Biologische Verfahrenstechnik

Ingenieurwissenschaften und Informatik

Version 6.0 vom 14.12.2022

11B0055

Bioengineering

• Energie-, Umwelt- und Verfahrenstechnik (B.Sc.)
• Dentaltechnologie (B.Sc.)
• Kunststofftechnik (B.Sc.)
• Kunststofftechnik im Praxisverbund (B.Sc.)
• Werkstofftechnik (B.Sc.)

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Die Bioverfahrenstechnik ist ein bedeutender Zweig der Verfahrenstechnik. In der pharmazeutischen Industrie und Lebensmittelbranche sind biologisch erzeugte Produkte unentbehrlich. Im Bereich Umwelttechnik oder resourcenschonender Rohstoffe spielt der Einsatz von Mikroorganismen und die Aufbereitung ihrer Produkte eine zunehmende Rolle. Das zentrale Lernziel ist das Verstehen bestimmter biologischer Prozesse im technologischen Bereich und deren Optimierung. Anhand von Beispielen und Exkursionen werden die Studenten auf bioverfahrenstechnische Anwendungen im Energie-, Umwelt- und Produktionssektor vorbereitet. Sie sind in der Lage die Potenziale durch Einsatz von Mikroorgansimen abzusch?tzen und k?nnen Fragestellungen der Umwelttechnik (Wasserreinigung, Luftreinigung) auf biologischer Basis bearbeiten. Die Energieerzeugung aus Mikroorganismen (Biogasherstellung) sowie die Herstellung von Energietr?gern (Bioethanol) sowie die Herstellung von Produkten des Lebensmittelbereichs werden Ihnen in der Praxis und Theorie vermittelt.

• 1.Einsatzgebiete der Bioverfahrenstechnik
  2.M?rkte biotechnologischer Produkte
  3.Aufbau,Struktur, Isolierung und Aufreinigung von Zellproteinen
  4.Biokatalysatoren, Enzymkinetik
  5.Bildung der Biokatalysatoren: Wachstumskinetik von Mikroorganismen, Monod-Modell
  6.Zusammensetzung künstlicher N?hrmedien
  7.Verfahren zur Bildung von Biomasse, prim?ren und sekund?ren Stoffwechselprodukten
  8.Batch-, Fed-Batch- kontinuierliche Kulturen, Betriebsweisen
• 9. Grundlegende Bioprozessmodell : Bilanzen und Kinetik
  10.Bioreaktoren, Einsatzgebiete, Aufbau und Regelungstechnik
  11.Steriltechnik, CIP,-SIP-Verfahren
• 12. Downstreamprocessing
  13.ausgew?hlte biologische Verfahren :
• in der Lebensmittelindustrie,
• in der pharmazeutischen Industrie
• in der Umwelttechnik: Kl?rtechnik, Biofilter
• in der Energietechnik z.B. Biogas- und Bioethanolerzeugung

Wissensverbreiterung
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, verfügen über fundierte Kenntnisse über biologische Systeme aber auch über vertiefte Kenntnisse über die Technik von Bioprozessen. Darüber hinaus besitzen sie ein Verst?ndnis über den Umfang, die Hauptgebiete und die Grenzen der Bioverfahrenstechnik.
Wissensvertiefung
Diese Kenntnisse bilden die Grundlage zur Analyse aber auch zum Design neuartiger Prozesse und Verfahren.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Sie k?nnen bestehende Anlagen für neue Bioprozesse modifizieren und k?nnen mit dem Wissen über die Ver?nderungen des technischen Systems Bioreaktor bewerten, welche Auswirkungen diese auf die eingesetzten biologischen Zellen haben k?nnen.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden nutzen unterschiedliche Ans?tze und Verfahren, um biotechnologische Fragestellungen differenziert zu betrachten und biologische Systeme in der Energie- Umwelt- und Verfahrenstechnik gezielt auszuw?hlen und einzusetzen.
K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden wenden ihre bioverfahrenstechnischen F?higkeiten und Fertigkeiten in bekannten und neuen Kontexten an.

Vorlesungen, Rechenübungen zur jeweiligen Thematik, Exkursion

mikrobiologische, verfahrenstechnische Grundlagen, Chemie

Hamann-Steinmeier, Angela

Hamann-Steinmeier, Angela

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Chmiel, Horst (2018): Bioprozesstechnik, Springer Verlag 4. AuflageStorhas Winfried Hrsg (2013): Bioverfahrensentwicklung Weinheim Wiley-VCH 2.Auflage.Hass, V.C., P?rtner,R. (2011): Praxis der Bioprozesstechnik,2. Auflage. Spektrum VerlagMudrack, Klaus; Kunst, Sabine (2010) Biologie der Abwasserreinigung Sprektrum Acad. VerlagWink, Michael. Molekulare Biotechnologie Wiley-VCH Verlag Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Stryer, LubertBiochemie Springerlink Verlag 2018Kr?mer, Johannes. Lebensmittel-Mikrobiologie Ulmer UTB 2002Hopp, Vollrath (2000). Grundlagen der Life Sciences Wiley-VCHThieman, William, Palladino, Michael, A.: Biotechnologie, Pearson Studium 2007

• Klausur 2-stündig
• Mündliche Prüfung
• Referat

alternativ

Erweiterte Kenntnisse des Einsatzes und Anzucht von Organismen in Industrie , Energie- und Umwelttechik und Verfahren der Herstellung und Aufarbeitung ihrer Produkte. Auslegung und Berechnung von Bioreaktoren.

1 Semester

Nur Sommersemester

Deutsch