Bioraffinerie (84-434)
Die Teilnahme an der Vorbesprechung (22. Oktober 2024 14:00 h - 14:30 h, online in Zoom) ist verpflichtend!
Die Studierenden werden über die Methodik unterrichtet, mit denen verschiedene Bioraffineriekonzepte entwickelt und in der industriellen Praxis betrieben werden. Die vermittelten Informationen sollen die Teilnehmer in die Lage versetzen, komplexe Industriekonzepte zur Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen nachvollziehen und bewerten zu können. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt in der nachhaltigen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen auf biotechnologischen oder chemischen Wege (integrierte Bioraffineriekonzepte). Dabei werden folgende Themen vertiefend behandelt:
- Überblick über Bioraffineriekonzepte
- Konzept der Biobased Economy
- Ankopplung der Bioraffinerie an chemische Produktionsverbünde
- Zucker- und Stärkebasierte Bioraffinerien
- Ganzpflanzenbioraffinerie
- Lignocellulose-Bioraffinerie
- Enzyme für Bioraffinerien
- Produktfamilien der Bioraffinerie (Zucker, Lignin, Biopolymere, Spezialchemikalien)
Die Veranstaltung besteht aus drei Blöcken. Im ersten Block "Einführung" werden die grundlegenden Typen von Bioraffinerien vorgestellt. Im Block "Prozessdesign" wird mit Hilfe des Programmes Super-ProDesigner der verfahrenstechnische Aufbau von Bioraffinerien erläutert. Im Seminarblock werden durch die Studierenden anhand von Literaturbeispielen einzelne Bioraffinerien vorgestellt und diskutiert. Des Weiteren wird durch die Studierenden in Form einer Gruppenarbeit eine Bioraffinerie-Anlage in-silico aufgebaut und im Vortrag erläutert.
Vorlesungsunterlagen
Im Rahmen der Veranstaltung muss ein Literaturvortrag gehalten und eine Bioraffinerieanlage in-silico mittels des Programms SuperPro-Designer erstellt werden. Der Umgang mit dem Programm wird in der Veranstaltung erlernt.
Block 0 - SuperPro-Designer
Lernvideo 0: Einführung in SuperPro-Designer (Video)
Block I - Einleitung
Einführung in die Bioraffinerie (Vorlesungsfolien)
Lernvideo 1: Einführung in die Bioraffinerie (Video)
Roadmap Bioraffinerie (Literatur)
The utilization of renewable resources in German industrial production (Literatur)
Top Value Added Chemicals from Biomass (Literatur)
Use of Renewable Raw Materials in the Chemical Industry – Beyond Sugar and Starch (Literatur)
The BREW project (Literatur)
Energielösungen für die Zukunft? (Literatur)
Block II - Bioraffineriegrundtypen
Bioraffineriegrundtypen (Vorlesungsfolien)
Lernvideo 2: Bioraffineriegrundtypen (Video)
Biobasierte Industrielle Produkte und Bioraffinerie-Systeme (Literatur)
Principles of biorefineries (Literatur)
Biorefinery Concepts in Comparison to Petrochemical Refineries (Literatur)
Algen-Bioraffinerie
Algae based biorefinery (Literatur)
Algae biorefinery Review (Literatur)
Syngas-Bioraffinerie
Synthesis Gas Biorefinery (Literatur)
Syngas Biorefinery and Syngas Utilization (Literatur)
Abfall-Bioraffinerie
Dedicated and Waste Feedstocks (Literatur)
Conversion of Solid Wastes (Literatur)
Biogas-Bioraffinerie
Biogas Plants as Key Units of Biorefinery Concepts (Literatur)
Block III - Zucker- und Stärkebasierte Bioraffinerie
Zucker- und Stärkebasierte Bioraffinerie (Vorlesungsfolien)
Lernvideo 3: Zucker- und Stärkebasierte Bioraffinerie (Video)
Sugar- and Starch-Based Biorefineries (Literatur)
Sugarcane Biorefinery (Literatur)
Perspectives for a Sugar Cane-based Biorefinery (Literatur)
Block IV - Grüne Bioraffinerie
Grüne Bioraffinerie (Vorlesungsfolien)
Lernvideo 4: Grüne Bioraffinerie (Video)
Green Biorefinery (Literatur)
Bioraffinerien auf Basis schwach verholzter Biomasse (Literatur)
Block V - LCF-basierte Bioraffinerie
LCF Bioraffinerie (Vorlesungsfolien)
Lernvideo 5: LCF-Bioraffinerie (Video)
Assessment of pretreatments and enzymatic hydrolysis (Literatur)
Currrent perspective on pretreatment technologies (Literatur)
Engineering aspects of hydrotherma pretreatment (Literatur)
Enzymatische Hydrolyse in LCF-Bioraffinerien (Literatur)
Prozessschritte der LCF-Bioraffinerie I (Literatur)
Prozessschritte der LCF-Bioraffinerie II (Literatur)
Strohbasierte Bioraffinerie (Literatur)
Toward an integrated straw based biorefinery (Literatur)
Kontakt
Weitere Informationen
- Anzahl der SWS: 2 (Vorlesung, Praxisphase, Modellierung)
- Anzahl der ECTS Credits: 3
- Unterrichtssprache: Deutsch
- Kennung: MV-BioVT-86434-V-4
- Leistungspunkte: 3
Termine
Die Teilnahme an der Vorbesprechung (22. Oktober 2024 14:00 h - 14:30 h, online in Zoom) ist verpflichtend!
TAG | UHRZEIT | RAUM | ART |
---|---|---|---|
22. Oktober 2024 | 14:00-14:30 | Online | Vorbesprechung |
04. November 2024 | 09:00-12:00 | 49-501 | Vorlesung |
11. November 2024 | 09:00-10:30 | 49-501 | Vorlesung |
11. November 2024 | 10:30-12:00 | 49-501 | Vorlesung (Einführung SuperPro Designer) |
16. Dezember 2024 | 09:00 bis ca. 12:00 h | 49-501 | Literaturseminar |
03. Februar 2025 | 09:00 bis ca. 12:00 h | 49-501 | Bioraffinerie-Vorträge |
Literatur
- B. Kamm, P.R. Gruber, M. Kamm; Biorefineries: Industrial Processes and Products; Wiley-VCH ISBN-10: 3-527-31027-4
- R. Ulber, D. Sell, T. Hirth (Eds.); Renewable Raw Materials - New Feedstocks for the Chemical Industry; Wiley-VCH (2011)
Externe Links
US Department of Energy - Library
Hinweis: Die Vorlesungsunterlagen finden Sie im entsprechenden OpenOLAT-Kurs.