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Fachhochschule Frankfurt a.M. – University of Applied Sciences Fachbereich 2 – Informatik und Ingenieurwissenschaften

Modulhandbuch

Studiengang Bioverfahrenstechnik Bachelor of Engineering

Stand 22.07.2009

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Modul: 01 Biologie Modultitel Biologie

Modulnummer 1

Studiengang Bioverfahrenstechnik

Verwendbarkeit des Moduls Bioverfahrenstechnik

Dauer des Moduls 1 Semester

Status Pflichtmodul

Empfohlenes Semester im Studienverlauf 1. Semester

Credits des Moduls 5 CP

Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Keine

Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung Keine

Modulprüfung Klausur 120 Minuten

Lernergebnis/ Kompetenzen des Moduls, unterschieden nach

· Fachkompetenzen (optional aufgeschlüsselt entsprechend der relevanten Qualifikationsrahmen)

· fachunabhängigen Kompetenzen

Die Studierenden können die Grundlagen in Mikrobiologie und der Bioverfahrenstechnik beschreiben. Sie haben ein Grundverständnis der Verfahren, kennen technische Anwendungen in der Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik und können das Wissen auf Lösungsansätze übertragen.

Definition wissenschaftlicher Diziplinen und ihrer Abgrenzungen (5 %)

Inhalte des Moduls

Geschichte der Biotechnologie mit Informationen über Einführung in die Bioverfahrenstechnik, Mikrobiologie und Verfahren in der Medizin, Chemie und Umwelt. Die Zelle (Prokaryoten und Eukaryoten). Die Bedeutung der Mikroorganismen in der Natur. Stoffwechsel der Mikroorganismen (Biosynthesen, Biotransformation). Auffinden und Kultivierung von Mikroorganismen. Großproduktion und Isolierung in Bioreaktoren (Beispiel: Penicillin). Herstellung von gentechnischen Human-Insulin. Verwertung von Biomassen für die Antibiotika-Produktion (Futtermittel, Dünger, Chitosan-Isolierung). Methoden zur Leistungsverbesserung von Mikroorganismen: Mutation, Gentechnik. Neueste Ergebnisse der Stammzellen-Forschung. Spezielle Verfahren: Monoklonale Antikörper, Metall-Leaching (Uran-Leaching), künstlicher Schnee. Definition und Abgrenzung der Bioverfahrenstechnik als interdisziplinäre Wissenschaft. Randbedingungen und Anforderungen an Bioreaktoren (Fermenter und Enzymreaktoren) einschließlich der Peripherie (Versorgung, Reinraum).

Lehrformen des Moduls Vorlesungen

Arbeitsaufwand (h)/ Gesamtworkload des Moduls 150 h

2

Sprache des Moduls Deutsch

Häufigkeit des Angebots Wintersemester

Niveaustufe / Level Basic level course

Inhaltlich erforderliche Voraussetzungen Keine

Units (Einheiten)

01.1: Mikrobiologie: Vorlesung: Intensive Einzelbetreuung durch Lehrpersonal 02.2: Grundlagen der Bioverfahrenstechnik: Vorlesung

Modulkoordination Prof. Dr. Ilona Brändlin

3

Unit: 01.1 Mikrobiologie Name der Veranstaltung Mikrobiologie

Code 290011

Lehrende/r Prof. Dr. Hildegard Ebert

Name des zugehörigen Moduls Biologie

Inhalte der Unit

Geschichte der Biotechnologie mit Informationen über Einführung in die Bioverfahrenstechnik, Mikrobiologie und Verfahren in der Medizin, Chemie und Umwelt. Die Zelle (Prokaryoten und Eukaryoten). Die Bedeutung der Mikroorganismen in der Natur. Stoffwechsel der Mikroorganismen (Biosynthesen, Biotransformation). Auffinden und Kultivierung von Mikroorganismen. Großproduktion und Isolierung in Bioreaktoren (Beispiel: Penicillin). Herstellung von gentechnischen Human-Insulin. Verwertung von Biomassen für die Antibiotika-Produktion (Futtermittel, Dünger, Chitosan-Isolierung). Methoden zur Leistungsverbesserung von Mikroorganismen: Mutation, Gentechnik. Neueste Ergebnisse der Stammzellen-Forschung. Spezielle Verfahren: Monoklonale Antikörper, Metall-Leaching (Uran-Leaching), künstlicher Schnee.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 2 SWS

Arbeitsaufwand (h) / Workload 75 h

Anteil der Präsenzzeit 30 h

Anteil Prüfungszeit incl. Prüfungsvorbereitung

Im Selbststudium (s. u.) ist die Vorbereitung für die Modulprüfung enthalten

Anteil Praxiszeit

Anteil Selbststudium 45 h

Sprache der Unit Deutsch

Basis – Literatur

Fuchs, G.; Schlegel, H-G.: Allgemeine Mikrobiologie, Georg Thieme Verlag 2007 Held, A. (Hrsg): Prüfungstrainer Mikrobiologie, Elsevier Spektrum Akademischer Verlag 2004 Leuchtenberger, A.: Grundwissen zur mikrobiellen Biotechnologie, Teubner Verlag 1998 Hacker, J.: Menschen, Seuchen und Mikroben, C.H. Beck 2003

Art und Form des Leistungsnachweises Keine

Bewertung des Leistungsnachweises Keine

Hinweise

4

Unit: 01.2 Grundlagen der Bioverfahrenstechnik Name der Veranstaltung Grundlagen der Bioverfahrenstechnik

Code 290012

Lehrende/r Prof. Dr. Ilona Brändlin

Name des zugehörigen Moduls Biologie

Inhalte der Unit

Definition und Abgrenzung der Bioverfahrenstechnik als interdisziplinäre Wissenschaft. Randbedingungen und Anforderungen an Bioreaktoren (Fermenter und Enzymreaktoren) einschließlich der Peripherie (Versorgung, Reinraum).

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 2 SWS




Im Selbststudium (s. u.) ist die Vorbereitung für die Modulprüfung enthalten

Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Chmiel, H. (Hrsg.): Bioprozesstechnik, Einführung in die Bioverfahrenstechnik, 2. Aufl. 2006, Elsevier Renneberg, R.: Biotechnologie für Einsteiger, 2. Aufl. 2007, Elsevier



Hinweise

5

Modul: 02 Mathematik Grundlagen Modultitel Mathematik Grundlagen

Modulnummer 290020


Verwendbarkeit des Moduls In ingenieurwissenschaftlichen Bachelor- Studiengängen


Status Pflichtmodul



Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Empfohlen: Vorkurs Mathematik






Die Studierenden beherrschen mit dem Abschluss des Moduls das Grundwissen der höheren Mathematik. Sie schulen ihr logisches Denkvermögen und sind in der Lage, Abstraktionen technischer Zusammenhänge vorzunehmen. Abstraktionsfähigkeit, logisches Denken (40 %)

Inhalte des Moduls

• Komplexe Zahlen • Vektorrechnung • Lineare Gleichungssysteme • Funktionen und Grenzwertbegriff • Folgen • Differentialrechnung mit einer Veränderlichen, Extremwerte • Integralbegriff, Grundintegrale und elementare Integrationsmethoden Die Übungen in kleinen Gruppen dienen dazu, an Hand von Aufgaben den Vorlesungsstoff zu festigen und zu vertiefen und darüber hinaus auf die Prüfung vorzubereiten.

Lehrformen des Moduls Vorlesung und Übung



Häufigkeit des Angebots In jedem Semester

6



Units (Einheiten)

02.1: Vorlesung Mathematik Grundlagen: Vorlesungl 02.2: Übung Mathematik Grundlagen: Übungen

Modulkoordination Prof. Dr. Dieter Hackenbracht

7

Unit: 02.1 Vorlesung Mathematik Grundlagen Name der Veranstaltung Vorlesung Mathematik Grundlagen

Code 920011

Lehrende/r

Prof. Dr. Dieter Hackenbracht Prof. Dipl.-Phys. Klaus Lange Prof. Marian Rogala Prof. Dr. Thomas Wenisch Prof. Dr. Rudolf Wolf

Name des zugehörigen Moduls Mathematik Grundlagen

Inhalte der Unit

• Komplexe Zahlen • Vektorrechnung • Lineare Gleichungssysteme • Funktionen und Grenzwertbegriff • Folgen • Differentialrechnung mit einer Veränderlichen, Extremwerte

Integralbegriff, Grundintegrale und elementare Integrationsmethoden

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 6 SWS




Im Selbststudium (s. u.) ist die Vorbereitung für die Modulprüfung Prüfungsvorbereitung enthalten

Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Fetzer, A; Fränkel, H. (Hrsg.): Mathematik für Fachhochschulen 1 - 3. Düsseldorf: VDI. Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiesbaden: Vieweg. Rießinger, Thomas: Mathematik für Ingenieure. Eine anschauliche Einführung für das praxisorientierte Studium, Berlin: Springer.

Manuskripte der Lehrenden


Bewertung des Leistungsnachweises Noten 1 bis 4 ; 5 bedeutet nicht bestanden

Hinweise

8

Unit: 02.2 Übung Mathematik Grundlagen Name der Veranstaltung Übung Mathematik Grundlagen

Code 920012

Lehrende/r

Prof. Dr. Dieter Hackenbracht Prof. Dipl.-Phys. Klaus Lange Prof. Marian Rogala Prof. Dr. Thomas Wenisch Prof. Dr. Rudolf Wolf

Name des zugehörigen Moduls Mathematik Grundlagen

Inhalte der Unit Die Übungen in kleinen Gruppen dienen dazu, an Hand von Aufgaben den Vorlesungsstoff zu festigen und zu vertiefen und darüber hinaus auf die Prüfung vorzubereiten.

Lehrform Übungen

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Arbeitsblätter



Hinweise

9

Modul: 03 Informatik Modultitel Informatik

Modulnummer 290030




Status Pflichtmodul



Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Empfohlen: Teilnahme an den Übungen am Rechner

Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung Testierte Übungen am Rechner – [Arbeitsaufwand 75 h]





Durch die Einführung in die wissenschaftliche Programmierung können die Studierenden die Grundlagen der Informatik und Informationstechnik definieren. Durch die praktische Erprobung mit einer verbreiteten höheren Programmiersprache üben sie den Einsatz und Umgang und lösen technisch wissenschaftliche Aufgaben. Umsetzung theoretischen Wissens in die Praxis (15 %)

Inhalte des Moduls

Erklären einiger Grundbegriffe der Informatik und Informationstechnik. Typische Beispiele industriell eingesetzter Computersysteme im labor- und anlagentechnischen Umfeld. Einführung in eine mathematisch, wissenschaftlich orientierte, höhere Programmiersprache, z.B. MATLAB. Erprobung der höheren Programmiersprache an exemplarischen Aufgabenstellungen aus dem Labor- und Anlagenbereich.

Lehrformen des Moduls Vorlesung und Übungen






Units (Einheiten)

03.1: Einführung in die wissenschaftliche Programmierung: Vorlesungl 02.2: Übung: Einführung in die wissenschaftliche : Übungen

Modulkoordination Prof. Dr. Lothar Billmann

10

Unit: 03.1 Einführung in die wissenschaftliche Programmierung Name der Veranstaltung Einführung in die wissenschaftliche Programmierung

Code 290031

Lehrende/r Prof. Dr. Lothar Billmann

Name des zugehörigen Moduls Informatik

Inhalte der Unit

Erklären einiger Grundbegriffe der Informatik und Informationstechnik. Typische Beispiele industriell eingesetzter Computersysteme im labor- und anlagentechnischen Umfeld. Einführung in eine mathematisch, wissenschaftlich orientierte, höhere Programmiersprache, z.B. MATLAB.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

The Math Works: Product Manuals for MATLAB 6.5 Release 13. The Math Works Inc., Natick, MA, 2003 Patzek, T. W.; Juanes, R.: An Introduction to Computer Programming for Engineers and Scientists. University of California Press, Berkley, 2002 Billmann, L.: Einführung in die wissenschaftliche Programmierung, Eigenverlag, Darmstadt, 2008



Hinweise

11

Unit: 03.2 Übung: Einführung in die wissenschaftliche Programmierung Name der Veranstaltung Übung: Einführung in die wissenschaftliche Programmierung

Code 290032

Lehrende/r Prof. Dr. Lothar Billmann

Name des zugehörigen Moduls Informatik

Inhalte der Unit Erprobung der höheren Programmiersprache an exemplarischen Aufgabenstellungen aus dem Labor- und Anlagenbereich.

Lehrform Übungen

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Wie Unit 03.1 Vorlesung

Art und Form des Leistungsnachweises Testierte Übungen am Rechner


Hinweise

12

Modul: 04 Technische Mechanik Modultitel Technische Mechanik

Modulnummer 290040




Status Pflichtmodul

Empfohlenes Semester im Studienverlauf




Modulprüfung Klausur 90 Minuten (Statik und Elastostatik)




Die Studierenden sind in der Lage, einfache Fälle von auftretenden Kräften und Spannungen in Bauteilen zu berechnen und entsprechende Abmessungen zu definieren. Anwendung theoretischer Kenntnisse auf konkrete Aufgaben (20 %)

Inhalte des Moduls

Zentrales und allgemeines Kräftesystem in der Ebene. Schwerpunktbestimmung von Flächen. Berechnung von Haft- und Gleitreibung. Berechnung von Kräften im zentralen und allgemeinen Kräftesystem in der Ebene. Berechnung von Flächenschwerpunkten. Anwendungsbeispiele zu Haft- und Gleitreibung. Schnittgrößen, Beanspruchungen und Verformungen im Balken. Druck- und Zugspannungen, Biegung und Torsion. Berechnung von Abmessungen. Lösen von Belastungsaufgaben. Berechnung von Verformungen sowie Spannungen im Balken. Errechnen der Balkenabmessungen.

Lehrformen des Moduls Vorlesungen und Übungen




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Units (Einheiten)

04.1: Vorlesung Statik: Vorlesung 04.2: Übung Statik: Vorlesung und Übungen 04.3: Vorlesung Elastostatik: Vorlesung 04.4: Übung Elastostatik: Vorlesung und Übungen

Modulkoordination Prof. Dr. Willi Kiesewetter

14

Unit: 04.1 Vorlesung Statik Name der Veranstaltung Vorlesung Statik

Code 290041

Lehrende/r Prof. Dr. Willi Kiesewetter

Name des zugehörigen Moduls Technische Mechanik

Inhalte der Unit Zentrales und allgemeines Kräftesystem in der Ebene. Schwerpunkt-bestimmung von Flächen. Berechnung von Haft- und Gleitreibung.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Statik Teubner Verlag, 11. Aufl. 2007 Motz H.D.: Technische Mechanik im Nebenfach, Verlag Harri Deutsch 1994 Dankert, J.; Dankert, H.: Technische Mechanik, Teubner Verlag 4. Aufl. 2006 Assmann, B.; Selke, P.: Technische Mechanik Band 1: Statik, Oldenbourg Verlag 18. Aufl. 2006 Hibbeler, R.: Technische Mechanik I – Statik, 10. Aufl. Pearson Studium, 2005



Hinweise

15

Unit: 04.2 Übung Statik Name der Veranstaltung Vorlesung Elastostatik

Code 290042



Inhalte der Unit Berechnung von Kräften im zentralen und allgemeinen Kräftesystem in der Ebene. Berechnung von Flächenschwerpunkten. Anwendungs-beispiele zu Haft- und Gleitreibung.

Lehrform Vorlesung und Übungen

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Wie bei Unit 04.1



Hinweise

16

Unit: 04.3 Vorlesung Elastostatik Name der Veranstaltung Vorlesung Elastostatik

Code 290043



Inhalte der Unit Schnittgrößen, Beanspruchungen und Verformungen im Balken. Druck- und Zugspannungen, Biegung und Torsion. Berechnung von Abmessungen.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik Festigkeitslehre, Teubner, 9. Aufl. 2006 Motz, H.D.: Technische Mechanik im Nebenfach, Verlag Harri Deutsch 1994 Assmann, B.: Aufgaben zur Festigkeitslehre, Oldenbourg Verlag, 12. Aufl. 2003 Assmann, B.: Selke, P.: Technische Mechanik Band 2: Festigkeitslehre, Oldenbourg Verlag, 16. Aufl. 2006 Knappstein, G.: Statik, insbesondere Schnittprinzip, 3. Aufl. 2007, Verlag Harri Deutsch



Hinweise

17

Unit: 04.4 Übung Elastostatik Name der Veranstaltung Übung Elastostatik

Code 290044



Inhalte der Unit Lösen von Belastungsaufgaben. Berechnung von Verformungen sowie Spannungen im Balken. Errechnen der Balkenabmessungen.

Lehrform Vorlesungen und Übungen

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit






Hinweise

18

Modul: 05 Konstruieren und Werkstoffe Modultitel Konstruieren und Werkstoffe

Modulnummer 290050




Status Pflichtmodul





Modulprüfung Klausur (180 Minuten) Konstruktion und Werkstoffkunde




Die Studierenden sind in der Lage erste Konstruktionen normgerecht und fertigungsgerecht in drei Ansichten durchzuführen. Sie ermitteln entsprechend den äußeren Anforderungen die Werkstoffe und definieren korrosionsgerechte Ausführungen von Behältern und Apparaten. Die Studierenden können Schweißverbindungen zeichnen und berechnen. Anwendung theoretischer Kenntnisse auf konkrete Aufgaben (15 %)

Inhalte des Moduls

Darstellen und erklären norm-, fertigungs- und korrosionsgerechter Konstruktionen. Fehlererkennung und Behebung. Berechnung von Toleranzen und Passungen in Konstruktionen. Verwenden von Oberflächenbearbeitungsangaben und Sonderzeichen in Zeichnungen. Berechnung von Schweißnähten. Erste kleinere Konstruktionen. Normgerechte und fertigungsgerechte Darstellung in drei Ansichten. Fehlererkennung und Behebung. Berechnung höherer Konstruktionselemente und Schweißverbindungen. Anfertigen von Freihandzeichnungen von korrosionsgerechten Behälterausläufen. Verhalten der Werkstoffe unter mechanischer Belastung. Elastische und plastische Verformung. Einflussgrößen auf mechanische Eigenschaften: Temperatur, Kerbwirkung, Belastungsgeschwindigkeit. Mischkristalle und Legierungssysteme. Wärmebehandlung der Stähle. Eisen-Kohlenstoff-Schaubild. Einfluss der Legierungselemente auf die Stahleigenschaften und Korrosion. Nichteisenmetalle, Polymerwerkstoffe, Verbund-werkstoffe.

Lehrformen des Moduls Vorlesungen und Übungen


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Units (Einheiten)

05.1: Vorlesung Konstruktion: Vorlesung 05.2: Übung Konstruktion: Übungen 05.3: Werkstoffkunde: Vorlesung


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Unit: 05.1 Vorlesung Konstruktion Name der Veranstaltung Vorlesung Konstruktion

Code 290051


Name des zugehörigen Moduls Konstruieren und Werkstoffe

Inhalte der Unit

Darstellen und erklären norm-, fertigungs- und korrosionsgerechte Konstruktionen. Fehlererkennung und Behebung. Berechnung von Toleranzen und Passungen in Konstruktionen. Verwenden von Oberflächenbearbeitungsangaben und Sonderzeichen in Zeichnungen. Berechnung von Schweißnähten.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Pahl, G.; Beitz, W.: Konstruktionslehre, Methoden und Anwendung, Springer, 6. Auflage 2005 Labisch, S.: Technisches Zeichnen, Vieweg, 2. Auflage 2005 Viebahn, V.: Technisches Freihandzeichnen, Springer, 4. Auflage 2002 Roloff/Matek: Maschinenelemente, Vieweg, 17. Auflage 2005 Muhs, D.: Roloff/Matek: Maschinenelemente Aufgabensammlung, Vieweg, 13. Auflage 2005


Bewertung des Leistungsnachweises Siehe unten

Hinweise Klausur (180 Minuten) Konstruktion (Vorlesung und Übung) und Werkstoffe ergeben die Modulnote. Die Gewichtung ist Konstruktion zu Werkstoffkunde wie 2/3 zu 1/3.

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Unit: 05.2 Übung Konstruktion Name der Veranstaltung Übung Konstruktion

Code 290052



Inhalte der Unit

Erste kleinere Konstruktionen. Normgerechte und fertigungsgerechte Darstellung in drei Ansichten. Fehlererkennung und Behebung. Berechnung höherer Konstruktionselemente und Schweißverbindungen. Anfertigen von Freihandzeichnungen von korrosionsgerechten Behälterausläufen.

Lehrform Übungen

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit






Hinweise Klausur (180 Minuten) Konstruktion (Vorlesung und Übung) und Werkstoffkunde ergeben eine Modulnote. Die Gewichtung ist Konstruktion zu Werkstoffkunde wie 2/3 zu 1/3.

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Unit: 05.3 Werkstoffkunde Name der Veranstaltung Werkstoffkunde

Code 290053

Lehrende/r Dr. Helmut Kanbach


Inhalte der Unit

Verhalten der Werkstoffe unter mechanischer Belastung. Elastische und plastische Verformung. Einflussgrößen auf mechanische Eigenschaften: Temperatur, Kerbwirkung, Belastungsgeschwindigkeit. Mischkristalle und Legierungssysteme. Wärmebehandlung der Stähle. Eisen-Kohlenstoff-Schaubild. Einfluss der Legierungselemente auf die Stahleigenschaften und Korrosion. Nichteisenmetalle, Polymerwerkstoffe, Verbund-werkstoffe.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Greven/Magin: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, Verlag Handwerk und Technik Bargel/Schulze: Werkstoffkunde, VDI-Verlag Seidel: Werkstofftechnik: Hanser-Verlag, Lernbücher der Technik Riehle/Simmchen: Grundlagen der Werkstofftechnik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Domke: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, Verlag Cornelsen



Hinweise Klausur (180 Minuten) Konstruktion (Vorlesung und Übung) und Werkstoffkunde ergeben eine Modulnote. Die Gewichtung ist Konstruktion zu Werkstoffkunde wie 2/3 zu 1/3.

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Modul: 06 Englisch Modultitel Englisch

Modulnummer 290060




Status Pflichtmodul



Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul

empfohlen: Solide Englischkenntnisse (Niveaustufe B1 gemäß Gemeinsamer Europäischer Referenzrahmen): 6 Jahre Schulenglisch

Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung VL "Presentation" (15 Minuten) (Arbeitsaufwand 70 h) [Unit: 06.1]





Die Studierenden sind in der Lage komplexe englische Texte zu verstehen und sich fachsprachlich klar und detailliert auszudrücken (Niveaustufe B2 gemäß Gemeinsamer Europäischer Referenzrahmen). Verbesserung der Kommunikationsfähigkeit in einer Fremdsprache (100 %)

Inhalte des Moduls The students learn how to give a presentation in English. Free speaking and discussions in groups. Free speaking and discussions in groups. The students explain contents from texts in the field of biotechnology.

Lehrformen des Moduls Seminaristischer Unterricht und Übungen


Sprache des Moduls Englisch




Units (Einheiten)

06.1: English for Engineers I: Seminaristischer Unterricht mit Übungen 06.2: English for Engineers II: Seminaristischer Unterricht mit Übungen

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Modulkoordination Jeremy Harwell

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Unit: 05.1 English for Engineers I Name der Veranstaltung English for Engineers I

Code 290061

Lehrende/r Jeremy Hartwell

Name des zugehörigen Moduls Englisch

Inhalte der Unit The students learn how to give a presentation in English. Free speaking and discussions in groups.

Lehrform Seminaristischer Unterricht mit Übungen

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit


Sprache der Unit Englisch

Basis – Literatur

Art und Form des Leistungsnachweises VL "Presentation" (15 Minuten)


Hinweise Präsentation sowie Einbringen in die Präsentationen Anderer. Erst bei „erfolgreich teilgenommen“ können die Studierenden an der Klausur Englisch (90 Minuten) teilnehmen.

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Unit: 06.2 English for Engineers II Name der Veranstaltung English for Engineers II

Code 290062

Lehrende/r Jeremy Hartwell

Name des zugehörigen Moduls Englisch

Inhalte der Unit Free speaking and discussions in groups. The students explain contents from texts in the field of biotechnology.

Lehrform Seminaristischer Unterricht mit Übungen

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit


Sprache der Unit Englisch

Basis – Literatur



Hinweise

27

Modul: 07 Nachwachsende Rohstoffe Modultitel Nachwachsende Rohstoffe

Modulnummer 290070




Status Pflichtmodul




Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung

Erfolgreiche Teilnahme am Labor Biologische Arbeitsmethoden und Aufarbeitungstechniken (Arbeitsaufwand: 40 h)

Modulprüfung Klausur 120 Minuten (Nachwachsende Rohstoffe, Regenerative und konventionelle Energien)




Die Studierenden sind in der Lage, sicher im mikrobiologischen Labor zu arbeiten und beherrschen die Prinzipien der Arbeitsmethoden der Mikrobiologie. Die Studierenden sind mit den Möglichkeiten nachwachsender Rohstoffe vertraut und kennen auch die Einsatzmöglichkeiten und Besonderheiten regenerativer und konventioneller Energien. Kenntnis der Prinzipien der Arbeitssicherheit; Fähigkeit, Kriterien für Vergleiche zu entwickeln (20 %)

Inhalte des Moduls

Labor Arbeitssicherheit im mikrobiologischen Labor. Grundlagen und Prinzipien der Arbeitsmethoden der Mikrobiologie. Präparationstechniken und Identifizierung von Mikroorganismen. Anlegen einer Schüttelkultur, Bestimmung der Zellzahl und Zellmasse. Zubereitung von Nährlösungen und Nährböden, Sterilisationstechniken. Isolierung, Immobilisierung sowie Aktivitätsmessung von Enzymen und Messung deren katalytischer Aktivität. Nachwachsende Rohstoffe Energetische Nutzung von Biomasse: BTL (Biomass to Liquid), BTO (Biomass to Oil), Pflanzenöl, Biodiesel, Bioethanol, Biobutanol, Biogas, Wasserstoff. Stoffliche Nutzung von Biomasse: Bioraffienrie-Konzepte auf Basis Holz, Stroh, grüner oder mariner Biomassen. Regenerative und konventionelle Energien Energie aus verschiedenen Energieträgern, z.B. Solarenergie: Photovoltaik, Solarthermie, Windkraft, Wasser, Öl, Gas, Methangas, Wasserstoff, Brennstoffzelle, Kohle (Kohleverflüssigung, Fischer-Tropsch-Verfahren), Nuklearenergie.

Lehrformen des Moduls Kleingruppen im Labor, seminaristischer Unterricht


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Häufigkeit des Angebots Sommersemester



Units (Einheiten)

07.01: iologische Arbeitsmethoden und Aufarbeitungstechniken: Kleingruppen im Labor 07.02: Nachwachsende Rohstoffe: Seminaristischer Unterricht 07.03: Regenerative und konventionelle Energien: Seminaristischer Unterricht

Modulkoordination Prof. Dr. Axel Blokesch

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Unit: 07.1 Labor Biologische Arbeitsmethoden und Aufarbeitungstechniken Name der Veranstaltung Labor Biologische Arbeitsmethoden und Aufarbeitungstechniken

Code 290071

Lehrende/r Prof. Dr. Hildegard Ebert Prof. Dr. Ilona Brändlin

Name des zugehörigen Moduls Nachwachsende Rohstoffe

Inhalte der Unit

Labor Arbeitssicherheit im mikrobiologischen Labor. Grundlagen und Prinzipien der Arbeitsmethoden der Mikrobiologie. Präparationstechniken und Identifizierung von Mikroorganismen. Anlegen einer Schüttelkultur, Bestimmung der Zellzahl und Zellmasse. Zubereitung von Nährlösungen und Nährböden, Sterilisationstechniken. Isolierung, Immobilisierung sowie Aktivitätsmessung von Enzymen und Messung deren katalytischer Aktivität.

Lehrform Kleingruppen im Labor

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Steinbüchel, A.; Oppermann-Sanio, F. B.: Mikrobiologisches Praktikum – Versuche und Theorie, Springer Verlag, 2003 Best, E.: Mikrobiologische Methoden, Spektrum Akademischer Verlag, 2001

Art und Form des Leistungsnachweises Protokolle und Fachgespräch

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme am Labor

Hinweise Labor Biologische Arbeitsmethoden und Aufarbeitungstechniken ist Vorleistung für die Teilnahme an der Klausur.

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Unit: 07.2 Nachwachsende Rohstoffe Name der Veranstaltung Nachwachsende Rohstoffe

Code 290072

Lehrende/r Dr. Jochen Michels


Inhalte der Unit

Nachwachsende Rohstoffe Energetische Nutzung von Biomasse: BTL (Biomass to Liquid), BTO (Biomass to Oil), Pflanzenöl, Biodiesel, Bioethanol, Biobutanol, Biogas, Wasserstoff. Stoffliche Nutzung von Biomasse: Bioraffienrie-Konzepte auf Basis Holz, Stroh, grüner oder mariner Biomassen.

Lehrform Seminaristischer Unterricht

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Bührke, T.; Wengenmayr, R.: Erneuerbare Energie: Alternative Energiekonzepte für die Zukunft, Wiley-VCH, 2007



Hinweise

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Unit: 07.3 Regenerative und konventionelle Energien Name der Veranstaltung Regenerative und konventionelle Energien

Code 290073

Lehrende/r Prof. Dr. Axel Blokesch


Inhalte der Unit

Regenerative und konventionelle Energien Energie aus verschiedenen Energieträgern, z.B. Solarenergie: Photovoltaik, Solarthermie, Windkraft, Wasser, Öl, Gas, Methangas, Wasserstoff, Brennstoffzelle, Kohle (Kohleverflüssigung, Fischer-Tropsch-Verfahren), Nuklearenergie.


SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Pehut, M.: Energierevolution Brennstoffzelle ? Wiley-VCH, 2002 Quasching, V.: Regenerative Energiesysteme, Hanser 1998 Khartchenko, N.: Umweltschonende Energietechnik, Vogel Verlag 1999 Kaltschmidt, M.; Wiese, A.: Erneuerbare Energien, Springer Verlag, 3. Auflage 2003



Hinweise

32

Modul: 08 Mathematik Vertiefung Modultitel Mathematik Vertiefung

Modulnummer 290080


Verwendbarkeit des Moduls In ingenieurwissenschaftlichen Bachelor- Studiengängen


Status Pflichtmodul



Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Mathematik – Grundlagen






Aufbauend auf das Basiswissen des 1. Semesters werden die Kenntnisse und Rechenfertigkeiten in der höheren Mathematik erweitert. Die Studierenden können konkrete Aufgaben mathematisch-technischer Art mit Methoden der Infinitesimalrechnung aus dem Bereich der Funktionen mit einer bzw. mehreren Veränderlichen lösen.

Abstraktionsfähigkeit, logisches Denken (40 %)

Inhalte des Moduls

Anwendungen des bestimmten Integrals Taylor-, Fourier- Reihen Funktionen mit mehreren Veränderlichen Differentiation von Funktionen mit mehren Veränderlichen, Extrema Fehler- und Ausgleichungsrechnung Mehrfachintegrale Bestimmung von Volumina, Schwerpunkten, Trägheitsmomenten Die Übungen in kleinen Gruppen dienen dazu, an Hand von Aufgaben den Vorlesungsstoff zu festigen und zu vertiefen und darüber hinaus die Prüfung vorzubereiten.

Lehrformen des Moduls Vorlesung und Übung



Häufigkeit des Angebots In jedem Semester

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Units (Einheiten)

08.01 Vorlesung Mathematik Vertiefung: Vorlesung 08.02 Übung Mathematik Vertiefung: Übungen

Modulkoordination Prof. Dr. Dieter Hackenbracht

34

Unit: 08.1 Vorlesung Mathematik Vertiefung Name der Veranstaltung Vorlesung Mathematik Vertiefung

Code 920081

Lehrende/r

Prof. Dr. Dieter Hackenbracht Prof. Dipl.-Phys. Klaus Lange Prof. Dr. Thomas Wenisch Prof. Dr. Rudolf Wolf

Name des zugehörigen Moduls Mathematik Vertiefung

Inhalte der Unit

Anwendungen des bestimmten Integrals Taylor-, Fourier-Reihen Funktionen mit mehreren Veränderlichen Differentiation von Funktionen mit mehren Veränderlichen, Extrema Fehler- und Ausgleichungsrechnung Mehrfachintegrale Bestimmung von Volumina, Schwerpunkten, Trägheitsmomenten

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 3 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Fetzer, A; Fränkel, H. (Hrsg.): Mathematik für Fachhochschulen 1 – 3. Düsseldorf: VDI. Glyn, James: Modern Engineering Mathematics, Bonn: Addison-Wesley. Papula, Lothar: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiesbaden: Vieweg. Rießinger, Thomas: Mathematik für Ingenieure. Eine anschauliche Einführung für das praxisorientierte Studium, Berlin: Springer. Stingl, Peter: Mathematik für Fachhochschulen. München: Hanser. Manuskripte der Lehrenden



Hinweise

35

Unit: 08.2 Übung Mathematik Vertiefung Name der Veranstaltung Übung Mathematik Vertiefung

Code 920082

Lehrende/r

Prof. Dr. Dieter Hackenbracht Prof. Dipl.-Phys. Klaus Lange Prof. Dr. Thomas Wenisch Prof. Dr. Rudolf Wolf

Name des zugehörigen Moduls Mathematik Vertiefung

Inhalte der Unit Die Übungen in kleinen Gruppen dienen dazu, an Hand von Aufgaben den Vorlesungsstoff zu festigen und zu vertiefen und darüber hinaus die Prüfung vorzubereiten.

Lehrform Übungen

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Arbeitsblätter



Hinweise

36

Modul: 09 Physik Modultitel Physik

Modulnummer 290090




Status Pflichtmodul









Die Studierenden kennen die wesentlichen Erscheinungen und Gesetze der Physik. Sie sind in der Lage mit Hilfe der Denk- und Arbeitsweise der Physik und Technik Aufgaben zu lösen.

Anwendung theoretischer Kenntnisse auf konkrete Aufgaben (10 %)

Inhalte des Moduls

Mechanik, Fluiddynamik, Thermodynamik, Phasengleichgewichte, Wärmekraft- und Kältemaschinen, Optik. Aufgaben in Mechanik, Fluiddynamik, Thermodynamik, Phasengleichgewichte, Wärmekraft- und Kältemaschinen, Optik.

Lehrformen des Moduls Seminaristischer Unterricht und Übungen






Units (Einheiten) 09.1: Vorlesung Physik: Vorlesung 08.2: Übung Physik: Vorlesung

Modulkoordination Prof. Dr. Kurt Jansen

37

Unit: 09.1 Vorlesung Physik Name der Veranstaltung Vorlesung Physik

Code 290091

Lehrende/r Prof. Dr. Kurt Jansen

Name des zugehörigen Moduls Physik

Inhalte der Unit Mechanik, Fluiddynamik, Thermodynamik, Phasengleichgewichte, Wärmekraft- und Kältemaschinen, Optik.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 3 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Tipler, P. A.: Physik, Spektrum Akademischer Verlag, 1994 Giancoli: Physik, Pearson Studium, 2006 Alonso, Finn: Physik, Oldenbourg Verlag, 2000 Hering, Martin, Stohrer: Physik für Ingenieure, VDI-Verlag, 1999



Hinweise

38

Unit: 09.2 Übung Physik Name der Veranstaltung Vorlesung Physik

Code 290092

Lehrende/r Prof. Dr. Kurt Jansen

Name des zugehörigen Moduls Physik

Inhalte der Unit Aufgaben in Mechanik, Fluiddynamik, Thermodynamik, Phasengleich-gewichte, Wärmekraft- und Kältemaschinen, Optik.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Wie Unit 09.1



Hinweise

39

Modul: 10 Elektrotechnik Modultitel Elektrotechnik

Modulnummer 290100




Status Pflichtmodul




Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung Erfolgreiche Teilnahme im mess- und elektrotechnischem Labor





Die Studierenden können die Grundlagen der Elektrotechnik darlegen und sind in der Lage, dieses Wissen zur Lösung von Aufgaben zu übertragen. Sie können praxisrelevante Messtechnik handhaben und im Labor anwenden. Anwendung theoretischer Kenntnisse auf konkrete Aufgaben (30 %)

Inhalte des Moduls

Sicherheitsbelehrung, Elektrisches Messen nichtelektrischer Größen, z.B. PT 100, Durchflussmessungen. Erdungswiderstände. Rechnergestützte Versuche und Auswertung. Ingenieurmäßige Fehlersuche und Fehlerrechnung. Elektrisches Feld und Kondensator: Spannung, Feldstärke, Dielektrizitätskonstante. Elektrisches Strömungsfeld und Widerstand: Stromstärke, Stromdichte, Leitfähigkeit, Ohmsches Gesetz, Leistung. Gleichstrommesstechnik, Berechnung von Gleichstromnetzwerken: Spannungs- und Stromteiler, Brückenschaltungen, Kirchhoffsche Gesetze, Zweipole. Magnetisches Feld und Induktivität: magnetisches Feldgrößen, Permeabilität. Ausgleichsvorgänge, Durchflutungsgesetz, quasistionäres Feld und Induktionsgesetz, Berechnung von Wechselstromschaltungen: Komplexer Widerstand, Leistung bei Wechselstrom, Schwingkreise. Elektromotoren: Gleichstrommotor, Drehstrom-Asynchronmotor.

Lehrformen des Moduls Kleingruppen im Lab., seminaristischer Unterricht


40





Units (Einheiten)

10.1: Mess- und elektrotechnisches Labor: Vorlesung 10.2: Vorlesung Elektrotechnik: Vorlesung 10.3: Übung Elektrotechnik: Übung in kleineren Gruppen

Modulkoordination Prof. Dr. habil. Joachim Lämmel

41

Unit: 10.1 Mess- und elektrotechnisches Labor Name der Veranstaltung Mess- und elektrotechnisches Labor

Code 290101

Lehrende/r Prof. Dr. habil. Joachim Lämmel Prof. Dr. Lothar Billmann

Name des zugehörigen Moduls Elektrotechnik

Inhalte der Unit

Sicherheitsbelehrung, Elektrisches Messen nichtelektrischer Größen, z.B. PT 100, Durchflussmessungen. Erdungswiderstände. Rechnergestützte Versuche und Auswertung. Ingenieurmäßige Fehlersuche und Fehlerrechnung.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Mess- und Elektrotechnik Labor: - L. Billmann. Elektrotechnik Basics. Eigenverlag, Darmstadt, 2008 - R. Parthier: Messtechnik. Verlag Vieweg und Teubner, 2008

Art und Form des Leistungsnachweises Protokolle und Fachgespräch

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme am Labor

Hinweise Elektrotechnik Vorlesung und Elektrotechnik Übung ergeben eine zusammengefasste Klausur

42

Unit: 10.2 Vorlesung Elektrotechnik Name der Veranstaltung Vorlesung Elektrotechnik

Code 290102

Lehrende/r Prof. Dipl.-Ing. Klaus Hückelheim Prof. Dr. habil. Joachim Lämmel Prof. Dr. Wolfgang Stief


Inhalte der Unit

Elektrisches Feld und Kondensator: Spannung, Feldstärke, Dielektrizitätskonstante. Elektrisches Strömungsfeld und Widerstand: Stromstärke, Stromdichte, Leitfähigkeit, Ohmsches Gesetz, Leistung. Gleichstrommesstechnik, Berechnung von Gleichstromnetzwerken: Spannungs- und Stromteiler, Brückenschaltungen, Kirchhoffsche Gesetze, Zweipole. Magnetisches Feld und Induktivität: magnetisches Feldgrößen, Permeabilität. Ausgleichsvorgänge, Durchflutungsgesetz, quasistionäres Feld und Induktionsgesetz, Berechnung von Wechselstromschaltungen: Komplexer Widerstand, Leistung bei Wechselstrom, Schwingkreise. Elektromotoren: Gleichstrommotor, Drehstrom-Asynchronmotor.

Lehrform Vorlesung

SWS der Unit 3 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Mess- und Elektrotechnik Labor: - L. Billmann. Elektrotechnik Basics. Eigenverlag, Darmstadt, 2008 - R. Parthier: Messtechnik. Verlag Vieweg und Teubner, 2008



Hinweise Elektrotechnik Vorlesung und Elektrotechnik Übung ergeben eine zusammengefasste Klausur

43

Unit: 10.3 Übung Elektrotechnik Name der Veranstaltung Übung Elektrotechnik

Code 290103

Lehrende/r Prof. Dipl.-Ing. Klaus Hückelheim Prof. Dr. habil. Joachim Lämmel Prof. Dr. Wolfgang Stief


Inhalte der Unit Wie Unit 10.2

Lehrform Übung in kleineren Gruppen

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Wie Unit 10.2



Hinweise

44

Modul: 11 Chemie Modultitel Chemie

Modulnummer 290110




Status Pflichtmodul

Empfohlenes Semester im Studienverlauf 2. und 3. Semester




1. Erfolgreiche Teilnahme am Labor Chemie 2. Bestehen der Klausur "Allgemeine und Anorganische Chemie"

Modulprüfung Klausur 90 Minuten, Organische Chemie




Das Lernergebnis der Vorlesungen ist die Erarbeitung einer anwendungsorientierten Basis zum Verständnis von Eigenschaften und Veränderungen (Reaktionen) ausgewählter anorganischer und organischer Stoffe unter besonderer Berücksichtigung technischer Berufsfelder. Im Labor erhalten die Studierenden die Kompetenz, mit Hilfe anorganisch-analytischer und organisch-analytischer Methoden qualitativ und quantitativ zu bestimmen sowie durch organisch-präparative Methoden einfache Präparate herzustellen.

Inhalte des Moduls

Allgemeine und Anorganische Chemie Stöchiometrie, Atomaufbau, Periodensystem der Elemente, Chemische Bindung, Nomenklatur anorganischer Verbindungen. Reaktionen von Metallen und Nichtmetallen, Oxidation und Reduktion, Elektrochemie Lösungen, Massenwirkungsgesetz, Säuren, Basen, Puffersysteme, Löslichkeitsprodukt. Labor Chemie Sicherheit im chemischen Labor, Kationen- und Anionennachweise. Quantitative Analysenmethoden: Photometrie, Volumetrie, Gravimetrie. Präparative organische Chemie mit Aufarbeitung und Identifizierung der Präparate. IR-Spektroskopie. Chromatographische Methoden. Estergleichgewicht. Organische Chemie Stoffkunde organischer Stoffklassen, funktionelle Gruppen, Mechanismen organischer Reaktionen, Strukturen, Isomere, Konfiguration, optische Aktivität, Grundstoffe und technische Synthesen, Erdölchemie, Farbstoffe, Polymere, Reaktionen einfacher Naturstoffe, Toxikologie.



45


Häufigkeit des Angebots Wintersemester und Sommersemester

Niveaustufe / Level Intermediate level course


Units (Einheiten)

11.1: Allgemeine und Anorganische Chemie: Seminaristischer Unterricht 11.2: Labor Chemie: Arbeiten in Kleingruppen im Labor 11.3: Organische Chemie: Seminaristischer Unterricht

Modulkoordination Prof. Dr. Ursula Pfeifer-Fukumura

46

Unit: 11.1 Allgemeine und Anorganische Chemie Name der Veranstaltung Allgemeine und Anorganische Chemie

Code 290111

Lehrende/r Prof. Dr. Ursula Pfeifer-Fukumura

Name des zugehörigen Moduls Chemie

Inhalte der Unit

Allgemeine und Anorganische Chemie Stöchiometrie, Atomaufbau, Periodensystem der Elemente, Chemische Bindung, Nomenklatur anorganischer Verbindungen. Reaktionen von Metallen und Nichtmetallen, Oxidation und Reduktion, Elektrochemie Lösungen, Massenwirkungsgesetz, Säuren, Basen, Puffersysteme, Löslichkeitsprodukt.


SWS der Unit 4 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Atkins, P. W.; Jones, L.: Chemie einfach alles, Wiley-VCH, 2006 Brown, T. L.; LeMay, H. E.; Bursten, B. E.: Chemie. Die zentrale Wissenschaft, Verlag Pearson, 2007 Mortimer, C.E.: Chemie, Thieme Verlag, 2007 Riedel, E.: allgemeine und anorganische Chemie, de Gruyter, 2004

Art und Form des Leistungsnachweises Prüfungsvorleistung 90 Minuten

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme

Hinweise "Allgemeine und Anorganische Chemie" im Sommersemester

47

Unit: 11.2 Labor Chemie Name der Veranstaltung Labor Chemie

Code 290112



Inhalte der Unit

Labor Chemie Sicherheit im chemischen Labor, Kationen- und Anionennachweise. Quantitative Analysenmethoden: Photometrie, Volumetrie, Gravimetrie. Präparative organische Chemie mit Aufarbeitung und Identifizierung der Präparate. IR-Spektroskopie. Chromatographische Methoden. Estergleichgewicht.

Lehrform Arbeiten in Kleingruppen im Labor

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Becker, H.G.; Berger, W.; Domschke, G.: Organikum, Wiley-VCH, 2004 Becker, H.G.; Berger, W.; Domschke, G.: Anorganikum, Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1989

Art und Form des Leistungsnachweises Fachgespräche und Laborberichte

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme

Hinweise "Labor Chemie und Organische Chemie" im Wintersemester

48

Unit: 11.3 Organische Chemie Name der Veranstaltung Organische Chemie

Code 290113



Inhalte der Unit

Organische Chemie Stoffkunde organischer Stoffklassen, funktionelle Gruppen, Mechanismen organischer Reaktionen, Strukturen, Isomere, Konfiguration, optische Aktivität, Grundstoffe und technische Synthesen, Erdölchemie, Farbstoffe, Polymere, Reaktionen einfacher Naturstoffe, Toxikologie


SWS der Unit 4 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Bruice, P. Y.: Organische Chemie, Pearson Verlag, 2007 Hädener, A.; Kaufmann, H.: Grundlagen der organischen Chemie, Birkhäuser, 2006 Vollhardt, K. O. C.; Schore, N. E.: Organische Chemie, Wiley-VCH, 2005 Becker, H.G.; Berger, W.; Domschke, G.: Organikum, Wiley-VCH, 2004



Hinweise Organische Chemie im Wintersemester

49

Modul: 12 Biochemie Modultitel Biochemie

Modulnummer 290120




Status Pflichtmodul





Erfolgreiche Teilnahme am Labor Grundlagen der Bioverfahrenstechnik (Arbeitsaufwand 120 h)

Modulprüfung Klausur 120 Minuten (Zellkulturtechnik und Molekularbiologie, Biochemie)




Die Studierenden arbeiten sicher im bioverfahrenstechnischen Labor. Sie führen Mess- und Analyseverfahren durch und bestimmen den Stofftransport in biologischen Systemen. Sie können Grundlagen und Arbeitsweisen der Zellkulturtechnik und Molekularbiologie einordnen und vergleichen. Die Studierenden unterscheiden den Aufbau organischer Moleküle und die Bedeutung von Vitaminen und Hormonen. Kenntnis der Prinzipien der Arbeitssicherheit; analytische Kompetenzen (20%)

Inhalte des Moduls

Arbeitssicherheit im bioverfahrenstechnischen Labor. Einführung in die Messtechnik und Analyseverfahren. Medien- und Reaktorsterilisation. Stofftransport in biologischen Systemen, Sauerstoffeintrag sowie Zuluft- und Abluftbehandlung. Leistungseintrag durch Rührer bei Batch und Fed-Batch Fermentation. Mikroorganismenwachstum und Primärmetabolitproduktion. Verfahren zur Abtrennung von Biomassen. Zellkulturtechnik und Molekularbiologie CHO-Zellen (Chinese Hamster Ovary Zellen), Monoklonale Antikörper, PCR-Technik (Polymerease Chain Reaction), DNA-Klonierung: Vektoren, Plasmide, Phagen (YACs, BACs, PACs), Identifizierung rekombinanter Klone, Genomsequenzierung. Biochemie Aufbau organischer Moleküle, Grundstoffe der Biochemie (Kohlenhydrate, Lipide und Aminosäuren). Grundfragen des Stoffwechsels und der Stoffwechselvorgänge, Genetischer Code und Proteinsynthese. Einführung in die Enzymatik. Bedeutung von Spurenelementen, Vitaminen und Hormonen.



50





Units (Einheiten)

12.1 Labor Grundlagen der Bioverfahrenstechnik: Arbeiten in Kleingruppen im Labor 12.2: Zellkulturtechnik und Molekularbiologie: Seminaristischer Unterricht 12.3: Biochemie: Seminaristischer Unterricht

Modulkoordination Prof. Dr. Ilona Brändlin

51

Unit: 12.1 Labor Grundlagen der Bioverfahrenstechnik Name der Veranstaltung Labor Grundlagen der Bioverfahrenstechnik

Code 290121

Lehrende/r Prof. Dr. Ilona Brändlin Prof. Dr. Hildegard Ebert

Name des zugehörigen Moduls Biochemie

Inhalte der Unit

Arbeitssicherheit im bioverfahrenstechnischen Labor. Einführung in die Messtechnik und Analyseverfahren. Medien- und Reaktorsterilisation. Stofftransport in biologischen Systemen, Sauerstoffeintrag sowie Zuluft- und Abluftbehandlung. Leistungseintrag durch Rührer bei Batch und Fed-Batch Fermentation. Mikroorganismenwachstum und Primär-metabolitproduktion. Verfahren zur Abtrennung von Biomassen.

Lehrform Arbeiten in Kleingruppen im Labor

SWS der Unit 3 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Ullmann`s Biotechnology and Biochemical Engineering, 2 Volume set, Wiley-VCH, 2007 Storhas, W.: Bioreaktoren und periphere Einrichtungen, Vieweg Verlag, 1994 Chmiel, H.: Bioprozesstechnik, Spektrum Verlag, 2005

Art und Form des Leistungsnachweises Fachgespräche und Laborberichte

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme Labor Grundlagen der BioV

Hinweise

52

Unit: 12.2 Zellkulturtechnik und Molekularbiologie Name der Veranstaltung Zellkulturtechnik und Molekularbiologie

Code 290122

Lehrende/r Prof. Dr. Ilona Brändlin


Inhalte der Unit

Zellkulturtechnik und Molekularbiologie CHO-Zellen (Chinese Hamster Ovary Zellen), Monoklonale Antikörper, PCR-Technik (Polymerease Chain Reaction), DNA-Klonierung: Vektoren, Plasmide, Phagen (YACs, BACs, PACs), Identifizierung rekombinanter Klone, Genomsequenzierung.


SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Alberts, B. u.a.: Molekularbiologie der Zelle, 4. Aufl. Wiley-VCH, 2004 Boxberger, H.J.: Leitfaden für die Zell- und Gewebekultur, Wiley-VCH, 2007 Schmitz, S.: Der Experimentator: Zellkultur, Spektrum Verlag, 2007 Plattner, H.; Hentschel, J.: Zellbiologie, Thieme Verlag, 2006 Knippers, R.: Molekulare Genetik, Thieme Verlag, 2006


Bewertung des Leistungsnachweises

Die Bewertung der Modulprüfung „Biochemie“ erfolgt je zur Hälfte aus „Zellkulturtechnik und Molekularbiologie“ und „Biochemie“.

Hinweise

53

Unit: 12.3 Biochemie Name der Veranstaltung Biochemie

Code 290123

Lehrende/r Dr. Alexander Rotthues


Inhalte der Unit

Biochemie Aufbau organischer Moleküle, Grundstoffe der Biochemie (Kohlenhydrate, Lipide und Aminosäuren). Grundfragen des Stoffwechsels und der Stoffwechselvorgänge, Genetischer Code und Proteinsynthese. Einführung in die Enzymatik. Bedeutung von Spurenelementen, Vitaminen und Hormonen.


SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Rehm, H.: Biochemie light, Harri Deutsch, 2007 Jaussi, C.: Biochemie, Springer Verlag, 2005 Richter, G.: Praktische Biochemie, Thieme Verlag, 2003 Berg, J.M.; Stryer, L.; Tymoczko, J.L.: Biochemie, Spektrum Verlag, 2007


Bewertung des Leistungsnachweises

Die Bewertung der Modulprüfung „Biochemie“ erfolgt je zur Hälfte aus „Zellkulturtechnik und Molekularbiologie“ und „Biochemie“

Hinweise

54

Modul: 13 Apparate und Rohrleitungen Modultitel Apparate und Rohrleitungen

Modulnummer 290130




Status Pflichtmodul




Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung Erfolgreiche Teilnahme am Labor CAE

Modulprüfung Klausur 120 Minuten (Grundlagen Apparate und Rohrleitungsbau und Grundlagen Projektmanagement)




Die Studierenden erarbeiten die methodische Festlegung qualitätsgerechter Realisierungsspezifikationen für den Apparate- und Rohrleitungsbau und definieren die zeitliche Durchführung als Projekt. Sie sind damit in der Lage, Druckbehälter, Reaktoren, Kolonnen, Wärmeübertrager und Rohrleitungen zu definieren, zu berechnen und mit Hilfe der Netzplantechnik die Projektplanung durchzuführen. Projektmanagement; Präsentationstechniken (30 %)

Inhalte des Moduls

Übersicht, Einführung in eine Bearbeitungssoftware und Leitbeispiele. Grundlagen und Tools von MS VISIO 2007. Erstellen von Projektmatnagement-Unterlagen (z. B. Organigramme, Gantt-Diagramme). Anfertigen einfacher Fließbilder (Grund-, Verfahrens- und R&I-Fließbilder). Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau Grundlagen, technische Aufgabenstellung und rechtlicher Rahmen. Kundenorientierte Planung und Konstruktion sicherer, wirtschaftlicher und ökologisch verträglicher Komponenten und Systeme. Ausgehend von der Problemanalyse und systematischen Klärung der Aufgabenstellung werden die Schritte einer methodischen Produktsynthese in Theorie und Praxis vermittelt. Grundbegriffe und Historie des Projektmanagements. Ziel des Projektmanagements. Organisationsformen im Projektmanagement. Projektphasen, Erfolgsfaktoren im Projekt. Projektplanung mit Beispielen aus der Praxis. Werkzeuge der Projektplanung mit Beispielen aus der Netzplantechnik. Projektcontrolling, Projektabschluss und Exkursion zu Sanofi-Aventis Frankfurt.

Lehrformen des Moduls Seminaristischer Unterricht


55





Units (Einheiten)

13.1 Labor CAE: Arbeiten im Labor am Rechner 13.2: Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau: Seminaristischer Unterricht 13.3 Grundlagen Projektmanagement: Seminaristischer Unterricht

Modulkoordination Prof. Dr. Jürgen Schäfer

56

Unit: 13.1 Labor CAE Name der Veranstaltung Labor CAE

Code 290131

Lehrende/r Prof. Dr. Jürgen Schäfer

Name des zugehörigen Moduls Apparate und Rohrleitungen

Inhalte der Unit

Übersicht, Einführung in eine Bearbeitungssoftware und Leitbeispiele. Grundlagen und Tools von MS VISIO 2007. Erstellen von Projektmatnagement-Unterlagen (z. B. Organigramme, Gantt-Diagramme). Anfertigen einfacher Fließbilder (Grund-, Verfahrens- und R&I-Fließbilder).

Lehrform Arbeiten im Labor am Rechner

SWS der Unit 1 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur MS VISIO 2007 Skript.

Art und Form des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme am Labor CAE

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme am Labor CAE

Hinweise

57

Unit: 13.2 Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau Name der Veranstaltung Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau

Code 290132

Lehrende/r Dr. Martin Haertling


Inhalte der Unit

Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau Grundlagen, technische Aufgabenstellung und rechtlicher Rahmen. Kundenorientierte Planung und Konstruktion sicherer, wirtschaftlicher und ökologisch verträglicher Komponenten und Systeme. Ausgehend von der Problemanalyse und systematischen Klärung der Aufgabenstellung werden die Schritte einer methodischen Produktsynthese in Theorie und Praxis vermittelt.


SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Wagner, W.: Festigkeitsberechnungen im Apparate- und Rohrleitungsbau, Vogel, 7. Aufl. 2007



Hinweise Die Bewertung der Modulprüfung "Apparate und Rohrleitungen" erfolgt je zur Hälfte aus "Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau" und "Grundlagen Projektmanagement".

58

Unit: 13.3 Grundlagen Projektmanagement Name der Veranstaltung Grundlagen Projektmanagement

Code 290133

Lehrende/r Dr. Werner Seiferlein


Inhalte der Unit

Grundbegriffe und Historie des Projektmanagements. Ziel des Projektmanagements. Organisationsformen im Projektmanagement. Projektphasen, Erfolgsfaktoren im Projekt. Projektplanung mit Beispielen aus der Praxis. Werkzeuge der Projektplanung mit Beispielen aus der Netzplantechnik. Projektcontrolling, Projektabschluss und Exkursion zu Sanofi-Aventis Frankfurt


SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur

Schelle, H.; Ottmann, R.; Pfeiffer, A.: Projekt Manager, GPM Verlag, 2005 Bernecker, G.: Planung und Bau verfahrenstechnischer Anlagen, 4. Aufl. Springer 2001 Project Management Institute: A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK Guide), Pennsylvania, USA, 2000 Pinto, J. K.; Slevin, P.: Project Implementation Profile handbook PIP Tuxedo, N.Y.: Xicom, Inc. 1992



Hinweise Die Bewertung der Modulprüfung "Apparate und Rohrleitungen" erfolgt je zur Hälfte aus "Grundlagen Apparate- und Rohrleitungsbau" und "Grundlagen Projektmanagement".

59

Modul: 14 Maschinenelemente und CAD Modultitel Maschinenelemente und CAD

Modulnummer 290140




Status Pflichtmodul




Voraussetzungen für die Teilnahme an der Modulprüfung Erfolgreiche Teilnahme am Labor „3D-CAD“ (Arbeitsaufwand 60 h)





Die Studierenden können mit Hilfe einer Software dreidimensionale Darstellungen von Maschinenelementen und Baugruppen zeichnen. Sie beherrschen die Berechnung häufig vorkommender Maschinenelemente und bestimmen die Abmessungen und führen die Auswahl durch.

Inhalte des Moduls

Umgang mit neuester 3D-CAD Software zur Konstruktion von Bauteilen und Baugruppen in dreidimensionaler Darstellung und Anfertigen von zweidimensionalen Zeichnungen. Berechnung von Verbindungselementen: Bolzen- und Stiftverbindungen, Schraubenverbindungen, Dichtungen, Wälz- und Gleitlager: Bauformen, Lagerungsarten, Berechnung, Lebensdauer und Tragfähigkeit.

Lehrformen des Moduls Labor am Rechner, seminaristischer Unterricht






Units (Einheiten) 14.1: 3D-CAD: Arbeiten im Labor am Rechner 14.2 Maschinenelemente: Seminaristischer Unterricht

60


61

Unit: 14.1 3D – CAE Name der Veranstaltung 3D-CAD

Code 290141

Lehrende/r Prof. Dr. Hartmut Albrecht

Name des zugehörigen Moduls Maschinenelemente und CAD

Inhalte der Unit Umgang mit neuester 3D-CAD Software zur Konstruktion von Bauteilen und Baugruppen in dreidimensionaler Darstellung und Anfertigen von zweidimensionalen Zeichnungen.

Lehrform Arbeiten im Labor am Rechner

SWS der Unit 2 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Wyndorps, P.: 3D-Konstruktion mit Pro Engineer – Wildfire, Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 3. Aufl. 2005

Art und Form des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme am Labor „3D-CAD“

Bewertung des Leistungsnachweises Erfolgreiche Teilnahme am Labor „3D-CAD“

Hinweise

62

Unit: 14.2 Maschinenelemente Name der Veranstaltung Maschinenelemente

Code 290142


Name des zugehörigen Moduls Maschinenelemente und CAD

Inhalte der Unit Berechnung von Verbindungselementen: Bolzen- und Stiftverbindungen, Schraubenverbindungen, Dichtungen, Wälz- und Gleitlager: Bauformen, Lagerungsarten, Berechnung, Lebensdauer und Tragfähigkeit.


SWS der Unit 3 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Roloff/Matek: Maschinenelemente, Vieweg, 17. Aufl. 2005 Muhs, D.: Roloff/Matek Maschinenelemente Aufgabensammlung, Vieweg, 2005



Hinweise

63

Modul: 15 Thermodynamik Modultitel Thermodynamik

Modulnummer 290150


Verwendbarkeit des Moduls Bioverfahrenstechnik Maschinenbau


Status Pflichtmodul









Die Studierenden beherrschen das Basiswissen zur Berechnung großtechnischer Prozesse zur Erzeugung von Wärme- und Kälteenergie in Verbindung mit Energieumwandlung und Energieübertragung sowie der Konditionierung von Gasen und Dämpfen. Sie sind in der Lage, entsprechende praktische Aufgabenstellungen zu konzipieren und zu analysieren.

Inhalte des Moduls

Technische Thermodynamik Zustandsgrößen, Stoffeigenschaften, Aggregatszustände und Übergänge, Hauptsätze der Thermodynamik, Energieumwandlung und Wirkungsgrade, thermische/kalorische Zustandsgleichungen, Zustandsänderungen idealer Gase, Grundgleichungen für Gasmischungen. Dämpfe: Begriffe, Eigenschaften, Wasserdampftafel, Dampfdruckkurven, überkritische Fluide, Zustandsänderungen im p,V-, T,s- und h,s-Diagramm. Kalorische Zustandsgrößen, Kreisprozesse bei Kraftwerken/Heizkraftwerken, Absorptions- und Kompressionskälte-prozess, Wärmepumpe. Feuchte Luft: Begriffe, Grundgleichungen, Zustandsänderungen im h,x-Diagramm. Bestimmung der Luftfeuchte, Taupunkt. Wärmeübergang durch Leitung, Temperaturdifferenzen, k-Werte, regenerative/rekuperative Wärmeübertrager. Wärmeübertragung durch Strahlung: Wesensmerkmale, Wellenspektrum, Temperatur-strahler, selektive Strahler. Gesetze für Temperaturstrahler, Anwendungsbeispiele, Emission technischer Oberflächen.



64





Units (Einheiten) 15.1: Technische Thermodynamik. Seminaristischer Unterricht

Modulkoordination Prof. Dr. Harald Menig

65

Unit: 15.1 Technische Thermodynamik Name der Veranstaltung Technische Thermodynamik

Code 290151

Lehrende/r Prof. Dr. Harald Menig

Name des zugehörigen Moduls Thermodynamik

Inhalte der Unit

Technische Thermodynamik Zustandsgrößen, Stoffeigenschaften, Aggregatszustände und Übergänge, Hauptsätze der Thermodynamik, Energieumwandlung und Wirkungsgrade, thermische/kalorische Zustandsgleichungen, Zustandsänderungen idealer Gase, Grundgleichungen für Gasmischungen. Dämpfe: Begriffe, Eigenschaften, Wasserdampftafel, Dampfdruckkurven, überkritische Fluide, Zustandsänderungen im p,V-, T,s- und h,s-Diagramm. Kalorische Zustandsgrößen, Kreisprozesse bei Kraftwerken/Heizkraftwerken, Absorptions- und Kompressionskälte-prozess, Wärmepumpe. Feuchte Luft: Begriffe, Grundgleichungen, Zustandsänderungen im h,x-Diagramm. Bestimmung der Luftfeuchte, Taupunkt. Wärmeübergang durch Leitung, Temperaturdifferenzen, k-Werte, regenerative/rekuperative Wärmeübertrager. Wärmeübertragung durch Strahlung: Wesensmerkmale, Wellenspektrum, Temperatur-strahler, selektive Strahler. Gesetze für Temperaturstrahler, Anwendungsbeispiele, Emission technischer Oberflächen.


SWS der Unit 5 SWS





Anteil Praxiszeit



Basis – Literatur Windisch, H.: Thermodynamik, Oldenbourg, 2. Aufl. 2006 Langeheinecke (Hrsg.): Thermodynamik für Ingenieure, Vieweg, 4. Aufl. 2003 Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer, 22. Aufl. 2007 Baehr: Thermodynamik, Springer, 10. Aufl. 2000 VDI-Wärmeatlas



Hinweise

66

Modul: 16 Biotechnology Modultitel Biotechnology

Modulnummer 290160




Status Pflichtmodul





Modulprüfung Klausur 120 Minuten (Enzyme Technology und Advanced Biological Technology)




Die Studierenden können den Aufbau und die Wirkungsweise von Enzymen erklären und für spezielle Anwendungsfälle die am besten geeigneten Enzyme auswählen. Die Studierenden können die Fortschritte und Verbesserungen in der Biotechnologie für neuartige Produktionen von Feinchemie- und Pharmaprodukte mit bisherigen Herstellungsmethoden vergleichen und analysieren. Verbesserung der Kommunikationsfähigkeit in einer Fremdsprache (30 %)

Inhalte des Moduls

Enzyme Technology After an introductory overview of the fundamentals of enzyme catalysis the lecture on “Enzyme Technology”’ will focus on the following topics: production and isolation of enzymes, enzyme engineering by rational design and directed evolution, immobilization of enzymes, reaction engineering, biocatalysis in non-natural media, kinetic resolution, analytical applications of enzymes. These topics will be illustrated by examples from industrial applications and academic research. Advanced Biological Technology. This lecture focusses on the physiological basics and their impact on the development of biotechnological processes with whole cells. Different biological systems (from bacteria over fungi to mammalian cells) which are used for the production of (fine) chemicals and pharmaceuticals will be presented and compared using examples from industrial applications. Furthermore, the fundamentals of molecular biology and the usefulness of genetic engineering for the optimization of the biological component in bioprocesses will be treated. Besides biotechnological production the field of molecularbiological diagnostics and biosensors will also be discussed briefly.



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