44309 - Bioraffineriesysteme und Industriegrundstoffe Modulübersicht
| Modulnummer: | 44309 |
| Modultitel: | Bioraffineriesysteme und Industriegrundstoffe |
| Biorefinery Systems and Platform Chemicals | |
| Einrichtung: | Fakultät 2 - Umwelt und Naturwissenschaften |
| Verantwortlich: |
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| Lehr- und Prüfungssprache: | Deutsch |
| Dauer: | 1 Semester |
| Angebotsturnus: | jedes Wintersemester |
| Leistungspunkte: | 6 |
| Lernziele: | Grundlegende Einführung und praktische Beispiele der Bioraffineriesysteme, der Konversion der Rohstoffe zu Basischemikalien, Folgeprodukten und Finalprodukten im Stammbaumsystem der Chemie. Die Studierenden lernen die Prinzipien der Bioraffination, d.h. die Übertragung von Logik und Effizienz der fossil basierten Chemie und stoffwandelnden Industrie sowie der Energieproduktion zur Biomasse-Chemie und Technologie. |
| Inhalte: | Einführung: Globale Stoffkreisläufe, Entropiesatz, Definition der Bioraffinerie, Petroleum-basiertes Stammbaumsystem der Chemie, Strukturwandel der Rohstoffbasis der Chemischen Industrie, 3Säulenmodell einer biobasierten Ökonomie, Ziele in den U.S.A., Ziele der EU und Deutschland, Prinzipien der Bioraffinerie, Bioraffineriesysteme, Grüne Bioraffinerie (GBR), LignocelluloseFeedstock (LCF)-Bioraffinerie Rohstoffe für die Stoff-,Chemie- und Energiewirtschaft, Definition Nachwachsende Rohstoffe (NWR), Verfügbarkeit NWR, Züchtungsziele Biotechnisch produzierte Basischemikalien, Plattformchemikalien, z.B. Milchsäure, Ethanol, Propan-1,3-diol, Glutaminsäure, Lysin, Mikrobielles Abbauregime, Reststoff-Energiegewinnung (Biogas), Chemisch produzierte Basischemikalien z.B. Lävulinsäure, 1,2-Propandiol, Acrylsäure, Hydroxymethylfurfural, Dianhydrosorbit Polymere aus Milchsäure und deren Anwendungen, Milchsäure, Allgemeines und Strukturen, Direkte Polymerisation der Milchsäure, Synthese von Dilactid und Ringöffnungspolymerisation, Copolymere auf Basis von Milchsäure, Verpackungsmaterialien aus Polylactid, Anforderungen an die Funktion, Anforderungen an die biologische Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit, Polymerisationsfähige Folgeprodukte aus Milchsäure und deren Anwendungen, wie 1,2Propandiol, Acrylsäure Natürliche bioabbaubare Polymere in nachwachsenden Rohstoffen, Polysaccharide, Stärke, Dextrine, Vergleich von Stärkerohstoffe, Kartoffelstärkefabrikation, Bioraffinerie auf Basis einer Getreide-Nassmühle, Bioraffinerie auf Basis von Ganzpflanzen-Getreide, Trockenmahlung, Industrielle Verwendung von Stärke, Stärkederivate, Cyclodextrine, Cellulose – Lignocellulose, Hemicellulose, Pektine, Alginate, Chitin, Poly(hydroxy-fettsäuren) Lignocellulose-Rohstoffe, traditionelle Produktlinien, Nicht-Holzfaser Rohmaterialien, Verfügbarkeit, Mechanische Aufschlussverfahren zur Gewinnung von Cellulose, Zusammensetzung verschiedener lignocellulosereicher Rohstoffe, Präkursoren Cellulose, Hemicellulose, Lignin, Hemicellulosen, Nadelhölzer, Laubhölzer, Lignin, Synthesebausteine des Lignins, Biosynthese des Lignins, Chemische Aufschlussverfahren zur Zellstoffgewinnung, Einsatz Anorganischer Säuren, Einsatz Organischer Säuren, Nebenprodukte der Zellstoffgewinnung Lignocellulose Feedstock Bioraffinerie, zukünftige Produktlinien, traditionelle und neue Produkte und deren Anwendungen, LCFPrimärRaffination, Cellulose, Papier- und Pappenindustrie, Papierherstellung, Stoffmahlung Papiererzeugung, Chemieindustrie, Regeneratcellulose, Cellulosederivate, Biologisch abbaubare Derivate aus Cellulose, Lignin, Funktionelle Anwendungen, Herstellung von Chemischen Grundbausteinen, Hemicellulose, Herstellung von Chemischen Grundbausteinen, Folgeprodukte aus Furfural, Öle und Fette, funktionelle Produkte und Anwendungen als Chemierohstoff, Basisstruktur, Chemische Zusammensetzung von Ölen und Fetten, Sojaöl, Palmöl, Palmkernöl, Babassukernöl, Rapsöl und Sonnenblumenöl, Leinöl, Landtierfette, Raffination der Ölsaaten, Funktionelle Produkte und Anwendungen, Grundstoffe in der Fettchemie, Chemierohstoff und Konversionen, Chemische Synthesen in Derivate und Anwendungen, Einsatz der Biotechnologie, Gentechnik zur Erzeugung spezifischer Fettsäuren, Enzyme zur Fettspaltung und Umesterung, Herstellung von Tensiden aus Fettalkoholen, Ökobilanz für Produkte aus Raps. |
| Empfohlene Voraussetzungen: | Basiswissen Chemie/Biotechnologie, Grundlagen Verfahrenstechnik |
| Zwingende Voraussetzungen: | keine |
| Lehrformen und Arbeitsumfang: |
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| Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise: | Kamm, B., Gruber, P., Kamm, M. (eds.), Biorefineries – Biobased Industrial Processes and Products. Status Quo and Future Directions. 2010, WILEY-VCH, Weinheim, ISBN 978-3-527-32953-3. Kamm, B., Gruber, P. R. and Kamm, M. Biorefineries–Industrial Processes and Products. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2016, 1–38, DOI: 10.1002/14356007.l04_l01.pub. www.fnr.de |
| Modulprüfung: | Voraussetzung + Modulabschlussprüfung (MAP) |
| Prüfungsleistung/en für Modulprüfung: | Voraussetzung: erfolgreicher Abschluss des Seminars Modulabschlussprüfung: schriftliche Prüfung, 90 Minuten |
| Bewertung der Modulprüfung: | Prüfungsleistung - benotet |
| Teilnehmerbeschränkung: | keine |
| Zuordnung zu Studiengängen: |
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| Bemerkungen: | keine |
| Veranstaltungen zum Modul: |
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| Veranstaltungen im aktuellen Semester: |
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