Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik für LSE (CBI-B21-BRT/BVT)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Bioreaction and Bioprocess Engineering (LSE only))
(Prüfungsordnungsmodul: Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik für LSE)

Lehrveranstaltungen:

• • Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik (nur LSE)
    (Vorlesung, 2 SWS, Rainer Buchholz, Mo, 12:15 - 16:00, Hörsaal ZMPT)
  • Übung zur Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik (nur LSE)
    (Übung, 1 SWS, Holger Hübner, Mi, 18:15 - 20:15, Hörsaal ZMPT)
  • Praktikum zu Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik (nur LSE)
    (Praktikum, 1 SWS, Rainer Buchholz et al., Blockveranstaltung nach Vereinbarung; Infos und Anmeldung zu gg. Zeit unter StudOn. Praktikumslabor Paul-Gordan-Str. 7 (Techn. Halle))
  • Brauseminar (optional)
    (Seminar, 1 SWS, Stefan Ringgeler et al., Zeit und Raum n.V.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Vorlesung:
Biochemie I/II (Modul B9), Mikrobiologie (Modul B10)

Übung/Praktikum:

• Messtechnikpraktikum

• Messtechnik und Instrumentelle Analytik

• Mikrobiologie

• Biochemie I und II

• Biochemisches Praktikum

• Wärme- und Stoffübertragung

• Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik

Inhalt:

Vorlesung:

• Einleitung

• Grundlagen der Reaktionstechnik

• Enzymreaktionen

• Wachstumskinetik

• Fermentationsprozesse

• Bioreaktoren

• Rühren und Belüften

• Sterilisation

• Blasensäule

• Nährmedien/C-Quellen

• Biotechnische Prozesse: Fermentation/Aufarbeitung
  

Übung:

• Erklärung der gängigsten Messgeräte für Bioprozesse

• Berechnung von Leitparametern aus den Messergebnissen, inklusive Gasbilanz

• Anwendung des 2-Film-Modells

• Erklärung realer Beispielprozesse aus der Industrie.
  

Praktikum:
Die Vorbereitung besteht aus einem Praktikumsseminar mit Sicherheitsbelehrung. Bei der Sicherheitsbelehrung ist die Anwesenheit – genau wie beim Laborpraktikum selbst – obligatorisch. Das Laborpraktikum hat u.a. folgende Inhalte: Reaktorfunktion und –aufbau, kontinuierliche Prozessführung, Simplex-Optimierung, Bestimmung relevanter Prozessparameter während des Prozesses (OUR, OTR, kla, YX/S, etc.), Verweilzeitverhalten.

Inhalt des Praktikums:
Die Vorbereitung besteht aus einem Praktikumsseminar (Übung BRT) mit Sicherheitsbelehrung. Bei der Sicherheitsbelehrung ist die Anwesenheit – genau wie beim Laborpraktikum selbst – obligatorisch. Das Laborpraktikum hat u.a. folgende Inhalte: Reaktorfunktion und –aufbau, kontinuierliche Prozessführung, Simplex-Optimierung, kla-Wertbestimmung, Verweilzeitverhalten. Den Abschluss des Praktikums bildet eine schriftliche Klausur, die als Leistungsnachweis gilt. Nur mit bestandener Klausur gilt dieses Praktikum als absolviert.

Braupraktikum:
Das Brauseminar dient der Vorbereitung des Braupraktikums und ist Bestandteil des Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik-Praktikums. Der Besuch des Seminars ist grundsätzlich elektiv, für die Teilnehmer des Braupraktikums jedoch obligatorisch. Das Seminar vermittelt einen Gesamtüberblick über den Brauprozess sowie über verfahrenstechnische Grundlagen zur dieser Thematik. Den Abschluss des Praktikums bildet eine schriftliche Versuchsauswertung, die als Leistungsnachweis gilt. Nur mit bestandener Klausur des Praktikums zur Bioreaktionstechnik gilt dieses Seminar als absolviert.

Lernziele und Kompetenzen:

Vorlesung:

• Anwendung der Reaktionskinetik auf biologische Prozesse

• Verstehen der Herstellungsverfahren von biologischen Produkten

• Auslegung von Bioreaktoren unter Berücksichtigung des Stoffübergangs und des Mischverhaltens
  

Übung:

• Verständnis für vollständige Bioprozesse von der Vorbereitung, über die Fermentation bis zur Aufarbeitung.

• Verständnis der prozessbegleitenden Analytik zur Überwachung und Qualifizierung des Bioprozesses.
  

Praktikum:

• Vertiefung der Kenntnisse von allen Reaktorkomponenten, insb. Tiefen- und Porenfilter, Ventile, Dichtungen (O-Ring, Flachring, Gleitring)

• Es soll ein Verständnis vermittelt werden, wie physikalische und biologische Parameter sich wechselseitig während einer Kultivierung sich beeinflussen.

• Effiziente und sinnvolle Auswertung von Messdaten, insb. Abgleich mit Erwartungswerten
  

Braupraktikum:

• Brauprozess in Theorie und Praxis

Literatur:

• Levenspiel: Chemical Reactor Omnibook

• Chmiel: Bioprozesstechnik

• Thieman, Palladino: Biotechnologie

• Vorlesungsskript (StudOn)
  

Organisatorisches:

Leistungsnachweis: Der Leistungsnachweis besteht aus einer 30-minütigen mündlichen Prüfung. Abhängig von der gültigen Fachprüfungsordnung ist das absolvierte Praktikum mit bestandener Klausur Voraussetzung für die Teilnahme an der mündlichen Prüfung. Unabhängig davon ist zum Erlangen der ECTS-Punkte dieser Lehrveranstaltung allerdings in jedem Fall die bestandene Praktikumsklausur notwendig – spätestens also vor Erteilung des Bachelorzeugnisses - da ansonsten die Lehrveranstaltung als nicht abgeschlossen zählt.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Life Science Engineering (Bachelor of Science): 6. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Bachelorprüfung | Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik für LSE)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik für LSE

mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Rainer Buchholz

Praktikumsklausur Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik für LSE

Leistungsschein, Dauer (in Minuten): 120, benotet

weitere Erläuterungen:
Der Leistungsschein kann nur bestätigt werden, wenn sowohl das Praktikum absolviert, als auch die schriftliche Praktikumsklausur bestanden wurde. Praktikum und Praktikumsklausur können auch auf zwei Semester verteilt werden, da aber die Praktikumsklausur sich stark an das aktuelle Praktikum, das variieren kann, anlehnt, wird eine Ablegung innerhalb eines Semesters empfohlen. Als Vorbereitung für die Klausur dient die Lehrveranstaltung "Übung zu Bioreaktions- und Bioverfahrenstechnik (nur LSE)".

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: WS 2013/2014

1. Prüfer:

Rainer Buchholz