Modulhandbuch der Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen

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1 TECHNISCHE UNIVERSITÄT DORTMUND FAKULTÄT BIO- UND CHEMIEINGENIEURWESEN Modulhandbuch der BCI - Studienordnung_2010_Version_2 vom Modulhandbuch der Fakultät Studienordnung 2010, Version vom Alphabetisches Inhaltsverzeichnis enthaltener Modulbeschreibungen Veranstaltung Verantwortlich A Advanced Reactor Technology Allgemeine und anorganische Chemie Agar Zachwieja Analytik Sickmann Apparate des BIW und CIW Kockmann B Aufarbeitung von Polymeren Biochemie / Molekularbiologie Biokatalyse in nicht konventionellen Medien Sadowski Schmid Wichmann Bioprocess Development Schembecker Bioreaktionstechnik 1 Wichmann C BIW - Praktikum Chemische Analytik Chemische Prozesse Wichmann Sickmann Behr Chemische Technik MS Behr Chemische Verfahren Behr Chlorchemie und Elektrolyse Agar CIW-Praktikum Wichmann Computer Aided Plant Design Schembecker Computer Aided Process Engineering MS Schembecker D E Conceptual Design Dezentrale Energiegewinnung aus Biomasse und anderen Quellen Dynamics and Control Einführung in die Biotechnologie (BIW) Einführung in die Katalyse Schembecker Kühl Engell Wichmann Agar Einführung in die verfahrenstechnische Produktion Energieeffizienz in der chemischen Industrie Fahlenkamp Schembecker F Enzymtechnologie und Lebensmitteltechnologie Fluid Separations Fundamentals of Biochemical Reaction Engineering Wichmann Górak Wichmann 1

2 G Fundamentals of Chemical Engineering Gasreinigungsverfahren Grundkompetenzen (BIW) Ehrhard Fahlenkamp Engell Grundkompetenzen (CIW) Engell Grundlagen der Dimensionierung thermischer Trennapparate Grundlagen des Prozessdesigns BIW Górak Schembecker Grundlagen des Prozessdesign CIW Schembecker Grundlagen Mikroverfahrenstechnik und Lab on Chip Grundlagen Mikroverfahrenstechnik und Lab on Chip - MS Grundlagen Pharmazeutische Biotechnologie Ehrhard Ehrhard Kayser Gruppenarbeit Schembecker H Gruppenarbeit MS Höhere Mathematik I (BW, BCI, MB) Höhere Mathematik II (BW, BCI, MB) Schembecker Mathematik Mathematik Höhere Mathematik IIIa (BW, BCI, MB) Mathematik Höhere Mathematik IIIb Mathematik I Höhere Mathematik IIIb MS Immobilisierte Enzyme und deren technische Anwendung Industrial Chemistry Mathematik Wichmann Behr Industrielle Bioprozessentwicklung Schembecker Industrielle Prozesse petrochemischer Rohstoffe Industrielle Prozesse nachwachsender Rohstoffe Introduction to Process Balancing Behr Behr Agar K Introduction to Process Dynamics and Control Kolonnenauslegung Kommunale Abwassereinigung Engell Górak Fahlenkamp L M Kommunale Abwasserreinigung MS Lebensmitteltechnologie Logistics of Chemical Production Processes Mechanische Verfahrenstechnik MS Mehrphasensysteme Fahlenkamp Wichmann Engell Walzel Ehrhard Mehrphasensysteme MS Ehrhard Mikrobiologie und Gentechnik Schmid Modeling and Simulation Engell Molekulare Biotechnik Schmid 2

3 N O P Numerical Solution of Differential Equations Numerische Mathematik für Physiker und Ingenieure Organische Chemie Particle Technology Partikuläre Prozesse Mathematik Mathematik Chemie Walzel Walzel Pharmaverfahrenstechnik Kayser Physik Physik Polymer-Vertiefungen BA Tillet Polymer-Vertiefungen MS Tiller Polymerthermodynamik Sadowski Praktikum MS Wichmann Praxis der Betriebswirtschaftslehre Schembecker Process Automation and Process Management Process Control Engell Engell Process Performance Optimization Engell Produktreinigung Schembecker Produktreinigung MS Fahlenkamp Prozessanalytik Baumbach Prozessdynamik und Prozessautomatisierung Engell Prozesse der Energietechnik Kühl Prozessentwicklung Schembecker Prozessgestaltung Schembecker R PSE Lab Rationelle Energieumwandlung und - verwendung Rationelle Energieverwendung in der Verfahrenstechnik Reaction Engineering Wichmann Kühl Kühl Agar Reaktionstechnik MS Agar S Reaktortechnik Soft Skills und Managementmethoden Sprachkurs Deutsch Agar Schmid-Traub Fahlenkamp Sprachkurs Englisch Fahlenkamp Strömungs- und Transportprozesse (BIW) Ehrhard Strömungs- und Transportprozesse (CIW) Ehrhard Strömungsmechanik MS Ehrhard Studium Fundamentale Wichmann 3

4 T Technische Chemie Technische Elektrochemie Behr Behr Technische Katalyse Behr Technische Mechanik Maschinenbau Technisches Englisch Fahlenkamp Thermische Verfahrenstechnik MS Górak Thermodynamik 1 Sadowski Thermodynamik 2 Sadowski U V Thermodynamik in der Prozesssimulation mit Aspen Plus Umweltverfahrenstechnik I Umweltverfahrenstechnik II Verfahrenstechnik Vertiefungen BIW Sadowski Fahlenkamp Fahlenkamp Walzel Vertiefungen CIW W Vertiefungspraktikum Waste treatment No contrast to cleaner production Werkstoffkunde BIW Walzel Tiller Werkstoffkunde CIW Tiller Werkstoff-Vertiefungen BA Tiller Werkstoff-Vertiefungen MS Tiller 4

5 Pflichtmodule der Bachelorstudiengänge BIW und CIW Modul: Allgemeine und anorganische Chemie Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) im SS 2 Semester Semester 9 270h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Einführung in die Allgemeine und V+ Ü Anorganische Chemie / Lippert 2 Anorganisch-chemisches Praktikum / P 3 4 Lippert Deutsch Lehrinhalte In der Vorlesung "Allgemeine und Anorganische Chemie" werden die wesentlichen Grundlagen folgender Themen behandelt: 1. Grundlagen der Stofftrennung, 2. Einführung in der Atomtheorie, 3. Stöchiometrie, 4. Chemische Reaktionsgleichungen, 5. Energieumsatz und chemische Reaktionen, 6. Elektronenstruktur der Atome, 7. Ionenbindung, 8. Kovalente Bindung, 9. Molekülgeometrie, 10. Flüssigkeiten und Feststoffe, 11. Lösungen, 12. Reaktionen in wässriger Lösung, 13. Reaktionskinetik, 14. Das chemische Gleichgewicht, 15. Säuren und Basen, 16. Säure-Base-Gleichgewichte, 17. Das Löslichkeitsprodukt, 18. Thermodynamik, 19. Elektrochemie, 20. Verwendung, Eigenschaften und Gewinnung der Elemente, 21. Verfahren und technische Geräte Im Anorganisch-chemischen Praktikum werden die Grundtypen anorganisch-chemischer Reaktionen (Säure-Base, Fällung, Redox und Komplexbildung) im Rahmen der Qualitativen und Quantitativen Analytik durchgeführt. Die Studierenden lernen die Grundlagen der Anorganischen und Allgemeinen Chemie. Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: unbenotetes Testat Modulprüfung Teilleistungen: 2 Teilnahme am Praktikum nur nach bestandener Klausur Pflichtmodul CIW und BIW 9 Modulbeauftragter Zachwieja Chemie 5

6 Modul: Apparate des CIW und BIW Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich im SS 6. Semester 5 150h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Apparate des CIW und BIW/ Kockmann V + Ü Deutsch Lehrinhalte Auslegung zyl. Druckbehälter unter Innen- und Aussendruck mit der Schalentheorie, Regelwerke, Druckprüfung, Auswahl v. Apparatewerkstoffen, Gestaltung und Berechnung lösbarer Verbindungen, Dichtungen, Rührbehälter, Heiz-Kühlkreisläufe, Ebene Böden und Platten, Wärmetauscher, Kolonnen, Sonderapparate, Miniplants, Armaturen, Oberflächenbehandlung Fähigkeit zur apparativen Gestaltung und Berechnung von einfachen Druckbehältern. Richtige Auswahl von Werkstoffen, Gestaltung und Auslegung von Flanschen und Auswahl geeigneter Dichtungen. Festigkeitsgerechte Auslegung von Rührbehältern Wärmetauschern, Kolonnen. schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: : Grundpraktikum, Höhere Mathematik I, Höhere Mathematik II, Physik, Einführung i. d. Organische Chemie Teil 1, Einführung i. d. verfahrenstechnische Produktion(CIW), Einführung i. d. Biotechnologie(BIW) und Allgemeine und Anorganische Chemie, Technische Mechanik, Kenntnisse aus Verfahrenstechnik Pflichtmodul CIW und BIW Kockmann 6

7 Modul: Biochemie / Molekularbiologie Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich 1) und 2) im WS 3. Semester 7 210h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Biochemie 1 / Kayser V + Ü 1,5+1, Molekularbiologie / Schmid und Kayser V + Ü Deutsch 3 Lehrinhalte Vermittelt werden die molekularbiologischen und biochemischen Zusammenhänge auf zellulärer Ebene. Dies betrifft in Element 1 die biochemischen Synthesewege von Biomolekülen wie Nukleinsäuren, Proteinen, und Fettsäuren, sowie grundlegende Kreisläufe des Zellmetabolismus, wie z. B. der Zitronensäurezyklus. Im Element 2 werden diese biochemischen Zusammenhänge auf molekularer / Nukleinsäure-Ebene betrachtet. Der Schwerpunkt liegt auf der Organisation und Dynamik Erbsubstanz, deren Replikations-, Mutations- und Reparaturmechanismen, sowie der Genexpression. Die Studierenden können Zusammenhänge zwischen chemischen und biologischen Sachverhalten erstellen. Sie verstehen die molekularen Abläufe innerhalb einer Zelle und haben dadurch die Voraussetzung diese zu Gunsten der Biotechnologie zu manipulieren, zu nutzen und entsprechende Verfahren zu entwickeln und auszulegen. Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: 2 Kenntnisse aus den Modulen Organische Chemie und Einführung in die Biotechnologie Pflichtmodul BIW Schmid 7

8 Modul: Bioreaktionstechnik 1 Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) im SS 2 Semester Semester 9 240h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Bioreaktionstechnik / Agar+Wichmann V + Ü Zellbiologische Systeme / Kayser V + Ü Deutsch Lehrinhalte Das Modul führt in die Grundlagen der Bioreaktionstechnik ein. Die Vorlesung und Übung im Element 1 befassen sich mit den Grundlagen der chemischen Reaktionstechnik, der Enzymtechnik und der Fermentationstechnik. Die Vorlesung und Übung im Element 2 führen in die zellbiologischen Grundlagen von pflanzlichen und tierischen Zellen und Zellkulturen ein und geben Beispiele für ihre technologische Nutzung. Die Studierenden lernen, die wesentlichen Vorgänge in biotechnologischen und chemischen Reaktoren durch die Erstellung von Stoff- und Wärmebilanzen mit reaktiven Quellen und Senken zu analysieren bzw. zu interpretieren. Verständnis der für die Reaktorauslegung erforderlichen physikalisch-chemischen Ansätze wird vermittelt. Die Modellierung biotechnologischer und chemischer Reaktoren bzw. die Berechnung deren Leistung anhand von idealisierten Modellvorstellungen wird erläutert. Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse um die Möglichkeiten und Grenzen der biotechnologischen Herstellung von wirtschaftlich bedeutenden Produkten unter Verwendung von tierischen, pflanzlichen und mikrobiellen Zellen und von isolierten Enzymen. Element 1: Hausaufgabe und 2 schriftliche Klausuren, Element 2: schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: 4 Grundpraktikum, Höhere Mathematik I und II, Physik, Einführung in die Organische Chemie Teil 1, Einführung in die Biotechnologie, Technische Mechanik sowie Allgemeine und Anorganische Chemie Pflichtmodul BIW Wichmann 8

9 Modul: BIW - Praktikum Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) im SS 2 Semester Semester 5 150h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 BIW Praktikum 1 / Wichmann P BIW Praktikum 2 / Wichmann P 2 3 Deutsch Lehrinhalte Das Modul vermittelt den Studierenden durch die Durchführung von Experimenten praktische Kenntnisse zu Lehrinhalten des Pflicht-Curriculums. Die zugehörigen Lehrveranstaltungen werden jeweils in vorhergehenden oder im gleichen Semester vermittelt. Die Studierenden gewinnen Erfahrungen in der Durchführung realer Experimente in kleinsten Gruppen unter Anleitung von Assistent/en/innen zur praktischen Nutzung von vorher in Vorlesungen und Übungen vermittelten Kenntnissen. Testate Modulprüfung Teilleistungen: testierte Protokolle Grundpraktikum, Höhere Mathematik I, Höhere Mathematik II, Physik, Einführung i. d. Organische Chemie Teil 1, Einführung i. d. verfahrenstechnische Produktion, Allgemeine und Anorganische Chemie, Technische Mechanik Pflichtmodul BIW Wichmann 9

10 Modul: CIW - Praktikum Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) im SS 2 Semester Semester 8 240h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 CIW Praktikum 1 / Wichmann P CIW Praktikum 2 / Wichmann P 4 6 Deutsch Lehrinhalte Das Modul vermittelt den Studierenden durch die Durchführung von Experimenten praktische Kenntnisse zu Lehrinhalten des Pflicht-Curriculums. Die zugehörigen Lehrveranstaltungen werden jeweils in vorhergehenden oder im gleichen Semester vermittelt. Die Studierenden gewinnen Erfahrungen in der Durchführung realer Experimente in kleinsten Gruppen unter Anleitung von Assistent/en/innen zur praktischen Nutzung von vorher in Vorlesungen und Übungen vermittelten Kenntnissen. Unbenotete Prüfung Modulprüfung Teilleistungen: testierte Protokolle Grundpraktikum, Höhere Mathematik I, Höhere Mathematik II, Physik, Einführung i. d. Organische Chemie Teil 1, Einführung i. d. verfahrenstechnische Produktion, Allgemeine und Anorganische Chemie, Technische Mechanik Pflichtmodul CIW Wichmann 10

11 Modul: Einführung in die Biotechnologie (BIW) Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen 1) im WS, 2 + 3) im SS 2 Semester Semester 7 210h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Technische Biologie / Schmid u. Kayser V Einf. in das Bioingenieurwesen V 1 1 / Wichmann 3 Mikrobiologie 1 / Schmid V 3 2 Deutsch Lehrinhalte 1) Die Grundlagen der allgemeinen Biologie für Verfahrensingenieure (Zellbau, Taxonomie, Vermehrung, Ökologie). Übersicht über Vielfalt der Organismen und ihrer Stoff- und Energieumwandlungen in der Natur anhand von biologischen Grundkontzepten. Bezug zu industriellen Anwendungen in Chemie (Schmid) und Pharma (Kayser) 2) Möglichkeiten und Grenzen biotechnischer Produktionsprozesse und verfahren (Beispiele). 3) Grundlagen der Mikrobiologie. Prokaryonten, Zellbau und Funktion, metabolische Vielfalt. Biochemischer Stoff- und Energietransport. Verbindung makroskopischer Prozesse mit molekularen Vorgängen. Absolventen kennen die Breite des Tätigkeitsfeldes eines/einer Bioingenieurs/in. Sie können Produktionsverfahren und Produktionsorganismen klassifizieren und einordnen und verstehen die Grundkonzepte der Produktbildung. Transportvorgänge und Stoffumwandlungen in der Natur und in Bioprozessen sind bekannt, werden erkannt und können zugeordnet und quantifiziert werden. Der Zusammenhang zwischen biologischen Gesetzmäßigkeiten und Prozessanforderungen kann für verschiedene Produktklassen beschrieben werden. schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: Pflichtmodul BIW 9 Modulbeauftragter Schmid 11

12 Modul: Einführung in die verfahrenstechnische Produktion Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1)+2)im WS, 3) im SS 2 Semester Semester 8 210h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Einführung in das Chemieingenieurwesen / Fahlenkamp V+Ü Demo-Praktikum/ Ehrhard, Jörissen, P 1 2 Schembecker, Walzel 3 Einführung in das Bioingenieurwesen für CIW / Quentmeier und Wichmann V 3 2 : Deutsch Lehrinhalte Die Studierenden lernen in Übersichtveranstaltungen die Aufgabengebiete von Chemie- und Bioingenieuren kennen und erhalten einen Überblick über die wesentlichen Lehrveranstaltungen des Bachelor-Studiums. Hierzu gehören: 1) Inhalte der jeweiligen Fachvorlesungen des Chemieingenieurwesens mit einem Ausblick auf die beruflichen Aufgabengebiete. Anhand der Anwendung von Schulkenntnissen in Physik, Chemie und Mathematik bis hin zum Einsatz von Vorlesungsfachwissen, wird die Lösung verfahrenstechnischer Probleme exemplarisch demonstriert. 2) Unter Anleitung von Tutoren führen die Studierenden praktische Versuche durch und beschreiben diese in zu testierenden Protokollen. 3) Grundlagen, Möglichkeiten und Grenzen biotechnischer Produktionsprozesse und verfahren (Beispiele). Die Studierenden haben einen Überblick gewonnen über wesentliche Aufgaben des Chemieingenieurwesens, der ihnen eine Orientierung gibt für die vertiefenden Lehrveranstaltungen. Darüber hinaus besitzen sie Kenntnisse über die Grundlagen und Möglichkeiten der Anwendung biotechnischer Prozesse. Element 1: unbenotete Klausur, Element 2: unbenotetes Testat, Element 3: schriftliche Klausur Modulprüfung: Teilleistungen: 3 Pflichtmodul CIW Fahlenkamp 12

13 Modul: Grundkompetenzen (BIW) Seite 1 Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich 1) im WS 2) im SS 2 Semester 3./4. Semester 6 180h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Allgemeine Betriebswirtschaftslehre V 3 2 /Mans 2 Einführung in die Programmierung V + P 1,5+ 1,5 1+2 / Engell Deutsch 3 Lehrinhalte Element 1: I. Einleitung: VWL BWL: 1.VW-Politik-Systeme 2.Preistheorien II. Allg. BWL: 1.Einleitung: Überblick über die wesentlichen Teilgebiete der BWL 2.Unternehmensplanung 3.Investitionstheorien Fallstudien für Wirtschaftlichkeitsrechnungen 4.Beschaffung und Logistik 5.Produktions- und Kostentheorie (auch VWL. Thema) 6.Kostenrechnung und Controlling 7.Rechnungswesen: Bilanzen, GuV-Rechnungen 8.Finanzierung, Liquiditätsrechnungen 9.Absatz und Marketing 10.BWL. Spezialgebiete a) Unternehmensformen b) Unternehmensgründung c) Liquidierung Element 2: (1) Matlab als Taschenrechner: Durchführung elementarer Rechenoperation und Funktionen in der Matlab Kommandozeile. (2) Zahlendarstellung im Computer: Binär-, Hexadezimal- und Oktaldarstellung von Zahlen (3) Matrizen: Grundlegende Rechenoperationen mit Matrizen (4) Skripte und Funktionen: Definition und Ausführung von Skripten und Funktionen, Sichtbarkeit und Gültigkeitsbereiche von Variablen (5) Bedingte Ausführung: Bedingte Ausführung von Programmcode durch konditionale Bedingungen (if-, switch-bedingungen). (6) Iterationen: Iteration mit Hilfe von Schleifenkonstrukten (while-, for-schleifen) (7) Texte und Strings: Manipulation und Definition von Zeichenketten (8) Dateien und Dateioperationen: Manipulation eines lokalen Verzeichnissystems (9) Fenster und Grafiken: Ausgabe und Formatierung von Daten mit Hilfe der Matlab Anzeigefunktionen Die Studierenden gewinnen Grundkompetenzen zur Abrundung ihrer fachlichen Ausbildung Element 1: Die Studierenden gewinnen einen Überblick über die Teilgebiete der BWL, die für die industrielle Tätigkeit eines Ingenieurs wesentlich sind. Sie sind in der Lage sich mit Kollegen der Betriebswirtschaft zu verständigen und können betriebswirtschaftliches Denken und Handeln in ihr eigenes Aufgabengebiet einbringen. Mit dem Element 2 wird den Studierenden die Anwendung grundlegender Prinzipien der Programmierung vermittelt. Dazu werden anhand des Programms MATLAB allgemeine Vorgehensweisen zur Problemanalyse, zum Programmentwurf und zur Implementierung gelehrt. Die Studierenden können Programmieraufgaben einfacher bis mittlerer Komplexität analysieren und geeignete Programme entwickeln. Sie können die erworbenen Grundfertigkeiten auch in anderen Programmiersprachen und umgebungen anwenden. 13

14 Modul: Grundkompetenzen (BIW) Seite 2 Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich 1) im WS 2) im SS 2 Semester BIW: 3./4. Semester 6 180h Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: 2 Pflichtmodul BIW Engell 14

15 Modul: Grundkompetenzen (CIW) Seite 1 Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1) und 2) im WS, 3) im SS 2 Semester 3./4. Semester 8 240h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Allgemeine Betriebswirtschaftslehre V 3 2 /Mans 2 Grundlagen der Elektrotechnik für CIW / V + Ü Kulig 3 Einführung in die Programmierung / Engell V + P 1,5+ 1,5 1+2 Deutsch 3 Lehrinhalte Element 1: I. Einleitung: VWL BWL: 1.VW-Politik-Systeme 2.Preistheorien II. Allg. BWL: 1.Einleitung: Überblick über die wesentlichen Teilgebiete der BWL 2.Unternehmensplanung 3.Investitionstheorien Fallstudien für Wirtschaftlichkeitsrechnungen 4.Beschaffung und Logistik 5.Produktions- und Kostentheorie (auch VWL. Thema) 6.Kostenrechnung und Controlling 7.Rechnungswesen: Bilanzen, GuV-Rechnungen 8.Finanzierung, Liquiditätsrechnungen 9.Absatz und Marketing 10.BWL. Spezialgebiete a) Unternehmensformen b) Unternehmensgründung c) Liquidierung Element 2: Grundlagen der Elektrotechnik und elektrischer Antriebe Element 3: (1) Matlab als Taschenrechner: Durchführung elementarer Rechenoperation und Funktionen in der Matlab Kommandozeile. (2) Zahlendarstellung im Computer: Binär-, Hexadezimal- und Oktaldarstellung von Zahlen (3) Matrizen: Grundlegende Rechenoperationen mit Matrizen (4) Skripte und Funktionen: Definition und Ausführung von Skripten und Funktionen, Sichtbarkeit und Gültigkeitsbereiche von Variablen (5) Bedingte Ausführung: Bedingte Ausführung von Programmcode durch konditionale Bedingungen (if-, switch-bedingungen). (6) Iterationen: Iteration mit Hilfe von Schleifenkonstrukten (while-, for-schleifen) (7) Texte und Strings: Manipulation und Definition von Zeichenketten (8) Dateien und Dateioperationen: Manipulation eines lokalen Verzeichnissystems (9) Fenster und Grafiken: Ausgabe und Formatierung von Daten mit Hilfe der Matlab Anzeigefunktionen 15

16 Modul: Grundkompetenzen (CIW) Seite 2 Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1) und 2) im WS, 3) im SS 2 Semester 3./4. Semester 8 240h Die Studierenden gewinnen Grundkompetenzen zur Abrundung ihrer fachlichen Ausbildung Element 1: Die Studierenden gewinnen einen Überblick über die Teilgebiete der BWL, die für die industrielle Tätigkeit eines Ingenieurs wesentlich sind. Sie sind in der Lage sich mit Kollegen der Betriebswirtschaft zu verständigen und können betriebswirtschaftliches Denken und Handeln in ihr eigenes Aufgabengebiet einbringen. Mit dem Element 2 besitzen sie Kenntnisse über den Bereich der E-Technik, die für eine interdisziplinäre Arbeit notwendig sind. Mit dem Element 3 wird den Studierenden die Anwendung grundlegender Prinzipien der Programmierung vermittelt. Dazu werden anhand des Programms MATLAB allgemeine Vorgehensweisen zur Problemanalyse, zum Programmentwurf und zur Implementierung gelehrt. Die Studierenden können Programmieraufgaben einfacher bis mittlerer Komplexität analysieren und geeignete Programme entwickeln. Sie können die erworbenen Grundfertigkeiten auch in anderen Programmiersprachen und umgebungen anwenden. Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: schriftliche Klausur, Element 3: schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: 3 Pflichtmodul CIW Engell 16

17 Modul: Gruppenarbeit Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich im WS und SS 7. Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Gruppenarbeit Seminar Deutsch Lehrinhalte Die Studierenden haben die Aufgabe, aufgrund einer allg. Aufgabenstellung eine Anlage zu planen. Dies umfasst die Verfahrensentwicklung und -auswahl auf Basis von Alternativenbewertungen, Mengen- und Energiebilanzen, Verfahrens- und RI-Fließbildern, Auslegung der Hauptausrüstungen, Aufstellungsplanung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung. Die Arbeit erfolgt in Teams von 8-10 Studierenden, die per Los zusammengestellt werden. Die Gruppe berichtet wöchentlich über die erzielten Ergebnisse und die geplanten Arbeiten. Die Arbeit endet mit Abschlussvorträgen aller Teilnehmer sowie einer Exkursion zu einem Industrieunternehmen, um die Ergebnisse zu erörtern. Das Team hat die Aufgabe, die eigene Arbeit selbst zu organisieren. Die Studierenden lernen unter realen Projektbedingungen zu arbeiten. Hierzu zählen termingebundene Arbeit und das Treffen von Entscheidungen auch auf der Basis beschränkter Informationen. Sie setzen die in den Lehrveranstaltungen erworbenen Kenntnisse ein und müssen fehlende Informationen rechtzeitig beschaffen. Sie verbessern ihre Sozialkompetenzen durch Kooperation im Team, eigenes Management der Arbeiten, Präsentation von Ergebnissen und Lösung von Konflikten während des Arbeitsprozesses. Hausarbeit und Präsentationen Modulprüfung: Gesamtnote und individuelle Benotung Teilleistungen: Grundpraktikum, Höhere Mathematik I, Höhere Mathematik II, Physik, Einführung i. d. Organische Chemie Teil 1, Einführung i. d. verfahrenstechnische Produktion(CIW), Einführung i. d. Biotechnologie(BIW) und Allgemeine und Anorganische Chemie, Technische Mechanik, Kenntnisse aus Prozessdynamik und Prozessautomatisierung, Verfahrenstechnik, Prozessgestaltung, Technische Chemie(CIW), Bioreaktionstechnik(BIW) Pflichtmodul CIW und BIW, Master PSE (Studierende die dieses Modul nicht im Bachelor- Studium absolviert haben) Schembecker 17

18 Modul: Höhere Mathematik I (BW, BCI, MB) BA-Studiengänge: Bauingenieurwesen,, Maschinenbau jährlich 1. Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung Typ credits SWS 1 Höhere Mathematik I V Übungen Ü 3 2 Deutsch 3 Lehrinhalte Nach einer Einführung in reelle und komplexe Zahlen werden die Grundlagen der Linearen Algebra und eindimensionalen Analysis behandelt. Reelle und komplexe Zahlen: Reelle Zahlen, geometrische Summenformel, binomischer Satz, elementare Ungleichungen, komplexe Zahlen, Absolutbetrag, Polarkoordinaten, Mengen und Abbildungen, Polynome Lineare Algebra: Skalarprodukt, Euklidnorm und Winkel in R n, Vektorprodukt und Spatprodukt in R 3, Matrizen, Matrizenmultiplikation, Determinanten, lineare Gleichungssysteme, Gauss'scher Algorithmus, Inversion von Matrizen, überbestimmte Gleichungssysteme, Ausgleichsrechnung, Methode der kleinsten Fehlerquadrate, lineare Unabhängigkeit, Basis, Dimension, Rang, Eigenwerte und -vektoren, symmetrische Matrizen und quadratische Formen Eindimensionale Analysis: Folgen und Reihen, Grenzwert, Stetigkeit, Differenzierbarkeit, Potenzreihen, elementare Funktionen, Umkehrfunktionen, Mittelwertsätze mit Anwendungen, Satz von Taylor, Taylorreihen, Stammfunktion, einige Integrationstechniken, Integration und Flächenberechnung, Hauptsatz, uneigentliche Integrale Die Studierenden erlernen die zentralen Begriffe der endlich-dimensionalen Linearen Algebra und werden aufbauend auf dem zentralen Grenzwertbegriff in Differential- und Integralrechnung einer Variablen eingeführt. Die Prüfungsleistung besteht aus einer dreistündigen Klausur über den Inhalt der Veranstaltung. Modulprüfung Klausur (3 Std.) Pflichtmodul Bachelorstudiengang Bauwesen,, Maschinenbau Studiendekan Mathematik Fakultät Mathematik (1) 18

19 Modul: Höhere Mathematik II (BW, BCI, MB) BA-Studiengänge: Bauingenieurwesen,, Maschinenbau jährlich 2. Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung Typ credits SWS 1 Höhere Mathematik II V Übungen Ü 3 2 Deutsch 3 Lehrinhalte Mehrdimensionale Analysis: Grenzwert, Stetigkeit in R n, Partielle Ableitungen, Richtungsableitungen, Funktionalmatrix, höhere Ableitungen, Mittelwertsätze und Taylorformel, Auflösen von Gleichungen (implizite Funktionen), ebene und Raumintegrale, spezielle Koordinatentransformationen (Polar-, Zylinder-, und Kugelkoordinaten), spezielle uneigentliche Integrale Gewöhnliche Differentialgleichungen: Spezielle Typen 1. Ordnung (linear, Bernoulli, getrennte Veränderliche), gewöhnliche Dgl. höherer Ordnung und Systeme, Randund Eigenwertprobleme gew. Dgl. Die Studierenden erlernen die Ausdehnung zentraler eindimensionaler Begriffe der Analysis auf mehrere Raumdimensionen sowie Anwendungen. Der für technische Anwendungen grundlegende Begriff der Differentialgleichung wird in einer Veränderlichen eingeführt. Die Prüfungsleistung besteht aus einer dreistündigen Klausur über den Inhalt der Veranstaltung. Modulprüfung Klausur (3 Std.) Vorkenntnisse aus dem Modul "Höhere Mathematik I (BW, BCI, MB)" werden vorausgesetzt. Pflichtmodul Bachelorstudiengang Bauwesen,, Maschinenbau Studiendekan Mathematik Fakultät Mathematik (1) 19

20 Modul: Höhere Mathematik IIIa (BW, BCI, MB) BA-Studiengänge: Bauingenieurwesen,, Maschinenbau jährlich 3. Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung Typ credits SWS 1 Höhere Mathematik IIIa V Übungen Ü 2 2 Deutsch 3 Lehrinhalte HM III a: Extremwertprobleme: Lokale Extrema, Hesse-Matrix, Lagrange-Multiplikator Kurven und Kurvenintegrale: Kurven, Kurvenlänge, Tangenten- und Normalenvektoren, Kurvenintegrale, Wegunabhängigkeit und Potentiale, wirbelfreie Vektorfelder, exakte Differentialgleichung und integrierender Faktor Laplacetransformation Laplace-Gleichung: Dirichletproblem für Rechteck und Kreis, Poissonformel Die Studierenden erweitern und vertiefen das Verständnis der Begriffe der mehrdimensionalen Differential- und Integralrechnung. Die Prüfungsleistung besteht aus einer dreistündigen Klausur über den Inhalt der Veranstaltung. Modulprüfung Klausur (3 Std.) Vorkenntnisse aus den Modulen "Höhere Mathematik I und II (BW, BCI, MB)" werden vorausgesetzt Pflichtmodul Bachelorstudiengang Bauwesen,, Maschinenbau Studiendekan Mathematik Fakultät Mathematik (1) 20

21 Modul: Mikrobiologie und Gentechnik Seite 1 Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich im SS 4. Semester 9 270h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Gentechnik V / Schmid, Bühler, Bühler, Blank Ü 2 Mikrobiologie 2 / Quentmeier V Mikrobiologie-Praktikum P 3 4 / Kayser, Quentmeier, Schmid, Bühler, Blank, Bühler : Deutsch Lehrinhalte Das Modul führt in die Grundlagen und die wichtigsten Konzepte der molekularen Biotechnologie ein. Die Lehrveranstaltung behandelt die verschiedenen Typen von Vektoren wie auch verschiedene Regulationssysteme, die zur rekombinanten Genexpression verwendet werden. Zudem werden die wichtigsten Produkte der molekularen Biotechnologie sowie die mikrobiellen Organismen, die dabei zum Einsatz kommen, diskutiert. Des Weiteren werden auch eukaryotische gentechnische Produktionssysteme wie transgene Pflanzen und Tiere eingeführt und kontrovers diskutiert. Ein weiterer Schwerpunkt ist das mikrobiologische Praktikum, das durch die begleitende Vorlesung vertieft wird. Es werden grundlegende Techniken im Umgang mit Mikroorganismen gelehrt. Schwerpunkte sind die Identifizierung und Kultivierung von Mikroorganismen. Des Weiteren wird den Studierenden die Bedeutung verschiedener Pround Eukaryonten für die industrielle Biotechnologie nahe gebracht. Die Studierenden erwerben Kenntnisse über die Möglichkeiten und Grenzen der molekularen Biotechnologie und sind in der Lage deren Nutzen für die Herstellung von wirtschaftlich bedeutenden Produkten abzuschätzen. Sie haben einen guten Überblick über die molekularbiologischen Technologien, Methoden und Ressourcen wie mikrobiologische Stämme und Vektoren. Sie verstehen die grundlegenden Konzepte für das Klonieren von Genen wie auch für die rekombinante Produktion und die gezielte Optimierung von Proteinen. Sie kennen die kritischen Faktoren, die es dabei zu beachten gilt und sind somit in der Lage, Strategien zur rekombinanten Genexpression auszulegen. Zudem kennen sie die verschiedenen Anwendungsbereiche der molekularen Biotechnologie und können deren Potenziale und Limitation kritisch diskutieren. Ergänzend erwerben die Studierenden praktische Kenntnisse über grundlegende Techniken aus dem Bereich der Mikrobiologie. Sie beherrschen u. a. verschiedene Steriltechniken, Kultivierungsmethoden, Identifizierung von Mikroorganismen durch physiologische und molekularbiologische Verfahren, einfache enzymatische Tests zum Nachweis von mikrobiellen Produkten und die phänotypische Beschreibung von Organismen. Die Studierenden sind in der Lage, Organismen im Hinblick auf ihre biotechnologische Bedeutung zu bewerten, sowie Problemorganismen zu erkennen und die sich daraus ergebenden Risiken für biotechnologische Prozesse zu minimieren bzw. zu vermeiden. Element 1:schriftliche Klausur Element 2: schriftliche Klausur (incl. Inhalte des Praktikums), Element 3: Teilnahme an allen Praktikumsversuchen mit erfolgreichen Kolloquien sowie testierten Versuchsprotokollen 21

22 Modul: Mikrobiologie und Gentechnik Seite 2 Bachelor-Studiengang: Bioingenieurwesen Jährlich im SS 4. Semester 9 270h Modulprüfung Teilleistungen: 3 Kenntnisse aus den Modulen Einführung in die Biotechnologie und Biochemie/Molekularbiologie Pflichtmodul BIW Kayser 22

23 Modul: Organische Chemie Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich: 1) im SS, 2) im WS 2 Semester Semester 9 270h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Einf. in die Organische Chemie, Teil 1/ V + Ü Hiersemann 2 OC-Praktikum für Bio- u. Chemieingenieurwesen P 3 4 / Hiersemann Deutsch Lehrinhalte Grundlagen der Organischen Chemie (Struktur, Charakterisierung und Synthese organischer Verbindungen Grundkenntnisse in der Organischen Chemie, Präparation und Isolierung organischer Verbindungen Element 1: schriftliche Klausur Element 2: unbenotetes Testat (Kolloquien und Protokolle zu den Versuchen) Modulprüfung Teilleistungen: 2 Teilnahme am Praktikum nur nach bestandener Klausur zu Element 1 oder nach bestandener Eingangsklausur Pflichtmodul CIW und BIW Hiersemann Chemie 23

24 Modul: Physik Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) im SS, 3) im SS 2 Semester Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Physik A2 / Tolan V + Ü Physik B2 / Tolan V + Ü Physik Praktikum / Tolan P 3 4 Deutsch Lehrinhalte Themen: Mechanik, Elektrizität, Magnetismus, Schwingen und Wellen, Optik, Atom- und Kernphysik. Praktische Versuche: Biegung elastischer Stäbe. Der Doppler-Effekt. Das Dulong-Petitsche Gesetz. Bestimmung von C~C an verschiedenen Gasen mit Ultraschall. Die Wärmepumpe. Leerlaufspannung und Innenwiderstand von Spannungsquellen. Elektrische Brückenschaltungen. Der Transistor. Fourier-Analyse und Synthese. Ablenkung eines Elektronenstrahls im elektrischen Feld. Ablenkung eines Elektro nenstrahls im transversalen Magnetfeld. Thermische Elektronenemission. Der Franck-Hertz- Versuch. Röntgen- Emissions- und Absorptions-Spektren. Messung der Suszeptibilität paramagnetischer Substanzen. Aktivierung mit Neutronen. Das Geiger-Müller-Zählrohr. Absorption von - und Strahlung. Die Studierenden erlernen Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten der Physik und deren Anwendung. Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: schriftliche Klausur, Element 3: mündliches Kolloquium Modulprüfung Teilleistungen: 3 Pflichtmodul CIW und BIW Tolan Physik 24

25 Modul: Prozessdynamik und Prozessautomatisierung Seite 1 Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich (1) im WS und (2) im SS 5. Semester 7 210h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ Credit SWS Gruppe s 1 Prozessdynamik und Regelung V + Ü / Engell 2 Prozessautomatisierung / Engell V + Ü : Deutsch oder Englisch (Prozessdynamik und Regelung), Deutsch (Prozessautomatisierung) Lehrinhalte Element 1: Theoretische Modellbildung (Aufstellen dynamischer Bilanzgleichungen) Modelle Systeme Signale Dynamische Modelle von Reaktoren inkl. Bioreaktoren Verhalten in der Nähe von stationären Betriebspunkten Berechnung stationärer Betriebspunkte, Stabilität stationärer Betriebspunkte, Linearisierung an einem stationären Betriebspunkt, Eigenwerte, Eigenvektoren, Phasenportraits, Modellvereinfachung, Zustandsschätzung Numerische Simulation dynamischer Modelle Übertragungsfunktion linearer dynamischer Systeme Motivation, Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, wichtige Laplace-Transformierte Rechenregeln, Übertragungsfunktionen einfacher Systeme, Pole und Nullstellen, Zusammengesetzte Systeme, Blockschaltbildalgebra Einführung in die Regelungstechnik Aufgabe und Grenzen der Regelung, Stabilität von Regelkreisen, Wurzelortskurvenverfahren, Einstellung von Standardreglern Element 2: Die Veranstaltung Prozessautomatisierung behandelt die Automatisierung verfahrenstechnischer Labor- und Produktionsanlagen, insbesondere die Grundlagen der Messtechnik, Standardmessverfahren, Signalübertragung und filterung, Beschreibung und Entwurf von Verriegelungs-, Ablauf und Rezeptursteuerungen und die informationstechnische und funktionale Hierarchie von Automatisierungssystemen. Kompetenzen Vorlesung und Übung aus Element 1 vermitteln die Fähigkeit zur selbständigen Formulierung und Analyse von dynamischen Modellen mittlerer Komplexität sowie ein grundlegendes Verständnis des Verhaltens von Regelkreisen. Die Studierenden verstehen das prinzipielle Verhalten und die Grenzen von Algorithmen zur numerischen Simulation und können für ein gegebenes Problem geeignete Verfahren auswählen. Sie können Regelkreise in Form von Blockschaltbildern darstellen und analysieren und für einschleifige Regelkreise nach einer Analyse der Prozessdynamik geeignete Regler auswählen und mit Hilfe der vermittelten Entwurfsverfahren einstellen. Sie sind imstande, die Ursachen für unbefriedigendes Reglerverhalten zu erkennen und Vorschläge zur Abhilfe zu machen. Die Studierenden verstehen die Bedeutung der Prozessautomatisierung und können messund leittechnische Lösungen kompetent auswählen und konfigurieren. Sie können Steuerungsaufgaben mit den standardisierten Beschreibungsmitteln spezifizieren und implementieren. 25

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27 Modul: Prozessdynamik und Prozessautomatisierung Seite 2 Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich im WS 5. Semester 7 210h Schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: Höhere Mathematik I und II, Kenntnisse aus Mathematik IIIa und Transportprozesse Pflichtmodul: CIW und BIW Engell 27

28 Modul: Prozessgestaltung Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen Jährlich im SS 6. Semester 9 270h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ Credit SWS Gruppe s 1 Anlagen- und Prozesstechnik V + Ü / Schembecker 2 Einführung in die stationäre Simulation / Schembecker Ü 2 2 Deutsch 3 Lehrinhalte In der Veranstaltung Anlagen- und Prozesstechnik werden den Studierenden Grundlagen der Prozessentwicklung und des Anlagendesigns vermittelt. Nach einer Einführung in den Ablauf der Planung und des Baus von Anlagen wird die Synthese konzeptioneller Fließbilder einschließlich prozessinternen Wärmeaustauschs und Simulation behandelt. Anschließend werden Auslegungsgrundlagen und Apparate für das Fördern von Gasen und Flüssigkeiten vorgestellt. Hierauf aufbauend werden Kenntnisse für die Aufstellungs- und Rohrleitungsplanung vermittelt. Eine Einführung in Kostenschätzmethoden und Investitionsrechnung schließt die Veranstaltung ab. Die Veranstaltung Einführung in die stationäre Simulation stellt Simulationstechniken für die Erstellung von Massen- und Energiebilanzen kontinuierlich betriebener Herstellprozesse vor. Das Modul Prozessgestaltung wird die Studierenden in die Lage versetzen, als Mitglied eines Teams bei der Planung, beim Bau und beim Betrieb chemischer und biotechnologischer Produktionsanlagen kompetent mitzuarbeiten und verfahrenstechnische Aufgabenstellungen für Spezialisten anderer Fachrichtungen zu spezifizieren und Teillösungen zu integrieren. Insbesondere sollen Sie das Ineinandergreifen von verfahrenstechnischer Gestaltung und Bewertung durch Prozesssimulation verstehen und dieses Wissen in Projektierungsteams einbringen. schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen Grundpraktikum, Höhere Mathematik I, Höhere Mathematik II, Physik, Einführung i. d. Organische Chemie Teil 1, Einführung i. d. verfahrenstechnische Produktion(CIW), Einführung i. d. Biotechnologie(BIW) und Allgemeine und Anorganische Chemie, Technische Mechanik, Kenntnisse aus Verfahrenstechnik Pflichtmodul CIW und BIW Schembecker 28

29 Modul: Strömungs- und Transportprozesse (BIW) Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) im SS 2 Semester Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ Credit SWS Gruppe s 1 Strömungsmechanik 1 / Ehrhard V + Ü Transportprozesse I / Górak V + Ü : Deutsch Lehrinhalte Element 1: Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen; Grundlagen der Kontinuumsmechanik; Hydro- und Aerostatik, Bewegungsgleichungen für reibungsfreie Fluide; wirbelfreie Strömungen Potentialströmungen; Bewegungsgleichungen in integraler Form; kompressible Strömungen; Dimensionsanalyse, Ähnlichkeitsgesetze Schichtenströmungen viskoser Fluide, Rohrströmungen; Element 2: Grundlagen des Energie- und Stofftransportes; Mathematische Darstellung der Energietransportarten Wärmeleitung, konvektiver Energietransport und Wärmestrahlung sowie des diffusiven und konvektiven Stofftransportes; Verdeutlichung der differentiellen und makroskopischen Bilanzierung sowohl für den Energie- als auch Stofftransport; Vorstellung wichtiger dimensionsloser Kennzahlen zur Beschreibung von Energie- und Stofftransportvorgängen. In den Übungen werden die theoretischen Kenntnisse auf zahlreiche Aufgaben aus dem Alltag und der industriellen Praxis angewendet und dadurch gefestigt. Verständnis für Verhalten und Eigenschaften von Fluiden; Grundverständnis für Strömungen, Strömungsgrößen, Parameter; Berechnung reibungsfreier und wirbelfreier Strömungen; Kenntnis und Anwendung integraler Bilanzgleichungen; Grundverständnis kompressibler Strömungen; Kenntnis und Anwendung von Dimensionsanalyse/Ähnlichkeitsgesetze; Auslegung von Rohrströmungen; Die Studierenden erlernen außerdem die Grundlagen der Transportprozesse und somit grundlegende Modellvorstellungen und Berechnungsmethoden für das gesamte Bio- und Chemieingenieurwesen, welche nahezu bei allen industriellen Problemen und Vorgängen benötigt werden, Insbesondere wird in dieser Veranstaltung Basiswissen für die Vorlesungen der Reaktions- und Verfahrenstechnik vermittelt. Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: 2 Kenntnisse aus Höhere Mathematik I und II sowie Physik : Pflichtmodul BIW Ehrhard 29

30 Modul: Strömungs- und Transportprozesse (CIW) Seite 1 Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) und 3) im SS 2 Semester Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ Credit SWS Gruppe s 1 Strömungsmechanik 1 / Ehrhard V + Ü Strömungsmechanik 2 / Ehrhard V + Ü Transportprozesse I / Górak V + Ü Deutsch Lehrinhalte Element 1: Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen; Grundlagen der Kontinuumsmechanik; Hydro- und Aerostatik, Bewegungsgleichungen für reibungsfreie Fluide; wirbelfreie Strömungen Potentialströmungen; Bewegungsgleichungen in integraler Form; kompressible Strömungen; Dimensionsanalyse, Ähnlichkeitsgesetze Schichtenströmungen viskoser Fluide, Rohrströmungen; Element 2: Bewegungsgleichungen newtonscher Fluide, exakte Lösungen der Navier-Stokes- Gleichungen, Grenzschichten, Turbulenz; Umströmung und Durchströmung von Körpern Widerstand; nichtnewtonsche Fluide; Element 3: Grundlagen des Energie- und Stofftransportes; Mathematische Darstellung der Energietransportarten Wärmeleitung, konvektiver Energietransport und Wärmestrahlung sowie des diffusiven und konvektiven Stofftransportes; Verdeutlichung der differentiellen und makroskopischen Bilanzierung sowohl für den Energie- als auch Stofftransport; Vorstellung wichtiger dimensionsloser Kennzahlen zur Beschreibung von Energie- und Stofftransportvorgängen. In den Übungen werden die theoretischen Kenntnisse auf zahlreiche Aufgaben aus dem Alltag und der industriellen Praxis angewendet und dadurch gefestigt. Verständnis für Verhalten und Eigenschaften von Fluiden; Grundverständnis für Strömungen, Strömungsgrößen, Parameter; Berechnung reibungsfreier und wirbelfreier Strömungen; Kenntnis und Anwendung integraler Bilanzgleichungen; Grundverständnis kompressibler Strömungen; Kenntnis und Anwendung von Dimensionsanalyse/Ähnlichkeitsgesetze; Auslegung von Rohrströmungen; Kenntnis und Anwendung der Navier-Stokes-Gleichungen; Verständnis für Grenzschichten; Kenntnis und Anwendung der Reynoldschen Gleichungen; Berechnung von Strömungskräften auf Körper; Grundverständnis für nichtnewtonsche Fluide; Die Studierenden erlernen außerdem die Grundlagen der Transportprozesse und somit grundlegende Modellvorstellungen und Berechnungsmethoden für das gesamte Bio- und Chemieingenieurwesen, welche nahezu bei allen industriellen Problemen und Vorgängen benötigt werden, Insbesondere wird in dieser Veranstaltung Basiswissen für die Vorlesungen der Reaktions- und Verfahrenstechnik vermittelt. 30

31 Modul: Strömungs- und Transportprozesse (CIW) Seite 2 Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich 1) im WS, 2) und 3) im SS 2 Semester Semester h Element 1 und 2: schriftliche Klausur, Element 3: schriftliche Klausur Modulprüfung Teilleistungen: 2 Kenntnisse aus Höhere Mathematik I und II sowie Physik Pflichtmodul CIW Ehrhard 31

32 Modul: Studium Fundamentale Seite 1 Bachelor-Studiengänge: Informatik (mit NF WiWi), Statistik, Datenanalyse und Datenmanagement, Bioingenieurwesen, Chemieingenieurwesen, Elektrotechnik und Informationstechnik, Informations- und Kommunikationstechnik, Raumplanung, Journalistik, Erziehungswissenschaft MA-Studiengang: Informatik (ohne NF) Jährlich im WS bzw. im SS 2. Semester(BIW), 3. Semester(CIW) 3 90 h Nr. Lehrveranstaltung/Element Typ Art CP SWS Zeit 1 Veranstaltung, die speziell für das Studium Fundamentale konzipiert wurde 2 Bestehende Veranstaltung, die von den Fakultäten als geeignet für Studierende anderer Fakultäten ausgewiesen wird 3 Interdisziplinäre Veranstaltung der eigenen Fakultät : Deutsch oder Englisch 3 Lehrinhalte: VL/S W-Pfl. 3 Abh. von der besuchten Veranstaltung VL/S W-Pfl. 3 Abh. von der besuchten Veranstaltung VL/S W-Pfl. 3 Abh. von der besuchten Veranstaltung WiSe/SoSe WiSe/SoSe WiSe/SoSe Das Modul bietet den Studierenden Einblick in fremde Fachkulturen und legt besonderen Fokus auf Interdisziplinarität. Die Veranstaltungen der unterschiedlichen Fakultäten behandeln Themen von gesellschaftlicher Relevanz. Studierende können aus einem Angebot von fachlich und/oder interdisziplinär vertiefenden, handlungs- oder qualifikationsorientierten Veranstaltungen wählen. Es sind zwei Veranstaltungen zu wählen. : Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls haben Studierende Verständnis für Fragestellungen anderer Wissenschaften aufgebaut. Sie sind dazu befähigt, sich mit Studierenden und Lehrenden anderer Fächer über die eigene Fachkultur zu verständigen und das Eigene im Kontext des Anderen sehen und einordnen zu können. Neben der Erweiterung des Bildungshorizonts ist auch der Erwerb von Schlüsselkompetenzen möglich. Durch die Tatsache der freien Auswahl der Veranstaltungen werden Selbstorganisation und Eigeninitiative im Studium gefördert. 32

33 Modul: Studium Fundamentale Seite 2 Bachelor-Studiengänge: Informatik (mit NF WiWi), Statistik, Datenanalyse und Datenmanagement, Bioingenieurwesen, Chemieingenieurwesen, Elektrotechnik und Informationstechnik, Informations- und Kommunikationstechnik, Raumplanung, Journalistik, Erziehungswissenschaft MA-Studiengang: Informatik (ohne NF) Jährlich im WS bzw. im SS 2. Semester(BIW), 3. Semester(CIW) 3 90 h : Insgesamt 3 CPs werden durch den Besuch von für das Studium Fundamentale ausgewiesenen Veranstaltungen (aus 1.1, 1.2 oder 1.3) erreicht. Die Veranstaltungen werden mit Prüfungsleistungen abgeschlossen. Prüfungsmodalitäten sind vom jeweiligen Veranstalter auszuweisen. Auf den für das Studium Fundamentale erstellten Modulscheinen wird ein erfolgreicher Abschluss der jeweiligen Veranstaltung ausgewiesen. 6 Prüfungsformen und -leistungen Modulprüfung Teilleistungen: (benotet oder unbenotet) : Siehe Regelungen der jeweiligen Fakultät : Pflichtmodul in den BA-Studiengängen Elektrotechnik und Informationstechnik, Informationsund Kommunikationstechnik, Statistik, Datenanalyse und Datenmanagement, Bioingenieurwesen, Chemieingenieurwesen, Raumplanung, Journalistik, Erziehungswissenschaft, Informatik (mit NF WiWi) Wahlpflichtmodul im MA-Studiengang Informatik (ohne NF) : Beauftragte/r Studium Fundamentale der jeweiligen Fakultät : Die jeweilige Fakultät 33

34 Modul: Technische Chemie Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich: 1) im SS 2) im WS 2 Semester Semester h Nr. Element / Lehrveranstaltung / Dozent Typ SWS Gruppe 1 Chemische Technik 1 / Behr / Jörissen V + Ü Reaktionstechnik 1 / Agar V + Ü Deutsch Lehrinhalte Chemische Technik 1: Chemische Industrie (Chemiewirtschaft), chemische Verfahrensentwicklung (Gesichtspunkte der Verfahrensauswahl, chemische/biochemische Verfahren, Versuchsanlagen, Versuchsplanung und Optimierung, Scale-Up, Stoff- und Energie- Bilanzierung, chemische Prozesssynthese), chemische Verbundwirtschaft (Rohstoffbasis, Gesichtspunkte der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit, Herstellung wichtiger Basischemikalien, Zwischenprodukte und Endprodukte). Reaktionstechnik 1: Stoff- und Wärmebilanzen mit Reaktion, Reaktionsnetzwerke, Kinetik und Thermodynamik chemischer Reaktionen, chemische Reaktion mit diffusivem Stofftransport in der heterogenen Katalyse, ideale chemische Reaktoren und deren Umsatz und Selektivitätsverhalten, Verweilzeitverteilung chemischer Reaktoren, dynamisches Verhalten chemischer Reaktoren, Wärmeabfuhr in chemischen Reaktoren. Chemische Technik 1: Die Studierenden lernen die Grundstrukturen der Chemischen Industrie und die wesentlichen Aufgaben des Chemieingenieurwesens bei der Entwicklung chemischer Verfahren kennen. Anhand der wichtigsten Produkte gewinnen sie einen Überblick über die konkreten Herstellungsverfahren in der Verbundstruktur der Chemischen Industrie. Reaktionstechnik 1: Die Studierenden lernen, die wesentlichen Vorgänge in chemischen Reaktoren durch die Erstellung von Stoff- und Wärmebilanzen mit reaktiven Quellen und Senken zu analysieren bzw. zu interpretieren. Verständnis der für die Reaktorauslegung erforderlichen physikalisch-chemischen Ansätze wird vermittelt. Die Modellierung chemischer Reaktoren bzw. die Berechnung deren Leistung anhand von idealisierten Modellvorstellungen wird erläutert. Element 1: schriftliche Klausur, Element 2: 2 Hausaufgaben und schriftliche Klausur, Modulprüfung Teilleistungen: 4 Kenntnisse aus Höhere Mathematik I und II, Einführung in die Organische Chemie Teil 1, sowie Allgemeine und Anorganische Chemie Pflichtmodul CIW Behr 34

35 Modul: Technisches Englisch Bachelor-Studiengang: Chemieingenieurwesen Jährlich im SS(CIW) und im WS(BIW) 2./3. Semester (CIW/BIW) : 2 60 h Nr. Element / Lehrveranstaltung Typ SWS 1 Technisches Englisch Ü 2 2 Englisch und Deutsch 3 Lehrinhalte Das Modul führt in den Gebrauch der englischen Sprache an Fallbeispielen zu Wissenschafts- und Technik-Kommunikationen aus den Bereichen des Bioingenieurwesens und Chemieingenieurwesens ein; als Fallbeispiele dienen in Englisch abgefasste schriftliche Unterlagen / Veröffentlichungen populär-wissenschaftlicher Gestaltung zu Themen aus den beiden Ingenieurdisziplinen. Der Schwerpunkt der Übung liegt auf dem Gebrauch der englischen Sprache, indem die Studierenden (auf-)gefordert werden, zur Verfügung gestellte Publikationen aus der Tagespresse oder Magazinen (z.b. Times, New York Times, Financial Times u. a.) sowie aus Fachorganen in englischer Sprache schriftlich und mündlich zu paraphrasieren und zu kommentieren. Die Studierenden erwerben aufbauende Kenntnisse und rezeptive sowie produktive mündliche und schriftliche Fertigkeiten zum Gebrauch des wissenschaftlich-technischen Englisch. Dazu gehört auch die Fähigkeit, die Fallbeispiele in Englisch der Gruppe mündlich und anhand von kurzen Präsentationen (z. B. PowerPoint) und/oder Abstracts schriftlich vorzustellen und diese in der Gruppe zu diskutieren (kommunikative Kompetenz in der Fremdsprache Englisch). Die als Schulenglisch bezeichneten Grundkenntnisse der englischen Sprache werden vorausgesetzt. mündliche Prüfung oder schriftliche Klausur 6 Prüfungsformen und leistungen Modulprüfung Teilleistungen: Grundkenntnisse der englischen Sprache (Schulenglisch) Pflichtmodul CIW und BIW Fahlenkamp / Syrou / Sprachenzentrum der Universität Dortmund 35