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Veranstaltungen
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Ökologie für Ingenieure
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V1636 |
| SWS |
4.0 |
| Lerninhalt |
Biologische Grundlagen
- Genetik
- Enzyme
- Stoffwechsel
Allgemeine Ökologie
- Ökologie der Gewässer
- Boden
- Ökotoxikologie
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| Literatur |
- Begon et al, Ökologie, Springer Spektrum, 2017
- Manuskript zur Vorlesung
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Grundlagen Bioprozesstechnik
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V1637 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
Teil 1: Grundlagen der Bioverfahrenstechnik
- Mehrphasige Reaktionssysteme
Grundlagen der Mehrphasenströmung, Stoffübergang (Zweifimtheorie), Aerobe Fermentation
- 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
- Bioreaktoren für aerobe und anerobe Prozesse
aerobe Abwasserreaktoren, Biogasreaktoren, Biofilter
- Fermenterausstattung und Messtechnik
Temperaturmessung, Durchfluss, Mengenmessung, Druck, Inhalt, pH, pO2, CO2, Bildzeichen als Brücke zur Vl Anlagenplanung/Dokumentation
Teil 2: Bioreaktionstechnik
- Grundlagen der Reaktionstechnik
Grundbegriffe, Stöchiometrie, chem. GGW, Aktivierungsenergie u. Katalyse, Kinetik, homogene/heterogen Katalyse
- Fermentationsprozess
schematischer Ablauf einer Fermentation, Betriebsweisen (disk., konti, fedbatch), Wachstumskinetik
- Batchfermentation
Zellwachstum, Produktbildung (Grundlagen, Raten, Produktivität, kinetische Modelle der Produktbildung), Ertragskoeffizienten, Beispiele
- Kontinuierliche Fermentation
Einteilung, Massenbilanzen, Kriterien zur Auslegung, Bilanzierung mehrstufiger Systeme mit/ohne Zellrückführung, Erhaltungsstoffwechsel, integrierte Bioprozesse
- Beispiele umweltbioverfahrenstechnischer Prozesse
Biogas/Abwasser, Biofilter, mikrobielle Brennstoffzelle
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| Literatur |
- Posten, Clemens (Hg.) (2018): Integrated Bioprocess Engineering, De Gruyter graduate, Berlin, Boston: De Gruyter, Buch (Sammelwerk)
- Chmiel, Horst, Takors, Ralf, Weuster-Botz, Dirk, (Hsg.) (2018): Bioprozesstechnik, SpringerLink Bücher, 4. Auflage, Berlin: Springer Spektrum (Springer eBook Collection)
- Takors, Ralf, 1966 (Hsg.) (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
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