Konstruktion und Dimensionierung von Apparaten

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 18.12.2025.

Modulkennung

11B1430

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Die Komponenten verfahrenstechnischer Anlagen müssen in allen Betriebsphasen den auftretenden Beanspruchungen standhalten. Um dies zu gewährleisten, ist eine festigkeitsmäßige Auslegung anhand der entsprechenden, teilweise gesetzlichen Regelwerke erforferlich. Lernziel ist zunächst die Kenntnis der wesentlichen Elemente des Apparatebaus, deren Darstellung unter Anwendung aktueller Software (beispielsweise Autocad) und beispielhafte Normung. Darauf aufbauend wird die Berechnung von Beanspruchungen in Wänden und im Weiteren die festigkeitsmäßige Auslegung der Anlagenkomponenten vermittelt. Die Theorie wird in Rahmen von Vorlesungen (unterstützt durch ein Skript und Power Point Präsentationen) vermittelt und dann anhand von Beisielen aus der Praxis in Übungen angewandt.

Lehr-Lerninhalte

1. Konstruktionsanforderungen 2. Toleranzen und Passungen 3. Verbindungen 4. Darstellung 5. Apparate und Rohrleitungen 6. Werkstoffe 7. Beanspruchung in Druckbehälterwänden 8. Wanddickenberechnungen von Druckbehältern 8.1 Zylindrische Behälter unter innerem/äußerem Überdruck 8.2 Ausschnitte 8.3 Kegelförmige Mäntel 8.4 Abschlüsse 9. Vorschriften

Gesamtarbeitsaufwand

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
60Vorlesung-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
20Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
20Prüfungsvorbereitung-
50Arbeit in Kleingruppen-
Benotete Prüfungsleistung
  • Hausarbeit oder
  • mündliche Prüfung
Bemerkung zur Prüfungsart

Die Wahl der Prüfungsart aus den vorgegebenen Optionen obliegt den jeweils Prüfenden. 
Die Wahl der Prüfungsart wird den Studierenden zu Semesterbeginn mitgeteilt.

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

  • Hausarbeit: ca. 10 - 20 Seiten
  • mündliche Prüfung: siehe jeweils gültigen Allgemeinen Teil der Prüfungsordnung (ATPO

Empfohlene Vorkenntnisse

Mathematik, Statik, Festigkeitslehre

Wissensverbreiterung

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, benennen die grundlegenden Konstruktionsanforderungen, berechnen Toleranzen und Passungen und erklären die wichtigsten Verbindungselemente. Sie wenden  Software zur Erstellung von Konstruktionszeichnungen an.

Darüber hinaus geben sie die wesentlichen Kenntnisse zur festigkeitsmäßigen Auslegung von Druckbehältern wieder. Sie skizzieren Regelwerke und Normen für das In-Verkehr-Bringen und den Betrieb von Druckbehältern.

Wissensvertiefung

Die Studierenden erkennen, wie in diesem Fach die Grundlagenkenntnisse aus den Bereichen Festigkeitslehre, Werkstoffkunde, Konstruktion und zum Teil Thermodynamik zusammengeführt und in der Praxis um- und eingesetzt werden. Die Studierenden wenden Regelwerke an.

Wissensverständnis

Die Studierenden sind in der Lage, auf Basis der einschlägigen Regelwerke Druckbehälter entsprechend der vorgegebenen Prozessdaten zu dimensionieren und dabei die geeigneten, an den Prozessanforderungen ausgerichtete Werkstoffe auszuwählenen. Sie können die Regelwerke interpretieren und auf den spezifischen Auslegungsfall anwenden.

Sie lösen Standardaufgaben und entwicklen das Erlernte auch methodisch weiter und lösen komplexere Aufgaben. Die Studierenen hinterfragen bestehnde Lösungen im Hinblick auf materiellen Aufwand.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, sind in der Lage, die Anforderungen der beteiligten Fachdisziplinen (Chemie, Mess- Steuer- und Regelungstechnik, Anlagenplanung, Fertigung, Montage, Betrieb) zu verstehen, mit diesen Disziplinen zu kommunizieren und die spezifischen Anforderungen fachgerecht umzusetzen. Sie können in Kleingruppen arbeiten und die Ergebnisse ihrer Zusammenarbeit präsentieren. Sie beherrschen das wesentliche Fachvokabular.

Kommunikation und Kooperation

Die Absolventen demonstrieren die Anwendung von Regelwerken in ingenieurmäßig effizeinter Weise. 

Literatur

1. Schweers, E. (2024) Apparate- und Rohrleitungsbau ; Skript zur Vorlesung an der Hochschule Osnabrück

2. AD-Merkblätter. Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter. Vereinigung der Technischen Überwachungsvereine e.V. (Hrsg.). Berlin Beuth Verlag

3. DIN-Normen Berlin Beuth-Verlag GmbH

4. Gleich, D. W. (2006) Apparateelemente, Berlin Heidelberg, Springer Verlag

5. Herz, R. (2014) Grundlagen der Rohrleitungs- und Apparatetechnik, Essen Vulkan-Verlag

6. Klapp, E. (1980) Apparate und Anlagentechnik, Berlin Springer Verlag

7. Scholz, G. (2012) Rohrleitungs- und Apparatebau, Berlin Springer Verlag

8. Wagner, W. (2023) Festigkeitsberechnungen im Apparate- und Rohrleitungsbau, Würzburg Vogel Communications Group

9. Roloff, Matek (2023) Maschinenlemente, Springer Vieweg Verlag, Lehrbuch, Tabellen- und Formelsammlung

Verwendbarkeit nach Studiengängen

  • Fahrzeugtechnik (Bachelor)
    • Fahrzeugtechnik B.Sc. (01.09.2025)

  • Maschinenbau im Praxisverbund
    • Maschinenbau im Praxisverbund B.Sc. (01.03.2026)

  • Bioverfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie
    • Bioverfahrenstechnik in der Lebensmittelindustrie B.Sc. (01.09.2025)

  • Energie-, Umwelt- und Verfahrenstechnik
    • Energie-, Umwelt- und Verfahrenstechnik B.Sc. (01.09.2025)

  • Maschinenbau
    • Maschinenbau B.Sc. (01.09.2025)

    Modulpromotor*in
    • Schweers, Elke
    Lehrende
    • Schweers, Elke
    • Mertens, Tobias