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Grenzflächenverfahrenstechnik und Brennstoffzellentechnik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Grenzflächenverfahrenstechnik und Brennstoffzellentechnik
Modulbezeichnung (engl.): Interfacial Process Engineering and Fuel Cell Technology
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019
Code: MAB_19_4.2.1.34
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P241-0404
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
-
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
3
Studiensemester: 4
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:


[noch nicht erfasst]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MAB_19_4.2.1.34 (P241-0404) Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019 , 4. Semester, Wahlpflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt 90 Arbeitsstunden.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Matthias Faust
Dozent:
Prof. Dr. Matthias Faust


[letzte Änderung 07.03.2022]
Lernziele:
Die Studierenden sind nach erfolgreichem Absolvieren des Moduls in der Lage:
-Anwendungen der Grenzflächenverfahrenstechnik und nanostrukturierter Materialien zu beschreiben.
-Die besonderen mechanischen, chemischen, magnetischen und biologischen Eigenschaften von Nanomaterialien zu verstehen.
-Physikalisch-chemische Zusammenhänge an Grenzflächen zu erklären und zu bewerten.
-Die wichtigsten Herstellprozesse und Syntheserouten für grenzflächenaktive Materialien benennen zu können.     
-Charakterisierungsmethoden für Nanomaterialien und grenzflächenaktive Substanzen zu beschreiben.
-Den Aufbau und die Funktionsweise der wichtigsten Brennstoffzellenarten zu beschreiben.
-Elektrochemie und Thermodynamik der Brennstoffzellen zu erklären.
-Leistungsdaten von Brennstoffzellen zu berechnen und zu interpretieren.
-Anwendungsgebiete der Brennstoffzelle zu beschreiben.


[letzte Änderung 08.11.2022]
Inhalt:
-        Anwendungsfelder der Grenzflächenverfahrenstechnik und von Nanomaterialien der in chemischer/pharmazeutischer Industrie, Medizintechnik und Umwelttechnik
-        Grenzflächendominierte Prozesse, wie z.B. heterogene Katalyse, Adsorption und Brennstoffzellentechnik
-        Herstellprozesse für Nanomaterialien
-        Bestimmung von Partikelgrößenverteilungen von Nanopartikeln
-        Charakterisierungsmethoden für Nanomaterialien und Nanopartikel
-        Struktur-Funktionszusammenhänge bei nanostrukturierten Materialien
-        Wasserstoffwirtschaft (Verfahren zur Generierung und Speicherung)
-        Historie der Brennstoffzellentechnik
-        Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise der wichtigsten Brennstoffzellenarten
-        Thermodynamik, Elektrochemie und Stofftransport bei Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzellen (PEM)
-        Brennstoffzellen-Katalysatoren und Membranen
-        Leistungsparameter von PEM-Brennstoffzellen
-        Wichtige Einflussgrößen auf den Betrieb von PEM-Brennstoffzellen
-        Scale up von Brennstoffzellen
-        Praxisbeispiele
-        Versuch


[letzte Änderung 07.03.2022]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Vorlesung mit Übungen, Präsentation, kleiner Laborversuch

[letzte Änderung 07.03.2022]
Literatur:
Frano Barbir, PEM Fuel Cells, Elsevier, 2005.
Horst-Günther Rubahn, Nanophysik und Nanotechnologie, Springer 2004.


[letzte Änderung 07.03.2022]
[Fri Feb  3 21:52:28 CET 2023, CKEY=mgub, BKEY=m2, CID=MAB_19_4.2.1.34, LANGUAGE=de, DATE=03.02.2023]