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Modulhandbuch Beschreibung des Studiengangs Bioingenieurwesen Master Datum: 2014-04-16

Beschreibung des Studiengangs Bioingenieurwesen Master · 2014. 5. 9. · Elektrochemische Verfahrenstechnik und Brennstoffzellen 33 Hybride Trennverfahren 34 Mikroverfahrenstechnik

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Modulhandbuch

Beschreibung des Studiengangs Bioingenieurwesen

Master

Datum: 2014-04-16

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Inhaltsverzeichnis

Pflichtmodule

Computer Aided Process Engineering I (Introduction) 2

Formulierungstechnik 4

Industrielle Bioverfahrenstechnik 6

Methoden der Prozessmodellierung und -optimierung 8

Thermodynamik der Gemische 10

Vertiefungsrichtung Biologische Prozesse

Bioinformatik für MSc-Bioingenieurwesen 12

Biologische Materialien 13

Design und Optimierung bioverfahrenstechnischer Prozesse 15

Kultivierungs- und Aufarbeitungsprozesse 17

Metabolic Engineering und Synthetische Biotechnologie 19

Microfluidic Systems 21

Umweltprozesstechnik 23

Vertiefungsrichtung Chemische Prozesse

Anwendungen der Mikrosystemtechnik 25

Computer Aided Process Engineering II (Design verfahrenstechnischer Anlagen) 27

Einführung in die Mehrphasenströmung 29

Einführung in die Nanotechnologie 31

Elektrochemische Verfahrenstechnik und Brennstoffzellen 33

Hybride Trennverfahren 34

Mikroverfahrenstechnik 36

Molekulare Simulation 38

Numerische Simulation (CFD) 39

Partikelsynthese 41

Prozesstechnik der Nanomaterialien 42

Turbulente Strömungen 44

Vertiefungsrichtung Pharmazeutische Prozesse

Ausgewählte Aspekte der Pharmazeutischen Technologie 46

Biopharmazie (für Bioingenieurwesen) 48

Maschinen der mechanischen Verfahrenstechnik 49

Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich 51

Qualitätswesen und Hygiene in der Prozessindustrie 53

Sera und Impfstoffe 54

Simulationsmethoden der Partikeltechnik 55

Zerkleinern und Dispergieren 57

Pflichtbereich Neue Technologien

Neue Technologien 58

Inhaltsverzeichnis

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Fachübergreifende Lehrinhalte

Interdisziplinäres Forschungsmodul Brennstoffzelle 59

Interdisziplinäres Forschungsmodul "vom Gen zum Produkt" 61

Projektmanagement 63

Überfachliche Profilbildung Ma 65

Betriebspraktikum

Betriebspraktikum MA 66

Studienarbeit

Studienarbeit 67

Masterarbeit

Masterarbeit 68

Zusatzmodule

Zusatzprüfung 69

Inhaltsverzeichnis

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1.

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2. Pflichtmodule2.1. Computer Aided Process Engineering I (Introduction)

Modulbezeichnung:Computer Aided Process Engineering I (Introduction)

Modulnummer:MB-ICTV-26

Institution:Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Modulabkürzung:CAPE

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Computer Aided Process Engineering I (Introduction) (V) Computer Aided Process Engineering I (Introduction) (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Stephan SchollQualifikationsziele:Students know which physical property and phase equilibrium information is needed for modelling and simulation of fluidseparation processes, especially vapor-liquid based separations. They are able to create a physical property data file. Fora given process flow sheet or separation problem they are able to set up an appropriate reflection in a flow sheetsimulation based on the equilibrium stage model. For selected equipment types, such as heat exchangers and distillationcolumns, they are able to do a cost-optimum selection and sizing. Overall, they know the typical workflow for fluid processdesign in the framework of Computer Aided Process Engineering.Inhalte:Based on the theory for thermal separation processes as presented in Grundoperationen der Fluidverfahrenstechnik thetypical workflow for process design and optimization is demonstrated. Commercial software products are employed formodelling and simulation of the following tasks:·Physical properties and phase equilibria: Data retrieval, regression ofexperimental data, parameter estimation·Two phase flash: Single stage separations, integral vs. differential operationmode·Rigorous modelling of a rectification column: Binary mixture, multicomponent mixture, design specifications·Flowsheet simulation for multistage separation: Feed forward, recycles·Equipment design: Selection and sizing for distillationcolumns, heat exchangers, reboilers, condensers·Costing, process optimizationThe lecture is presented in Englischlanguage at the Institutes Electronic Classroom.Lernformen:Power Point, white board, PC-WorkshopsPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Stephan SchollSprache:EnglischMedienformen:Lecture manuscriptLiteratur:- H. Schuler (Ed.): Prozesssimulation. Wiley VCH, Weinheim, 1995.- C. D. Holland, A. I. Liapis: Computer Methods for Solving Dynamic Separation Problems. McGraw-Hill, New York, 1983.- D. M. Bates, D. G. Watts: Nonlinear Regression Analysis and its Applications. John Wiley & Sons, New York 1988Erklärender Kommentar:Computer Aided Process Engineering I (Introduction) (V): 2 SWSComputer Aided Process Engineering I (Introduction) (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Gute Kenntnisse der englischen Sprache und Grundkenntnisse der englischenFachsprache des "Process Engineering". Kenntnisse der Fluidverfahrenstechnik.Kategorien (Modulgruppen):PflichtmoduleVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),

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Kommentar für Zuordnung:---

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2.2. Formulierungstechnik

Modulbezeichnung:Formulierungstechnik

Modulnummer:MB-IPAT-07

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Formulierungstechnik (V) Formulierungstechnik (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeQualifikationsziele:Nach Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über grundlegende Kenntnisse in der Gestaltung von partikulärenProdukten und ihren Eigenschaften. Sie kennen Grundlagen und Techniken um maßgeschneiderte Produkte auf Basisvon Partikeln wie Granulaten, Kapseln, Suspensionen und Emulsionen zu erzeugen und deren Eigenschaften gezielteinzustellen.Inhalte:In diesem Modul werden die Grundlagen und Techniken zur Formulierung und Gestaltung von Produkten aus Partikelnvermittelt. Als Grundlagen werden die Formen von partikulären Produkten, die Beschreibung und Messung derFließeigenschaften von Pulvern, Suspensionen und Emulsionen, Grenzflächeneffekte, Partikel-Partikel-Wechselwirkungen sowie die Stabilisierung von Partikeln besprochen. Darauf aufbauend werden die Grundlagen undTechniken zur Formulierung von festen Produkten (z.B. Tabletten, Kapseln, Granulaten) und flüssigen Produkten(Suspensionen, Emulsionen) dargestellt. In der Übung werden die Vorausberechnung von Produkteigenschaften anhandvon Beispielen geübt sowie im zweiten Teil die Formulierung unterschiedlicher Produkte in Gruppenarbeiten geübt.

Die Vorlesung ist wie folgt gegliedert: Grundlagen einschließlich Phasen, Grenzflächen, Wechselwirkungen, Kolloide und Stabilisierung Fließverhalten von Pulvern, Emulsionen und Suspensionen Erzeugung und Eigenschaften von festen Formen(Agglomeration, Sprühtrocknung, Tablettieren) Erzeugung und Eigenschaften von Emulsionen Erzeugung und Eigenschaften von Suspensionen Dispergier- und Emulgiermaschinen Extrudieren Beschichtungsverfahren MikroverkapselungLernformen:Vorlesung, Übung, Gruppenarbeit, HausarbeitPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Beamer, Tafel, Vorführungen, VorlesungsskriptLiteratur:1. Mollet, Grubenmann; Formulierungstechnik; Emulsionen, Suspensionen, feste Formen; Weinheim (Wiley-VCH) 2000.2. Schubert, Helmar; Emulgiertechnik; Grundlagen, Verfahren und Anwendungen; Hamburg (Behr´s Verlag) 2005.3. Schuchmann, Schuchmann; Lebensmittelverfahrenstechnik; Rohsttoffe, Prozesse, Produkte; Weinheim (Wiley-VCH)2005.4. Bauer, Frömming, Führer; Lehrbuch der Pharmazeutischen Technologie; Stuttgart (wissenschaftlicheVerlagsgesellschaft) 2002.5. Mezger; Das Rheologie Handbuch; Hannover (Vincentz Network) 2006.6. Mezger; Lackeigenschaften messen und steuern Hannover (Vincentz Network) 2003.

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Erklärender Kommentar:Formulierungstechnik (V): 2 SWSFormulierungstechnik (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Mechanischen VerfahrenstechnikKategorien (Modulgruppen):PflichtmoduleVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- undChemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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2.3. Industrielle Bioverfahrenstechnik

Modulbezeichnung:Industrielle Bioverfahrenstechnik

Modulnummer:MB-IBVT-32

Institution:Bioverfahrenstechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Übung Industrielle Bioverfahrenstechnik (Ü) Industrielle Bioverfahrenstechnik (V)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr.-Ing. Katrin DohntQualifikationsziele:Die Studierenden erlangen vertiefte Kenntnisse über industrielle Produktionsverfahren zur biotechnologischenHerstellung von Produkten wie Chemikalien, Materialien, Treibstoffe oder Medikamente. Sie lernen dabeiverfahrensspezifische Auslegung und Betriebsweisen kennen. Es werden grundlegende Kenntnisse zur Entwicklung undOptimierung industrieller Biokatalysatoren und Verfahren vermittelt. Die Studierenden lernen integrierte Konzepte einernachhaltigen Bioökonomie kennen und erlangen grundlegende Kenntnisse über den Entwicklungstand der industriellenBiotechnologie.Inhalte:- Grundlagen der Maßstabsvergrößerung (scale-up)- Grundlagen der Maßstabsverkleinerung (scale-down)- Industrielle Produktionsverfahren zur Herstellung von Chemikalien, Materialien, Biofuels und Medikamenten- Integrierte Bioprozesse- Industrielle Biotechnologie in SchlüsselländernIn enger Anlehnung an die Vorlesung werden in der Übung Industrielle Bioverfahrenstechnik Rechenbeispiele alsÜbungsaufgaben vergeben und anschließend Lösung und Lösungsweg ausführlich diskutiert. An ausgewähltenBeispielen werden Grundlagen der Modellbildung erarbeitet und in Simulationsaufgaben für die Modellierungverschiedener Aspekte von industriellen Bioprozessen eingesetzt.Lernformen:Vorlesung, ÜbungsaufgabenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Prüfungsleistung: Klausur, 120 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Rainer KrullSprache:DeutschMedienformen:Tafel, Folien, Power-Point, PCLiteratur:(1) M. Zlokarnik: Scale-up - Modellübertragung in der Verfahrenstechnik, 2nd Ed., Wiley-VCH - ISBN 3-527-31422-9

(2) L. Deibele, R. Dohrn: Miniplant-Technik, Wiley-VCH - ISBN 3-527-30739-7

(3) K. Schügerl, K.H. Bellgardt: Bioreaction Engineering, Springer Verlag - ISBN 3-540-66906-X

(4) (6) Ullmann´s Biotechnology and Biochemical Engineering, Wiley-VCH - ISBN-13 978-3527316038

(5) D.S. Clark, H.W. Blanch: Biochemical Engineering, 2nd Ed., Marcel Dekker-Verlag - ISBN-13 978-0824700997Erklärender Kommentar:Industrielle Bioverfahrenstechnik (V): 2 SWSÜbung Industrielle Bioverfahrenstechnik (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse über Chemie- und Bioreaktoren. Kenntnisse der Mathematik,Mikrobiologie und Strömungsmechanik.Kategorien (Modulgruppen):Pflichtmodule

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Voraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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2.4. Methoden der Prozessmodellierung und -optimierung

Modulbezeichnung:Methoden der Prozessmodellierung und -optimierung

Modulnummer:MB-WuB-41

Institution:Energie- und Systemverfahrenstechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Methoden der Prozessmodellierung und -optimierung (V) Methoden der Prozessmodellierung und -optimierung (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Ulrike KrewerQualifikationsziele:Die Studierenden eignen sich eine Vorgehensmethodik zur Modellierung verfahrenstechnischer, chemisch- bzw.biotechnologischer Prozesse an und besitzen grundlegende Kenntnisse in der deterministischen physikalischen,empirischen und stochastischen Modellierung sowie in der Prozessidentifikation und -optimierung. Sie können Prozesseanalysieren und für die Beantwortung von Fragestellungen geeignete Modellansätze auswählen, Modelle aufstellen undlösen.Inhalte:Vorlesung:- Einführung in die Prozessmodellierung- Physikalisch-deterministische Prozessmodellierung- Empirische Prozessmodellierung und Prozessidentifikation- Stochastische Modellierung- Prozessoptimierung

Übung:In den Übungen werden Beispielrechnungen zu den Modellierungs- und Optimierungsmethoden durchgeführt und auf(bio-)verfahrenstechnische Prozesse angewendet. Zusätzlich werden Möglichkeiten der Implementierung und Simulationder Prozesse mit Matlab aufgezeigt.Lernformen:Vorlesung, Übung, RechnerübungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 120 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Ulrike KrewerSprache:DeutschMedienformen:Beamer-Präsentation, Übungsaufgaben, RechnerübungenLiteratur:- B. Roffel, B. Betlem, Process Dynamics and Control: Modeling for Control and Prediction, 2007, Wiley- B. Ogunnaike, W.H. Ray, Process Dynamics, Modelling, and Control, 1994, Oxford University Press- S. Skogestad, Chemical and Energy Process Engineering, 2008, CRC Press- D.M. Imboden, S. Koch, Systemanalyse: Einführung in die mathematische Modellierung natürlicher Systeme, 2008,Springer- R. Isermann, Identifikation dynamischer Systeme Bd. 1, 1992, Springer- H. Bungartz et al. Modellbildung und Simulation, 2009, Springer- M. Papageorgiou et al., Optimierung: statische, dynamische, stochastische Verfahren für die Anwendung, 2012,Springer- Umdruck zur VorlesungErklärender Kommentar:Methoden der Prozessmodellierung und -optimierung (V): 2 SWSMethoden der Prozessmodellierung und -optimierung (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Pflichtmodule

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Voraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- undChemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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2.5. Thermodynamik der Gemische

Modulbezeichnung:Thermodynamik der Gemische

Modulnummer:MB-IFT-02

Institution:Thermodynamik

Modulabkürzung:

Workload: 120 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Thermodynamik der Gemische (V) Thermodynamik der Gemische (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Professor Dr. Ing. Jürgen KöhlerQualifikationsziele:Nach Abschluss dieses Moduls beherrschen die Studierenden die Begriffe und Grundlagen der Gemischthermodynamik.Mit dem erworbenen Wissen sind sie in der Lage, Zustandseigenschaften und Zustandsänderungen,Phasengleichgewichte und chemische Reaktionen in Mehrkomponentensystemen zu berechnen.Inhalte:Vorlesung:Einführung in die Thermodynamik der Gemische: Grundbegriffe, Fundamentalgleichung von Gemischen und daschemische Potential; Der erste Hauptsatz für Systeme mit veränderlicher Stoffmenge; Zustandsgleichungen, EulerscheGleichung und die Gleichung von Gibbs-Duhem; Gibbssche Phasenregel und Phasendiagramme; ThermodynamischePotentiale und Zustandsgrößen realer Gemische; Phasenzerfall und Phasengleichgewichte: Gleichgewichtsbedingungen,Berechnung von Phasengleichgewichten, Konsistenzkriterien, Differentialgleichungen der Phasengrenzkurven;Thermodynamik der chemischen Reaktionen und Verbrennung

Übung:Anhand ausgewählter Beispiele sollen die Studierenden die in der Vorlesung erlernten theoretischen Grundlagenanwenden und die in den Aufgaben angeführten Problemstellungen selbstständig lösen und diskutieren.Lernformen:Vorlesung des Lehrenden, ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Jürgen KöhlerSprache:DeutschMedienformen:Power-Point, FolienLiteratur:1. Stephan, K., Mayinger, F.: Thermodynamik Band II Mehrstoffsysteme. Springer Verlag, 20082. Pfennig, A.: Thermodynamik der Gemische. Springer Verlag,20033. Gmehling, J., Kolbe, B.: Thermodynamik. VCH Verlag, 19924. Poling, B. E., Prausnitz, J. M., O´Connell, J. P.: The Properties of Gases and Liquids. McGraw-Hill Professionals, 20005. Vorlesungsskript, AufgabensammlungErklärender Kommentar:Thermodynamik der Gemische (V): 2 SWS,Thermodynamik der Gemische (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):PflichtmoduleVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- undChemieingenieurwesen (Master),

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Kommentar für Zuordnung:---

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3. Vertiefungsrichtung Biologische Prozesse3.1. Bioinformatik für MSc-Bioingenieurwesen

Modulbezeichnung:Bioinformatik für MSc-Bioingenieurwesen

Modulnummer:BT-BINF-12

Institution:Bioinformatik und Biochemie

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Übung zur Vorlesung Bioinformatik für Fortgeschrittene für MSc Bioingenieurwesen (Ü) Bioinformatik für MSc Bioingenieurwesen (S)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr. Dietmar SchomburgQualifikationsziele:Die Studierenden erwerben Kenntnisse in der Anwendung von Werkzeugen der Bioinformatik auf Themen der Biochemie,Zell- und Strukurbiologie sowie auf molekulare Netzwerke in Organismen.Ihre theoretisch erworbenen Kenntnisse festigen sie in den Übungen.Inhalte:Seminar "Bioinformatik für MSc Bioingenieurwesen": Den Teilnehmern werden die bioinformatischen Methoden imBereich der Systembiologie, der synthetischen Biologie und der Protein-Strukturvorhersage sowie Drug-Design, demProtein Design, und die verschiedenen Simulationsmethoden der molekulare Stoffwechsel- und Regulationsnetzwerkevermittelt.

Übung: Die Studierenden werden durch Übungsbeispiele in die Lage versetzt, Fragestellungen der Bioinformatikbearbeiten zu können.Lernformen:Additive Veranstaltung von 1 Vorlesung und 1 ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Prüfungsleistung: Klausur, 120 MinutenStudienleistung: Lösen der Aufgaben in den ÜbungenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Dietmar SchomburgSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:---Erklärender Kommentar:Bioinformatik II: 2 SWSÜbung zur Vorlesung Bioinformatik II: 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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3.2. Biologische Materialien

Modulbezeichnung:Biologische Materialien

Modulnummer:MB-IfW-11

Institution:Werkstoffe

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Biologische Materialien (V) Biologische Materialien - Übung zur Vorlesung (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Vorlesung und Übung müssen belegt werden.Lehrende:Priv.-Doz.Dr.rer.nat. Martin BäkerQualifikationsziele:Die Studierenden lernen, wie die Struktur biologischer Materialien es Lebewesen ermöglicht, sich den physikalischenAnforderungen ihrer Umwelt zu stellen, undverstehen die Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe.Sie verstehen, welche Anforderungen sich daraus für Implantatwerkstoffe ergeben. Sie erwerben Grundkenntnisse darin,wie geeignete Implantatwerkstoffe für unterschiedliche Anwendungen auszuwählen sind.Sie erwerben außerdem Kenntnisse in der Übertragung der Bauprinzipien biologischer Materialien auf technischeWerkstoffe (Biomimetik).Inhalte:Ähnlich wie in der Technik werden auch in der Naturzahlreiche verschiedene Konstruktionswerkstoffe eingesetzt.In dieser Vorlesung werden in der Natur vorkommende Materialiendiskutiert, wie beispielsweise Knochen, Zähne, Sehnen,Schalen, Federn, Haare, Haut und Spinnenseide.Es wird untersucht, wie die häufig sehr komplizierte Mikrostrukturdieser Materialien ihre mechanischen Eigenschaften (wieSteifigkeit, Festigkeit oder Bruchzähigkeit) bestimmt.Welche Eigenschaften dabei im Vordergrund stehen, ist durchdie Art der Belastung festgelegt, die von der Biologie der Lebewesenbeeinflusst wird. Es wird deshalb auch auf dieMechanik der Lebewesen eingegangen.Schließlich wird auch der Einsatz von künstlichen Materialien imBereich der Medizintechnik im Rahmen der Vorlesung diskutiert.Lernformen:Vorlesung und ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Martin BäkerSprache:DeutschMedienformen:Beamer und Tafel, Kopien der gezeigten Präsentationen werden ausgegebenLiteratur:1. Vincent & Currey (eds.), "The mechanical properties of biological materials", Cambridge University Press2. J.D. Currey, Bones -- Structure and mechanics, PrincetonUniversity Press3. S. Vogel, Life's Devices, Princeton University PressErklärender Kommentar:Biologische Materialien (V): 2 SWSBiologische Materialien (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse der WerkstoffkundeKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische Prozesse

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Voraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- undChemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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3.3. Design und Optimierung bioverfahrenstechnischer Prozesse

Modulbezeichnung:Design und Optimierung bioverfahrenstechnischer Prozesse

Modulnummer:MB-IBVT-33

Institution:Bioverfahrenstechnik

Modulabkürzung:OVB

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Übung Optimierung von Bioprozessen (Ü) Optimierung von Bioprozessen (V)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr.-Ing. Philipp AdlerDr. Robert WaliskoQualifikationsziele:Die Studierenden werden dazu befähigt, anhand ingenieurwissenschaftlicher Methoden technischrelevante Bioprozesseauszulegen und zu optimieren. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, mit Hilfe von statistischer Versuchsplanungsowie von stöchiometrischer, kybernetischer oder hybrider Modellierung, Experimente ziel- und lösungsorientiert zuplanen und auszuwerten.Für die Optimierung und Entwicklung von Bioprozessen erlangen sie Kenntnisse über parallelisierte und miniaturisierteReaktorkonzepte. Für die Verfahrensentwicklung erlangen sie darüber hinaus Kenntnisse zu Konzepten wie ProcessAnalytical Technologies (PAT) sowie Quality by Design (QbD) in der Biotechnologie.Inhalte:Das Konzept der ZielfunktionMathematische Darstellung biokatalytischer ProzesseOptimierung von dynamischen ProzessvariablenEinführung in stochastische MethodenoChemotaxisoGenetische AlgorithmenoParticle Swarm OptimizationOptimierungsaufgaben mit mehreren ZielfunktionenLernformen:Vorlesung, ÜbungsaufgabenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Prüfungsleistung: Klausur, 120 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Rainer KrullSprache:DeutschMedienformen:Tafel, Folien, Power-PointLiteratur:Benker H (2003): Mathematische Optimierung mit Computeralgebrasystemen. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Venkataraman P (2002): Applied optimization with MATLAB®. John Wiley and Sons, New York.

Eiselt H A, Pederzoli G, Sandblom C-L (1987): Continuous optimization models; Walter der Gruyter. ISBN: 3-11-008312-4

Ramirez W F (1989): Computational methods for process simulation. Butterworth series in chemical engineering. ISBN: 0-409-90184-9

Schügerl K (1997): Bioreaktionstechnik, Band 3: Bioprozesse mit Mikroorganismen und Zellen. Birkhäuser Verlag. Basel,Boston, Berlin

Bastian G und Dochain D (1990): On-line Estimation and Adaptive Control of Bioreactors. Elsevier Science Publishing B.V.

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Erklärender Kommentar:Optimierung von Bioprozessen (V): 2 SWSÜbung Optimierung von Bioprozessen (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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3.4. Kultivierungs- und Aufarbeitungsprozesse

Modulbezeichnung:Kultivierungs- und Aufarbeitungsprozesse

Modulnummer:MB-IBVT-13

Institution:Bioverfahrenstechnik

Modulabkürzung:KAP

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Labor Kultivierungs- und Aufarbeitungsprozesse (L) Kultivierungs- und Aufarbeitungsprozesse (V)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Bei der Übung handelt es sich um ein Labor!Lehrende:apl. Prof. Dr. a.D. Siegmund Langapl. Prof. Dr. Rainer KrullProf. Dr. Udo RauQualifikationsziele:Die Studierenden sind in der Lage, biotechnologische Produktionsprozesse zu analysieren und quantifizieren. Diesesbeinhaltet sowohl den Up-Stream Prozess, die eigentliche Produktion als auch den Down-Stream Prozess. Sie sind in derLage, für ein gegebenes Problem Lösungsvorschläge zu bestimmen und zu erarbeiten.

Durch praktische Beispiele und Übungsaufgaben sind die Studierenden in der Lage Kultivierungs- undAufarbeitungstechniken selbstständig durchzuführen, zu berechnen und Gesetzmäßigkeiten sicher anzuwenden.Inhalte:Überblick über biotechnologische Verfahren mitmikrobiellen und anderen ZellkulturenBioreaktortypenVergleich verschiedener SterilisationsverfahrenWachstum und Produktbildung, KultivierungsstrategienTransportprozesse in BioreaktorenAufarbeitung: Allgemeine Prinzipien, Primärabtrennung,Feinreinigung von nieder- und hochmolekularenBioproduktenIntegration von Kultivierung und Primärseparation.Lernformen:Vorlesung, ÜbungsaufgabenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistug: Klausur, 120 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Rainer KrullSprache:DeutschMedienformen:Tafel, Folien, Power-PointLiteratur:---Erklärender Kommentar:Kultivierungs- und Aufarbeitungsprozesse (V): 2 SWSÜbung Kulitivierungs- und Aufarbeitungsprozesse (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Mikrobiologie und Biotechnologie.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),

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3.5. Metabolic Engineering und Synthetische Biotechnologie

Modulbezeichnung:Metabolic Engineering und Synthetische Biotechnologie

Modulnummer:MB-IBVT-15

Institution:Bioverfahrenstechnik

Modulabkürzung:ME

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Metabolic Engineering (V) Übung Metabolic Engineering (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Ezequiel Franco-LaraProf. Dr. Christoph WittmannQualifikationsziele:Die Studierenden werden befähigt, experimentelle und computergestützte Methoden und Ansätze für dieCharakterisierung und Optimierung biologischer Systeme in der Biotechnologie einzusetzen. Im Fokus steht dabei dieganzheitliche, systembiologische Betrachtung der Zelle. Dabei erlangen die Studierenden Kenntnisse, welche Konzepteund Techniken wesentlich sind, um eine Zelle als kleinsten biologischen Reaktor erfolgreich für biotechnologischeProzesse zu entwerfen, zu modellieren, einzusetzen und zu optimieren. Es werden dazu experimentelle Omics-Technologien (Genomics, Transcriptomics, Proteomics, Metabolomics, Fluxomics) sowie computergestützteModellierungs-ansätze (Genom-skalierte Modelle, Kinetische Modelle, Flux Balance Analyse, Elementary Mode Analyse)betrachtet. An ausgewählten praktischen Beispielen erlangen die Studierenden die Befähigung Untersuchungen undOptimierungen industriell relevanter Biotechnologie-Prozesse vorzunehmen.Inhalte:Makroskopische Prinzipien und Black-Box-AnsätzeElementare Stoffflüsse und ihre MatrixdarstellungFehleranalyse und Konsistenz-CheckAllgemeine Stoffbilanz für einphasige ReaktionssystemeFließgleichgewichtsuntersuchungenEntwurf strukturierter metabolischer ModelleMetabolische Stoffflussanalyse (MFA)Der Weg vom Substrat zum Produkt: Elementarer FlussmodusKinetik enzymatischer ReaktionenElemente und Theoreme der metabolischen KontrolltheorieLernformen:Vorlesung, ÜbungsaufgabenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Prüfungsleistung: Klausur 120 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Rainer KrullSprache:DeutschMedienformen:Tafel, FolienLiteratur:Nielsen, J.; Villadsen, J.; Lidén, G. (2003): Bioreaction Engineering Principles. Kluwer Academic/ Plenum Publishers.

Heinrich, R.; Schuster, S. (1996): The Regulation of Cellular Systems. Chapman & Hall.

Fell, D. (1997): Understanding the Control of Metabolism. Portland Press.

Stephanopoulos, G. N.; Aristidou, A. A.; Nielsen, J. (1998): Metabolic Engineering. Principles and Methodologies.Academic Press.

Cortassa, S.; Aon, M. A.; Iglesias, A. A.; Lloyd, D. (2002): An Introduction to Metabolic and Cellular Engineering. WorldScientific Publishing Co. Ltd.

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Erklärender Kommentar:Metabolic Engineering: 2 SWSÜbung Metabolic Engineering: 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse der Mikrobiologie sowie Mathematik.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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3.6. Microfluidic Systems

Modulbezeichnung:Microfluidic Systems

Modulnummer:MB-MT-17

Institution:Mikrotechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Microfluidic Systems (V) Microfluidic Systems (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr. Ala'aldeen Al-HalhouliProf. Dr. rer. nat. Stephanus BüttgenbachQualifikationsziele:The students who finished this course acquire knowledge on the principles of working of main microfluidic devices (e.g.microvalves, micropumps and micromixers) and know how to define their main design parameters. They implement themicrofluidics theoretical fundamentals in modelling successful devices according to the application and distinguishbetween the different actuation methods used in fabricating these devices.Inhalte:This course covers the microfluidics concept and its advantages in biomedical analysis. It introduces the dominantphysical phenomena in microscale that make microfluidic devices (e.g. valves, micropumps, microreactors, micromixersand sensors) possible and efficient and describes their design rules. It concentrates on the principle of working of themain microfluidic devices using different actuation principles and shows examples on the mathematical modelling andanalysis of realized microfluidic components available in the State of the Art literature.Lernformen:lecture, exercisePrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 final examination: written exam, 90 minutes ororal exam, 30 minutesTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Andreas DietzelSprache:EnglischMedienformen:sheets, LCD projector, handoutsLiteratur:1. N. Nguyen, S. Wereley: Fundamentals and Applications of Microfluidics, Artech House, INC, 2nd ed. 2006, ISBN 1-58053-972-62. H. Bruus: Theoretical Microfluidics, Oxford University Press, 1st edition 2009, ISBN 978-0-19-923508-73. M. Koch, A. Evans, A. Brunnschweiler: Microfluidic Technology and Applications, Research Studies Press, 2000, ISBN0-86380-244-3Erklärender Kommentar:Microfluidic Systems (V): 2 SWSMicrofluidic Systems (Ü): 1 SWSRecommended qualifications: noThe moduls "Grundlagen der Mikrosystemtechnik" (MB-MT-05) and "Aktoren" (MB-MT-01) are a good extention and theirattendance is recommendable. Please, pay attention to our introductory event which offer information on the focus toMicrotechnology and Mechatronic within the specialization "Produktions- und Systemtechnik" and "Mechatronik".Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master),

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3.7. Umweltprozesstechnik

Modulbezeichnung:Umweltprozesstechnik

Modulnummer:MB-WuB-39

Institution:Energie- und Systemverfahrenstechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Umweltprozesstechnik (V) Umweltprozesstechnik (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Ulrike KrewerUniversitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeQualifikationsziele:Die Studierenden:- haben grundlegende Kenntnisse über die Prozesse undProzessketten, die in den Anlagen zur Boden-, Abwasser-und Abgasreinigung für die Reduzierung vonumweltgefährdenden Schadstoffen eingesetzt werden,- erwerben Grundkenntnisse über die Abfallbehandlung unddas Recycling von Wertstoffen,- können verfahrenstechnische Grundoperationen fürAufgabenstellungen zur Schadstoffreduzierung beurteilenund für das Design von Anlagen zur Schadstoffreinigungauswählen,- können die Energie- und Stoffströme in den Anlagenbilanzieren- können bei Betreibern den Betrieb der Anlagenüberwachen und kontrollierenInhalte:Vorlesung- Typische Trennprozesse und Prozessgruppen Prozesskettender Boden-, Abwasser- und Abgasreinigung- Erstellen von Stoff- und Energiebilanzen- Physikalische, biologische und chemische Prozesse derAbwasserreinigung und Klärschlammentsorgung- Verfahrenstechnische Prozesse der Abfallbehandlung,Gestaltung von Aufbereitungsverfahren für verschiedeneAbfälle (z.B: Metall- und Elektronikschrotte,Kunststoffabfälle und Batterien- Recycling von Wertstoffen, urban mining- Ökobilanzen von Produkten (z.B. CO2-Bilanz,Wasserbilanz)

Übung:- Aufstellen von Stoff- und Energiebilanzen der Anlagenzur Schadstoffminderung- Analyse und Vergleich von Verfahren zurSchadstoffminderung als Basis für das Design der Anlagen- Rechenbeispiele zur verfahrenstechnischen Auslegung vonAnlagen zur Reduzierung von festen, flüssigen undgasförmigen Schadstoffen sowie einer ÖkobilanzLernformen:Vorlesung, ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur 90 Minuten oder mündliche Prüfung 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Ulrike Krewer

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Sprache:DeutschMedienformen:Tafel, Folien/BeamerLiteratur:1. Förstner, U.: Umweltschutztechnik, ISBN-10:354044369X

2. Martens, H.: Recyclingtechnik, ISBN 978-3-8274-2640-6

3. Kranert, M.; Cord-Landwehr, K.: Einführung in dieAbfallwirtschaft, ISBN 978-3-8351-0060-2

4. Görner, Hübner (Eds.): Gewässerschutz undAbwasserbehandlung (VDI-Buch); ISBN-10: 3540420258

5. Umdruck zur VorlesungErklärender Kommentar:Umweltprozesstechnik (V): 2 SWSUmweltprozesstechnik (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Biologische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4. Vertiefungsrichtung Chemische Prozesse4.1. Anwendungen der Mikrosystemtechnik

Modulbezeichnung:Anwendungen der Mikrosystemtechnik

Modulnummer:MB-MT-07

Institution:Mikrotechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Anwendungen der Mikrosystemtechnik (V) Anwendungen der Mikrosystemtechnik (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr.-Ing. Monika Leester-SchädelProf. Dr. rer. nat. Andreas DietzelQualifikationsziele:Die Absolventinnen und Absolventen dieses Moduls erwerben Kenntnisse in der Auslegung und Herstellung vonMikrosensoren, Mikroaktoren und Mikrosystemen sowie in der prozessbegleitenden Messtechnik. Darüber hinausbeherrschen sie verschiedene Methoden für die Auswertung und elektronische Aufbereitung von Sensorsignalen.Inhalte:Das Modul behandelt die drei Themenschwerpunkte Mikrosensoren, Mikroaktoren und Mikrosysteme. Zu denMikrosensoren gehören kapazitive, piezoresistive, induktive und resonante Sensoren, die auf Basis verschiedenerFertigungsverfahren hergestellt werden. Die Fertigungsverfahren der Volumen- und Oberflächenmikromechanik werdenvorgestellt. Darüber hinaus werden die Tiefenlithografie, Mikrogalvanik und Softlithografie näher erläutert. Für dieWeiterverarbeitung eines Sensorsignals werden Methoden zur Signalverarbeitung vermittelt.Der Themenschwerpunkt Mikroaktorik konzentriert sich auf elektromagnetische und Formgedächtnisaktoren, derenAufbau, Auslegung und Funktionsweise.Der Bereich Mikrosysteme umfasst mikrofluidische Systeme, Lab-on-Chip-Systeme, Mikroreaktoren und mikrooptischeSysteme.Lernformen:Vorlesung, ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten odermündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Andreas DietzelSprache:DeutschMedienformen:Folien, Beamer, HandoutsLiteratur:1. S. Büttgenbach: Mikromechanik, Teubner-Verlag, 2. Aufl. 1994, ISBN 3-519-13071-8

2. Marc J. Madou: Fundamentals of Microfabrication, CRC Press, 2nd ed. 2002, ISBN, 0-8493-0862-7

3. W. Menz, J. Mohr, O. Paul: Mikrosystemtechnik für Ingenieure, Wiley-VCH, 3. Aufl. 2005, ISBN 3-527-30536-X

4. A. Schmidt, N. Rizvi, R. Brück: Angewandte Mikrotechnik, Hanser Fachbuchverlag, 2001, ISBN 3-446-2171-2Erklärender Kommentar:Anwendungen der Mikrosystemtechnik (V): 2 SWS,Anwendungen der Mikrosystemtechnik (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Mikrosystemtechnik (MB-MT-05)Des Weiteren ist das Modul Aktoren im Bachelorstudium eine gute Ergänzung.Beachten Sie auch unseren Einführungsabend zum Themenschwerpunkt Mikrotechnik und Mechatronik.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

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Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.2. Computer Aided Process Engineering II (Design verfahrenstechnischer Anlagen)

Modulbezeichnung:Computer Aided Process Engineering II (Design verfahrenstechnischer Anlagen)

Modulnummer:MB-ICTV-27

Institution:Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Modulabkürzung:CAPE-DVA

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Computer Aided Process Engineering II (Design Verfahrenstechnischer Anlagen) (V) Computer Aided Process Engineering II (Design Verfahrenstechnischer Anlagen) (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr.-Ing. Wolfgang Hans-Jürgen AugustinQualifikationsziele:Die Studierenden kennen die wesentlichen Prozessschritte zur Entwicklung und Gestaltung eines verfahrenstechnischenProzesses. Sie kennen die erforderlichen Informationen (stofflich, sicherheitstechnisch, reaktionstechnisch etc.) undkönnen diese aus geeigneten Quellen beschaffen. Unter Nutzung einer Fließbildsimulation können sie einen quantitativenVerfahrensentwurf erstellen. Für die wesentlichen Apparate (Wärmeübertrager, Kolonnen) können sie geeigneteBauformen auswählen und diese anforderungsgerecht dimensionieren. Unter Beachtung logistischer undsicherheitstechnischer Aspekte können sie einen Anlagenentwurf erstellen und diesen in geeigneter Form präsentieren.Inhalte:Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Anlagenplanung und wird durch eine Projektarbeit zum Design einesvollständigen verfahrenstechnischen Prozesses begleitet. Dabei wird eine kommerzielle Software für dieFließbildsimulation verwendet. Die Studenten sollen das Wissen aus der Vorlesung Introduction to Computer AidedProcess Engineering anhand eigenständiger Projektarbeit anwenden. Hierzu bekommen Sie durch gezielteVorlesungsinhalte Unterstützung, müssen dann aber in den Übungen selbständig ein Ihnen aufgetragenes Projekt imThemenbereich der Verfahrenstechnik bearbeiten. Hierzu zählt sowohl das eigenständige Erarbeiten neuerThemenfelder, die Prozesssimulation für das Projekt sowie eine abschließende Präsentation.Hauptthemen der Vorlesungsind:Prozessdatenbeschaffung (z.B. physikalische Eigenschaften, Sicherheitsdaten, Kapazitätsdaten)Prozessentwicklung anhand von ReaktionsgleichungenWärme- und MassenbilanzenFliessbildsimulationDimensionslose Kennzahlen zur Dimensionierung von ApparatenAuswahl und Detaildimensionierung geeigneter Apparate (z.B. Kolonnen, Wärmeübertrager)Computer Aided Process EngineeringKostenschätzungRechtliche Aspekte (z.B. Umweltauflagen, Genehmigungsverfahren)Lernformen:Tafel, Präsentation, RechnerübungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:2 Prüfungsleistungen:a) mündliche Prüfung, 30 Minuten(Gewichtung bei Berechnung der Gesamtmodulnote: 3/5)b) Präsentation eines vorlesungsbegleitenden Projektes(Gewichtung bei Berechnung der Gesamtmodulnote: 2/5)Turnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Stephan SchollSprache:DeutschMedienformen:E-Learning

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Literatur:- Bernecker, Gerhard: Planung und Bau verfahrenstechnischer Anlagen: Projektmanagment und Fachplanungsfunktion.4. Aufl. 2001, Springer Verlag,Berlin- Hirschberg, Hans Günther: Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau: Chemie, Technik, Wirtschaftlichkeit. 1999,Springer Verlag, Berlin- VDI-Wärmeatlas: 10. Aufl. 2006, Springer Verlag, Berlin- Vogel, Herbert: Verfahrensentwicklung: Von der ersten Idee zur chemischen Produktionsanlage. 2002, Wiley-VCHVerlag, WeinheimErklärender Kommentar:Design Verfahrenstechnischer Anlagen (V): 2 SWSDesign Verfahrenstechnischer Anlagen (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse der thermischen Verfahrenstechnik, Anlagenbau-/Anlagenplanung.Kenntnisse des Computer Aided Process Engineering sind zwingende Voraussetzung und können bei Quereinsteigernnach Absprache mit dem Modulverantwortlichen im Vorfeld vorgewiesen werden.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.3. Einführung in die Mehrphasenströmung

Modulbezeichnung:Einführung in die Mehrphasenströmung

Modulnummer:MB-ICTV-07

Institution:Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Modulabkürzung:EMPS

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Einführung in die Mehrphasenströmung (Ü) Einführung in die Mehrphasenströmung (V)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr.-Ing. Wolfgang Hans-Jürgen AugustinQualifikationsziele:Nach erfolgreichem Bestehen der Abschlussprüfung des Moduls "Einführung in die Mehrphasenströmung" ist der Studentin der Lage, mehrphasige Strömungen zu identifizieren und theoretisch zu beschreiben. Hierbei liegt der Fokus auf dieBeschreibung der Strömungsform und deren Auswirkungen auf verfahrenstechnische Prozesses wie Stoffübergang oderMischungseffekte.Inhalte:Vorlesung:Neben den einphasigen Strömungen sind in der Verfahrenstechnik die zwei- und dreiphasigen Strömungenvon großer Bedeutung. Diese treten nicht nur beim Transport der Stoffe zwischen den einzelnen Apparaten derthermischen Trenntechnik und den Reaktoren auf, sondern bestimmen auch die Konstruktion der Apparate selbst, z.B.bei Wirbelschicht- und Rührreaktoren. Dieses Themengebiet soll durch die Vorlesung und Übung den Studenten nähergebracht werden.Zu den Themen der Einführung in die Mehrphasenströmung zählen:Grundlagen der EinphasenströmungÄhnlichkeit von StrömungsvorgängenBewegung fester und fluider PartikelBildung fluider PartikelRührenStatische MischerZweiphasenströmung durch poröse Strukturen und SchüttschichtenZweiphasenströmung durch RohreÜbung:Anhand ausgesuchter Beispiele sollen für verschiedene Themen der Mehrphasenströmung Aufgaben berechnet werden.Dieses Wissen wird sowohl in klassischen Übungen (Frontalunterricht) als auch in rechnergestützten Aufgaben imElectronic Classroom vermittelt.Lernformen:Tafel, Folien, PräsentationPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Stephan SchollSprache:DeutschMedienformen:Vorlesungsskript

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Literatur:[1] Brauer, H.: Grundlagen der Ein- und Mehrphasenströmungen, Verlag Sauerländer 1971[2] Grassmann, P.: Physikalische Grundlagen der Verfahrenstechnik, Verlag Sauerländer 1982[3] Prandtl, L.: Führer durch die StrömungslehreOswatitsch, K. 9. Auflage, Wieghardt, K. Viehweg und Sohn, Braunschweig 1990[4] Eck, B.: Technische Strömungslehre Bd. 1: Grundlagen 1978, Springer- Verlag Bd. 2: Anwendungen 1981[5] Weber, M: Strömungsförderungstechnik, Krauskopf- Verlag 1974[6] Brauer, H.: Air Pollution Control EquipmentVarma, Y.B.G. Springer- Verlag 1981[7] Molerus, O.: Fluid- Feststoff- StrömungenSpringer- Verlag 1982[8] Pawlowski, J.: Die Ähnlichkeitstheorie in der physikalisch-technischen Forschung Grundlagen und Anwendung,Springer- Verlag 1971[9] Mayinger, F.: Strömung und Wärmeübertragung in Gas- Flüssigkeits- Gemischen, Springer- Verlag 1982[10] Ebert, F.: Strömung nicht- newtonscher MedienViehweg und Sohn, Braunschweig 1980Erklärender Kommentar:Mehrphasenströmungen I (V): 2 SWSMehrphasenströmungen I (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse der Strömungsmechanik und Verfahrenstechnik sowieKenntnisse in Apparate- und Anlagentechnik.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.4. Einführung in die Nanotechnologie

Modulbezeichnung:Einführung in die Nanotechnologie

Modulnummer:MB-IPAT-30

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 78 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Nanopartikeltechnologie (V) Grundlagen der Nanotechnologie (V) Grundlagen der Nanotechnologie (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr. Georg GarnweitnerQualifikationsziele:Nach Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über Grundkenntnisse der Nanotechnologie. Sie wissen, was dieBesonderheiten von Nanomaterialien sind, welche Arten von Nanomaterialien es gibt und kennen die wichtigstenAnwendungen. Zudem kennen sie die bisherige Entwicklung der Nanotechnologie ebenso wie aktuelle Trends für diezukünftige Entwicklung. Die Studierenden können grundlegend einschätzen, welche Charakteristiken dieNanotechnologie aufweist, welche Chancen und Risiken sie bietet.Inhalte:Vorlesung/Übung Grundlagen der Nanotechnologie:Definition der Nanotechnologie, Geschichte der Nanotechnologie, Entwicklungsstufen der Nanotechnologie,Allgemeine Einsatzgebiete der Nanotechnologie, Chancen und Risiken.Vorlesung Nanopartikeltechnologie:Herstellung von Nanomaterialien (Flüssigphasensynthese, Sol-Gel-Technologie, Gasphasensynthese), Beispiele derAnwendung von Nanomaterialien (funktionale dünne Schichten, Nanocomposite und Hybridpolymere), WirtschaftlicherErfolg mit Nanomaterialien (Innovationsstrukturen, Förderinstrumente, Corporate Venture).Lernformen:Vorlesung des Lehrenden, Präsentationen, Team- und GruppenarbeitenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) oder mündliche Prüfung (30 Minuten)1 Studienleistung: Kurzreferat im Rahmen der Übung "Grundlagen der Nanotechnologie";Turnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Georg GarnweitnerSprache:DeutschMedienformen:Powerpoint-Folien, VorlesungsskriptLiteratur:1. K. Jopp: Nanotechnologie - Aufbruch ins Reich der Zwerge, Gabler Verlag, Wiesbaden 2006.2. M. Köhler, W. Fritzsche: Nanotechnology - An Introduction to Nanostructuring Techniques, Wiley-VCH, Weinheim2007.3. S. A. Edwards: The Nanotech Pioneers - Where Are They Taking Us?, Wiley-VCH, Weinheim 2006.Erklärender Kommentar:Grundlagen der Nanotechnologie (V): 1 SWSGrundlagen der Nanotechnologie (Ü): 1 SWSNanopartikeltechnologie (V): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),

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Kommentar für Zuordnung:---

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4.5. Elektrochemische Verfahrenstechnik und Brennstoffzellen

Modulbezeichnung:Elektrochemische Verfahrenstechnik und Brennstoffzellen

Modulnummer:MB-ICTV-24

Institution:Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Modulabkürzung:ECVT+BZ

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Elektrochemische Verfahrenstechnik und Brennstoffzellen (V) Elektrochemische Verfahrenstechnik und Brennstoffzellen (Exk)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr. rer. nat. Olaf KleinQualifikationsziele:Die Studierenden sind beherrschen elektrochemische Grundlagen und kennen Transportprozesse in der ECVT. Sie sindin der Lage elektrochemische Reaktionstechniken zu beschreiben und anzuwenden.Inhalte:Elektrochemische GrundlagenTransportprozesse in der ECVTElektrochemische ReaktionstechnikVorstellung von Elektrolyseverfahren und ihrer AnwendungenElektrochemische Energiewandlung BrennstoffzellenLernformen:Tafel, FolienPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung:Klausur, 60 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Stephan SchollSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:Volkmar M. Schmidt, Elektrochemische VerfahrenstechnikG. Wedler, Physikalische ChemieM. Baerns, H. Hofmann, A. Renken, Chemische ReaktionstechnikErklärender Kommentar:---Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- undChemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.6. Hybride Trennverfahren

Modulbezeichnung:Hybride Trennverfahren

Modulnummer:MB-ICTV-04

Institution:Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Modulabkürzung:HYTV

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Hybride Trennverfahren (V) Hybride Trennverfahren (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Modul wird wieder ab Sommersemester 13 angeboten werden.Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Stephan SchollQualifikationsziele:Die Studierenden kennen die Charakteristika einer Integration von Reaktion und Stofftrennung. Die Prozesse derChemisorption, Reaktivdestillation, Reaktivextraktion (Absorption und Adsorption), Chromatographie sowieMembranverfahren sind bekannt. Vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten können identifiziert werden. Die unter betrieblichenund wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimale Verfahrensgestaltung sowie das Design geeigneter apparativerUmsetzungen können quantitativ entworfen werden.Inhalte:VorlesungDas Konzept der Integration von Reaktion und Stofftrennung wird für die gebräuchlichs-ten Verfahrenvorgestellt. Im Einzelnen sind dies- die Reaktivabsorption,- die Reaktivrektifikation,- die Reaktivextraktion,- die Reaktivadsorption,- Chromatographie sowie- Membranverfahren.Auf Grundlage reaktions- und trenntechnischer Charakterisierung der betrachteten Stoff-systeme werden dieverfahrenstechnische Modellierung dieser integrierten Funktionen sowie mögliche Optimierungsansätze dargestellt. Fürdie apparative Realisierung werden alternative Optionen erläutert sowie deren Design unter Beachtung betrieblicher undwirtschaftlicher Aspekte vorgestellt.Übung:In der Übung werden typische Problemstellungen quantitativ berechnet. Dadurch soll den Studierenden durchexemplarische Anwendungen das theoretisch erworbene Wissen anhand von praxisnahen Beispielen vermittelt werden.Lernformen:Tafel, FolienPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Stephan SchollSprache:DeutschMedienformen:VorlesungsskriptLiteratur:- Goedecke, Ralf: Fluidverfahrenstechnik Band 1, Weinheim, Wiley-VCH 2006- Goedecke, Ralf: Fluidverfahrenstechnik Band 2, Weinheim, Wiley-VCH 2006- Mersmann, A.: Thermische Verfahrenstechnik, Verlag Springer, 1980Erklärender Kommentar:Reaktive Trenntechnik (V): 2 SWSReaktive Trenntechnik (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse in Fluidverfahrenstechnik, Thermodynamik sowie Stoff- undWärmeübertragung.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

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Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.7. Mikroverfahrenstechnik

Modulbezeichnung:Mikroverfahrenstechnik

Modulnummer:MB-ICTV-22

Institution:Chemische und Thermische Verfahrenstechnik

Modulabkürzung:µVT

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Mikroverfahrenstechnik (V) Labor Mikroverfahrenstechnik (L)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Stephan SchollUniversitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeQualifikationsziele:Die Studenten sind mit den Grundlagen von Wärme-, Stoff- und Impulsübertragung bei der ein- und mehrphasigenStrömung in Mikrokanälen vertraut. Die durch die Miniaturisierung auftretenden Skaleneffekte können sie vorteilhaftnutzen. Typische Mikrobautaile (Mischer, Wärmeübertrager, Reaktoren) sind ihnen bekannt und sie können diese füreinen gegebenen Prozess geeignet zu einer mikroverfahrenstechnischen Anlage kombinieren.Die Studierenden haben durch das Labor Mikroverfahrenstechnik eingehende Kenntnisse zu den Unterscheiden derMikro- zur Makroverfahrenstechnik erworben.Desweiteren kennen die Studierenden die Verfahren zur Bilanzierung von Wärmeübertragern, die Funktionsweise derZwangsumlaufentspannungsverdampfungen sowie die Nanopartikelfällung.Weiterhin sind die Studierenden befähig erfolgreich in einer Gruppe zu arbeiten und effizient mit verschiedenenZielgruppen zu kommunizieren. Durch die Arbeit mit anderen Personen (Gruppenmitglieder, Betreuer) sind dieStudierenden sozialisierungsfähig.Inhalte:Vorlesung:Die Umsetzung thermischer, mechanischer und chemischer Grundoperationen in den Mikromaßstab und derenIntegration in verfahrenstechnische Anlagen wird den Studierenden dargestellt. Die für die Umsetzung erforderlichenKenntnisse zur Skalierung und Miniaturisierung physikalischer Effekte und deren Auswirkungen auf die Fluid- undThermodynamik in Mikrosystemen werden erarbeitet und diskutiert. Anhand der Vor- und Nachteile derMikroverfahrenstechnik, soll die industrielle Bedeutung behandelt und gegenwärtige sowie zukünftige Einsatzgebiete vonMikrokomponenten vorgestellt werden. Mit dem begleitenden Praktikum werden die Studierenden miniaturisierteverfahrenstechnische Grundoperation in einem vollständigen Produktionsprozess eigenständig durchführen undauswerten.Vorstellung mikroverfahrenstechnischer Apparate und deren Einsatz in Industrie und Forschung;Skalierungsgesetze; Theorien zur Impuls-, Wärme,- und Stoffübertragung im Mikrobereich; Vor- und Nachteile derMikroverfahrenstechnik, wissenschaftliche und wirtschaftliche Potenziale der Mikroverfahrenstechnik; Strategien zurUmsetzung verfahrenstechnischer Grundoperationen in den Mikromaßstab und deren Integration in einenGesamtprozess mit zugehöriger Peripherie und Messtechnik.Lernformen:Tafel, Folien, PräsentationPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten1 Studienleistung: Kolloquium und Protokoll zu den absolvierten LaborversuchenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Stephan SchollSprache:DeutschMedienformen:Vorlesungsskript, PraktikumsskriptLiteratur:- Mersmann, A.: Thermische Verfahrenstechnik. Verlag Springer, 1980- Bockhardt, H.-D.: Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure. Dt. Verl. für Grundstoffindustrie, 1997- Kockmann, N.: Transport Phenomena in Micro Process Engineering. Verlag Springer, 2008- Kockmann, N.: Micro Process Engineering – Fundamentals, Devices, Fabrication and Application, Wiley-VCH,2006- M. Bohnet (Hrsg.): Mechanische Verfahrenstechnik. Wiley-VCH, 2004

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Erklärender Kommentar:Mikroverfahrenstechnik (V): 2 SWSMikroverfahrenstechnik (L): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Studierende, die dieses Modul belegen wollen, sollten ein Grundverständnisfür Mathematik und Physikalische Chemie besitzen. Es sollten Grundkenntnisse der mechanischen und thermischenVerfahrenstechnik sowie der Wärme- und Stoffübertragung vorhanden sein.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.8. Molekulare Simulation

Modulbezeichnung:Molekulare Simulation

Modulnummer:MB-IFT-06

Institution:Thermodynamik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Molekulare Simulation (V) Molekulare Simulation (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Professor Dr. Ing. Jürgen KöhlerQualifikationsziele:Nach Abschluss dieses Moduls besitzen die Studierenden grundlegende Kenntnisse über die physikalischen Konzepteder molekularen Simulation und der daraus entwickelten Simulationstechniken. Mit dem erworbenen Wissen sind sie inder Lage, spezielle Algorithmen zur Simulation von Phasengleichgewichten aufzustellen, Stoffeigenschaften zubestimmen, sowie Arten der intra- und intermolekularen Wechselwirkungen zu beschreiben.Inhalte:Grundlagen aus der statistischen Thermodynamik: Begriff des Ensembles, Zustandssummen, Zustandssumme desidealen Gases, Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung; Monte Carlo Simulation: Inportant Sampling, Simulationin verschiedenen Ensemblen, spezielle Algorithmen zur Simulation von Phasengleichgewichten; Molekulardynamik: FiniteDifferenzen Methoden, Bestimmung von Stoffeigenschaften, Simulation in verschiedenen Ensemblen, Simulation vonMolekülen; Modelle zur Beschreibung der Wechselwirkungsenergie: Arten der intra- und intermolekularenWechselwirkungen, empirische und ab initio Potentialfunktionen; Simulationstechniken: Dimensionslose Variablen,Initialisierung einer Simulation, periodische Randbedingungen, NachbarlistenLernformen:Vorlesung des LehrendenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Jürgen KöhlerSprache:DeutschMedienformen:Power-Point, FolienLiteratur:1. Allen, M. P., Tildesley, D. J.: Computer Simulation of Liquids. Oxford Science Publication, 20052. Frenkel, D., Smit, B.: Understanding Molecular Simulation. From Algorithms to Applications. Academic Press, 20023. Haile, J. M.: Molecular Dynamics Simulation. Elementary Methods. Wiley-Interscience, 19974. VorlesungsskriptErklärender Kommentar:Molekulare Simulation (V): 2 SWS,Molekulare Simulation (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.9. Numerische Simulation (CFD)

Modulbezeichnung:Numerische Simulation (CFD)

Modulnummer:MB-WuB-14

Institution:Energie- und Systemverfahrenstechnik

Modulabkürzung:CFD

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Numerische Simulation (CFD) (V) Numerische Simulation (CFD) (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Stephan SchollProf. Dr.-Ing. Jens FriedrichsProf. Dr.-Ing. Ulrike KrewerQualifikationsziele:Den Studierenden haben fundierte Kenntnisse über die mathematischen Grundlagen der Diskretisierung und dernumerische Lösung des Systems der Bilanzgleichungen von reagierendemn Strömungen und können dieSimulationsergebnisse beurteilen und zu überprüfen. Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Daten fürStrömungsberechnungen vorzubereiten, CFD-Simulationen durchzuführen und die erzielten Ergebnisse zu beurteilen. Siehaben fundierte Kenntnisse, komplexe CFD-Simualtionen unter Einbeziehung anderer Disziplinen vorzubereiten unddurchzuführen.Inhalte:Vorlesung:System der Bilanzgleichungen der Fluiddynamik, Grundlagen der Turbulenzmodellierung, Grundlagen der Berechnungvon Zweiphasenströmungen, Diskretisierung und numerische Lösungsverfahren, Finite-Volumenmethode, Methoden zurLösung nichtlinearer algebraischer Gleichungssysteme, Konvergenz und Stabilität der Diskretisierungsschemata,Beurteilung und Validierung der Ergebnisse

Übung:Übersicht über kommerzielle CFD-Programmsysteme, erforderliche Arbeitsschritte zur Vorbereitung und Durchführungeiner CFD-Simulation, Simulationsübungen mit FLUENTLernformen:Vorlesung mit ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 120 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Ulrike KrewerSprache:DeutschMedienformen:Tafel, Beamer, FolienLiteratur:(1) Umdruck

(2) Bird, B. R., S. W. E. und L. E. N. (1960). Transport Phenomena. John Wiley & Sons Inc.

(3) Paschedag, A. R. (2004). CFD in der Verfahrenstechnik. Wiley VCH.

(4) Schäfer, M. (1999). Numerik im Maschinenbau. Springer Verlag.

(5) Patankar, S. V. (1980). Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. Hemisphere Publishing Corporation.Erklärender Kommentar:---Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

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Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Elektrotechnik (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.10. Partikelsynthese

Modulbezeichnung:Partikelsynthese

Modulnummer:MB-IPAT-13

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Partikelsynthese (V) Partikelsynthese (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr. Georg GarnweitnerQualifikationsziele:Nach Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über grundlegende Kenntnisse in der Partikelsynthese. Siekennen die gängigen Methoden und aktuelle Entwicklungen in unterschiedlichen Bereichen der Prozessindustrie (von derPulvermetallurgie bis zur pharmazeutischen Technik) und sind in der Lage die grundlegenden Theorien derPartikelsynthese bei gängigen Prozessen anzuwenden.Inhalte:Vorlesung:Überblick und Einführung; Einsatzgebiete der Partikelsynthese; Vorstufen und Ausgangsstoffe; Flüssigphasen-Partikelsynthese: Kristallisation und Präzipitation (Grundprinzipien, Modelle); Sol-Gel-Prozesse; Reifungsprozesse;Gasphasen-Partikelsynthese (Physikalische und Chemische Gasphasenabscheidung, Pyrolyseverfahren,Plasmaprozesse); Neue Methoden der Partikelsynthese; Anwendungen der Partikelsynthese zur Herstellungkonventioneller und neuartiger Materialien.

Übung:Das Verständnis zu den Theorien der Partikelsynthese (z. B. Kinetik von Fällungsreaktionen) wird im Rahmen der Übungdurch Berechnen von Beispielen vertieft und ergänzt. Daneben werden spezielle Aspekte des Stoffes der Vorlesung inForm von erarbeiteten Kurzreferaten der Studierenden weiter vertieft.Lernformen:Vorlesung des Lehrenden, Präsentationen, GruppenarbeitPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur (90 min) oder mündliche Prüfung (30 min)Turnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Georg GarnweitnerSprache:DeutschMedienformen:Powerpoint-FolienLiteratur:1. T. A. Ring: Fundamentals of Ceramic Powder Processing and Synthesis, Academic Press 1996.Erklärender Kommentar:Partikelsynthese (V): 2 SWSPartikelsynthese (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Chemie und MathematikKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.11. Prozesstechnik der Nanomaterialien

Modulbezeichnung:Prozesstechnik der Nanomaterialien

Modulnummer:MB-IPAT-09

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Prozesstechnik der Nanomaterialien (V) Prozesstechnik der Nanomaterialien (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr. Georg GarnweitnerQualifikationsziele:Nach Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über grundlegende Kenntnisse in der Prozesstechnik vonNanomaterialien. Sie kennen die Eigenschaften und den Nutzen der Materialien in verschiedenen Anwendungen. Siesind in der Lage verschiedene Herstellungsmethoden (insbesondere Mahlverfahren, Fällungsmethoden und Sol-Gel-Techniken) zu verstehen und bestehende Prozesse zu optimieren.Inhalte:Vorlesung:Einführung in die Welt der Nanomaterialien (Arten, Struktur, Anwendung), Grundlagen: Größenverteilung, Morphologie,Oberflächenstruktur, Stabilität, Zusammensetzung, Eigenschaften von Nanomaterialien (Größen-/ Oberflächeneffekte,optische Eigenschaften, elektronische Eigenschaften), Synthesemethoden von Nanomaterialien (Zerkleinerung, Pyrolyse,Plasmaverfahren, Fällung, Sol-Gel-Verfahren, Templatverfahren, Schichttechniken) und ihre verfahrenstechnischenAspekte, Mechanismen der aufbauenden Partikelsynthese, Stabilisierung von Nanopartikeln (Mechanismen derStabilisierung, prozesstechnische Einführung der Stabilisierung, Messmethoden, chemische Grundlagen), gezielteFunktionalisierung von Nanopartikeln (Beeinflussung der Partikeleigenschaften, Phasentransfer, intelligenteFunktionalisierung), kohlenstoffbasierte Nanomaterialien, nichtpartikuläre Nanostrukturen, biologische Nanomaterialien.

Praktikum:Die Studierenden sollen ihre in der Vorlesung erlangten Kenntnisse durch praktische Versuche vertiefen.- Synthese von Nanopartikeln durch Präzipitationsverfahren- Chemische Modifizierung von Nanopartikeln- Durchführung von Sol-Gel-Verfahren zur MaterialsyntheseLernformen:Vorlesung des Lehrenden, Team- und GruppenarbeitenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Georg GarnweitnerSprache:DeutschMedienformen:Powerpoint-FolienLiteratur:1. H.-D. Dörfler: Grenzflächen- und Kolloidchemie; VCH-Verlag, Weinheim

2. G. Schmid (Ed.): Nanoparticles; Wiley-VCH Verlag, Weinheim

3. C.N.R. Rao, P.J. Thomas, G.U. Kulkarni: Nanocrystals - Synthesis, Properties, and Applications; Springer Verlag,Berlin.Erklärender Kommentar:Prozesstechnik der Nanomaterialien (V): 2 SWSProzesstechnik der Nanomaterialien (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in der Chemie und Mechanischen Verfahrenstechnik,Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische Prozesse

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Voraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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4.12. Turbulente Strömungen

Modulbezeichnung:Turbulente Strömungen

Modulnummer:MB-ISM-10

Institution:Strömungsmechanik

Modulabkürzung:

Workload: 120 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 3

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Turbulente Strömungen (V) Turbulente Strömungen (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Rolf RadespielQualifikationsziele:Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse in der Phenomänologie turbulenter Strömungen und in den mathematischenAnsätzen zur Beschreibung und Berechnung der Turbulenz in technischen Anwendungen. Sie beherrschen dieHypothesen, die den etablierten Ansätzen zur Lösung des Schließungsproblems der Turbulenz zu Grunde liegen undkönnen so konkrete Problemstellungen beurteilen. Sie haben eigene Erfahrungen in der Berechnung turbulenterScherströmungen und kennen Methoden um turbulente Strömungen aktiv oder passiv zu beeinflussen.Inhalte:GrundbegriffeEinführung in die TurbulenzentstehungGrundlagen der ausgebildeten Turbulenz: Bewegungsgleichungen von Reynolds, Grenzschichtgleichungen, Gleichungender Large-Eddy SimulationSchließungsansätze: Boussinesq, Prandtl-scher Mischungsweg, Zwei-Gleichungsmodelle, Reynolds-Spannungsmodelle,Feinstrukturmodelle der LESStatistische Theorie der Turbulenz: Korrelationen, Taylor.Hypothese, Makro-Maßstab, Mikro-Maßstab,, Spektren,Verteilungsfunktionen, isotrope Turbulenz, LokalisotropieScherströmungen: Turbulente Wandgrenzschichten, freie ScherschichtenKonzepte der Beeinflussung turbulenter StrömungenLernformen:Vorlesung, Übungen im Labor und in Kleingruppen, Präsentationen durch StudierendePrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 120 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Rolf RadespielSprache:DeutschMedienformen:Tafel, Beamer, Laborversuche, SkriptLiteratur:1. H. Schlichting, K. Gersten: Boundary Layer Theory. 8th edition, Verlag Springer, 2000, ISBN 3-540-66270-7.2. J.C. Rotta: Turbulente Strömungen. Verlag Teubner, Stuttgart, 1972.3. J. O. Hinze: Turbulence. McGraw-Hill Education, Juni 1975.4. Statistical Fluid Mechanics, Volume 1: Mechanics of A. S. Monmin, A. M. Yaglom, J. L. Lumley: Turbulence. DoverPublications Inc., Mai 20075. D.C. Wilcox: Turbulence Modelling for CFD. DCW Industries, La Canada, CA, 1998.6. M. Lesieur, O. Metais, P. Compte: Large-Eddy Simulations of Turbulence. Cambridge University Press, Oktober 2005.7. Skript "Turbulente Strömungen"Erklärender Kommentar:Turbulente Strömungen (V): 2 SWS,Turbulente Strömungen (Ü): 1 SWSFür das Modul werden grundlegende Kenntnisse der Mathematik, insbesondere der Statistik, sowie vertiefte Kenntnisseder Strömungsmechanik empfohlen.Kategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Chemische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

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Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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5. Vertiefungsrichtung Pharmazeutische Prozesse5.1. Ausgewählte Aspekte der Pharmazeutischen Technologie

Modulbezeichnung:Ausgewählte Aspekte der Pharmazeutischen Technologie

Modulnummer:PHA-PhT-05

Institution:Pharmazeutische Technologie

Modulabkürzung:

Workload: 120 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Pharmazeutische Technologie einsch. Medizinprodukte Teil A (V) Pharmazeutische Technologie (Praktikum) (P) Pharmazeutische Technologie einschl. Medizinprodukte B (V) Pharmazeutische Technologie einschl. Medizinprodukte Teil C (V) Pharmazeutische Technologie einschl. Medizinprodukte Teil D (V)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Es müsssen nur 2 SWS Vorlesung und 1 SWS Praktikum belegt werden- vorherige Themenabsprache mit demModulverantwortlichen.Lehrende:Prof. Dr. rer. nat. Christel Charlotte Müller-GoymannProfessorin Dr. rer. nat. Heike BunjesQualifikationsziele:Die Studierenden sind dazu befähigt, Kenntnisse zur Entwicklung, industriellen Herstellung und Qualitätssicherung vonArzneimitteln und Produktionsabläufen in die Realität umzusetzen.Die Studierenden können erfolgreich in einer Grupper arbeiten und effizient mit verschiedenene ZielgruppenkommunizierenInhalte:Vorlesung: Sterile Arzneiformen; einzeldosierte feste Arzneiformen wie Tabletten, Dragees, Kapseln; spezielleArzneiformen wie Transdermalpflaster, inhalative ArzneimittelÜbung: Die Studierenden sollen die in der Vorlesung erlernten theoretischen Grundlagen auf individuell gestellteAufgaben anwenden, diskutieren, selbstständig Probleme lösen und die Lösungen darstellenLernformen:Vorlesung und praktische ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1. Prüfleistung: mündliche Prüfung 30 min1. Studienleistung: Protokoll zu den absolvierten LaborversuchenTurnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Christel Charlotte Müller-GoymannSprache:DeutschMedienformen:BeamerLiteratur:Bauer, Frömmig, Führer: Pharmazeutische TechnologieVoigt: Pharmazeutische TechnologieWeidenauer, Beyer: Arzneiformenlehre kompaktFoliensammlung von Vorlesung und ÜbungErklärender Kommentar:Pharmazeutische Technologie (V): 2 SWSPharmazeitische Technologie (P): 1 SWS

Empfohlene Voraussetzungen:abhängig von den Inhalten in Absprache mit dem ModulverantwortlichenKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master),

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Kommentar für Zuordnung:---

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5.2. Biopharmazie (für Bioingenieurwesen)

Modulbezeichnung:Biopharmazie (für Bioingenieurwesen)

Modulnummer:PHA-PhT-07

Institution:Pharmazeutische Technologie

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Biopharmazie (V) Biopharmazie (S)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:PD Dr. rer. nat. Stephan ReichlQualifikationsziele:Die Studierenden sind dazu befähigt, pharmakokinetische Zusammenhänge von Arzneimittel und Applikations- bzw.Wirkungsort des Patienten unter besonderer Berücksichtigung verfahrenstechnischer Variationen derHerstellungsprozeduren zu erkennen und Rückschlüsse für die verfahrenstechnische Optimierung und Anwendung zuziehen.Inhalte:Vorlesung: Grundbegriffe der Pharmakokinetik; Besonderheiten und Eigenschaften der Applikationsorte, Arzneiformenund Medizinprodukte für die Applikationsorte; Pharmakokinetik bei unterschiedlichen Arzneiformen und ApplikationsortenÜbung/Seminar: Die Studierenden sollen die in der Vorlesung erlernten theoretischen Grundlagen auf individuell gestellteAufgaben anwenden, diskutieren, selbstständig Probleme lösen und die Lösungen darstellenLernformen:Vorlesung und SeminarPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1. Prüfungsleistung: Klausur 120 minTurnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Christel Charlotte Müller-GoymannSprache:DeutschMedienformen:BeamerLiteratur:Langguth, Fricker, Wunderli-Allenspach: BiopharmazieDerendorf, Gramattée, Schäfer: PharmakokinetikPfeifer, Pflegel, Borchert: BiopharmazieErklärender Kommentar:Biopharmazie (V): 1 SWSBiopharmazie (S/Ü): 2 SWS

Empfohlene Voraussetzungen:Grundlagen der Mathematik, grundlegendes Verständis der ArzneiformenKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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5.3. Maschinen der mechanischen Verfahrenstechnik

Modulbezeichnung:Maschinen der mechanischen Verfahrenstechnik

Modulnummer:MB-IPAT-19

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 3

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Maschinen der Mechanischen Verfahrenstechnik (B) Maschinen der Mechanischen Verfahrenstechnik (B)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeQualifikationsziele:Nach Abschluss dieses Moduls kennen die Studierenden die Wirkungsweise und insbesondere die Konstruktion derwichtigsten Maschinen der Mechanischen Verfahrenstechnik einschließlich schüttguttechnischer Anlagen. Zudem sinddie Studierenden in der Lage, diese Maschinen und schüttgutechnischen Anlagen auslegen zu können.Inhalte:Aufbauend auf dem Modul "Mechanische Verfahrenstechnik" werden in diesem Modul die Wirkungsweise, Konstruktionund Auslegung der wichtigsten Maschinen der Mechanischen Verfahrenstechnik einschließlich schüttguttechnischerAnlagen besprochen.

Die Vorlesung ist wie folgt gegliedert:- Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Mühlen mit losen Mahlkörpern, Strahlmühlen, Prallmühlen, Walzenmühlen)- Klassiermaschinen (Siebmaschinen, Sichter)- Silos mit Austraggeräten- Schüttgutförderer- Apparate und Maschinen zur Partikelabscheidung, insbesondere Fest-Flüssig-Trennung (Eindicker, Filter, Zentrifugen)Lernformen:Vorlesung, Übung, GruppenarbeitPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Beamer, Tafel, Skript, Film, ExponateLiteratur:1. STIEß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik 2, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 19942. BOHNET, M. (Hrsg.): Mechanische Verfahrenstechnik, Wiley-VCH, Weinheim 20043. DAILER, K.; ONKEN, U.; LESCHONSKI, K.: Grundzüge der Verfahrenstechnik und Reaktionstechnik, Hanser VerlagMünchen 19864. SCHUBERT, H. (Hrsg.): Handbuch der Mechanischen Verfahrenstechnik, Wiley-VCH, Weinheim 20035. Vauck, W. R. A., Müller, H. A.: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik. Edition: 11, Dt. Verl. fürGrundstoffindustrie, 20006. VorlesungsskriptErklärender Kommentar:Maschinen der Mechanischen Verfahrenstechnik (V):2 SWSMaschinen der Mechanischen Verfahrenstechnik (Ü):1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Mechanischen VerfahrenstechnikKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

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Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft-und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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5.4. Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich

Modulbezeichnung:Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich

Modulnummer:MB-IPAT-08

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich (V) Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Dr.-Ing. Ingo KampenQualifikationsziele:Nach Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden die Grundlagen der wichtigsten Messverfahren aus demBereich der Mikro- und Nanotechnologie. Sie kennen die Vor- und Nachteile der einzelnen Techniken und sind in derLage selbstständig geeignete Messtechniken für bestimmte Messaufgaben auszuwählen. Sie besitzen die Fähigkeit einProjekt in einer Gruppe zu bearbeiten und die Aufgaben in arbeitsteilig organisierten Teams zu übernehmen.Inhalte:Die Vorlesung behandelt die Prinzipien verschiedener Mikroskopieverfahren und stellt Techniken zurPartikelgrößenanalyse vor. Folgende Mikroskopische Verfahren werden behandelt: Lichtmikroskopie, konfokaleMikroskopie, Elektronenmikroskopie, Rastersondenmikroskopie.Folgende Partikelgrößenanalyseverfahren werden vorgestellt: Sedimentationsverfahren, Laserbeugungsspektrometrie,Photonenkorrelations-spektroskopie, Ultraschallspektroskopie etc.Die Vorlesung bietet einen Überblick über die Techniken im Bereich der Mikro- und Nanomesstechnik und erklärt derenPrinzipien. Im Rahmen der Übung wird die apparatetechnische Realisierung der Verfahren anhand des Baus einesRastertunnelmikroskops vermittelt.Lernformen:Vorlesung, Gruppenarbeit, PräsentationPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Power-Point, Skript, StillarbeitLiteratur:1. Bonnell, D. (2001) Scanning Probe Microscopy and Spectroscopy - Theory, Techniques, and Applications, Wiley-VCH,New York.

2. Flegler, S. L.; Heckman, J. W. und Klomparens, K. L. (1995) Elektronenmikroskopie, Grundlagen MethodenAnwendungen, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.

3. Stieß, M. (1992), Mechanische Verfahrenstechnik 1, Springer Verlag, Berlin.

4. VorlesungsskriptErklärender Kommentar:Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich (V): 2 SWS,Mikroskopie und Partikelmessung im Mikro- und Nanometerbereich (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master),Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master),Messtechnik und Analytik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),

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Kommentar für Zuordnung:---

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5.5. Qualitätswesen und Hygiene in der Prozessindustrie

Modulbezeichnung:Qualitätswesen und Hygiene in der Prozessindustrie

Modulnummer:MB-IPAT-12

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Qualitätswesen und hygienegerechte Gestaltung in der Prozesstechnik (V) Qualitätswesen und hygienegerechte Gestaltung in der Prozesstechnik (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeDr.-Ing. Harald ZetzenerQualifikationsziele:Nach Abschluss dieses Moduls kennen die Studierenden die Bedeutung der Normen, gesetzliche Regelungen bzw.Leitlinien und Empfehlungen verschiedener Organisationen bezüglich des Hygienic Designs und des Qualitätswesens.Sie wissen, wie in der Prozessindustrie das Qualitätswesen organisiert und praktiziert wird. Ferner haben sie sich dieGrundlagen der Entstehung hygienischer Risiken sowie grundlegende Gesichtspunkte hygienischer Gestaltungangeeignet.Inhalte:Die Vorlesung vermittelt tiefere Kenntnisse in folgenden Themenbereichen: Qualitätskontrolle, Qualitätssicherung,Qualitätsmangement, Struktur des QM Systems, gesetzliche Regelungen (GMP, FDA, etc.) und Normen (CEN, DIN,ANSI, ISO, etc.), Dokumentationsaufbau, Handbuch, Audit,Zertifizierung, Akkreditierung, Qualtätsplanung,Risikoanalyse, TQM (Total Quality Management), Mikroorganismen, Biofilme, Sterilisation, verschiedeneKonstruktionselemente nach hygienegerechten Gesichtspunkten.Lernformen:Vorlesung, Übung, GruppenarbeitPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Beamer, Tafel, Exponate, GruppenarbeitLiteratur:1. Hauser, G.: Hygienegerechte Apparate und Anlagen: für die Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie. Wiley-VCH, 20082. Hauser, G. Hygienische Produktion. Band 1: Hygienische Produktionstechnologie. Band 2: Hygienegerechte Apparateund Anlagen: Hygienische Produktionstechnologie Band 1, Wiley-VCH, 20083. Wittenauer, S., Hollmann, J.: Die ablauforganisatorische Eingliederung des Qualitätswesens in die Unternehmen. GrinVerlag, 2007Erklärender Kommentar:Qualitätswesen und hygienegerechte Gestaltung in der Prozesstechnik (V): 2 SWSQualitätswesen und hygienegerechte Gestaltung in der Prozesstechnik (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse im Apparate- und AnlagenbauKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik(Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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5.6. Sera und Impfstoffe

Modulbezeichnung:Sera und Impfstoffe

Modulnummer:PHA-PhT-06

Institution:Pharmazeutische Technologie

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 28 h Semester: 3

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 122 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 2

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Immunologie, Impfstoffe, Sera (b) (V) Pharmazeutische Technologie (Praktikum) (P)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):in Absprache mit dem Modulverantwortlichen.Lehrende:Prof. Dr. rer. nat. Christel Charlotte Müller-GoymannQualifikationsziele:Die Studierenden erlangen die Befähigung, Kenntnisse über Herstellungsverfahren und Qualitätssicherung von einerseitsSera, Impfstoffen und anderen Immuntherapeutika sowie andererseits von ausgewählten Medizinprodukten (MP) wie MPzur parenteralen, nasalen und pulmonalen Applikation, Verbandstoffen, Diagnostika und Empfängnis verhütenden MP indie Realität umzusetzen.Inhalte:Vorlesung: gesetzliche Rahmenbedingungen; aseptische Herstellung, Adjuvantierung, Zellkultur; in vitro / in vivo Prüfungvon Wirksamkeit, Verträglichkeit, Stabilität;Übung: Die Studierenden sollen die in der Vorlesung erlernten theoretischen Grundlagen auf individuell gestellteAufgaben anwenden, diskutieren, selbstständig Probleme lösen und die Lösungen darstellenLernformen:Vorlesung, Seminar und praktische ÜbungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1. Prüfleistung: mündliche Prüfung 30 min.1. Leistungskontrolle: Protokoll zu den absolvierten LaborversuchenTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Christel Charlotte Müller-GoymannSprache:DeutschMedienformen:Beamer,..Literatur:Vollmar, Dingermann: ImmunologieBauer, Frömming, Führer: Pharmazeutische TechnologieVoigt: Pharmazeutische TechnologieFolien von Vorlesung und ÜbungErklärender Kommentar:Empfohlene Vorraussetzungen:abhängig von den Inhalten in Absprache mit dem ModulverantwortlichenKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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5.7. Simulationsmethoden der Partikeltechnik

Modulbezeichnung:Simulationsmethoden der Partikeltechnik

Modulnummer:MB-IPAT-39

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Simulationsmethoden der Partikeltechnik (V) Simulationsmethoden der Partikeltechnik (Ü) Simulationsmethoden der Partikeltechnik (P)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Die Studienleistungen sind notwendig um das Modul abzuschließen, aber keine Voraussetzung für die Teilnahme an derKlausur. Die Gesamtnote des Moduls berechnet sich lediglich aus der Prüfungsleistung.Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeQualifikationsziele:Die Studierenden kennen nach Belegung dieses Moduls die unterschiedlichen Möglichkeiten, das Verhalten von Partikelnin unterschiedlichen Medien sowie ausgewählte Verfahren der Partikeltechnik zu simulieren. Zudem erlernen Sietheoretisch und praktisch den Einsatz der Diskreten Elemente Methode sowie der Population Balance Methode zurBerechnung von Prozessen der Partikeltechnik. Insbesondere erhalten Sie die Fähigkeit, auf den beiden Methodenbasierende Softwarewerkzeuge zu nutzen und auf praktische Fragestellungen anzuwenden.Inhalte:Die Vorlesung gibt einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten, Prozesse mit Partikeln numerisch zubeschreiben und vermittelt die jeweiligen Grundlagen. Zudem wird die Verknüpfung der unterschiedlichen Methoden zumEinsatz von Multi-Physik- sowie Multi-Skalen-Simulationen gezeigt. Zwei der wichtigsten Methoden, die DiskreteElemente Methode sowie die Population Balance Methode, werden detailliert besprochen, um darauf aufbauend eigeneSimulationen durchführen zu können. Hierbei wird insbesondere auch auf die Kalibrierung der Modellparameter und dieModellvalidierung eingegangen.

Die Vorlesung ist wie folgt gegliedert:- Überblick numerische Methoden der Partikeltechnik- allgemeine Bilanzgleichung- Populationsbilanzen- Computational Fluid Dynamics (Einführung)- Diskrete Elemente Methode- Finite Elemente Methode (Einführung)- Multi-Physik- und Multi-Skalen-Modelle

In der Übung werden die unterschiedlichen numerischen Methoden vertieft und die Aufstellung von Modellgleichungen fürunterschiedliche Prozesse sowie die Kalibrierung der Modellparameter und Modellvalidierung geübt.

Im Simulationspraktikum werden mit den zwei Softwarepaketen "Parzival" (Population Balance Methode) und "EDEM"(Diskrete Elemente Methode) einfache Prozesse der Partikeltechnik simuliert, und zwar mit der Population BalanceMethode die Kristallisation und die Zerkleinerung von Partikeln und mit der Diskreten Elemente Methode die Förderungund das Mischen von Partikeln. Dabei werden auch die Möglichkeiten der Modellkalibrierung und -validierung erprobt.Lernformen:Vorlesung, Übung, Simulationspraktikum, Hausarbeit, GruppenarbeitPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 min1 Studienleistung: Praktikumsbericht zu denSimulationen aus dem PraktikumTurnus (Beginn):jährlich SommersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Beamer, Tafel, Skript, Film

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Literatur:1. Stein, E., De Borst, R., Hughes, T. J. R.: Encyclopedia of Computational Mechanics. WILEY-VCH, 20042. Wriggers, P.: Computational Contact Mechanics. Springer, 20063. Mohammadi, S.: Discontinuum Mechanics: using Finite and Discrete Elements. Computational Mechanics, 2003Erklärender Kommentar:Numerische Methoden der Partikeltechnik (V): 1 SWSNumerische Methoden der Partikeltechnik (Ü): 1 SWSNumerische Methoden der Partikeltechnik (P): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: Kenntnisse der Differential- und Integralrechnung sowie numerischer MethodenKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- undChemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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5.8. Zerkleinern und Dispergieren

Modulbezeichnung:Zerkleinern und Dispergieren

Modulnummer:MB-IPAT-21

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 0

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Zerkleinern und Dispergieren (B)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Die Vorlesung wird üblicherweise als Blockveranstaltung anfang Oktober in der vorlesungsfreien Zeit durchgeführt.Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeQualifikationsziele:Nach Abschluss des Moduls verfügen die Studierenden über vertiefte Kenntnisse und den Stand der Forschung auf demGebiet der Zerkleinerung und Dispergierung insbesondere in Rührwerkskugelmühlen. Sie beherrschen die Grundlagender Messung von Zerkleinerungs- und Dispergierergebnissen sowie die der Partikel/Partikelwechselwirkungen.Inhalte:Die Vorlesung umfasst folgende Inhalte, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf dem Einsatz der Rührwerkskugelmühlezur Zerkleinerung und Dispergierung liegt.- Partikelbeanspruchung und Partikelbruch- Beanspruchungsmodell- Wichtige Betriebsparameter und deren Einfluss auf Produktqualität und Betriebsverhalten- Stabilisierung der Partikelsysteme- Produktgestaltung, Maschinenauslegung- Verschleißprobleme- Scale-up- Zerkleinerungs- und Dispergiermaschinen- Ausführung von Zerkleinerungs- und Dispergieranlagen- Produktgestaltung (u.a. Farben und Lacke, Pharmazeutische Wirkstoffe, Nanopartikeln)Lernformen:Vorlesung, PräsentationPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 60 Minuten oder mündliche Prüfung, 20 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Beamer, Tafel, Folien, ExponateLiteratur:1. Kwade, A. (1996). Autogenzerkleinerung von Kalkstein in Rührwerkskugelmühlen, Dissertation, TU Braunschweig.2. Stehr, N. (1982). Zerkleinerung und Materialtransport in einer Rührwerkskugelmühle. Braunschweig, Dissertation,Technische Universität Braunschweig.3. Lagaly, G.; Schulz, O.; Zimehl,R. (1997) Dispersionen und Emulsionen, Steinkopff-Verlag, Darmstadt4. VorlesungsskriptErklärender Kommentar:Zerkleinern und Dispergieren (V): 2 SWSZerkleinern und Dispergieren (Ü): 1 SWSKategorien (Modulgruppen):Vertiefungsrichtung Pharmazeutische ProzesseVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master), Maschinenbau (BPO 2014) (Master), Maschinenbau(Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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6. Pflichtbereich Neue Technologien6.1. Neue Technologien

Modulbezeichnung:Neue Technologien

Modulnummer:MB-STD-13

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:BI-NeuTech

Workload: 150 h Präsenzzeit: 56 h Semester: 2

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 94 h Anzahl Semester: 2

Pflichtform: Pflicht SWS: 4

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Messtechnik für Energie- und Verfahrenstechnik (B) Prozess- und Anlagensicherheit (B) Vom Gen zum Produkt (B) Nachhaltige Bioproduktion (V) Ionische Flüssigkeiten: innovative Prozessfluide in der Verfahrenstechnik (B) Materialien und Prozesse für moderne Batteriesysteme (V) Particle Engineering in Industrial Pharmacy (V) Anlagentechnik in der Schüttgutindustrie (V)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Aus den o.g. Veranstaltungen müssen insgesamt 5 LP erbracht werden. Dies entspricht 2 Themengebieten.Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeDr.-Ing. habil. Peter UlbigProf. Dr.-Ing. Uwe KlausmeyerProf. Dr. Christoph Wittmannapl. Prof. Dr. Rainer KrullSusann DornUniversitätsprofessor Dr. Georg GarnweitnerProf. Dr.-Ing. Stephan SchollQualifikationsziele:Die Studierenden können neue, wissenschaftliche Technologien verstehen und anwenden. Sie erwerben Fähigkeiten zurBewertung und Entwicklung aktueller wissenschaftlicher Fragestellungen.Weitere fachliche Qualifikationsziele sind abhängig von den gewählten Veranstaltungen.Inhalte:Abhängig von gewählten VeranstaltungenLernformen:Abhängig von gewählten VeranstaltungenPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Prüfungsleistungen im Umfang von 5 LP, abhängig von der gewählten Veranstaltung.Turnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:Abhängig von gewählten VeranstaltungenLiteratur:Literaturlisten werden in den jeweiligen Veranstaltungen bekannt gegeben.Erklärender Kommentar:---Kategorien (Modulgruppen):Pflichtbereich Neue TechnologienVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik(Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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7. Fachübergreifende Lehrinhalte7.1. Interdisziplinäres Forschungsmodul Brennstoffzelle

Modulbezeichnung:Interdisziplinäres Forschungsmodul Brennstoffzelle

Modulnummer:MB-STD-36

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:IFM-BZ

Workload: 150 h Präsenzzeit: 56 h Semester: 3

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 94 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Wahlpflicht SWS: 4

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Interdisziplinäres Forschungsmodul Brennstoffzelle (L)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Prof. Dr. techn. Reinhard LeithnerProfessor Dr. Ing. Jürgen KöhlerQualifikationsziele:Die Studierenden erlangen die Befähigung, Prozessabläufe aufeinander abzustimmen, entscheidende Informationen zurweiteren Bearbeitung des Produkts auszutauschen und die Prozessabläufe innerhalb der Wertschöpfungskette zudokumentieren.Inhalte:Das interdisziplinäre Forschungsmodul "Brennstoffzelle" imMasterstudiengang soll den Studierenden vertiefte Kenntnisse im Bereichder Energie- und Verfahrenstechnik vermitteln.Die Interdisziplinarität wird insbesondere durch die Verknüpfung vonexperimenteller und theoretisch/simulativer Forschung deutlich.Hierzu gliedert sich das Modul in mehrere Teilabschnitte, die inhaltlichmiteinander verknüpft sind. Zunächst werden die Studierenden am IfTgrundlegende Messungen an einer Brennstoffzelle durchführen. Die dortgewonnen Messdaten werden anschließend am IWBT zur Anpassung einesBrennstoffzellen-Modells verwendet. Das Modell dient im Anschluss daranzur Simulation verschiedener Betriebszustände, die z.T. experimentellnur schwierig zu realisieren sind. Abschließend werden am IWBT zurDemonstration des Umgangs mit komplexeren Brennstoffzellen-Systemen nochMessungen an einem größeren Brennstoffzellen-Versuchsstand durchgeführt.Lernformen:Modulskript, Experimente, ProtokollePrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Studienleistung: Kolloquium und Protokoll je zu den absolvierten LaborversuchenTurnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:Ausführliche Darstellung im ModulskriptErklärender Kommentar:Jeder Versuch wird von den einzelnen Instituten benotet und durch eine mündliche Prüfung (Kolloquium) und einenLaborbericht abgeschlossen. Nach Vollendung aller drei Versuche erfolgt eine Zusammenfassung im Rahmen einesVortrags (20 Minuten), mit dem insgesamt das Modul abgeschlossen wird.Für den Laborbericht zum jeweiligen Laborabschnitt ist immer ein Studierender aus der Gruppe zuständig. DerStudierende wird vorher benannt und erstellt den Bericht in Einzelarbeit. Für diese Arbeit vergibt das jeweils zuständigeInstitut eine Einzelnote. Der Vortrag soll von einem weiteren aus der Gruppe benannten Studierenden ausgearbeitet, inder Gruppe gemeinschaftlich diskutiert und vom Vortragausarbeitenden vorgetragen werden. Durch diese Aufteilung wirddie Arbeitsbelastung (drei Protokolle und ein Vortrag) gleichmäßig auf die Vierergruppe verteilt.Kategorien (Modulgruppen):Fachübergreifende LehrinhalteVoraussetzungen für dieses Modul:

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Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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7.2. Interdisziplinäres Forschungsmodul "vom Gen zum Produkt"

Modulbezeichnung:Interdisziplinäres Forschungsmodul "vom Gen zum Produkt"

Modulnummer:MB-STD-03

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:IFM

Workload: 150 h Präsenzzeit: 56 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 94 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 4

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Interdisziplinäres Forschungsmodul Seminar (S) Interdisziplinäres Forschungsmodul Teil 2 (L) Interdisziplinäres Forschungsmodul Teil 3 (L) Interdisziplinäres Forschungsmodul Teil 1 (L)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeProf. Dr.-Ing. Stephan SchollProf. Dr. Christoph WittmannQualifikationsziele:Die Studierenden erlangen die Befähigung, Prozessabläufe aufeinander abzustimmen, entscheidende Informationen zurweiteren Bearbeitung des Produkts auszutauschen und die Prozessabläufe innerhalb der Wertschöpfungskette zudokumentieren.Inhalte:Das interdisziplinäre Forschungsmodul im Masterstudiengang soll den Studierenden eine vertiefte Kenntnisverfahrenstechnischer Prozessabläufe Verfahrenstechnik ermöglichen. Die Interdisziplinarität wird insbesondere durchdie logische Vernetzung verschiedener Vertiefungsgebiete innerhalb des Labors deutlich. Hierzu sollen praktischeVersuche in drei verschiedenen Instituten durchgeführt werden; die Versuche sind dabei thematisch miteinanderverknüpft.Mit diesem interdisziplinären Forschungsmodul werden die Studierenden die Wertschöpfungskette vom Gen zum Produktkennen lernen. Deshalb gliedert sich dieses Modul in drei Teilabschnitte:

Reaktorversuche (Produktbildung)im Institut fürBioverfahrenstechnik (IBVT) Aufschlussversuche im Institut fürPartikeltechnologie (IPAT) Aufreinigungsversuche imInstitut für Chemische und ThermischeVerfahrenstechnik (ICTV)Lernformen:Modulskript, Experimente, ProtokollePrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:2 Studienleistungen:a) Je ein Kolloquium zu den absolvierten Laborversuchenb) Präsentation, 20 Minuten oder Protokoll zu den absolvierten LaborversuchenTurnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:Ausführliche Darstellung im Modulskript

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Erklärender Kommentar:Jeder Versuch wird von den einzelnen Instituten benotet und durch eine mündliche Prüfung (Kolloquium) und einenLaborbericht abgeschlossen. Nach Vollendung aller drei Versuche erfolgt eine Zusammenfassung im Rahmen einesVortrags (20 Minuten), mit dem insgesamt das Modul abgeschlossen wird.Für den Laborbericht zum jeweiligen Laborabschnitt ist immer ein Studierender aus der Gruppe zuständig. DerStudierende wird vorher benannt und erstellt den Bericht in Einzelarbeit. Für diese Arbeit vergibt das jeweils zuständigeInstitut eine Einzelnote. Der Vortrag soll von einem weiteren aus der Gruppe benannten Studierenden ausgearbeitet, inder Gruppe gemeinschaftlich diskutiert und vom Vortragausarbeitenden vorgetragen werden. Durch diese Aufteilung wirddie Arbeitsbelastung (drei Protokolle und ein Vortrag) gleichmäßig auf die Vierergruppe verteilt.Kategorien (Modulgruppen):Fachübergreifende LehrinhalteVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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7.3. Projektmanagement

Modulbezeichnung:Projektmanagement

Modulnummer:MB-IPAT-16

Institution:Partikeltechnik

Modulabkürzung:

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 5 Selbststudium: 108 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen: Projekt- und Qualitätsmanagement (V) Projekt- und Qualitätsmanagement (Ü)Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Universitätsprofessor Dr.-Ing. Arno KwadeDr.-Ing. Harald ZetzenerQualifikationsziele:Nach Abschluss dieses Moduls verfügen die Studierenden über grundlegende Kenntnisse des Projektmanagements,insbesondere über die zentralen Elemente Projekt- und Strukturplan, Termin-, Ressourcen- und Kostenplanung sowieControlling und Berichtswesen. Ferner kennen sie die Methoden des Qualitätsmanagements. Die Studierenden haben dieBefähigung erlangt, kleinere Projekte, auch im Bereich der Qualitätssicherung selbständig erfolgreich zu managen.Inhalte:Vorlesung:Definition und Grundbegriffe, Projektplanung, Projektstruktur- und Arbeitspaketplanung, Terminplanung,Ressourcenplanung, Kostenplanung, Termin-, Fortschritts- und Kostenverfolgung, Berichtswesen, Menschen im Projekt(Projektleiter, Projektmitarbeiter, Projektumgebung). Im Bereich Qualitätsmanagement sollen die ThemenQualitätskontrolle, Qualitätssicherung, Anforderungen an ISO 9001, Zertifizierung, Akkreditierung und Dokumentationbehandelt werden.

Übung:Am Beispiel von ausgewählten Beispielen (Projekten) sollen die Studierenden ihre in der Vorlesung erlangten Kenntnisseanwenden, diskutieren. Ziel der Übung ist das selbständige Erarbeiten eines Projektplanes.Lernformen:Präsentation, Kurzreferate der Studierenden, GruppenarbeitPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:1 Prüfungsleistung: Klausur, 90 Minuten oder mündliche Prüfung, 30 MinutenTurnus (Beginn):jährlich WintersemesterModulverantwortliche(r):Arno KwadeSprache:DeutschMedienformen:Beamer, Overhead Folien, TafelLiteratur:1. Hering, E.:Qualitätsmanagement für Ingenieure. Springer, 20032. Litke, H.-D.:Projektmanagement : Handbuch für die Praxis; Konzepte - Instrumente - Umsetzung3. Kuster, J.: Handbuch Projektmanagement. Springer, 2008Erklärender Kommentar:Projekt- und Qualitätsmanagement (V): 2 SWSProjekt- und Qualitätsmanagement (Ü): 1 SWSEmpfohlene Voraussetzungen: keineKategorien (Modulgruppen):Fachübergreifende LehrinhalteVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Pharmaingenieurwesen (Master), Mobilität und Verkehr(MPO 2011) (Master), Mobilität und Verkehr (WS 2013/14) (Master), Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik(Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),

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Kommentar für Zuordnung:Noch nicht klar, ob Sommer- oder Wintersemester

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7.4. Überfachliche Profilbildung Ma

Modulbezeichnung:Überfachliche Profilbildung Ma

Modulnummer:MB-STD-07

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:NT-MA

Workload: 150 h Präsenzzeit: 42 h Semester: 1

Leistungspunkte: 4 Selbststudium: 78 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS: 3

Lehrveranstaltungen/Oberthemen:Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Es ist ein nichttechnisches Fach aus einem ausgewählten Katalog zu belegenLehrende:Qualifikationsziele:Die Studierenden werden befähigt, Ihr Studienfach in gesellschaftliche, historische, rechtliche oder berufsorientierendeBezüge einzuordnen (je nach Schwerpunkt der Veranstaltung). Sie sind in der Lage, übergeordnete fachlicheVerbindungen und deren Bedeutung zu erkennen, zu analysieren und zu bewerten. Die Studenten erwerben einenEinblick in Vernetzungsmöglichkeiten des Studienfaches und Anwendungsbezüge ihres Studienfaches im Berufsleben.Inhalte:Abhängig von der LehrveranstaltungLernformen:Abhängig von der LehrveranstaltungPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:StudienleistungenNT-Fach, Abhängig von gewählter VeranstaltungTurnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:---Erklärender Kommentar:Die SWS sing abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen.Der Katalog der Nt-Fächer ist in der Geschäftsstelle der Fakultät für Maschinenbau einzusehen.Kategorien (Modulgruppen):Fachübergreifende LehrinhalteVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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8. Betriebspraktikum8.1. Betriebspraktikum MA

Modulbezeichnung:Betriebspraktikum MA

Modulnummer:MB-STD-09

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:BP-MA

Workload: 180 h Präsenzzeit: 180 h Semester: 0

Leistungspunkte: 6 Selbststudium: 0 h Anzahl Semester: 0

Pflichtform: Pflicht SWS:

Lehrveranstaltungen/Oberthemen:Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Das Modul kann im Laufe des Studiums, z.B. in der Vorlesungs- und Prüfungsfreien Zeit durchgeführt werden.Lehrende:Qualifikationsziele:Die Studierenden erlangen weitergehende ingenieurwissenschaftliche und/oder naturwissenschaftliche Grundkenntnissevon biologischen, chemischen und technischen Produkten und Prozessen in einem produzierenden Betrieb. Sie wissenunter ausgewogener Berücksichtigung technischer, ökonomischer, ökologischer, gesellschaftlicher und ethischerRandbedingungenn einen Prozess zu gestalten und ein Produkt zu fertigen. Sie erhalten eine vertiefende Fachkenntnis ineinem ausgewählten Technologiefeld.Die Studierenden haben exemplarisch außerfachliche Qualifikationen erworben und sind damit für die Anforderungeneiner beruflichen Tätigkeit zumindest sensibilisiert. Durch die Studienbegleitende praktische Ausbildung sind sie auf dieunbedingt erforderliche Sozialisierungsfähigkeit im betrieblichen Umfeld eingestellt.Inhalte:Die Studierenden erlernen typische Arbeiten und Arbeitsabläufe eines in Forschung, Entwicklung, Konstruktion oderPlanung tätigen Ingenieurs.Durch die Platzierung des Praktikums im Masterstudium können schon Arbeitsabläufe verstanden und unterstütztwerden, die ein hohes fachliches Wissen erfordern.Lernformen:---Prüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Studienleistung:Praktikumsbericht (ca. 10 Seiten)Turnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:---Erklärender Kommentar:Die näheren Bestimmungen zur Bewertung, Anrechnung, Durchführung und Betreuung des Betriebspraktikums sind inden Praktikumsrichtlinien der Fakultät für Maschinenbau in der jeweils geltenden Fassung festgelegt.Kategorien (Modulgruppen):BetriebspraktikumVoraussetzungen für dieses Modul:

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9. Studienarbeit9.1. Studienarbeit

Modulbezeichnung:Studienarbeit

Modulnummer:MB-STD-06

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:STUD-AR

Workload: 300 h Präsenzzeit: 0 h Semester: 3

Leistungspunkte: 10 Selbststudium: 300 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS:

Lehrveranstaltungen/Oberthemen:Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Qualifikationsziele:Die Studierenden sind in der Lage, sich in ein komplexes Thema selbständig einzuarbeiten sowie dieses methodisch zubearbeiten und kritisch zu hinterfragen. Sie sind zu wissenschaftlichen Arbeiten befähigt. Durch die Zusammenarbeit mitanderen Mitarbeitern erlagen sie soziale Kompetenzen, z.B. Teamfähigkeit und gesellschaftliches Bewußtsein.Darüber hinaus erlangen Sie kommunikative Fähigkeiten im Rahmen der Präsentation.Inhalte:- Die Lehrinhalte sind abhängig von der konkretenAufgabenstellung.- Die Inhalte werden teilweise aus dem Projektumfeld desanbietenden Dozenten entnommen und können jährlichvariieren.Lernformen:Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation der Studienarbeit, LaborexperimentePrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:2 Prüfungsleistungena) schriftliche Bearbeitung der Aufgabenstellung(Gewichtung bei Berechnung der Gesamtmodulnote 4/5)b) Präsentation(Gewichtung bei Berechnung der Gesamtmodulnote 1/5)Turnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:---Erklärender Kommentar:---Kategorien (Modulgruppen):StudienarbeitVoraussetzungen für dieses Modul:

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10. Masterarbeit10.1. Masterarbeit

Modulbezeichnung:Masterarbeit

Modulnummer:MB-STD-05

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:

Workload: 900 h Präsenzzeit: 0 h Semester: 4

Leistungspunkte: 30 Selbststudium: 900 h Anzahl Semester: 1

Pflichtform: Pflicht SWS:

Lehrveranstaltungen/Oberthemen:Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):---Lehrende:Qualifikationsziele:Selbstständige Einarbeitung und wissenschaftlich methodische Bearbeitung eines grundlegend für die Weiterentwicklungund Forschung auf dem Gebiet des Bioingenieurwesens relevanten Themas. Literaturrecherche und Darstellung des Stands derTechnik Erarbeitung von neuen Lösungsansätzen für einwissenschaftliches Problem Darstellung der Vorgehensweise und der Ergebnisse inForm einer Ausarbeitung. Präsentation der wesentlichen Ergebnisse inverständlicher Form.Inhalte:Die Inhalte sind individuell abhängig vom gewählten ThemaLernformen:---Prüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:2 Prüfungsleistungena) schriftliche Bearbeitung der Aufgabenstellung(Gewichtung bei der Berechnung der Gesamtmodulnote 14/15)b) Präsentation(Gewichtung bei der Berechnung der Gesamtmodulnote 1/15)Turnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:---Literatur:---Erklärender Kommentar:Zur Masterarbeit kann nur zugelassen werden, wer- die Fachprüfungen in allen Pflicht- und Wahlpflichtmodule bestanden hat,- das erforderliche Praktikum von 6 Wochen Dauer erfolgreich abgeleistet hat,- die Studienarbeit erfolgreich abgeschlossen hat,- das Bestehen in allen Studienleistungen nachgewiesen hat.Kategorien (Modulgruppen):MasterarbeitVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Bioingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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11. Zusatzmodule11.1. Zusatzprüfung

Modulbezeichnung:Zusatzprüfung

Modulnummer:MB-STD-41

Institution:Studiendekanat Maschinenbau

Modulabkürzung:

Workload: 0 h Präsenzzeit: 0 h Semester: 0

Leistungspunkte: 0 Selbststudium: 0 h Anzahl Semester: 0

Pflichtform: SWS: var

Lehrveranstaltungen/Oberthemen:Belegungslogik (wenn alternative Auswahl, etc.):Es können sämtliche Lehrveranstaltungen der TU Braunschweig als Zusatzfach abgelegt werden.Die Belegung von Zusatzfächern ist rein fakultativ. Für das erfolgreiche Absolvieren des Studiengangs sind Zusatzfächernicht notwendig.Lehrende:Qualifikationsziele:Die Qualifikationsziele hängen von der besuchten Lehrveranstaltung ab.Inhalte:Die Inhalte hängen von der besuchten Lehrveranstaltung ab.Lernformen:abhängig von LVAPrüfungsmodalitäten / Voraussetzungen zur Vergabe von Leistungspunkten:Die Prüfungsmodalitäten hängen von der besuchten Lehrveranstaltung ab.Turnus (Beginn):jedes SemesterModulverantwortliche(r):Studiendekan MaschinenbauSprache:DeutschMedienformen:abhängig von LVALiteratur:abhängig von LVAErklärender Kommentar:---Kategorien (Modulgruppen):ZusatzmoduleVoraussetzungen für dieses Modul:

Studiengänge:Kraftfahrzeugtechnik (Master), Bioingenieurwesen (Master), Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau (Master),Maschinenbau (Master), Luft- und Raumfahrttechnik (Master), Bio- und Chemieingenieurwesen (Master),Kommentar für Zuordnung:---

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