Bioverfahrenstechnik

Fakultät

Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)

Version

Version 1 vom 23.02.2026.

Modulkennung

11B2138

Niveaustufe

Bachelor

Unterrichtssprache

Deutsch

ECTS-Leistungspunkte und Benotung

5.0

Häufigkeit des Angebots des Moduls

nur Wintersemester

Dauer des Moduls

1 Semester

 

 

Kurzbeschreibung

Das Modul Bioverfahrenstechnik baut auf die Grundlagen der Zellbiologie und der Biochemie auf und betrachtet die Umsetzung enzymatischer und mikrobieller Prozesse in den großtechnischen Maßstab. Die Definiton von Kinetik und die Aufstellung von Bilanzen ermöglich es, die grundlegenden Prozessmodelle der Biotechnik mathematisch zu beschreiben. So können Aussagen über den Verlauf der Produktbildung getroffen werden.
Zu den wesentlichen Lehrinhalten zählt auch das Design und die Auslegung von Bioreaktoren durch die Beschreibung der Strömungsform, des Stoff- und Wärmetransports hierin.

Die erlernten Inhalte werden an vielen Beispielen der industriellen Praxis vertieft und in einem Praktikumsanteil im Labor geübt.

Lehr-Lerninhalte

1 Kinetik 1.1 Kinetik des Wachstums und der Abtötung von Mikroroganismen 1.1 Kinetik homogener Reaktionen 1.2 Kinetik heterogener Reaktionen 1.3 Arten der Produktbildung

2 Prozessführung 2.1 Batch 2.2 Fedbatch 2.3 Konti-Prozesse 2.4 Prozesse mit Rückhalt der Biomasse

3 Bioreaktoren 3.1 ideale Reaktoren 3.2 Reale Reaktoren und Verweilzeitverteilungen

4 Stoff- und Wärmetransport in Bioreaktoren

5 Prozesse

6 Laborparktikum

Gesamtarbeitsaufwand

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

Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
30VorlesungPräsenz-
30Labor-AktivitätPräsenz-
Dozentenungebundenes Lernen
Std. WorkloadLehrtypMediale UmsetzungKonkretisierung
10Literaturstudium-
40Arbeit in Kleingruppen-
20Veranstaltungsvor- und -nachbereitung-
20Prüfungsvorbereitung-
Benotete Prüfungsleistung
  • Klausur oder
  • mündliche Prüfung oder
  • Projektbericht (schriftlich)
Unbenotete Prüfungsleistung
  • experimentelle Arbeit
Bemerkung zur Prüfungsart

Standardprüfungsform: Klausur, 2-stündig (alternative Prüfungsform ggf. vom Prüfer auszuwählen und bei Veranstaltungsbeginn bekannt zu geben)

Prüfungsdauer und Prüfungsumfang

Benotete Prüfungsleistung:

  • Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
  • Mündliche Prüfung: siehe Allgemeiner Teil der Prüfungsordnung
  • Projektbericht, schriftlich: ca. 12-16 Seiten, dazugehörige Erläuterung: ca. 20 Minuten

Unbenotete Prüfungsleistung:

  • Experimentelle Arbeit: Experiment: insgesamt ca. 4 Versuche

Empfohlene Vorkenntnisse

Mikrobiologie, Grundlagenkenntnisse der Verfahrenstechnik, Mathematik 

Wissensverbreiterung

Die Studierenden können grundlegende Prozesse der Bioverfahrenstechnik wiedergeben und kennen diese aus praktischen Anwendungen durch Laborexperimente.

Sie können die verschiedenen Prozessmodelle unterscheiden und sind in der Lage, geeignete Betriebsweisen von Bioprozessen entsprechend der gestellten Aufgabe auszuwählen.

Wissensvertiefung

Die Studierenden haben eine Übersicht über die gängigen biotechnologischen Verfahren der Lebensmittelindustrie.
Die Studierenden sind in der Lage, bioverfahrenstechnische Grundoperation zu beschreiben und anzuwenden.

Sie sind in der Lage, experimentelle Untersuchungen nach wissenschaftlichen Kriterien zu entwickeln, auszuführen und kritisch zu bewerten.

Wissensverständnis

  • Die Studierenden sind in der Lage bioverfahrenstechnische Grundoperation zu berechnen und zu bewerten.
  • Die Studierenden vergleichen und beurteilen unterschiedliche Verfahren der Bioverfahrenstechnik.
  • Die Studierenden erklären an ausgewählten Beispielen die Grundoperationen der Bioverfahrenstechnik.
  • Die Studierenden bewerten verschiedene Verfahren zur Aufreinigung von Bioprodukten und sind so in der Lage Prozesse zu optimieren.

Wissenschaftliche Innovation

keine, da Grundlagenmodul

Kommunikation und Kooperation

keine, da Grundlagenmodul

Wissenschaftliches Selbstverständnis / Professionalität

keine, da Grundlagenmodul

Literatur

  • Bioprozesstechnik, Chmiel, Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg (2011)
  • Praxiswissen der chemischen Verfahrenstechnik, Christen, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2010)
  • Bioverfahrensentwicklung, Storhas, Wiley-Verlag (2013)

Verwendbarkeit nach Studiengängen

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

    Modulpromotor*in
    • Schmitz, Ulrich
    Lehrende
    • Schmitz, Ulrich