Bilanzen, Energie- und Stofftransport

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 17.12.2025.

Modulkennung

11B2137

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Weitere Hinweise zur Frequenz

This module is only offered in the winter semester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Prozesse der Energie-, Umwelt- und Verfahrenstechnik lassen sich als Bilanzflüsse der physikalischen Erhaltungsgrößen Masse, Energie und Impuls darstellen. Für die Durchführung dieser Prozesse müssen Anlagen zum Fördern, Mischen, Trennen, zur Stoffumsetzung und zur Wärmeübertragung ausgelegt werden. In dieser Lehrveranstaltung werden die Grundlagen der Bilanzierung und der Wärme- und Stoffübertragung vermittelt.

Lehr-Lerninhalte

  • Grundlagen der Bilanzierung
  • Integrale und differentielle Bilanzierung der Gesamtmasse und der Masse einer Stoffart
  • Stofftransport durch Diffusion
  • Integrale und differentielle Energiebilanzierung
  • Wärmeübertragung durch Wärmeleitung und Strahlung
  • Anwendungen auf praktische Beispiele der Apparatedimensionierung (z.B. Wärmeübertrager)
  • Ähnlichkeitstheorie - Dimensionsanalyse und Modellversuche

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
50Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
40Prüfungsvorbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • Klausur oder
  • mündliche Prüfung
Bemerkung zur Prüfungsart

Klausur mit Berechnungsaufgaben und Fragenteil, alternativ kann eine mündliche Prüfung oder eine Hausarbeit angeboten werden.

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

  • Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
  • mündliche Prüfung: siehe jeweils gültigen Allgemeinen Teil der Prüfungsordnung (ATPO)

Empfohlene Vorkenntnisse

Kenntnisse der Differential- und Integralrechnung, Grundlagenkenntnisse der Thermodynamik und der Chemie.

Wissensverbreiterung

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich besucht haben, verfügen über grundlegende Kenntnisse des Stoff- und Wärmestransportes, der Bilanzierung und der Ähnlichkeitstheorie. Sie sind in der Lage, einfache
verfahrenstechnische Prozesse zu bilanzieren und die Elemente der Ähnlichkeitstheorie auf einfache Bespiele zur Auslegung und zur Maßstabsvergrößerung verfahrenstechnischer Anlagen anzuwenden.

Wissensvertiefung

Die Studierenden haben ein Verständnis für verfahrenstechnische Prozesse. Sie sind in der Lage, Bilanzierungen verfahrenstechnischer Prozesse unter Berücksichtigung des Stoff- und Wärmetransportes durchzuführen und zu erklären.

Wissensverständnis

Die Studierenden sind in der Lage, die in der Literatur für ausgewählte Prozesse angegeben Bilanzierungen zu hinterfragen und zu bewerten.

Nutzung und Transfer

Die Studierenden können auf Grundlage idealisierter Annahmen zum Stoff- und Wärmetransport sowie unter Berücksichtigung der Elemente der Ähnlichkeitstheorie einfache Aufgaben zur Dimensionierung verfahrenstechnischer Anlagen ableiten.

Kommunikation und Kooperation

Die Studierenden können fachkompetent mit Vertretern anderer Disziplinen sowohl über die stoffliche und energetische Bilanzierung verfahrenstechnischer Prozesse als auch über die auf der Basis von Kriteriengleichungen vorzunehmende Auslegung verfahrenstechnischer Apparate diskutieren.

Literatur

1 Skript zur Vorlesung.                                                                                                       2 Bockhardt, H.- D.; Güntzschel, P.; Poetschukat, A. (1997): Grundlagen der Verfahrenstechnik für Ingenieure, 4. durchgesehene und erweiterte Auflage, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig.                                                                             3 Bird, R.; Stewart, W.; Lightfoot, E.(2007): Transport Phenomena, rev. 2 ed., Wiley, New York.                                                                                                                                  4 Jakubith, M., (1998): Grundoperationen und chemische Reaktionstechnik, Wiley-VCH, Weinheim.
5 Zlokarnik, M., (2012): Scale up - Modellübertragung in der Verfahrenstechnik, 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim.
6 Paschedag, A. (2017): Bilanzierung in der Verfahrenstechnik, Carl Hanser Verlag.

Verwendbarkeit nach Studiengängen

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

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