MODULHANDBUCH Brau und Getränketechnologie PO WS 2013/14 INHALTSVERZEICHNIS SEMESTER 1 3 214131010 Angewandte Mathematik 3 214131020 Physikalische Grundlagen 5 214131030 Allgemeine und anorganische Chemie 8 214131040 Lebensmittelrecht 11 214131050 Technische Kommunikation 14 214131060 Einführung in die Getränkeproduktion 16 SEMESTER 2 18 214132010 Organische Chemie und Biochemie 18 214132030 Thermodynamik und Transportphänomene 21 214132040 Maschinen- und Apparatekunde 23 214132050 Zellbiologische Grundlagen und Humanphysiologie 25 214132060 Betriebswirtschaftliche Grundlagen der Getränkeindustrie 27 SEMESTER 3 30 214133010 Mälzerei- und Würzetechnologie 30 214133020 Mikrobiologie 33 214133030 Verfahrenstechnik I 36 214133040 Statistik 39 214133050 Marketing 41 214133060 Getränkeverpackungs- und -abfülltechnik 44 SEMESTER 4 46 214134010 Brautechnologie des Kaltbereichs 46 214134020 Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik 48 214134030 Reinigung und Desinfektion 51 214134040 Technologie der Getränkeherstellung 53 214134050 Verfahrenstechnik II 55 SEMESTER 5 58 214135010 Praxiszeit 58 214135020 Praxisbegleitende Lehrveranstaltung 60 SEMESTER 6 61 214136010 Projekt- und Qualitätsmanagement 61 214136030 Qualitätssicherung und Sensorik 63 214136040 Prozessautomatisierung 66 214136050 Unternehmensführung 69 214136800 Fachwissenschaftliches Wahlpflichtmodul I 71 SEMESTER 7 72 214137000 Bachelorarbeit 72 214137010 Kalkulation und Vertragsgestaltung 74 214137020 Anlagentechnik und -design 77 214137800 Fachwissenschaftliches Wahlpflichtmodul II 79 BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 2 von 79 ANGEWANDTE MATHEMATIK (214131010) Fakultät Bioingenieurwissenschaften Studiengang Brau und Getränketechnologie Semester 1 EC 6.0 Häufigkeit des Angebots jährlich im Wintersemester Prüfungsordnung WS 2013/14 Gewicht für Gesamtnote 0.5 Verantwortlicher Professor Prof. Dr. Manuel Dehnert Beteiligte Dozenten Bernhard Pfeil KOMPETENZZIELE A) Übergeordnete Lernziele des Studienganges: Z11: Die Absolventen sind in der Lage, eine eigenverantwortliche Berufstätigkeit als Ingenieur für Brau- und Getränketechnologie auszuüben. Die Ausbildung ist demnach berufsbefähigend. Z6: Die Absolventen besitzen die methodische Kompetenz, ihre Kenntnisse zur eigenständigen Lösung fundamentaler ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen gezielt einzusetzen. Z7: Die Absolventen sind in der Lage durch Kommunikations- und Präsentationstechniken ihre Ergebnisse angemessen darzustellen und zu vermitteln. B) Modulspezifische Lernziele: Absolventen des Moduls Angewandte Mathematik können … … Termumformungen durchführen. … grundlegende Funktionen berechnen und grafisch darstellen. … einfache Gleichungen aufstellen und lösen. … das Konzept der Folgen und Reihen auf anwendungsbezogene Probleme übertragen. … Grenzwerte von Funktionen bestimmen. … Ableitungen und Integrale einfacher Funktionen bestimmen. … einfache Differentialgleichungen lösen. … mit Vektoren rechnen und lineare Gleichungssysteme lösen. PRÜFUNGEN / LEISTUNGSNACHWEISE Prüfungsnummer Prüfungsart Dauer Zeitraum Zulassungs- Anteil Endnote voraussetzungen 214131010 Angewandte schriftliche 120 Min. keine 1.0 Mathematik Prüfung STUDENTISCHER GESAMT-ARBEITSAUFWAND Lehrveranstaltung Lehrform Kontaktzeit Kontaktzeit Selbststudium Gesamt SWS Std. Std. Arbeitsaufwand Std. 21413101AA Seminaristischer Unterricht 3.0 45.0 60.0 105.0 21413101AB Übung 2.0 30.0 45.0 75.0 Summen 5.0 75.0 105.0 180.0 BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 3 von 79 LEHRVERANSTALTUNGEN ANGEWANDTE MATHEMATIK - SU (21413101AA) Dozent(en) Lehrform Seminaristischer Unterricht Erforderliche Hörsaal mit Medienausstattung Rahmenbedingungen Literatur und Materialien * Adams, Gabriele; Kruse, Hermann-Josef; Sippel, Diethelm; Pfeiffer, Udo (2013): Mathematik zum Studieneinstieg. Grundwissen der Analysis für Wirtschaftswissenschaftler, Ingenieure, Naturwissenschaftler und Informatiker. Springer * Hoever, Georg (2014): Höhere Mathematik kompakt. Springer * Rießinger, Thomas (2007): Mathematik für Ingenieure. Eine anschauliche Einführung für das praxisorientierte Studium. Springer. * Stry, Yvonne; Schwenkert, Rainer (2013): Mathematik kompakt. Für Ingenieure und Informatiker. Springer * Online-Unterlagen zum Unterricht INHALTE - Grundlagen - elementare Funktionen - elementare Gleichungen - Folgen und Reihen - Differential- und Integralrechnung - Differentialgleichungen - Vektorrechnung - Matrizenrechnung und lineare Gleichungssysteme ANGEWANDTE MATHEMATIK - Ü (21413101AB) Dozent(en) Lehrform Übung Erforderliche Raum mit Medienausstattung Rahmenbedingungen Literatur und Materialien * Bachmaier, Martin; Kraft, Roland; Precht, Manfred (2009): Aufgabensammlung mit Lösungen zur Mathematik für Nichtmathematiker. Oldenbourg. * Cramer, Erhard; Neslehova, Johanna (2015): Vorkurs Mathematik. Arbeitsbuch zum Studienbeginn in Bachelor-Studiengängen. Springer. * Hoever, Georg (2013): Arbeitsbuch höhere Mathematik. Aufgaben mit vollständig durchgerechneten Lösungen. Springer. * Rießinger, Thomas (2009): Übungsaufgaben zur Mathematik für Ingenieure. Mit durchgerechneten und erklärten Lösungen. Springer. * Online bereitgestellte Übungsaufgaben INHALTE - Erarbeitung/Vorstellung der Lösungen von Übungsaufgaben zu Themen aus 21413101AA - Vertiefung verschiedener Aspekte der Themen aus 21413101AA anhand von ausführlichen Beispielen BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 4 von 79 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN (214131020) Fakultät Bioingenieurwissenschaften Studiengang Brau und Getränketechnologie Semester 1 EC 5.0 Häufigkeit des Angebots jährlich im Wintersemester Prüfungsordnung WS 2013/14 Gewicht für Gesamtnote 0.5 Verantwortlicher Professor Prof. Dr. Vladimir Ilberg Teilnahmebedingungen keine, Pflichtfach KOMPETENZZIELE Z1: Die Absolventen sind mit den naturwissenschaftlichen Grundlagen des Studienganges vertraut und besitzen die Fähigkeit grundlegende Sachverhalte zu verstehen, zu beschreiben und anzuwenden Z2: Die Absolventen sind mit den technischen und technologischen Grundlagen der Brau- und Getränketechnologie vertraut und besitzen die Fähigkeit diese zu beschreiben und anzuwenden. PRÜFUNGEN / LEISTUNGSNACHWEISE Prüfungsnummer Prüfungsart Dauer Zeitraum Zulassungs- Anteil Endnote voraussetzungen 214131020 Physikalische schriftliche 120 Min. 1.0 Grundlagen Prüfung STUDENTISCHER GESAMT-ARBEITSAUFWAND Lehrveranstaltung Lehrform Kontaktzeit Kontaktzeit Selbststudium Gesamt SWS Std. Std. Arbeitsaufwand Std. 21413102A Seminaristischer Unterricht 2.0 30.0 30.0 60.0 21413102B Übung 2.0 30.0 30.0 60.0 Summen 4.0 60.0 60.0 120.0 LEHRVERANSTALTUNGEN PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN (21413102A) Dozent(en) Prof. Dr. Vladimir Ilberg Lehrform Seminaristischer Unterricht Erforderliche Rahmenbedingungen BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 5 von 79 Literatur und Materialien Physik: Lehr- und Übungsbuch (Pearson Studium… (Gebundene Ausgabe) von Douglas C. Giancoli Gerthsen Physik (Springer-Lehrbuch) (Gebundene Ausgabe) von Dieter Meschede, Christian Gerthsen Halliday Physik (Gebundene Ausgabe) von Stephan W. Koch, David Halliday Physik: für Wissenschaftler und Ingenieure (Gebundene Ausgabe) von Paul A. Tipler, Gene Mosca INHALTE Einführung, Messungen, Abschätzungen - Das Wesen der Physik - Messungen und Messfehler, signifikante Stellen - Einheiten, Standards und das SI-System - Umrechnungseinheiten - Größenordnung: schnelle Abschätzungen - Einheiten und Einheitenüberprüfung Beschreibung von Bewegungen – Kinematik - Bezugssystem und Weg - Durchschnittsgeschwindigkeit - Momentangeschwindigkeit - Beschleunigung - Bewegung bei konstanter Beschleunigung - Der frei Fall - Einsatz der Integralrechnung: Ungleichförmige Beschleunigung Dynamik - Newton´sche Axiome - Kraft, Masse, Gewicht, Gravitationskraft - Anwendung der Newton´schen Axiome- Reibung - Gravitation und Newton´sches Gravitationsgesetz Arbeit und Energie - Durch eine konstante Kraft verrichtete Arbeit - Durch eine veränderliche Kraft verrichtete Arbeit - Arbeit und kinetische Energie Energieerhaltung - Potentielle Energie - Mechanische Energie und Ihre Erhaltung - Der Energieerhaltungssatz - Leistung Impuls, Impulserhaltung Fluide: Gase und Flüssigkeiten - Dichte und relative Dichte - Druck in Fluiden - Auftrieb und archimedisches Prinzip - Fluide in Bewegung – Massenstrom und Kontinuitätsgleichung - Bernoulli´sche Gleichung - Anwendungen des Bernoulli´schen Gesetzes (speziell in der Getränkeindustrie) - Viskosität - Oberflächenenergie und Kapillarität Temperatur, Wärmeausdehnung und ideales Gasgesetz - Die Atomtheorie der Materie - Temperatur und Thermometer - Wärmeausdehnung - Das ideale Gasgesetz Kinetische Gastheorie - Das ideale Gasgesetz und die molekulare Interpretation der Temperatur BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 6 von 79 - Molekulare Geschwindigkeitsverteilung - Reale Gase und Phasenänderungen - Dampfdruck und Luftfeuchte - Van der Waals´sche Zustandsgleichung Wärme und der erste Hauptsatz der Thermodynamik - Spezifische Wärmekapazität - Wärmetransport: Wärmeleitung, Konvektion, Wärmestrahlung Physikalische Aspekte bei der Reinigung Strömung (laminar und Turbulent), Widerstandsbeiwert Grundlagen der Schanktechnik - Strömung in Rohren - Gaslöslichkeit PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN (21413102B) Dozent(en) Prof. Dr. Vladimir Ilberg Lehrform Übung Erforderliche Rahmenbedingungen Literatur und Materialien Physik: Lehr- und Übungsbuch (Pearson Studium… (Gebundene Ausgabe) von Douglas C. Giancoli Gerthsen Physik (Springer-Lehrbuch) (Gebundene Ausgabe) von Dieter Meschede, Christian Gerthsen Halliday Physik (Gebundene Ausgabe) von Stephan W. Koch, David Halliday Physik: für Wissenschaftler und Ingenieure (Gebundene Ausgabe) von Paul A. Tipler, Gene Mosca INHALTE siehe Seminaristischer Unterricht des Moduls BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 7 von 79 ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE (214131030) Fakultät Bioingenieurwissenschaften Studiengang Brau und Getränketechnologie Semester 1 EC 5.0 Häufigkeit des Angebots jährlich im Wintersemester Prüfungsordnung WS 2013/14 Gewicht für Gesamtnote 0.5 Verantwortlicher Professor Prof. Dr. Volker Müller-Schollenberger Beteiligte Dozenten Barbara Baumert und Prof. Dr. Rolf Schödel KOMPETENZZIELE Absolventen des Moduls Allgemeine und anorganische Chemie können … A) Übergeordnete Lernziele des Studienganges: Z1: … relevante Fragestellungen in der Brau- und Getränkeindustrie unter Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden bearbeiten. Z5: … Aufgaben aus den Bereichen chemisch-technische Analyse, Mikrobiologie, Sensorik und Qualitätssicherung eigenverantwortlich zu bearbeiten. Z7: … können verschiedene Formen der Zusammenarbeit (Gruppenarbeit, Teamarbeit), unterschiedliche Kommunikations- und Präsentationstechniken einsetzen und beherrschen die angemessene Darstellung und Vermittlung ihrer Ergebnisse. Z8: … können als Generalisten in den Bereichen der Herstellung von Getränken und für die entsprechenden Zulieferindustrien ihr Wissen zielorientiert einsetzen. B) Modulspezifische Lernziele: … Hypothesen auf der Basis grundlegender chemischen Prinzipien und Methoden aufstellen. … die Eigenschaften chemischer Elemente aufgrund ihrer Position im Periodensystem herleiten. … einfache Molekülstrukturen und verschiedene Arten von chemischen Bindungen erkennen und benennen. … grundlegende chemische Phänomene und Zusammenhänge beschreiben. … grundlegende stöchiometrische Rechenoperationen zur Bearbeitung praktischer Fragestellungen anwenden. … das Massenwirkungsgesetz zur Charakterisierung von Pufferlösungen anwenden. … verschiedene Methoden zur Bestimmung von Wasserinhaltsstoffen beurteilen. … die Grundlagen der Erstellung von Redox-Gleichungen anwenden … einfache Laborgeräte sicher und zielorientiert einsetzen. … grundlegende chemische Arbeitsoperationen sowie zeitlich abgestimmte chemische Experimente und Abläufe chemischer Grundoperationen planen und anwenden. … Lerninhalte der Allgemeinen Chemie praktisch anwenden. … Versuche und Laborarbeit schriftlich dokumentieren und darüber berichten. … Arbeit und Zeit selbstständig und im Team organisieren. PRÜFUNGEN / LEISTUNGSNACHWEISE Prüfungsnummer Prüfungsart Dauer Zeitraum Zulassungs- Anteil voraussetzungen Endnote 214131030 Allgemeine und schriftliche 90 Min. 1.0 anorganische Chemie Prüfung STUDENTISCHER GESAMT-ARBEITSAUFWAND BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 8 von 79 Lehrveranstaltung Lehrform Kontaktzeit Kontaktzeit Selbststudium Gesamt SWS Std. Std. Arbeitsaufwand Std. 21413103A Seminaristischer Unterricht 2.0 30.0 45.0 75.0 21413103B Übung 1.0 15.0 22.0 37.0 21413103C (Labor-) Praktikum 1.0 15.0 23.0 38.0 Summen 4.0 60.0 90.0 150.0 LEHRVERANSTALTUNGEN ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE (21413103A) Dozent(en) Prof. Dr. Volker Müller-Schollenberger Lehrform Seminaristischer Unterricht Erforderliche Hörsaal mit der Studienanfängeranzahl entsprechenden Plätzen Rahmenbedingungen PC, Beamer und Tafel Literatur und Materialien Brown et.al.: Basiswissen Chemie Grundlagen der Allgemeinen, Anorganischen und organischen Chemie, Pearson Verlag 2014 Mortimer, C.E., Müller, U.: Chemie. Das Basiswissen der Chemie, z.B. 11. Auflage, Georg Thieme Verlag, 2014 Küster, F.W., Thiel A.: Rechentafeln für die chemische Analytik; z. B. 107. Aufl., bearbeitet von A. Ruland. Walter de Gruyter, Berlin, 2011. Schröter und Lautenschläger: Taschenbuch der Chemie Ammedick: Lehrbuch der Chemie für Fachhochschulen Mortimer: Basiswissen der Chemie INHALTE - Atome und PSE (Atomaufbau: Atommodelle, Elementarteilchen Isotope. - Periodensystem: Gruppen und Perioden, Metalle, Nichtmetalle, Edelgase, Eigenschaften als Folge der Stellung im PSE - Moleküle: Molekülstrukturen, chemische Bindung, chemische Formeln - Stöchiometrie (SI-System, Umrechnen von Einheiten, Stoffmengen, molare Massen, Stoffmengen-, Massen- und Volumenkonzentration, Mischungsrechnen) - Chem. Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz - Lösungen: Eigenschaften des Wassers, Löslichkeitsprodukt, Hydratisierung, Solvatation, Ionenaustausch - Säuren, Basen und deren Salze - pH-Werte starker und schwacher Elektrolyte, Indikatoren - Puffersysteme - titrimetrische Gehaltsbestimmungen - Redoxsysteme ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE (21413103B) Dozent(en) Prof. Dr. Volker Müller-Schollenberger Lehrform Übung Erforderliche Rahmenbedingungen Seminarraum mit mind. 20 Plätzen PC, Beamer, Tafel Literatur und Materialien siehe Literatur zum seminaristischen Unterricht zusätzlich: Übungsblätter Praktikumsskript INHALTE Vorbereitung zu den Praktikumseinheiten: 1. Genauigkeit und Reproduzierbarkeit im Rahmen chemischer Analysen BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 9 von 79 2. Wasserhärtebestimmung 3. Redoxreaktionen an konkreten Beispielen 4. Löslichkeit von Salzen und deren Beeinflussung durch Fremdsalze 5. Prinzipien des Ionenaustausches 6. Bestimmung der Reinheit von Salzen Vertiefung und Anwendung der Lehrinhalte des seminaristischen Unterrichtes anhand von Übungsaufgaben: - Substanzklassen - Stöchiometrie - Herstellung von Mischungen - Berechnung des pH-Wertes unterschiedlicher Lösungen - Berechnung wichtiger Kenngrößen von Puffersystemen - Aufstellung von Redoxgleichungen ALLGEMEINE UND ANORGANISCHE CHEMIE (21413103C) Dozent(en) Barbara Baumert, Prof. Dr. Rolf Schödel und Prof. Dr. Volker Müller-Schollenberger Lehrform (Labor-) Praktikum Erforderliche Rahmenbedingungen Chemielaborsaal, maximale Gruppengröße: 16 Studierende Literatur und Materialien siehe Literatur zum seminaristischen Unterricht zusätzlich Praktikumsskript INHALTE - Sicheres Arbeiten im Labor, Sicherheitsbestimmungen - Personen- und Umweltschutz, GefStoffV - Umgang mit Geräten und Energiequellen - umweltgerechte Entsorgung von Abfällen - Erlernen der Grundlagen wichtiger chemischer Arbeitsschritte im Labor - Grundtechniken im chemischen Labor (Wiegen, Pipettieren, Lösen, Fällen, Filtrieren) - Quantitative Bestimmung ausgewählter Kationen und Anionen in Lösungen durch Titrationen (Acido-, Chelatometrie, Redoxreaktionen) und Schnelltests - Bestimmung der Wasserhärte - Ionenaustausch - Bestimmung der Löslichkeit unter Einfluß von Fremdsalzen BG PO WS 2013/14 | Stand: 30.09.2022 Seite 10 von 79