15

Studienarbeiten [h] 45

Hausarbeiten [h] 30


188


Lernziele /

Kompetenzen:

Aufbauend auf den Grundlagen der Bodenmechanik wird den Hö-rern die Fähigkeit zur Lösung komplexerer bodenmechanischer und grundbautechnischer Fragestellungen vermittelt. Die Hörer sollen die theoretischen Hintergründe und die Anwendung der wesentli-chen bodenmechanischen Berechnungsansätze (Plastizitätstheorie, Bruchzustand und Elastizitätstheorie, Gebrauchszustand) kennen lernen.

Inhalt:

Spannungsverformungsverhalten von Böden

Aufbauend auf den Kenntnissen aus den Grundlagen der Boden-mechanik wird das Spannungsverformungsverhalten und die Scher-festigkeit nichtbindiger und normal- sowie überkonsolidierter bindi-ger Böden behandelt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Be-schreibung des Bodenverhaltens unter undrainierten Bedingungen. Die Studierenden erarbeiten sich unter Anleitung einzelne Sachver-halte und stellen diese in Kurzreferaten da. Am Beispiel von Bau-grubenverbauten werden die Interaktion zwischen Boden und Bau-werk erläutert und Lösungsansätze entwickelt.

Berechnungsmethoden in der Geotechnik

Zunächst werden Bruchkörpermethoden zusammen mit den Schrankentheoremen für ebene Systeme vorgestellt. Anschließend wird auf räumliche Systeme, besonders die Berechnung des räumli-chen Erddrucks, eingegangen. Fragestellungen der Verformungs-abhängigkeit auch des Erdwiderstandes werden diskutiert. Mit den erlernten Techniken werden Standsicherheiten für Geländesprünge mit unterschiedlichen Sicherungsmaßnahmen berechnet und Erddrücke auf komplexere Bauwerke berechnet. Im zweiten Teil wird die Problematik des Bettungsmodulverfahrens im Grundbau erläutert und die interaktiven Methoden zur Ermittlung des Bet-tungsmoduls für unterschiedliche Bauwerks- oder Bauteilgeometrien werden vorgestellt. Die Methoden werden auf die Berechnung von Flächengründungen unter Einbeziehung üblicher Computerpro-gramme angewendet.

Medienformen: Beamer, Tafel

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

Grundbau-Taschenbuch. Ernst & Sohn 2009 Arbeitsblätter Berechnungsmethoden in der Geotechnik Übungsblätter Berechnungsmethoden in der Geotechnik Chen, W.F. (1975): Limit analysis and soil plasticity, Elsevier-Verlag, Amsterdam

189


X PflichtO Wahlpflicht

Modul Fächer

SW

S

LP

A:

Pro

zess

e u

nd

P

rod

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B:

En

erg

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W

irts

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C:

Infr

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D:

Was

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un

d

Bo

den

WS

(1)

SS

(2)

WS

(3)

SS

(4)

P-01a Numerische Mathematik 3 4 X X 3

P-01b Mathematische Statistik 3 4 X X 3

P-02 Energieaufwendungen und Ökobilanzierung 4 5 X X X X 4

P-03 Modellierung umweltrelevanter Prozesse 4 5 X X X X 4

P-04 Umweltinformatik und Operations Research 5 6 X X X X 5

P-05 Globale Ressourcen und deren Nutzung 4 6 X X X X 4

Summen 1. und 2. Semester 20 26

A Prozesse und Produkte

WP-A01 Anlagentechnik 4 6 X O O 4

WP-A02 Prozesstechnik 4 6 X O O 4

WP-A03 Prozessdesign 4 6 O O 4

WP-A04 Mechanische Verfahrenstechnik 4 6 X 4

WP-A05 Prozesse der Mechanischen Verfahrenstechnik 4 6 O 4

WP-A06 Biotechnologie 4 6 O O 4

WP-A07 Bioverfahrenstechnik und Biorraffinerie 4 6 O O 4

WP-A08 Hochdruckverfahrenstechnik 4 6 X 4

WP-A09 Integrierte Hochdruckverfahren 4 6 O 4

WP-A10 Prozess- und Mischphasenthermodynamik 4 6 O O 4

WP-A11 Angewandte Reaktionstechnik in der Verfahrenstechnik 4 6 O O O 4

WP-A12 Simulation reaktiver Strömungen 4 6 O O 4

B Energie und Wirtschaft

WP-B01 Thermische Kraftwerke 4 6 O X 4

WP-B02 Ver- und Entsorgungstechnik von Kraftwerken 4 6 X 4

WP-B03 Energieumwandlungssysteme 4 6 O X 4

WP-B04 Kernkraftwerkstechnik 4 6 O 4

WP-B05 Regenerative Energien 4 6 O O 4

WP-B06 Wasserkraftwerke 4 6 O O O 4

WP-B07 Computersimulation von Fluidströmungen 4 6 O O 4

WP-B08 Technische Verbrennung 4 6 O O 4

WP-B09 Simulation von Feststoffströmungen 4 6 O O 4

C Infrastruktur und Verkehr

WP-C01 Straßenbautechnik & Innovationen 4 6 X 4

WP-C02 Nachhaltiger Straßenbau 5 6 X 5

WP-C03 Verkehrstechnik 4 6 X 4

WP-C04 Verkehrssysteme 4 6 O 4

WP-C05 Verkehrsplanung 4 6 X 4

WP-C06 Stadtverkehr und Umwelt 4 6 X 4

D Wasser und Boden

WP-D01 Wasserbewirtschaftung 4 6 O X 4

WP-D02 Hydrologie 4 6 O X 4

WP-D03 Wasserbau 5 6 O 5

WP-D04 Intern. Siedlungswasserwirt., indust. Abwasserreinigung, Gewässergüte 4 6 O O X 3 1

WP-D05 Wasserchemie und Laborpraktikum 4 6 X 2 2

WP-D06 Innovationen in der Siedlungswasserwirt. und math. Simulation 5 6 O 2 3

WP-D07 Umweltgeotechnik 4 6 O O X 4

WP-D08 Problematische Böden und Erdbau 4 6 O 4

WP-D09 Geologie und praktische Bodenmechanik 4 6 O 4

E Umwelttechnik / Umweltplanung allgemein

WP-E01 Abluft-/Abwasserreinigung 4 6 O 2 2

WP-E02 Wachstum, Ressourcen. Umwelt und Wertstoffrecycling 4 6 O O 4

WP-E03 Werkstoffe der Energietechnik 4 6 O O 4

WP-E04 Umweltverträglich. von Baustoffen und Bauen im Bereich Umweltschutz 4 6 O 2 2

WP-E05 Dauerhaftigkeit und Instandsetzung von Betonbauwerken 4 6 O 4

WP-E06 Arbeits- und Anlagensicherheit 4 6 O 2 2

WP-E07 Luftqualität I - Medizin für Ingenieurinnen und Ingenieure 4 6 O O O 4

WP-E08 Umweltrisiken 4 6 O O 2 2

WP-E09 Umweltschutz in der chemischen Industrie 2 3 O 2

WP-E10 Umweltmodelle 4 6 O O O O 2 2

WP-E11 Geoinformationssysteme 4 6 O O 2 2

WP-E12 Emissionsmesstechnik 2 3 O O 1 1

WP-E13 Management nichterneuerbarer u. erneubarer Ressourcen 2 3 O O O 2

F Projekte

WP-F00 Fachübergreifendes Projekt 4 6

WP-F01 Fachlabor 2 3

WP-F02 Projektarbeit 2 3

Auswahl der Wahlpfllichtfächer 48

Fächer der Fakultäten Maschinenbau und Bauingenieurwesen

Fächer anderer Fakultäten

Fächer anderer Maschinenbau- und Baufakultäten außerhalb der RUB

Recht im Bauwesen / Arbeitssicherheit / Fremdsprachen

Auswahl der Wahlfächer 16

Summen 2. und 3. Semester 64

4. S

em.

M Masterarbeit Masterarbeit 30

Gesamtsumme 120


W Wahlfächer max. 6 LP aus

nicht-techn. Wahlfächern

2. u

nd

3.

Sem

este

rMasterstudium Umwelttechnik und Ressourcenmanagement SWS

1. u

nd

2.

Sem

este

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P Pflicht für alle

WP

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Modulhandbuch UTRM Master 20130927 · liches System. Die wahrnehmbare Wirkung von...

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