was ist verfahrenstechnik? - technikinitiative nwt · maschinenbau und verfahrenstechnik was ist...
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Bildungsstandard NwT
• „ ... bewerten Systeme … im Sinne … einer nachhaltigen Entwicklung
unter
• ökologischen,
• ethischen,
• wirtschaftlichen und
• sozialen Gesichtspunkten.“
• „ … globale Notwendigkeiten … lokale Handlungsmöglichkeiten …“
• „ … historische Entwicklung …“
• „ … Fragestellungen interdisziplinär zu bearbeiten …“
• „ … ganzheitlichen Sicht…“
• „ … Systeme werden in immer komplexeren Zusammenhängen gesehen
…“
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Aus den Leitgedanken:
Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
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Hypothesen
1. Sie alle sind mit Verfahrenstechnik
in frühester Kindheit in Berührung
gekommen!
2. Die meisten von Ihnen sind aktive
Verfahrenstechniker!
Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
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Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Sandkasten für die Kleinen (und die Großen)
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Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Füllen
Speichern
Fördern
Sieben
Metilsteiner http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Kieswerk_II.JPG
Sandkasten für die Großen
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Dosieren
Mischen
Rühren
Emulgieren
Kochen ist Verfahrenstechnik!
Verfahrenstechnik - Systematik
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Trennen
Stoffe umwandeln
Mischen
Zerkleinern
Zusammen
fügen
Reagieren
Charakterisieren
MVT BVT CRT
Sieben
Agglomerieren
Mischen
Sichten
Suspendieren
Schneiden Mahlen
Pressen
Desorbieren
Extrahieren Rektifizieren
Adsorbieren
Fermentieren Reagieren
Energie umwandeln
Erhitzen/Kühlen
Analysieren/Messen
TVT
Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Chemie Physik Biologie
Mathematik
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Gru
nd
-o
pe
ratio
en
Pharma
Lebens-mittel
Chemie
Kunst-stoff
Energie
Kosmetik
Baustoff
Umwelt-schutz
Erdöl
Thermodynamik
Fluidmechanik
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Keine Angst vor Größe ….
Grundoperation: Rektifikation (Makroprozess)
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Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Sie
me
ns P
resse
bild
… Liebe zum Detail …
Mikroprozess: Stoff-, Wärme- und Impulsübertragung
• Raffinerie … Verfeinern … Trennen
• Erdöl wir in seine Bestandteile zerlegt
• Thermische Verfahrenstechnik
• Grundoperation: Rektifizieren (Klären)
• Physikalischer Hintergrund:
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Phasengleichgewichte gas/flüssig
Stoffübergang zwischen Gasblase und Flüssigkeit
Grenzschicht
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Wilfried Cordes http://de.wikipedia.org/wiki/Azeotrop
Diffusion
• Viele Kopplungen und Wechselwirkungen
• Oft keine geschlossenen mathematischen Lösungen
möglich
• Simulation und Modellierung notwendig
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… theoretisch fundiert!
Mikroprozess: Stoff-, Wärme- und Impulsübertragung
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http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/nseqs.html
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/institute/praesentation_professuren/kaelte_kryo
Medien der Verfahrenstechniker 1
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Maschinenbauer
Elektrotechniker
Chemiker und Molekularbiologen
Verfahrenstechniker
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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/DIN_69893_hsk_63a_drawing.png
OpAmpTransistorLevel_Colored.svg: Daniel Braun
http://de.wikipedia.org/wiki/Enzym
http://de.wikipedia.org/wiki/R%26I-Flie%C3%9Fschema
Medien der Verfahrenstechniker 2 - Grundfließbild
Grundfließbild
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Einziehen
189kg/h20°C
GranulierenMischen +
ErhitzenEntgasen
Mischen -Erhitzen
Einziehen+Dosieren
SchmelzenAzi
Wm
Rs
Hz
Pf
H2O
Dampf
3.9
45,5 kg/h140°C
1050 kg/h70°C
700 kg/h20°C
50,4kg/h100°C
24,5 kg/h100°C
80,5 kg/h20°C
86 kg/h20°C
Dampf
65,1kg/h70°C
H2O
40 kg/h20°C
Medien der Verfahrenstechiker 3 – R&I-Fließbild
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http://de.wikipedia.org/wiki/R%26I-Flie%C3%9Fschema
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Medien der Verfahrenstechiker 4 – Diagramme
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http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:HS-Wasserdampf.png
Wie arbeiten Verfahrenstechniker? (1)
• Interdisziplinär mit
• Maschinenbauern
• Elektrotechnikern
• Chemikern
• Physikern
• Biologen
• Materialwissenschaftlern
• Steuerungs- und Regelungstechnikern
• Betriebswirtschaftlern
• Behörden und Politikern
• …
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Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
http://de.wikipedia.org/wiki/Espresso
Wie arbeiten Verfahrensstechniker? (2)
• überwiegend international
• immer im Team
• über Funktionen hinweg
• oft projektbezogen
• hoch kreativ
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bild
Verfahrenstechnik und Menschheitsgeschichte
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1,5 Mio v. Chr. 40.000 v. Chr 8000 v.Chr. 2000 v. Chr 0 2000
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Verfahrenstechnik und langfristige
wirtschaftliche Entwicklung
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Verfahrenstechnik war und ist überall maßgeblich beteiligt!
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Verfahrenstechnik und Umweltschutz (1)
• Licht und Schatten (Industrieländer)
• 1950 - 1969 Sensibilisierung und Erwachen
• 1970 -1979 Reinigen und Reparieren
• 1980 - 1989 Vorausschauen und Vermeiden
• 1990 - heute Globalisierung und Nachhaltigkeit (Energie)
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Quelle: Walther Werke
Quelle: Ra Boe
Verfahrenstechnik und Umweltschutz (2)
1994
Kreislaufwirtschaftsgesetz
1. Vermeiden
2. Stoffliche Verwertung
3. Energetische Verwertung
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A.W Hofmann, deutscher Chemiker 1818 -1892
1848
„In einer idealen chemischen Fabrik gibt es streng genommen keine Abfälle, sondern nur Haupt- und Nebenprodukte. Umso besser eine chemische Fabrik ihre Abfälle nutzt, desto größer ist der Gewinn!“
pmd TU Darmstadt
Verfahrensingenieur = Nachhaltigkeitsingenieur?
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Verfahrenstechniker können maßgeblich zur technischen
Umsetzung der Umwelt- und Klimaziele beitragen!
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Was ist nachhaltige Entwicklung?
„ Sustainable development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet theirs own needs.”
Brundtland-Report 1987 (Norwegische Ministerpräsidentin)
Nachhaltigkeit – gemeinsame Wertebasis!
Fakt ist:
Ökologie
Soziales und
Kulturelles Ökonomie
Themenfelder:
Nachhaltigkeit und Verfahrenstechnik
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Senkung der CO2-Emissionen
http://www.gapminder.org/world
Ziel
Effizienz
Technisch möglich:
Faktor Fünf
Ernst Ulrich von Weizsäcker
Faktor 10
Friedrich Schmidt-Bleek
Verfahrenstechnik – eine Definition (1)
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Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
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Verfahrenstechnik – eine Definition (2)
Kochen und backen gerne
(Sandeln)
Wandeln Stoffe um, mit dem Ziel
nutzbare (essbare) Produkte herzustellen
Nutzen dabei alle Möglich-keiten ihrer Küche und verbessern ständig ihre Fertigkeiten und Koch-methoden
Probieren immer wieder neue Rezepte aus oder erfinden welche
Verlassen sich auf ihr Wissen und ihr Gespür
Machen das am liebsten in der Gemeinschaft und lernen von anderen
Versuchen dabei möglichst wenig Abfall entstehen zu lassen und Energie zu verbrauchen
Bedienen sich dabei der verfahrens-
technischen Grundoperationen, die immer
wieder auf den individuellen Anwendungs-
fall angepasst und optimiert werden.
Suchen immer neue ökologischere,
wirtschaftlichere und gesellschaftlich
akzeptablere Wege und sind dabei kreativ
Gründen ihre Entscheidungen auf Wissen
und Erfahrung
Arbeiten im Team, multidisziplinär und über
Funktionen hinweg
Schonen die Umwelt und entwickeln
„nachhaltig“
Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Bildungsstandard NwT
• „ ... bewerten Systeme … im Sinne … einer nachhaltigen Entwicklung unter
• ökologischen,
• ethischen,
• wirtschaftlichen und
• sozialen Gesichtspunkten.“
• „ … globale Notwendigkeiten … lokale Handlungsmöglichkeiten …“
• „ … historische Entwicklung …“
• „ … Fragestellungen interdisziplinär zu bearbeiten …“
• „ … ganzheitlichen Sicht…“
• „ … Systeme werden in immer komplexeren Zusammenhängen gesehen …“
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Aus den Leitgedanken:
Hochschule Furtwangen Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Weitere Infos unter:
MuV
Roland Hirschmann
Tel.-Nummer 0049 7720 307 4756
www.furtwangen-university.de
VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
…. und Kochen kann sehr viel Spaß machen!