Biotechnologie

Ein Studiengang, zwei Vertiefungsrichtungen: Molekulare Biotechnologie und Bioprozesstechnik

Modulhandbuch

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Biotechnologie (BT)

PO-Version [  20212  ]

Analytische Chemie

Empfohlene Vorkenntnisse

Allgemeine und anorganische sowie organische Chemie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse zur Berechnung von chemischen Umsetzungen in der präparativen und analytischen Chemie (Stöchiometrie). Sie in der Lage, die einzelnen Schritte einer chemischen Analyse von Probenahme, Probenaufbereitung, Messung, Auswertung und Validierung durchzuführen und deren Eigenheiten und Wichtigkeit zu verstehen und anzuwenden. Im Praktikum setzen sie diese Kenntnisse bei der Durchführung qualitativer Analysen um. Dabei vertiefen sie ihre Fähigkeit, im Labor sauber, selbstständig und verantwortungsbewusst zu arbeiten.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Analytische Chemie: Klausurarbeit, 90 Min.

Analytische Cheme-Labor: Laborarbeit

Modulnote entspricht Klausurnote.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Analytische Chemie

Art Vorlesung
Nr. M+V1603
SWS 4.0
Lerninhalt

A.) Chemisches Rechnen (Stöchiometrie)
Beherrschung einfacher Gehaltsberechnungen von Mischungen und Verdünnungen, von Säure/Base-Titrationen, Re./Ox.-Reaktionen und komplexometrischen Titrationen

B.) Elektrochemie
Leitfähigkeitsmessungen (spezifische Leitfähigkeit, Äquivalentleitfähigkeit), Nernst'sche Gleichung, Akkumulatoren, Brennstoffzellen, Thermoelement, Elektroden (Ag/AgCl-Elektrode, Glaselektrode, fluoridsensitive Elektrode), Potentiometrie, Datenübertragung zu einem Laborrechner, potentiometrische Titrationen, Amperometrie (am Beispiel einer Clark-Zelle zur Sauerstoffmessung), Voltametrie (am Beispiel einer jodometrischen Karl-Fischer Titration), Schwermetallbestimmung mittels Polarographie

C.) Spektroskopie
Bohr'sches Atommodell, Kernspin, Flammenemissionsspektroskopie (FES), Atomabsorptionsspektroskopie (AAS), UV-vis-Spektroskopie, Infrarotspektroskopie (IR)

D.) Chromatographie
Nernst'scher Verteilungssatz, Chromatographiegesetz, Dünnschichtchromatographie, Säulenchromatographie (GC, HPLC), Gelelektrophorese

Literatur
  • Analytikum, K. Doerffel, R. Geyer, H. Müller, Deutscher Verlag für Grundstoffchemie, Leipzig, Stuttgart, 1994
  • Elektrochemie, C. H. Hamann, W. Vielstich, Wiley - VCH, Weingarten, 1998
  • Grundlagen der quantitativen Analytik, R. R. Kunz, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998

Analytische Chemie - Labor

Art Labor
Nr. M+V1604
SWS 2.0
Lerninhalt

Versuch 0: Sicherheitsbelehrung und Ansetzen der benötigten Reagenzien und Titrationslösungen

Versuch 1: Komplexometrische Härtebestimmung von Prozesswasser

Versuch 2: Red./Ox.-Titration zur Bestimmung des Permanganatindexes und jodometrische Bestimmung von Sauerstoff in Oberflächenwasser

Versuch 3: Photometrische Bestimmung von Eisen in Prozesswasser

Versuch 4: Dünnschichtchromatographische Untersuchung von Blattfarbstoffen

Versuch 5: Rechnergesteuerte Säure/Base-Titration mit elektronischer Auswertung

Versuch 6. Rechnergesteuerte Aufnahme von Enzymkinetiken (durch Leitfähigkeitsmessungen) zur quantitativen Bestimmung von Harnstoff in Kunststdünger

Literatur

Skript zum Praktikum (Bernd Spangenberg, Analytik)

Anlagenplanung

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden haben die Fähigkeit, Inhalte vorangegangener Veranstaltungen zu kombinieren, um einfache Apparate festigkeitstechnisch auszulegen und Preise bzw. Kosten überschlägig ermitteln und Fachpersonal informieren und einweisen zu können.

Im Anlagenbau eignet sich der/die Studierende die Kompetenz an, die Apparate zu den gewünschten Prozessen zusammenzubauen und die Gesamtanlagen zu bilanzieren. Er/Sie kann die geplanten Anlagen so in Form von Tabellen und Fließbildern dokumentieren, dass sie später gebaut werden können. Projektplanung soll Zeiten, Personaleinsatz und Kostenkontrolle ermöglichen.

Der/Die Studierende lernt auch, das Risiko einer geplanten Anlage einzuschätzen.

Dauer 1
SWS 10.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 150
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 300
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Anlagenplanung und Apparatebau: Klausurarbeit, 120 Min.

Technische Dokumentation: Hausarbeit

CAD: Laborarbeit

Modulnote entspricht der Klausurnote

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Susanne Mall-Gleißle

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Anlagenplanung

Art Vorlesung
Nr. M+V1621
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Projektablauf, Phasenmodel
  • Sicherheits- und Umwelttechnik
    (Gesetze/Verordnungen, Sicherheits-/PLT-Einrichtungen)
  • Normung und Standardisierung
    Grundsätze, Ergebnisse, Organisationen, Werksnormen
  • Planungsschritte
    Konzeptphase; Basic Engineering; Detail Engineering; Realisierung (Bau und Inbetriebnahme)
  • Begleitende Prozesse
    Projektmanagement (Werkzeuge, Zeitplanung, Kosten- und Terminverfolgung)
    Dokumentenmanagement (Dokumentation/Technische Dokumentation, Dokumentenlenkung)
    Anfragen/Bestellung/Verträge
  • Konzeptphase/Basic Design
    Verfahrensauslegung großtechnischerAnlagen, Mengen- und Energiebilanzen, Anlagenbeschreibung, Ausrüstungsspezifikationen, Grundfließschemata, Verfahrensschemata
  • Detailed Engineering
    Aufstellungsplanung, Rohrleitungsplanung, Apparateplanung, Planungsabwicklung Elektrotechnik, MSR-Technik, R&I-Fließschemata
  • Wirtschaftliche Betrachtung
    (Marktanalyse, Investitionskosten, Betriebskosten)
  • Unternehmensformen, Lizenz-Nutzungsrechte

 

 

Literatur
  • W. Wagner; Planung im Anlagenbau, Vogel Business Media, Würzburg, 2018
  • K.H. Weber, F. Mattukat, M. Schüßler; Dokumentation verfahrenstechnischer Anlagen; Springer Vieweg, Wiesbaden, 2020

Apparatebau

Art Vorlesung
Nr. M+V1620
SWS 3.0
Lerninhalt

1. Grundlagen
1.1 Einführung, Begriffe
1.2 Stand der Technik
1.3 Belastungsarten Festigkeitshypothesen
1.4 Maßtoleranzen und Passungen
2. Werkstoffe im Apparatebau
2.1 Werkstoffe und ihre Eigenschaften
2.2 Banspruchung von Werkstoffen
2.3 Korrosionsschutz
3. Maschinenelemente
3.1 Achsen, Wellen
3.2 Lager, Dichtungen
3.3 Schweißverbindungen
4. Behälterbau
4.1 Wandstärke von Druckbehältern
4.2 Boden und Deckel von Druckbehältern
4.3 Bau- und Druckprüfung

Literatur
  • AD 2000 Merkblätter, Heymanns, 2000
  • DIN-Taschenbuch 15, Stahlrohrleitungen 1: Maße und Technische Lieferbedingungen, Beuth Verlag, Berlin, 1994
  • Festigkeitsberechnungen im Apparate- und Rohrleitungsbau, 4. Aufl. 1991, W. Wagner, Vogel Verlag, 1991
  • Festigkeitsberechnungen Verfahrenstechnischer Apparate, 1. Aufl., E. Wegener, Wiley-VCH, 2002
  • Handbuch Rohrleitungsbau, Wossog, Vulkan Verlag, 1998
  • Maschinenelemente, 18. Auflage, H. Roloff, W. Matek, Vieweg, 2007
  • Maschinenelemente, Bände I-III, 2. bzw. 3. Aufl. 2001/03, G. Niemann, H. Winter,  B.-R. Höhn, Springer Verlag, 2001
  • Rohrleitungstechnik, 5. Aufl., W. Wagner, Vogel Verlag Würzburg, 1991

Technische Dokumentation

Art Vorlesung
Nr. M+V1622
SWS 1.0
Lerninhalt
  • Einleitung
    Technische Kommunikation (Normen und Richtlinien, technische Zeichnungen, Diagramme, Fließschemata, Rohrleitungsisometrien)
  • Dokumentation verfahrenstechnischer Anlagen
    Rohrleitungs- und Instrumentierungsschema
    Darstellung der Aufgaben der Prozeßmess- und Leittechnik
  • Grundkurs Technisches Zeichnen
    Allgemeines zu technischen Zeichnungen (Formate und Faltung, Maßstäbe, Linienarten, Projektionsarten, Schnittdarstellung, Schriftfelder, Stücklisten)
    Zeichnungsarten (Skizze, Einzelteilzeichnung, Zusammenbauzeichnung)
    Bemaßung
    Projektionsarten
    Darstellung von Schnitten
    Beispiele für Abwicklungen und Durchdringungen
Literatur
  • S. Labisch, G. Wählisch; Technisches Zeichnen; Springer Vieweg, Wiesbaden, 2020
  • K.H. Weber, F. Mattukat, M. Schüßler; Dokumentation verfahrenstechnischer Anlagen; Springer Vieweg, Wiesbaden, 2020

CAD

Art Labor
Nr. M+V1623
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen der graphischen Datenverarbeitung mit CAD-Systemen
  • Darstellung und Konstruktion von graphischen Objekten
  • Konstruktionswerkzeuge, Maßstäbe, Koordinatenbezug
  • Templates und Kartenlayouts
  • Anwendungen (Technische Dokumentationen, Symbolbibliotheken)
  • Methoden der zwei- und dreidimensionalen Konstruktion
  • Konstruktion von einfachen 3-D-Bauteilen
Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Bachelor Thesis

Empfohlene Vorkenntnisse

Die Lehrinhalte des Hauptstudiums sind Voraussetzung zur erfolgreichen Bearbeitung der Bachelorarbeit.

Lehrform Wissenschaftl. Arbeit/Sem
Lernziele / Kompetenzen

selbstständiges wissenschaftliches Arbeiten

Dauer 1
SWS 2.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 30
Selbststudium / Gruppenarbeit: 420
Workload 450
ECTS 15.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Bachelorarbeit: Abschlussarbeit, Gewichung der Modulnote: 4/5

Verteidigung und Präsentation: Referat, Gewichtung der Modulnote: 1/5

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 7
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Bachelor-Thesis

Art Wissenschaftl. Arbeit
Nr. M+V1629
SWS 0.0
Lerninhalt

Schriftliche Dokumentation der Bachelorarbeit in angemessener wissenschaftlicher Tiefe.

Literatur

je nach Thema der Bachelorarbeit

Präsentation und Veteidigung

Art Seminar
Nr. M+V1630
SWS 2.0
Lerninhalt

Mündliche Präsentation der Bachelorarbeit in einem abschließenden Kolloquium. Dauer der Präsentation 20 Min. mit anschließender Diskussion.

Literatur

je nach Thema der Bachelorarbeit

Bioanalytik

Empfohlene Vorkenntnisse

Mikrobiologische und biotechnologische Grundkenntnisse

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolvieren, können Kulturen von tierischen Zellen selbständig anlegen, charakterisieren und optimieren. Sie können Ergebnisse aus Zellkulturexperimenten beschreiben und interpretieren. Ferner kennen Absolventinnen und Absolventen dieses Moduls biotechnologische Produkte, die mit Hilfe der Zellkulturtechnik hergestellt werden, und können die Vor- und Nachteile der biotechnologischen Herstellung mit tierischer und pflanzlicher Zellkultur abwägen. 

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Zellkulturtechnik: Klausurarbeit, 60 Min.

Zellkulturetechnik-Labor: Laborarbeit

Modulnote entspricht der Klausurarbeit.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Fabian Eber

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Zellkulturtechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1654
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Zellzyklus, Zelltod und Krebs
  • Das Zellkulturlabor: Steriltechnik und Kontaminationen
  • Kultivierung von Zellen: Kulturgefäße, Medien, Mediumwechel, Passagieren
  • Charakterisierung von Zellkulturen: Zellzahl, Vitalitäts- und Toxizitätstests, Cytometrie
  • Zellbiologische Methoden: Transfektion, Hybridomatechnik, Zellsorting
  • Primärkultur und permanente Zellkultur
  • Stammzellen, Tissue Engineering und Zelltherapie
  • Skalierung von Zellkultur
  • Pflanzenzellkultur
Literatur
  • Gstraunthaler, G. & Lindl, T.: Zell- und Gewebekultur - Allgemeine Grundlagen und spezielle Anwendungen. Springer Spektrum; 2013
  • Schmitz, S.: Der Experimentator Zellkultur; Springer Spektrum; 2020
  • Casper, C. et al.: Cell Culture Technology; Springer; 2018

Zellkulturtechnik - Labor

Art Labor
Nr. M+V1655
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Steriltechnik
  • Kultivierung von suspendierten und adhärenten Zellen
  • Bestimmung der Zellzahl und Aufnahme von Wachstumskurven
  • Bestimmung der Vitalität von Zellen
  • Transfektion von Zellen
Literatur
  • Gstraunthaler, G. & Lindl, T.: Zell- und Gewebekultur - Allgemeine Grundlagen und spezielle Anwendungen. Springer Spektrum; 2013
  • Schmitz, S.: Der Experimentator Zellkultur; Springer Spektrum; 2020
  • Casper, C. et al.: Cell Culture Technology; Springer; 2018

Bioanalytik

Art Vorlesung
Nr. M+V1645
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Proteinbestimmung, Enzymatische Aktivitätstests und Spektrometrie
  • Electrophoresis and Blotting
  • DNA Sequenzierung
  • Immunologische Techniken: ELISA, FACS
  • Chromatography
  • Mass spectrometry
  • Partikel Messung:
    Ultrazentrifugation, Feldflussfraktionierung, DLS, mikroskopische Methoden
  • Metabolomics, Genomics, Transcriptomics, Proteomics
Literatur
  • Kurreck, J. et al.: Bioanalytik; Springer Spektrum, 2021
  • Renneberg, R. et al.: Bioanalytik für Einsteiger; Springer Spektrum, 2020
  • Hug, H.: Instrumentelle Analytik: Theorie und Praxis; Europa Lehrmittel, 2015

Bioanalytik - Labor

Art Labor
Nr. M+V1646
SWS 2.0
Lerninhalt
  • 2D Polyacrylamid Gelelektrophorese
  • Sequenzierung nach Sanger und Kapillargelelektrophorese
  • HPLC: Qualifikation der Anlagenkomponenten
  • HPLC zur Gehaltsbestimmung
  • HPLC: Optimierungsstrategien zur Trennung von Molekülen 
Literatur
  • Rehm, H. & Letzel, T.: Der Experimentator: Proteinbiochemie/Proteomics; Springer Spektrum; 2016
  • Kromidas, S.: Der HPLC Experte; Wiley-VCH; 2014
  • Gey, M. H.: Instrumentelles und Bioanalytisches Praktikum; Springer Spektrum; 2017
  • Müllhardt, C.: Der Experimentator Molekularbiologie /Genomics; Springer Spektrum; 2014
  • Meyer, V. R.: Praxis der Hochleistungs-Flüssigchromatographie; Wiley-VCH; 2009 

Biochemie (BPT)

Empfohlene Vorkenntnisse

Biochemie und Zellbiologie, Organische Chemie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden haben die Fähigkeit, Inhalte vorangegangener Veranstaltungen zu kombinieren, um einfache Apparate festigkeitstechnisch auszulegen und Preise bzw. Kosten überschlägig ermitteln und Fachpersonal informieren und einweisen zu können.Im Anlagenbau eignet sich der/die Studierende die Kompetenz an, die Apparate zu den gewünschten Prozessen zusammenzubauen und die Gesamtanlagen zu bilanzieren. Er/Sie kann die geplanten Anlagen so in Form von Tabellen und Fließbildern dokumentieren können, dass sie später gebaut werden können. Projektplanung soll Zeiten, Personaleinsatz und Kostenkontrolle ermöglichen.Der/Die Studierende lernt auch, das Risiko einer geplanten Anlage einzuschätzen.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 180
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min., und Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Biochemie II

Art Vorlesung
Nr. M+V1632
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Genregulation in Pro und Eukaryoten
  • Proteine und ihre Strukturen
  • Untersuchung von Proteinen
  • Proteinreinigung (FPLC)
  • Proteinbestimmung
  • Elektrophorse
Literatur
  • Purves, Biologie (2019), Springer Spektrum
  • Werner Müller-Esterl, Biochemie (2018), Springer Spektrum
  • Berg, Tymoczko, Gatto, Stryer, Stryer Biochemie (2018), Springer Spektrum
  • Nelson und Cox, Lehninger Biochemie (2009), Springer Lehrbuch

Industrielle Biotechnologie

Art Vorlesung
Nr. M+V1633
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Produktionsorganismen und Expressionssysteme in der Industriellen Biotechnologie
  • Biotechnologische Umwandlung von nachwachsenden Rohstoffen in Wertprodukte
  • Herstellung von High Fructose Corn Syrup
  • Citronensäureproduktion
  • Enzymatische Synthese von Aspartam
  • Rekombinante Herstellung von Chymosin in Aspergillus awamorii
Literatur
  • Vogel, May: Industrial Enzyme Applications, Wiley-VCH 2019
  • Jaeger, Liese, Syldatk: Einführung in die Enzymtechnologie, Springer 2018
  • Crosby; Chirality in industry -The commercial manufacture and applications of optically active compounds, Wiley, 2000

Biochemie - Labor I

Art Labor
Nr. M+V1634
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Bestimmung von Enzymaktivitäten und des Proteingehalts unterschiedlicher Proben
  • Präzipitation von Enzymen durch Ammoniumsulfat oder organische Lösungsmittel
  • Proteinreinigung mittels Kationenaustauschchromatographie und Größenausschlusschromatographie
  • Bestimmung der biochemischen Parameter von Enzymen
Literatur

Skript zum Praktikum

Biochemie (MBT)

Empfohlene Vorkenntnisse

Biochemie und Zellbiologie, Organische Chemie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage biochemische Reaktionen zu beschreiben und zu verstehen. Des Weiteren erlernen die Studierenden grundlegende Stoffwechselwege, die Proteinbiosynthese. Im Anschluss an das Praktika sind die Studierenden in der Lage selbständig Proteine zu reinigen, Enzyme biochemisch zu charakterisieren und Experimente zu planen.

Dauer 1
SWS 7.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 105
Selbststudium / Gruppenarbeit: 135
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Biochemie II, Industrielle Biotechnologie, Biochemie-Labor I und II: Klausurarbeit, 90 Min., und Hausarbeit

 

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Biochemie II

Art Vorlesung
Nr. M+V1632
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Genregulation in Pro und Eukaryoten
  • Proteine und ihre Strukturen
  • Untersuchung von Proteinen
  • Proteinreinigung (FPLC)
  • Proteinbestimmung
  • Elektrophorse
Literatur
  • Purves, Biologie (2019), Springer Spektrum
  • Werner Müller-Esterl, Biochemie (2018), Springer Spektrum
  • Berg, Tymoczko, Gatto, Stryer, Stryer Biochemie (2018), Springer Spektrum
  • Nelson und Cox, Lehninger Biochemie (2009), Springer Lehrbuch

Industrielle Biotechnologie

Art Vorlesung
Nr. M+V1633
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Produktionsorganismen und Expressionssysteme in der Industriellen Biotechnologie
  • Biotechnologische Umwandlung von nachwachsenden Rohstoffen in Wertprodukte
  • Herstellung von High Fructose Corn Syrup
  • Citronensäureproduktion
  • Enzymatische Synthese von Aspartam
  • Rekombinante Herstellung von Chymosin in Aspergillus awamorii
Literatur
  • Vogel, May: Industrial Enzyme Applications, Wiley-VCH 2019
  • Jaeger, Liese, Syldatk: Einführung in die Enzymtechnologie, Springer 2018
  • Crosby; Chirality in industry -The commercial manufacture and applications of optically active compounds, Wiley, 2000

Biochemie - Labor I

Art Labor
Nr. M+V1634
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Bestimmung von Enzymaktivitäten und des Proteingehalts unterschiedlicher Proben
  • Präzipitation von Enzymen durch Ammoniumsulfat oder organische Lösungsmittel
  • Proteinreinigung mittels Kationenaustauschchromatographie und Größenausschlusschromatographie
  • Bestimmung der biochemischen Parameter von Enzymen
Literatur

Skript zum Praktikum

Biochemie - Labor II

Art Labor
Nr. M+V1635
SWS 1.0
Lerninhalt
  • Proteingrößenbestimmung mittels SDS-PAGE
  • Probenaufarbeitung und enzymatische Bestimmung von Zuckern in komplexen Matrices
Literatur

Skript zum Praktikum

Biokatalyse

Empfohlene Vorkenntnisse

Biologie, Chemie I + II, Analytische Chemie

Lehrform Vorlesung/Seminar/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden:

  • erlangen grundlegende Kenntnisse zur Etablierung von Enzymassays-
  • können biokatalysierten Reaktionen durchführen
  • kennen Methoden zur Charakterisierung von Biokatlaysatoren (Enzymen)
  • können Biotransformationen durch enzymatische oder als auch Ganzzell-Biokatalyse durchführen und
  • kennen Methoden zur Enzym- und Ganzzell-Immobilisierung
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Biokatalyse: mündliche Prüfung

Biokatalyse-Labor: Laborarbeit

Seminar Zukunftsfeld: Referat

Modulnote entspricht der Note der mündlichen Prüfung.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Biokatalyse

Art Vorlesung
Nr. M+V1640
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Industrielle Enzyme in der Praxis (Marktüberblick)
  • Enzymklassen und Beispiele (Oxidureduktasen, Transferasen, Hydrolasen,…)
  • Enzymassays und Lagerung von Enzymen
  • Enzymkinetik
  • Enzyminhibition
  • Enzymkinetik - Praxis im Labor
  • Ganzzellbiotransformationen
  • Enzymimmobilisierung
  • Industrielle Anforderungen an Enzyme
Literatur
  • Einführung in die Enzymtechnologie, Karl-Erich-Jäger, Andreas Liese und Christoph Syldatk (2019), Springer Spektrum
  • Bioprozesstechnik, Horst Chieml, Takors Ralf, Weuster-Botz (2018), Springer Spektrum
  • Enzyme, Hans Bisswanger (2015), Wiley-VCH

Biokatalyse - Labor

Art Labor
Nr. M+V1641
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Enzymatische Synthese von Aspartam mittels Thermolysin
  • Analytik der Aspartamsynthese mittels High Performance Thin Layer Chromatography
  • Immobilisierung einer beta-Glucosidase mittels Cross-Linked-Enzyme Aggregate Technologie
  • Biochemische Chrakaterisierung von freier und immobilisierter BGL
Literatur

Skript zum Praktikum im Moodle-Kurs

Seminar Zukunftsfeld

Art Seminar
Nr. M+V1642
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Quellen für die Literaturrecherche und ihre wissenschaftliche Einschätzung
  • Präsentationstechniken für erfolgreiche Präsentationen
  • Präsentationen der Studierenden
Literatur

Themenspezifisch unter Nutzung einschlägiger Literaturdatenbanken

Bioprozesstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Bioreaktionstechnik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden kennen die biotechnischen Grundoperationen und Prozessführungen. Sie können Methoden, Verfahren, sowie Apparate, die zur Isolierung und Aufreinigung von Bioprodukten eingesetzt werden, anwenden. Sie sind in der Lage sinnvolle und wirtschaftliche Verfahrenskombinationen für die Aufarbeitung von Zellen, sowie intra- und extrazellulären Produkten auszuwählen, anzuwenden und zu bewerten.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 180
Workload 300
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min., und Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Professor Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Technikum Bioprozesstechnik I

Art Labor
Nr. M+V1661
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Fermentationsvorbereitung
  • Batchfermentation
  • Crossflow
  • Zellaufschluss
Literatur
  • Hass, Volker C.; Pörtner, Ralf (2011): Praxis der Bioprozesstechnik mit virtuellem Praktikum. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag

Bioverfahrenstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1659
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Mehrphasige Reaktionssysteme
    Grundlagen der Mehrphasenströmung, Stoffübergang (Zweifimtheorie), Aerobe Fermentation, Blasenbildung, Koaleszenz von Blasen, Turbulenz, Stoffübergang an Blasen, Blasenbewegung
  • Ideale Reaktormodelle
    Betriebsweisen von Reaktoren, Reaktortypen (Rührkessel/Strömungsrohr als ideale Reaktormodelle, Verweilzeit/Raumzeit, diskontinuierlich idealer Rührkessel (DIK)
  • Verweilzeitverhalten
    kontinuierlich betriebener Reaktoren ideales/reales Verweilzeitverhalten, Verweilzeitfunktion, Experimentelle Bestimmung der Verweilzeitfunktion, Rührkesselkaskade
  • Rühren und Belüften in Bioreaktoren
    Rührorgane, Leistungsbedarf und Dimensionsanalyse, Nicht-Newtonische Fluide und Leistungsbedarf, Mischzeitcharakteristik, Pumpkapazität, Dispergierungfähigkeit des Rührers, Maßstabsübertragung, Einstoff-/Zweistoffdüsen, scherarme Belüftung von Zellkulturen
  • Sterilisation
    Medium, Absterbekinetik, Temperaturabhängigkeit der Absterberate, Batch-Kontisterilisation, Sterilisation der Zuluft
  • Bioreaktorenfür aerobe Prozesse
    aerobe Submersreaktoren (gerührt, Umwurf-, Schlaufen-, Hubstrahl-, Scheiben-, Tauchstrahl-, Blasensäulen-, Füllkörper-, Biofilm-, Wirbelbett- Festbett, Mammutschlaufen-, Abwasserreaktoren, Zellkulturreaktoren)
  • Bioreaktoren für anaerobe Prozesse und Abluftreinigung
    Rührkessel, Tank mit Zellrückhaltung, Wirbelbett,Biogasreaktoren, Biofilter
  • Fermenterausstattung und Messtechnik
    - Werkstoffe (metallische/Kunststoffe/Oberflächenbehandlung)
    - Konstruktionsaspekte (Reaktoren, Rohrleitungen, Armaturen, Pumpen,
      Impfsysteme)
    - Temperatur-, Durchfluss-, Mengenmessung
    - Rührerdrehzahl, Drehmoment, Rührleistung
    - Druck, Inhalt, Viskosität, pH, pO2, Trübung, CO2, Redox
    - Bildzeichen als Brücke zur Anlagenplanung/Dokumentation
  • Maßstabsvergrößerung von Bioreaktoren
Literatur
  • Posten, Clemens (Hg.) (2018): Integrated Bioprocess Engineering. De Gruyter graduate. Berlin, Boston: De Gruyter. Buch (Sammelwerk)
  • Chmiel, Horst, Takors, Ralf, ; Weuster-Botz, Dirk, (Hg.) (2018): Bioprozesstechnik, SpringerLink. Bücher. 4. Auflage. Berlin: Springer Spektrum (Springer eBook Collection)
  • Takors, Ralf, 1966- (Hg.) (2014):Kommentierte Formelsammlung Bioverfahrenstechnik, SpringerLink, Bücher Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum (Springer eBook Collection). Buch (Monographie)

Downstreamprocessing

Art Vorlesung
Nr. M+V1660
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Filtrationsverfahren
    zur Zellabtrennung
  • Zellaufschlusses
    verschieden Möglichkeiten
  • Membranverfahren
    zur Produktanreicherung/Produktisolierung
  • Adsorptionsverfahren
    (Grundlagen zu Isothermen, Einstoff-, Mehrstoffisothermen, Durchbruchskurven in der Kolonne)
Literatur
  • Phillip C. Wankat (2017); Separation process engineering : includes mass transfer analysis [E-Book] / . - Fourth edition (Online-Ausg.). - Boston : Prentice Hall
  • Subramanian, Ganapathy: Bioseparation and bioprocessing. [a handbook], Weinheim [u.a.]: Wiley-VCH

Bioprozesstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Bioreaktionstechnik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erwerben Kenntnisse der biotechnischen Grundoperationen und Prozessführungen. Sie lernen Methoden, Verfahren, sowie Apparate, die zur Isolierung und Aufreinigung von Bioprodukten eingesetzt werden, kennen. Sie sind in der Lage sinnvolle und wirtschaftliche Verfahrenskombinationen für die Aufarbeitung von Zellen, sowie intra- und extrazellulären Produkten auszuwählen, anzuwenden und zu bewerten.

Dauer 2
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 180
Workload 300
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Bioverfahrenstechnik und Downstreamprocessing: Klausurarbeit, 90 Min., Gewichtung Modulnote: 1/2

Technikum Bioprozesstechnik: Laborarbeit, Gewichtung Modulnote: 1/2

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 6 und 7
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Technikum Bioprozesstechnik I

Art Labor
Nr. M+V1661
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Fermentationsvorbereitung
  • Batchfermentation
  • Crossflow
  • Zellaufschluss
Literatur
  • Hass, Volker C.; Pörtner, Ralf (2011): Praxis der Bioprozesstechnik mit virtuellem Praktikum. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag

Bioverfahrenstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1659
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Mehrphasige Reaktionssysteme
    Grundlagen der Mehrphasenströmung, Stoffübergang (Zweifimtheorie), Aerobe Fermentation, Blasenbildung, Koaleszenz von Blasen, Turbulenz, Stoffübergang an Blasen, Blasenbewegung
  • Ideale Reaktormodelle
    Betriebsweisen von Reaktoren, Reaktortypen (Rührkessel/Strömungsrohr als ideale Reaktormodelle, Verweilzeit/Raumzeit, diskontinuierlich idealer Rührkessel (DIK)
  • Verweilzeitverhalten
    kontinuierlich betriebener Reaktoren ideales/reales Verweilzeitverhalten, Verweilzeitfunktion, Experimentelle Bestimmung der Verweilzeitfunktion, Rührkesselkaskade
  • Rühren und Belüften in Bioreaktoren
    Rührorgane, Leistungsbedarf und Dimensionsanalyse, Nicht-Newtonische Fluide und Leistungsbedarf, Mischzeitcharakteristik, Pumpkapazität, Dispergierungfähigkeit des Rührers, Maßstabsübertragung, Einstoff-/Zweistoffdüsen, scherarme Belüftung von Zellkulturen
  • Sterilisation
    Medium, Absterbekinetik, Temperaturabhängigkeit der Absterberate, Batch-Kontisterilisation, Sterilisation der Zuluft
  • Bioreaktorenfür aerobe Prozesse
    aerobe Submersreaktoren (gerührt, Umwurf-, Schlaufen-, Hubstrahl-, Scheiben-, Tauchstrahl-, Blasensäulen-, Füllkörper-, Biofilm-, Wirbelbett- Festbett, Mammutschlaufen-, Abwasserreaktoren, Zellkulturreaktoren)
  • Bioreaktoren für anaerobe Prozesse und Abluftreinigung
    Rührkessel, Tank mit Zellrückhaltung, Wirbelbett,Biogasreaktoren, Biofilter
  • Fermenterausstattung und Messtechnik
    - Werkstoffe (metallische/Kunststoffe/Oberflächenbehandlung)
    - Konstruktionsaspekte (Reaktoren, Rohrleitungen, Armaturen, Pumpen,
      Impfsysteme)
    - Temperatur-, Durchfluss-, Mengenmessung
    - Rührerdrehzahl, Drehmoment, Rührleistung
    - Druck, Inhalt, Viskosität, pH, pO2, Trübung, CO2, Redox
    - Bildzeichen als Brücke zur Anlagenplanung/Dokumentation
  • Maßstabsvergrößerung von Bioreaktoren
Literatur
  • Posten, Clemens (Hg.) (2018): Integrated Bioprocess Engineering. De Gruyter graduate. Berlin, Boston: De Gruyter. Buch (Sammelwerk)
  • Chmiel, Horst, Takors, Ralf, ; Weuster-Botz, Dirk, (Hg.) (2018): Bioprozesstechnik, SpringerLink. Bücher. 4. Auflage. Berlin: Springer Spektrum (Springer eBook Collection)
  • Takors, Ralf, 1966- (Hg.) (2014):Kommentierte Formelsammlung Bioverfahrenstechnik, SpringerLink, Bücher Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum (Springer eBook Collection). Buch (Monographie)

Downstreamprocessing

Art Vorlesung
Nr. M+V1660
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Filtrationsverfahren
    zur Zellabtrennung
  • Zellaufschlusses
    verschieden Möglichkeiten
  • Membranverfahren
    zur Produktanreicherung/Produktisolierung
  • Adsorptionsverfahren
    (Grundlagen zu Isothermen, Einstoff-, Mehrstoffisothermen, Durchbruchskurven in der Kolonne)
Literatur
  • Phillip C. Wankat (2017); Separation process engineering : includes mass transfer analysis [E-Book] / . - Fourth edition (Online-Ausg.). - Boston : Prentice Hall
  • Subramanian, Ganapathy: Bioseparation and bioprocessing. [a handbook], Weinheim [u.a.]: Wiley-VCH

Chemische Verfahrenstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I und II, Chemie I und Physik

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Grundlagen, Messprinzipien, Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge der Chemischen Verfahrenstechnik sowie grundsätzliche Methoden der Beschreibung und Modellbildung physikalisch-chemischer Zusammenhänge.

Die Studierenden sind in der Lage, in dem jeweiligen physikalisch-chemischen Teilgebiet Gesetzmäßigkeiten verbal und mathematisch-formal auszudrücken, die mathematische Herleitung physikalisch-chemischer Gesetze mit den jeweiligen Randbedingungen nachzuvollziehen, physikalisch-chemische Prinzipien auf andere Problemfelder zu übertragen und anzuwenden, bei Praxis bezogenen Fragestellungen die zugrunde liegenden physikalisch-chemischen Prinzipien zu erkennen, geeignete Messverfahren und -techniken zu benennen und zu beurteilen, sowie Messdaten quantitativ auszuwerten.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Chemische Verfahrenstechnik und Physikalische Chemie: Klausurarbeit, 90 Min.

Chemische Verfahrenstechnik-Labor: Laborarbeit

Modulnote entspricht der Klausurnote

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Dragos Saracsan

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Chemische Verfahrenstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1643
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einleitung und Grundbegriffe
    1. Was ist chemische Reaktionstechnik?
    2. Betriebsweise von Reaktoren
    3. Grundtypen chemischer Reaktoren
  • Quantitative Beschreibung chemischer Reaktionen
    1. Stöchiometrie
    2. Chemische Thermodynamik
    3. Chemische Kinetik
    4. Erhaltungsgrößen und Erhaltungsgleichungen
  • Ideale Reaktoren
    1. Grundbegriffe
    2. Absatzweise betiebener idealer Rührkessel
    3. Stationäres ideales Strömungsrohr
    4. Kontinuierlich betriebener Rührkessel
    5. Vergleich der idealen Reaktoren
  • Beispiele
    1. Steamcracker
    2. Autoabgaskatalyse
    3. Penicillinherstellung
Literatur
  • Wolfgang Bessler, Skript zur Vorlesung
  • Erwin Müller-Erlwein, "Chemische Reaktionstechnik", Springer Spektrum Wiesbaden, 3. Auflage 2015 als pdf-Datei über die Hochschulbibliothek: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-09396-9
  • Gerhard Emig und Elias Klemm, „Chemische Reaktionstechnik“, Springer Vieweg, Berlin Heidelberg, 6. Auflage (2017) als pdf-Datei über die Hochschulbibliothek: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-49268-0

Physikalische Chemie

Art Vorlesung
Nr. M+V1631
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Gase
  • Chemische Thermodynamik: Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik, der 2. Hauptsatz der Thermodynamik, der 3. Hauptsatz der Thermodynamik
  • Physikalische Umwandlung reiner Stoffe
  • Die Eigenschaften einfacher Mischungen
  • Phasendiagramme, Phasenübergänge und Phasengleichgewichte
  • Ionen in Lösung
  • Elektrochemie
Literatur
  • Atkins, P. W. und J. de Paula „Physikalische Chemie”. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 4. Auflage, 2006
  • C. Czeslik, H. Seemann, R. „Basiswissen Physikalische Chemie", Vieweg+Teubner Verlag, 4. Auflage, 2010

Chemische Verfahrenstechnik - Labor

Art Labor
Nr. M+V1644
SWS 2.0
Lerninhalt
  1. Gefrierpunkterniedrigung von Lösungen verschiedener Konzentration
  2. Entmischungsdiagramm einer binären Mischung
  3. Dissoziationsgleichgewicht einer schwachen Säure
  4. Nernstscher Verteilungssatz
  5. Äquivalentleitfähigkeit starker und schwacher Elektrolyte
  6. Siedediagramm einer binären Mischung
  7. Verseifungsgeschwindigkeit eines Esters
  8. Bestimmung von Aktivitätskoeffizienten mittels Gefrierpuntserniedrigung
  9. Spezifische Drehung von gelöstem Rohrzucker – Rohrzuckerinversion
  10. Komplexbildungskonstante und Ligandenzahl von Oxalatocuparat (II)
  11. Differentialthermoanalyse
  12. Ionenwandergeschwindigkeit
  13. Temperaturabhängigkeit der Elektromotorischen Kraft
Literatur
  • Physikalisch-chemisches Praktikum, W. Gottwald, W. Puff , VCH Weinheim, 1990
  • Praxis der physikalischen Chemie, H.-D. Försterling, H. Kuhn, VCH Weinheim, 1991

Grundlagen Bioprozesstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Vorlesung Mathematik II (Rechnen mit komplexen Zahlen, Lösen von Dfferentialgleichungen, Laplace-Transformation)

 

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen kennen:

  • Sensoren und ihre Anbindung in Messystemen für elektrische Größen, Temperaturen, Masse- und Volumenströme, Kräfte einschließlich deren zugrundelegenden Messprinzipien,
  • Anwendung ausgewählter mathematischer Modelle dieser Sensoren,
  • Anwendung und Verfahren zur Berechnung von Messunsicherheiten und der statistischen Auswertung von Messdaten (Standardabweichung, Mittelwertbildung, Median, Lineare Regression),
  • Anwendung von Rechenregeln in Signalflussplänen,
  • Lösen von linearen Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizieten in Anwendungen der Regelungstechnik,
  • Berechnung von Frequenzgängen,
  • grundlegende Regelstrecken, Parametrierung von PID-Reglern durch Analyse der Sprungantworten,
  • Berechnung von Eigenschaften einschleifiger Regelkreise (Stabilität, Zeitverhalten, Beharrungswert)
Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 270
ECTS 9.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Prozessmesstechnik und Grundlagen Regelungstechnik: Klausurarbeit, 90 Min.

Mess- und Regelungstechnik-Labor: Laborarbeit

Modulnote entspricht Klausurnote.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Dominik Giel

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Prozessmesstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1605
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Studierenden

  • kennen ausgewählte Sensoren und ihre Anbindung in Messsysteme für elektrische Größen.
  • berechnen die elektrischen Größen der Sensoren für Temperaturen, Masse- und Volumenströme aus vorgegebenen physikalischen Größen
  • kennen Messprinzipien für den ph-Wert
  • unterscheiden Messprinzipien für Kräfte
  • können ausgewählte mathematische Modelle anwenden, die für die Nutzung dieser Sensoren benögitg werden
  • können Verfahren zur Abschätzung und Berechnung von Messunsicherheiten und der statistischen Auswertung von Messdaten wie Standardabweichung, Mittelwertbildung, Median, Lineare Regression anwenden.
Literatur
  • Hans-Rolf Tränkler, Leonhard M. Reindl: Sensortechnik: Handbuch für Praxis und Wissenschaft, Springer Vieweg, 2. Auflage, 2014
  • Norbert Weichert, Michael Wülker; Helmut Geupel: Messtechnik und Messdatenerfassung, R. Oldenbourg Verlag, 2. Auflage, 2000

Grundlagen der Regelungstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1606
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Studierenden:

  • können Rechenregeln in Signalflussplänen anwenden.
  • lineare Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten in Anwendungen der Regelungstechnik lösen.
  • können Frequenzgänge berechnen.
  • kennen grundlegende Regelstrecken.
  • können die Parametrierung von PID-Reglern durch Analyse der Sprungantworten anwenden.
  • können von Eigenschaften einschleifiger Regelkreise (Stabilität, Zeitverhalten, Beharrungswert) berechnen.
Literatur

Zacher, Serge, Reuter, Manfred: Regelungstechnik für Ingenieure, Springer, 2017

Mess- und Regelungstechnik - Labor

Art Labor
Nr. M+V1607
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Studierenden können zur Kalibration und Charakterisierung von Messeinrichtungen und Regelstrecken durchführen und grundlegende Kenntnisse von der Messung von Drücken/Kräften, Temperaturen, Masse- und Volumenströmen und der grundlegenden Eigenschaften von Regelstrecken und der Parametrierung von Reglern anzuwenden.

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben.

Mechanische Verfahrenstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Strömungslehre

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden können Prozesse der mechanischen Verfahrenstechnik auslegen.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Mechanische Verfahrenstechnik: Klausurarbeit, 90 Min.

Technikum mechanische Verfahren: Laborarbeit

Modulnote entspricht der Klausurnote.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Susanne Mall-Gleißle

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Mechanische Verfahrenstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1624
SWS 4.0
Lerninhalt
  1. Kennzeichnung von Einzelpartikel
    Äquivalentdurchmesser, optische Größencharakteristiken von Partikeln
  2. Kennzeichnung von Partikelkollektiven, Partikelverteilungen und deren Darstellung
    Verteilungssumme und Verteilungsdichte, Umrechnungen
  3. Approximationsfunktionen
    Potenzfunktion, log. NV-Funktion und RRSB-Funktion
  4. Zerkleinerung von Feststoffen
  5. Mechanische Kornvergrößerung
  6. Partikelschüttungen und Wirbelschichten
  7. Pneumatische Förderung
  8. Bewegung von Partikeln in Kraftfeldern
  9. Stationäre Sinkgeschwindigkeit
  10. Mechanisches Trennen
    Einteilung und Bewertung von Trennapparaten, Schwerkraftabscheider und -klassierer, mechanische Filtration und Fliehkrafttrennung
  11. Mischen von Flüssigkeiten
Literatur
  • Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Bd. 1+2, H. Schubert, Wiley-VCH, 2001
  • Mechanische Verfahrenstechnik, Bd. 1+2, Matthias Stieß, Springer Verlag, 2002
  • Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, H.-D. Bockhardt et al., Deutscher Verlag für Grundstoffchemie, 2004

Technikum Mechanische Verfahren

Art Labor
Nr. M+V1625
SWS 2.0
Lerninhalt

Auswahl an Versuchen:

  • Viskositätsmessung
  • Partikelzerkleinerung und Siebanalyse
  • Rohrleitungstechnik
  • Freier Fall von Partikeln
  • Mischzeitmessung im Rührkessel
  • Stoffübergangsmessung im Rührfermenter
  • Kuchenbildende Filtration
Literatur

Mechanische Verfahrenstechnik, Bd. 1+2, Matthias Stieß, Springer Verlag, 2002

Mikrobiologie

Empfohlene Vorkenntnisse

Einführung in die Biotechnologie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erwerben gundlegende theoretische Kenntnisse der Mikrobiologie von Bakterien, Hefen und Pilzen sowie Bakteriophagen. Sie erhalten ebenfalls Kenntnisse in Morphologie, Systematik, Kultivierung, Identifizierung, Stoffwechsel und Genetik der Mikroorganismen. Sie erkennen die Bedeutung der Mikroorganismen für die Biotechnologie. Im Praktikum erlernen die Studierenden Basistechniken mikrobiologischen Arbeitens und des sicheren Umgangs mit Mikroorganismen.In der Bioreaktionstechnik werden die Grundlagen für Kultivierungen im größeren Maßstab gelegt.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Bioreaktionstechnik und Mikrobiologie: Klausurarbeit, 90 Min.

Mikrobiologie-Labor: Laborarbeit, muss m. E. attestiert sein

Modulnote entspricht Klausurnote

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Christiane Zell

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Bioreaktionstechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1600
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen der Reaktionstechnik
    Grundbegriffe, Stöchiometrie, chem. GGW, Aktivierungsenergie u. Katalyse, Kinetik, homogene/heterogen Katalyse
  • Enzymreaktionen
    Kinetik enzymkat. Reaktionen, MM, Enzymhemmung (komp./nichtkomp./unkomp./Substrathemmung)
  • Fermentationsprozess
    schematischer Ablauf einer Fermentation, Betriebsweisen (disk., konti, fedbatch), Wachstumskinetik
  • Batchfermentation
    Zellwachstum, Monod, empirische Ansätze, Myzelwachstum, Wachstumsmodelle), Produktbildung (Grundlagen, Raten, Produktivität,,Fermentationstypen nach Gaden, kinetische Modelle der Produktbildung), Ertragskoeffizienten, Beispiele
  • Kontinuierliche Fermentation
    Einteilung, Massenbilanzen, Kriterien zur Auslegung,
    Bilanzierung mehrstufiger Systeme mit/ohne Zellrückführung, Erhaltungsstoffwechsel, integrierte Bioprozesse
  • Abschätzung biologischer Modellparameter
    Interpretation von Fermenationsdaten
  • Substrate für industrielle Fermentationen
    C-Quellen, N-Quellen
  • Beispiele industrieller Fermentationsprozesse
Literatur
  • Posten, Clemens (Hg.) (2018): Integrated Bioprocess Engineering. De Gruyter graduate. Berlin, Boston: De Gruyter. Buch (Sammelwerk)
  • Chmiel, Horst, Takors, Ralf, ; Weuster-Botz, Dirk, (Hg.) (2018):Bioprozesstechnik, SpringerLink. Bücher. 4. Auflage. Berlin: Springer Spektrum (Springer eBook Collection)
  • Takors, Ralf, 1966- (Hg.) (2014):Kommentierte Formelsammlung Bioverfahrenstechnik, SpringerLink, Bücher Berlin, Heidelberg: Springer Spektrum (Springer eBook Collection). Buch (Monographie)
  • Aufgaben zur Bioreaktionstechnik : für Studenten der Biotechnologie, der Lebensmitteltechnik, des Wasserwesens, der Abwasser- und Umwelttechnik; (1994). Unter Mitarbeit von Karl-Heinz Wolf. Berlin, Heidelberg [u.a.]: Springer 

Mikrobiologie

Art Vorlesung
Nr. M+V1601
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Mikrobiologie
    Geschichte,Bedeutung
  • Mikroorganismen, Zellkulturen, Viren und Phagen
    Systematik, Bakterien, Archaeen, Pilze, Protozoen, Viren, Prionen, mikrobielle Lebensgemeinschaften
  • Mikrobielle Genetik
  • Wachstum, Stoffwechsel und Energiegewinnung von Mikroorganismen
  • Mikrobiologische Arbeitsmethoden 
    Sicherheitsvorkehrungen, steriles Arbeiten, Verfahren zur Keimabtötung, Kultivierung von Mikroorganismen, Identifizierung von Mikroorganismen: Klassische und molekularbiologische Tests, Keimzahlbestimmungen und Wachstum, Mikroskopie, Hemmtests
  • Mikrobiologische Analytik
    Umwelt-, Hygiene- und Lebensmitteluntersuchung
  • Umweltbiotechnologie
  • Medizinische Biotechnologie
Literatur
  • Madigan, M. T. et al (2020): Brock Mikrobiologie, 15. Aufl., Pearson
  • Fuchs, G. (2017): Allgemeine Mikrobiologie, 10. Aufl., Thieme
  • Keweloh, H.; Frintrop, L. (2020): Molekulare Biologie und Mikrobiologie, 2. Aufl., Europa Verlag 

Mikrobiologie - Labor

Art Labor
Nr. M+V1602
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Herstellung von Nährmedien
  • Versuche zu Keimbelastung und Sterilisation
  • Bestimmung von Keimzahlen
  • Anreicherung und Isolierung spezieller Mikroorganismen
  • Untersuchung fixierter und gefärbter Bakterien
  • Antibiotikawirkung
  • Bestimmung der Zitronensäureproduktion durch Aspergillus
  • Identifikation von Mikroorganismen
Literatur
  • Bast, Mikrobiologische Methoden, Springer Verlag, 2010
  • Skript zum Praktikum

Molekularbiologie

Empfohlene Vorkenntnisse

Vorlesung und Labore Biotechnologie, Mikrobiologie und Biochemie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erwerben theoretische und praktische Kenntnisse von Grundmethoden und Anwendungen der Molekularen Biotechnologie.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 270
ECTS 9.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Molekulare Biotechnologie: mündliche Prüfung, Gewichtung Modulnote: 7/9

Molekulare Biotechnologie-Labor: Laborarbeit

Bioinformatik: Laborarbeit, Gewichtung Modulnote: 2/9

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Christiane Zell

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Molekulare Biotechnologie

Art Vorlesung
Nr. M+V1648
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Grundmethoden und Anwendungen der molekularen Biotechnologie
    Übersicht Klonierung und Gene editing, Isolierung von DNA aus Zellen, Restriktion, Ligation, Vektoren, DNA-Transfer, Wirtssysteme, Genome editing, Reportergene, Herstellung von cDNA, DNA-Banken und Display- Techniken, Nucleinsäurehybridisierung, Polymerasekettenreaktion (PCR), RNA-Interferenz, DNA-Typisierung,Transgene Pflanzen und Tiere, Klonen von Tieren, Entschlüsselung des menschlichen Genoms, Gentherapie, Stammzellen
  • Immunreaktionen und Immuntechnologie
    Immunsystem und Immonreaktionen, Immuntechnologie
  • Metabolic und Protein engineering
    Stoffwechsel und Stoffwechselregulation, Stammoptimierung, Metabolic engineering, Protein engineering
Literatur
  • Clark, D. P.: Molekulare Biotechnologie, Spektrum Akademischer Verlag 2009
  • Schmidt O.: Genetik und Molekularbiologie, Springer Spektrum 2017
  • Christen, P.; Jaussi, R.; Benoit, R.: Biochemie und Molekularbiologie. Springer Spektrum 2016
  • Paul, C.-D.; Rotthues, A.: Fachwissen Biologie und Biotechnik, 2. Aufl., Europa-Lehrmittel 2015
  • Brown, T. A.: Gentechnologie für Einsteiger, 6. Aufl. Elsevier Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 2011
  • Wink, M.: Molekulare Biotechnologie, 2. Aufl. Wiley-VCH Weinheim 2011
  • Renneberg, R.: Biotechnologie für Einsteiger, 5. Aufl. Spektrum Akademischer Verlag 2018
  • Berg, J.M.; Tymoczko, J.L.; Stryer, L.: Stryer Biochemie, 7. Auflage. Springer Spektrum 2014
  • Buselmaier, W.; Haussig, J.: Biologie für Mediziner,14. Auflage. Springer 2018
  • Boujard, D. et al.: Zell- und Molekularbiologie im Überblick. Springer 2014

Molekulare Biotechnologie - Labor

Art Labor
Nr. M+V1649
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Quantitative Bestimmung von methanogenen Archaeen in Proben aus Biogasanlagen mit qPCR und FISH
  • CRISPR/Cas9 Gen editing und genotyping
  • Restriktionsanalyse von λ-Phagen-DNA
  • ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent assay) zur Bestimmung von Gluten in Nahrungsmitteln
Literatur
  • Zell, C.: Skript zur Vorlesung Molekulare Biotechnologie SS 21. Hochschule Offenburg
  • Reinard, T.: Molekularbiologische Methoden 2.0. Ulmer UTB 2018 (ebook Bibliothek)
  • Lottspeich, F.; Zorbas, H. (Hrsg.): Bioanalytik, 4. Aufl. Spektrum Akademischer Verlag 2021
  • Jahnsohn, Monika: Gentechnische Methoden. 5. Aufl. Spektrum Akademischer Verlag 2011
  • Brown, T. A.: Gentechnologie für Einsteiger, 6. Aufl. Spektrum Akademischer Verlag 2011



















Bioinformatik

Art Vorlesung
Nr. M+V1650
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Daten und Datenwachstum
  • Biologische Grundlagen
  • Datenbanken und Public-Domain-Bioinformatikeinrichtungen
  • Grundlagen des Sequenzvergleichs
  • Methoden des Sequenzalignments
  • Heuristische Methoden zum Sequenzvergleich
  • Multiple Alignments
  • Primer Design
Literatur
  • Hansen, A.: Bioinformatik – Ein Leitfaden für Naturwissenschaftler, 2. Aufl., Birkhäuser Verlag 2013
  • Waack, S. Merkl, R.: Bioinformatik Interaktiv, 3. Aufl., Wiley VCH Weinheim 2015
  • Hütt, M. -T.; Dehnert, M.: Methoden der Bioinformatik, 2. Aufl., Springer 2016
  • Dandekar, T.; Kunz, M.: Bioinformatik – Ein einführendes Lehrbuch, Springer 2017
  • Rauhut, R.: Bioinformatik – Sequenz-Struktur-Funktion, Wiley-VCH Weinheim 2012

Nichttechnische Qualifikationen

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Ingenieur*innen benötigen für einen erfolgreichen beruflichen Werdegang zunehmend mehr als ingenieurwissenschaftliche Kenntnisse, Fähigkeiten und Talente.

In diesem Modul erlangen die Studierenden neben den studiengangspezifischen Inhalten nichttechnische Qualifikationen, die für eine erfolgreiche, verantwortungsvolle und nachhaltige berufliche Arbeit im wirtschaftlichen und sozio-kulturellen Umfeld notwendig sind.

Dauer 2
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

GMP/GLP/REACH: Hausarbeit

Betriebswirtschaftslehre und Projektmanagement: Klausurarbeit, 90 Min.

Statistische Versuchsplanung: Hausarbeit

Modulnote entspricht der Klausurnote.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Daniel Kray

Empf. Semester 5 und 6
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Betriebswirtschaftslehre

Art Vorlesung
Nr. M+V1617
SWS 2.0
Lerninhalt

Im Rahmen der Lehrveranstaltung erlangen die Studierenden Verständnis und Kenntnisse über...

  • Grundlagen der BWL
  • den unternehmerischen Wirtschaftsprozess
  • den Ablauf des Managementprozesses
  • Grundlagen des Marketing- und Organisationsmanagements von Unternehmen
  • die Planung und Kontrolle des Unternehmensgeschehens
  • das Personalwesen
  • die Inhalte des betrieblichen Rechnungswesens
  • die betrieblichen Finanzprozesse und die Wirtschaftlichkeitsrechnung
  • Grundvorschriften der handelsrechtlichen Rechnungslegung und den Jahresabschluss
  • den Aufbau der Bilanz und der GuV
  • die steuerlichen Anforderungen an Unternehmen
Literatur
  • BWL kompakt : Grundwissen Betriebswirtschaftslehre / Rödiger Voss (2012) 6. Aufl. Das Kompendium. – Rinteln; 445 S.
  • Allgemeine Betriebswirtschaftslehre: umfassende Einführung aus managementorientierter Sicht Jean-Paul Thommen ; Ann-Kristin Achleitner. (2012) 7., vollst. überarb. Aufl. – Wiesbaden; 1103 S.
  • Grundzüge der Betriebswirtschaftslehre / von Henner Schierenbeck; Claudia B. Wöhle. (2012) 18., überarb. Aufl. – München; XXIII, 958 S.
  • Wöltje, J. (2009):   Betriebswirtschaftliche Formelsammlung, 4. Auflage, Freiburg/Berlin/München
  • Wettbewerbsvorteile: Spitzenleistungen erreichen und behaupten von Michael E. Porter Campus Verlag; Auflage: 7 (13. September 2010)
  • Wettbewerbsstrategie: Methoden zur Analyse von Branchen und Konkurrenten von Michael E. Porter Campus Verlag; Auflage: 12 (14. Februar 2013)
  • Marketing: Grundlagen marktorientierter Unternehmensführung. Konzepte - Instrumente - Praxisbeispiele von Heribert Meffert Springer Gabler; Auflage: 12., überarb. u. aktualisierte Aufl. 2015 (20. Oktober 2014)
  • Personalmanagement: Informationsorientierte und verhaltenstheoretische Grundlagen von Christian Scholz Vahlen; Auflage: 6., neubearbeitete und erweiterte Auflage (4. Dezember 2013)

--> Ergänzende Literatur wird ggfs. in der Vorlesung bekanntgegeben!

 

 

Projektmanagement

Art Vorlesung
Nr. M+V1618
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Erkenntnisse der Neuro-Wissenschaften zum Verständnis menschlichen Verhaltens
  • Systemtheorie: Projekte als komplexe dynamische Systeme
  • Grundlagen von Kommunikation, Veränderung und Lernen
  • Praktische Übungen zu Kritikäußerung, Repräsentationssystemen und Kreativität
Literatur

Stephanie Borgert, "Holistisches Projektmanagement", Springer-Verlag, 2012

GMP/GLP/REACH

Art Vorlesung
Nr. M+V1616
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH)
  • Organisation, Qualitätsmanagement, Personal und Training
  • Gebäude, Anlagen und Prozessausrüstung, Reinraum, Gerätequalifizierung
  • Prozessentwicklung und Validierung von Prozessen
  • Dokumentation: Herstellanweisungen und Studienpläne
  • Materialmanagement, Produktion, Inprozesskontrollen, Verpackung, Lagerung und Vertrieb
  • Qualitätskontrolle:  Validierung von Prüfverfahren; Stabilitätsprüfungen; Akzeptanzkrieterien und Spezifikationen
  • Zurückweisung, Abweichungen, Beanstandung, Rückrufe und Änderungskontrolle
  • GMP in klinischer Entwicklung
Literatur
  • Fortschritt, G. & Meinholz, H.: Handbuch Betriebliches Gefahrstoffmanagement, Springer Vieweg, 2016
  • Carson, P.A. & Dent, N.: Good Clinical, Laboratory and Manufacturing Practices: Techniques for the QA Professional; RSC Publishing Group; 2007
  • Vogel, P. U. C.: Validierung bioanalytischer Methoden (essentials), Springer Spektrum, 2020
  • Deshmukh, P.: Principles of Good Laboratory Practice: Accreditation Process Requirements, Adhyyan Books, 2020
  • Cooper, B.: The GMP Handbook: A Guide to Quality and Compliance; CreateSpace Independent Publishing Platform, 2017

Statistische Versuchsplanung

Art Vorlesung
Nr. M+V1619
SWS 2.0
Lerninhalt
  1. Einleitung zum Thema "Empirische Untersuchungen" - Problembewusstsein und Motivation
  2. Vermittlung/Auffrischung statistischer Grundlagen
  3. Einführung in die grundsätzliche Vorgehensweise bei der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiments DoE)
  4. DoE-Versuchspläne und Auswahl geeigneter Versuchspläne in Anlehnung an die jeweilige Problemstellung
  5. Auswertung experimenteller Ergebnisse
  6. Optimierung mittels DoE
  7. Praxisbeispiele
  8. Überblick zu gängigen Software-Tools
Literatur
  • Mandenius and Brundin (2008) - Bioprocess Optimization Using Design-of- Experiments Methodology
  • Kleppmann (2011) - Versuchsplanung: Produkte und Prozesse optimieren
  • Siebertz, van Bebber, Hochkirchen (2010) - Statistische Versuchsplanung (Springer-Verlag)

Physikalische Chemie

Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik I und II, Chemie I und Physik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden kennen die Grundlagen, Messprinzipien, Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge der Physikalischen Chemie sowie grundsätzliche Methoden der Beschreibung und Modellbildung physikalisch-chemischer Zusammenhänge.

Die Studierenden sind in der Lage, in dem jeweiligen physikalisch-chemischen Teilgebiet Gesetzmäßigkeiten verbal und mathematisch-formal auszudrücken, die mathematische Herleitung physikalisch-chemischer Gesetze mit den jeweiligen Randbedingungen nachzuvollziehen, physikalisch-chemische Prinzipien auf andere Problemfelder zu übertragen und anzuwenden, bei Praxis bezogenen Fragestellungen die zugrunde liegenden physikalisch-chemischen Prinzipien zu erkennen, geeignete Messverfahren und -techniken zu benennen und zu beurteilen, sowie Messdaten quantitativ auszuwerten.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Dragos Saracsan

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Physikalische Chemie

Art Vorlesung
Nr. M+V1631
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Gase
  • Chemische Thermodynamik: Der 1. Hauptsatz der Thermodynamik, der 2. Hauptsatz der Thermodynamik, der 3. Hauptsatz der Thermodynamik
  • Physikalische Umwandlung reiner Stoffe
  • Die Eigenschaften einfacher Mischungen
  • Phasendiagramme, Phasenübergänge und Phasengleichgewichte
  • Ionen in Lösung
  • Elektrochemie
Literatur
  • Atkins, P. W. und J. de Paula „Physikalische Chemie”. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 4. Auflage, 2006
  • C. Czeslik, H. Seemann, R. „Basiswissen Physikalische Chemie", Vieweg+Teubner Verlag, 4. Auflage, 2010

Praktisches Studiensemester

Empfohlene Vorkenntnisse

BT - Hauptstudium

Lehrform Praktikum
Lernziele / Kompetenzen

Durch das praktische Studiensemester lernen die Studierenden durch ingenieurnahe praktische Tätigkeiten in einschlägigen Betrieben oder Instituten das gewählte Berufsfeld soweit kennen, dass eine sinnvolle Vertiefung in den Themenschwerpunkten Biotechnologie möglich wird.

Dauer 1
SWS 24.0
ECTS 24.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Bericht über das Praxissemester.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Dragos Saracsan

Empf. Semester 5
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Praktikum

Art Praktikum
Nr. M+V1613
SWS
Lerninhalt

Die tatsächlichen Inhalte sind auch durch betriebliche Erfordernisse bestimmt. Nach Möglichkeit sollten mehrere Tätigkeitsfelder durchlaufen werden.

Die Ziele können z. B. in Betrieben der Energieversorgung, der verfahrenstechnischen, chemischen, biotechnischen, pharmazeutischen, Lebensmittel- oder Rohstoff-Industrie durch folgende Ausbildungsinhalte vermittelt werden:

  • Analyseaufgaben im Feld und im Betriebs- oder Versuchslabor
  • Erstellen von Massen- und Energiebilanzen
  • Durchführung und Auswertung von Technikumsversuchen
  • Montage- und Wartungsarbeiten
  • Optimierung von Verfahren z. B. zwecks Verminderung der Umweltbelastung
Literatur

Wird bei Bedarf im Betrieb bekannt gegeben.

Technikum Bioprozesstechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Technikum Bioprozesstechnik I

Lehrform Seminar/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Aufbauend auf dem Modul Bioprozesstechnik lernen die Studierenden weitere Prozessführungsmethoden (Fedbatch, Konti) kennen. Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden bioprozesstechnische Fragestellungen lösen. Sie können die erlernten Methoden und das erworbene Wissen auf neue Aufgaben übertragen.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 180
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Professor Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 7
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Technikum Bioprozesstechnik II

Art Seminar/Labor
Nr. M+V1662
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Fedbatch
  • Konti
  • Stofftransport
  • Rheologie von Biosuspension
Literatur
  • Posten, Clemens (Hg.) (2018): Integrated Bioprocess Engineering. De Gruyter graduate. Berlin, Boston: De Gruyter. Buch (Sammelwerk)
  • Chmiel, Horst, Takors, Ralf, ; Weuster-Botz, Dirk, (Hg.) (2018): Bioprozesstechnik, SpringerLink. Bücher. 4. Auflage. Berlin: Springer Spektrum (Springer eBook Collection)
  • Skript zum Technikum

Thermodynamik

Empfohlene Vorkenntnisse

Physik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage die thermodynamischen Zusammenhänge herzuleiten.

Die Lehrveranstaltung wird in zeitlich aufeinander folgende Abschnitte unterteilt und sowohl in deutscher als auch englischer Sprache angeboten.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. habil. Reiner Staudt

 

Empf. Semester 3
Haeufigkeit jedes Jahr (WS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Technische Thermodynamik

Art Vorlesung
Nr. M+V1608
SWS 4.0
Lerninhalt

In der Vorlesung werden die thermodynamischen Zusammenhänge hergeleitet und anhand von Beispielen vertieft.

Die Lehrveranstaltung wird in zeitlich aufeinander folgende Abschnitte unterteilt und sowohl in deutscher und englischer Sprache angeboten.

1. Abschnitt:

  • Grundbegriffe: Thermodynamisches System, thermodynamischer Zustand, thermodynamisches Gleichgewicht, Zustandsgleichungen (insb. thermische und kalorische Zustandsgleichung idealer Gase), Zustandsänderungen, Wärme, Arbeit, Dissipationsenergie, innere Energie, Enthalpie und Entropie
  • der 1. Hauptsatz: Formulierung für geschlossene und offene Systeme, therm. Wirkungsgrad und Leistungszahl

2. Abschnitt:

  • der 2. Hauptsatz: Mathematische Formulierung, Entropie, Wirkungsgrad, Anergie/Exergie und einfache, reversible bzw. irreversible thermodynamische Prozesse
  • Kreisprozesse mit idealen Gasen: Rechts- und linksgängige Prozesse, z. B. Carnot-, Diesel-, Otto-, Stirling-, Ericson-, Joule-Prozess.

3. Abschnitt:

  • Mehrphasige Systeme reiner Stoffe: Zustandsgrößen, Zustandsgleichungen im Zweiphasengebiet (auch Diagramme und Zahlentafeln), einfache Zustandsänderungen und Clausius-Clapeyron-Gleichung
  • Kreisprozesse mit Dämpfen: insb. Clausius-Rankine-Prozess und Kompressions-Kältemaschine/Wärmepumpe)
  • Gemische von Gasen: Feuchte Luft (Zustandsgrößen und h,x-Diagramm)
Literatur
  • Technische Thermodynamik, E. Hahne (Oldenbourg, 2010)
  • Einführung in die Thermodynamik, G. Cerbe, H.-J. Hoffmann (Carl Hanser Verlag, 2008)
  • Fundamentals of Engineering Thermodynamics, M. Moran, H. Shapiro (Wiley, 2008)
  • Thermodynamik, Band 1, Einstoffsysteme, K. Stephan, F. Mayinger (Springer Verlag, 2010)
  • Thermodynamik, H. D. Baehr (Springer Verlag, 2006)

 

Transportprozesse

Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik, Physik, Thermodynamik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden verfügen über Kenntnisse zu kinetischen Transportmechanismen und englische Sprachkenntnisse.

Dauer 2
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 270
ECTS 9.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Technisches Englisch: Referat

Technische Strömungslehre, Wärmeübertragung und Stoffübertragung: Klausurarbeit, 120 Min.

Modulnote entspricht der Klausurnote.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Susanne Mall-Gleißle

Empf. Semester 3 und 4
Haeufigkeit jedes 2. Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Technisches Englisch

Art Vorlesung
Nr. M+V1609
SWS 2.0
Lerninhalt

The course will focus on everyda technical English used in industries, particulary from this region, and will concern describing technical functions, materials, parts, problems, etc. as well as any specific themes requested by the class.

Literatur

Materials and resources will be provided during the course.

Wärmeübertragung

Art Vorlesung
Nr. M+V1610
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Wärmeübertragung
    anhand bekannter Beispiele aus der Thermodynamik (Wärmepumpe/ Kältemaschine, Energiebilanz, Wirkungsgrad und Leistungziffer, Wärmetauscher)
  • Prinzipielle Mechanismen der Wärmeübertragung
  • Wärmeleitung - oder der Wärmeübergang in ruhenden Systemen
    Fourier-Gleichung für die Wärmeübertragung
    Anwendung der stationären Wärmeleitung auf unterschiedliche Geometrien
    Instationäre Wärmeleitung (Einführung die Methodik der dimensionslosen Kennzahlen und der Ähnlichkeitstheorie, Fo und Bi)
  • Wärmekonvektion - oder der Wärmeübergang in bewegten Systemen
    Erzwungene Konvektion und deren kinetischer Ansatz für die Wärmeübertragung (Kennzahlen Nu, Re, Pr, Nußelt-Theorie, Wärmeübergangszahlen für verschiedene Anwendungen)
    Freie Konvektion und deren dimensionslose Kennzahlen (Graßhof)
  • Wärmestrahlung - oder der Wärmetransport durch elektromagnetische Strahlung
    Grundgesetz der Temperaturstrahlung, Stefan-Boltzmann-Gesetz und Lambertsche Gesetze
    Strahlungsaustausch
Literatur
  • P. von Böckh, Th. Wetzel: Wärmeübertragung, 5. Auflage, 2014, Springer-Verlag
  • VDI-Wärmeatlas: Berechnungsblätter für den Wärmeübergang, 13. Auflage, 2019, Springer-Verlag
  • R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot: Transport Phenomena, 2nd edition 2002, John Wiley & Sons, Inc.

Technische Strömungslehre I

Art Vorlesung
Nr. M+V1614
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Grundlagen
    Eigenschaften von Fluiden, Molekularer Aufbau, Stoffdaten, Newtonsche und
    nicht-newtonsche Medien
  • Reibungsfreie Strömungen
    Stromfadentheorie, Bernoulli-Gleichung, Wirbelströmungen, Druckbegriffe und
    deren Messung, Ausströmen aus Behältern, ebene Strömungen,
    Potentialströmungen und Tragflügeltheorie
  • Reibungsbehaftete Strömungen
    Reibungseinfluss, Kennzahlen, laminare und turbulente Strömungen,
    Navier-Stokessche Gleichungen, Druckabfall in durchströmten Leitungen,
    Impulssatz, Grenzschichttheorie
  • Druckverlust und Strömungswiderstand
    Energiegleichung, Druckverlust in durchströmten Bauteilen, Krümmer, Düsen,
    Diffusoren, Widerstand umströmter Körper, Fahrzeuge, Tragflügel, Gebäude 
Literatur
  • Y. A. Cengel, J.M. Cimbala (2017): Fluid Mechanics. McGraw-Hill
  • F. M. White (2016): Fluid Mechanics. McGraw-Hill
  • H. Oertel: Introduction to Fluid Mechanics. Universitätsverlag Karlsruhe
  • Weitere Literatur wird in der Veranstaltung bekanntgegeben

Stoffübertragung

Art Vorlesung
Nr. M+V1611
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Stoffübertragung
  • Analogie von Wärme- und Stoffübertragung
  • Feuchte Luft
    Definition der Enthalpie für feuchte Luft, das Mollier-Programm
    Klimatisierungsprozesse
  • Trocknungsprozesse
  • Diffussion am Beispiel der Kondensation
    Nußeltsche Wasserhauttheorie
Literatur
  • P. Stephan, K. Schaber, K. Stephan, F. Mayinger: Thermodynamik, Band 1: Einstoffsysteme, 19. Auflage, 2013, Springer-Verlag
  • VDI-Wärmeatlas: Berechnungsblätter für den Wärmeübergang, 13. Auflage, 2019, Springer-Verlag
  • R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot: Transport Phenomena, 2nd edition 2002, John Wiley & Sons, Inc.

Umweltbiotechnologie

Empfohlene Vorkenntnisse

Allgemeine und anorganische, organische und analytische Chemie, Biologie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen verschiedene Verfahren zur Abwasserreinigung kennen. Es werden wichtige Berechnungsgrundlagen zur Dimensionierung von Abwasserreinigungsanlagen vermittelt.

Die Studierenden kennen die wichtigsten umweltrelevanten, instrumentellen Analysentechniken. Anhand dieser Prinzipien können sich die Studierenden in die Analysenmethoden einarbeiten, die Auswirkungen des Eintrags verschiedener Schmutzstoffe in die Umwelt einschätzen und ihre Relevanz beurteilen.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 240
ECTS 8.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Abwasseraufbereitung: mündliche Prüfung; Gewichtung der Modulnote: 3/4

Abwasseraufbereitung-Labor: Laborarbeit

Umweltanalytik: Klausurarbeit, 60 Min.; Gewichtung der Modulnote: 1/4

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 6
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Umweltanalytik

Art Vorlesung
Nr. M+V1657
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Fehlerrechnung
    Beherrschung des Gauß’schen
    Fehlerfortpflanzungsgesetzes, Fehlerrechnung für die Methoden Linearer
    Regression, Externer- und Interner Standard sowie der
    Standardadditionsmethode
  • Probenaufarbeitung
    EPA- und DIN-Methoden zur Probennahme und
    Probenvorbehandlung
  • Anionenanalytik
    EPA- und DIN-Methoden zur selektiven Bestimmung von
    Einzelparametern (NO2-, NO3- , Phosphat, Sulfat, Cl-, Br-, F-,CN-, HS- Nitrilo-Essigsäure, EDTA, Silicat), Bestimmung von
    Summenparametern (Tenside, Phenol-Index, Gesamt-Stickstoff, TOC, TIC, TC,
    Kohlenwasserstoffe, BSBx, CSB, EOX, POX)
  • Kationenanalytik
    EPA- und DIN-Methoden zur selektiven Bestimmung von
    Einzelparametern (NH4+, Kalium, Eisen,
    Aluminium, Blei, Cadmium, Zink, Platin, Nickel, Arsen, Kupfer, Kobalt)
  • Organische Verbindungen
    Triazine, PAKs, Vinylchlorid, Hydrazin, Epoxide,
    Acrylamid, Chlorpestizide, Aflatoxine
  • Gasanalytik
    Sauerstoff, N2O, CO, CO2, NOx
  • Spezielle Messmethoden
    GC-MS, Pulspolarographie, Fluoreszenz-Spektroskopie
Literatur
  • H. Hein, W. Kunze (2004). Umweltanalytik. Wiley-VCH, Weingarten
  • I. L. Marr, M. S. Cressuer, C. J. Ottendorfer (1988). Umweltanalytik. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York
  • D. A. Skoog, J. J. Leary (1996). Instrumentelle Analytik, Springer-Verlag, Heidelberg, New-York
  • K. Camann (2001). Instrumentelle Analytische Chemie, Spektrum-Verlag
  • weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben

Abwasseraufbereitung

Art Vorlesung
Nr. M+V1663
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einführung
    Definition und Einteilung, Einleitebedingungen
  • Abwasseranalytik
    Messgeräte, Summenparameter, Biotests
  • Grundsätzliches zur Siedlungsentwässerung
    Trenn- und Mischverfahren, integrierte Systeme
  • Einfache mechanische Abwasserbehandlungsmaßnahmen
    Rechen, Absetzbecken, Flotation
  • Chemisch-physikalische Verfahren
    Flockung und Fällung, Filtration, Redox-Verfahren
  • Biologische Verfahren
    Hydrobiologische Grundlagen, Mikrobielle Grundlagen,
    Aerobe Abwasserreinigung, Anaerobe Abwasserreinigung, Klärschlamm
Literatur
  • Mudrack, K.: Biologie der Abwasserreinigung,; Gustav Fischer Verlag, 5. Aufl. 2003
  • Czysz, W. et al: Abwasser-Technologie, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, 1988
  • Bever, J.: Weitergehende Abwasserreinigung, R. Oldenbourg Verlag, München, 4. Aufl. 2002

Abwasseraufbereitung - Labor

Art Labor
Nr. M+V1664
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Schlammanalyse
    Schlammvolumen (SV30), Trockensubstanz, Schlammvolumenindex, Glührückstand, Sinkgeschwindigkeit und Flockungs(hilfs)mittel
  • Schlammbetrachtung
    Mikroskopie verschiedener Belebtschlammproben
  • Summenparameter
    BSB5, CSB, TOC, Gesamt-N, ortho-P, Gesamt-P, Säurekapazität
  • Keimzahlbestimmung
    Bestimmung der Gesamtkolonienzahl und des Colititers verschiedener Abwässer
Literatur

Skript zum Praktikum

Wahlmodul

Empfohlene Vorkenntnisse

Natur- und ingenieurswissenschaftliche Grundlagen

Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erhalten die Möglichkeit zur individuellen Profilbildung. Hierzu steht ein breites Angebot von Veranstaltungen aus der Fakultät und aus anderen Studiengängen der Hochschule zur Verfügung. Die Leistungspunkte des Wahlmoduls können bewusst frei zusammen gestellt werden. So können auch Industrieprojekte und aktuelle Forschungsthemen der Professor*innen in die Profilbildung mit einfließen.

Dauer 1
SWS 6.0
ECTS 6.0
Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Eisele

Empf. Semester 7
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Wissenschaftliches Arbeiten

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Seminar
Lernziele / Kompetenzen

Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolvieren, können wissenschaftliche Inhalte auf deutsch und auf englisch dokumentieren, präsentieren und diskutieren. Sie nutzen Datenbanken und andere Ressourcen, um Informationen zusammenzustellen und können diese bewerten. Ferner wählen sie die richtige Form, um wissenschaftliche Inhalte zu präsentieren oder zu dokumentieren.

Dauer 2
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Scientific Writing: Referat in englischer Sprache, beinhaltet ein fünfseitiges Exposé in englischer Sprache; Gewichtung Modulnote: 2/5

Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten mit Fachkolloquium: 2 Referate: Fachvortrag (benotet), Vortrag zum Praktischen Studiensemester (unbenotet). Zudem ist die Teilnahme an der Veranstlatung "Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten mit Fachkolloquium" verpflichtend; Gewichtung der Modulnote: 3/5

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Fabian Eber

Empf. Semester 6 und 7
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Anleitung zum wissenschaftlichen Arbeiten mit Fachkolloquium

Art Seminar
Nr. M+V1627
SWS 2.0
Lerninhalt
  1. Struktur eines wissenschaftlichen Berichts (Abkürzungsverzeichnis, Inhaltsangabe, Anhänge)
  2. Recherchieren, Literaturverwaltung, Zitieren und Literaturverzeichnis
  3. Darstellung von Tabellen und Diagrammen
  4. Zeitplan
  5. Schreibprozess (Makro- und Mesostruktur) und Sprachgestaltung
Literatur

Thomas Plümper, Effizient Schreiben-Leitfaden zum Verfassen von Qualifizierungsarbeiten und wissenschaftlichen Texten (3. Auflage), Oldenbourg Verlag München, 2013

Scientific writing

Art Seminar
Nr. M+V1626
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Rahmenelemente von wissenschaftlichem Schreiben: Titel, Autorenliste und Adressen, Acknowledgments, References, Abkürzungen
  • Abschnitte wissenschaftlichen Schreibens: Abstract, Einleitung, Material und Methoden, Ergebnisse und Diskussion
  • Elemente wissenschaftlichen Schreibens: Tabellen, Diagramme und Abbildungen
  • Vorgehen bei einem Schreibprojekt
  • Wissenschaftlicher Stil (häufige Sprachfehler, Jargon, Klarheit und Konsistenz)
  • Forschungsantrag & Forschungsberichte
  • Exposé & Abschlussarbeiten
  • Wissenschaftliche Publikationen: Research Paper, Review, Letter
  • Bücher und Texte für die Öffentlichkeit
  • Ethische Aspekte, Copyright
Literatur

Day, R. A. & Gaster, B.: How to Write and Publish a Scientific Paper; Cambridge University Press; 2018

Zellkulturtechnik

Empfohlene Vorkenntnisse

Allgeimene und anorganische, organische und analytische Chemie

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach Abschluss dieses Moduls überblicken Studierende die Methoden zur Analyse von Biomolekülen, können diese erklären und praktisch anwenden. Sie sind in der Lage geeignete analytische Methoden für biotechnologische Fragestellungen auszuwählen. Ferner können Absolventinnen und Absolventen bioanalytische Ergebnisse bewerten und diskutieren.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Bioanalytik: Klausurarbeit, 60 Min.

Bioanalytik-Labor: Laborarbeit

Modulnote entspricht der Klausurnote.

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. rer. nat. Fabian Eber

Empf. Semester 4
Haeufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Bachelor BT - Hauptstudium

Veranstaltungen

Bioanalytik

Art Vorlesung
Nr. M+V1645
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Proteinbestimmung, Enzymatische Aktivitätstests und Spektrometrie
  • Electrophoresis and Blotting
  • DNA Sequenzierung
  • Immunologische Techniken: ELISA, FACS
  • Chromatography
  • Mass spectrometry
  • Partikel Messung:
    Ultrazentrifugation, Feldflussfraktionierung, DLS, mikroskopische Methoden
  • Metabolomics, Genomics, Transcriptomics, Proteomics
Literatur
  • Kurreck, J. et al.: Bioanalytik; Springer Spektrum, 2021
  • Renneberg, R. et al.: Bioanalytik für Einsteiger; Springer Spektrum, 2020
  • Hug, H.: Instrumentelle Analytik: Theorie und Praxis; Europa Lehrmittel, 2015

Bioanalytik - Labor

Art Labor
Nr. M+V1646
SWS 2.0
Lerninhalt
  • 2D Polyacrylamid Gelelektrophorese
  • Sequenzierung nach Sanger und Kapillargelelektrophorese
  • HPLC: Qualifikation der Anlagenkomponenten
  • HPLC zur Gehaltsbestimmung
  • HPLC: Optimierungsstrategien zur Trennung von Molekülen 
Literatur
  • Rehm, H. & Letzel, T.: Der Experimentator: Proteinbiochemie/Proteomics; Springer Spektrum; 2016
  • Kromidas, S.: Der HPLC Experte; Wiley-VCH; 2014
  • Gey, M. H.: Instrumentelles und Bioanalytisches Praktikum; Springer Spektrum; 2017
  • Müllhardt, C.: Der Experimentator Molekularbiologie /Genomics; Springer Spektrum; 2014
  • Meyer, V. R.: Praxis der Hochleistungs-Flüssigchromatographie; Wiley-VCH; 2009 

Zellkulturtechnik

Art Vorlesung
Nr. M+V1654
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Zellzyklus, Zelltod und Krebs
  • Das Zellkulturlabor: Steriltechnik und Kontaminationen
  • Kultivierung von Zellen: Kulturgefäße, Medien, Mediumwechel, Passagieren
  • Charakterisierung von Zellkulturen: Zellzahl, Vitalitäts- und Toxizitätstests, Cytometrie
  • Zellbiologische Methoden: Transfektion, Hybridomatechnik, Zellsorting
  • Primärkultur und permanente Zellkultur
  • Stammzellen, Tissue Engineering und Zelltherapie
  • Skalierung von Zellkultur
  • Pflanzenzellkultur
Literatur
  • Gstraunthaler, G. & Lindl, T.: Zell- und Gewebekultur - Allgemeine Grundlagen und spezielle Anwendungen. Springer Spektrum; 2013
  • Schmitz, S.: Der Experimentator Zellkultur; Springer Spektrum; 2020
  • Casper, C. et al.: Cell Culture Technology; Springer; 2018

Zellkulturtechnik - Labor

Art Labor
Nr. M+V1655
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Steriltechnik
  • Kultivierung von suspendierten und adhärenten Zellen
  • Bestimmung der Zellzahl und Aufnahme von Wachstumskurven
  • Bestimmung der Vitalität von Zellen
  • Transfektion von Zellen
Literatur
  • Gstraunthaler, G. & Lindl, T.: Zell- und Gewebekultur - Allgemeine Grundlagen und spezielle Anwendungen. Springer Spektrum; 2013
  • Schmitz, S.: Der Experimentator Zellkultur; Springer Spektrum; 2020
  • Casper, C. et al.: Cell Culture Technology; Springer; 2018
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