M.Sc. Verfahrenstechnik / Chemieingenieurwesen Modulhandbuch vom

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1 M.Sc. Verfahrenstechnik / Chemieingenieurwesen Modulhandbuch vom

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3 M.Sc. Verfahrenstechnik / Chemieingenieurwesen Richtung Energie CP CP 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Bioverfahrenstechnik Partikelmesstechnik Strömungsmechanik II Fachpraktikum 6P Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse Nichttechnisches Wahlpflichtfach (BWL) Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Recht) Hochtemperaturtechnik zur Stoffbehandlung Mechanische Verfahrenstechnik II Technische Thermodynamik II Thermische Trennverfahren II Chemische Reaktionstechnik II Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Sonstiges) Nichttechnisches Wahlpflichtfach (sonstiges) Gruppenarbeit Thermische Prozeße in Kraftwerken Wärmeübertragung II Vertiefungsblock Industriefachpraktikum Vertiefungsblock Master Thesis 12 SWS

4 M.Sc. Verfahrenstechnik / Chemieingenieurwesen Richtung Chemische Prozesse CP CP 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Bioverfahrenstechnik Partikelmesstechnik Strömungsmechanik II Fachpraktikum 6P Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse Nichttechnisches Wahlpflichtfach (BWL) Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Recht) Hochtemperaturtechnik zur Stoffbehandlung Mechanische Verfahrenstechnik II Technische Thermodynamik II Thermische Trennverfahren II Chemische Reaktionstechnik II Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Sonstiges) Nichttechnisches Wahlpflichtfach (sonstiges) Gruppenarbeit Heterogenkatalytische Gas- Feststoffreaktionen Elektrochemische Verfahrenstechnik 2V Vertiefungsblock Industriefachpraktikum Vertiefungsblock Master Thesis 12 SWS

5 M.Sc. Verfahrenstechnik / Chemieingenieurwesen Richtung Neue Materialien CP CP 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Bioverfahrenstechnik Partikelmesstechnik Strömungsmechanik II Fachpraktikum 5P Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse Investition und Finanzierung Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Recht) Hochtemperaturtechnik zur Stoffbehandlung Mechanische Verfahrenstechnik II Technische Thermodynamik II Thermische Trennverfahren II Chemische Reaktionstechnik II Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Sonstiges) Nichttechnisches Wahlpflichtfach (sonstiges) Gruppenarbeit Einführung in die Synthese nanostrukturierter Materialien 2V+1Ü Vertiefungsblock Industriefachpraktikum Anwendungen nanoskaliger Pulver 2V+1Ü Vertiefungsblock Master Thesis 12 SWS

6 M.Sc. Verfahrenstechnik / Chemieingenieurwesen Studienbeginn im Sommersemester am Beispiel: Schwerpunkt Neue Materialien CP CP 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Hochtemperaturtechnik zur Stoffbehandlung Mechanische Verfahrenstechnik II Technische Thermodynamik II Thermische Trennverfahren II Chemische Reaktionstechnik II Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Sonstiges) Nichttechnisches Wahlpflichtfach (sonstiges) Bioverfahrenstechnik Partikelmesstechnik Strömungsmechanik II Fachpraktikum 5P Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse Investition und Finanzierung Nichttechnisches Wahlpflichtfach (Recht) Gruppenarbeit Anwendungen nanoskaliger Pulver 2V+1Ü Vertiefungsblock Industriefachpraktikum Einführung in die Synthese nanostrukturierter Materialien 2V+1Ü Vertiefungsblock Master Thesis 12 SWS

7 1.) Vertiefung mathematisch-naturwissenschaftlicher Grundlagen und ingenieurwissenschaftlicher Grundlagen und Anwendungen 1 Verfahrenstechnik I 2 Verfahrenstechnik II 3 Strömungsmechanik 4 Thermodynamik II 5 Simulation in der Verfahrenstechnik Prof. Turek Prof. A. Weber Prof. Brenner Prof. N.N. Prof. Strube Lehrveranstaltung Bioverfahrenstechnik Chemische Reaktionstechnik II Hochtemperaturtechnik zur Stoffbehandlung Mechanische Verfahrenstechnik II Thermische Trennverfahren II Partikelmesstechnik Strömungsmechanik II Technische Thermodynamik II Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Prozesse 6 Gruppenarbeit Prof. R. Weber Gruppenarbeit Schwerpunkte Die Vertiefungsrichtungen Chemische 7 Chemische Prozesse (siehe 2.1)), Energie (siehe 2.2)) Prozesse und Neue Materialien (siehe 2.3)) 8 Energie bestehen aus jeweils 2 9 Neue Pflichtveranstaltungen und einem Materialien Wahlbereich im Umfang von insgesamt 25CP sowie einem Praktikum im Umfang von 5CP Umfang (SWS) [CP] () [5] () [5] () [5] () [5] () [5] () [5] () [4] () [4] 2V/1Ü [5] 6 [10] [30] M 0,33 Bewertete Übung M Modulbezeichnung Modulverantwortlicher Prüfungsart Wichtungsfaktor modulintern B.Sc.- Note 0,33 M 0,33 K 0,33 M 0,33 K 0,33 16/100 16/100 M 1 5/100 K/M 1 5/100 M 1 6/100??? 12/100 25/100

8 Modulbezeichnung: Verfahrenstechnik I Lehrveranstaltungen: Bioverfahrenstechnik Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 140 h; 30 h Präsenzstudium; 110 h Selbststudium Kreditpunkte: 4,5 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren, Prozesstechnik Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Grundlagen der Bioverfahrenstechnik - wissen: - Auslegung bioverfahrenstechnischer Grundoperationen - sind in der Lage: - Bioverfahrenstechnische Prozesse und Apparate auszulegen 1. Grundlagen der Mikrobiologie, Biotechnologie, Gentechnik 2. Upstream, Fermentation, Bioreaktionstechnik 3. Downstream, Produktaufkonzentrierung und -reinigung 4. Bioanalytik 5. Biothermodynamik 6. Systembiologie 7. Anlagen- und Prozesstechnik, GMP 8. Beispielprozesse Studien-/ Medienformen: Mündliche Prüfung Vorlesung, begleitendes Skript Skript

9 Modulbezeichnung: Verfahrenstechnik I Lehrveranstaltung / Chemische Reaktionstechnik II Semester: 7 Prof. Dr.-Ing. T. Turek Zuordnung zum Pflicht Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Chemische Reaktionstechnik I Lernziele: Verweilzeitverhalten chemischer Reaktoren, Reale Reaktoren, Kinetik Heterogener Reaktionen, Mehrphasige Reaktoren 1. Verweilzeitverhalten idealer Reaktoren 2. Verweilzeitverhalten realer Reaktoren 3. Beschreibung realer chemischer Reaktoren (Kaskadenmodell, Dispersionsmodell) 4. Kinetik heterogener chemischer Reaktionen (Fluid-Fluid-Reaktionen, heterogen katalysierte Reaktionen) 5. Beschreibung mehrphasiger Reaktoren 6. Bauformen chemischer Reaktoren Studien- / Bewertete Übungen Mündliche Prüfung Medienformen: Tafel, Folien, Skript Skript Chemische Reaktionstechnik II G. Emig, E. Klemm, E. Fitzer, Technische Chemie, Springer 2005 M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, A. Renken, Technische Chemie, Wiley-VCH 2006 M. Baerns, H. Hofmann, A. Renken, Chemische Reaktionstechnik, Thieme 1999

10 Modulbezeichnung: Verfahrenstechnik I Lehrveranstaltung / Hochtemperaturtechnik zur Stoffbehandlung (High Temperature Technology) Semester: Sommersemester Prof. Dr. Ing. Roman Weber Vorlesung auf Englisch, Übung auf Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120h; 42h Präsenzstudium; 78h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Verbrennungstechnik, Wärmeübertragung 1, Strömungsmechanik 1 Lernziele: Grundlagen der technischen Auslegung von Industrieöfen und Brennern unter Berücksichtigung umwelttechnischer Aspekte. 1. Basics of Furnace Design and Operation 2. Principles of Heat Exchanger Design 3. Industrial Burners 4. Swirling Flows and Flames 5. Combustion Generated Air Pollutants 6. NOx Formation and Destruction Machanism Studien- / Mündliche Prüfung Medienformen: Skript, PowerPoint, Übungsaufgaben R. Weber "High Temperature Technology " (Skript zur Vorlesung)

11 Modulbezeichnung: Verfahrenstechnik II Lehrveranstaltung / Mechanische Verfahrenstechnik II Semester: 4. Prof. A. Weber Zuordnung zum Pflicht Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 40 h Präsenzstudium; 80 h Selbststudium Kreditpunkte: 4,5 Voraussetzungen: Lernziele: Prinzipien von Dispergierung und Abscheidung in Aerosolen und Suspensionen verstehen und apparative Umsetzung kennenlernen, Adhäsions- und Transportverhalten von Partikeln an und durch Grenzflächen an Beispielen aus der Verfahrenstechnik verstehen 1. Trockendispergierung (Scherbeanspruchung, Prallbeanspruchung) 2. Naßdispergierung (Stabilisierung, dynam. Gleichgewichte) 3. Partikeln an Grenzflächen (Blasensäule, Schäume, Wäscher, Flotation) 4. Staubabscheiden 5. Fest-Flüssig-Trennung Studien- / Klausur Medienformen: Overhead-Projektor, Tafel, Tutorien Skript Handbuch der Mech. Verfahrenstechnik I + II (ed. H. Schubert, Wiley 2003)

12 Modulbezeichnung: Verfahrenstechnik II Lehrveranstaltungen: Thermische Trennverfahren II Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Informationstechnik Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 140 h; 30 h Präsenzstudium; 110 h Selbststudium Kreditpunkte: 4,5 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren I Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Stoffaustausch - Wärmeaustausch - Gemischthermodynamik - wissen: - Theoretische Auslegungsmethoden - sind in der Lage: - Apparate und Prozesse der Thermischen Verfahrenstechnik detailliert auszulegen 1. Mischphasen-Thermodynamik: Reales Verhalten (Fugazität, Aktivität), Phasen-Gleichgewichte (v)/(l) - (g)/(l) - (l)/(l), Studien-/ Medienformen: 2. Stoffübergang: Maxwell-Stefan-Gleichung, Filmtheorie, Oberflächenerneuerungstheorie, Stoffübergangskoeffizienten etc. 3. Mehrstoff-Rektifikation: Ideale/reale Gemische 4. MSR-Technik für Grundoperationen der Thermischen Verfahrenstechnik 5. Detaillierte Auslegung von Apparaten und Prozessen Mündliche Prüfung Vorlesung, begleitendes Skript [1] J. King: Separation Processes; McGraw-Hill Book Company, New York [2] I.A. Wesselingh, R. Krishna: Mass Transfer; Ellis Harwood, London [3] E.-U. Schlünder: Einführung in die Stoffübertragung; Thieme Verlag, Stuttgart [4] K. Stephan, F. Mayinger: Thermodynamik Bd. 2; Springer Verlag, Berlin

13 Modulbezeichnung: Verfahrenstechnik II Lehrveranstaltung / Partikelmesstechnik (PMT) Semester: Prof. A. Weber Zuordnung zum Pflicht Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 40 h Präsenzstudium; 80 h Selbststudium Kreditpunkte: 4,5 Voraussetzungen: Lernziele: Verständnis der Prinzipien der Partikelmesstechnik, Kenntnis der wichtigsten Messgeräte und ihrer Anwendungsbereiche hinsichtlich Partikelgröße und Konzentration 1. Einführung in die Darstellung von Partikelgrößenverteilungen 2. Allgemeine Grundlagen 3. Abscheidende Verfahren zur Partikelgrößenanalyse 4. Mobilitätsanalysatoren 5. Optische Partikelmessmethoden 6. Weitere Messverfahren (Coulter, BET, ELPI, FFF, Sedimentation, US) 7. Abbildende Partikelmesstechniken 8. Vergleich von PMT- und Gasanalyse-Verfahren Studien- / Klausur Medienformen: Overhead-Projektor, Tafel, Tutorien Skript Granulometrie (Bernhardt, 1. Auflage, er Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990) Aerosol Measurement (eds. Baron/Willeke, Wiley & Sons, New York, 2001)

14 Modulbezeichnung Lehrveranstaltung / Teilmodul Strömungsmechanik Strömungsmechanik 2 Vertiefung Semester: 1 Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther Brenner Pflicht 2 SWS V / 1 SWS Ü; Teilnehmer unbegrenzt 120 h; 42 h Präsenzstudium und Übung, 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Lernziele Vorausgesetzt werden die Kenntnisse der Vorlesungen Mechanik, Ingenieurmathematik und Strömungsmechanik 1 Das Ziel der Vorlesung ist die Vertiefung von Wissen und methodischen Vorgehensweisen zur Quantifizierung und Analyse von Strömungsvorgängen. Die Vorlesung baut auf der Einführungsvorlesung Grundlagen der Strömungsmechanik auf. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, komplexere und mehrdimensionale Strömungsvorgänge zu verstehen. Die rheologischen Eigenschaften von komplexen Fluiden werden vermittelt. Physikalische Gesetzmäßigkeiten und Phänomene werden dargestellt und anhand von Fallstudien aus dem Anlagenbau vertieft. Das Modul vermittelt überwiegend Fach-, System- und Methodenkompetenz, in geringerem Maß Sozialkompetenz. 1. Einführung Motivation, Zusammenfassung strömungsmechanischer Grundlagen, Erhaltungsgleichungen. 2. Rheologie, Materialgesetze in der Strömungsmechanik Newtonsche und Nicht-Newtonsche Fluide, Viskoelastizität 3. Viskose Schichtenströmungen Laminare und turbulente Innenströmungen, instationäre Strömungen, Außenströmungen, Klassifizierung, analytische Lösungen, Selbstähnlichkeit 4. Massen und Stofftransport in laminaren und turbulenten Grenzschichten 5. Mehrphasige Strömungen und Strömungen in porösen Medien 6. Strömungsvorgänge in chemischen Apparaten Kennzahlen, Phänomene, Auslegung

15 Studien- Prüfungsleistungen Medienformen: Mündliche Prüfung Skript, Tafel, Folien 1. Eigenes Skript 2. Spurk, Strömungslehre Einführung in die Theorie der Strömungen, Springer Verlag. 3. Böhme, Strömungsmechanik Nicht-Newtonscher Fluide, Teubner. 4. Strauß, Strömungsmechanik-Einführung für Verfahrensingenieure, VCH.

16 Modulbezeichnung: Lehrveranstaltung / Semester: Zuordnung zum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Thermodynamik II Technische Thermodynamik II Sommersemester N.N. Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Lernziele: Technische Thermodynamik I Bilanzierung technischer Systeme unter Berücksichtigung von Reibung und realem Stoffverhalten Bewertung von technischen Systemen und Prozessen nach energetischen Gesichtpunkten (Wirkungsgrad, Energieverbrauch) unter Berücksichtigung von Reibung und realem Stoffverhalten 1 Gas-Dampf-Gemische 2 Reales Gasverhalten (H 2 O-Dampf) 3 Reibungseinfluss 4 Chemisches Gleichgewicht Studien- / Medienformen: Mündliche Prüfung oder Klausur Vorlesungsskript, Übungsblock H.D. Baehr: Thermodynamik, Springer-Verlag/Heidelberg/New York 2000, 10. Auflage Norbert Elsner, Grundlagen der technischen Thermodynamik, Akad.-Verl., Berlin 1993, 8. Auflage

17 Modulbezeichnung: Simulation in der Verfahrenstechnik Lehrveranstaltungen: Modellierung und Simulation verfahrenstechnischer Systeme Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Informationstechnik Lehrform / SWS: Übung 2 SWS Arbeitsaufwand: 80 h; 20 h Präsenzstudium; 60 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren I Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Numerik - Simulationsmethoden - wissen: - Modellbildung stationär und rigoros - Modellbildung stationär und dynamisch - sind in der Lage: - Modelle für Verfahrenstechnische Systeme zu erstellen - Verfahrenstechnische Systeme zu simulieren 1. Verfahrensentwicklung 2. Methoden der Prozessentwicklung 3. Statistische Versuchsplanung Studien-/ Medienformen: Mündliche Prüfung Vorlesung, begleitendes Skript Skript

18 Modulbezeichnung: Gruppenarbeit Lehrveranstaltung / Gruppenarbeit Semester: 3 Prof. Dr.-Ing. J. Strube, Prof. Dr.-Ing. T. Turek, Prof. Dr. A. Weber, Prof. Dr.- Ing. R. Weber Zuordnung zum Pflicht Lehrform / SWS: Seminar 12 SWS, Teilnehmer unbegrenzt Arbeitsaufwand: 300 h; 100 h Präsenzstudium; 200 h Selbststudium Kreditpunkte: 10 Voraussetzungen: Module Verfahrenstechnik I und II Lernziele: Anwendung der Kenntnisse aus den verfahrentechnischen Vorlesungen unter realen Projektbedingungen, wobei Entscheidungen auch auf der Grundlage beschränkter Informationen innerhalb eines festgelegten Zeitraums getroffen werden müssen. Verbesserung der Sozialkompetenz durch Teamarbeit, Zeitmanagement und Präsentation von Projektergebnissen. Die Studierenden haben die Aufgabe, eine verfahrenstechnische Anlage zu planen. Dies beinhaltet die Auswahl einer Verfahrensvariante, die Erstellung von Massen- und Energiebilanzen, die Erarbeitung eines Verfahrensfließbildes, die Auslegung der Hauptapparate und eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Die Arbeit wird in Teams von 5-10 Studierenden durchgeführt, die sich regelmäßig treffen und über den Arbeitsfortschritt berichten. Die Arbeit wird mit einem Bericht und Abschlussvorträgen beendet. Studien- Bericht, Präsentation Medienformen: Skript Skript

19 2.) Schwerpunkte 2.1.) Vertiefung Chemische Prozesse 7-I Chemische Prozesse Pflichtbereich 7-II 7-III Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Praktikum Chemische Prozesse Prof. Turek Prof. Turek Lehrveranstaltung Pflichtveranstaltungen Vertiefung Chemische Prozesse Heterogenkatalytische Gas- Feststoffreaktionen Elektrochemische Verfahrenstechnik Wahlpflichtveranstaltungen Vertiefung Chemische Prozesse Elektrochemie Dynamische Simulation mit Aspen Custom Modeler Nichtkatalytische Mehrphasenreaktionen Polymerisationstechnik Pharmazeutische Verfahrenstechnik Planung und Bau von Chemieanlagen Prozessintensivierung Prozesstechnik Projektierung von chemischen Produktionsanlagen Membrantechnik Sicherheitstechnik in der chemischen Industrie Stationäre Simulation mit AspenPlus Verbundanlage ICVT, IEVB, IMVT Fachpraktikum Vt/Ciw (aus Liste wählbar) Brennstoffzelle Umfang (SWS) [CP] () [4] (2V) [3] (3V) [4] (3Ü) [4,5] () [4] M 0,5 M 0,5 K/M M M () M (2V + 2Ü) [4,5] (2V/Ü) [3] (2V) [3] (2V) [3] (2V) [3] (2V) [3] () [4] (3Ü) [4,5] (4P) [3] (2P) [2] M M M M M M M M Pr, Ko Pr, Ko Modulbezeichnung Modulverantwortlicher Prof. Turek Prüfungsart Wichtungsfaktor modulintern B.Sc.- Note 7/100 18/100

20 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Pflichtbereich Lehrveranstaltungen: Heterogenkatalytische Gas-Feststoffreaktionen Studiensemester: Wintersemester Modulverantwortliche( Prof. U. Kunz r): Prof. U. Kunz Zuordnung zum Wahlpflichtfach, ab dem Vordiplom, für Chemieingenieure und Verfahrenstechniker Lehrform / SWS: Vorlesung 2SWS, Übung 1 SWS. Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: 4,5 Voraussetzungen nach Prüfungsordnung: Empfohlene Grundlagen der chemischen Reaktionstechnik sollten vorhanden sein, d.h. Voraussetzungen Besuch der Vorlesungen von Herrn Turek sollte erfolgt sein: Chemische Reaktionstechnik I und II Angestrebte Die Teilnehmer sollen nach der Veranstaltung in der Lage sein, die Lernergebnisse: vermittelten Lehrinhalte selbständig auf technische Fragestellungen im Themenbereich Katalyse anzuwenden. Einführung in das Gebiet der heterogenkatalytischen Gas- Feststoffreaktionen und der Entwicklung von Feststoffkatalysatoren 1. Grundlagen und praktische Bedeutung 2. Katalysatortypen und ihre Herstellung 3. Auswahlkriterien katalytisch aktiver Komponenten 4. Trägermaterialien, Auswahl und Herstellung 5. Methoden der Katalysatoraktivierung 6. Sorptionsvorgänge an Feststoffoberflächen 7. Geschwindigkeitsgleichungen für heterogenkatalytische Oberflächenreaktionen 8. Stoff- und Wärmetransporteinflüsse bei der heterogenen Katalyse 9. Präparation ausgewählter bedeutsamer technischer Katalysatoren 10. Formgebun 11. Wechselwirkung Katalysator-Reaktor-Verfahren 12. Katalysatordesaktivierung und Regenerierung Studien-/ Mündliche Prüfung

21 Medienformen: Vorlesungsskript, Übungsaufgaben J. M. Smith: Chemical Engineering Kinetics, McGraw-Hill Book Company, ISBN J. T. Richardson: Principles of catalyst development, Plenum Press, ISBN B. C. Gates: Catalytic Chemistry, John Wiley, ISBN

22 Modulbezeichnung: Lehrveranstaltungen: Studiensemester: Modulverantwortliche( r): Zuordnung zum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen nach Prüfungsordnung: Empfohlene Voraussetzungen Angestrebte Lernergebnisse: Chemische Prozesse Pflichtbereich Elektrochemische Verfahrenstechnik Wintersemester Prof. U. Kunz, Prof. T. Turek Prof. U. Kunz, Prof. T. Turek Wahlpflichtveranstaltung für CIW und VT Vorlesung 2SWS Chemische Reaktionstechnik I und II Die Teilnehmer sollen nach der Veranstaltung in der Lage sein, die vermittelten Lehrinhalte selbständig auf technische Fragestellungen im Themenbereich Elektrochemische Verfahrenstechnik anzuwenden. Elektrochemische Grundlagen - Elektrische Leiter, Faradaysche Gesetze - Elektrolytische Doppelschicht - Elektrochemische Kinetik - Elektrochemische Katalyse Bilanzen und Transportprozesse Elektrochemische Reaktoren Elektrochemische Energieerzeugung Elektrochemische technische Synthesen Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: Skript, Beispielaufgaben V. M. Schmidt: Elektrochemische Verfahrenstechnik, Wiley VCH, ISBN

23 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Elektrochemie Semester: Wintersemester Prof. Dr. Frank Endres Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Physikalischen Chemie/Experimentalphysik Lernziele: Erzielen grundlegender Einblicke in die Elektrochemie Grundlagen und Begriffe, Leitfähigkeit und Wechselwirkung in ionischen Systemen, Potentiale und Strukturen an Phasengrenzen, Potentiale und Ströme, Untersuchungsmethoden, Reaktionsmechanismen, Feste und schmelzflüssige Ionenleiter als Elektrolytsysteme, Produktionsverfahren, Galvanische Elemente, Analytische Anwendungen, Photoelektrochemie Batterien Studien- Klausur oder Mündliche Prüfung Medienformen: Vorlesungsskript Übungsblock C.H. Hamann, W. Vielstich: Elektrochemie, Wiley-VCH 1998

24 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Dynamische Simulation mit Aspen Custom Modeler Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Informationstechnik, Informatik Lehrform / SWS: Übung 3 SWS Arbeitsaufwand: 100 h; 30 h Präsenzstudium; 70 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene - Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Modellierung - Numerik - Simulationstools - wissen: - Aspen Custom Modeler - Dynamische Simulation - sind in der Lage: - Modelle zu erstellen und zu simulieren 1. Einführung in die Prozesssimulation 2. Grundlagen der Modellierung 3. Das Simulationsprogramm Aspen Custom Modeler 4. Numerische Grundlagen der Dynamischen Simulation 5. Numerische Methoden zur Umwandlung von PDE in ODE Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: PC-Übung, begleitendes Skript -

25 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Nichtkatalytische Mehrphasenreaktionen Semester: 9. Prof. Dr.-Ing. T. Turek Zuordnung zum Wahlpflicht Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Chemische Reaktionstechnik I + II Lernziele: Vorgänge bei Gas-Flüssig-Reaktionen und nichtkatalytischen Gas-Feststoff- Reaktionen Auslegung von Mehrphasenreaktoren 1. Stoffaustausch ohne chemische Reaktion 2. Stoffaustausch mit chemischer Reaktion 3. Grenzfälle bei Gas-Flüssig-Reaktionen 4. Auslegung von Gas-Flüssig-Reaktoren 5. Grundphänomene bei Gas-Feststoffreaktionen am Einzelpartikel 6. Reaktionen von nicht porösen Feststoffen (Shrinking Core Modell) 7. Auslegung von Gas-Feststoffreaktoren Studien- / Mündliche Prüfung Medienformen: Tafel, Folien, Skript Skript Nichtkatalytische Mehrphasenreaktionen P.V. Danckwerts, "Gas-Liquid Reactions", McGraw Hill, 1970 J.A. Wesselingh, R. Krishna, "Mass Transfer", Ellis Horwood, 1991 J. Szekely, J.W. Evans, H.Y. Sohn, "Gas-Solid Reactions", Academic Press, 1976

26 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Polymerisationstechnik Studiensemester: Sommersemester Modulverantwortliche( Prof. U. Kunz r): Prof. U. Kunz Zuordnung zum Wahlpflichtveranstaltung für CIW und VT, Pflichtveranstaltung für Kunststofftechniker Lehrform / SWS: Vorlesung 2SWS Übung 1SWS Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen nach Prüfungsordnung: Empfohlene Chemische Reaktionstechnik I und II Voraussetzungen Angestrebte Die Teilnehmer sollen nach der Veranstaltung in der Lage sein, die Lernergebnisse: vermittelten Lehrinhalte selbständig auf technische Fragestellungen im Themenbereich Polymerisationstechnik anzuwenden. Einführung in die Reaktionstechnik der Synthese von Polymeren 1. Einleitung und historischer Überblick der Entwicklung der Polymere 2. Definitionen und Begriffe in der Polymerchemie 3. Aufbau und Struktur makromolekularer Stoffe 4. Kinetik der Polymeraufbaureaktionen 5. Struktur und Eigenschaften technisch wichtiger Polymere 6. Polymer-Additive und Hilfsstoffe 7. Technik der Polymererzeugung 8. Wiederverwertung von Kunststoffen Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: Skript, Übungsaufgaben B. Vollmert: Grundriß der makromolekularen Chemie, E. Vollmert-Verlag, Karlsruhe, 1988

27 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Pharmazeutische Verfahrenstechnik Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 2 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 40 h Präsenzstudium; 80 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene - Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Grundlagen der Pharmazeutischen Verfahrenstechnik - wissen: - Entwicklung und Synthese von Wirkstoffen - sind in der Lage: - Prozesse und Apparate der Pharmazeutischen Verfahrenstechnik auszulegen 1. Grundlagen 2. Physiologie des Menschen 3. Allgemeine Pharmakologie 4. Arzneimittelwirkungen 5. Wirkstoffentwicklung 6. Klassifizierung und Arzneistoffsynthese 7. Allgemeine und Technologische Grundlagen 8. Arzneiformen 9. Biotechnologie/Gentechnik 10. Apparatetechnik/Konstruktion/Engineering Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: Vorlesung, begleitendes Skript, Gruppenübung -

28 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Planung und Bau von Chemieanlagen Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Dr.-Ing. Dirk Köster (ThyssenKrupp Uhde); Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Chemie Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS Arbeitsaufwand: 80 h; 20 h Präsenzstudium; 60 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren, Prozesstechnik Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Verfahrensfließbild, R&I-Fließbild, Apparateblätter etc. - wissen: - Basic Engineering - Detail Engineering - Kostenrechnung - sind in der Lage: - Chemieanlagen zu planen und zu bauen Planung und Bau von Chemie-Anlagen ist ein sehr zentrales Thema der verfahrenstechnischen Ausbildung. Der e Anlagenbau ist international führend und ein maßgeblicher Arbeitgeber. Für Studenten ist also entscheidend, mit den Aufgabenstellungen, Rahmenbedingungen und auch Lösungsmethoden vertraut zu sein. Das Gebiet ist sehr industrienah und wird daher am Besten von einem Experten aus diesem Bereich dargebracht. 1. Vorprojekt 2. Basic Engineering 3. Detail Engineering 4. Beschaffung 5. Montage und Inbetriebnahme 6. Anlagen betreiben Studien-/ Mündliche Prüfung

29 Medienformen: - Vorlesung

30 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Prozessintensivierung Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Dr. Reinhard Ditz (Merck KGaA); Dr. Rüdiger Schütte (Evonik); Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Informationstechnik, Informatik Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS Arbeitsaufwand: 80 h; 20 h Präsenzstudium; 60 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren, Prozesstechnik Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Stand der Forschung - wissen: - Mikrotechnik - Hybridtechnik - Integrationsverfahren - sind in der Lage: - Prozesse zu intensivieren Prozessintensivierung umfasst Prozessintegration und Prozessverstärkung. Prozessintegration beinhaltet die verfahrenstechnische Integration von Reaktion und Trennung sowie Hybride Trennverfahrenstechnik. Prozessverstärkung hat die Verstärkung von Wärme- und Stoffaustausch Phänomen zum Ziel, z.b. durch Nutzung von Mikro-Effekten in Mikro- Verfahrenstechnik Bauteilen und smart factory Konzepten. Alle diese Teilthemen sind Forschungsschwerpunkt auf den sich die führenden deutschen Chemie-Firmen im Rahmen der Dechema geeinigt haben, um den Standort land gezielt zu stärken. 1. Einleitung - Definition, Motivation und Aufgabenstellung Prozessintensivierung 2. Prozessintegration - Reaktive Trennverfahren - Reaktiv-Destillation - Reaktiv-Extraktion

31 - Reaktiv-Adsorption/Chromatographie 3. Prozessintegration - Hybride Trennverfahren - Destillation/Pervaporation - Destillation/Kristallisation - Extraktion/Kristallisation - Chromatographie/Kristallisation 4. Prozessverstärkung - Smart Solvents - Aufgabenstellung und Konzepte, Rahmenbedingungen - Ionic Liquids, Green Solvents - Sub/Super Critical Fluids 5. Prozessverstärkung - Mikro-Verfahrenstechnik - Auslegung, Design von Bauteilen - Grundlagen, Theorie und Experimente 6. Prozessverstärkung - Umsetzungsstrategien - Reengineering - Smart Factory 7. Zusammenfassung 8. Exkursion Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: Vorlesung, begleitendes Skript -

32 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Prozesstechnik Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Informationstechnik Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS Arbeitsaufwand: 80 h; 20 h Präsenzstudium; 60 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren I Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Prozessentwicklung - Versuchsplanung - wissen: - Prozessplanung - Prozess- und Verfahrensentwicklung - Prozesssimulation - Prozesssynthese - sind in der Lage: - Gesamte Prozesse entwerfen und optimieren 1. Verfahrensentwicklung 2. Methoden der Prozessentwicklung 3. Statistische Versuchsplanung Studien-/ Medienformen: Mündliche Prüfung Vorlesung, begleitendes Skript Skript

33 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Projektierung von chemischen Produktionsanlagen Semester: Wintersemester (empfohlen für das 3. Semester) Prof. Dr.-Ing. Thomas Turek, Dr.-Ing. Schädlich Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen: Vorlesungen CRT I und II Lernziele: Methoden auf Basis von ingenieurtechnischen Fachwissen zur Projektierung von chemischen Produktionsanlagen 1. Feasibility study: Chemisch-Technische Berechnungen, Prozessentwicklung, Grundfließbild, Ausstattung, Managementaufgaben, Chemische Voruntersuchungen und Entwicklungsaufgaben, Datenbeschaffung, DCF-Rechnung 2. Vorplanung: Konzeptfindung, Erstellen von Verfahrensfließbildern, Laborversuche 3. Vorbereitung der Planungsüberwachung 4. Planung der Pilotanlage 5. Numerische Hilfsmittel Studien- / Mündliche Prüfung Medienformen: E. Blaß: Entwicklung verfahrenstechnischer Prozesse Springer-Verlag, Berlin, 2. Auflage, 1997

34 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Membrantechnik Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Dr. Dieter Melzner (Sartorius Stedim Biotech GmbH); Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS Arbeitsaufwand: 80 h; 20 h Präsenzstudium; 60 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren, Prozesstechnik Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Membrantechnik - wissen: - Experimentelle und Theoretische Grundlagen - sind in der Lage: - Membrananlagen auszulegen Die Membrantechnologie ist nach wie vor eine aufstrebende Grundoperation, die jedoch nicht alle Zukunftshoffnungen der letzten Jahre erfüllt hat. Dafür gibt es eine Reihe von Gründen. Ziel der Vorlesung ist neben den Grundlagen und Anwendungen auch die Herstellung, Charakterisierung und Auslegung darzustellen, um den aktuellsten Stand des Wissens und der Forschung zu vermitteln. 1. Grundlagen 2. Stofftransport 3. Anwendungen Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: Vorlesung, Exkursion -

35 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Sicherheitstechnik in der Chemischen Industrie S 8412 Semester: 7. Prof. Dr.-Ing. T. Turek Zuordnung zum Wahlpflicht Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Chemische Reaktionstechnik I Lernziele: Bedeutung der Sicherheitstechnik Gefährdung durch Substanzen und chemische Reaktionen Sicherheitstechnische Maßnahmen 1. Bedeutung der Sicherheitstechnik für die Chemische Industrie 2. Gefährliche Eigenschaften von Stoffen und chemischen Reaktionen 3. Beispiele für Unfälle: "learning from accidents" 4. Einführung in das Technische Recht 5. Sicherheitstechnische Regelungen und Anforderungen 6. Prozesssicherheit chemischer Reaktoren 7. Maßnahmen zur Verhinderung von Störungen und Unfällen Studien- / mündliche Prüfung Medienformen: Tafel, Folien Skript Sicherheitstechnik in der Chemischen Industrie J. Steinbach: "Chemische Sicherheitstechnik", VCH Weinheim, 1995 H.F. Bender: "Das Gefahrstoffbuch", VCH Weinheim, 1996 U. Onken, A. Behr: "Chemische Prozesskunde", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1996

36 Modulbezeichnung: Chemische Prozesse Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltungen: Stationäre Simulation mit Aspen Plus Studiensemester: - Modulverantwortliche( Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube r): Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube Zuordnung zum Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Umweltschutztechnik, Informationstechnik, Informatik Lehrform / SWS: Übung 3 SWS Arbeitsaufwand: 100 h; 30 h Präsenzstudium; 70 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen nach - Prüfungsordnung: Empfohlene Thermische Trennverfahren, Prozesstechnik Voraussetzungen Angestrebte Die Studierenden Lernergebnisse: - lernen: - Prozesssimulationen - wissen: - Modellierung - sind in der Lage: - Verfahrentechnische Prozesse stationär zu simulieren 1. Einführung in die Prozesssimulation 2. Grundlagen der Modellierung 3. Aufbau und Arbeitsweise von Aspen Plus 4. Unit Operation Modelle 5. Grundlagen der Thermodynamik 6. Stoffdatenmodelle 7. Bestimmung von Stoffdaten mit Aspen Plus Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: PC-Übung, begleitendes Skript -

37 Modulbezeichnung: Praktikum Chemische Prozesse Lehrveranstaltung / Praktikum Chemische Prozesse Semester: 1 Prof. Dr.-Ing. U. Kunz, Prof. Dr.-Ing. T. Turek Zuordnung zum Pflicht Lehrform / SWS: Praktikum 5 SWS, Teilnehmer unbegrenzt Arbeitsaufwand: 150 h; 60 h Präsenzstudium; 90 h Selbststudium Kreditpunkte: 5 Voraussetzungen: keine Lernziele: Vertiefung der Kenntnisse aus den verfahrenstechnischen Vorlesungen, Anwendung der Kenntnisse im Praxisbezug Versuch 1: Verbundanlage Flammenreaktor (ICVT, IEVB, IMVT) Versuch 2: Brennstoffzelle (ICVT) Studien- Kolloquium, Protokoll Medienformen: Tafel, Skript Skript

38 2.2.) Vertiefung Energie 8-I Pflichtbereich Energie Prof. R. Weber 8-II WPF Energie Prof. R. Weber 8-III Praktikum Energie Prof. R. Weber Lehrveranstaltung Pflichtveranstaltungen Vertiefung Energie Wärmeübertragung II Thermische Prozesse in Kraftwerken Wahlpflichtveranstaltungen Vertiefung Energie Energiewandlungsmaschinen I Energiewandlungsmaschinen II Energiesysteme Brennstofftechnik Thermische Behandlung von Restund Abfallstoffen Kommunale Entsorgungswirtschaft Elektrische Energietechnik Regenerative Elektrische Energietechnik Elektrische Energieerzeugung Elektrische Energieverteilung Energierecht Verbundanlage ICVT, IEVB, IMVT Fachpraktikum Vt/Ciw (aus Liste wählbar) Brennstoffzelle Flammenlose Verbrennung Brennstofftechnik Praktikum Simulation einer solaren Meerwasserentsalzung Umfang (SWS) [CP] () [4] () [4] () [4] () [4] (3V) [4] () [4] () [4] (2V) [3] () [4] () [4] () [4] () [4] (2V) [3] (4P) [3] (2P) [2] M 0,5 M 0,5 M M K M M M M M M M K Pr, Ko Pr, Ko Pr, Ko Pr, Ko Pr, Ko Modulbezeichnung Modulverantwortlicher Prüfungsart Wichtungsfaktor modulintern B.Sc.- Note 8/100 17/100

39 Modulbezeichnung: Energie Pflichtbereich Lehrveranstaltung / Wärmeübertragung II (Advanced Heat Transfer) Semester: Wintersemester Prof. Dr. Ing. Roman Weber Vorlesung auf Englisch, Übung auf Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 31,5 h Präsenzstudium; 88,5 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Wärmeübertragung I Lernziele: Vertiefendes Wissen zur Wärmeübertragung (Gas-Strahlung) 1. Governing Laws for Thermal Radiation 2. Radiation Intensity, Emissive Power and Radiosity 3. Surface Radiation Characteristics 4. Solar Radiation 5. Radiation Exchange in Enclosures Containing a Radiatively Non Participating Medium 6. Radiation in Absorbing, Emitting and Scattering Media 7. Absorption and Emission of Radiation by Gaseous Atoms and Molecules 8. Absorption and Emission of a Volume of Gas of Uniform Properties 9. Radiation Exchange in an Enclosure Containing an Absorbing Emitting Medium Studien- / Mündliche Prüfung Medienformen: Powerpoint, Übungsaufgaben Skript R. Weber "Lecture Notes in Heat Transfer II. Part 1: Thermal Radiation" R.Siegel and J.R. Howell "Thermal Radiation Heat Transfer", Third Edition, Taylor & Francis, 1992 F.P. Incropera and D. P. Dewit "Fundamentals of Heat and Mass Transfer", John Willey and Sons, 1996

40 Modulbezeichnung: Energie Pflichtbereich Lehrveranstaltung / Thermische Prozesse in Kraftwerken Semester: Wintersemester Prof. Dr.-Ing. Reinhard Scholz Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Technische Thermodynamik I und II Lernziele: Stand der Technik bei thermischen Kraftwerksprozessen 1. Einleitung 2. Einführung in die Gasdynamik 3. Thermische Maschinen 4. Kreisläufe mit idealem Gas 5. Kreisläufe mit realem Gas (Dampf) 6. Kessel und Kondensatoren 7. Kombinierte Gas-, Dampfturbinenkraftwerke Studien- / mündliche Prüfung Medienformen: Skript Käppeli, Ernst: Hydrostatik, Hydrodynamik, Gasdynamik, Strömungsmaschinen; 1. Auflage, Verlag, 1996 Strauß, Karl: Kraftwerkstechnik: zur Nutzung fossiler, regenerativer und nuklearer Energiequellen; 3. Auflage, Springer Verlag, 1997 Dolezal, Richard: Kombinierte Gas- und Dampfkraftwerke; Springer Verlag, 2001 Kehlhofer, Rolf: Gasturbinenkraftwerke, Kombikraftwerke, Heizkraftwerke und Industriekraftwerke; Hrsg.: T. Bohn, Technischer Verlag Resch / Verlag TÜV Rheinland, 1984

41 Modulbezeichnung: Energie Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Energiewandlungsmaschinen I Semester: Wintersemester Prof. Schwarze Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Strömungsmechanik, Thermodynamik, Mechanik Lernziele: Nach dem Bestehen der Prüfung soll der Hörer dazu in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden zu können. Hierzu gehören: 1. Ermittlung grundlegender Betriebsparameter von Kolbenmaschinen 2. Bestimmung grundlegender thermodynamischer Zusammenhänge von Kolbenmaschinen 3. Grundlegende Auslegung von Kolbenmaschinen und thermischen Kolbenmaschinen 4. Bewertung des Energieumsatzes und des Wirkungsgrades von Kolbenmaschinen 1. Die Kolbenmaschine 2. Thermodynamik der Kolbenmaschine 3. Strömungsvorgänge 4. Bewertung des Energieumsatzes 5. Auslegung der Kolbenmaschine 6. Das Triebwerk 7. Kolbenpumpen 8. Kolbenverdichter 9. Verbrennungskraftmaschinen Studien- / mündliche Prüfung Medienformen: Powerpoint-Präsentation Skript Küttner: Kolbenmaschinen Weber: Arbeitsmaschinen

42 Kalide: Kraft- und Arbeitsmaschinen

43 Modulbezeichnung: Energie Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Energiewandlungsmaschinen II Semester: Wintersemester Dr.-Ing. H. Blumenthal Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Strömungsmechanik, Thermodynamik, Mechanik Lernziele: Nach dem Bestehen der Prüfung soll der Hörer dazu in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehenswei-sen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden zu können. Hierzu gehören: 1. Ermittlung grundlegender Betriebsparameter von Strömungsmaschinen 2. Bestimmung anwendungsrelevanter Anlagenparameter in Rohrleitungssystemen 3. Grundlegende Schaufelgitterauslegung von Strömungsmaschinen Neben der Betrachtung der Hydrodynamik der Strömungsmaschinen im Fall idealer Fluide erfolgt weiterhin die Berücksichtigung von Verlusten sowie der Auswirkung auf die Wirkungsgrade und das Betriebsverhalten 1. Einführung und Einteilung 2. Hauptbetriebsdaten von Strömungsmaschinen 3. Energieumsetzung in Strömungsmaschinen 4. Modellgesetze und Kennzahlen 5. Kavitation 6. Überschallströmung in Turbomaschinen 7. Wasserturbinen, Peltonturbiene (Freistrahlturbine), Francisturbine, Kaplanturbinen 8. Dampfturbinen und Gasturbinen 9. Kreiselpumpen 10. Turboverdichter 11. Betriebsverhalten von Strömungsmaschinen (Kennfelder) Studien- / mündliche Prüfung

44 Medienformen: Powerpoint-Präsentation Skript Carl Pfleiderer, Hartwig Petermann, Strömungsmaschinen Springer-Verlag W. Beitz und K.-H. Küttner, Dubbel, Springer-Verlag Willi Bohl, Strömungsmaschinen, Berechnung und konstruktion, Vogel Willi Bohl, Wolfgang Elmendorf, Strömungsmaschinen 1 Aufbau und Wirkungsweise, Vogel

45 Modulbezeichnung: Energie Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Energiesysteme Semester: Wintersemester Prof. Beck, Prof. Scholz, Prof. Borchardt, Dr. Schneider, Dr. Turschner, Dipl.- Phys. Kahlstatt Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 3 SWS Arbeitsaufwand: 120h; 42 h Präsenzstudium; 78h Eigenstudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Lernziele: Die Ringvorlesung umfasst folgende Teilvorlesungen: 1. Einführung, Themen: Energieträger, Vorräte, Gewinnung, Transport, Thermische Energiesysteme (Prof. Scholz) Elektrische Energiesysteme (Prof. Beck) 2 x 3V (2 Wochen) 2. Chemische Energie (Prof. Borchardt, Dr. Schneider), Themen: Brennstoffzellen und Anwendungen 2 x 3V 3. Thermische Energie (Prof. Scholz) Themen: Kraftwerke, Heizkraftwerke, Entsorgung, Hochtemperatur-Stoffbehandlung (Zement, Glas, Stahl) 2 x 3V (2 Wochen) 4. Mechanische Energie (Dr. Turschner) Themen: Vom Dampf-/Gas- /Diesel- bis zur Elektrogeneratorwelle Blockheizkraftwerke, Pumpen-/Verdichter 2 x 3V (2 Wochen) 5. Nukleare Energie (Dipl.-Phys. Kahlstatt) Themen: Kraftwerkstypen, Brennstoffkreislauf Zwischen- /Endlagerung 2 x 3V (2 Wochen) 6. Solare Energie, Windenergie (Dr. Turschner) Themen: Sonnenenergienutzung Regenerative Energiequellen 2 x 3V (2 Wochen) 7.Elektrische Energie (Dr. Turschner) Themen: Erzeugung, Transport, Verteilung, Nutzung, Einbindung regenerativer Quellen elektrischer Netze 2 x 3V (2 Wochen) Studien- / Klausur Medienformen: Skript

46 Modulbezeichnung: Energie Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Brennstofftechnik I Semester: Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Roman Weber Dr.-Ing. Jochen Haas Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 31,5 h Präsenzstudium; 88,5 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Lernziele: Eigenschaften und Brennverhalten von Fossilen- und Sekundärbrennstoffen 1. Energiesituation 2. Brennstoffe, ihre Bestandteile und Brennstoffcharakterisierung 3. Eigenschaften fester Brennstoffe 4. Technische Verbrennungsparameter und Wirkungsgrad einer Feuerung 5. Kohlecharakterisierung im Hinblick auf Verbrennung, Mahlbarkeit, Zündwilligkeit und Ausbrandverhalten 6. Eigenschaften gasförmiger Brennstoffe 7. Eigenschaften flüssiger Brennstoffe 8. Ausgewählte Probleme Studien- / mündliche Prüfung Medienformen: Skript, PowerPoint Skript zur Vorlesung, Brennstoffe und Verbrennungsrechnung, Fachbuchreihe FDBR,ISBN ,

47 Modulbezeichnung: Energie Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Thermische Behandlung von Rest- und Abfallstoffen Semester: Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Reinhard Scholz Zuordnung zum Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium; 78 h Selbststudium Kreditpunkte: 4 Voraussetzungen: Technische Thermodynamik I Lernziele: Stand der Technik bei thermischen Abfallbehandlungsverfahren und deren Bilanzierung 1. Einleitung und Problemstellung 2. Abfallcharakterisierung und vorbehandlung 3. Haupteinflußgrößen 4. Verbrennung 5. Vergasung 6. Pyrolyse 7. Mechanismen zur Schadstoffentstehung und -verminderung in Feuerungen 8. Systematischer Aufbau von Prozessführungen 9. Apparate 10. Systematische Darstellung, Bilanzierung und Bewertung 11. Derzeitiger Stand der Technik von thermischen Abfallbehandlungsverfahren 12. Entwicklungstendenzen thermischer Abfallbehandlungsverfahren 13. Konzepte aus mechanischen, biologischen und thermischen Verfahrensbausteinen 14. Mathematische Modellierung thermischer Prozesse zur Abfallbehandlung Beispiele Studien- / Mündliche Prüfung Medienformen: Skript Scholz / Beckmann / Schulenburg Abfallbehandlung in thermischen Verfahren Verbrennung, Vergasung, Pyrolyse, Verfahrens- und Anlagenkonzepte

48 Teubner-Reihe Umwelt B.G. Teubner Stuttgart Leipzig Wiesbaden ISBN X

49 Modulbezeichnung: Energie Wahlpflichtbereich Lehrveranstaltung / Kommunale Entsorgungswirtschaft Studiensemester: Sommersemester Modulverantwortliche(r) Prof. Dr.-Ing. R. Weber Prof. Dr.-phil Peter von Dierkes Zuordnung zum Lehrform / SWS: Blockvorlesung 2 SWS Arbeitsaufwand: 28h Präsenzstudium, 62h Eigenstudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen nach Keine Prüfungsordnung: Empfohlene Keine Voraussetzungen: Angestrebte Beherrschung der wes. Prinzipien und Grundsätze der Abfallwirtschaft Lernergebnisse: 1. Der Kommunale Betrieb (Organisation, Aufbau etc.) 2. Geschichte der BSR, Daseinsvorsorge und Gesetze/ Rechtsfragen 3. Abfallzusammensetzung, Mengen, Definition 4. Sammlung und Transport von Abfällen, Logistik, Entleerung/Dichten 5. Beseitigung von Abfällen, Kompostierung, Vergärung, MBA/MPS/MBS, Verbrennung, Deponien 6. Systemvergleiche, Kosten-Nutzen-Betrachtungen 7. Verwertung von Abfällen; DSD, SPM, Elektroschrott, Gew. AbfV 8. Reinigung, Gesetze, Leistungen, Qualitäten, Winterdienste, Laubsammlung, Großveranstaltungen, etc. 9. Entgelte und Gebühren 10. Abfallwirtschaft 11. Sonderabfälle, Schadstoffe i.d. Umwelt, Treibhausgase etc. 12. Energie und Abfall Studien-/ Mündliche Prüfung Medienformen: Bücher, Powerpoint, Bereitstellung von 5 Begleitbüchern sowie einer CD mit allen VL- Kapiteln

50 Modulbezeichnung: Lehrveranstaltung / Semester: Zuordnung zum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele: Studien- / Energie Wahlpflichtbereich Elektrische Energietechnik Sommersemester Dr.-Ing. Dirk Turschner Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS, Exkursion 42 h Präsenzstudium Grundlagen der Elektrotechnik Kenntnis elektrischer Betriebsmittel wie Gleichstrommaschinen, Asynchronmaschinen, Synchronmaschinen und Transformatoren 1. Einführung Historische Entwicklung, Anforderungen, Energiewandler und Energieumformer, Energieumformung mit Stromrichtern, Grundgleichungen des elektrischen Antriebs, Drehmomentkennlinien von Arbeitsmaschinen 2. Gleichstrommaschine Kommutator, Grundgleichungen der GS-Maschine, Leistung und Drehmoment, Ankerrückwirkung, Betriebsverhalten, Nebenschlußmaschine, Reihenschlußmaschine, fremderregte Gleichstrommaschine, Gleichstromstellergespeiste Gleichstrommaschine, Einquadranten- und Mehrquadrantenstrom- richter-gleichstromantriebe 3. Transformatoren Einphasentransformator, Sonderformen von Transformatoren, Dreiphasentransformator, Wirkungsgrad, Schaltgruppen 4. Asynchronmaschine Allgemeines, Drehspannungssystem, Drehfeld, Aufbau und Wirkungsweise, Ersatzschaltbild auf die Ständerseite bezogen, Wirkungsweise, Drehtransformator, Wicklungsersatz-schaltbilder, Asynchronkurzschlußläufermaschine, Leistung und Drehmoment, Drehmoment-Schlupf-Kennlinie, Betriebsverhalten, verlustarmes und verlustbehaftetes Drehzahlstellen, Bremsen und Umsteuern, Regelung von Asynchronmaschinen 5. Allgemeines über elektrische Antriebe Stationäre Antriebe, ortsveränderliche Antriebe, technischer Vergleich mit nichtelektrischen Antrieben, Bauformen, Betriebsarten, Kühlung, Wirkungsgrad, Elektromotor und Arbeitsmaschine mündliche Prüfung

51 Medienformen: Skript Eckhardt, H.: "Grundzüge der elektrischen Maschinen"; Stuttgart 1982 Lämmerhirt, E.H.: Elektrische Maschinen und Antriebe; Carl Hanser Verlag, München

52 Modulbezeichnung: Lehrveranstaltung / Semester: Zuordnung zum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele: Studien- / Medienformen: Energie Wahlpflichtbereich Regenerative Elektrische Energietechnik Wintersemester N.N. Vorlesung 2 SWS, Übung 1 SWS 42 h Präsenzstudium Kenntnisse der Vorlesungen Ingenieurmathematik und Physik Technologie der Umwandlung regenerativer Energien in, von der Menschheit nutzbaren, Energieformen, wobei die Umwandlung in elektrische Energie in Vordergrund steht. Mündliche Prüfung Skript BINE: Photovoltaik; Verlag TÜV Rheinland, Köln 1995 J.-P. Molly: Windenergie; Verlag C.F. Müller Kalsruhe 1990 M. Kleemann, M. Meliß: Regenerative Energiequellen; Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 1988 R. Gasch: Windkraftanlagen; B.G. Teubner Stuttgart 1991 S. Heier: Windkraftanlagen im Netzbetrieb; B.G. Teubner Stuttgart 1996