| Studiengang |
Biotechnologie |
| Geltende Rechtsordnung |
RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie |
| Modultyp |
| X |
Pflichtmodul |
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Wahlpflichtmodul |
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Wahlmodul |
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| Plansemester |
5. Semester |
| Modulverantwortliche/r |
Rolf Warthmann |
| Telefon / E-Mail |
+41 (0)58 934 58 74 / rolf.warthmann@zhaw.ch |
| Beteiligte Mitarbeitende und Lehrbeauftragte |
Rolf Warthmann und weitere interne ReferentInnen |
| Vorausgesetzte Module |
Umweltbiotechnologie 1, Chemie, Organische Chemie und Biochemie, Mikrobiologie |
| Zu erreichende Kompetenzen |
Die Studierenden...
- werden mit den Möglichkeiten der Steuerung der Stoffströme in der Abfallwirtschaft vertraut und erkennen Vor- und Nachteile des Recyclings einzelner Stoffklassen.
- lernen Biogas als erneuerbaren Energieträger kennen und können Biomassen identifizieren, mit denen nachhaltig Biogas produziert werden kann.
- erhalten einen Einblick in umweltbiotechnologische Verfahren zum Schutz der Geo-, Hydro- und Atmosphäre vor schädlichen menschlichen Einflüssen, zur Behandlung von Biomasse und Herstellung erneuerbarer Energie.
- überblicken die Prinzipien der wichtigsten umweltbiotechnologischen Verfahrensschritte in den Bereichen der biologischen Abwasserreinigung, Biomassevergärung und Kompostierung.
- sind befähigt, umweltbiotechnologische Anlagen als biologische Systeme zu erkennen und zu erläutern.
- können biotechnologische Verfahrensschritte hinsichtlich der wichtigsten Prozess- und Bilanzierungsparameter quantitativ analysieren und bilanzieren, sowie einfache Dimensionierungsaufgaben lösen.
- Können die Stöchiometrie von biologischen Abbaureaktionen (Biogas, Denitrifikation) und Populationsdynamiken berechnen.
- Lernen eine wissenschaftliche Original-Publikation zu lesen und zusammenzufassen.
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| Inhalt des Moduls |
- Biotechnologische Verfahren in den Bereichen Wasser, Boden, Luft, Biomasse und Energie.
- Einführung in Biomasse-Potentiale, Bioabfallbehandlung und Kreislaufwirtschaft in der Schweiz.
- Biogastechnologie: Grundlagen anaerober Stoffumsätze und Reaktorsysteme zur Gewinnung von erneuerbaren Energieträgern; Übersicht über die Parameter zur Prozesskontrolle; Übersicht über die verschiedenen Anlagen und Verfahren. Kennenlernen relevanter Parameter zur Dimensionierung von Biogasanlagen; Prinzip anaerober Abbautests.
- Kompostierung: Stoffrecycling, mikrobiologische und verfahrenstechnische Grundlagen, Hygiene, Spezifikation der wichtigsten Parameter für die Steuerung einer technischen Kompostierung.
- Exkursion Kompostierung und Vergärung.
- Biologische Abwasserreinigung: Grundlagen der biologischen Verfahrensschritte einer Abwasserreinigungsanlage; Übersicht über aerobe und anaerobe Abbauprozesse; Bilanzierung biologischer Verfahrensschritte mittels geeigneter Analyseparameter; Charakterisierung des Belebtschlamms und der Belebtschlammbiologie. Stickstoffeliminierung, Nährstoffrückgewinnung. Organische Mikroverunreinigungen im Wasser und Verfahren zur Elimination. Grundzüge der Gesetzgebung.
- Exkursion Abwasserbehandlungsanlage (kommunal und/oder industriell).
- Biotechnologische Nutzungsmöglichkeiten von CO2 Quellen (Power-to-X Technologien, Carbon Capture and Storage)
- Vorstellung neuer Bio-Technologien, die noch im Forschungs- & Entwicklungsstadium sind und aktuelle Forschungsprojekte der Fachgruppe Umweltbiotechnologie und Bioenergie.
- Beleitete Literaturstudie in Gruppenarbeit. Lesen, Zusammenfassen und Präsentieren von wissenschaftlichen Original-Arbeiten im Bereich Umweltbiotechnologie.
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| Anschlussmodule |
Minor Umweltchemie und Umweltbiotechnologie (findet ebenfalls im 5. Sem statt) |
| Unterrichtsmethoden |
Vorlesung, Übungen, Rechenübungen, Anlagen- und Firmenbesichtigungen (Exkursionen), Selbststudium, Gruppenarbeit |
| Digitale Lernressourcen |
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| Unterrichtsgliederung / Gesamtaufwand |
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| Präsenzverpflichtung im Unterricht |
Nur bei Exkursionen |
| Leistungsnachweise |
Abgesetzte schriftliche Modulprüfung 70 %, Gruppenarbeit 30 %
Bei einer geringen Teilnehmerzahl kann die Prüfungsform der Repetitionsprüfung nach Absprache mit der Studiengangleitung durch Dozierende abgeändert werden: z.B. anstatt einer schriftlichen kann eine mündliche Prüfung abgehalten werden. Bitte entsprechende Meldung der geänderten Prüfungsform per E-Mail (ohne Formular) an pruefungsadmin.lsfm@zhaw.ch und Cc. Studiengangleitung. |
| Unterrichtssprache |
Deutsch |
| Bemerkungen |
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