2. STUNDENPLAN UND LEHRINHALTE GRUNDSTUDIUM · - Einführung in die Grundlagen der Differential- und Integralrechnung - Einführung in die Grundlagen der Vektor- und Tensorrechnung

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2.2 Lehrinhalte im Grundstudium

U-01 Grundlagen des Umweltschutzes:

Die Zielsetzung dieses Teils des Grundstudiums besteht darin, der/dem zukünftigen Umweltingenieur/in einerseits zu vermitteln, dass die allermeisten seiner Aufgaben in bestimmten räumlichen Zusammenhängen zu verstehen und zu lösen sind, und an-dererseits zu vermitteln, dass die rechtlichen und institutionellen Bedingungen die Lösungsmöglichkeiten und die Wege zu ihnen in einem so erheblichen Maße bestim-men, dass ihnen immer Aufmerksamkeit geschenkt werden muss. Den Studierenden soll damit auch erkennbar werden, dass ein ganz wesentlicher Beitrag zum Schutz der Umwelt und damit zur Verminderung der Notwendigkeit des Einsatzes von Um-weltschutztechnik im engeren Sinne von einer frühzeitigen und umfassenden Berück-sichtigung von Umweltaspekten im Rahmen der verschiedenen Arten und Ebenen der Raumplanung (örtlich, regional, überregional) geleistet werden muss, und dass Umweltingenieurinnen und -ingenieure einen maßgebenden Beitrag zur Durchführung dieser Planungen zu leisten haben.

Dementsprechend wird in der Einführungsveranstaltung „Raumordnung und Um-weltplanung“ (Vorlesung und Übung) zunächst ein sehr knapper Überblick über die für räumliche Analyse und Planungen - als Rahmen für die Aufgaben der Umwelt-schutztechnik im engeren Sinne - bedeutsamen Fragestellungen, Probleme und Lö-sungsansätze vermittelt; dabei geht es insbesondere darum, Verständnis für die Hauptproblematik der „richtigen“ Bewertung von Umweltproblemen und von Um-weltschutzmaßnahmen zu schaffen.

Die Grundvorlesung wird ergänzt durch kurze Einführungen in die „Umweltverträg-lichkeitsprüfung“, die aus einem knappen Vorlesungsteil und der Erörterung eines Fallbeispiels besteht.

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U-02 Höhere Mathematik:

Die mathematischen Grundlagen im Studiengang Umweltschutztechnik werden in einem dreisemestrigen Studium vermittelt und bestehen aus folgenden Teilen:

Teil 1: Vektor- und Matrizenrechnung,Teil 2: Differential- und Integralrechnung bei Funktionen einer reellen Veränderli- chen, Lineare Differentialgleichungen,Teil 3: Differential- und Integralrechnung bei Funktionen mit mehreren Veränder- lichen, Differentialgleichungen, Residuensatz bei komplexwertigen Funktio- nen.

U-03 Informatik:

In den Übungen und Vorlesungen der einsemestrigen Ausbildung sollen Grundkennt-nisse der elektronischen Datenverarbeitung vermittelt werden. Es werden behandelt:

- Grundbegriffe der Informatik: Algorithmus, Programm, Zahlensysteme, Codierung, Informationsdarstellung im Rechner;- Funktionaler Rechneraufbau: Arbeitsspeicher, Rechen- und Leitwerk, Ein-/Ausgabegeräte, periphere Speicher, Betriebssystem;- Vom Problem zum Programm: Phasenansatz in der Softwareentwicklung, Entwurf und Beschreibung von Algorithmen, Programmiersprachen;- Grundlegender Programmaufbau am Beispiel von C/C++: lexikalische Ein- heiten, skalare Datentypen und Deklarationen, Kontrollstrukturen, Ausdrü- cke und Wertzuweisung, Eingabe und Ausgabe.


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U-04 Statistik:

Die Lehrveranstaltungen zur Statistik behandeln im Rahmen von Vorlesungen und Übungen folgende Kapitel:

- Deskriptive Statistik: graphische und numerische Beschreibung von Vertei- lungen;- Theoretische Grundlagen: Wahrscheinlichkeits- und Erwartungstheorie, Bi- nomial- und Poissonverteilungen, Normalverteilung, Wahrscheinlichkeits netz;- Schätzungen und Testverfahren: Stichproben, Stichprobenverteilungen, t-Verteilung, Stichprobenverteilungen von Summen und Differenzen, Mu- tungsbereiche,Hypothesenprüfung,χ²-undF-Verteilungen;- Regression und Korrelation: Zusammenhang zwischen Variablen, einfache und mehrdimensionale Regressionsanalyse, lineare und nichtlineare Regres- sion, Prüfung der Ergebnisse.

U-05 Experimentalphysik:

Die Physik gehört zur Grundausbildung aller Natur- und Ingenieurwissenschaften. Die physikalischen Lehrveranstaltungen vermitteln deshalb physikalische Grundlagen, auf denen alle anderen Natur- und Ingenieurwissenschaften aufbauen. Die Ausbildung in Physik beinhaltet folgende zwei Unterrichtseinheiten:

1. Vorlesung Experimentalphysik (4 SWh im 1. Semester) Folgende Themenkreise werden u.a. behandelt: - kinematische und dynamische Bewegungsvorgänge, - Konzepte von Teilchen, Wellen, Feldern, - Erhaltungssätze von Energie, Impuls und Druckimpuls, - elektrische und magnetische Kraft, - Maxwellsche Gleichungen und ihre experimentelle Bestätigung, - optische Abbildung und optische Geräte.

Die Darbietung des Stoffes wird durch viele Experimente unterstützt.

2. Physikpraktikum (2. Semester) Es werden 5 Versuche aus folgenden Bereichen durchgeführt: - Mechanik, Akustik, Thermodynamik, Elektrizität, Optik, Radioak- tivität.

Selbständiges Experimentieren unter Anleitung und kritische Betrachtung der Messgenauigkeit sind wesentliche Merkmale des Praktikums.


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U-06 Technische Mechanik:

Die Mechanik ist die Lehre von den Bewegungen und den Kräften. Ihre Aufgabe be-steht in der mathematischen Formulierung mechanischer Vorgänge, der Erarbeitung von Lösungsmethoden und der Interpretation der Ergebnisse. Der Lehrinhalt umfasst vier Teilgebiete:

1. Semester:

1. Mathematische Grundlagen für die Technische Mechanik- Einführung in die Grundlagen der Differential- und Integralrechnung- Einführung in die Grundlagen der Vektor- und Tensorrechnung

2. Einführung in die Technische Mechanik- Einführung in die ebene Statik: Kräftesysteme, Schwerpunkt, Reibung,

Schnittgrößen- Elastostatik ebener Probleme: Kinematik ebener Probleme, Hookesches Ge-

setz, ebener Spannungs- und Verzerrungszustand, Biegenormalspannung, Schubspannung infolge Querkraft und Torsion, Verformung einfacher Bauteile

- Kinematik des Massenpunktes- Kinetik des Massenpunktes und der Massenmittelpunktsysteme: Impulssatz,

Drallsatz, Bilanz der mechanische Leistung (Energiesatz), Arbeitssatz

2. Semester:

1. Ergänzungen zur Technischen Mechanik- Prinzip der virtuellen Verrückung- Prinzip der virtuellen Kräfte- Anwendungen beider Prinzipe auf statisch unbestimmte Systeme und auf

Fragen der Schwingungstechnik- Transformationsbeziehungen für Flächenträgheitsmomente, Spannungen

und Verzerrungen, schiefe Biegung- Stabilitätstheorie- Bruchhypothese


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2. Mechanik der inkompressiblen Fluide

- Grundlegende Beziehungen: Körper, Bewegung, materielle Zeitableitung, Kontrollraum, Kinematik der Deformationen

- Materialeigenschaften der inkompressiblen Fluide: Inkompressibilität, nicht-viskose und linear-viskose Flüssigkeit

- Bilanzrelation für Masse, Bewegungsgröße, Drall und mechanische Leistung (Energiesatz), Arbeitssatz

- Hydrostatik der Flüssigkeiten: Druckverteilung, Auftrieb, Schwimmstabilität- Kinetik der idealen Flüssigkeiten: Eulersche Bewegungsgleichungen, Wir -

belfreiheit und Potentialströmung, Bernoulli-Gleichung- Kinetik der zähen Flüssigkeiten: Navier-Stokes-Gleichung, Ähnlichkeitsbe-

trachtungen- Stromfaden-Theorie

U-07 Technische Thermodynamik:

Erkenntnisse und Methoden der Thermodynamik werden zur Lösung von Aufgaben in den unterschiedlichsten Feldern von Naturwissenschaft und Technik benötigt. In den Hauptsätzen der Thermodynamik werden allgemein gültige Erfahrungen zusam-mengefasst und mathematisch formuliert. Wesentliche Begriffe sind dabei u.a. Tem-peratur, Wärme, Arbeit, Energie und Entropie. Der erste Hauptsatz behandelt den Zusammenhang zwischen Arbeit, Wärme und Energie und ist damit die Grundlage jeder energetischen Betrachtung von Vorgängen. Im zweiten Hauptsatz werden unsere ErfahrungenzurRichtungvonVorgängen(z.B.:Wärmefließtvonselbstnurvonheißnach kalt und nie umgekehrt) mathematisch mit Hilfe der Entropie formuliert. Hierauf aufbauend lassen sich ganz unterschiedliche Aufgaben lösen, von der Bestimmung optimaler Prozessverläufe (z.B. maximaler Wirkungsgrade) bis hin zur Beschreibung von chemischen Gleichgewichten und Phasengleichgewichten. Bei der Anwendung der Thermodynamik auf konkrete Probleme ist ein wesentlicher Schritt das sinnvolle Bilanzieren, dessen Beherrschung ein wichtiges Lernziel des Grundlagenkurses ist. Ferner müssen Angaben zu den thermodynamischen Eigenschaften der betrachteten Stoffe vorliegen. In dem Grundlagenkurs werden dabei im wesentlichen Fluide be-trachtet (Gase und Flüssigkeiten, Reinstoffe und einfache Mischungen).


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U-08 Hydromechanik I & II:

Die Lehrveranstaltung Hydromechanik vermittelt ein für Bau- und Umweltingenieure unerlässliches strömungsmechanisches Grundverständnis und bildet damit die Basis für alle weiteren Veranstaltungen sowie für viele Fragestellungen auch außerhalb des Wasserwesens.Es werden die Gesetzmäßigkeiten idealer und realer Fluidströmungen sowie Konzepte und Methoden zur Berechnung von Strömungsproblemen vorgestellt. Behandelt wer-den dabei vorwiegend Wasserströmungen, z. B. Rohr-, Gerinne- und Sickerströmungen. Die vielfältige Bedeutung von Strömungen bei umweltrelevanten Fragestellungen und die Wechselwirkungen mit Bauwerken werden diskutiert und erste Einblicke in die numerische Modellierung strömungsmechanischer Probleme gegeben.

U-09 Anorganische Chemie:

Der Bereich „Anorganische Chemie“ umfasst im ersten Semester eine Experimen-talvorlesung und ein Blockseminar, sowie im dritten Semester ein ca. dreiwöchiges Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit.Gegenstand der Vorlesung sind im ersten Abschnitt die Grundlagen der „Allgemeinen Chemie“: Atomaufbau, Periodensystem der Elemente, Moleküle, Chemische Bindung, Quantitative Beziehungen, Chemische Reaktionen, Wasser als Lösungsmittel, Säuren und Basen, Oxidation und Reduktion. Bereits hier werden die vermittelten Konzepte durch Beispiele und Experimente mit konkreten, möglichst aktuellen Fragestellungen verdeutlicht (z.B. Produktionsalternativen des TiO2-Weißpigments).Im zweiten, stoffbeschreibenden Teil der Vorlesung werden die Elemente H, O, C, Ca, Si, Pb, N, P, S, F, Cl, Fe und Al sowie ihre charakteristischen Verbindungen behan-delt. Neben der Stoffkenntnis soll ein Verständnis chemischer Reaktionen vermittelt werden, wobei als Beispiele wichtige technische Verfahrensalternativen und aktuelle umweltchemische Aspekte vorgestellt werden, wie z.B. die Chemie des CO2, NOX, des Ozons und des Chlors.

Als Vorbereitung auf das überwiegend quantitativ-analytisch ausgerichtete Praktikum dienen eine besondere Sicherheitsvorlesung sowie ein Vertiefungs-Seminar zur Che-mie umweltrelevanter Stoffe. Das Praktikum wird in Zweiergruppen absolviert, wobei zu protokollierende Versuche aus den Bereichen der qualitativen und insbesondere quantitativen Analytik durchzuführen sind.


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U-10 Organische Chemie:

Die Vorlesungen für den Studiengang Umweltschutztechnik umfassen die Vorlesungs-reihe „Organische Chemie für Verfahrensingenieure und Umweltschutztechniker“ (2 SWh) und „Ausgewählte Kapitel der Organischen Chemie für Umweltschutztechni-ker“ (1 SWh Blockvorlesung). Sie beinhalten:

- Kovalente Bindung, Atomorbitale, Hybridisierung, Molekülorbitiale;- Jeweils technische Gewinnung von Alkanen, Alkenen, Alkinen und

1,3-Dienen;- Grundlegende Reaktionen wie radikalische Substitutionen, Additionen,

Eliminierungen, Polymerisation, C-Radikale, Carbeniumionen, Carbanio nen, Mesomeriebegriff;

- Einwertige Funktionen: Halogenverbindungen, Alkanole, Ether, Aminoalkane, metallorganische Verbindungen; Syntheseverfahren, Eigenschaften, prinzipielle Reaktionen;

- Mehrwertige Funktionen: Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Derivate der Carbonsäuren und der Kohlensäure; Darstellungsmethoden, Eigenschaften, Reaktivitätsvergleiche, AE-Reaktionen, Keto-Enol-Tautomerie, Reaktionen an CH-Gruppen, technische Anwendungen;

- Nitrile, Synthesen, Reaktionen, technische Verwendung;- ∞-Aminocarbonsäuren,GrundlagenderStereochemie,Vorkommen,Peptid-

synthesen, Proteine;- Mono- und Disaccharide, Stärke, Cellulose; Vorkommen, Reaktionen,

Stereochemie; Aromaten und Heteroaromaten; Prinzipien ihrer Synthesen, die elektrophile Aromatensubstitution; Funktionell substituierte Aromaten und Heteroaromaten; Darstellungsverfahren, Reaktionen, insbesondere Regioselektivität der SE-Reaktionen; Reaktionen an den funktionellen Gruppen (Diazotierung, Azokupplung); Technische Verwendung.

In den Seminaren zum Praktikum werden die wichtigsten Reaktionstypen der orga-nischen Chemie und die zugehörigen Reaktionsmechanismen behandelt.

IndenSemesterferienfindetdasPraktikumstatt(2WochenimAnschlussandasSS).Hier werden 5 Präparate angefertigt, ausgewählt aus den bedeutendsten Reaktions-typen. Es werden Trennmethoden und Reinigungsverfahren angewendet und ein Ver-such zur Dünnschicht- und Säulenchromatographie durchgeführt.


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U-11 Werkstoffkunde:

Im ersten Semester wird zunächst eine Übersicht über Aufbau und Einteilung der Werkstoffe gegeben. Aufbauend auf den physikalischen Grundlagen der Werkstoff-kunde, wie Atomaufbau, Legierungsbildung, Kristallstrukturen usw. werden Gesetz-mäßigkeiten für mechanische Eigenschaften behandelt. Weitere Schwerpunkte sind die Gewinnung und Verarbeitung von Eisen sowie die Grundlagen der Eisen-Kohlen-stoff-Systeme.

Parallel zu den Vorlesungen wird ein Praktikum durchgeführt, das den Vorlesungs-stoff anhand der wichtigsten Grundlagenversuche vertieft, sowie eine Einführung in Theorie und Praxis der Werkstoffprüfung beinhaltet.

U-12 Ingenieurgeologie:

Geologie ist die Lehre vom Aufbau der Erde, ihrer Geschichte, den Vorgängen im In-nerenundanderOberfläche,derChemie,derinnerenStrukturihrerBestandteileundBaueinheiten.Esmagsoscheinen,alsobnurbeiErdbeben,Bergstürzen,Sturmflutenoder anderen Katastrophen das Bild einer Landschaft umgestaltet würde. Langfristig wirkungsvoller sind jedoch die in menschlichen Maßstäben fast unmerklichen Verän-derungen, die in geologischen Zeiträumen die Anatomie des Untergrundes gestalten.

Je nach Fachrichtung interessiert den Ingenieur das Baumaterial, der Baugrund, der StoffoderdasTrennflächengefüge.LangsameoderplötzlicheBewegungendesUn-tergrundes, die unterschiedliche Sensibilität verschiedener Landschaftsteile gegen-über mechanischen oder stofflichen Belastungen muss der Ingenieur erkennen. Ermuss in Verantwortung für kommende Generationen die Langzeitwirkungen von Ver-kehrsstraßen, Industriestandorten, Städten und Deponien erkennen und konstruktive Lösungenfinden.

DerUmweltschutztechnikermussNutzungskonfliktezwischenderBewahrungnatür-licher Ressourcen, besonders des Grundwassers und den aktuellen Ansprüchen der Gesellschaft erkennen. Die Geologie bietet dazu die grundlegenden Kenntnisse. Im ersten Teil der Vorlesung werden Grundlagen der allgemeinen Geologie behandelt. Die Anatomie der Erde wird ebenso erläutert wie die Prozesse der endogenen und der exogenen Dynamik, welche permanent zur Umgestaltung von Landschaften führen. Nach einem Überblick über mineralogische und petrographische Grundlagen steht im zweiten Teil der Vorlesung deren Anwendung auf Problemstellungen aus Sicht des Ingenieurs im Mittelpunkt.


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U-13 Meteorologie:

Die Reinhaltung der Luft stellt eine wichtige Aufgabe im Umweltschutz dar. Ob die in der Umgebungsluft freigesetzten Luftverunreinigungen zum Problem werden (lokal oder großräumig), hängt stark von den Ausbreitungsbedingungen in der Atmosphäre ab.DiesewerdendurchmeteorologischeGegebenheitenundEinflüssebestimmt.ZumVerständnis des Verhaltens von Luftverunreinigungen sind deshalb Grundkenntnisse in der Meteorologie erforderlich.

Die Niederschläge in der Atmosphäre, die auch auf andere Bereiche der Umwelt (Was-ser, Vegetation) einwirken, unterliegen ebenfalls meteorologischen Prozessen. In der Vorlesung „Meteorologie“ werden zum grundlegenden Verständnis die folgenden The-men behandelt:

- Strahlung und Strahlungsbilanz,- Meteorologische Elemente (Luftdichte, Luftdruck, Lufttemperatur, Luftfeuch-

tigkeit, Wind) und ihre Messung,- allgemeine Gesetze,- Aufbau der Erdatmosphäre,- klein- und großräumige Zirkulationssysteme in der Atmosphäre,- Wetterkarte und Wettervorhersage,- Ausbreitung von Schadstoffen in der Atmosphäre,- Stadtklimatologie,- Globale Klimaveränderungen und ihre Auswirkungen,- „Ozonloch“.


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U-14 Technische Akustik / Schall-Immissionsschutz :

Die Vorlesung „Technische Akustik“ behandelt die physikalisch-psychologischen Grundlagen der Akustik, Methoden der akustischen Messtechnik sowie die Grund-la-gen der Lärmminderung. Ausgehend von den wesentlichen Mechanismen der Ge-räuschentstehung werden Maßnahmen zur Minderung an den Entstehungsquellen sowie sekundäre Minderungsmaßnahmen durch den Einsatz von Schalldämpfern und Kapselungen erklärt. Dabei werden insbesondere die Begriffe Schalldämmung, SchallabstrahlungundSchallbeugungdefiniertundzusammenmitderSchallausbrei-tung in Räumen anhand von praktischen Beispielen erläutert.Die Lehrveranstaltung „Schall-Immissionsschutz“ behandelt die Aspekte der Lärm-entstehung, Lärmausbreitung und Lärmbekämpfung. Ausführlich dargelegt werden die physikalischen Grundlagen der Lärmausbreitungsvorgänge im Freien unter Berück-sichtigungderMeteorologieundderEinflüssedesUmfeldes.DerstraßengebundeneLärm wird ausführlicher, die anderen Lärmquellen werden in Ansätzen behandelt. Der Straßenverkehrslärm muss bevorzugt behandelt werden, weil er die Hauptquelle der Lärmbelästigung darstellt und bei der Stadt- und Verkehrsplanung eine dominierende Rolle spielt. Anhand von Übungsbeispielen werden die verschiedenen Berechnungs-methoden an konkreten Lärmsituationen dargelegt.

U-15 Einführung in die Biologie:

Die Vorlesung soll in die Biologie einführen unter besonderer Berücksichtigung um-weltrelevanter Gesichtspunkte. Dabei werden behandelt:

- Eigenschaften von Lebewesen, Gliederung des Organismenreiches, - Stufenbau biologischer Objekte und ihre Betrachtung von der Zelle bis zum

Ökosystem;- Struktur/Funktions-Beziehungen.

Als weitere Stichworte sind zu nennen: Zelle, Organ, Organismus, Stoffwechsel, Fortpflanzungssysteme,Vererbung,GrundtatsachenderÖkologie,ÖkologiedesMen-schen, Biogeosphäre, Evolution.

Die Exkursionen dienen der Einführung in biologische Betrachtungsweisen im Ge-lände und sollen Hinweise darauf liefern, was in der Oberstufe im Vertiefungsbereich „Umweltbiologie“ näher ausgeführt wird: Biotope, Ökosysteme, Elemente von Na-tur- und Landschaftsschutz, Biotop-Vernetzung, Beanspruchung und Veränderung der Natur durch den Menschen.


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U-16 Umweltpolitik:

Die Aufgaben des Umweltingenieurs werden in hohem Maß von staatlicher Regulie-rung vorgegeben und geformt. Die Vorlesung „Umweltpolitik“ befasst sich mit der Konzeption und Umsetzung umweltpolitischer Zielsetzungen auf den politischen Ebe-nen der Vereinten Nationen, OECD, Europäischen Union, des Bundes, der Länder und Kommunen.Fachthemenwerdendortaufgegriffen,wosiebehilflichsind,historischeEntwicklungen, umweltpolitische Vorgehensweisen und die Wirkung von Steuerungs-instrumenten anschaulich und verständlich zu machen.

U-17 Betriebswirtschaftslehre für Ingenieure:

Inhalte: Entscheidungen in privaten und öffentlichen Betrieben und Unternehmen; Modell des rationalen Entscheidungsprozesses; Entscheidungsmethoden und -tech-niken; Anwendungsbeispiele: konstitutive Entscheidungen (Unternehmensziele und -strategien; Organisationsstrukturen etc.); phasenbezogenen Entscheidungen (Grün-dung, Wachstum, Krise und Liquidation), funktionsbezogene Entscheidungen (Über-blick über Längs- und Querschnittsfunktionen der Unternehmen); Methodologie der BWL als angewandte Wissenschaft.

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4. Lehrinhalte im Hauptstudium

4.1 LehrinhaltederPflichtfächer

P-01 Umweltanalytik mit Praktikum:

Innerhalb des Fremdstoffspektrums in Umweltproben werden die (Schwer)-Metallio-nenüberelementspezifischeNachweistechniken(AAS,ICP)detektiert.Demgegen-über müssen organische Moleküle nicht nur als solche nachgewiesen, sondern auch in ihrer (teilweise komplexen)Struktur zweifelsfrei identifiziertwerden.Besondersproblematisch dabei ist, daß solche Stoffe zumeist in extrem niedriger Konzentration, im Gemisch mit einer Vielzahl anderer organischer Moleküle (biologischen wie nicht-biologischenUrsprungs)undineinerhäufigsehrkomplexenMatrixvorliegen.Im Rahmen der Vorlesung werden als Techniken zur Auftrennung von Stoffgemischen exemplarisch die (Kapillar-) Gaschromatographie (GC) und die Hochdruckflüssig-keitschromatographie (HPLC), als Methoden zur eindeutigen Charakterisierung or-ganischer Moleküle die Kernresonanzspektroskopie (1H-, 13C-NMR) und die Mas-senspektrometrie besprochen. Insbesondere werden Nachweismethoden vorgestellt, beideneneineTrenntechnikmitspektroskopischer,d.h.molekülstrukturspezifischerDetektion gekoppelt ist.Im Praktikum sollen die Studierenden an realen Umweltproben ausgewählte Nach-weistechniken selbst durchführen und qualitativ wie quantitativ auswerten.

P-02 Grundlagen der Umweltbiologie mit Praktikum:

ImPflichtfachP-02sollenanhandvondafürbesondersgeeignetenmikrobiologischenFragestellungen die Grundlagen der Umweltbiologie gelegt werden, wie sie für vie-le darauf aufbauende Veranstaltungen benötigt werden. In der einen praktischen Teil begleitenden Vorlesung werden die wichtigsten Organismengruppen aus dem Bereich der Mikrobiologie wie Bakterien, Algen, Pilze und Protozoen gegeneinander abge-grenzt und hinsichtlich ihrer wichtigsten Eigenschaften charakterisiert. Im praktischen Teil wird eine Basis des mikrobiologischen Arbeitens geschaffen soweit sie für ein Verständnis medizinischer, hygienischer und umweltmikrobiologischer Aspekte der Mikrobiologie Voraussetzung ist. Dies schließt Grundinformationen zum Bereich Gentechnologie mit ein.In der zweiten Veranstaltung werden die Grundlagen zum Verständnis von Ökosys-temen gelegt. In Theorie und Praxis werden sowohl terrestrische wie auch aquatische Ökosysteme beschrieben und analysiert, um darauf aufbauend die Prinzipien ange-wandter Ökologie beurteilen zu können, wie sie für ein Verständnis der biologischen Zusammenhänge in unserer Umwelt und von Anstrengungen zu ihrem Schutze, wie z. B. der Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) notwendig sind.

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P-03 Sicherheitstechnik:

Umweltschutz und Sicherheit sind eng miteinander verknüpft. Von technischen Gerä-ten, Anlagen und Systemen gehen bestimmte Gefahren aus, die ein Risiko für Mensch und Umwelt darstellen. Umweltschutz bedeutet daher immer auch Schutz vor den Ge-fahren technischer Einrichtungen.ImPflichtfachP-03„GrundlagenderSicherheitstechnik“werdenallgemeinanwend-bare Methoden der Sicherheitstechnik vermittelt. In einer kurzen Einführung werden die sicherheitstechnischenBegriffe undDefinitionen (z.B. Schaden, Sicherheit undGefahr, Risiko, Grenzrisiko und Schutz) erläutert und die von technischen Einrich-tungen ausgehenden Gefahren angesprochen.Der überwiegende Teil der Vorlesung ist jedoch der Einführung in die probabilistische Sicherheitsanalyse als einem strukturierten Ansatz und Instrumentarium zur Untersu-chung sicherheitstechnischer Fragestellungen gewidmet (z.B. der Erstellung von Aus-fallfunktionen und der Ermittlung von Verteilungen).Ferner werden allgemein gültige Maßnahmen zur Verbesserung der Sicherheit vor-gestellt, wie z.B. Sicherheit durch Dimensionierung, durch Konstruktion, durch In-spektion, durch Bauteile mit kleiner Ausfallwahrscheinlichkeit, durch das Verhalten des Menschen und Qualitätssicherung.Das Prinzip der Redundanz und der Diversität als Maßnahme zur Verbesserung der Sicherheit von Systemen wird ausführlich behandelt. Dazu werden verschiedene Bei-spiele gerechnet.Weitere Themen der Vorlesung sind die gegenseitige Gefährdung von Mensch, Ma-schine und Umwelt und die Sicherheitsgesetzgebung. In einem groben Überblick wird die Sicherheitsgesetzgebung dargestellt. Die Struktur der Gesetzgebung auf nationaler und europäischer Ebene wird gegenübergestellt und die Beziehungen zwischen tech-nischen Normen und Rechtsnormen erläutert.Zum Abschluss der Vorlesung werden verschiedene Hilfsmittel und Verfahren zur Er-stellung von Sicherheitsanalysen und –gutachten vorgestellt, wie z.B. FMEA, Ausfall-effektanalyse, Ergebnisablaufanalyse, Fehlerbaumanalyse und Gefahrenanalyse.


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P-04 Umwelt- und Verwaltungsrecht:

Seit ca. 20 Jahren erfährt der gesamte Umweltbereich eine zunehmende Verrechtli-chung, weshalb die Bedeutung des Umweltrechts ständig im Steigen begriffen ist. Die Vorlesung „Umwelt- und Verwaltungsrecht“ behandelt die gesetzlichen Grundlagen des Umweltrechts sowie deren verwaltungsrechtliche Umsetzung.Dabei soll zunächst in einer Einführung ein grober Überblick über die wichtigsten Gesetze und Vorschriften im Bereich des Umweltrechts gegeben werden, um so die verschiedenen Stoßrichtungen des geltenden Umweltrechts anzudeuten. Im Rahmen dieser Einleitung sollen auch das Europäische Umweltrecht, das Umweltverfassungs-recht und das Umweltstrafrecht gestreift werden.Daran anschließend wird in zwei Abschnitten der eigentliche Lehrstoff vermittelt. Der erste Abschnitt wird sich mit den wichtigsten Institutionen und Grundsätzen des allge-meinen Verwaltungsrechts und andeutungsweise auch des Verwaltungsprozessrechts beschäftigen: Verwaltungsakt und Nebenbestimmungen, Verwaltungsvertrag, öffent-liche Planung, Planfeststellungsbeschluss, Problem der Popularklage. Im zweiten Abschnitt werden dann die bedeutendsten Teilgebiete des besonderen Umweltverwal-tungsrechts behandelt: Naturschutz-, Wasser-, Immissionsschutz- und Abfallrecht.Zum Abschluss ist die Behandlung von geeigneten - wenn möglich auch aktuellen - Umweltrechtsfällen vorgesehen, anhand derer der Vorlesungsstoff repetiert werden soll.


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P-05a Umweltökonomie und Technikbewertung:

Die Nutzung von technischen Systemen ist mit vielfältigen gesundheitlichen, ökolo-gischen, sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen und Folgen verbunden. Diese Folgen sollten sowohl bei technischen Weiterentwicklungen wie auch bei Entschei-dungen zwischen Alternativen mit berücksichtigt werden. In der Vorlesung wird daher behandelt, welche Vorgehensweisen und Verfahren es gibt, um Folgen von technischen Systemen abzuschätzen, zu bewerten und daraus Handlungsempfehlungen abzuleiten. Folgende Themenbereiche werden angesprochen:

- UmweltschutzalsgesellschaftspolitischesZiel-AbleitungundDefinition (Ansätze der Umweltökonomie, Konzept des „Sustainable Development“),- Ressourcenökonomie (Kosten der Nutzung erschöpfbarer Ressourcen),- Technikfolgenabschätzung (Methoden der TFA, Ökobilanzen / ganzheitliche Bilanzierung),- Bewertung bei multikriterieller Zielsetzung (Kosten-Wirksamkeits- und Kosten-Nutzen-Analyse, Nutzwertanalyse, externe Kosten),- Umweltpolitische Instrumente und deren Vor- und Nachteile.

P-05b Umwelt- und Ressourcenökonomik:

Das Fach Umwelt- und Ressourcenökonomik behandelt Fragen zur sozialwissen-schaftlichen Problematik Mensch - Gesellschaft - Umwelt. Es wird eingegangen

auf Grundlagen:- Zeit und Raum;- Zusammenhänge zwischen Ökonomie und Ökologie, Kreisläufe, Umwelt als öffentliches Gut, externe Effekte und Eigentumsrechte ;

und Konzeptionen:- Ökologisch-soziale Marktwirtschaft, nachhaltige Wirtschaftsentwicklung;- Nichterneuerbare und erneuerbare Rohstoffe, Verfügbarkeit, Abbauarten;- Umweltziele und -standards, Prinzipien der Umweltpolitik, Lenkungsprin- zipien (Markt, Staat, Verhandlungen, Wahlen) und Internalisierung (Steuern, Verfügungsrechte), Bedingungen und Maßnahmen für nachhaltige Wirt- schaftsentwicklung.


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4.2 LehrinhaltederGrundfächer

G-01 Naturwissenschaften (Umweltchemie I und Umweltbiologie I):

DieLehrveranstaltung „Mikrobiologie für Ingenieure II“ baut auf demPflichtfach„Grundlagen der Umweltbiologie“ auf. Es werden in Theorie und Praxis Versuche zum Verhalten von Mikroorganismen gegenüber Temperatur, Strahlung und chemi-schen Agenzien durchgeführt. Neben Methoden der Entkeimung und Sterilisation wird auch der Messung des Vorkommens verschiedener Mikroorganismen in Wasser, Ab-fällen, Abluft sowie Gebäuden Beachtung geschenkt werden. Die Problematik der bi-ologischen Abbaubarkeit (Persistenz) von Chemikalien wird überblickartig behandelt. Ausgewählte Fälle von umweltrelevanten Mikroorganismen wie z. B. heizöl- oder lö-sungsmittelabbauenden Bakterien und Pilzen werden selbständig bearbeitet. Auf die Vorlesung „Biologische Abluftreinigung“ in G-07 (Siedlungswasserbau, Entsorgungs-technik) wird verwiesen.In der Vorlesung „Umweltbiologie I“ werden in einer Einführung Limnoökologie und Grundlagen terrestrischer Lebensgemeinschaften behandelt. An den Besonderheiten des aquatischen Lebensraumes sollen ökologische Begriffe wie Individuum, Popu-lation und Lebensgemeinschaft behandelt sowie die Interaktionen mit der Umwelt besprochenwerden. ImPraktikumfindetdieMethodederholoistischenBewertungvonfließendenundstehendenGewässernAnwendung.Dabeiwerdensowohlökomor-phologische Gesichtspunkte wie auch biologische Aspekte berücksichtigt. In weiteren Veranstaltungen wird in analoger Weise auf terrestrische Ökosysteme eingegangen.Die Vorlesung „Umweltchemie I“ beschäftigt sich mit dem Auftreten, den Eigenschaf-ten und dem Umweltverhalten der wichtigsten Umweltchemikalien in den Komparti-menten Wasser, Boden und Luft. Grundbegriffe wie Lipophilie und Octanol-Wasser-Koeffizient,Persistenz,BioakkumulationundBiokonzentrationwerdenerläutert.Im Bereich Wasser werden u.a. behandelt: Wasserkreislauf, Verwendung und Ver-brauch von Wasser, Wasserinhaltsstoffe, Summenparameter zur Charaktierisierung der Wasserqualität (BSB, TOC, CSB, AOX u.a.), Wasserhärte und -enthärtung, Salz-gehalt, Sauerstoffgehalt und –zehrungsprozesse, Eutrophierung, Selbstreinigung der Gewässer, Zusammensetzung von Waschmitteln, Arzneimittel, Hormone und andere Spurenstoffe in der aquatischen Umwelt, Abwasser- und Trinkwasserbehandlung.Bereich Boden: Zusammensetzung, Huminstoffe, Tone, Bodenkolloide, Bodenschad-stoffe, Agrochemikalien, Düngemittel, Schwermetalle (Pb, Cd, Hg), Transferfaktor, Antiklopfmittel, Octanzahl, Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), halogierte organische Verbindungen (u.a. Polychlorierte Dibenzodioxine und Diphe-nyle PCB).Bereich Luft: Zusammensetzung und Schichtung der Atmosphäre, Spurengase (Sticko-xide, Kohlenstoffdioxid, Methan, Schwefeldioxid, FCKW, Ozon u.a.), Durchmischung und Transport, Quellen und Senken, Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelkreislauf, flüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC), photochemische Prozesse, Treibhauseffekt,Ozonloch, London-Smog, LA-Smog, Autoabgasreinigung. Begleitend werden in ei-


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nem Praktikum die gängigen Labormethoden zur Untersuchung und Bewertung von Chemikalien in der Umwelt vorgestellt und durchgeführt.

G-02 Umweltmesswesen I & II:

Der Messtechnik kommt im Bereich des Umweltschutzes eine wichtige Aufgabe zu, da Umweltmessdaten eine primäre Voraussetzung für die Feststellung des Grades der Verschmutzung darstellen und für Maßnahmen zur Verbesserung der Umweltqualität im Allgemeinen und zur Kontrolle der Wirkung der getroffenen Maßnahmen unbe-dingt erforderlich sind.Im Grundfach des Umweltmesswesen wird eine Einführung in das elektrische Messen umweltrelevanter physikalischer Größen, wie z.B. mechanischer, thermischer, elek-trischer Größen und der Bestimmung von Strömungsparametern sowie von Schad-stoffkonzentrationen und physikalisch-chemischer Beschaffenheitsdaten gegeben. Als Grundlage dafür erfolgt eine Einführung in technische Begriffe und Normen sowie in die Fragen von Messgenauigkeit, Übertragbarkeit und statistische Relevanz der Mess-daten.In speziellen Vorlesungen werden Einführungen in die wichtigsten Bereiche, in denen Umweltverunreinigungen auftreten können, gegeben, und zwar in Messen und Ana-lysieren von Luftverunreinigungen sowie in Klima- und Niederschlagsmesstechnik. Um die Randbedingungen bei Messungen richtig anzulegen, wird in einer weiteren Vorlesung auf die Planung, Durchführung sowie die Strategie von Messungen und die Auswertung und die Beurteilung der gewonnenen Messdaten behandelt.

G-03 Mechanische und Thermische Verfahrenstechnik I:

Die „Thermische Verfahrenstechnik“ spielt in der Umwelttechnik ein wichtige Rol-le, da umweltbelastende Abfallstoffe in der Regel Gemische sind, die aus harmlosen und schädlichen Stoffen bestehen. Die schädlichen Stoffe werden abgetrennt und kön-nenhäufignutzbringendwiederverwendetwerden.AuchfürdenprozessintegriertenUmweltschutz ist die Beherrschung der wichtigsten Methoden der Mechanischen und Thermischen Verfahrenstechnik wesentlich.In der Vorlesung „Grundlagen der Thermischen Verfahrenstechnik“ werden die wichtigsten Methoden zur Trennung fluider Mischungen vorgestellt, insbesonderedie Destillation, Absorption und Extraktion. Diese spielen in vielen verfahrens- und umwelttechnischen Prozessen eine zentrale Rolle. Der Schwerpunkt der Darstellung liegt auf der Modellierung, Auslegung und Realisierung der genannten Verfahren. Im methodenorientierten Teil der Vorlesung werden allgemeine Grundlagen wie das Ge-genstromprinzip und Unterschiede zwischen Gleichgewichtsstufenmodellen und Stof-fübergangsmodellen erläutert.Die „Mechanische Verfahrenstechnik“ befasst sich mit der Erforschung, Entwicklung


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undDurchführungvonProzessen,indenengasförmige,flüssigeundfesteStoffever-ändert werden. In der Regel bestehen die Prozesse aus einer Vielzahl von Einzelschrit-ten, den sogenannten Grundoperationen. Wir unterscheiden zwischen Trenn-, Misch-, Zerteil- und Agglomerationsverfahren. Aus ihrer Kenntnis entsteht das Konzept des Prozesses. Ein solches Konzept muß die Kriterien der Umweltverträglichkeit und des Umweltschutzes erfüllen. Inhalt der Vorlesung „Grundlagen der Mechanischen Verfahrenstechnik“ sind: Kenn-zeichnung grobdisperser Stoffsysteme, Haftmechanismen in grobdispersen Systemen, Partikelmesstechnik, Widerstandsverhalten von Partikeln in Strömungen, Durch-strömungen von Packungen, Strömungsmechanik von Wirbelschichten, Auslegung pneumatischer Förderanlagen, Trennprozesse und Kennzeichnung einer Trennung, Mischprozesse (Mischung disperser und nichtdisperser Medien), Zerteilprozesse, Ag-glomerationsprozesse.

G-04 Biologische und Chemische Verfahrenstechnik I:

Die Bioverfahrenstechnik ist einerseits ein Teilgebiet der Biotechnologie, da sie in Kooperation mit den naturwissenschaftlichen Disziplinen der Mikrobiologie, Bioche-mie, Molekular- und Zellbiologie sowie der Genetik mitwirkt, das Potential lebender Zellen im Rahmen technischer Verfahren und industrieller Produktion zu nutzen. Die Bioverfahrenstechnik ist andererseits aber auch ein Teilgebiet der Verfahrenstechnik, denn sie befasst sich mit der Anwendung chemischer, mechanischer Grundverfahren der Stoffwandlung und -behandlung in biotechnologischen Prozessen sowie mit der Entwicklung, Planung, dem Bau und Betrieb technischer Anlagen zu deren Durchfüh-rung.Die Chemische Verfahrenstechnik umfaßt Lehrveranstaltungen zu praktischen Prob-lemen und theoretischen Grundlagen aus den Bereichen chemische Reaktionstechnik und Physikalisch-chemische Verfahrenstechnik einschließlich Strömung, Wärme- und Stoffaustausch. Anwendungsgebiete sind die Prozesse der chemischen Industrie, die Bioverfahrenstechnik und in zunehmendem Maße der Umweltschutz im Produktions-bereich.Die Biologische und Chemische Verfahrenstechnik I für Umweltschutztechniker be-steht aus zwei Lehrveranstaltungsreihen und Exkursionen. „Physikalisch-chemische Verfahren“:Thermodynamische Grundlagen von Mehrstoffsystemen; Membrantrennverfahren: Umkehrosmose, Pervaporation, Gaspermeation; Adsorption aus der Gasphase; Tem-peratur- und Druckwechseladsorption; Ionenaustausch; elektrochemische Verfahren: Elektrolyse, Elektrodialyse, Brennstoffzellen.„Einführung in die Bioverfahrenstechnik“:Begriffsbestimmung und Vorstellung wichtiger biotechnologischer Prozesse; Biolo-gische und biochemische Grundlagen: Einteilung der Organismen nach Stoff- und Energieversorgung; Prinzipien der Energie- und Stoffübertragung in der Zelle; Nuk-


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leinsäuren; Proteinbiosynthese; Stoffwechselregulation; Einführung in die Reaktions-technik biologischer Systeme; Grundlagen der Transportprozesse in Bioreaktoren; Bi-oreaktoren: Rührung und Belüftung, Sterilisation; Mess- und Regeltechnik.

G-05 Umweltströmungsmechanik und Hydroinformatik:

Aufbauend auf der Hydromechanik werden in den Lehrveranstaltungen Ausbreitungs- und Transportvorgänge in Strömungen I & II (ATS) die relevanten physikalischen Zu-sammenhänge in der Umweltströmungsmechanik verdeutlicht. Der Teil I befasst sich mit Strömungsprozessen in natürlichen Hydrosystemen.In der Lehrveranstaltung Modellierung von Hydrosystemen (MHS) werden numeri-sche Methoden und deren Anwendung in der Umweltströmungsmechanik vorgestellt. Im Mittelpunkt stehen verschiedene Diskretisierungsverfahren (Finite Differenzen, Finite Elemente und Finite Volumen) sowie deren Anwendung auf die Grundwasser-gleichung.Die Lehrveranstaltungen Versuchswesen in der Hydromechanik I & II (VHM) behan-deln die experimentelle Modellierung und schlagen damit die Brücke zwischen den physikalischen Prozessen (ATS) und der numerischen Modellierung (MHS). Im Vor-dergrund steht hierbei u. a. eine Vertiefung des Prozessverständnisses und die Über-tragbarkeit experimenteller Untersuchungen vom Labor in die Praxis. Schwerpunkte des ersten Teils sind die Dimensionsanalyse und Ähnlichkeitsgesetze am Beispiel von Strömungsprozessen. Die Inhalte der Lehrveranstaltung Hydroinformatik stellen ein weiteres Bindeglied zwischen den physikalischen Prozessen (ATS) und der numerischen Modellierung (MHS), aber auch zur experimentellen Modellierung (VHM) dar. Gegenstand der Lehrveranstaltung sind die Erstellung und Verwendung eines Simulationswerkzeuges einschließlich der dazugehörigen Vor- und Nachbereitung der Daten.Dabei werden die einzelnen Bausteine des gesamten Simulationsablaufs wie z.B. die Diskretisierung und die Visualisierung betrachtet.

G-06 Wasserwirtschaft I:

Der Grundfachblock „Wasserwirtschaft I“ gibt eine Einführung in die Ermittlung und Bewirtschaftung der natürlichen Wasservorräte und behandelt wichtige planerische und bauliche Aspekte zum Ausgleich von Wasserbedarf und natürlichem Dargebot nach Menge und Beschaffenheit.Im Fach „Gewässerkunde/Gewässernutzung“ erfolgt zunächst eine einführende Vor-stellungderWasserhaushaltselementeNiederschlag,VerdunstungundAbfluss, ihrermesstechnischen Erfassung und Primärauswertung als Grundlage für die Bemes-sung von Wasserbauten. Im weiteren werden die Gebiete „Flussbau“, „Stauanlagen“/„Wehre“ und „Wasserkraftanlagen“ behandelt.


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Das Fach „Wassergütewirtschaft“ geht speziell auf Fragen der Messung und Klassi-fizierungderGewässergütemittelsphysikalischer,chemischerundbiologischerPa-rameterein.BehandeltwerdenauchderSauerstoffhaushaltstehenderundfließenderGewässer sowie die Probleme, die sich aus der Nutzung von Gewässern zu Kühlzwe-cken ergeben. Im zweiten Teil soll den Studenten durch Vor-Ort-Veranstaltungen ein Einblick in die Arbeit verschiedener in der Wasserwirtschaft tätiger Institutionen wie z.B. Wasserversorgungsunternehmen, Ingenieurbüros und Wasserbehörden gegeben werden.Die „Hydrologie“ beschäftigt sich mit dem natürlichen Wasserkreislauf, den Eigen-schaften und Erscheinungsformen des Wassers in diesem Kreislauf sowie der mess-technischen Erfassung und mathematischen Beschreibung der zugehörigen physikali-schen Prozesse. Im Fach „Hydrologie“ werden speziell die Wasserhaushaltselemente, dieSpeicherbewirtschaftungunddieBerechnungvonOberflächenabflüssenalsBasisfür die Lösung praktischer Aufgaben behandelt.

G-07 Siedlungswasserbau, Entsorgungstechnik I:

Im Grundfachstudium werden die Grundlagen der Planung, Bauausführung und des Betriebes der technischen Anlagen und Bauwerke der Wasserversorgung, Abwasser- und Abfalltechnik sowie der biologischen Abluftreinigung behandelt. Dazu gehören die Berechnungen desWasserbedarfs, desAbwasserzuflusses und die konstruktiveAusbildung von Druckrohrleitungsnetzen, des Abwasserkanalnetzes und seiner Son-derbauwerke und die Bemessung und Gestaltung von Kläranlagen.Auf dem Gebiet der Abfallwirtschaft, die ein zentrales Element nachhaltiger Stoff-stromwirtschaft darstellt und der Sicherung der natürlichen Lebensgrundlagen dient, werden ausgehend von der Abfallentstehung und der Abfallmenge und -zusammenset-zung, die wesentlichen Prozesse von der Sammlung und dem Transport über das Re-cycling bis hin zur Abfallbeseitigung vorgestellt. Dies umfasst sowohl konzeptionelle Ansätze und Fragen des Abfallmanagements als auch Verfahrenstechniken wie Sortie-rung, Kompostierung, Vergärung, thermische Abfallbehandlung und Deponierung. Es werden sowohl technische Aspekte erläutert als auch Grundlagen der Dimensionie-rung bis hin zur Kostenbetrachtung vermittelt.In der Vorlesung „Biologische Abluftreinigung“ wird nach einer kurzen Vorstellung nichtbiologischer Verfahren das Schwergewicht auf die Darstellung verschiedener biologischer Verfahren gelegt, wie Biofilter, Biowäsche und Tricklingfilter. Nebenrechtlichen Grundlagen werden auch einführende Aspekte der Verfahrenstechnik, der biologischen Grundlagen sowie der Olfaktometrie diskutiert.


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G-08 Verkehr, Kraftfahrzeug und Umwelt I:

Kraftfahrzeuge und Verkehrsanlagen bilden eine wesentliche Grundlage für unser heu-tiges Wirtschaftssystem. Die mit dem motorisierten Kraftfahrzeugverkehr in seiner heutigen Form verbundenen nachteiligen Folgen auf die Umwelt sind Anlass für die Entwicklung umfassender Strategien und Maßnahmen zur Verbesserung der Situati-on.Das Grundfach G-08 behandelt den Verbund von Kraftfahrzeugtechnik, Verkehrspla-nung und Verkehrstechnik. Ein Schwerpunkt im Kraftfahrzeugwesen ist die Antriebs-quelle der Fahrzeuge. Aufbau und Funktionsweise heutiger Kfz-Antriebe sowie die aus dem Betrieb resultierenden Schadstoff- und Geräuschemissionen werden darge-stellt und Alternativkonzepte diskutiert. Die Verbrennung im Hubkolbenmotor, ihre Beeinflussung durchmotorischeParameter sowieMöglichkeiten derAbgasbehand-lung werden besprochen.Im Hinblick auf die Begrenztheit der natürlichen Ressourcen als auch der Aufnahme-fähigkeit der Deponien kommt, auch im Sinne von Ökobilanzen, dem Kfz-Recycling künftig ebenso erhöhte Bedeutung zu wie in der Straßenbautechnik den verwendeten Straßenbaustoffen. Straßenverkehrsplanung und -technik behandeln die Methoden für die Planung, den Entwurf und den Betrieb von Straßenverkehrsanlagen. Sicherheit, Umweltverträglichkeit (Lärm, Abgase, Energieverbrauch, Flächeninanspruchnahme usw.), Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit sind wesentliche Kriterien für die BeurteilungvonPlanungskonzepten(z.B.flächendeckendeVerkehrsberuhigung),Ent-würfen und Steuerungsstrategien (Verkehrsleitsysteme).

G-09 Energie und Umwelt I:

Die Nutzung neuer Energietechniken und die Verfügbarmachung neuer Energiequel-len waren und sind wesentliche Voraussetzungen für die Entwicklung unserer moder-nen Industriegesellschaft. Die zunehmende Nutzung von Energie hat aber auch un-erwünschte Nebeneffekte und Wirkungen deutlich hervortreten lassen. Beispiele für unerwünschte Folgen sind die Luftverschmutzung und die daraus resultierenden nega-tivenAuswirkungenaufdiemenschlicheGesundheit,aufTiere,PflanzenundMateria-lien. Die Emission von Treibhausgasen (z.B. CO2, CH4 und Ozonvorläufersubstanzen NOX und VOC) kann nach dem gegenwärtigen Stand des Wissens zu Klimaänderun-gen mit nicht tolerierbaren Folgen führen.Es stellt sich die Frage, wie eine nachhaltige, umwelt- und mitweltverträgliche zu-künftige Energieversorgung gestaltet werden kann. Im Grundfach „Energie und Umwelt“ wird das Grundwissen, das zum Verständnis der Entstehung der Umwelt-belastung durch die Energieumwandlung erforderlich ist, behandelt. Dazu gehören die Erläuterungen der Grundlagen der Energiewandlung sowie die Beschreibung der Strukturen und Zusammenhänge des Energiesystems in der Bundesrepublik und welt-weit (Energiesysteme I). Die aus der Energieversorgung erwachsenden Belastungen


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für Luft, Boden, Wasser und Klima sowie die Ausbreitung und die Auswirkungen der Schadstoffe werden dargestellt (Energie und Umwelt). Da die Luftschadstoffemissio-nen ein wichtiger Schwerpunkt der Umweltbelastung durch Energieanwendung sind, wird die Entstehung dieser Emissionen genauer betrachtet (Verbrennung und Verbren-nungsschadstoffe).

G-10 Umweltplanung I:

In diesem Lehrblock wird angestrebt, die wesentlichen Grundelemente der raumbezo-genen Umweltplanung zu vermitteln und dabei insbesondere die Problematik der ver-schiedenen Verfahren zur Beschreibung von Problemsituationen (Erfassung, Analyse und Vorausschätzung der zu bewertenden Phänomene) zu verdeutlichen. Die Vorle-sung „Umweltplanung und Landschaftsplanung“ werden durch eine von den Instituten für Landschaftsplanung und Ökologie (Prof. Kaule) und für Raumordnung und Ent-wicklungsplanung gemeinsam durchgeführte Übung ergänzt, in deren Mittelpunkt die Auseinandersetzung mit einem praxisnahen Beispiel steht („Kleine Fallstudie“). Diese Lehrveranstaltung schließt Exkursionen ein. Das Grundfach dient - neben der Vermitt-lung von Kenntnissen in den einzelnen Lehrgebieten - vor allem der Vorbereitung der vertiefenden Vorlesung im 7. und 8. Semester und der abschließend von beiden Insti-tuten gemeinsam durchgeführten „Großen Fallstudie“ (V-16).

G-11 Schall- und Schwingungsschutz I:

Menschen, Maschinen und Baustrukturen sind im Alltag Lärm-, Schwingungs- und Erschütterungseinwirkungen ausgesetzt.Im Rahmen der Umweltschutztechnik liegt das Hauptinteresse des Schall- und Schwin-gungsschutzes bei der Lärmbekämpfung in Verbindung mit der Vermeidung oder Ver-ringerung von Schwingungs- oder Erschütterungseinwirkungen. Die Beurteilung der Wirksamkeit derartiger Maßnahmen setzt die Kenntnis der Entstehungsmechanismen, der Übertragungseigenschaften in festen Körpern durch Schwingungen und Wellen-ausbreitungsvorgänge und der Abstrahlung als Schall in Gasen oder Fluiden voraus.In der Vorlesung „Einführung in die Kontinuumsmechanik und die Materialtheorie“ werden mit den Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Drall in Verbindung mit der Materialbeschreibung Feldgleichungen entwickelt, deren Lösungen Schwingungen und Wellen beschreiben.Gegenstand der Vorlesung „Schwingungen“ sind die Berechnung und Messung freier und fremderregter zeitlicherSchwankungenmechanischerZustandsgrößenflexiblerungedämpfter oder gedämpfter Maschinen und Strukturen. Der Schwingungsschutz wird an Beispielen der Schwingungsisolierung von Maschinen und Geräten behan-delt.In Ergänzung des Unterstufenfaches „Technische Akustik“ behandelt die Vorlesung


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„Schallschutz/Körperschall“dieEntstehungundAusbreitungvonWelleninflexiblenFestkörpern, deren Abstrahlung zu hörbarem Schall führt.Gegenüber den reinen Kompressionswellen des Luft- und Fluidschalls ist die größere Vielfalt auftretender Phänomene durch zwei Wellentypen und deren Kombinationen in Balken, Platten, Schalen oder räumlichen Kontinua gegeben.Der Schallschutz umfasst Maßnahmen zur Minderung an der Entstehungsquelle sowie sekundäre Maßnahmen mit dem Ziel der Dämmung und Dämpfung des Körperschalls. Ergänzt wird die Vorlesung durch Messungen zur Wirksamkeit von Schallschutzmaß-nahmen an einem Rohrleitungskreislauf.

4.3 LehrinhaltederVertiefungsfächer

V-01 Umweltchemie II:

Die Umweltchemie befasst sich mit dem Auftre-ten, dem Verhalten und den Auswirkungen von Chemikalien, die durch menschliches Zutun in die Umwelt gebracht werden (Umweltchemika-lien), aber auch natürlichen Ursprungs sein kön-nen. Daneben behandelt sie die Möglichkeiten der chemischen Analyse und der Eliminierung dieser Verbindungen aus den verschiedenen Um-weltkompartimenten. In der Lehrveranstaltung „Chemische Grundla-gen des Gewässerschutzes“ werden Gütekrite-rien für Wasser besprochen. Grundbegriffe wie Redox-Potenzial und pH werden behandelt. Die

Eigenschaften und das Verhalten von anorganischen und organischen Wasserinhalts-stoffen werden detailliert besprochen. Wichtige Methoden und Verfahren der wasser-chemischen Analytik und der Wassertechnologie (Trink-, Bade- und Abwasserbehand-lung) werden erläutert und Strategien für den Gewässerschutz präsentiert.Das Fach „Umweltanalytik“, das eine wichtige Basis für das Verständnis und die Beur-teilung umweltchemischer Vorgänge darstellt, behandelt die wichtigsten Verfahren der instrumentellen Spurenanalytik mit ihren chromatographischen Trennverfahren und spektroskopischen, massenspektrometrischen und elektrochemischen Detektionssys-temen. Neben der Einzelstoffanalytik werden auch Bestimmungsmethoden von „klas-sischen“ Summenparametern wie Gesamtstickstoffgehalt, Oxidierbarkeit und Abbau-barkeit von Chemikalien angesprochen. Die Genauigkeit, Möglichkeiten und Grenzen der analytischen Verfahren werden aufgezeigt. Begleitet wird das Angebot durch ein Praktikum, in dem die Bestimmung von wichtigen Parametern erlernt werden. Die Methoden der apparativen anorganischen und organischen Spurenanalytik werden an


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den entsprechenden Geräten demonstriert.Die Vorlesung „Qualitätssicherung in der chemischen Analytik“ ergänzt die „Umwelt-analytik“ und behandelt detailliert wichtige analytische Kenngrößen (u.a. Bestim-mungs-undNachweisgrenzen,Wiederfindung,Genauigkeit,Messunsicherheit),Mög-lichkeiten der internen und externenQualitätssicherung (Ringversuche, zertifizierteMaterialien, Regelkarten), gesetzliche Rahmenbedingungen und Zulassungsverfah-ren.In der Vorlesung „Ökotoxikologie und Bewertung von Schadstoffen“ werden toxi-kologische und ökotoxikologische Grundbegriffe wie akute und chronische Toxizität und Bioverfügbarkeit erläutert und Mechanismen der Schadstoffwirkungen am Bei-spiel von Schwermetallen und zahlreichen Umweltchemikalien diskutiert. Wichtige gesetzlich verankerte Wirkungstests (u.a. Abbautests, Fischei-, Algen-, Daphnien-, Leuchtbakterien-, Gentoxizitätstests), werden vorgestellt und Möglichkeiten der Ri-sikobewertung erörtert. Im Praktikum „Wasser- und Abwasserchemie“ werden Qualitätsparameter bestimmt und gängige Methoden der Reinigung von Trink- und Abwasser durch Experimente veranschaulicht. Im Praktikum „Chemische Wassertechnologie“ wird die Behandlung von kommuna-len und industriellen Abwässern, die Aufbereitung von Trinkwasser und die Reinigung vonGrund-undOberflächenwassernachheutigemStandderTechnikanpraktischenBeispielen behandelt.Die Veranstaltung „Messen und Analysieren von Wasser- und Bodenverunreinigun-gen“ ist analytisch-messtechnisch ausgerichtet und behandelt neben Stoffen im Wasser auch Bodenkontaminanten.Der Bereich Luft kann in „Umweltchemie II“ durch die Vorlesung „Chemie der Erd-atmosphäre“ und die Vorlesung mit Praktikum „Messen und Analysieren von Luft-verunreinigungen I und II“ vertieft werden.

V-02 Umweltbiologie II:

In der Vorlesung „Spezielle Umweltschutzmikro-biologie“ wird intensiv auf die Grundlagen und die Anwendung des mikrobiologischen Schad-stoffabbaus eingegangen. Neben Phänomenen wie Toxizität und Inhibition von Abbaupotentia-len wird auch der Frage der Evolution von neuen Abbaupotentialen („Adaption“) Aufmerksamkeit ge-schenkt. Im praktischen Teil wird die Oxi-dation und Cooxidation von Schadstoffen und Schadstoffgemischen behandelt. Zentrales The-ma ist der je nach Substanzklasse vollständige bzw. unvollständige Abbau von Schadstoffen


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unddessenmesstechnischeBeurteilung(z.B.HumifizierungvonPAKundderenana-lytischen Probleme).Im Praktikum „Umweltbiologie II“ sollen als ein Schwerpunkt die Grundlagen anae-rober Abbauprozesse bearbeitet werden. Hierunter fallen die Carbonat-Atmung (Me-thanbildung) sowie Prozesse der Nitrat- und Sulfat-Reduktion inklusive einer kurzen Darstellung der olfaktometrischen Seite dieser Phänomene. In diesem Zusammenhang wird auch auf die biologische Phosphatelimination eingegangen. Im Hinblick auf die Wichtigkeit der Kompostierung von Abfällen wird auch der Biologie thermophiler Kompostierungsprozesse Aufmerksamkeit geschenkt. Theoretische Grundlagen sind die verschiedenen biogeochemischen Kreisläufe des Kohlenstoffs, Stickstoffs, Schwe-fels sowie des Phosphors. Auf praktischem Gebiet werden weiterhin Methoden der Süßwasserbiologie vorgestellt.In der „Umwelthygiene“ werden Aspekte der Hygiene von Prozessen der Wasserge-winnung, der Rest- und Abfallstoffverarbeitung, der Verarbeitung von Lebensmitteln sowie ganz allgemein von biotechnologischen Prozessen behandelt. Die Bedeutung, die die in diesem Zusammenhang wichtigen Mikroorganismen sowie die Strategien zur Vermeidung einer Kontamination der Umwelt für die Gesundheit von Mensch und Tier haben, wird herausgearbeitet.In der Vorlesung „Spezielle Umweltmikrobiologie: Anaerobe Systeme“ werden die Grundlagen des anaeroben Abbaus vertieft (Thermodynamik und Abbaubarkeit, Grundzüge der bakteriellen Fermentation). Aufbauend darauf werden technisch rele-vante anaerobe biologische Prozesse behandelt, wie die anaerobe Korrosion von Me-tallen, die biologische Phosphatelimination und die anaerobe Elimination von Schad-stoffen (z.B. chlorierte Kohlenwasserstoffe). Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Darstellung verschiedener Mikroorganismen-gruppen inTrink- undOberflächenwässern sowie in diversenBereichen vonKlär-anlagen. Die Darstellung von Verfahren zur mikrobiologischen Ermittlung von Keimbelastungen in Trink- und Oberflächenwässern sowie ihrer Kontrolle in derTrinkwasseraufbereitung schließen sich an. Weiter wird auf biologische Methoden der Gewässerbewertung eingegangen. Mit Hilfe des Saprobiensystems wird die Ermitt-lung der Wassergüte theoretisch und praktisch vorgestellt. Theoretische Grundlagen sind die Darstellung der biogeochemischen Kreisläufe des Eisens, Mangans und des Stickstoffs. In der Wasser- und Abwasserbiologie sowie verstärkt in der Technischen LimnologiewirdaufdieBiologievonstehendenundfließendenGewässerneingegan-gen und ein Bezug zur Gesamtökologie hergestellt. In der „Aerobiologie“ wird auf das Keimspektrum der Luft und das Ausbreitungsver-halten von Keimen sowohl in natürlichen Systemen wie auch in technischen Systemen eingegangen, wie sie aus Anlagen zum Beispiel der biologischen Abluftreinigung oder von Kompostieranlagen emittiert werden. Eine hygienische Beurteilung schließt sich an. Einen weiteren Schwerpunkt stellt die Biologische Abluftreinigung dar. Sowohl die chemisch-physikalische Analyse von Abluftinhaltsstoffen wie auch ihre olfakto-metrische Bewertung werden behandelt. Weiterhin werden moderne, in der Entwick-lungbefindlicheSystemezurbiologischenAbluftreinigungvorgestellt.


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Im Gegensatz zu diesen „end of pipe“-Technologien stehen auf der Seite der „Vermei-dung“ Techniken zur Minderung von Emissionen durch geeignete Verfahrensumstel-lungen. Deren Darstellung sowie Exkursionen zu einigen der vorgestellten Anlagen runden das Bild ab.

V-03 Messtechnik III:

Die Vertiefung soll den angehenden Umweltin-genieur in die Lage versetzen, die wesentlichsten im Umweltbereich anfallenden Messaufgaben planen und überwachen bzw. gegebenenfalls selbst durchführen zu können.Aufbauend auf die Vorlesungen im Grundfach „Umweltmesswesen I & II “ werden zunächst die Verfahren zum Messen von Luft-, Wasser- und Bodenverunreinigungen in Theorie und Praxis vertieft. Ergänzt werden diese Vorlesungen durch spezielle Einführungen in die Regelungstechnik und Geoinformatiksysteme. Um die Auswir-kungen von Umweltschädigungen auf die Öko-

systemequantifizierenzukönnen,erfolgtbeispielhafteineEinführungindasErfassenvon Populationen und Arten. Da Umweltschutz in zunehmendem Maße ein globales Problem darstellt, wird eine Einführung in moderne Methoden der Fern erkundung an-geboten. Ergänzt werden die Vorlesungen durch praktische Übungen und Besichtigung von modernen Messeinrichtungen bei Exkursionen.In der Lehrveranstaltung „Geoinformationssysteme“ wird ein Überblick über die wichtigsten Informationsquellen und Informationsspeicherungsverfahren gege-ben, die für die räumliche Umweltplanung von Bedeutung sind; dabei wird der mo-dernen Technik (und der Problematik) der datenverarbeitungsgestützten Geo-Informations-Systeme („GIS“) besondere Aufmerksamkeit geschenkt.In einer Vorlesung „Strahlenschutz“ werden Kenntnisse für das Messen radioaktiver Strahlung vermittelt.


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V-04UmweltgerechteGestaltungvonFließgewässern:*)

In den Kernfächern dieser Fachrichtung wird auf-bauend auf die in den Fächern U-08 „Technische Hydromechanik“, G-05 „Umweltströmungsme-chanik“ und G-06 „Was-serwirtschaft und Ge-wässerschutz“ bereitgestellten Grundlagen ver-tiefend auf die mathematische Beschreibung von Strömungsvorgängen in Oberflächengewässernsowie auf Bauwerke des Wasserbaus eingegan-gen.

Im Fach „ Fließgewässerökologie in der Inge-nieurpraxis“ wird der Zusammenhang zwischen Gewässermorphologie, struktureller Vielfalt,

SubstratundAbflussverhaltenimZusammenhangmitdenAnforderungenvonLebe-wesen an den Lebensraum Wasser behandelt. Die Vorlesung „Flussgebietsmanagement und Sedimentbewirt-schaftung“ gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der Wasserbewirtschaf-tung mit Blick auf die EU-Wasserrahmenrichtlinie sowie den Um-gang mit Sedimen-ten im Einzugsgebiet und im Gewässer. Es werden Berechnungs-methoden für Strömungs- und Feststofftransportvorgänge und Gewässermorphologie vermittelt. Die „Umweltverträglichkeitsprüfung im Wasserbau“ wird den Studieren-den durch eine anwendungsorientierte Veranstaltung näher gebracht. Anhand eines Beispiels erarbeiten sich die Studierenden die Vorgehensweise bei einer UVP und tra-gen die Ergebnisse anschließend vor. Die Lehrveranstaltung „EDV-Anwendungen im Was-serbau“ beschäftigt sich mit der hydraulischen Modellierung. Nach grundlegen-denEinführungenwerdenamComputerÜberflutungsberechungenfürverschiedeneHochwasserszenarien durchgeführt. Der „Integrierte Hochwasserschutz“ gibt einen Überblick durch technische und naturnahe Maßnahmen bedrohte Gebiete vor Hoch-wasser zu schützen. Die Wirkungsweise und die Grenzen dieser Maßnahmen sowie deren Bemessung werden besprochen.

Die Ergänzungsfächer bieten den Studierenden eine Auswahl verschiedener inte-res-santer Fachgebiete. Bezug nehmend auf die Vorlesung V-04.2 werden die Quali-tät der Sedimente und der Umgang damit betrachtet. Die Vorlesung „Energiewirt-schaft“ beschäftigt sich mit dem Bedarf, dem Dargebot und der Verteilung von E-nergie in Deutschland und weltweit. Dabei spielt auch die Wasserkraft eine wesent-liche Rol-le, die in der Veranstaltung „Wasserkraftanlagen – Fallbeispiele aus der Praxis“ nä-her gebracht wird. Außerdem werden beispielsweise Fragen der Projekt-bewertung in der Wasserwirtschaft behandelt oder vertiefende Kenntnisse auf dem Gebiet der stochastischen Hydrologie vermittelt. Das Ergänzungsfach „Geostatistik“ beschäftigt sich mit geostatistischen Verfahren, die zur Messwertinterpolation, zur Modellpara-meterschätzung und zur Messnetzplanung in der Hydrologie angewendet werden. Ziel


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der Ergänzungsvorlesung „Fuzzy-Modellierung“ ist es schließlich, die Grundlagen der Fuzzy-Logik, die bereits in vielen Produkten Anwendung gefunden hat, und zahlreiche einfache Modelle vorzustellen.

*) neuer Name: identisch mit „Wasserwirtschaft und Gewässerschutz“ in der Prüfungsordnung

V-05 Strömung und Transport in porösen Medien:

Das Vertiefungsfach V-05 behandelt detailliert die Strömungs- und Transportvorgänge von in-kompressiblen und kompressiblen Fluiden in po-rösen Medien. Schwerpunktmäßig ist dies durch umweltrelevante Fragestellungen im natürlichen Untergrund motiviert. Daneben gibt es einen Ein-blick in technische Fragestellungen, z.B. Mehr-phasenprozesse in Papier und dünnen Mem-branen (Brennstoffzelle). Aufbauend auf dem Grundfach G-05 werden die physikalischen Zu-sammenhänge (Schwerpunkte: Stoff- und Wär-metransport; Veranstaltung Ausbreitungs- und

Transportvorgänge in Strömungen II), sowie die Entwicklung von Modellkonzepten und deren Umsetzung mittels numerischer Verfahren vermittelt (Schwerpunkte: kon-zeptionelle Modellbildung, Eigenschaften der Gleichungen, Stabilisierungsmethoden, Diskretisierung; Veranstaltung Modellkonzepte und Simulationsmethoden für Ein- und Mehrphasenströmungen). Die Theorie wird mit Hilfe von ausgewählten Beispie-len aus der aktuellen Forschung und Ingenieurpraxis veranschaulicht (Applikation von Ein- und Mehrphasenmodellen für umweltrelevante und technische Fragestellungen). Dabei wird ein Schwerpunkt auf die problemabhängige Erfassung der physikalischen FragestellungenmitHilfegeeigneterModellesowiediedafürerforderlicheDefinitionvon Rand- und Anfangsbedingungen gelegt.Das Lehrangebot im Kernfachbereich wird durch ein breites Spektrum an Ergänzungs-fächern abgerundet:Im Bereich der Informationsverarbeitung behandelt die Veranstaltung „Integrierte Modellsysteme für die Grundwasserwirtschaft“ GIS-gestützte Modellerstellung und Modellierung von Grundwassersystemen. Aufbauend auf der Grundfachvorlesung werden in „Versuchswesen in der Hydromechanik II“ experimentelle Methoden mit dem Schwerpunkt Transportprozesse und experimentelle Umsetzung vermittelt. Im Seminar „Selected Topics and International Network Lectures“ bieten Vorträge zu un-terschiedlichen Themen der Hydrosystemmodellierung einen Überblick über das For-schungsspektrum und Einblicke in verschiedene Anwendungsgebiete.Eine Reihe von Lehrveranstaltungen befasst sich - zum Teil sehr praxisnah - mit der Nutzung, der Gefährdung, dem Schutz und der Sanierung des Grundwassers und des Untergrundes und stellt damit einen Bezug zu den Anwendungsbereichen der Hydro-


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systemmodellierung her:Die Vorlesung „Aquatische Geochemie“ behandelt die wichtigsten Prozesse, die die chemischeZusammensetzung natürlicherOberflächen- undGrundwässer beeinflus-sen. In der Lehrveranstaltung „Bodengefährdung und Bodenschutz“ werden Möglich-keiten der Gefährdungsabschätzung und Maßnahmen zur Bodenreinigung, -sanierung oder -sicherung diskutieren. Die Vorlesung „Projekte zur Sicherung und Sanierung des Hydrosystems Untergrund“ behandelt Fallbeispiele aus dem Bereich des Bergbaus. In der Vorlesung „Sanierung kontaminierter Standorte“ werden Schwierigkeiten und Schritte der Altlastenbeseitigung - von der Erkundung über Risikobewertung bis zur Sanierung - anhand von Beispielen aus der Praxis demonstriert. In der gleichnamigen Vorlesung werden „Grundwassererschließung und Grundwasserschutz“ am Beispiel der Landeswasserversorgung behandelt. Im Feldpraktikum „Hydrogeologie“ werden hydrogeologische Erkundungsmethoden in der Praxis (Horkheimer Feld) umgesetzt und ausgewertet.

V-06 Wasserversorgung, Wassergütewirtschaft:

Das Vertiefungsfach „Wasserversorgung, Was-sergütewirtschaft“ befasst sich in seinem Kern- und Ergänzungsfachbereich mit allen Fragen, die die Wasserqualität der natürlichen Gewässer so-wie die Beschaffenheit von Trink- und Brauch-wasser betreffen. Die Belastung der Gewässer, die Beschreibung und Kennzeichnung ihrer Was-serqualität undderenBeeinflussungwerden imGrundsätzlichen (Wassergütewirtschaft I) und an Beispielen in der Praxis (Wassergütewirtschaft II) dargestellt.Zu den Fragen der Aufbereitung von Wasser zur

Verwendung als Trink- und Brauchwasser werden im Fach „Wasseraufbereitung“ die naturwissenschaftlichen und verfahrenstechnischen Grundlagen erörtert und deren Umsetzung diskutiert.Im Rahmen des Faches „Entwerfen von Wasserversorgungsanlagen“ werden alle Ar-beitsschritte, die im Rahmen der Planung einer Wasserversorgungsanlage zu erarbeiten sind, besprochen und an einem konkreten Fallbeispiel geübt. Dies beinhaltet die Was-serbedarfsberechnung, die Ermittlung und Bewertung der vorhandenen Wasserressour-cen, die Grobkonzeptionierung mit Zoneneinteilung, die Kostenvergleichsrechnung und den Variantenvergleich sowie konstruktive Hinweise zu den Einzelelementen wie Pumpwerke, Hochbehälter, Ortsnetz und Aufbereitungsanlagen.Die Vorlesung „Kommunale Versorgungsnetze im Querverbund“ behandelt Planung, Bau und Betrieb von Verteilungsnetzen für Gas, Wasser und Fernwärme. Hierzu ge-hört auch der Einsatz von modernen Planungswerkzeugen einhergehend mit Manage-


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mentsystemen für die Qualitätssicherung in den Bereichen Sicherheit und Logistik. Neben dem Aufbau und der Organisation eines Querverbundunternehmens werden in der Vorlesung grundsätzliche Hinweise für Planung und Bau von Verteilnetzen im öf-fentlichen Straßenbereich behandelt. Hierzu gehört der Aufbau von Gas-, Wasser- und Fernwärmenetzen,- die Trassierung der verschiedenen Netze im Straßenbereich und- die Anschlusstechnik der Kunden an die Versorgungsnetze.

Schwerpunkt bildet dabei die Gas- und Wasserversorgung, da diese Sparten bei der wirtschaftlichen Erschließung neuer Baugebiete meist die höchsten Kosten verursa-chen. Im Rahmen einer abschließenden Fachführung werden die benötigten Materi-alien, die Arbeitswerkzeuge für Planung und Bau sowie die Ausführungen vor Ort in Verbindung mit praktischen Übungen gezeigt.

V-07 Abwasserreinigung:

Die ordnungsgemäße Ableitung und die ausrei-chende Behandlung der Abwässer von Kommu-nen und Industriebetrieben ist Voraussetzung für die Reinhaltung der Gewässer. Neben den ver-fahrenstechnischen Grundlagen (Transport- und Umwandlungsprozesse) werden im Fachgebiet „Abwasserreinigung“ die erforderlichen Anlagen und Bauwerke der Sammlung, der Ableitung, der Förderung und der biologischen wie chemischen Reinigung des Abwassers behandelt. Dabei wird u.a. auf die Gestaltung von Entwässerungskon-zepten, auf die Bemessung und den Betrieb von

Abwasserkanälen, auf Dükerbauwerke und Hebewerke zur Abwasserförderung sowie auf die Einrichtungen zur Regenwasserbehandlung (Rückhalte- und Überlaufbecken) eingegangen. Im Teilgebiet der Abwasserbehandlung werden neben den naturwis-senschaftlichen Grundlagen die zur Verfügung stehenden Reinigungsverfahren so-wie nachfolgend die Dimensionierung der verschiedenen Anlagenteile wie Rechen, Sandfang, Belebungs- und Feststoffabtrennung betrachtet. Ebenso sind Verfahren zur weitergehenden Abwasserbehandlung (u.a. Membrantechnologie und Filtration) Be-standteil der Vorlesung. Im Hinblick auf eine wirtschaftliche Betriebsführung können zudem Einblicke in die Systeme der Mess-, Steuer- und Regeltechnik bei der Kanal-netzbewirtschaftung und dem Kläranlagenbetrieb gegeben werden, die in V-07.4 de-tailliert besprochen werden. Dabei wird zusätzlich auf die mathematische Simulation von Absetzbecken und Belebungsanlagen eingegangen und in PC-Übungen mit ein-schlägigen Programmen vertieft.Im Rahmen von zwei Fallstudien zur Abwasserableitung und zur weitergehenden, bi-


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ologischen Abwasserreinigung wird im Rahmen der Vorlesung auch die Möglichkeit gegeben, das theoretisch vermittelte Wissen auch praktisch anzuwenden. Zudem wer-den die Einrichtungen des Lehr- und Forschungsklärwerkes in Büsnau in die beglei-tenden Praktika mit eingebunden.

V-08 Industrielle Wassertechnologie:

Das Vertiefungsfach „Industrielle Wassertechno-logie“ beschäftigt sich in seinem Kernbereich mit allen Fragen der Wassernutzung im Industriebe-trieb und den damit verbundenen Auswirkungen auf die Umwelt. Die in den vergangenen Jahren und auch in der Zukunft zunehmend verschärf-ten Bedingungen für die Einleitung industrieller Abwässer in öffentliche Kanalisationen und Ge-wässer fordern neben Vermeidungs- und Ver-minderungsstrategien eine sehr weitgehende und effektive Behandlung industrieller Abwässer. Die Vielfalt der Produktionsprozesse und der Wasser-

verwendung in der Industrie führen zur Anwendung unterschiedlicher Verfahren und Verfahrenskombinationen, die sowohl in ihren Grundlagen als auch anhand von Bei-spielen dargestellt werden („Behandlung industrieller Abwässer“).Im Praktikum „Industrieabwasser/Industrieller Umweltschutz“ werden anhand von Labor-, halb- und großtechnischen Anlagen die Wirkungsweisen und Umsetzungs-möglichkeiten einzelner Abwasserbehandlungsverfahren untersucht.Im Fach „Industrieabwasser“ werden wasserwirtschaftliche Strategien wie Vermei-dungs- und Verminderungsmaßnahmen erörtert sowie Anwendungsstudien zur Indus-trieabwasserbehandlung in speziellen besonders abwasserrelevanten Industriebran-chen durchgeführt.


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V-09 Abfallwirtschaft, Abfalltechnik:

Das Fachgebiet Abfallwirtschaft und Abfalltech-nik wird ganzheitlich unter konzeptionellen, pla-nerischen, konstruktiven, organisatorischen und betrieblichen Aspekten betrachtet.Es werden sowohl theoretische Grundlagen der Abfallwirtschaft vermittelt und mit Bezug zu ak-tuellen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben veranschaulicht, als auch der Bezug zur Praxis und Umsetzung durch Beispiele der Ausführung von Projekten und Anlagen der öffentlichen Hand und der Industrie hergestellt.Feste Abfälle entstehen durch unesere Aktivitä-

ten des Wirtschaftens und führen bei unzureichender Behandlung zur Gefährdung der Ressourcen Boden, Wasser und Atmo sphäre.Im Hinblick auf den Schutz der Umwelt und eine nachhaltigen Bewirtschaftung natür-licher Ressourcen sind Abfälle umweltverträglich, wirtschaftlich sinnvoll und sozial verträglich zu behandeln. Abfallwirtschaft stellt damit ein zentrales Element eines ver-netzten Stoffstrommanagements dar. Dies beinhaltet sowohl häusliche Abfälle als auch Abfälle aus Gewerbe und Industrie sowie Schlämme aus der Abwasserbehandlung.Die Abfallwirtschaft basiert auf dem hierarchischen Ansatz, Abfälle zuvorderst zu vermeiden,nichtvermiedeneAbfälleweitgehenddemstofflichenKreislaufzurückzu-führen oder energetisch zu verwerten und die verbleibenden Reste umweltverträglich zu beseitigen. Dementsprechend umfasst das Themengebiet alle diese Aspekte und hat interdisziplinären Charakter. Ausgehend von den aktuellen gesetzlichen Rahmen-bedingungen werden die Themen der Abfallvermeidung, des Abfallaufkommens, der Sammlung und des Transportes, der Technologien und Anlagen zur Abfallbehandlung wie Sortier-, Kompostierungs- und Vergärungsanlagen und thermischen Abfallbehand-lungsanlagen sowie der Deponien im Detail betrachtet.Ebenso werden neue Behandlungstechnologien dargestellt. Dies umfasst auch die Pla-nung, Entwurf und Dimensionierung von Anlagen bis hin zum Stoffstrommanagement im Rahmen konzeptioneller Ansätze. Im Einzelnen werden behandelt:

- Grundlagen der Abfallwirtschaft, gesetzliche Randbedingungen, Abfallmen-gen und -zusammensetzung, Abfallarten, Abfallaufkommen, Sammel- und Transportsysteme

- Abfallvermeidung in Haushalten und bei der Produktion, quantitative und qualitative Aspekte, Grundlagen des Umweltmanagements

- Biologische Abfallbehandlung (Kompostierung, Vergärung), Techniken, Bilanzen, Emissionen, Hygiene, Nähr- und Schadstoffgehalte, Kosten, Einsatz der Produkte

- Thermische Abfallbehandlung: Anlagentechnik, Massenbilanzen, Emissionen,


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Entsorgung und Verwertung der Rückstände, Kosten und Wirtschaftlichkeit;- Planung in der Abfalltechnik: Planung einer abfalltechnischen Anlage, Pla-

nungsablauf, Dimensionierung, Kostenbetrachtung, Entwurf (Gruppenarbeit)- Stoffstrommanagement: Grundlagen, Modellierung stoffstromwirtschaftlicher

Strategien unter den Aspekten des Umwelt- und Ressourcenschutzes, der Technologien und der Wirtschaftlichkeit sowie der Systemintegration

- Sonderabfall: Chemisch-physikalische-toxikologische Aspekte, TA-Sonderab-fall, Altlastenerkundung, Sichtung, Sanierung, Analytik

- Schlammbehandlung: Art, Anfall, Beschaffenheit und Inhaltsstoffe von Ab-wasserschlämmen, Entwässerung, Verwertung, Nassoxidation, thermische Behandlung, Faulung, Klärgasbildung

- Abfalltechnisches Praktikum: Abfallsortieranalyse, Probenahme und –aufbe-reitung, Analysenprogramm, chemische, physikalische, biologische Parame-ter, Messen und Bewerten von Mess- und Analysenergebnissen.

- Chemie der Abfälle- Emissionen

Ziel der Vorlesung „Ökobilanz – Ganzheitliche Bilanzierung – Design for Environ-ment“ ist es, die Ganzheitliche Bilanzierung als Methode zur Pro-blemlösung bei Material- und Verfahrensvergleichen hinsichtlich technischer, ökonomischer und ökologischer Gesichtspunkte darzustellen. Die Vorlesung umfasst neben einem Überblick über die wichtigsten umweltpolitischen In-strumente und deren Anwendung die Einführung in die Methodik der Öko-bilanz nach DIN ISO 14040ff und deren Erweiterung um die technische und ökonomische Dimension zur Ganzheitlichen Bilanzierung sowie die Weiter-entwicklung zu einem Design for Environment (DFE)-Konzept.

Die Vorlesung läuft inhaltlich abgestimmt mit der Vorlesung „Sustainability - Ziele, Wege, Tools“.

Die Vorlesung „Sustainability - Ziele, Wege, Tools“ soll helfen, den Dschungel an Konzepten und Ansätzen im Themenkomplex Nachhaltigkeit zu lichten. Der Fokus liegt dabei auf Fragestellungen der unternehmerischen Praxis. Die Hörer sollen befä-higt werden, kompetent und praxisgerecht die für die jeweils vorliegende Fragestel-lunggeeignetenAnsätzeundMethodenzuidentifizierenundnutzbarzumachen.DieVorlesung läuft inhaltlich abgestimmt und in 14-tägigem Wechsel mit der Vorlesung „Ökobilanz – Ganzheitliche Bilanzierung – Design for Environment“.


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V-10 Luftreinhaltung, Abgasreinigung:

Die Luftreinhaltung stellt einen wesentlichen Bereich des Umweltschutzes dar. Das Schwer-gewicht diese Vertiefungsfaches liegt auf der Verhinderung oder Verringerung des Austretens luftverunreinigender Stoffe. Im Fach „Luftrein-haltung“ sind aber auch Kenntnisse zur Entste-hung von Luftverunreinigungen, zu deren Aus-breitungen und Umwandlung in der Atmosphäre, zum Auftreten von Verunreinigungen in bela-steten und unbelasteten Gebieten sowie in Innen-räumen und schließlich zu den Wirkungen von Luftschadstoffen erforderlich. Grundlagen für

diese Bereiche werden in der Vordiplom-Vorlesung „Meteorologie“ und „Messtechnik IundII“gelegt.HierimVertiefungsfachfindetindenVorlesungen„ReinhaltungderLuft“, „Primärtechnologien im Umweltschutz“, „Raumklima und Innenluftqualität“ und „Chemie der Erdatmosphäre“ eine Vertiefung statt.In der Lehrveranstaltung „Raumklima und Innenluftqualität“ werden die physikali-schen,chemischenundbiologischenEinflußgrößenaufdasRaumklimaundaufdieInnenluftqualität erläutert. Im Einzelnen betrifft dies die klimatischen Auswirkungen auf den Menschen, die zulässigen Grenzwerte sowie deren messtechnische Erfassung und Aufrechterhaltung mit gebäudetechnischen Mitteln.Bei Maßnahmen zur Verminderung der Emission von Luftverunreinigungen sollte grundsätzlich folgende Reihenfolge angestrebt werden:

1. Umstellung auf emissionsärmere Prozesse bzw. auf emissionsarme Brenn-stoffe;

2. Verbesserung des Prozesses, z.B. des Verbrennungsvorganges (Primärmaß-nahmen);

3. Abgasreinigung (Sekundärmaßnahmen).

In den Vorlesungen „Verbrennung und Feuerungen“ (Combustion and Firing Sy-stems), „Abgasreinigung bei Feuerungsanlagen“ (Flue Gas Cleaning for Combustion Plants), „Emissionen aus Abfallbehandlungsanlagen“, „Biologische Abluftreinigung“ und „Luftreinhaltung am Arbeitsplatz“ werden beispielhaft wesentliche Bereiche der Emissionsminderung behandelt. Da es sich bei den Minderungsmaßnahmen meis-tens um chemische und/oder verfahrenstechnische Prozesse handelt, wird die Wahl entsprechender Grundfachvorlesungen empfohlen. Eine wichtige Rolle spielt in der Luftreinhaltung die Mess- und Analysetechnik. Sofern nicht parallel das Vertiefungs-fach „Umweltmesswesen“ gewählt wird, können im Vertiefungsfach „Luftreinhaltung, Abgasreinigung“ Vorlesungen zur Messtechnik als Ergänzungsfach gewählt werden.Ergänzt werden die Vorlesungen durch ein individuelles Praktikum bei dem kurzzeitig


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bei aktuellen Forschungen mitgearbeitet wird und durch die Besichtigung von Abgas-reinigungsanlagen bei Exkursionen.Ziel der Vorlesung „Ökobilanz – Ganzheitliche Bilanzierung – Design for Environ-ment“ ist es, die Ganzheitliche Bilanzierung als Methode zur Problemlösung bei Ma-terial- und Verfahrensvergleichen hinsichtlich technischer, ökonomischer und ökologi-scher Gesichtspunkte darzustellen. Die Vorlesung umfasst neben einem Überblick über die wichtigsten umweltpolitischen Instrumente und deren Anwendung, die Einführung in die Methodik der Ökobilanz nach DIN ISO 14040ff und deren Erweiterung um die technische und ökonomische Dimension zur Ganzheitlichen Bilanzierung sowie die Weiterentwicklung zu einem Design for Environment (DFE)-Konzept.Die Vorlesung läuft inhaltlich abgestimmt mit der Vorlesung „Sustainability - Ziele, Wege, Tools“.Die Vorlesung „Sustainability - Ziele, Wege, Tools“ soll helfen, den Dschungel an Konzepten und Ansätzen im Themenkomplex Nachhaltigkeit zu lichten. Der Fo-kus liegt dabei auf Fragestellungen der unternehmerischen Praxis. Die Hörer sollen befähigt werden, kompetent und praxisgerecht die für die jeweils vorliegende Fra-gestellung geeignetenAnsätze undMethoden zu identifizieren und nutzbar zuma-chen. Die Vorlesung läuft inhaltlich abgestimmt und in 14-tägigem Wechsel mit der Vorlesung „Ökobilanz – Ganzheitliche Bilanzierung – Design for Environment“. V-11 Verkehr und Umwelt II:

In den Kern- und Ergänzungsfächern werden Inhalte im Spannungsfeld Verkehr und Umwelt vertieft und ergänzt. Die einzelnen Lehrveran-staltungen behandeln (Auszug):

- die Rahmenbedingungen der Verkehrsplanung;- die Einzelelemente des Verkehrsplanungsprozesses: Strukturanalyse, Datener-

hebungen und -aufbereitungen, Verkehrsmodelle, Prognoseverfahren;- Planungskonzeptionen zur Verbesserung der Verkehrssituation in Städten;- die interdisziplinäre Erfassung und Bewertung der Wirkung eines Straßenpro-

jekts im städtischen Umfeld (Verkehr, Ökologie, Städtebau);- die Grundlagen der Straßenbautechnik (Stoffe, Stoffeigenschaften, Dimensi-

onierung, Recycling von Straßenbaustoffen, Einsatz von Abfallprodukten im


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Straßenbau);- die Grundlagen der Verkehrsleittechnik und des Verkehrssystemmanagements;- die bautechnischen Grundlagen des Fahrwegs, die Bewegungsabläufe und

die Trassierungselemente des spurgebundenen Verkehrs;- die Planung und den Bau von Strecken und Bahnhofsanlagen;- die Sicherung von Fahrweg und Fahrzeugfolge, die Betriebsplanung und -ab-

wicklung, die Leistungsfähigkeit von Strecken und Knoten im Öffentlichen Verkehr;

- die Nachfrage nach Verkehr und das Angebot von Verkehrsleistungen;- volks- und betriebswirtschaftliche Faktoren der Verkehrsplanungen;- Kosten- und Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen, Nutzen-Kosten-Untersuchun-

gen und Investitionsbeurteilung unter Beachtung der Belange des Umwelt-schutzes.

Ein Teil der Lehrveranstaltungen wird in enger Abstimmung mit V-16 durchgeführt.

V-12 Kraftfahrzeug und Umwelt II:

Im Vertiefungsfach V-12 „Kraftfahrzeug und Umwelt II“ werden die im Grundfach G-08 an-gesprochenen umweltrelevanten Probleme, so-weit sie mit dem Fahrzeug und seinem Antrieb zusammenhängen, vertieft. Schwerpunkte sind Fragen der Schadstoffemission und der Lärm-belästigung. In „Kraftfahrzeuge I“ werden ein-leitend Statistiken der Verkehrswirtschaft, aber auch solche der Straßenverkehrsunfälle und Trends beim Energieverbrauch sowie bei der Emission vorgestellt. Fahrzeugspezifische The-men wie Motorkennlinien, Triebwerksverluste,

Fahrleistungs- und Zugkraftdiagramme, Fahrwiderstände und Fahrleistung werden besprochen. In „Fahrzeugakustik I“ werden die Geräuschquellen diskutiert, Mess- und Analysetechnik vorgestellt und Lärmminderungskonzepte aufgezeigt. Dem Bereich der Motoren ist die Vorlesung „Verbrennungsmotoren I, II u. III“ gewidmet. Neben der Thermodynamik und dem mechanischen Aufbau werden die für Wirkungsgrad und Schadstoffentstehung wichtigen Bereiche Gemischbildung, Verbrennung, Ladungs-wechsel undAufladung behandelt. In „Verbrennung undVerbrennungsschadstoffe“werden die ablaufenden Reaktionen bei Verbrennungen und daraus resultierende Schadstoffe dargestellt.Aus den genannten als Kernfächer bezeichneten Lehrveranstaltungen müssen 5 SWh Vorlesungen und Übungen gewählt werden. Die anschließend genannten Ergänzungs-fächer dienen der Ergänzung auf 9 SWh. Sie bezwecken eine Vertiefung des Stoffes der Kernfächer. Mit „Kraftfahrzeuge II“, „Kraftfahrzeug-Komponenten“ und fahr-


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zeug-undmotorspezifischenPraktikakönnen-entsprechendpersönlicherNeigungenund Interessen - Schwerpunkte gebildet werden.

V-13 Energie und Umwelt II:

Ein erheblicher Teil der Umweltbelastungen, die heute im Mittelpunkt öffentlicher Diskussionen stehen, wird durch die Energieversorgung verurs-acht. Es ist daher wichtig, die Energieversorgung möglichst umweltverträglich zu gestalten. Nach-dem im Grundfach „Energie und Umwelt I“ die Entstehung der Umweltbeeinträchtigungen und ihre Folgen behandelt wurden, liegt im Vertie-fungsfach der Schwerpunkt auf der Erörterung der Möglichkeiten zur Verminderung der Umweltbe-lastungen. Dabei steht bei den Kernfächern die Darstellung der Umweltschutztechniken bei Feu-erungsanlagen im Vordergrund, ergänzt durch die

Erläuterung der umweltgerechten Entsorgung von Stoffen, die bei energietechnischen Anlagenanfallen,wieAsche,Flugstaub,Gips,Sulfat/Sulfit,radioaktiveStoffeusw.,und die Behandlung der Frage, inwieweit durch Energieeinsparung die Umwelt entla-stet werden kann. Das Kernfach „Wärmeschutz und Energieeinsparung“ legt dar, wie durch bauliche und heiztechnische Maßnahmen der Energieverbrauch von Gebäuden und die heizungsbe-dingten Emissionen gesenkt werden können. Erläutert werden Technik, Entwicklung und Implikationen Niedrigenergie- und Nullheizenergiehaus. Dabei werden Grundla-gen und Anwendungsgrenzen für die Minimierung der Transmissions- und Lüftungs-wärmeverluste sowie für die Nutzung der Solarenergie, der internen Wärmequellen und der Wärmerückgewinnung aufgezeigt.Bei den Ergänzungsfächern können dann je nach Interesse Schwerpunkte gesetzt wer-den, z.B. im Bereich der erneuerbaren Energieträger, der thermischen Abfallbehand-lung oder der Reaktorsicherheit. Eine praktische, fachbezogene Vertiefung unter Ein-beziehung der Hörer erfolgt im Workshop und Praktikum.


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V-14 Mechanische und Thermische Verfahrenstechnik II:

Aufbauend auf den im Grundfach G-03 vor-gestellten Grundlagen der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik werden den Stu-dierenden hier vertiefende Kenntnisse in den fol-genden Teilgebieten vermittelt:„Mehrphasenströmungen“: Transportprozesse bei Gas-Flüssigkeitsströmungen in Rohren, kri-tische Massenströme, Blasendynamik, Bildung und Bewegung von Blasen, Widerstandsverhal-ten von Feststoffpartikeln, Pneumatischer Trans-port körniger Feststoffe durch Rohrleitungen, Strömungsmechanik des Fließbettes.„Thermodynamik der Gemische“: Stoffeigen-

schaften fluiderMischungen bestimmen viele Prozesse in der Natur und Technik.Dabei sind neben den thermischen und kalorischen Eigenschaften vor allem die Pha-sengleichgewichte von Bedeutung. In der Vorlesung wird eine Einführung in die auf diesem Gebiet angewendeten Methoden gegeben und die zugehörige Theorie ge-schlossen vorgestellt. Dabei erschließen sich dem Hörer auch die Grundprinzipien thermischer Trennprozesse wie der Destillation, Absorption und Extraktion. Es emp-fiehltsich,dieseVorlesungim5.Semester,d.h.vorderVorlesung„GrundlagenderThermischen Verfahrenstechnik“ zu hören.„Maschinen und Apparate der Mechanischen Trenntechnik“: Fest-Flüssig-Trennver-fahren: Sedimentation im Schwerefeld, Filtration, Zentrifugen, Hydrozyklone, Flotati-on. Staubabscheidung: Gaszyklone, Nassabscheider, Filternde Abscheider, Elektrische Abscheider. Beschreibung der in der Praxis gebräuchlichen Auslegungskriterien und Apparate zu den genannten Themengebieten. Abhandlung zahlreicher Beispiele aus der Trenntechnik.„Zerkleinerungs-, Zerstäubungs- und Emulgiertechnik“: Physikalische Grundlagen der Zerkleinerung, Maschinen zur Grob-, Fein-, und Feinstzerkleinerung: Grundla-gen der Tropfenbildung, laminarer und turbulenter Strahl- und Lamellenzerfall, Zer-stäubungsvorrichtungen (Zerstäuberdüsen, Rotationszerstäuber, Ultraschallzerstäuber, etc.), Tropfengrößenmessung, Grundlagen der Emulgiertechnik, Aufbau von Emul-gatoren, thermodynamische Interpretation derGrenzflächenspannung,Messung derGrenzflächenspannung, Rheologie von Emulsionen, Emulgieren in Kolloidmühlenund Strahldispergatoren.„Strömungs- und Partikelmesstechnik“: Modellgesetze bei Strömungsversuchen, Ver-suchsanlagen, Messung der Strömungsgeschwindigkeit nach Größe und Richtung (me-chanische, pneumatische, elektrische und magnetische Verfahren), Druckmessungen, Turbulenzmessungen, Sichtbarmachung von Strömungen, optische Messverfahren (Schatten-,Schlieren-,Interferenzverfahren,LDA-Verfahren,Durchlichttomografie),Kennzeichnung von Einzelpartikeln, Darstellung und mathematische Auswertung von


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Partikelgrößenverteilungen, Sedimentation, Beugungs- und Streulichtzählverfahren, Siebanalyse, PDA-Verfahren.„Modellbildung und Simulation von Strömungsvorgängen“: Grundgleichungen der Strömungsmechanik, Klassifikation von Differentialgleichungen zweiter Ordnung,spezielle Lösungsverfahren für Differentialgleichungen zweiter Ordnung (Charakte-ristiken- und Separationsmethoden), Modellierung turbulenter Strömungen, Vergleich verschiedener Turbulenzmodelle, numerische Verfahren zur Lösung der Strömungs-gleichungen (Gittergenerierung, Diskretisierung mit Finiten Volumen, Stabilitätsun-tersuchungen, Lösungsalgorithmen). „Numerische Berechnung mehrphasiger Strömungen“: Grundlagen zur Berechnung einphasiger Strömungen, Beschreibung verschiedener Transportphänomene bei Mehr-phasenströmungen (Saffman-Effekt, Magnus-Effekt, Wandstöße, etc.), Euler-Lag-range-Modelle, Euler-Euler-Modell, Vergleich der Modelle, Berechnung von Strömun-genmitfreienOberflächen,TurbulenzmodellebeiMehrphasenströmungen,Vergleichder Berechnungsmethoden für den Transport von Feststoffpartikeln und Gasblasen, Anwendung von Populationsbilanzen, Einführung in das Programmpaket FLUENT, Rechnerübungen zur Simulation mehrphasiger Strömungen in der Verfahrenstechnik.

V-15 Biologische und Chemische Verfahrenstechnik II:

Die Biologische und Chemische Verfahrens-technik II in der Vertiefung baut auf dem im Grundfach G-04 vermittelten Wissen auf. In den Kern- und Ergänzungsfächern werden folgende Schwerpunkte behandelt:„Chemische Reaktionstechnik“: Stöchiometrie, Thermodynamik und Kinetik chemischer Reakti-onen; idealisierte Reaktormodelle, Bilanzierung und Auslegung von Reaktionsanlagen; Rührkes-selreaktoren, Rohr- und Festbettreaktoren; nicht-ideales Reaktorverhalten.„Bioreaktionstechnik“: Strukturierte Modelle zur Kennzeichnung des Wachstums mikrobieller Po-

pulationen, kinetische Analyse von Mischpopulationen; Kopplung von Stofftransport und biologi-scher Reaktion; reaktionstechnische Analyse von Bioreaktoren; Einsatz mathematischer Modelle für die Überwachung von Bioprozessen.„Membran-Brennstoffzellen-Systeme“: Überblick über Membran-Brennstoffzellen für Wasserstoff- oder (direkten) Methanol-Betrieb, die dafür notwendigen Membranen und Elektrode-Membran-Elektrode-Einheiten, sowie die zur Wasserstofferzeugung und zur Gasreinigung erforderlichen Komponenten einschließlich ihrer Integration in ein verbrauchsoptimiertes Gesamtsystem. Auf die auf diesen Gebieten laufenden For-schungsarbeiten des Instituts wird besonders eingegangen.


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„Technik der thermischen Abfallbehandlung I u. II“: Abfallwirtschaft - Einführung; Gesetzliche Regelungen; Ziele und Entwicklungen der thermischen Abfallbehandlung (TAB); Grundverfahren der TAB; Verfahren der Abfallverbrennung -Vergleich der Grundverbrennungssysteme; Pyrolyse/Vergasungs-Verfahren; TAB-Kombiprozesse; Bildung und Beeinflussung von Schadstoffen; Energienutzung und Rauchgasreini-gung; Reststoffe aus der TAB; Ökonomische/ökologische Vergleiche.„Verfahrenstechnik der industriellen Abwasserreinigung“: Prinzipielle verfahrens-technische Möglichkeiten zur Reinigung industrieller Abwässer; Konzept eines mehrstufigenVerfahrenszurBehandlungvonniedrigkonzentriertenAbwässernbzw.hochkonzentriertenIndustrieabwässern;Stofftransport inBioprozessen;EinflussderSauerstoffversorgung auf das Wachstum von Mikroorganismen in aeroben Prozessen; ReinigungvonIndustrieabwässernmittelsUltrafiltration; Ionentausch-undElektro-membranverfahren.Des weiteren werden die Lehrveranstaltungen „Biologische Abluftreinigung II“ (siehe V-02) und „Schadstoffanalytik“ angeboten.

V-16 Umweltplanung II:

Dieser Lehrblock besteht einerseits aus syste-matischen Lehrelementen, andererseits aus der abschließenden „Großen Fallstudie“ und beglei-tenden Exkursionen.Die systematischen Lehrelemente bestehen aus den Vorlesungen „Bewertungsverfahren“ und „Planungsverfahren“, die vom Institut für Raumordnung und Entwicklungsplanung an-geboten werden, und den Vorlesungen „Land-schaftsplanung II und III“, die vom Institut für Landschaftsplanung und Ökologie angeboten werden. Erstere vermitteln die Grundlagen für

das Verständnis der mit der Vorbereitung von Planungsentscheidungen - die immer auf eine „Ja/Nein“- bzw. „Besser/Schlechter“-Entscheidung hinauslaufen und „ver-waltungsgerichtsfähig“ begründet werden müssen - verbundenen systematischen Probleme. Letztere führen in die verschiedenen Elemente der Landschaftsanalyse und -bewertung ein, unter besonderer Berücksichtigung des Problems des Abschät-zens von Veränderbarkeiten bzw. von wahrscheinlichen Veränderungen als Folgen von Eingriffen in bestehende Landschaften. Die Umsetzung ökologischer Daten in Planungskriterien wird vertieft und methodisch an Beispielen der räumlichen Pla-nung und der Umweltverträglichkeitsprüfung erläutert. Die notwendigerweise unter-schiedliche Qualität von Daten in den Planungsebenen von der Landesplanung bis zu einem Einzelvorhaben wird dargestellt und auf das darauf aufbauende Bewer-tungssystembehandelt.ImlandschaftspflegerischenBegleitplanwirddieUmsetzung


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in konkrete bauliche Maßnahmen dargestellt. Vertiefend werden Methoden der Er-fassung und Bewertung von Arten und Lebensgemeinschaften (Biodiversität) als Pla-nungsgrundlage behandelt. Ein Teil der Lehre ist ausdrücklich auf die vor allem für die Praxis besonders wichtige Verkehrsplanung ausgerichtet, so beinhaltet z.B. V-16.4 (LandschaftsplanungIII)einenlandschaftspflegerischenBegleitplanfüreinStraßen-bauprojekt.Mit der großen Fallstudie wird die Lehre für den Bereich der raumbezogenen Um-weltplanung zum Abschluss gebracht. Für eine aus der Wirklichkeit unseres Raumes gewählte Aufgabenstellung werden in gemeinsamer Planung und Abstimmung von den Teilnehmern der Fallstudie prototypisch die wichtigsten Einzelaufgaben (Daten-erhebungen, Analysen und Prognosen, Bewertungen und Entscheidungsvorschläge) bearbeitet, die bei der Erledigung von derartigen Aufgaben in der Praxis der Ingenieur-büros und der Verwaltungen auftreten. Ein wesentlicher Teil der Bearbeitung besteht darin, daß die Teilnehmer die zeitliche und personelle Planung der Bearbeitung in eigener Verantwortung vornehmen und damit auch erste Erfahrungen hinsichtlich der normalen Komplikationen von Planungs- und Verwaltungsabläufen sammeln.

V-17 Schall- und Schwingungsschutz II

Die im Grundfach G-11 vermittelten Kenntnisse der Kontinuumsmechanik, der Schwingungs- und Körperschallbeschreibung mit Anwendungen zum Schwingungs- und Schallschutz werden in den Kernfächern der Vertiefung V-17 durch Vor-lesungen zur Maschinen- und Bauakustik, zum Schutz von Bauwerken gegen Erschütterungen und Erdbebeneinwirkung und zur akustischen Messtechnik erweitert. Die mehr methodenori-entiertenGrundfächerfindensoinverschiedenenBereichen technische Anwendungen.Die „Maschinenakustik A“ behandelt den physi-

kalischen Mechanismus der Geräuschabstrahlung als Grundlage für dessen Berech-nung und Minderung durch aktive Steuerung von Schwingungen und Gegenschall.Die „Bauakustik“ beschreibt den baulichen Schallschutz. Der lärmschutzgerechte Ent-wurf und Planungen zum Schallschutz werden vorgestellt und durch Messungen an bauakustischen Prüfständen ergänzt.Der „Erschütterungsschutz“ umfasst die Einwirkung mechanischer Schwingungen auf den Menschen und auf Bauwerke. Erschütterungsmessungen, Schwingungsisolierung underschütterungsempfindlicheProduktionsstandortesindVorlesungsgegenstände.Die „Erdbebenbeanspruchung von Bauwerken“ wird als Wechselwirkung elastischer Strukturen mit dem Baugrund mit der Antwortspektren- und der Zeitverlaufsmethode


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berechnet. Zum Inhalt der Lehrveranstaltung gehören Erdbebenvorschriften, seismo-logische Grundlagen, die Erdbebenvor- und –nachsorge sowie Anwendungen zu Brü-cken, Staudämmen und Versorgungsleitungen.Die Ergänzungsfächer der Vertiefung V-17 geben Einblick in moderne Verfahren der Mechanik zur Diskretisierung von Feldproblemen, insbesondere zur Finite Elemente Methode und der numerischen Lösung zugeordneter Gleichungssysteme. Gegenüber Gebietsdiskretisierungen wird als Randdiskretisierungsverfahren die Randelementme-thodevorgetragen.ZurProblemreduktionvomGebietzurOberflächeumeineDimen-siongeselltsichdieeffizienteBehandlungvonLuft-undFluidschallabstrahlungeninunendliche und halbunendliche Gebiete.

Der Energietransport des Körperschalls und seine Ausbreitung in Festkörpern werden in den Vorlesungen „Maschinenakustik B“ und “Körperschallintensität“ berechnet und gemessen.In einem weiteren Ergänzungsfach geht es um die Berechnung und Messung der Schalldämmung von Plattenstrukturen des Bauwesens unter Einbeziehung von aniso-tropen Materialien sowie geschichteten und periodischen Strukturen.Zur „Lärmbekämpfung bei Kraftfahrzeugen und Schienenfahrzeugen“ werden Ge-räuschquellen diskutiert, Mess- und Analysetechniken vorgestellt und Lärmminde-rungskonzepte aufgezeigt.Die „akustische Messtechnik“ wird vertieft. Die maßgeblichen Messvorschriften für dieDefinitionundNachprüfunggesetzlicherGeräuschgrenzwertewerdenerklärt.

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2. STUNDENPLAN UND LEHRINHALTE GRUNDSTUDIUM · - Einführung in die Grundlagen der Differential- und Integralrechnung - Einführung in die Grundlagen der Vektor- und Tensorrechnung