Studentin auf Probe Schnupperstudium für Schülerinnen 2. und 3. Februar 2010 Labore für Thermische und Mechanische Verfahrenstechnik Prof. Dr.-Ing. Bernd Bungert Dipl.-Ing. Reinhard Wolter Alfred Schiewe Dipl.-Ing. Manfred Marks Christine Nistal Nicole Kultus

Fertigungsindustrie – Prozessindustrie (nach Wikipedia) Produktionswirtschaft wird oft unausgesprochen auf die Produktionsindustrie reduziert und dann in mechanisch-technologische Industrie (Fertigungsindustrie) und die verfahrenstechnische Industrie (Prozessindustrie) unterteilt. Die Produktionswirtschaft befasst sich dann vordringlich mit dem Management von Technologie-, Produktions- und Logistikprozessen in Unternehmen. Die Fertigungsindustrie ist durch diskrete Produktionseinheiten, das heißt teilebezogene Fertigung- und Montageprozesse geprägt. Die Prozessindustrie ist durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Prozesse geprägt, deren Output durch Gewichts- oder Volumeneinheiten gemessen werden. Sie wird in der Literatur auch als grundstoffverarbeitende Industrie bezeichnet.

Prozessindustrie (aus Wikipedia) Die Prozessindustrie ist eine Industriebranche, die Unternehmen aus dem Bereich der Chemie, Petrochemie, Gasverarbeitung, Pharmazie, Lebensmittel-, Zellstoff-, Papier-, Glas-, Stahl- und Zementherstellung und die Zulieferer dieser Industrie umfasst. Oft wird auch von Prozessindustrien gesprochen, um der Vielfalt der diversen Bereiche gerecht zu werden. Namensgebung Die Prozessindustrie verarbeitet Stoffe und Materialien in chemischen, physikalischen, biologischen oder anderen technischen Prozessen und Verfahren. Stoffe und Materialien werden dabei beispielsweise umgesetzt, geformt, vermischt oder entmischt, gegossen, gepresst, u. a. m. Einige typische Prozesse sind chemische Reaktionen und die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte etwa durch Destillation oder Kristallisation, die Erdöl-Aufbereitung etwa durch Rektifikation, das Schmelzen von Glas, aber auch das Backen von Brot (zumindest in industriellem Maßstab). Innovationen. Die Prozessindustrie ist eine technologisch anspruchsvolle und auf Innovationen angewiesene Branche, da durch äußere Zwänge neuere Entwicklungen forciert werden. Hierzu zählen insbesondere gesetzliche Regelungen etwa im Umweltbereich, aber auch die Preisentwicklung und Verfügbarkeit von Rohstoffen und technische Entwicklungen, die neue Materialien und Stoffe benötigen. Die Prozessindustrie beschäftigt daher viele Wissenschaftler und Ingenieure aus den technischen Fachrichtungen.

Chemie Öl und Gas Nahrung, Genußmittel Pharma

Wasser/ Abwasser Zement und Glas Energie Zellstoff und Papier Energie

Beruf: Interessen und Tätigkeitsfelder Naturwissenschaft Chemie, Physik, Biologie Mathe Neue Technologien Umweltschutz Erneuerbare Energien Spannende Aufgaben Kreativität Interesse 1 Tätigkeits- feld Interesse 3 Interesse 2 7

Beruf: Fähigkeiten und Funktionen Kommunizieren Analysieren, Berechnen, Bewerten Verhandeln Beraten Kontrollieren Präsentieren Strukturieren Führen Mit Menschen umgehen Bedienen, Instandhalten Steuern Fähigkeit 1 Funktion Fähigkeit 3 Fähigkeit 2 8

Beruf: Tätigkeitsfelder & Funktionen Forschung und Entwicklung (F&E) Ingenieurtechnik Produktion Anwendungstechnik Vertrieb Kaufmännische Bereiche

Beruf: Wo möchte ich arbeiten? Mögliche Arbeitgeber: Kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) Großunternehmen Behörden Verbände Nationale und Intenationale Organisationen Forschung und Lehre Regionen: National International

Beruf, Stelle? Tätigkeitsfeld + Funktion = Beruf Beruf + Möglicher Arbeitgeber + Region = Stelle

Ist in fast allen Branchen relevant Verfahrenstechnik? Verfahrenstechnik ... Ist sehr vielseitig Ist in fast allen Branchen relevant Bietet immer neue und spannende Aufgaben, Fordert Kreativität und Einsatz Biete vielfältige Arbeitsbereiche Bietet gute Verdienstmöglichkeiten 12

Einführung Gold, Nudeln, Latte Macchiato, Straußeneier und Müsli: warum eigentlich alle Verfahrenstechnik studieren sollten Wie kann man mit Wasser Gold waschen und vom Sand trennen? Wie macht man eigentlich richtige Nudeln? Mischen und Rühren oder wie macht man den besten Schaum für Latte Macchiato? Warum ist Espresso stärker als Kaffee und warum braucht man zur Zubereitung mehr Druck? Wenn man zum Kochen eines Hühnereis 5 Minuten braucht, wie lange dauert das Wachtelei und wie lange das Putenei? Wie lange würde man erst für ein Straußenei brauchen? Warum bildet sich unten in der Eieruhr ein Häufchen und oben eine Kuhle? Oder warum findet man im Müsli die Rosinen und Nüsse immer oben, die Haferflocken aber unten? Wenn Du immer noch keine Antworten auf diese lebenswichtigen Fragen weißt, dann solltest Du zu uns kommen.

Versuche Schnellkochtopf und Energiesparen Espresso und Kaffee Nudeln und Tomatenmark Mischen und Rühren, Schaum für Latte Macchiato Teigherstellung Maßstabsvergrößerung beim Eierkochen Müsli und Nüsse 14

Versuch 2 (Herr Schiewe) Programm Einführung (15 Min.) Versuch 1 (Herr Marks) Ver Abschluß (30 Min.) A 45 Min B 45 Min C 45 Min Versuch 2 (Herr Schiewe) C A B Versuch 3 (Herr Wolter) B C A Frau Nistal, Frau Kultus, Herr Bungert 15

4) Mischen und Rühren, Schaum für Latte Macchiato Beispiele für Mischaufgaben: - blaue Farbe in Alpina Weiß - Aufschäumen von Milch - ??? 16

5) Teigherstellung Wer ist schneller? 17

6) Maßstabsvergrößerung beim Eierkochen Wenn man zum Kochen eines Hühnereis 5 Minuten braucht, wie lange dauert das Wachtelei und wie lange das Putenei? Wie lange würde man erst für ein Straußenei brauchen? Ein Ei wird als gar bezeichnet, wenn das Eiweiß (auch im Eigelb enthalten) eine Temperatur von mehr als 80°C hat und anfängt, zu gerinnen. Die Temperatur steigt durch Wärmezufuhr von außen. Wenn die Oberfläche größer wird, kann aber dem Ei auch mehr Wärme zugeführt werden. Damit hängt die Garzeit von der Oberfläche ab. Doppelte Fläche = halbe Zeit. Leider muß aber bei einem größeren Ei mehr Eimasse erwärmt werden. Für eine Kugel gilt Damit ist t ~ V 2/3 bzw. t ~ m 2/3 Das haben wir in der untenstehenden Tabelle schon einmal ausgewertet. Anleitung: Wähle, wie Du Dein Hühnerei normalerweise gerne isst. Dann wiege das zu kochende Ei (heute: Hühnereier und Wachteleier). Schau in die Tabelle bei dem neuen Gewicht und koche das leichtere Ei, wie vorgeschrieben. Ist es so weich oder kremig, wie Du wolltest? 18

6) Maßstabsvergrößerung beim Eierkochen Straussenei Putenei Hühnerei Wachtelei 19

Warum findet man im Müsli die Rosinen und Nüsse immer oben, 7) Müsli und Nüsse Warum findet man im Müsli die Rosinen und Nüsse immer oben, die Haferflocken aber unten? Amerikanisch: der Paranuß Effekt Der Paranuss-Effekt tritt in gemischten granularen Medien auf. Dabei finden sich nach mehrfachem Rütteln an einer Packung, die Partikel verschiedener Größen enthält, die größten oben. Der Begriff entstammt dem Alltagsleben: Öffnet man eine Packung Müsli oder gemischter Nüsse, so liegen die größten Nüsse meist oben auf. Da die dicksten Stücke im Müsli in den USA oft Paranüsse (engl.: brazil nuts) sind, wird dieses Phänomen auch als Paranuss-Effekt bezeichnet. Fachsprachlich handelt es sich um eine Entmischung oder Segregation. 20

Ansprechpartner Bungert Bungert@Beuth-Hochschule.de Wolter Rwolter@ Beuth-Hochschule.de Schiewe Aschiewe@ Beuth-Hochschule.de Marks Marks@Beuth-Hochschule.de Downloads (Folien, Versuchsanleitungen, Fotos): http://prof.beuth-hochschule.de/bungert/ Labor Mechanische Verfahrenstechnik: http://public.beuth-hochschule.de/~aschiewe/ Labor Thermische Verfahrenstechnik http://labor.beuth-hochschule.de/tvt/

Versuch 2 (Herr Schiewe) Programm Einführung (15 Min.) Versuch 1 (Herr Marks) Ver Abschluß (30 Min.) A 45 Min B 45 Min C 45 Min Versuch 2 (Herr Schiewe) C A B Versuch 3 (Herr Wolter) B C A 22