Download - Was ist Verfahrenstechnik? - Technikinitiative NwT · Maschinenbau und Verfahrenstechnik Was ist nachhaltige Entwicklung? „ Sustainable development is development that meets the

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Was ist Verfahrenstechnik?

Verfahrenstechnik und NwT

Was verbindet beide „Fächer“?

Bildungsstandard NwT

• „ ... bewerten Systeme … im Sinne … einer nachhaltigen Entwicklung

unter

• ökologischen,

• ethischen,

• wirtschaftlichen und

• sozialen Gesichtspunkten.“

• „ … globale Notwendigkeiten … lokale Handlungsmöglichkeiten …“

• „ … historische Entwicklung …“

• „ … Fragestellungen interdisziplinär zu bearbeiten …“

• „ … ganzheitlichen Sicht…“

• „ … Systeme werden in immer komplexeren Zusammenhängen gesehen

…“

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Aus den Leitgedanken:

Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik

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Hypothesen

1. Sie alle sind mit Verfahrenstechnik

in frühester Kindheit in Berührung

gekommen!

2. Die meisten von Ihnen sind aktive

Verfahrenstechniker!

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Sandkasten für die Kleinen (und die Großen)

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Füllen

Speichern

Fördern

Sieben

Metilsteiner http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Kieswerk_II.JPG

Sandkasten für die Großen

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Dosieren

Mischen

Rühren

Emulgieren

Kochen ist Verfahrenstechnik!

Verfahrenstechnik - Systematik

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Trennen

Stoffe umwandeln

Mischen

Zerkleinern

Zusammen

fügen

Reagieren

Charakterisieren

MVT BVT CRT

Sieben

Agglomerieren

Mischen

Sichten

Suspendieren

Schneiden Mahlen

Pressen

Desorbieren

Extrahieren Rektifizieren

Adsorbieren

Fermentieren Reagieren

Energie umwandeln

Erhitzen/Kühlen

Analysieren/Messen

TVT

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Chemie Physik Biologie

Mathematik

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Gru

nd

-o

pe

ratio

en

Pharma

Lebens-mittel

Chemie

Kunst-stoff

Energie

Kosmetik

Baustoff

Umwelt-schutz

Erdöl

Thermodynamik

Fluidmechanik

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Keine Angst vor Größe ….

Grundoperation: Rektifikation (Makroprozess)

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Sie

me

ns P

resse

bild

… Liebe zum Detail …

Mikroprozess: Stoff-, Wärme- und Impulsübertragung

• Raffinerie … Verfeinern … Trennen

• Erdöl wir in seine Bestandteile zerlegt

• Thermische Verfahrenstechnik

• Grundoperation: Rektifizieren (Klären)

• Physikalischer Hintergrund:

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Phasengleichgewichte gas/flüssig

Stoffübergang zwischen Gasblase und Flüssigkeit

Grenzschicht

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Wilfried Cordes http://de.wikipedia.org/wiki/Azeotrop

Diffusion

• Viele Kopplungen und Wechselwirkungen

• Oft keine geschlossenen mathematischen Lösungen

möglich

• Simulation und Modellierung notwendig

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… theoretisch fundiert!

Mikroprozess: Stoff-, Wärme- und Impulsübertragung

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http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/nseqs.html

http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/institute/praesentation_professuren/kaelte_kryo

Medien der Verfahrenstechniker 1

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Maschinenbauer

Elektrotechniker

Chemiker und Molekularbiologen

Verfahrenstechniker

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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/DIN_69893_hsk_63a_drawing.png

OpAmpTransistorLevel_Colored.svg: Daniel Braun

http://de.wikipedia.org/wiki/Enzym

http://de.wikipedia.org/wiki/R%26I-Flie%C3%9Fschema

Medien der Verfahrenstechniker 2 - Grundfließbild

Grundfließbild

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Einziehen

189kg/h20°C

GranulierenMischen +

ErhitzenEntgasen

Mischen -Erhitzen

Einziehen+Dosieren

SchmelzenAzi

Wm

Rs

Hz

Pf

H2O

Dampf

3.9

45,5 kg/h140°C

1050 kg/h70°C

700 kg/h20°C

50,4kg/h100°C

24,5 kg/h100°C

80,5 kg/h20°C

86 kg/h20°C

Dampf

65,1kg/h70°C

H2O

40 kg/h20°C

Medien der Verfahrenstechiker 3 – R&I-Fließbild

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http://de.wikipedia.org/wiki/R%26I-Flie%C3%9Fschema

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Medien der Verfahrenstechiker 4 – Diagramme

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http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:HS-Wasserdampf.png

Wie arbeiten Verfahrenstechniker? (1)

• Interdisziplinär mit

• Maschinenbauern

• Elektrotechnikern

• Chemikern

• Physikern

• Biologen

• Materialwissenschaftlern

• Steuerungs- und Regelungstechnikern

• Betriebswirtschaftlern

• Behörden und Politikern

• …

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http://de.wikipedia.org/wiki/Espresso

Wie arbeiten Verfahrensstechniker? (2)

• überwiegend international

• immer im Team

• über Funktionen hinweg

• oft projektbezogen

• hoch kreativ

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Sie

me

ns P

resse

bild

Verfahrenstechnik und Menschheitsgeschichte

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1,5 Mio v. Chr. 40.000 v. Chr 8000 v.Chr. 2000 v. Chr 0 2000

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Verfahrenstechnik und langfristige

wirtschaftliche Entwicklung

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Verfahrenstechnik war und ist überall maßgeblich beteiligt!

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Verfahrenstechnik und Umweltschutz (1)

• Licht und Schatten (Industrieländer)

• 1950 - 1969 Sensibilisierung und Erwachen

• 1970 -1979 Reinigen und Reparieren

• 1980 - 1989 Vorausschauen und Vermeiden

• 1990 - heute Globalisierung und Nachhaltigkeit (Energie)

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Quelle: Walther Werke

Quelle: Ra Boe

Verfahrenstechnik und Umweltschutz (2)

1994

Kreislaufwirtschaftsgesetz

1. Vermeiden

2. Stoffliche Verwertung

3. Energetische Verwertung

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A.W Hofmann, deutscher Chemiker 1818 -1892

1848

„In einer idealen chemischen Fabrik gibt es streng genommen keine Abfälle, sondern nur Haupt- und Nebenprodukte. Umso besser eine chemische Fabrik ihre Abfälle nutzt, desto größer ist der Gewinn!“

pmd TU Darmstadt

Verfahrensingenieur = Nachhaltigkeitsingenieur?

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Verfahrenstechniker können maßgeblich zur technischen

Umsetzung der Umwelt- und Klimaziele beitragen!

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Was ist nachhaltige Entwicklung?

„ Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet theirs own needs.”

Brundtland-Report 1987 (Norwegische Ministerpräsidentin)

Nachhaltigkeit – gemeinsame Wertebasis!

Fakt ist:

Ökologie

Soziales und

Kulturelles Ökonomie

Themenfelder:

Nachhaltigkeit und Verfahrenstechnik

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Senkung der CO2-Emissionen

http://www.gapminder.org/world

Ziel

Effizienz

Technisch möglich:

Faktor Fünf

Ernst Ulrich von Weizsäcker

Faktor 10

Friedrich Schmidt-Bleek

Verfahrenstechnik – eine Definition (1)

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Verfahrenstechnik – eine Definition (2)

Kochen und backen gerne

(Sandeln)

Wandeln Stoffe um, mit dem Ziel

nutzbare (essbare) Produkte herzustellen

Nutzen dabei alle Möglich-keiten ihrer Küche und verbessern ständig ihre Fertigkeiten und Koch-methoden

Probieren immer wieder neue Rezepte aus oder erfinden welche

Verlassen sich auf ihr Wissen und ihr Gespür

Machen das am liebsten in der Gemeinschaft und lernen von anderen

Versuchen dabei möglichst wenig Abfall entstehen zu lassen und Energie zu verbrauchen

Bedienen sich dabei der verfahrens-

technischen Grundoperationen, die immer

wieder auf den individuellen Anwendungs-

fall angepasst und optimiert werden.

Suchen immer neue ökologischere,

wirtschaftlichere und gesellschaftlich

akzeptablere Wege und sind dabei kreativ

Gründen ihre Entscheidungen auf Wissen

und Erfahrung

Arbeiten im Team, multidisziplinär und über

Funktionen hinweg

Schonen die Umwelt und entwickeln

„nachhaltig“

Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Bildungsstandard NwT

• „ ... bewerten Systeme … im Sinne … einer nachhaltigen Entwicklung unter

• ökologischen,

• ethischen,

• wirtschaftlichen und

• sozialen Gesichtspunkten.“

• „ … globale Notwendigkeiten … lokale Handlungsmöglichkeiten …“

• „ … historische Entwicklung …“

• „ … Fragestellungen interdisziplinär zu bearbeiten …“

• „ … ganzheitlichen Sicht…“

• „ … Systeme werden in immer komplexeren Zusammenhängen gesehen …“

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Aus den Leitgedanken:

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Weitere Infos unter:

MuV

Roland Hirschmann

[email protected]

Tel.-Nummer 0049 7720 307 4756

www.furtwangen-university.de

VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!

…. und Kochen kann sehr viel Spaß machen!