Biotechnologie Bachelor studieren

Bachelor of Science (B.Sc.)Biotechnologie

Du willst lernen, die Wunder der Natur technisch zu nutzen, um Produkte zu veredeln oder selbst herzustellen? Dann ist die Biotechnologie genau das Richtige für Dich.
Als Biotechnologin / Biotechnologe lernst Du, wie Du mit Hilfe natürlicher Prozesse medizinische Wirkstoffe herstellst oder Nahrungsmittel veredelst. Du arbeitest an der Schnittstelle von Biologie und Technik in hochmodernen Laboren mit Enzymen, Mikroorganismen, Zell- und Gewebekulturen an Lösungen, die die Welt von morgen verbessern.

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Studieninhalte

Dich erwartet eine breite wissenschaftliche und praxisnahe Ausbildung im Fachgebiet der Biotechnologie. Neben chemischen, physikalischen und mathematischen Grundlagen beschäftigst Du Dich mit den relevanten Kernthemen der Biotechnologie.
Im zweiten Studienabschnitt wählst Du einen Schwerpunkt:  Bioprozess- und Anlagentechnik oder Molekulare Biotechnologie

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1. Semester

31 ECTS
Mathematik 1

Mathematik 1

Voraussetzungen:
erforderlich: Schulkenntnisse in Mathematik
empfohlen: Vorkurs Mathematik


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … vertiefte Kenntnisse elementarer Grundlagen der Mathematik vorweisen.
• … Kenntnisse wichtiger mathematischer Konzepte aus Linearer Algebra, Differential- und Integralrechnung vorweisen.
• … Fertigkeiten in der Anwendung wichtiger mathematischer Methoden vorweisen.
• … die Bedeutung mathematischer Konzepte für die Anwendung in Naturwissenschaft und Technik verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … mathematische Methoden und Konzepte auf Fragestellungen in Naturwissenschaft und Technik anwenden.
• … naturwissenschaftliche und technische Probleme quantitativ beschreiben und analysieren.
• … den Typ einer Problemstellung erkennen und einordnen.
• … komplexe Lösungsmethoden aus einfachen (bekannten) Bausteinen zusammensetzen.
• … Ergebnisse bzw. Lösungen interpretieren und bewerten.

Wissenschaftliche Innovation
• … sich ausgehend von ihren mathematischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … eigenständige Ansätze zur Lösung quantitativer Probleme entwickeln und deren Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation
• … mathematische Sachverhalte und Ergebnisse angemessen präzise beschreiben und darstellen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … die Anwendung konkreter mathematischer Methoden im naturwissenschaftlich-technischen Umfeld begründen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Elementare Grundlagen der Algebra, Geometrie und Trigonometrie
Lineare Algebra: Lineare Gleichungssysteme, Vektoren und Matrizen
Differentialrechnung für Funktionen mit einer Variable / mehreren Variablen
Integralrechnung für Funktionen mit einer Variable
Gewöhnliche Differentialgleichungen 1. Ordnung


Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur 90 min (benotet)

6 ECTS
Physik (Vorlesung)

Physik (Vorlesung)

Voraussetzungen:
erforderlich: Schulkenntnisse in Mathematik und Physik
empfohlen, je nach Kenntnisstand: Vorkurs Mathematik/ Vorkurs Physik/ Module des 1. bis 2. Fachsemesters


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … Grundlagenwissen im Bereich Physik vorweisen
• … elementare physikalisch/technische Grundprinzipien inhaltlich begreifen
• … physikalisch/technische Vorgänge in der angewandten Technik beschreiben und erklären
• … die Anwendung und Bedeutung physikalischer Prinzipien bei der technischen Weiterentwicklung erkennen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• … physikalische Grundlagen verstehen und physikalische Gesetze anwenden
• … physikalisch/technische Zusammenhänge und Probleme erkennen, einordnen und analysieren
• … technische Vorgänge mit Hilfe physikalischer Grundgesetze qualitativ und quantitativ beschreiben
• … Messgeräte sinnvoll verwenden
• … Messunsicherheiten abschätzen und quantifizieren
• … Messwerte mit geeigneten Methoden auswerten und entsprechend der Normen darstellen
• … Abschätzen, ob Zusagen technischer Eigenschaften und Spezifikationen prinzipiell möglich sind

Wissenschaftliche Innovation
• … sich ausgehend von ihren physikalischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten
• … eigenständig Ansätze für Konzepte zur Lösung technischer Aufgaben entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen

Kommunikation und Kooperation
• … physikalisch/technische Vorgänge unter Verwendung der normgemäßen Bezeichnungen und Begriffe erklären
• … in der Laborgruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellten Aufgaben zu finden
• … Ergebnisse aus Laborexperimenten vorstellen und mit anderen Personen diskutieren

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … Anwendung physikalischer Prinzipien in technischen Zusammenhängen theoretisch und methodisch begründen
• … Messergebnisse aus dem Labor verständlich und nachvollziehbar dokumentieren


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Mechanik: Kinematische Grundlagen, Kraft, Impuls, Arbeit, Energie, Leistung, Erhaltungssätze, Stoßprozesse, Drehbewegungen
Mechanik der Fluide: Hydrostatik, Schweredruck in Flüssigkeiten und Gasen; Ideale Fluide: Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung; reale Fluide: Reibung, Viskosität, Rohrreibung, Turbulenz, Ähnlichkeit
Elektrizitätslehre: Ladung, Coulombkraft, Elektrisches Feld, Dipol, Potential, einfache Stromkreise, Widerstand
Schwingungslehre: periodische Vorgänge, Bewegungsgleichung, freie und erzwungene harmonische Schwingung, Dämpfung, Resonanz
Wellenlehre: Grundbegriffe, Energietransport, Ausbreitung, Interferenz
Optik: geometrische Optik: Abbildung, Spiegel, Linsen, Brechung, einfache Geräte (z.B. Mikroskop); Wellenoptik: Reflexion, Dispersion, Interferenz, Beugung; Polarisation; Strahlung

b) Labor:
Experimente zu den Themen:
Elektrizität: Spannung, Strom, Widerstand, Felder
Optik: Beugung, Polarisation
Schwingungen und Wellen: Resonanz, Dämpfung, Wellen-ausbreitung, stehende Wellen
Thermodynamik: ideales /reales Gas, Kalorimetrie, Zustandsänderungen
Fluidmechanik: Viskosität
Schauversuche: Rasterelektronenmikroskop


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a), b) Klausur 120 min (benotet)
b)  alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht und mündlicher Prüfung (Referat 10 min)

4 ECTS
Biologie und Zellbiologie (Biologie)

Biologie und Zellbiologie (Biologie)

Voraussetzungen:
Keine


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … die grundlegende Vorgehensweise der Biotechnologie darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der biotechnologischen Methoden verstehen.(a)
• … Grundlagenwissen im Fach Biologie vorweisen.(b)
• … die Bedeutung der Biotechnologie und Biologie erkennen.(a,b)
• … die Grundlagen der Zellbiologie verstehen.(c)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … biotechnologische Berichte und Präsentationen erstellen.(a)
• … Zusammenhänge erkennen und einordnen.(a,b)
• … die Grundlagen der Zellbiologie verstehen.(c)

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Biotechnologie zu gewinnen.(a, b, c)
• … biotechnologische Systeme optimieren.(a,c)

Kommunikation und Kooperation
• … aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.(a, b, c)
• … biotechnologische, biologische und zellbiologische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.(a, b, c)
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.(a, b, c)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.(a, c)
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.(a, b, c)


Inhalt/Teilmodule:
Vorlesung Einführung in die Biotechnologie:
Beitrag der Biologie, Biochemie, Bioverfahrenstechnik, Mirkobiologie und Zellbiologie zur Biotechnologie mit aktuellen Beispielen
b) Vorlesung Biologie: Systematik der Eukaryonten Modellorganismen
Grundlagen der Evolutionstheorie
c) Vorlesung Zellbiologie:
Aufbau der eukaryontischen Zelle, Funktion von Zellorganellen
Biomembranen und Stofftransport, Signalübertragung durch Neurotransmitter
Intrazellulärer Vesikeltransport
Signaltransduktion, Rezeptoren
Zellzyklus, Apoptose
Zytoskelett und extrazelluläre Matrix, Zelladhäsion
Gewebe
Krebs


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Referat (unbenotet)
b) Klausur 60 Minuten (benotet)
c) Klausur 60 Minuten (benotet)

4 ECTS
Allgemeine Chemie

Allgemeine Chemie

Voraussetzungen:
verpflichtend: Schulkenntnisse
empfohlen: Vorkurs Mathematik


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• die Grundlagen der Chemie verstehen.
• Chemische Reaktionsgleichungen aufstellen und stöchiometrische Berechnungen durchführen.
• grundlegende chemische Arbeiten im Labor selbstständig durchführen.
• Protokolle zu den Laborversuchen anfertigen.
• weiterführende Vorlesungen zu den Fachgebieten der Chemie verstehen.
• grundlegende Berechnungen in der Chemie durchführen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• die Grundlagen der Chemie in der Praxis anwenden.
• chemische Gesetze anwenden.
• chemische Zusammenhänge erkennen und einordnen.
• chemische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
• Laboransätze berechnen.
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• chemische Sachverhalte verstehen.

Wissenschaftliche Innovation
• sich in weitere Methoden der Chemie einarbeiten.
• Kenntnisse in anderen Fachgebieten erwerben.

Kommunikation und Kooperation
• fachliche Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Allgemeine Chemie:
Atombau, Elektronenhülle, Periodensystem der Elemente, stöchiometrische Berechnungen, Aufstellen von Reaktionsgleichungen, Ionenbindung, Atombindung, Hybridisierung, Geometrie von Molekülen, Wasserstoffbrückenbindung, Metallbindung, Gase, Flüssigkeiten, Säuren und Basen, pH-Wert-Berechnungen, Puffer, Oxidationszahl, Redoxreaktionen, Nernst‘sche Gleichung, Elektrolyse, elektrochemische Stromerzeugung, Komplexchemie.

b) Labor Allgemeine Chemie:
Selbstständiges Durchführen von Versuchen zu den Themen Titration (Säure, Fällung, Redox, Komplexometrie), Potentiometrie, Elektrogravimetrie, Löslichkeitsprodukt, Wasserdampfdestillation, qualitative Analyse von Kationen und Anionen, Herstellung eines Präparats.
Theoretische Grundlagen der Laborversuche im Seminar.


Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur 120 min (benotet); alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

11 ECTS
Organische Chemie (Vorlesung)

Organische Chemie (Vorlesung)

Voraussetzungen:
Für die Vorlesung: Schulkenntnisse
Für das Praktikum Organische Chemie verpflichtend: Vorlesung Organische Chemie
 


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• theoretisches Grundlagenwissen im Fach Organische Chemie vorweisen und im Praktikum vertiefen.
• die theoretischen und praktischen Grundlagen von Organischen Reaktionen beschreiben.
• die Bedeutung der theoretischen und praktischen Organischen Chemie erkennen.
• die grundlegende Vorgehensweise bei der Benennung von organischen Molekülen darlegen und verstehen.
• grundlegende praktische Operationsmethoden für die praktische Herstellung von Organischen Präparaten benennen und durchführen.
• die stereochemischen Zusammenhänge in der Organischen Chemie verstehen und im Praktikum vertiefen.
• die wichtigsten Reaktionsmechanismen in der Organischen Chemie erklären und im Praktikum umsetzten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• die Grundlagen der Organischen Chemie verstehen.
• organische Zusammenhänge erkennen und einordnen.
• organische Mechanismen anwenden, übertragen und erklären.
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• ein Laborjournal führen und Präsentationen im Gebiet der Organischen Chemie halten
• Zusammenhänge erkennen und einordnen.
• die Grundlagen der Organischen Chemie verstehen.
• organische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
• unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Kommunikation und Kooperation
• einfache Ergebnisse der Organischen Chemie auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
• organische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren und in der Gruppe kommunizieren um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.
• organische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität

• … auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte:
a) Vorlesung Organische Chemie:
Einführung: Ionische Bindung, kovalente Bindung, Atom- und Molekülorbitale, Hybridisierung, funktionelle Gruppen in der organ. Chemie
Alkane: n-Alkane, homologe Reihe, Darstellung und physikalische Eigenschaften, Konstitutions- und Konfigurationsisomerie, radikalische Substitution von Alkanen, Cycloalkane, Polycyclische Ringe.
Stereochemie: Konfigurationsisomerie, chirale Moleküle, Enantiomere, Polarimetrie, relative und absolute Konfiguration, Diastereomere, Fischer Projektion, Enantiomerentrennung.
Halogenalkane: Darstellung von Halogenalkanen, Reaktionen der Halogenalkane, Sn1- und Sn2-Reaktion, stereochemische Auswirkungen.
Alkene: sp²-Hybrid, cis-trans Isomerie, Darstellung von Alkenen, Reaktionen der Alkene, die elektrophile Addition.
Alkine: sp-Hybrid, Darstellung, Reaktionen der Alkine
Aromatische Verbindungen: Benzol, Aromatizität, Hückelregel, Nomenklatur.
Elektrophile Substitution am Aromaten: Einfachsubstitution, Halogenierung, Nitrierung, Sulfonierung, Friedel-Crafts Alkylierung, Friedel-Crafts Acylierung
Alkohole: pka-Wert, Darstellung der Alkohole, Grignard-Verbindungen, Retrosynthese, Reaktionen der Alkohole, Oxidationsreaktionen, Veresterung, Substitutionsreaktionen.
Aldehyde und Ketone: Darstellung, Reaktionen, Addition von nucleophilen Reagenzien, Acetalisierung, Oxidations- und Reduktionsreaktionen, Keto-Enol Tautomerie.
Ether und Thiole: Darstellung, Reaktionen der Ether, cyclische Ether, Eigenschaften und Reaktionen der Thiole und Sulfide.
Carbonsäuren: Acidität, pka-Wert, Synthese von Säuren, Reaktionen der Carbonsäuren, Seifenherstellung, Veresterung, Dicarbonsäuren, Reduktionsreaktionen.
Carbonsäurederivate: Carbonsäureester, Carbonsäureamide, Carbonsäureanhydride, Säurechloride der Carbonsäuren, Nitrile. Nomenklatur und die wichtigsten Reaktionen
Amine: Struktur und Nomenklatur


b) Labor Organische Chemie:
Versuch 1: Destillation
Versuch 2: Nucleophile Substitution
Versuch 3: Reaktionen an Doppelbindungen.
Versuch 4: Reaktionen von Alkoholen
Versuch 5: Reaktionen an Carbonylverbindungen
Versuch 6: Reaktionen von metallorganischen Verbindungen


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Vorlesung: Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Praktikum: mündliche Prüfung (benotet) und alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

6 ECTS

2. Semester

29 ECTS
Mathematik 2

Mathematik 2

Voraussetzungen:
verpflichtend: Modul Mathematik 1


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden …
Wissen und Verstehen
• … Kenntnisse wichtiger mathematischer Konzepte für Problemstellungen der Biotechnologie vorweisen.
• … die Bedeutung mathematischer Methoden für Natur- und Ingenieurwissenschaften erkennen.
• … Fertigkeiten in der Anwendung wichtiger mathematischer Methoden vorweisen.
• … Bedeutung und Wichtigkeit des Einsatzes numerischer Methoden in der Mathematik verstehen.
• … den Einsatz des Computers als wichtiges Hilfsmittel in der angewandten Mathematik begreifen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• … mathematische Methoden und Konzepte auf Fragestellungen in Naturwissenschaft und Technik anwenden.
• … naturwissenschaftliche und technische Probleme quantitativ beschreiben und analysieren.
• … Grundfertigkeiten im Umgang mit MATLAB als Werkzeug der angewandten Mathematik vorweisen.
• … Ergebnisse und Lösungen interpretieren und bewerten.

Wissenschaftliche Innovation
• … sich ausgehend von ihren mathematischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … eigenständige Ansätze zur Lösung quantitativer Probleme entwickeln und deren Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation
• … mathematische Sachverhalte und Ergebnisse angemessen präzise beschreiben und darstellen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … den Einsatz konkreter mathematischer Methoden im naturwissenschaftlich-technischen Umfeld begründen.


Inhalt:
a) Vorlesung:
Lineare Algebra (Matrizen: Determinante, Eigenwerte, Eigenvektoren)
Komplexe Arithmetik
Gewöhnliche Differentialgleichungen und Differentialgleichungssysteme
b) Labor:
Mathematik mit MATLAB


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Klausur 60 min (benotet)
b) Bericht/Testat (unbenotet)

5 ECTS
Grundlagen der Verfahrenstechnik

Grundlagen der Verfahrenstechnik

Voraussetzungen:
empfohlen: Mathematik, Allgemeine Chemie, Organische Chemie 1 und 2, Physikalische Chemie, Physik (oder äquivalente Kenntnisse in Schwingungslehre, Auswertung von Messungen, Fehlerrechnung), Anorganische Chemie


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … die grundlegende Vorgehensweise der Physikalischen Chemie darlegen und die Zusammenhänge innerhalb des Fachgebiets verstehen. a)
• … Grundlagen der Thermodynamik und der Reaktionskinetik beschreiben. a)
• … Grundlagenwissen der Thermodynamik und der Reaktionskinetik vorweisen. a)
• … die Bedeutung der Thermodynamik und der Reaktionskinetik erkennen. a)
• ... Grundkenntnisse der Katalyse vorweisen. a)
• … thermische und kalorische Zustandsgleichungen und physikalisch Chemische Texte verstehen. a)
• … Grundbegriffe der Reaktionskinetik und der chemischen Thermodynamik verstehen und erklären. a)
• … die Axiome der Thermodynamik begreifen. a)
• ... Phasendiagramme, wie z.B. p-V-, p-T-, Schmelz- und Siedediagramme verstehen und erklären. a)
• ... kolligative Phänomene verstehen und erklären a)
• … Kenntnisse der verfahrenstechnischen Grundlagen und der sogenannten Grundoperationen vorweisen b)
• … verfahrenstechnischen Prozesse energetisch bilanzieren und auf spezielle Fragestellungen aus der Biotechnologie anwenden b)
• … Kenntnisse zur hydraulischen Berechnung von Anlagen vorweisen b)
• … Kenntnisse der Gesetzmäßigkeiten der Wärme- und Stoffübertragung vorweisen b)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• ... grundlegende physikalisch chemische Arbeitsweisen anwenden. a)
• … chemisch-physikalisch-mathematische Zusammenhänge erkennen und einordnen. a)
• … Reaktionsordnungen bestimmen
• ... Reaktionsgeschwindigkeiten bei verschiedenen Temperaturen mit Hilfe der Arrheniusgleichung berechnen. a)
• ... Reaktionsumsätze als Funktion der Zeit berechnen. a)
• … Probleme der Reaktionskinetik und chemischen Thermodynamik analysieren und Lösungen erarbeiten. a)
• ... thermische Ausdehnungen und Druckänderungen in allen Aggregatzuständen berechnen. a)
• ... die Gleichungen der kinetischen Gastheorie anwenden, insbesondere für die Abschätzung von Wärmekapazitäten. a)
• ... Virialgleichungen und die van-der-Waals-Gleichung anwenden. a)
• ... p-V-, p-T-, Schmelz- und Siedediagramme zur Prozessentwicklung und -Kontrolle anwenden. a)
• ... den Wärmeaustausch bei physikalischen und chemischen Prozessen berechnen. a)
• ... Änderungen der Enthalpie, Entropie, und Inneren Energie berechnen. a)
• ... Freie Reaktionsenthalpien, Reaktionsenthalpien, -Entropien und -Energien berechnen. a)
• ... chemische Gleichgewichtskonstanten als Funktion der Temperatur sowie Konzentrationen und Aktivitäten berechnen. a)
• ... die Clausius-Clapeyron'sche Gleichung zur Berechnung von Phasengleichgewichten anwenden. a)
• ... Mischphasengleichgewichte berechnen. a)
• ... Entropien, Enthalpien und Freie Enthalpien als Funktion der Temperatur berechnen. a)
• ... kryoskopische, ebullioskopische und osmotische Messdaten auswerten. a)
• ... elektrochemische Gleichgewichte berechnen. a)
• … sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Themengebiete, insbes. Spektroskopie, Kolloidchemie, Oberflächenchemie, Enzymkinetik, Prozesstechnik einarbeiten. a)
• … biotechnologische Anlagen in Grundoperationen aufteilen b)
• … biotechnologische Anlagen hydraulisch berechnen b)
• … Wärmetauscher auslegen und deren Grundeigenschaften berechnen b)

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Bereich der Thermodynamik und Reaktionskinetik sowie deren verfahrenstechnischer Umsetzung zu gewinnen.

Kommunikation und Kooperation
• … Inhalte und Ergebnisse interpretieren, fachlich diskutieren und Schlussfolgerungen ziehen.
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Thermodynamik und Reaktionskinetik:
Grundbegriffe, Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionsordnung, Arrheniusgleichung, Zustandsgleichungen, Gastheorie idealer und realer Gase, Hauptsätze der Thermodynamik, Innere Energie, Enthalpie, Entropie, Wärmekapazität, Wärmeaustausch, Thermochemie, Freie Enthalpie, Freie Energie, chemisches Potential, chemische Gleichgewichte, Massenwirkungsgesetz, Löslichkeitsprodukt, Nernst‘sche Gleichung, Phasengleichgewichten, Clausius-Clapeyrosche Gleichung, Luftfeuchte, Mischphasengleichgewichte, Phasendiagramme, kolligative Eigenschaften, elektrochemische Gleichgewichte
b) Einführung in die Verfahrenstechnik:
Einführung in die Verfahrenstechnik, Bilanzierung verfahrenstechnischer Prozesse, Grundgleichungen und Anwendung einphasiger Strömungen, Einführung in die Filtration, Grundlagen der Wärme- und Stoffübertragung, Wärmetauscher, Instationäre Aufheizung von Behältern und Reaktoren, Wärmetransport durch Strahlung


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Klausur 90 min (benotet)
b) Klausur 60 min (benotet)

7 ECTS
Organische Chemie (Labor)

Organische Chemie (Labor)

Voraussetzungen:
Für die Vorlesung: Schulkenntnisse
Für das Praktikum Organische Chemie verpflichtend: Vorlesung Organische Chemie
 


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• theoretisches Grundlagenwissen im Fach Organische Chemie vorweisen und im Praktikum vertiefen.
• die theoretischen und praktischen Grundlagen von Organischen Reaktionen beschreiben.
• die Bedeutung der theoretischen und praktischen Organischen Chemie erkennen.
• die grundlegende Vorgehensweise bei der Benennung von organischen Molekülen darlegen und verstehen.
• grundlegende praktische Operationsmethoden für die praktische Herstellung von Organischen Präparaten benennen und durchführen.
• die stereochemischen Zusammenhänge in der Organischen Chemie verstehen und im Praktikum vertiefen.
• die wichtigsten Reaktionsmechanismen in der Organischen Chemie erklären und im Praktikum umsetzten.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• die Grundlagen der Organischen Chemie verstehen.
• organische Zusammenhänge erkennen und einordnen.
• organische Mechanismen anwenden, übertragen und erklären.
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• ein Laborjournal führen und Präsentationen im Gebiet der Organischen Chemie halten
• Zusammenhänge erkennen und einordnen.
• die Grundlagen der Organischen Chemie verstehen.
• organische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
• unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Kommunikation und Kooperation
• einfache Ergebnisse der Organischen Chemie auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
• organische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren und in der Gruppe kommunizieren um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.
• organische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität

• … auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Organische Chemie:
Einführung: Ionische Bindung, kovalente Bindung, Atom- und Molekülorbitale, Hybridisierung, funktionelle Gruppen in der organ. Chemie
Alkane: n-Alkane, homologe Reihe, Darstellung und physikalische Eigenschaften, Konstitutions- und Konfigurationsisomerie, radikalische Substitution von Alkanen, Cycloalkane, Polycyclische Ringe.
Stereochemie: Konfigurationsisomerie, chirale Moleküle, Enantiomere, Polarimetrie, relative und absolute Konfiguration, Diastereomere, Fischer Projektion, Enantiomerentrennung.
Halogenalkane: Darstellung von Halogenalkanen, Reaktionen der Halogenalkane, Sn1- und Sn2-Reaktion, stereochemische Auswirkungen.
Alkene: sp²-Hybrid, cis-trans Isomerie, Darstellung von Alkenen, Reaktionen der Alkene, die elektrophile Addition.
Alkine: sp-Hybrid, Darstellung, Reaktionen der Alkine
Aromatische Verbindungen: Benzol, Aromatizität, Hückelregel, Nomenklatur.
Elektrophile Substitution am Aromaten: Einfachsubstitution, Halogenierung, Nitrierung, Sulfonierung, Friedel-Crafts Alkylierung, Friedel-Crafts Acylierung
Alkohole: pka-Wert, Darstellung der Alkohole, Grignard-Verbindungen, Retrosynthese, Reaktionen der Alkohole, Oxidationsreaktionen, Veresterung, Substitutionsreaktionen.
Aldehyde und Ketone: Darstellung, Reaktionen, Addition von nucleophilen Reagenzien, Acetalisierung, Oxidations- und Reduktionsreaktionen, Keto-Enol Tautomerie.
Ether und Thiole: Darstellung, Reaktionen der Ether, cyclische Ether, Eigenschaften und Reaktionen der Thiole und Sulfide.
Carbonsäuren: Acidität, pka-Wert, Synthese von Säuren, Reaktionen der Carbonsäuren, Seifenherstellung, Veresterung, Dicarbonsäuren, Reduktionsreaktionen.
Carbonsäurederivate: Carbonsäureester, Carbonsäureamide, Carbonsäureanhydride, Säurechloride der Carbonsäuren, Nitrile. Nomenklatur und die wichtigsten Reaktionen
Amine: Struktur und Nomenklatur


b) Labor Organische Chemie:
Versuch 1: Destillation
Versuch 2: Nucleophile Substitution
Versuch 3: Reaktionen an Doppelbindungen.
Versuch 4: Reaktionen von Alkoholen
Versuch 5: Reaktionen an Carbonylverbindungen
Versuch 6: Reaktionen von metallorganischen Verbindungen


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Vorlesung: Klausur 90 Minuten (benotet)
b) Praktikum: mündliche Prüfung (benotet) und alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

4 ECTS
Biologie und Zellbiologie (Zellbiologie)

Biologie und Zellbiologie (Zellbiologie)

Voraussetzungen:
Keine


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• … die grundlegende Vorgehensweise der Biotechnologie darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der biotechnologischen Methoden verstehen.(a)
• … Grundlagenwissen im Fach Biologie vorweisen.(b)
• … die Bedeutung der Biotechnologie und Biologie erkennen.(a,b)
• … die Grundlagen der Zellbiologie verstehen.(c)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … biotechnologische Berichte und Präsentationen erstellen.(a)
• … Zusammenhänge erkennen und einordnen.(a,b)
• … die Grundlagen der Zellbiologie verstehen.(c)

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Biotechnologie zu gewinnen.(a, b, c)
• … biotechnologische Systeme optimieren.(a,c)

Kommunikation und Kooperation
• … aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.(a, b, c)
• … biotechnologische, biologische und zellbiologische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.(a, b, c)
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.(a, b, c)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.(a, c)
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.(a, b, c)


Inhalt/Teilmodule:
Vorlesung Einführung in die Biotechnologie:
Beitrag der Biologie, Biochemie, Bioverfahrenstechnik, Mirkobiologie und Zellbiologie zur Biotechnologie mit aktuellen Beispielen
b) Vorlesung Biologie: Systematik der Eukaryonten Modellorganismen
Grundlagen der Evolutionstheorie
c) Vorlesung Zellbiologie:
Aufbau der eukaryontischen Zelle, Funktion von Zellorganellen
Biomembranen und Stofftransport, Signalübertragung durch Neurotransmitter
Intrazellulärer Vesikeltransport
Signaltransduktion, Rezeptoren
Zellzyklus, Apoptose
Zytoskelett und extrazelluläre Matrix, Zelladhäsion
Gewebe
Krebs


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Referat (unbenotet)
b) Klausur 60 Minuten (benotet)
c) Klausur 60 Minuten (benotet)

2 ECTS
Physik (Labor)

Physik (Labor)

Voraussetzungen:
erforderlich: Schulkenntnisse in Mathematik und Physik
empfohlen, je nach Kenntnisstand: Vorkurs Mathematik/ Vorkurs Physik/ Module des 1. bis 2. Fachsemesters


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … Grundlagenwissen im Bereich Physik vorweisen
• … elementare physikalisch/technische Grundprinzipien inhaltlich begreifen
• … physikalisch/technische Vorgänge in der angewandten Technik beschreiben und erklären
• … die Anwendung und Bedeutung physikalischer Prinzipien bei der technischen Weiterentwicklung erkennen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• … physikalische Grundlagen verstehen und physikalische Gesetze anwenden
• … physikalisch/technische Zusammenhänge und Probleme erkennen, einordnen und analysieren
• … technische Vorgänge mit Hilfe physikalischer Grundgesetze qualitativ und quantitativ beschreiben
• … Messgeräte sinnvoll verwenden
• … Messunsicherheiten abschätzen und quantifizieren
• … Messwerte mit geeigneten Methoden auswerten und entsprechend der Normen darstellen
• … Abschätzen, ob Zusagen technischer Eigenschaften und Spezifikationen prinzipiell möglich sind

Wissenschaftliche Innovation
• … sich ausgehend von ihren physikalischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten
• … eigenständig Ansätze für Konzepte zur Lösung technischer Aufgaben entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen

Kommunikation und Kooperation
• … physikalisch/technische Vorgänge unter Verwendung der normgemäßen Bezeichnungen und Begriffe erklären
• … in der Laborgruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellten Aufgaben zu finden
• … Ergebnisse aus Laborexperimenten vorstellen und mit anderen Personen diskutieren

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … Anwendung physikalischer Prinzipien in technischen Zusammenhängen theoretisch und methodisch begründen
• … Messergebnisse aus dem Labor verständlich und nachvollziehbar dokumentieren


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Mechanik: Kinematische Grundlagen, Kraft, Impuls, Arbeit, Energie, Leistung, Erhaltungssätze, Stoßprozesse, Drehbewegungen
Mechanik der Fluide: Hydrostatik, Schweredruck in Flüssigkeiten und Gasen; Ideale Fluide: Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung; reale Fluide: Reibung, Viskosität, Rohrreibung, Turbulenz, Ähnlichkeit
Elektrizitätslehre: Ladung, Coulombkraft, Elektrisches Feld, Dipol, Potential, einfache Stromkreise, Widerstand
Schwingungslehre: periodische Vorgänge, Bewegungsgleichung, freie und erzwungene harmonische Schwingung, Dämpfung, Resonanz
Wellenlehre: Grundbegriffe, Energietransport, Ausbreitung, Interferenz
Optik: geometrische Optik: Abbildung, Spiegel, Linsen, Brechung, einfache Geräte (z.B. Mikroskop); Wellenoptik: Reflexion, Dispersion, Interferenz, Beugung; Polarisation; Strahlung

b) Labor:
Experimente zu den Themen:
Elektrizität: Spannung, Strom, Widerstand, Felder
Optik: Beugung, Polarisation
Schwingungen und Wellen: Resonanz, Dämpfung, Wellen-ausbreitung, stehende Wellen
Thermodynamik: ideales /reales Gas, Kalorimetrie, Zustandsänderungen
Fluidmechanik: Viskosität
Schauversuche: Rasterelektronenmikroskop


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a), b) Klausur 120 min (benotet)
b)  alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht und mündlicher Prüfung (Referat 10 min)

4 ECTS
Biochemie 1

Biochemie 1

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module Allgemeine Chemie, Organische Chemie 1


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• die grundlegenden biochemischen Substanzen darlegen und die Zusammenhänge zwischen ihnen verstehen.
• Grundlagenwissen im Fach Biochemie vorweisen.
• chemische Strukturformeln wichtiger Biomoleküle erkennen und reproduzieren.
• die Bausteine von Biopolymeren, wie Kohlenhydrate, Lipide, Proteine und Nucleinsäuren verstehen und erklären.
• die Struktur von Biopolymeren, deren Funktion auf molekularer Ebene und deren Rolle bei der Entstehung von Krankheiten des Menschen verstehen und erläutern.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• die Grundlagen der Biochemie verstehen.
• Zusammenhänge zwischen Biomolekülen erkennen und einordnen.
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Themengebiete der Biochemie, insbesondere in die Biochemie des Stoffwechsels und seiner Regulation, sowie in die biochemische Labormethoden einarbeiten.
• die Bedeutung der Biochemie für die Entwicklung und Herstellung biotechnologischer Produkte, insbesondere von Biopharmazeutika, erkennen.

Wissenschaftliche Innovation
• biochemische Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Biochemie zu gewinnen.
• biochemische Anwendungen optimieren.

Kommunikation und Kooperation
• die gelernten Kenntnisse der Biochemie auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
• biochemische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt:

• Grundlagen der Biochemie, insbesondere chemische nichtkovalente Bindungen, Isomerie, pH-Wert, Wassereigenschaften, elementare Zusammensetzung von Organismen, Struktur und Funktion von Kohlenhydraten, Lipiden, Aminosäuren, Proteinen, Nukleinsäuren, Vitaminen und Coenzymen
• Einführung in das Thema „Enzyme und Enzymkinetik“
• Grundlagen der biochemischen Methoden


Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur 60 min (benotet)

5 ECTS
Physik (Vorlesung 2)

Physik (Vorlesung 2)

Voraussetzungen:
erforderlich: Schulkenntnisse in Mathematik und Physik
empfohlen, je nach Kenntnisstand: Vorkurs Mathematik/ Vorkurs Physik/ Module des 1. bis 2. Fachsemesters


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … Grundlagenwissen im Bereich Physik vorweisen
• … elementare physikalisch/technische Grundprinzipien inhaltlich begreifen
• … physikalisch/technische Vorgänge in der angewandten Technik beschreiben und erklären
• … die Anwendung und Bedeutung physikalischer Prinzipien bei der technischen Weiterentwicklung erkennen

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen

Nutzung und Transfer
• … physikalische Grundlagen verstehen und physikalische Gesetze anwenden
• … physikalisch/technische Zusammenhänge und Probleme erkennen, einordnen und analysieren
• … technische Vorgänge mit Hilfe physikalischer Grundgesetze qualitativ und quantitativ beschreiben
• … Messgeräte sinnvoll verwenden
• … Messunsicherheiten abschätzen und quantifizieren
• … Messwerte mit geeigneten Methoden auswerten und entsprechend der Normen darstellen
• … Abschätzen, ob Zusagen technischer Eigenschaften und Spezifikationen prinzipiell möglich sind

Wissenschaftliche Innovation
• … sich ausgehend von ihren physikalischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten
• … eigenständig Ansätze für Konzepte zur Lösung technischer Aufgaben entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen

Kommunikation und Kooperation
• … physikalisch/technische Vorgänge unter Verwendung der normgemäßen Bezeichnungen und Begriffe erklären
• … in der Laborgruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellten Aufgaben zu finden
• … Ergebnisse aus Laborexperimenten vorstellen und mit anderen Personen diskutieren

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … Anwendung physikalischer Prinzipien in technischen Zusammenhängen theoretisch und methodisch begründen
• … Messergebnisse aus dem Labor verständlich und nachvollziehbar dokumentieren


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Mechanik: Kinematische Grundlagen, Kraft, Impuls, Arbeit, Energie, Leistung, Erhaltungssätze, Stoßprozesse, Drehbewegungen
Mechanik der Fluide: Hydrostatik, Schweredruck in Flüssigkeiten und Gasen; Ideale Fluide: Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung; reale Fluide: Reibung, Viskosität, Rohrreibung, Turbulenz, Ähnlichkeit
Elektrizitätslehre: Ladung, Coulombkraft, Elektrisches Feld, Dipol, Potential, einfache Stromkreise, Widerstand
Schwingungslehre: periodische Vorgänge, Bewegungsgleichung, freie und erzwungene harmonische Schwingung, Dämpfung, Resonanz
Wellenlehre: Grundbegriffe, Energietransport, Ausbreitung, Interferenz
Optik: geometrische Optik: Abbildung, Spiegel, Linsen, Brechung, einfache Geräte (z.B. Mikroskop); Wellenoptik: Reflexion, Dispersion, Interferenz, Beugung; Polarisation; Strahlung

b) Labor:
Experimente zu den Themen:
Elektrizität: Spannung, Strom, Widerstand, Felder
Optik: Beugung, Polarisation
Schwingungen und Wellen: Resonanz, Dämpfung, Wellen-ausbreitung, stehende Wellen
Thermodynamik: ideales /reales Gas, Kalorimetrie, Zustandsänderungen
Fluidmechanik: Viskosität
Schauversuche: Rasterelektronenmikroskop


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a), b) Klausur 120 min (benotet)
b)  alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht und mündlicher Prüfung (Referat 10 min)

2 ECTS

3. Semester

31 ECTS
Analytische Chemie

Analytische Chemie

Voraussetzungen:
empfohlen: Mathematik, Allgemeine Chemie, Organische Chemie 1 und 2, Physikalische Chemie, Physik (oder äquivalente Kenntnisse in Schwingungslehre, Auswertung von Messungen, Fehlerrechnung), Anorganische Chemie


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• die grundlegende Bedeutung der Analytischen Chemie und der Instrumentellen Analytik innerhalb des Fachgebietes verstehen.
• die Grundlagen der instrumentellen Analytik, insbesondere der Spektroskopie und der Chromatografie, verstehen.
• wichtige spektroskopische und chromatografische Analyseverfahren und deren Grundprinzipien kennen und verstehen
• Vor- und Nachteile der jeweiligen analytischen Verfahren erkennen.
• Verständnis für Zusammenhänge zwischen Molekülstruktur und spektroskopischem und/oder chromatografischem Verhalten entwickeln.
• die grundlegende Bedeutung der angewandten Statistik innerhalb des gesamten Studienganges erkennen und verstehen.
• die grundlegenden, unterschiedlichen Fragestellungen aus der Statistik erkennen und berechnen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• die grundlegende Vorgehensweise einer spektroskopischen oder chromatografischen Analyse darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der Analytik verstehen.
• eine Analysestrategie unter Beachtung verschiedener Randbedingungen und qualitativer Anforderungen entwickeln.
• Berechnungen und Auswertungen im Rahmen spektroskopischer oder chromatografischer Analysen durchführen.
• geeignete Analysemethoden für eine bestimmte Untersuchungsaufgabe vorschlagen.
• Zusammenhänge zwischen verschiedenen analytischen Verfahren und im Rahmen des Fachgebietes erkennen und einordnen.
• Zusammenhänge zwischen verschiedenen statistischen Verfahren und im Rahmen des Fachgebietes erkennen und einordnen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• geeignete Analysemethoden für eine bestimmte Untersuchungsaufgabe vorschlagen können.
• die Auswahl einer vorgeschlagenen Untersuchungsmethode auf Basis ihrer Vor- und Nachteile theoretisch und methodisch begründen.
• mögliche Ansätze für statistische Lösungsansätze erkennen und bei Versuchsdurchführungen und Produkt-Qualitätsaussagen berücksichtigen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Einleitung (Ziele der analytischen Chemie, Analysenstrategie, Anregung und Detektion), Spektroskopische Methoden (Lambert-Beer‘sches Gesetz, UV/VIS- Absorptionsspektroskopie, IR-Spektroskopie, Raman-Spektroskopie, Atomabsorptionsspektroskopie, Emissions-Spektroskopie), Chromatografie (Theorie der Chromatografie, Gaschromatografie, Hochleistungsflüssigkeitschromatografie, Ionenchromatografie)
b) Vorlesung:
Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung: Zufällige Ereignisse, Wahrscheinlichkeit, Zufallsvariable, Dichtefunktion, Verteilungsfunktion (Binomialverteilung, Poissonverteilung, Normalverteilung, etc.);
Beurteilende Statistik: Stichprobenauswahl, Parameterschätzung, Konfidenzintervalle, Hypothesentests;
Anhang: Statistikfunktionen in Excel


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und b) Klausur 90 min (benotet)

5 ECTS
Mikrobiologie

Mikrobiologie

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module Biologie und Zellbiologie, Biochemie 1


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• … die Bedeutung des Fachgebietes Mikrobiologie innerhalb der Biotechnologie erkennen und verstehen.
• … mikrobiologische Grundlagen und Methoden verstehen und erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … Mikroorganismen aus biologischen Proben isolieren, charakterisieren und kultivieren.
• … mikrobiologische Methoden in der Praxis anwenden.
• … sich ausgehend von ihren mikrobiologischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … fachliche Berichte und Präsentationen erstellen.

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge der Mikrobiologie anwenden, um neue Erkenntnisse in den Bereichen Biotechnologie, Mikrobiologie, Medizin und Diagnostik zu gewinnen.
• … eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• … Konzepte zur Optimierung von mikrobiologischen und biotechnologischen Prozessen entwickeln.

Kommunikation und Kooperation
• … die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung und Diskussion von Ergebnissen in den
Bereichen Mikrobiologie und Biotechnologie heranziehen.
• … mikrobiologische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf Basis von angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … einen erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Mikrobiologie:
Organisation und Funktion von Zellen
Mikrobiologische Methoden: Mikroskopie, Färbungen, Sterilisationstechniken,
Diversität von Mikroorganismen (Bakterien, eukaryontische Mikroorganismen, Viren (Bakteriophagen))
Wachstum von Mikroorganismen: Einfluss von physikalischen und chemischen
Wachstumsparametern, Wachstumsmedien, Bestimmung von Zelldichte und
Biomasse
Metabolismus: aerober Katabolismus von Glucose, Gärungen, anaerobe Atmung, Photosynthese, Anabolismus
Einführung in die industrielle Mikrobiologie
b) Labor Mikrobiologie:
Isolierung von Mikroorganismen (steriles Arbeiten, Anzucht von Mikroorganismen, Anlegen von Reinkulturen)
Phänotypische Charakterisierung von Mikroorganismen (mikroskopische,
biochemische und physiologische Methoden), Stoffbestimmungen mit Mikroorganismen


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und b) Klausur 90 min (benotet)
b) alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht (unbenotet)

8 ECTS
Biochemie 2

Biochemie 2

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module: Biochemie 1, Organische Chemie 1 und 2 und Biologie


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• die zentralen chemischen Reaktionen des Stoffwechsels, die den meisten Organismen eigen sind, verstehen und beschreiben. (a)
• grundlegende Methoden zur Isolierung von wichtigen Biomolekülen, wie DNA, Proteinen und Lipiden aus biologischen Proben begreifen und erklären. (b)
• grundlegende Methoden zur Analyse von Biomolekülen verstehen und erläutern. (b)
• Grundlagen der Molekularbiologie verstehen. (c)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• die Bedeutung zellulärer Stoffwechselwege für die Kultivierung von Mikroorganismen und Säugetierzellen in der Praxis erkennen. (a)
• die erlernten biochemischen Methoden in der Praxis anwenden. (b)
• die im Labor erzielten Ergebnisse analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten. (b,c)
• fachliche Berichte und Präsentationen erstellen. (a,b,c)
• sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten. (a,b,c)

Wissenschaftliche Innovation
• Methoden und Werkzeuge der Biochemie anwenden, um neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Biochemie, Biotechnologie und angrenzender Bereiche zu gewinnen. (a,b,c)
• eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen. (a,b,c)

Kommunikation und Kooperation
• fachliche Ergebnisse auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen. (a,b,c)
• fachliche Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren. (a,b,c)
• in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden. (a,b,c)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten. (b)
• den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen. (b)
• die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen. (a,b,c)


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Biochemie:
• Enzyme und Enzymkinetik
• Zehn zentrale Stoffwechselwege, die den meisten Organismen eigen sind
• Methoden der Biochemie
b) Labor Biochemie:
• Puffersysteme
• Pipettieren und Photometrieren
• Analysemethoden für Zucker, Lipide, Nukleinsäuren, Aminosäuren, Proteine und Enzyme,
• Enzymkinetik
• Chromatographie-Methoden zur Isolierung und Aufreinigung von Proteinen aus biologischem Material
• Immunchemie
c) Vorlesung Einführung in die Molekularbiologie:
• Historische Entwicklung der Genetik
• Zellen als fundamentale Bausteine des Lebens
• DNA-Replikation, DNA-Schädigung und Reparaturmechanismen, Organisationsformen von DNA
• Mechanismen der Transkription in Pro- und Eukaryonten, Reverse Transkription
• Genetischer Code und Mechanismus der Translation


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und b) Klausur 90 min. (benotet); alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht
c) Klausur 60 min. (benotet)

11 ECTS
Grundlagen der Bioprozesstechnik

Grundlagen der Bioprozesstechnik

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module Mathematik 1+2, Physik, Biologie, Grundlagen der Verfahrenstechnik oder äquivalente Kenntnisse


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• … das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten eines Bioprozesses verstehen. (a)
• … die messtechnische Ausstattung von Bioprozessen erklären. (c)
• … die Digitalisierung von Messsignalen erklären. (c)
• … Grundlagen der Enzyme, Enzymkinetiken und deren Anwendungen beschreiben. (b)
• … Reaktionskinetiken bilanzieren und sowohl analytisch als auch numerisch berechnen. (b)
• … die wichtigsten Reglertypen und die Grundanforderungen an Regelkreise benennen. (c)
• … die Zusammenhänge innerhalb der Bioprozesstechnik verstehen. (a,b,c)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … Massenbilanzierungen und Dimensionierungsberechnungen von Bioprozessen durchführen. (a)
• … das Wachstums- und Produktbildungsverhaltens von Mikroorganismen und Zellen modellieren. (a)
• … enzymkinetische Daten analysieren, berechnen und interpretieren (z.T. mit Matlab). (b)
• … kinetische Parameter aus experimentellen Daten bestimmen. (a,b)
• … PID-Regler von verfahrenstechnischen Grundregelkreisen an der realen Anlage entwerfen und überprüfen. (c)

Wissenschaftliche Innovation
• … die Ergebnisse der Berechnungen auf ihre Anwendbarkeit hin überprüfen. (a,b,c)
• … die erlernten Methoden und das erworbene Wissen auf neue Bioprozesse übertragen. (a,b,c)

Kommunikation und Kooperation
• … enzymkinetische Daten sowie Daten eines Bioprozesses auswerten, darstellen und interpretieren sowie zulässige Schlussfolgerungen ziehen. (b)
• … Berichte zu eigenen wissenschaftlichen Ergebnissen abfassen. (b,c)
• … über wissenschaftliche Ergebnisse berichten. (b,c)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten. (a,b,c)
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen. (a,b,c)


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Bioverfahrenstechnik 1:
Wachstumsmodelle für Mikroorganismen
Modelle für die Produktbildung
Prozessführung von Bioreaktoren (Batch, Fed-Batch, Chemostat, Perfusion)
Material-Bilanzierung und Dimensionierung von Bioreaktoren
b) Vorlesung Enzymkinetik:
Grundlagen der Enzyme
Michaelis-Menten Kinetik
Inhibierungskinetiken
Mehrsubstratkinetiken
Temperatur- und pH Abhängigkeit
Analytische und numerische Berechnung (Digitale Simulation) der Kinetiken
Auswertung experimenteller Daten zur Bestimmung der kinetischen Parameter
c) Vorlesung Mess- und Regelungstechnik:
Grundlagen der Steuerungs-, Regelungs- und Automatisierungstechnik
Grundlagen der Messtechnik, Digitalisierung von Messsignalen
R/I-Fließbilder
Instrumentierung eines Bioreaktors
Reglertypen (PID-Regler, Zweipunktregler, Kaskadenregelung,…)
Grundanforderungen an Regelkreise (Regelgüte, Stabilität)
Entwurf von Reglern, Ermitteln von Reglerparameter, Digitale Regelung
Regelung von Bioreaktoren (Temperatur, pH, pO2)
Praktischer Entwurf einer Durchfluss- und Füllstandsregelung


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und b) Klausur 90 min (benotet)
c) Klausur 60 min (benotet); alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht (unbenotet)

7 ECTS

4. Semester

29 ECTS
Instrumentelle Analytik

Instrumentelle Analytik

Voraussetzungen:
empfohlen: Vorkurs Mathematik/ Vorkurs Physik/ Module des 1. bis 2. Fachsemesters
Mathematik, Allgemeine Chemie, Organische Chemie 1 und 2, Physikalische Chemie, Physik, Analytische Chemie



Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
 

Wissen und Verstehen
• … die Bedeutung der instrumentellen Analytik als Teilgebiet der analytischen Chemie verstehen und darlegen.
• … die wichtigsten Verfahren der instrumentellen Analytik beschreiben und anwenden, insbesondere in den Bereichen Chromatographie, Elektrochemie, Spektroskopie und Thermoanalyse.
• … Vor- und Nachteile der unterschiedlichen chromatographischen Techniken und deren Einsatzgebiete benennen.
• … die Wichtigkeit der instrumentellen Analytik als Querschnittsdisziplin für Anwendungen in unterschiedlichsten Fachbereichen verstehen und erklären.
• … die wichtigsten statistischen Auswerteverfahren anwenden und zur Beurteilung der Qualität ermittelter Analysenergebnisse einsetzen.
• … spektroskopische Methoden auf unterschiedliche Fragestellungen anwenden und deren Potential für die Identifizierung unbekannter Moleküle und deren quantitative Bestimmung nutzen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … unterschiedliche Techniken der instrumentellen Analytik selbstständig anwenden, um anorganische und organische Analyten in verschiedenen Matrices zu erfassen.
• … die Entscheidung treffen, welche Art der Probenahme und -aufbereitung für unterschiedliche analytische Fragestellungen getroffen werden sollte.
• … beurteilen, welche Analyseverfahren sich für die jeweilig zu bearbeitenden Fragestellungen eignen.
• … verstehen, welche Fragestellungen aus dem Bereich Umweltschutz analytische bearbeitet werden können.
• … die Vor- und Nachteile einzelner analytischer Verfahren benennen und den Vorteil der Kopplung unterschiedlicher Verfahren verstehen.
• … qualitative und quantitative Auswertungen durchführen.
• … die ermittelten Ergebnisse anhand statistischer Verfahren beurteilen und in den rechtlichen Kontext setzen.
• … das Potential der instrumentellen Analytik für den eigenen, aber auch weitere Fachbereiche beurteilen, um sich ergebende Synergien zu nutzen und lösungsorientierte Analysenstrategien zu entwickeln.

Wissenschaftliche Innovation
• … erfassen, welche Methoden zur Optimierung bestehender Analysenverfahren anwendbar sind, um chromatographische Trennungen zu verbessern und deren Leistungsfähigkeit weiterzuentwickeln.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … eine problembezogene, lösungsorientierte Analysenstrategie entwickeln und geeignete instrumentelle analytische Verfahren auswählen
• … auf Basis der durchgeführten Analysen die ermittelten Messergebnisse beurteilen.
• … die geeigneten statistischen Verfahren auswählen, um die Robustheit, Präzision und Genauigkeit der Daten und der verwendeten Methode einzuordnen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Probenahme und -aufbereitung (Fehler bei der Probenahme, Techniken, Methodenauswahl)
Qualitätssicherung
Chromatographische Methoden (HPTLC, HPLC, GC) und Auswahl Detektionssysteme
Elektroanalytische Methoden (Polarographie, Potentiometrie, Amperometrie, Elektrophorese)
Massenspektrometrie
Thermoanalyse (DTA, DSC, TGA)
spezielle Analysentechniken und Kopplungsmethoden
chemometrische Methoden, Messfehler (Standardabweichung, Fehlerfortpflanzung, Vertrauensbereich, Nachweis- und Bestimmungsgrenze), Kalibrierung
Statistische Prüfverfahren (t-Test, F-Test, Ausreißertests, Standardaddition)
b) Labor:
Versuche zu: UV/VIS-Absorptionsspektroskopie, IR-Absorptionsspektroskopie, Atomabsorptionsspektroskopie (AAS), Gaschromatographie (GC), Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Hochleistungsdünnschichtchromatographie (HPTLC), Angewandte HPLC, Ionenchromatographie als Anwendungsmethode, Polarographie und Thermoanalyse.


Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur 90 min. (benotet); alle Versuche erfolgreich bestanden mit Analysenbericht

7 ECTS
Bioverfahrenstechnik

Bioverfahrenstechnik

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module Grundlagen der Verfahrenstechnik, Grundlagen der Bioprozesstechnik sowie Labor Mikrobiologie oder äquivalente Kenntnisse


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … die Zusammenhänge innerhalb der Bioverfahrenstechnik verstehen.
• … die unterschiedlichen Bauarten von Bioreaktoren und deren Einsatzgebiete benennen.
• … den typischen Aufbau, die Ausstattung und die steriltechnischen Ausstattungsmerkmale von Bioreaktoren beschreiben.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … Leistungseintrag, Mischzeit, Wärme- und Stofftransport in Bioreaktoren berechnen.
• … Massen-, Energiebilanzierungen von Bioreaktoren durchführen.
• … die Ähnlichkeitstheorie für die Maßstabsübertragung von Bioprozessen anwenden.
• … steriltechnische Berechnungen durchführen.
• … Mikroorganismen in modernen Bioreaktoren kultvieren mit der dazugehörigen Medienherstellung, Analytik, MSR- und Steriltechnik.
• … Bioreaktoren verfahrenstechnisch hinsichtlich Mischzeit, Leistungseintrag, kLa-Werte charakterisieren.
• … Bioprozesse in Matlab simulieren.

Wissenschaftliche Innovation
• … die Ergebnisse der Berechnungen auf ihre Anwendbarkeit hin überprüfen.
• … die erlernten Methoden und das erworbene Wissen auf neue Bioprozesse übertragen.

Kommunikation und Kooperation
• … die Daten eines Bioprozesses auswerten, darstellen und interpretieren sowie zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
• … Berichte zu eigenen wissenschaftlichen Ergebnissen abfassen.
• … über wissenschaftliche Ergebnisse berichten.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung:
Bioreaktoren und industrielle Anwendungsbeispiele
Stofftransport in Bioreaktoren
Rührung und Belüftung
Leistungs- und Sauerstoffeintrag
Maßstabsübertragung
Steriltechnik
b) Labor:
Modellgestützte Analyse und Optimierung biologischer Prozesse (Schätzung kinetischer Parameter mit Hilfe der nichtlinearen Regression aus experimentellen Daten in Excel und Matlab; Dynamische Simulation von Bioprozessen (Batch, Fed-Batch und Chemostat); Strategien zur Prozessoptimierung)
Sicherheitsaspekte in biotechnologischen Labors
Praktischer Umgang mit Bioprozessen (Medienherstellung; Steriltechnik (Gleitringdichtung, sterile Probennahme, Zu- und Abluftfiltration, Sterilisation von Medien, Kulturgefäßen); Kultivierung von Mikroorganismen: Durchführung von Vorkulturen und Hauptkulturen (Batch und Fed-Batch); Entwurf und experimentelle Überprüfung von Zufütterungsstrategien zur optimierten Führung von Bioreaktoren; Messung von offline und online Parametern zur Analyse der Kultivierung (u.a. Analyse von Substraten und Metaboliten, Zelldichte (OD), Osmolalität, Abgasanalyse); Bestimmung der spezifischen Wachstumsrate und der spezifischen Substratverbrauchs- und Produktbildungsraten; Bilanzierung des C-, P- und N-Stoffwechsels und Bestimmung der Ausbeutekoeffizienten)
Charakterisierung von Bioreaktoren (Bestimmung des kLa-Werts, der Mischzeit und des Leistungseintrags)
Mess- und Regelungstechnik bei Bioreaktoren
Zellernte und -aufschluss


Prüfungsleistung/Studienleistung:
Klausur 90 min. (benotet); alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

 

9 ECTS
Molekularbiologie

Molekularbiologie

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module Mikrobiologie und Biochemie 2


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … die Bedeutung der Fachgebiete Molekularbiologie und Bioinformatik innerhalb der Biotechnologie erkennen und
verstehen
• … Grundlagen und Methoden der Molekularbiologie und Bioinformatik begreifen und erklären.
• -- die Bedeutung der Bioinformatik für die Molekularbiologie und Gentechnik erkennen und verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … grundlegende Methoden und Techniken der Molekularbiologie, Gentechnik und Bioinformatik in der Praxis anwenden.
• … Nukleotid- und Proteinsequenzen mit Methoden der angewandten Bioinformatik analysieren.
• … sich ausgehend von ihren molekularbiologischen und bioinformatorischen Grundkenntnissen in neue Ideen und
Themengebiete einarbeiten.
• … fachliche Berichte und Präsentationen erstellen.

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge der Molekularbiologie und Bioinformatik anwenden, um neue Erkenntnisse in den
Bereichen Biotechnologie, Molekularbiologie und Medizin zu gewinnen.
• … eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• … Konzepte zur Optimierung von molekularbiologischen, gentechnologischen und biotechnologischen Prozessen
• entwickeln.

Kommunikation und Kooperation
• … die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung und Diskussion von Ergebnissen in den
Bereichen Molekularbiologie, angewandte Bioinformatik und Biotechnologie heranziehen.
• … molekularbiologische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf Basis von angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … einen erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte:
a) Vorlesung Bioinformatik:
Vorlesung beinhaltet einen theoretischen und einen praktischen Teil zu den Themen:
Aufbau und Handhabung von biologischen Datenbanken am National Center for Biological Information (NCBI) und am European Bioinformatics Institute (EBI)
(DNA-, Protein-, Motivdatenbanken)
Sequenzanalyse (Homologievergleiche, BLAST Analyse)
Erstellung von multiplen Sequenzalignments und phylogenetische Analysen
Methoden zur Genvorhersage
Schriftliche Hausarbeit: Analyse einer unbekannten DNA Sequenz durch Anwendung der erlernten bioinformatorischen Methoden und Werkzeuge.
b) Vorlesung Molekularbiologie:
Molekulare Mechanismen der genetischen Rekombination
Molekularbiologische Regulationsmechanismen in Pro- und Eukaryonten
Einführung in Methoden der Gentechnologie.
c) Labor: Molekularbiologie:
Polymerasekettenreaktion (PCR) am Beispiel der phylogenetischen Charakterisierung von Mikroorganismen mittels 16S rRNA Analyse
DNA-Sequenzanalyse (Theorie und bioinformatorische (in silico) Auswertung)
Klonierung eines Gens (DNA Transfermethoden, DNA Präparation, Agarosegelelektrophorese)
Verwendung von Restriktionsenzymen und Restriktionsanalyse von DNA
Transposonmutagenese, DNA Transfer mittels Phagen-vermittelter Transduktion


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a), b) und c) Klausur 90 min (benotet);
a) Hausarbeit
c) alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

8 ECTS
Medizinische Biotechnologie

Medizinische Biotechnologie

Voraussetzungen:
empfohlen: Modul Biologie und Zellbiologie


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … die grundlegende Vorgehensweise der Biopharmazeutik darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der biopharmazeutischen Produktion verstehen.(b)
• … Grundlagenwissen in Immunologie und Pharmakologie vorweisen.(a)
• … die Bedeutung der Biopharmazeutik erkennen.(b)
• … die Bedeutung von Immunologie und Pharmakologie für die Biotechnologie verstehen und erklären.(a)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … Berichte und Präsentationen erstellen.(a, b)
• … Zusammenhänge erkennen und einordnen.(a, b)
• … sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.(b)

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Biopharmazeutik zu gewinnen.(b)
• … biotechnologische Systeme optimieren.(a, b)

Kommunikation und Kooperation
• … aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.(a, b)
• … die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der Biotechnologie heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.(a, b)
• … Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.(a, b)
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.(a, b)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.(a, b)
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.(a, b)


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Immunologie:
Funktion des Immunsystems, Wirt-Mikroorganismus-Gleichgewicht, Schutzmechanismen
Bestandteile: lymphatisches System, lymphatische Organe, Hämatopoese, T-Zellen, B-Zellen, NK-Zellen, Dendritische Zellen, Granulozyten, Monozyten, Makrophagen
Mechanismen der angeborenen Immunantwort
Mechanismen der adaptiven Immunantwort, Antikörper, klonale Selektion, T-Zell-Rezeptor, MHC, Cytokine, Cytokin-Rezeptoren, Toleranz und Abstoßung
Vorlesung Pharmakologie:
Generelle Prinzipien der Arzneimittelwirkung
Spezielle Pharmakologie und pharmazeutische Aspekte der Therapie
Arzneimittelrecht und Sicherheit
b) Vorlesung Biopharmazeutik:
Charakterisierung und wirtschaftliche Bedeutung von Biopharmazeutika
Gene Pharming (Expressionssysteme)
Insulin
Monoklonale Antikörper
Interferone
EPO
Brustkrebstherapie
HPV-Impfung


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Klausur 60 min (benotet)
b) Klausur 60 min (benotet)

5 ECTS

5. Semester

30 ECTS
Praktisches Studiensemester

Praktisches Studiensemester

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module des 1. und 2. Studiensemesters
empfohlen: Module des 3. und 4. Studiensemesters


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … Aufgabenstellungen in die richtigen Fachgebiete einordnen. (a)
• … englische Fachliteratur lesen und verstehen. (c)
• … Grundlagen und Modelle der (betrieblichen) Kommunikation verstehen. (d)
• … Organisations- und Kommunikationsstrukturen in Unternehmen einordnen. (d)
• … die Bedeutung von soft skills in der Arbeitswelt und beim Eintritt in die Arbeitswelt (Bewerbungen) verstehen. (d)
• … das eigene Kommunikationsverhalten und die Hintergründe dafür erkennen (biologische und gesellschaftliche/ kulturelle Faktoren und historische Entwicklung; Einfluss von Klischees und Stereotypen). (d)
• … Argumentations- und Verhandlungstechniken beschreiben. (d)
• … einen Überblick über psychologische Testverfahren speziell bei der Bewerberauswahl und beim Human Ressource Management erlangen. (d)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … gelernte Fachkenntnisse und Methoden anwenden. (a)
• … Lösungen und Lösungsansätze bewerten. (a)
• … eigene Potentiale erkennen (eigene Besonderheiten, „Stärken“ und „Schwächen“ analysieren, sich selber im Vergleich zu anderen positionieren), insbesondere auch im Rahmen von Bewerbungssituationen. (d)

Wissenschaftliche Innovation
• … biotechnologische Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen. (a)

Kommunikation und Kooperation
• … fachliche Inhalte dokumentieren, präsentieren und fachlich diskutieren. (a,b)
• … fachliche Probleme im Diskurs mit FachvertreterInnen und Fachfremden lösen. (a)
• … ihre Position fachlich und methodisch fundiert begründen. (a)
• … unterschiedliche Sichtweisen berücksichtigen und in Argumentationsstränge einbeziehen. (a)
• … fachliche Inhalte auf Englisch präsentieren und fachlich diskutieren. (c)
• … Grundlagen der Team- und Mitarbeiterführung entwickeln. (d)
• … Argumentations- und Verhandlungstechniken anwenden. (d)
• … interkulturelle Aspekte in der Kommunikation erkennen und berücksichtigen. (d)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … ihr berufliches Handeln mit den erlernten Theorien und Methoden begründen. (a)
• … die erworbenen Fähigkeiten im beruflichen Umfeld anwenden und ihren Entwicklungsstand mit den erforderlichen Kompetenzen abgleichen und reflektieren. (a)
• … Kommunikationsabläufe und Führungsstrukturen in Unternehmen und Organisationen abstrahieren und einordnen. (d)
• … Entscheidungsfreiheiten unter Anleitung sinnvoll nutzen. (a)
• … ihre Entscheidungen nicht nur fachlich sondern in Bezug auf gesellschaftliche Erwartungen und Normen begründen. (a)


Inhalt/Teilmodule:
a) Betriebliche Praxis: 100 Präsenztage in einer Firma
„Training on the job“, Arbeit an einem Projekt unter Anleitung eines firmeninternen Ausbilders. Während der Zeit in der Firma wird jeder Studierende von Professoren der Fakultät betreut.
b) Vorlesung Präsentation und Publikation:

Organisation wissenschaftlicher Tätigkeit, Dokumentation (Laborjournal, Dokumentation, Literaturrecherchen, Berichte), Publikationsarten (interner Bericht, Praxissemesterbericht, Bachelorarbeit, Publikation in Fachzeitschriften etc.), Präsentationstechniken (Vortragen, Gestaltung von Folien, etc.).
Nach Abschluss des Praktischen Studiensemesters halten die Studierenden in dieser Lehrveranstaltung Referate über die Tätigkeiten im Praktischen Studiensemester.
Die Lehrveranstaltung findet vor den 100 Präsenztagen statt.
c) Vorlesung Englisch:

Lesen, Schreiben, und Diskutieren über verschiedene Themen
d) Vorlesung Kommunikation:

Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt im Bereich der Arbeits-, Betriebs- und Organisationspsychologie (z.B. Organizational Behaviour, Kommunikationsformen und -abläufe in Unternehmen und Organisationen, Unternehmensstruktur und Unternehmenskultur, Führungsmodelle, Verhalten in Gruppen, Arbeitsmotivation, interkulturelle Aspekte der Kommunikation). Die Vorlesung kombiniert theoretisches Wissen mit Übungen, Selbsterfahrung und Diskussionen, u.a. mittels Durchführung ausgewählter psychologischer Testverfahren und (anonymisierte) Rückmeldung der Ergebnisse an die Teilnehmer.


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a), b) Bericht und Referat (unbenotet) (b) Anwesenheitspflicht
c) Referat (unbenotet)
d) Hausarbeit (unbenotet)

30 ECTS

6. Semester

30 ECTS
Aufarbeitungstechnik

Aufarbeitungstechnik

Voraussetzungen:
empfohlen: Physik, Mathematik, Biochemie 2, Grundlagen der Verfahrenstechnik, Grundlagen der Bioprozesstechnik


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• … die grundlegenden technischen Komponenten und aufeinanderfolgende Arbeitsschritte der Aufarbeitungstechnik verstehen und beschreiben.
• … die verfahrenstechnischen Grundlagen der Biochromatografie, Extraktion und Filtration verstehen und Wirkzusammenhänge beschreiben.
• Methoden der Biochromatographie zur Isolierung und Aufreinigung von Proteinen aus kultivierten Zellen verstehen und erklären.
• … einzelne Anlagenkomponenten rechnerisch bilanzieren und dimensionieren
• … die Bedeutung der Aufarbeitungstechnik innerhalb der biotechnologischen Produktion erkennen.
• … Möglichkeiten und Alternativen für einzelne Aufarbeitungsschritte erkennen und beurteilen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … Massenbilanzierungen und Dimensionierungsberechnungen von Aufarbeitungsprozessen durchführen. (a)
• … verschiedene Aufarbeitungstechniken und Chromatographiemodi praxisgerecht einsetzen. (b)
• … notwendige Arbeitsabläufe durchführen und optimieren. (b)
• … Aufarbeitungstechnik-bezogene Mess- und Prüftechniken einsetzen und anwenden. (b)

Wissenschaftliche Innovation
• … die Ergebnisse der Berechnungen auf ihre Anwendbarkeit hin überprüfen. (a,b)
• … die erlernten Methoden und das erworbene Wissen auf neue Aufarbeitungsprozesse übertragen. (a,b)
• … zukünftige Technologieoptionen und -konzepte erkennen und einsetzen. (a, b)

Kommunikation und Kooperation
• … verfahrenstechnische Daten sowie Daten eines Aufarbeitungsprozesses auswerten, darstellen und interpretieren sowie zulässige Schlussfolgerungen ziehen. (a, b)
• … Berichte zu eigenen wissenschaftlichen Ergebnissen abfassen. (b)
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um abweichende Ergebnisse zu erklären und zu korrigieren.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf der Basis der erworbenen Erkenntnisse anwendungsgerechte Aufarbeitungstechniken und Chromatographiemethoden auswählen. (a, b)
• … auf Basis der analysierten Versuchsergebnisse Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und Nachhaltigkeits-Perspektiven ableiten (b).
• … die Auswahl einzelner technischer Komponenten theoretisch und methodisch begründen (a, b).


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Grundlagen der Aufarbeitungstechnik:
Allgemeine Trennoperationen und Systematik
Verfahren zur Fest/Flüssig-Trennung (Filtration, Sedimentation, Zentrifugation)
Isolierung (Gewebe- und Zellaufschluss, Extraktion, Ultrafiltration)
Reinigung (Membranverfahren, Kristallisation und Fällung, Chromatographie)
Prozesschromatographie (Ionenaustausch-, Hydrophobe Interaktions-, Affinitätschromatographie und Gelfiltration)
Produktformulierung, Konservierung und Lagerung (Lyophilisation, Sprühtrocknung, Einfrieren, Sterilfiltration
b) Labor Aufarbeitungstechnik:
Praktische industrierelevante Anwendungen von verschiedenen Aufarbeitungstechniken wie Extraktion und Filtration
Isolierung und Aufreinigung von rekombinanten Proteinen aus Zelllysaten
Isolierung und Formulierung von Proteinen aus natürlichen Quellen


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und b) Klausur 90 min (benotet)
b) alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

5 ECTS
Zellkulturtechnik

Zellkulturtechnik

Voraussetzungen:
empfohlen: Module Biologie und Zellbiologie und Medizinische Biotechnologie oder äquivalente Kenntnisse, Praxissemester


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
 

Wissen und Verstehen
• … die grundlegende Vorgehensweise der tierischen Zellkultur darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der Zellkulturtechnik verstehen. (b,c)
• … Grundlagenwissen im Qualitätsmanagement und GMP vorweisen. (a)
• … die Bedeutung der Zellkulturtechnik für die Produktion von Biopharmazeutika erkennen. (b,c)

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … den EG-GMP-Leitfaden und die AMWHV Arzneimittel- und Wirkstoffherstellungsverordnung anwenden. (a)
• … Berichte und Präsentationen erstellen.(a, b, c)
• … Lösungen der Zellkulturtechnik analysieren.(b, c)
• … Zusammenhänge erkennen und einordnen.(a, b, c).
• … biotechnologische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.(a, b, c)
• … unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.
• … eigenständig tierische Zellkulturen planen und durchführen. (b, c)
• … sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.(a, b, c)

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse in der Zellkulturtechnik zu gewinnen.(b, c).
• … Zellkultursysteme optimieren.(b, c).
• … Konzepte zur Optimierung von Zellkulturtechniken entwickeln.(b, c)
• … das Qualitätsmanagementsystem und GMP verbessern.(a)

Kommunikation und Kooperation
• … aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.(a, b, c)
• … Ergebnisse der Zellkulturtechnik auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.(b, c)
• … die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung des Qualitätsmanagements heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.(a)
• … Zellkultur spezifische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.(b, c)
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.(a, b, c)

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.(a)
• … den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.(b, c)


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Qualitätsmanagement:
DIN ISO 9001
• QM-Handbuch
• 5 Hauptprozesse
• Validierung
• GMP in der Biotechnologie
b) Vorlesung Zellkulturtechnik:
Methoden der eukaryontischen Zellkulturen: Aufbau eines Zellkulturlabors, apparative Ausstattung, Steriltechnik, Primärkulturen, Organkulturen, Zelllinien, Hybridomatechnologie, Kryokonservierung und Lagerung von Zellen, Verfahren zur Massenkultivierung
c) Labor Zellkulturtechnik:
Erlernen der Steriltechnik anhand von Suspensionskulturen und adhärenten Zellkulturen von menschlichen und tierischen Zelllinien. Aufnahme von Wachstumskurven, immunologische und histochemische Charakterisierung von Zellen auf unterschiedlichem Beschichtungsmaterial. Aufbau von Proliferations- und Cytotoxizitätstests incl. Testung bekannter und unbekannter Proben. Scale-up zur Produktion von monoklonalen Antikörpern in Minibioreaktoren, Erlenmeyern, wave® und Rührreaktoren. Kryokonservierung von Zellen. Überwachung verschiedenster Medienparameter: pH-Wert, DO, Osmolarität, Glucose, Lactat, Ammonium, Glutamin etc.


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Hausarbeit
b) und c) Klausur 90 min (benotet)
c) alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

9 ECTS
Projektmanagement

Projektmanagement

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module des 1. bis 2. Fachsemesters
empfohlen: Modul „Praktisches Studiensemester“


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … Grundlagenwissen des Projektmanagements (PM) und der Betriebswirtschaftslehre (BWL) vorweisen.
• … die Bedeutung des PM und der BWL für ihr Fachgebiet erkennen.
• … die wichtigsten Methoden und Werkzeuge des PM und der BWL darlegen und im Zusammenhang ihres Fachgebiets verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer

• … die Grundlagen des PM und der BWL verstehen.
• … thematische Zusammenhänge im Bereich des PM und der BWL in Bezug auf ihr Studienfach erkennen und einordnen.
• … Projekte initiieren, planen, strukturieren und durchführen.
• … Methoden und Werkzeuge des PM und der BWL anwenden.
• … Berichte und Präsentationen erstellen.
• … fachliche Probleme analysieren und (wirtschaftliche) Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
• … unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Sachverhalt einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.
• … sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.

Kommunikation und Kooperation
• … aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
• … Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.
• … Teamarbeit im Rahmen von Projekten strukturieren und durchführen.
• … die eigene Arbeit und die Arbeit eines kleinen Teams planen, organisieren, dokumentieren, durchführen und präsentieren.
• … Führungsqualitäten entwickeln.
• … fachübergreifende und ganzheitliche Teamarbeit und Mitarbeiterführung ausüben.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … selbständig und im Team ingenieurmäßige Fragestellungen, insbesondere im Bereich der Biotechnologie, bearbeiten und Probleme lösen.
• … Entscheidungsempfehlungen aus wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
a) Vorlesung Projektmanagement: Grundlagen Projektmanagement mit Produktmanagement
b) Projektarbeit:
Selbstständige Bearbeitung eines Themas im Rahmen einer Projektarbeit
c) Vorlesung Betriebswirtschaftslehre:
Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und c) Referate und/oder Hausarbeiten (unbenotet)
b) Projektarbeit und Bericht (benotet)

8 ECTS
Wahlpflichtfächer (1)

Wahlpflichtfächer (1)

Voraussetzungen:
verpflichtend: Zulassung zum 2. Studienabschnitt; siehe Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer
empfohlen: Grundlagen aus den Pflichtfächern


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
siehe auch Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
 

Wissen und Verstehen
•… Grundlagen in einem der beiden Vertiefungsrichtungen „Bioprozess- und Anlagentechnik“ oder „Molekulare Biotechnologie“ verstehen und erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
•… Berichte und Präsentationen erstellen.
•… Zusammenhänge erkennen und einordnen.
•… fachliche Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
•… sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
•… anspruchsvolle Aufgaben der Biotechnologie und angrenzender Fächer erkennen, analysieren, formulieren und – unter Zuhilfenahme der Fachliteratur – lösen.

Wissenschaftliche Innovation
•… Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
•… für Aufgaben in der Biotechnologie geeignete Methoden, Arbeitsmittel und –techniken auswählen und anwenden.

Kommunikation und Kooperation
•… fachliche Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
•… in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
•… auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
•… den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
•… die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
Für das Modul „Wahlpflichtfächer“ wählen die Studierenden Lehrveranstaltungen im Umfang von 8 Credit-Punkten. Die Lehrveranstaltungen können aus einem Katalog ausgewählt werden, den die Fakultät vor Vorlesungsbeginn bekannt gibt (siehe Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer).


Prüfungsleistung/Studienleistung:
siehe Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer

2 ECTS
Bioanalytik

Bioanalytik

Voraussetzungen:
verpflichtend: Module Molekularbiologie, Biochemie 2, Instrumentelle Analytik


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…

Wissen und Verstehen
• … die Bedeutung des Fachgebietes Bioanalytik innerhalb der Biotechnologie erkennen und verstehen
• … Grundlagen und Methoden der Bioanalytik begreifen und erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … grundlegende Methoden und Techniken der Bioanalytik in der Praxis anwenden.
• … sich ausgehend von ihren bioanalytischen Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
• … fachliche Berichte und Präsentationen erstellen.

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge der Bioanalytik anwenden, um neue Erkenntnisse in den Bereichen Biotechnologie,
Biochemie oder Medizin zu gewinnen.
• … eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
• … eigenständig Ansätze für neue Konzepte zur Optimierung von bioanalytischen Methoden und Prozessen entwickeln
und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation
• … die erlernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung und Diskussion von bioanalytischenErgebnissen in verschiedenen Lebenswissenschaften heranziehen.
• .… bioanalytische Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
• … in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für eine gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … auf Basis von angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
• … einen erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
• … die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalte:
a) Vorlesung Bioanalytik:
Proteinanalytik (Elektrophoresetechniken, Isoelektrische Fokussierung, 2D-Gelelektrophorese, Kapillarelektrophorese, Aminosäure- und Proteinsequenzanalyse)
Immunologische Methoden (ELISA, Dot-blot und Western-Analyse)
Nukleinsäureanalytik (Pulsfeldgelelektrophorese, Hybridisierungsmethoden, DNA- Sequenzierungstechniken)
b) Labor Bioanalytik:
Im Praktikum werden Versuche zu folgenden Themen durchgeführt:
Southern Hybridisierung
Aufbau und Durchführung eines ELISA
Aufreinigung eines rekombinanten Proteins mittels Affinitätschromatographie oder mit magnetischen Beads
Western-Analyse
Dot-blot Nachweis für Antikörper aus der Fermentation
Isoelektrische Fokussierung.


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) und b) Klausur 60 min (benotet)
b) alle Versuche erfolgreich bestanden mit Bericht

6 ECTS

7. Semester

30 ECTS
Wissenschaftliche Vertiefung -Projektarbeit

Wissenschaftliche Vertiefung -Projektarbeit

Voraussetzungen:
verpflichtend: alle Module der Semester 1 bis 5 müssen bestanden sein


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … biotechnologische Grundlagen verstehen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
• … biotechnologische Probleme analysieren und Arbeitspakete definieren.

Wissenschaftliche Innovation
• … eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.

Kommunikation und Kooperation
• … fachliche Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … eigene Fragestellungen zur Gewinnung neuer Erkenntnisse definieren.


Inhalt/Teilmodule:
a) Projektarbeit: Bearbeitung und Planung einer biotechnologischen Aufgabenstellung


Prüfungsleistung/Studienleistung:
Projektarbeit (Bericht) unbenotet

9 ECTS
Bachelorarbeit

Bachelorarbeit

Voraussetzungen:
verpflichtend: alle Module der Semester 1 bis 5 müssen bestanden sein


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen

Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
• … biotechnologische Grundkenntnisse verstehen, vertiefen und in entsprechenden Kontext setzen.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer

• … gelernte Methoden anwenden (fachlich, organisatorisch, sozial).
• … biotechnologische Probleme analysieren und Arbeitspakete definieren.
• … selbständig und im Team anspruchsvolle Aufgaben der Biotechnologie und angrenzender Fächer erkennen, analysieren, formulieren und – unter Zuhilfenahme der Fachliteratur –lösen.

Wissenschaftliche Innovation
• … Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im zu gewinnen.
• … ingenieurmäßige Fragestellungen insbesondere im Bereich der Biotechnologie unter Berücksichtigung technischer, wissenschaftlicher, sozialer, ökologischer, wirtschaftlicher und bioethischer Vorgaben, Gesichtspunkte, Normen und rechtlicher Auflagen bearbeiten und Probleme lösen.

Kommunikation und Kooperation
• … sich mit FachvertreterInnen mutter- oder fremdsprachlich über Informationen, Ideen, Probleme und Lösungen austauschen.
• … ihre Position fachlich und methodisch fundiert begründen.
• … unterschiedliche Sichtweisen berücksichtigen und in Argumentationsstränge einbeziehen.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
• … eigene Fragestellungen zur Gewinnung neuer Erkenntnisse definieren.
• … anhand von neuen Fragestellungen fachspezifische Untersuchungsmethoden entwickeln.
• … neue Erkenntnisse aus der Bearbeitung eines Themas ableiten und


Inhalte:
a) Bachelorarbeit: Selbstständige Bearbeitung und Lösung einer biotechnologischen Aufgabenstellung Erstellen einer Bachelorarbeit
b) Kolloquium: Präsentation der Ergebnisse und mündliche Prüfung von Wissen auf dem gestellten Aufgabengebiet


Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) schriftlicher Bericht (benotet)
b) Referat und mündliche Prüfung (benotet)

15 ECTS
Wahlpflichtfächer (2)

Wahlpflichtfächer (2)

Voraussetzungen:
verpflichtend: Zulassung zum 2. Studienabschnitt; siehe Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer
empfohlen: Grundlagen aus den Pflichtfächern


Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
siehe auch Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
 

Wissen und Verstehen
•… Grundlagen in einem der beiden Vertiefungsrichtungen „Bioprozess- und Anlagentechnik“ oder „Molekulare Biotechnologie“ verstehen und erklären.

Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
•… Berichte und Präsentationen erstellen.
•… Zusammenhänge erkennen und einordnen.
•… fachliche Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
•… sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
•… anspruchsvolle Aufgaben der Biotechnologie und angrenzender Fächer erkennen, analysieren, formulieren und – unter Zuhilfenahme der Fachliteratur – lösen.

Wissenschaftliche Innovation
•… Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
•… für Aufgaben in der Biotechnologie geeignete Methoden, Arbeitsmittel und –techniken auswählen und anwenden.

Kommunikation und Kooperation
•… fachliche Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
•… in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.

Wissenschaftliches Selbstverständnis/ Professionalität
•… auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
•… den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
•… die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.


Inhalt/Teilmodule:
Für das Modul „Wahlpflichtfächer“ wählen die Studierenden Lehrveranstaltungen im Umfang von 8 Credit-Punkten. Die Lehrveranstaltungen können aus einem Katalog ausgewählt werden, den die Fakultät vor Vorlesungsbeginn bekannt gibt (siehe Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer).


Prüfungsleistung/Studienleistung:
siehe Einzelbeschreibungen der Wahlpflichtfächer

6 ECTS

Karriereperspektiven

karriereperspektive

In immer mehr Anwendungsbereichen und Berufsfeldern spielt die Biotechnologie eine wesentliche Rolle. Hierzu gehören die pharmazeutische, chemische und biotechnologische Industrie, die Lebensmittelindustrie und der angewandte Umweltschutz. 

Das Studium bereitet Dich darauf vor, einen großen Beitrag zu einer gesünderen und innovativeren Welt zu leisten. Ob im Bereich Entwicklung und Produktion von Impfstoffen und anderen  biopharmazeutischen Wirkstoffen zur Bekämpfung und Heilung von Krankheiten oder im Bereich der Anlagenplanung  oder im Bereich  der Lebensmittelindustrie  – Deine Arbeit wirkt.

Diese Arbeitsfelder stehen Dir offen

  • Forschung und Entwicklung
  • Analytik, Qualitätskontrolle und Diagnostikbereich
  • Neu- und Weiterentwicklung von Mess-, Labor- und Medizingeräten
  • Planung, Entwicklung, Inbetriebnahme, Optimierung von Produktionsanlagen und Prozessen
  • Herstellung und Aufarbeitung von Produkten aus Bioprozessen
  • Projektmanagement und anwendungstechnische Beratung
Beste Karriereaussichten für Biotechnologen in einem weiten Berufsfeld

Bewerbung / Zulassung

karriereperspektive

Nach Deiner Registrierung im bundesweiten Bewerbungsportal  www.hochschulstart.de bewirbst Du Dich über das Campusmanagement-System HEonline der Hochschule Esslingen.

Jetzt bewerben

  1. Voraussetzungen checken
    Du hast eine  Hochschulzugangsberechtigung (z.B. Abitur / Fachhochschulreife), einen ausländischen Schulabschluss oder eine berufliche Qualifikation? Dann hast Du die erste Voraussetzung für eine erfolgreiche Bewerbung bereits erfüllt.

  2. Registrieren bei hochschulstart.de
    Du registrierst Dich im zentralen Bewerbungsportal hochschulstart.de, um Deine Bewerber-ID zu erhalten.

  3. Registrieren und bewerben in HEonline
    Anschließend registrierst Du Dich im Campusmanagement-System HEonline der Hochschule Esslingen und bewirbst Dich dort für einen oder mehrere Studiengänge. Nach dem Absenden Deiner Bewerbung in HEonline, kannst Du sie auch auf hochschulstart sehen und priorisieren.

  4. Unterlagen hochladen
    Damit Deine Bewerbung von uns bearbeitet werden kann, benötigen wir Deine Unterlagen und Zeugnisse. Die lädst Du im Campusmanagement-System HEonline hoch. Wir benötigen Deine Unterlagen spätestens bis zum Ende der Bewerbungsfrist.

  5. Geschafft
    Über HEonline kannst Du den Bearbeitungsstatus Deiner Bewerbung jederzeit überprüfen. Die Zugangsdaten solltest Du gut aufbewahren. Nach Ende der Bewerbungsfrist kannst Du zeitnah in HEonline und hochschulstart sehen, ob Du ein Zulassungsangebot erhalten hast.

Weitere Links zur Bewerbung

faq

FAQ - Frequently Asked Questions

Nach welchen Kriterien werden die Studienplätze vergeben?

Meistens gibt es mehr Bewerbungen als freie Studienplätze. Deshalb können nicht alle Bewerberinnen und Bewerber zum Studium zugelassen werden. Die freien Studienplätze werden nach dem Ergebnis eines hochschuleigenen Auswahlverfahrens vergeben.

Einen Numerus Clausus (NC) können wir Dir im Vorfeld nicht nennen. Der NC gibt die Auswahlnote bzw. die Wartehalbjahre des Studierenden mit dem letzten Ranglistenplatz an, der für den Studiengang zugelassen wird. Der NC variiert also abhängig von der Anzahl der Bewerberinnen und Bewerber, deren Auswahlnoten/Wartezeiten und der Zahl der zu vergebenden Studienplätze. Weil sich das in jeder Bewerbungsphase unterscheidet, können wir über den Numerus Clausus leider keine Aussage treffen.

Warum bewerbe ich mich bei hochschulstart.de und an der Hochschule?

Die Zulassung für einige Bachelorstudiengänge der Hochschule Esslingen läuft bei Bewerbungen für das erste Fachsemester über das bundesweite Bewerberportal Hochschulstart im "Dialogorientierten Serviceverfahren - DoSV". Dort musst Du Dich auf jeden Fall zuerst registrieren, um Deine Bewerber-ID zu erhalten. Mit dieser bewirbst Du Dich dann an der Hochschule Esslingen. Du kannst Dich dort auf maximal 12 Studienplätze bewerben.

Damit das Team „Bewerbung/Zulassung“ Deine Bewerbung bearbeiten kann, benötigen wir Deine vollständigen Unterlagen, die für das Zulassungsverfahren der Hochschule Esslingen notwendig sind. Diese kannst online über das Campusmanagement-System HEonline der Hochschule hochladen und absenden.

Video-Tutorial „Bewerben über hochschulstart.de“

Weitere Informationen zur Bewerbung über hochschulstart.de

Kann ich mich bewerben, obwohl ich noch kein Zeugnis habe?

Ja. Du kannst Dich auch ohne Dein Abschlusszeugnis bewerben.

Du kannst die Hochschulzugangsberechtigung spätestens bis zum Ende der Bewerbungsfrist im Campusmanagement-System HEonline der Hochschule hochladen.

suitability

Für wen ist der Studiengang geeignet?

  • Du möchtest die Zukunft der Menschheit mitgestalten, Krankheiten vorbeugen und heilen.
  • Du bist neugierig, die unentdeckten Potentiale der Natur zugänglich und technisch nutzbar zu machen.
  • Dich haben in der Schule Biologie und Chemie interessiert.
  • Du hast Interesse an naturwissenschaftlichen und technischen Zusammenhängen.
  • Dir macht Laborarbeit Spaß, denn es ist ein wichtiger Bestandteil des Studiums.
Laborübungen Biotechnologie Bachelor

Guter Ruf und gute Kontakte

Der Studiengang Biotechnologie ist eine gute Kombination aus den naturwissenschaftlichen Fächern auf der einen Seite, allen voran Chemie und Biologie. Auf der anderen Seite kommen die technischen und ingenieurwissenschaftlichen Aspekte nicht zu kurz. Ich habe mich für ein Studium an der Hochschule Esslingen entschieden, weil sie einen sehr guten Ruf hat und gute Kontakte in die Industrie. Die Labore hier sind sehr gut ausgestattet. Nicht zuletzt ist Esslingen eine sehr schöne Stadt und die Nähe zu Stuttgart spielt auch eine Rolle.

Noel Rathmann, Student des Studiengangs Biotechnologie
Student des Studiengangs Biotechnologie
auszeichnung

Das zeichnet uns ausGute Gründe für ein Studium an der Hochschule Esslingen

Laborarbeit vertieft Theorie

In hochmodernen und bestens ausgestatteten Laboren wird das theoretische Wissen in praktischen Übungen vertieft.

Ausgezeichnet

Im bundesweiten CHE-Hochschulranking gehört der Studiengang Biotechnologie in mehreren Kategorien zur Spitzengruppe.

Teamarbeit in Kleingruppen

Laborpraktika und Projekte erarbeitest Du in kleinen Arbeitsgruppen, die optimale Studienerfolge unterstützen. 

Berufserfahrung im Studium

Schon im Studium praktisch arbeiten: Praxissemester, Werkstudenten-Job oder praxisorientierte Bachelor-Arbeit....mehr

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