UMBC Umweltbiologie und -chemie

Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

Keine

Empfohlene Voraussetzungen zur Teilnahme

Empfohlen wird die parallele Belegung von Siedlungswasserwirtschaft 2 (Abwasserbehandlung)

Kurzbeschreibung

Es werden die für Ingenieure essentiellen naturwissenschaftlichen, wasserbezogenen Grundlagen vermittelt. Diese werden durch Beispielanwendungen der Chemie mit dem Arbeitsfeld des Bauingenieurs verknüpft, indem auf chemische Reaktionen im Bereich der Abwasserreinigung und in Baustoffen eingegangen wird (Stichwort Korrosion).
Nach erfolgreichem Abschluss des Teilmoduls Umweltchemie können die Studierenden den Aufbau des Atommodels/ Periodensystems erläutern, chemische Reaktionsgleichungen aufstellen und Mengen- und Konzentrationen berechnen. Zudem können die Studierenden die Stoffkreisläufe aquatischer Systeme beschreiben.
Das Teilgebiet Umweltbiologie vermittelt die biologischen und ökologischen Zusammenhänge zwischen
Gewässergüte und Abwasserreinigung, so dass das Verständnis für die Verknüpfung der Vorgänge im natürlichen Gewässer mit denen in einer Kläranlage geschärft wird.
Im Teilgebiet Wasser- und Abwasserpraktikum wird eine Laborkläranlage aufgebaut, betrieben und analytisch begleitet. Dieses Teilgebiet wird ergänzt durch ein Praktikum auf einer kommunalen Kläranlage

Inhalte

Im Modul Umweltbiologie und -chemie werden die für Ingenieure essentiellen naturwissenschaftlichen, wasserbezogenen Grundlagen vermittelt. Diese werden durch Beispielanwendungen der Chemie mit dem Arbeitsfeld des Bauingenieurs verknüpft, indem auf chemische Reaktionen im Bereich der Abwasserreinigung und in Baustoffen eingegangen wird (Stichwort Korrosion).
Nach erfolgreichem Abschluss des Teilmoduls Umweltchemie können die Studierenden den Aufbau des Atommodels/ Periodensystems erläutern, chemische Reaktionsgleichungen aufstellen und Mengen- und Konzentrationen berechnen. Zudem können die Studierenden die Stoffkreisläufe aquatischer Systeme beschreiben.
Das Teilgebiet Umweltbiologie vermittelt die biologischen und ökologischen Zusammenhänge zwischen
Gewässergüte und Abwasserreinigung, so dass das Verständnis für die Verknüpfung der Vorgänge im natürlichen Gewässer mit denen in einer Kläranlage geschärft wird.
Im Teilgebiet Wasser- und Abwasserpraktikum wird eine Laborkläranlage aufgebaut, betrieben und analytisch begleitet. Dieses Teilgebiet wird ergänzt durch ein Praktikum auf einer kommunalen Kläranlage.

Teilgebiet Umweltchemie:
- Atome und Elemente, chemische Bindung und chemische Reaktionen
- Wasser und seine Eigenschaften, pH-Wert, Säuren, Basen, Puffer
- Elektrochemische Potentiale, Redoxpotential, Oxidation und Reduktion
- Fällung, Flockung und weitere chemisch-physikalische Abwasserreinigungsverfahren
- Beispielanwendungen Chemie
- Chemisches Rechnen; Einfache Wasser- und Abwasseranalytik

Teilgebiet Umweltbiologie:
- Systematik und Morphologie der Organismen
- Trophie und Saprobie
- Biozönose und Ökosystem
- Stoffkreisläufe- und Energiehaushalt
- Grundlagen der biologischen Abwasserbehandlung
- Stoffwechsel (Aerober und anaerober Stoffwechsel, Nitrifikation, Denitrifikation, biologische Phosphatelimination)
- Abwasser- und Klärschlammanalytik:
- Untersuchungen zur Gewässergüte, Mikroskopie belebter Schlämme,
- Stickstoffgehalt und -abbauprozess

Teilgebiet Wasser- und Abwasserpraktikum
- Abwasserinhaltsstoffe und –analyseverfahren
- Aufbau und Betrieb einer Laborkläranlage
- Ermittlung von Schmutzfrachten, Berechnung der Abwasserabgabe
- Praktikum auf dem Gelände einer Kläranlage

Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen
Die Studierenden können
- Wasser- und Abwasserinhaltsstoffe identifizieren und benennen.
- Wesentliche Prozessparameter von Abwasserbehandlungsanlagen identifizieren und benennen.
- die Funktion einer kommunalen Kläranlage erläutern und bewerten
- Betriebsstörungen erkennen sowie Maßnahmen zu deren Behebung entwickeln

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)
Die Studierenden können
- gängige Labormethoden zur Analyse von Wasser- und Abwasserproben anwenden.
- chemische und biologische Prozesse bewerten

Sozialkompetenzen
Die Studierenden können
- sich gegenseitig mit ihrem individuellen Vorwissen unterstützen und die ihnen gestellten Aufgaben in konstruktiver Zusammenarbeit lösen.

Selbstkompetenzen
Die Studierenden können
- sich selbstständig neues Wissen aneignen.
- strukturiert und mit Sorgfalt arbeiten.

ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 5 CrP
  • Arbeitsaufwand 150 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 90 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 4 SWS
  • 2 SWS Vorlesung
  • 1 SWS Übung
  • 1 SWS Praktikum
Studiensemester
  • Bauingenieurwesen (B.Eng. 2018) - 5. - 6. Semester
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Unterrichtssprache
Deutsch
Prüfungsvorleistungen

Keine

Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

- TL1: Laborpraktikum mit Praktikumsbericht (Umfang, Art und Weise wird zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben) (50%)
- TL2: Klausur (90 Min.) (50%)

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Bachelorstudiengänge der THM möglich.
Literatur, Medien

- Mudrack, K, Kunst, S..: Biologie der Abwasserreinigung, Springer Spektrum, 2010
- Röske, I., Uhlmann, D. Biologie der Wasser- und Abwasserbehandlung, Verlag Eugen Ulmer KG, 2005
- Benedix, R.: Bauchemie – Einführung in die Chemie für Bauingenieure, Springer Fachmedien Wiesbaden, 7. Auflage, 2020 (ebook)

Rechtliche Hinweise