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n.BA.BT.Tech4.16HS (Technology 4) 
Module: Technology 4
This information was generated on: 06 December 2024
No.
n.BA.BT.Tech4.16HS
Title
Technology 4
Managed by
Dieter Eibl
Credits
8

Description

Version: 1.0 start 01 August 2016
Studiengang Biotechnologie
Zugehörige Kurse / Gewichtung
Kurscode Kursbezeichnung Gewichtung
n.BA.BT.BVT2.16HS.V Bioverfahrenstechnik 2 37.5%
n.BA.BT.MATe2.16HS.V Mess- und Automatisierungstechnik 2 12.5%
n.BA.BT.UBT2.16HS.V Umweltbiotechnologie 2 12.5%
n.BA.BT.BPT1.16HS.V Bioprozesstechnologie 1 12.5%
n.BA.BT.Bist1.16HS.V Biostatistik 1 25%
     
Status Pflichtmodul
*Typus C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
Geltende Rechtsordnungen RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie
Vorausgesetzte Module -
Anschlussmodule Technologie 5
Bemerkungen Das Modul Technologie 4 ist Teil der Modulgruppe Technologie und Kommunikation 4 (Gewichtung s. Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie)
Telefon Modulverantwortliche +41 (0)58 934 57 11
E-Mail Modulverantwortliche dieter.eibl@zhaw.ch

*Typus:
C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
R Related course/module (Unterstützung des Kerngebiets mit Vermittlung von Vor- oder Zusatzkenntnissen)
M Minor course/module (Wahl- oder Ergänzungskurs/-modul)
Course: Bioprocess Technology 1
No.
n.BA.BT.BPT1.16HS.V
Title
Bioprocess Technology 1
Managed by
Christin Peters

Description

Version: 5.0 start 01 August 2021
Status Pflichtkurs
*Typus C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
Geltende Rechtsordnungen RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie
Gesamtarbeitsaufwand  in Lektionen
Semester 4. Semester
Kontaktstudium 14
Begleitetes Selbststudium -
Autonomes Selbststudium 16
Total Workload 30
Dozierende, Referenten/Innen, Mitarbeitende Christin Peters, weitere Mitarbeiter
Zu erreichende Kompetenzen Praktikum Bioprozesstechnologie ist Teil des Kurses Bioprozesstechnologie 1

Die Studierenden:
  • kennen die Rahmenbedingungen und Limitationen bei der Führung von Bioprozessen im Satzbetrieb (Batch)
  • verstehen die Bedeutung und Grundkonzepte zur Berechnung biotechnologisch relevanter Grössen
  • können Messreihen von Prozessgrössen aufnehmen, übersichtlich graphisch darstellen und im Text beschreiben
  • können einfache Rechenaufgaben zur mathematischen Beschreibung eines Batch-Prozesses selbständig lösen
  • wissen die physiologischen Bedürfnisse eines Organismus (einer Zelle) und die geeignete Zusammensetzung der Nährmedien für biotechnologische Produktions- sowie umwelttechnische Prozesse in Zusammenhang zu bringen
  • können kinetische und stöchiometrische Parameter üblicher Wachstums- oder Stoffumwandlungsmodelle bestimmen
  • können Grundkenntnisse aus der Chemie, Mathematik, Physik und Biologie kombinieren um einen Batch-Versuch im Bioreaktor (gestützt auf dessen mathematischen Beschreibung) zu planen und auszuwerten
Lerninhalte Der praxis- und anwendungsorientierte Unterricht umfasst:
 
  • Grundbegriffe, Abkürzungen, Einheiten und Dimensionsanalyse
  • Reaktorsysteme: Batch-/Satzkultur
  • Umwandlungsprozesse (Stöchiometrie sowie Wachstums-, Reaktions- und Enzymkinetik)
  • Prinzipien der Diauxie und mathematische Beschreibung
  • Umweltfaktoren als Einflussgrössen der Umwandlungskinetik
Unterrichtssprache Deutsch
Arbeit mit englischer Fachliteratur im Selbststudium
Präsenzverpflichtung Praktikum
Leistungsnachweis Modulprüfung: schriftlich (Gewichtung: 50 %)

Erfahrungsnote: schriftlich (anhand der Auswertung von Praktikumsresultaten und Übungen)
Gewichtung: 50%

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.
 
Bibliographie Ausgewählte Kapitel aus folgenden Standardwerken für Biotechnologie:
Chmiel, H. (ed.) 2006. Bioprozesstechnik. Einführung in die Bioverfahrenstechnik. Elsevier GmbH, München. ISBN 3-8274-1607-8
Sinclair, S.G., B. Kristiansen and J.D. Bu’Lock. 1993. Fermentationsprozesse: Kinetik und Modelling. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, Deutschland. ISBN 3-540-56170-6
Präve, P., U. Faust, W. Sittig und D.A. Sukatsch (eds.). 1994. Handbuch der Biotechnologie, R. Oldenbourg Verlag GmbH, München. Deutschland. ISBN 3-486-26223-8
Erforderliche Vorkenntnisse bestanden: Mathematik 1 & 2, Chemie 1 & 2, Biologie 1 & 2, Technologie 1
besucht: Chemie 3, Technologie 3 und Gesellschaft und Kommunikation
Anschlusskurse Bioprozesstechnologie 2
Bemerkungen Bioprozesstechnologie 1 und Praktikum Bioprozesstechnologie müssen im gleichen Semester besucht werden.
Lerninhalte des Kurses Praktikum Bioprozesstechnologie sind Teil des Leistungsnachweises.
Telefon Modulverantwortliche +41 (0)58 934 50 96
E-Mail Modulverantwortliche christin.peters@zhaw.ch

*Typus:
C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
R Related course/module (Unterstützung des Kerngebiets mit Vermittlung von Vor- und Zusatzkenntnissen)
M Minor course/module (Wahl- oder Ergänzungskurs/-modul)

Note

Course: Biostatistics 1
No.
n.BA.BT.Bist1.16HS.V
Title
Biostatistics 1
Managed by
Caspar Demuth

Description

Version: 5.0 start 01 August 2021
Status Pflichtkurs
*Typus C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
Geltende Rechtsordnungen RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie
Gesamtarbeitsaufwand  in Lektionen
Semester 4. Semester
Kontaktstudium 28
Begleitetes Selbststudium -
Autonomes Selbststudium 32
Total Workload 60
Dozierende, Referenten/Innen, Mitarbeitende Caspar Demuth
Zu erreichende Kompetenzen Die Studierenden:
  • verstehen die Möglichkeiten und Grenzen der statistischen Methoden
  • können die statistischen Funktionen von EXCEL anwenden
  • können die grundlegenden statistischen Methoden selbstständig anwenden und im fachwissenschaftlichen Kontext korrekt interpretieren.
  • können die lineare Regression in wechselnden fachspezifisch relevanten Fragestellungen, insbesondere der Kalibrierung von Messwerten, der Berechnung nur indirekt zugänglicher Messgrössen einsetzen.
Lerninhalte
  • Deskriptive Statistik: Wichtigste Lage- und Streuungsparameter (wie Mittelwert, Standardabweichung, Median, Quantile) und grafische Darstellungen (wie Histogramm, Box-Plot).
  • Theoretische Verteilungsfunktionen
  • Induktive Statistik: Durchführung und Interpretation von parametrischen und nichtparametrischen Ein- und Zwei-stichprobenhypothesentests.
  • Lineare Regression: Schätzung der Modellparameter und ihrer statistischen Fehler; Prüfung der Modellanpassung und der Modellvoraussetzungen.
  • Kalibrierung: Berechnung, Prüfung und Anwendung von linearen Kalibrierungsfunktionen.
Unterrichtssprache Deutsch
Präsenzverpflichtung keine
Leistungsnachweis Modulprüfung: schriftlich (Gewichtung: 100%)

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.
 
Bibliographie Skript, Übungsmaterialien
Harvey Motulsky: Intuitive biostatistics, a nonmathematical guide to statistical thinking, Oxford University Press, 2018.
Erforderliche Vorkenntnisse Kurs Mathematik 1 und 2
Anschlusskurse Kurs Biostatistik 2
Bemerkungen -
Telefon Modulverantwortliche +41 (0)58 934 57 63
E-Mail Modulverantwortliche caspar.demuth@zhaw.ch

*Typus:
C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
R Related course/module (Unterstützung des Kerngebiets mit Vermittlung von Vor- und Zusatzkenntnissen)
M Minor course/module (Wahl- oder Ergänzungskurs/-modul)

Note

Course: Bioengineering 2
No.
n.BA.BT.BVT2.16HS.V
Title
Bioengineering 2
Managed by
Dieter Eibl

Description

Version: 3.0 start 01 August 2021
Status Pflichtkurs
*Typus C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
Geltende Rechtsordnungen RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie
Gesamtarbeitsaufwand  in Lektionen
Semester 4. Semester
Kontaktstudium 28
Begleitetes Selbststudium 14
Autonomes Selbststudium 48
Total Workload 90
Dozierende, Referenten/Innen, Mitarbeitende Dieter Eibl und weitere interne ReferentInnen
Zu erreichende Kompetenzen Die Studenten werden befähigt, verfahrenstechnische Grund-operationen und Methoden bei Scal-up, Down- und Upstream Prozesse anzuwenden und lernen mit aseptischen Anlagen GMP - gerecht umzugehen
Lerninhalte Vermittlung der Grundlagen des Umgangs, der Gestaltung und der Auslegung von aseptischen Anlagen und Bioreaktoren sowie der Realisierung von Down- und Upstream Prozessen:

Hygienedesign, Containment und QS einer aseptischen Anlage
  • Hygienedesign (Anforderungen, Ausführungen)
  • QS (Qualifizierung, Validierung)
  • SOP (Bedeutung, Ausführung, Erstellung)
  • Protokolle (Wartungs- und Kultivierungsprotokolle)
  • Montage (Druckhaltetest)
  • Reinigung (CIP, Tests, Reinigungsvalidierung)
  • Biosicherheit (gesetzliche Grundlagen)
  • Containment (gesetzliche Grundlagen, Aufbau)

Aufbau und Betreiben einer Laborbioreaktors

  • Spezifikation
  • Aufbau und Montage
  • Wartung
  • Insitu-Sterilisation
  • Inokulum- und Medienherstellung
  • Probenahme und Inokulieren
  • Fermentation
  • Reinigung
Verfahrenstechnische Auslegung eines Bioreaktorsystems
  • hydrodynamische Auslegung (Leistungseintrag, Rührerauswahl, Misch- und Verweilzeit)
  • wärmetechnische Auslegung(Wärmebedarf, Wärmeentwicklung, Wärmeaustauscher)
  • Begasung (Sauerstoffbedarf, KL*a-Wert, Begasungssysteme)
  • Statistische Versuchsplanung
Mechanische und thermische Aufarbeitungsprozesse
 
  • Charakterisierung von dispersen Systemen
  • Medienvorbereitung (Zerkleinern, Lösen, Homogenisieren, Filtrieren)
  • Biomasseabtrennung (Sedimentieren, Filtrieren, Zentrifugieren, Flotieren)
  • Biomassezerkleinerung (Homogenisieren, Mahlen, Ultraschall, Enzymeinsatz)
  • Gewinnung und Aufkonzentrieren von Inhaltsstoffen (Verdampfen, Extrahieren, Destillieren, Kristallisieren)
  • Konfektionierung (Trocknung, Agglomeration, Coating)
Computational fluid dynamics (CFD)
  • Einführungspraktikum CFD
Unterrichtssprache Deutsch
Präsenzverpflichtung keine
Leistungsnachweis Modulprüfung: mündlich (Gewichtung: 100%)
 
Bibliographie Unterrichtsskript
Bibliographie Kurs Bioverfahrenstechnik 1
Bioreaktoren und periphere Einrichtungen von Winfried Storhas, Springer, 1994 (ISBN: 3540670548); Bioverfahrensentwicklung von Winfried Storhas, Wiley-Vch, 2003 (ISBN: 352728866X); Einführung in die Technik von Bioreaktoren von Franz Menkel, Oldenbourg, 1999 (ISBN: 3486262947); Hygienische Produktionstechnologie von Gerhard Hauser, Wiley-Vch, 2005 (ISBN: 3527303073); VDI-Wärmeatlas, Springer, 2002 (ISBN: 3540412018), Cell and Tissue Reaction Engineering von Regine Eibl, Dieter Eibl, Ralf Pörtner, Gerardo Catapano, Peter Czermak, Springer, 2008 (ISBN: 978-3-540-68175-5)
Erforderliche Vorkenntnisse Kurs Einführung in die Biotechnologie
Module Technologie 3 und Biologie 1 besucht
Anschlusskurse -
Bemerkungen Bioverfahrenstechnik 2 und Praktikum Bioverfahrenstechnik 2 müssen im gleichen Semester besucht werden.
Lerninhalte des Kurses Praktikum Bioverfahrenstechnik 2 sind Teil des Leistungsnachweises.
Telefon Modulverantwortliche +41 (0)58 934 57 11
E-Mail Modulverantwortliche dieter.eibl@zhaw.ch

*Typus:
C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
R Related course/module (Unterstützung des Kerngebiets mit Vermittlung von Vor- und Zusatzkenntnissen)
M Minor course/module (Wahl- oder Ergänzungskurs/-modul)

Note

Course: Measurement and Automation Technology 2
No.
n.BA.BT.MATe2.16HS.V
Title
Measurement and Automation Technology 2
Managed by
Judith Krautwald

Description

Version: 8.0 start 01 August 2021
Status Pflichtkurs
*Typus C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
Geltende Rechtsordnungen RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie
Gesamtarbeitsaufwand  in Lektionen
Semester 4. Semester
Kontaktstudium 14
Begleitetes Selbststudium -
Autonomes Selbststudium 16
Total Workload 30
Dozierende, Referenten/Innen, Mitarbeitende Judith Krautwald, Simone Heuri
Zu erreichende Kompetenzen Die Studierenden kennen die Grundlagen der Regelungstechnik, insbesondere Aufbau und Funktion typischer Regler. Sie können Regelaufgaben für verfahrenstechnische Anlagen in R&I-Fliessbildern entwickeln und darstellen. Sie können Automatisierungskonzepte z.B. als Funktionsbeschreibung erarbeiten und kennen den Grundaufbau von Steuerungsarchitekturen.
Lerninhalte Die Lehrveranstaltung befasst sich mit den Grundlagen der Regelungs- und Automatisierungstechnik im Bereich der Verfahrenstechnik. Es werden die Grundlagen der Regelungstechnik vermittelt, was z.B. Funktion, Einstellung und Stabilisierung typischer Regler beinhaltet. Darüber hinaus wird die Darstellung von Regelaufgaben in R&I-Fliessbildern vermittelt sowie die Grundzüge zur Entwicklung von Regelkonzepten für verfahrenstechnische Anlagen. Die Grundlagen der Architektur industrieller Steuerungen wird vermittelt sowie die Erstellung von Automatisierungskonzepten für verfahrenstechnische Anlagen (z.B. Funktionsbeschreibungen).

Die Veranstaltung besteht aus Vorlesung mit integrierten Übungen. Ein Teil der Veranstaltung wird mittels Blended-Learning-Konzept umgesetzt, d.h. die Studierenden müssen theoretische Grundlagen im angeleiteten Selbststudium vorlesungsbegleitend teils vorbereiten.

Inhalte:
  • Darstellung von Regelaufgaben in R&I-Fliessbildern
  • Grundlagen der Regelungstechnik
  • Grundlagen der Automatisierungstechnik (u.a. Funktionsbeschreibung, Architektur von Steuerungen)
Unterrichtssprache Deutsch
Präsenzverpflichtung keine
Leistungsnachweis
  • Erfahrungsnote: Durchschnitt der schriftlichen Leistungskontrollen der Unterrichtseinheiten (Gewichtung 30%)
  • Prüfung: abgesetzte schriftliche Modulprüfung (Gewichtung 70%)

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.
 
Bibliographie siehe Kurs- bzw. Modulguide
Erforderliche Vorkenntnisse Mess- und Automatisierungstechnik 1
Anschlusskurse Bioprozessinformatik 1
Bemerkungen Die Lehrveranstaltung "Mess- und Automatisierungstechnik 2" muss im gleichen Semester besucht werden, wie das dazugehörige Praktikum "Mess- und Automatisierungstechnik 2". Die Lerninhalte bzw. -ziele des Praktikums sind prüfungsrelevant für die dazugehörige Lehrveranstaltung.
Telefon Modulverantwortliche +41 (0)58 934 52 67 - Judith Krautwald
+41 (0)58 934 56 63 - Simone Heuri
E-Mail Modulverantwortliche judith.krautwald@zhaw.ch
simone.heuri@zhaw.ch

*Typus:
C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
R Related course/module (Unterstützung des Kerngebiets mit Vermittlung von Vor- und Zusatzkenntnissen)
M Minor course/module (Wahl- oder Ergänzungskurs/-modul)

Note

Course: Environmental Biotechnology 2
No.
n.BA.BT.UBT2.16HS.V
Title
Environmental Biotechnology 2
Managed by
Rolf Warthmann

Description

Version: 5.0 start 01 August 2021
Status Pflichtkurs
*Typus C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
Geltende Rechtsordnungen RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Biotechnologie
Gesamtarbeitsaufwand  in Lektionen
Semester 4. Semester
Kontaktstudium 14
Begleitetes Selbststudium -
Autonomes Selbststudium 16
Total Workload 30
Dozierende, Referenten/Innen, Mitarbeitende Rolf Warthmann und weitere Mitarbeitende der Fachstelle Umweltbiotechnologie
Zu erreichende Kompetenzen Die Studierenden
  • 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.
Lerninhalte Grundlagen in den folgenden Bereichen werden vermittelt:
  • Biogasanlagen: Grundlagen anaerober Stoffumsätze und Reaktorsysteme zur Gewinnung von erneuerbaren Energieträgern; Übersicht über die wichtigsten Parameter zur Prozesskontrolle; Kennenlernen relevanter Parameter zur Dimensionierung von Biogasanlagen; Prinzip anaerober Abbautests.
 
  • Biologische Abwasserreinigung: Grundlagen der biologischen Verfahrensschritte einer Abwasserreinigungsanlage; Übersicht über aerobe und anaerobe Abbauprozesse.; Einführung in die Bilanzierung biologischer Verfahrensschritte mittels geeigneter Analyseparameter; Charakterisierung des Belebtschlamms und der Belebtschlammbiologie.
 
  • Kompostierung: Mikrobiologische und verfahrenstechnische Grundlagen; Spezifikation der wichtigsten Parameter für die Steuerung einer technischen Kompostierung.
 
  • Theoretische Übungen (e.g. Bilanzierung), Anlagenbesichtigungen (Exkursionen) und Arbeiten im Labor (e.g. biochemische Abwasser- und Abfallanalytik, Charakterisierung von Schlämmen, Mikroskopie).
Unterrichtssprache Deutsch
Präsenzverpflichtung Bei Exkursionen und Praktika ist die Anwesenheit obligatorisch. Verpasste Veranstaltungen haben eine Ersatzarbeit zur Folge.
Leistungsnachweis Erfahrungsnote (Gewichtung: 30%)
Abgesetzte Modulprüfung, schriftlich (Gewichtung: 70%)

Lerninhalte der Kurse UBT2 und PrUBT2 sind Teil des Leistungsnachweises UBT2.

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.
 
Bibliographie
  • Vorlesungsunterlagen und Skripte zu UBT2 und PrUBT2
  • Unterlagen zu Übungen
  • Ausgewählte Literaturkapitel
Erforderliche Vorkenntnisse
  • Grundlagenwissen in Mathematik, Chemie und Mikrobiologie
  • Grundlagen Biologie- und Chemielabor, Mikroskopie
Anschlusskurse
  • Biomasse und Bioenergie (n.BA.BT.BMBE, 5. Semester)
  • Anwendung der Umweltmikrobiologie (n.BA.BT.AUMB, 6. Semester)
Bemerkungen UBT2 und PrUBT2 müssen im gleichen Semester besucht werden. Eine separate Anmeldung für Kurs und Praktikum ist notwendig.
Telefon Modulverantwortliche +41 (0)58 934 58 74
E-Mail Modulverantwortliche rolf.warthmann@zhaw.ch

*Typus:
C Core course/module (Kerngebiet eines Studienprogrammes)
R Related course/module (Unterstützung des Kerngebiets mit Vermittlung von Vor- und Zusatzkenntnissen)
M Minor course/module (Wahl- oder Ergänzungskurs/-modul)

Note