MW0992 Praktikum Verfahrenstechnik

Die Lerninhalte decken den Bereich der Grundoperationen der thermischen Verfahrenstechnik in Theorie und Praxis ab. Es werden wichtige Apparate der thermischen Verfahrenstechnik vorgestellt. Wesentliche Inhalte dabei sind:
1. Wärmeübergang und Strömungsverhältnisse in einem Rohrbündel-Wärmeübertrager
2. Wärmeübergang und Strömungsverhältnisse in einem vertikalen Naturumlaufverdampfer
3. Untersuchung des Gas-Flüssig-Gleichgewichts von Reinstoffen und Gemischen in einer Umlaufapparatur
4. Bestimmung der Höhe einer Übergangseinheit bei der Rektifikation eines Zweistoffgemisches
5. Untersuchung verschiedener Einflussgrößen auf die Gasabsorption
6. Untersuchung der Flüssig-Flüssig-Extraktion als Trennoperation
7. Fluiddynamik von Boden- und Packungskolonnen
Die vermittelten Inhalte zu den Grundoperationen der thermischen Verfahrenstechnik und deren Apparaten sind unabdingbar, um bestehende industrielle Prozesse nachhaltig umrüsten und gestalten zu können.

Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage,
- verfahrenstechnische Produktionsanlagen und die damit verbundenen theoretischen Grundlagen wiederzugeben,
- ihre verfahrenstechnischen Kenntnisse sowie ingenieurwissenschaftlichen Auslegungsmethoden gezielt auf die verfahrenstechnischen Anlagen anzuwenden,
- technische und labortechnische Fertigkeiten eigenständig auszuüben,
- experimentelle Messergebnisse sinnvoll auszuwerten und im Zusammenhang mit der Theorie zu interpretieren und zu bewerten,
- auf Nachhaltigkeit bei der Durchführung experimenteller Arbeiten zu achten, beispielsweise durch den sparsamen Verbrauch von Ressourcen wie Wasser, Probenmaterial und Einsatzstoffen,
- sich in einer Kleingruppe zu organisieren und effizient in einem interdisziplinären Team zusammenzuarbeiten und zu diskutieren.

MW2023: Wärmetransportphänomene
MW1930: Thermische Verfahrenstechnik 1

Die theoretisch vermittelten Kenntnisse zur thermischen Verfahrenstechnik und ingenieurwissenschaftliche Auslegungsmethoden werden in den Versuchen angewendet. Die Versuche bestehen jeweils aus einem Seminar, der Versuchsdurchführung und der schriftlichen Ausarbeitung.
Das Seminar ist Hauptbestandteil des Moduls. Darin werden in der Kleingruppe vor jeder Versuchsdurchführung die notwendigen Grundkenntnisse zum Versuch durch Verständnisfragen mündlich überprüft (Vorkolloquium) und darüberhinausgehende Theorie gemeinsam mit den Versuchsbetreuenden erarbeitet. Dadurch werden gegebenenfalls vorhandene Unklarheiten beseitigt und die Grundlagen vertieft. Durch das Seminar können die Studierenden den Versuch mit größtmöglichem Lernerfolg durchführen. Zur Vorbereitung wird den Studierenden zu jedem Versuch eine Versuchsanleitung mit den wichtigsten theoretischen Grundlagen zur Verfügung gestellt.
Die Versuchsdurchführung wird unter Anleitung der Versuchsbetreuenden möglichst selbstständig an den Anlagen und Versuchsständen im Technikum und im Labor des Lehrstuhls in Kleingruppen durchgeführt. Dabei werden technische und labortechnische Fertigkeiten eigenständig ausgeübt. Die Studierenden werden hingewiesen, auf Nachhaltigkeit bei der Durchführung experimenteller Arbeiten zu achten, beispielsweise durch den sparsamen Verbrauch von Ressourcen wie Wasser, Probenmaterial und Einsatzstoffen. Die Betreuenden versuchen durch Zwischenfragen und gemeinsame Diskussionen das Verständnis für die durchzuführenden Messungen und dessen Absicht zu erarbeiten.
Die erzielten Versuchsergebnisse werden in einer schriftlichen Auswertung dokumentiert, die in Gruppenarbeit anzufertigen und fristgerecht abzugeben ist. Dadurch lernen die Studierenden die experimentellen Messergebnisse sinnvoll auszuwerten und im Zusammenhang mit der Theorie zu interpretieren und zu bewerten. Den Studierenden wird angeboten ein freiwilliges Feedbackgespräch mit den Versuchsbetreuenden wahrzunehmen. Darin werden Hinweise und Verbesserungsvorschläge zu den schriftlichen Ausarbeitungen gegeben, um die Qualität der wissenschaftlichen Arbeit der Studierenden zu steigern. Dieses Feedback können die Studierenden direkt in den nächsten Versuchen umsetzen.
Da die Experimente und Ausarbeitungen in einer Kleingruppe durchgeführt werden, lernen die Studierenden, sich in einer Kleingruppe zu organisieren und effizient in einem interdisziplinären Team zusammenzuarbeiten und zu diskutieren.

Den Studierenden wird ein Praktikumsskript, das eine kurze Beschreibung der Theorie und eine Anleitung zu den einzelnen Versuchen enthält, in geeigneter Form rechtzeitig zugänglich gemacht. Der Einsatz von Tafel/Whiteboard unterstützt das gemeinsame Erarbeiten der theoretischen Grundlagen im Seminar.

Als Grundlage dienen die zur Verfügung gestellten Praktikumsunterlagen (Skript mit Theorie und Versuchsanleitungen), in denen zu den einzelnen Themen der Versuche ergänzende Literaturvorschläge enthalten sind.

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer Laborleistung. Die Laborleistung setzt sich aus einer Reihe von Versuchen zusammen, wobei jeder Versuch ein mündliches Vorkolloquium (ohne Hilfsmittel), die Versuchsdurchführung und eine schriftliche Ausarbeitung (Bericht) umfasst.
Die Laborleistung wird in Kleingruppen absolviert. Dabei sollen, basierend auf einer ausreichenden Vorbereitung der Studierenden auf den jeweiligen verfahrenstechnischen Versuch, die theoretischen Grundlagen, die genaue Versuchsdurchführung sowie die anzustellenden Messungen gemeinsam im Rahmen eines Seminares vor dem experimentellen Versuchsteil erarbeitet werden. Damit soll erzielt werden, dass die Studierenden unter Einhaltung der sicherheitsrelevanten Aspekte den Versuch mit maximalem Lernerfolg durchführen. Während der Versuchsdurchführung zeigen die Studierenden, dass sie ihre verfahrenstechnischen Kenntnisse sowie ingenieurwissenschaftlichen Auslegungsmethoden gezielt auf die verfahrenstechnischen Anlagen anwenden können. Zudem wird überprüft, ob die Studierenden in der Lage sind technische und labortechnische Fertigkeiten eigenständig auszuüben und dabei auf Nachhaltigkeit bei der Durchführung experimenteller Arbeiten achten, beispielsweise durch den sparsamen Verbrauch von Ressourcen wie Wasser, Probenmaterial und Einsatzstoffen. Mit der Anfertigung der Ausarbeitung wird die Kompetenz überprüft, ob die Studierenden experimentelle Messergebnisse sinnvoll auswerten und im Zusammenhang mit der Theorie interpretieren und bewerten können. Im Rahmen der Versuchsdurchführung und Ausarbeitung beweisen die Studierenden zudem, dass sie in der Lage sind sich in einer Kleingruppe zu organisieren und effizient in einem interdisziplinären Team zusammenzuarbeiten und zu diskutieren.

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.