Berufsfelder
Baukastenmodelle für Erwachsene
In verfahrenstechnischen Produktionsanlagen oder auch Kraftwerken wird eine Vielzahl von Maschinen und Apparaten zu großen und vielschichtigen Einheiten zusammen geschaltet, die aufgrund des Standes von Wissenschaft und Technik sowie den Anforderungen des globalen Wettbewerbs stetig größer und komplexer geworden sind. Jede Realisierung einer Anlage beginnt mit einer Idee oder einem Bedarf, führt über Vorarbeiten zu einer Machbarkeitsstudie, die in konkrete Planungen für eine Anlage mündet. Die Planungsphasen verlaufen dann vom Groben ins Feine, von der Vorprojektierung, über Grundplanung (Basic Engineering) in die Ausführungsplanung (Detail Engineering), in der schließlich die Grundlagen für die Realisierungsphase (Beschaffung, Bau, Montage und Inbetriebnahme) erarbeitet werden. Die Planung und der Bau derartig komplexer Anlagen erfordert ein strukturiertes und gerichtetes Vorgehen, bei dem eine Vielzahl von Spezialisten unterschiedlichster Fachrichtungen zusammenarbeitet. Das Berufsbild des Anlagenbaus ist dementsprechend vielseitig und kann neben planerischen Tätigkeiten im Projektmanagement auch die konstruktive Gestaltung einzelner Anlagenkomponenten umfassen.
Anlagenbau
Baukastenmodelle für Erwachsene
Mikroorganismen als Zellfabriken einsetzen
Die Bioverfahrenstechnik gilt als zentrale Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Der Einsatz von Mikroorganismen, wie Bakterien, Hefen oder sogar Tier- und Pflanzenzellen zur Produktion wertvoller Substanzen des täglichen Lebens, wie Vitamine, Antibiotika, Enzyme, Biotreibstoffe oder verschiedene Plattformchemikalien, ist heute nicht mehr wegzudenken. In Zeiten knapper Ressourcen wird an nachhaltigen Prozessen geforscht, die es ermöglichen aus nachwachsenden Rohstoffen neue Wertstoffe zu synthetisieren. Dabei wird auf in der Natur vorkommende Biokatalysatoren zurückgegriffen, die um ein vielfaches effizienter und spezifischer sind als chemische Prozesse. Ziel der Bioverfahrenstechnik ist die Charakterisierung und das genetische Engineering potentieller Produktionsorganismen einerseits, anderseits natürlich auch das Design und die Verbesserung der Produktions- und Aufarbeitungsprozesse. Gearbeitet wird in allen Maßstäben: von der einzelnen Zelle unter dem Mikroskop, über Petrischale und Schüttelkolben, bis hin zum mehrere hundert Kubikmeter großen Bioreaktor. Im wahrsten Sinne also ein Weg vom einfachen Gen zum Wunschprodukt.
Bioverfahrenstechnik
Mikroorganismen als Zellfabriken einsetzen
Simulieren geht über Probieren
Egal ob es darum geht die passende Biogasanlage für einen kleinen Bauernhof zu entwickeln, ein Heizkraftwerk so geplant wird dass es im Winter überall warm ist oder eine große Industrieanlage gebaut und optimiert werden soll, überall kann Computergestütztes Prozessdesign helfen. Mit Hilfe entsprechender Programme gelingt es komplexe Probleme zu analysieren und die beste Lösung zu finden. Dabei arbeitet man als Verfahrensentwickler an der spannenden Schnittstelle von Forschung und Entwicklung und treibt die eigenen Ideen von der Skizze auf einem Blatt Papier bis zur Fertigstellung einer fußballplatzgroßen Industrieanlage voran. Wer große Maschinen mag, aber auch kniffelige kleine Probleme löst und dabei mit vielen verschiedenen Berufsgruppen in Kontakt kommen will, der ist hier genau richtig.
Computergestütztes Prozessdesign
Simulieren geht über Probieren
Für eine Welt ohne Sprit
Fahren wir in 20 Jahren noch mit Benzin und Diesel durch die Gegend? Wie sieht die Zukunft der Mobilität aus und welche Technologie ist die beste? Schließlich fährt ein Elektroauto nur solange, wie Strom in der Batterie ist oder Wasserstoff im Tank. Dabei muss alles im Fahrzeug zusammenpassen, schließlich möchte im Winter niemand frieren oder im Sommer schwitzen. Und schließlich bleibt etwa die Frage wie man alte Batterien recyceln kann. Von naturwissenschaftlichen Fragen welche Materialien am besten geeignet sind über das Entwickeln von Prozessen zur Herstellung der Materialien und Komponenten bis hin zur Optimierung von Fahrzeugkonzepten und der Entwicklung einer Infrastruktur für Fahrzeugrecycling und Versorgung etwa mit Wasserstoff, es gibt viel zu tun. Und nur wer über den Tellerrand guckt findet die beste Lösung.
Elektromobilität
Für eine Welt ohne Sprit
Entwickle die zukünftige Kraftwerksgeneration
Der weltweit stetig anwachsende Energiebedarf erfordert einen Ausbau vorhandener Kraftwerkskapazitäten. Neben den fossilen Energieträgern, wie beispielsweise Braun- und Steinkohle, welche auch weiterhin einen wesentlichen Anteil an der Stromerzeugung halten werden, haben erneuerbare Energien in der jüngsten Vergangenheit mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. Im Rahmen der zu durchlaufenden Energiewende gilt es, diese regenerativen Energien mit in die zukünftige Kraftwerksgenration zu integrieren und eine nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten. Hinter dem Begriff der nachhaltigen Energieversorgung besteht der Grundgedanke, eine Versorgung mit Energie zu ermöglichen, ohne unsere zukünftigen Generationen in ihrer Versorgung zu gefährden oder in irgendeiner erdenklichen Art und Weise zu belasten. Aspekte wie die Klimafreundlichkeit und die Schonung der Ressourcen spielen demnach im Hinblick auf die zukünftige Kraftwerksgeneration für den Ingenieur eine tragende Rolle. Hinsichtlich der Einbringung erneuerbarer Energien ins Stromnetz müssen zukünftige Kraftwerksanlagen flexibler in ihrer Betriebsweise gestaltet werden. Um die natürlichen Schwankungen regenerativer Energien auszugleichen, müssen zukünftige Kraftwerke in kurzer Zeit ans Stromnetz angeschlossen und auch wieder getrennt werden können.
Nachhaltige Kraftwerkstechnik
Entwickle die zukünftige Kraftwerksgeneration
Kleine Strukturen mit großen Aufgaben
Nanomaterialien gelten aufgrund Ihrer vielfältigen Eigenschaften als Schlüsselmaterialien des 21. Jahrhunderts. Ihr Einsatzbereich ist breit gefächert, so dienen sie in der Biologie als Hilfsmittel für die Computertomografie oder ermöglichen in Form von magnetischen Nanopartikel den gezielten Einsatz im menschlichen Körper. Als Nanokomposite eröffnen Nanopartikel vor allem im Leichtbau viele Möglichkeiten, die Anwendung als leitfähiges Schichtenmaterialien ermöglicht den Einsatz in elektrischen Bauteilen und aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften werden sie auch in Cremes oder Lacken eingesetzt. Somit ist es nicht verwunderlich, dass Nanomaterialien in vielen Bereichen Anwendung finden und das Berufsbild „Nanotechnologie“ in vielen Fachbereichen angesiedelt ist und dem Spezialisten viele verschiedene Berufsfelder im Bereich der Elektrotechnik, des Maschinenbaus, der Biologie und der Chemie sowie den Materialwissenschaften ermöglicht.
Nanotechnologie
Kleine Strukturen mit großen Aufgaben
Wie kommt der Wirkstoff eigentlich in die Tablette?
Ein sehr weites und interdisziplinär ausgerichtetes Berufsfeld ist das des Pharmaverfahrenstechnikers. Die Herstellung von Arzneimitteln beginnt schon bei der Suche nach geeigneten Wirkstoffen und deren Aufnahme im menschlichen Körper. Ist der Wirkstoff im Labor gefunden, muss er in größeren Mengen unter Einhaltung strenger Auflagen hergestellt und in seine Darreichungsform gebracht („formuliert“) werden. Neben der klassischen chemischen Synthese kommen heute immer häufiger biotechnologische Verfahren zum Einsatz. Hier übernehmen Mikroorganismen, Pflanzen- oder Tierzellen die Biosynthese von z. B. Insulin, Penicillin und einer breiten Palette an Antikörpern. Zu den Aufgaben eines Pharmaingenieurs gehören die Planung, Realisierung und Steuerung von Arzneimittelproduktionsanlagen, vom Rohstoff bis zur Qualitätssicherung. Medikamente sollen für alle zugänglich und deshalb erschwinglich sein. Dies erfordert eine stetige Verbesserung der Herstellungsprozesse. Es gibt also viele spannende Herausforderungen im Bereich der Pharmaverfahrenstechnik.
Pharmaverfahrenstechnik
Wie kommt der Wirkstoff in die Tablette?
Woher kommt der Strom von morgen?
Die Energiegewinnung aus regenerativen bzw. erneuerbaren Energien hat in den vergangenen zwei Jahrzehnten weltweit eine rasante Entwicklung genommen. Während die Wasserkraft bereits von den alten Römern vor Jahrhunderten erfolgreich genutzt wurde und seither erfolgreich genutzt wird, hat die Nutzung der Solar- und Windenergie, wie auch Biomasse erst in jüngster Zeit zunehmend an Bedeutung gewonnen. Jeder von uns kann sich durch die steigende Anzahl von Windkraftanlagen vor unseren Küsten, wie auch auf unseren Feldern, oder auch der zunehmenden Anzahl an Photovoltaikanlagen auf unseren Dächern ein gutes Bild dieser Entwicklung machen. Erneuerbare Energien haben gegenüber fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Gas), deren Vorkommen endlich sind, den großen Vorteil, dass ihre Nutzung nicht zur Erschöpfung ihres Vorkommens beiträgt. Die Vielzahl der verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten regenerativer Energien führt zu einem sehr vielfältigen und breit gefächertem Berufsfeld für Ingenieure. Die Frage nach dem Strom von morgen, das heißt die Erschließung immer weiterer Nutzungsmöglichkeiten und die Entwicklung leistungsfähigerer Konzepte bilden eine große Herausforderung auf dem Weg einer zukünftigen, nachhaltigen Energieversorgung.
Regenerative Energie
Woher kommt der Strom von morgen?
Knappe Ressourcen effizient nutzen
Eine große Herausforderung für alle Gesellschaften ist der Schutz der Umwelt und die Lösung von Umweltproblemen. Dabei spielen die Verschmutzung von Luft, Wasser und Boden, die Entsorgung von Abfällen und Abwässern, sowie das Recycling eine erhebliche Rolle. In der Umweltschutztechnik werden aktuelle Probleme mit den Werkzeugen der Ingenieurswissenschaften analysiert und Prozesse und Verfahren entwickelt um diese zu lösen oder von gar nicht erst entstehen zu lassen. So lässt sich z.B. bereits bei der Produktion der Einsatz von Ressourcen und Energien optimieren, sodass wenig Abfall und wenig nicht nutzbare Energie den Prozess verlassen. Da es die unterschiedlichsten Ursachen für Umweltprobleme gibt, ist das Berufsfeld des Umweltschutztechnikers geprägt von interdisziplinärer Zusammenarbeit. Themen der mechanischen, thermischen, chemischen biologischen Verfahrenstechnik, der Energietechnik und der Thermodynamik sind Bestandteil der Arbeit eines Ingenieurs in der Umweltschutztechnik.
Umweltschutztechnik
Knappe Ressourcen effizient nutzen
Kalt, warm, wärmer, heiß!
Wenn es darum geht Lebensmittel kühl zu halten, Räume zu klimatisieren oder effizient zu heizen, werden Ingenieure aus der Wärme-, Kälte- und Klimatechnik gefordert. Ziel ist es z.B. durch einen möglichst geringen Energieeinsatz die geforderten Temperaturen im Kühlraum aufrecht zu halten, auch wenn Türen geöffnet werden. Da Wärme oder Kälte in den verschiedensten Bereichen benötigt wird, werden vielfältige Fragestellungen von den Ingenieuren bearbeitet. Welche umweltfreundlichen Kältemittel können in Zukunft eingesetzt werden? Wie kann ein Elektrofahrzeug im Winter geheizt werden, wenn kein heißes Abgas vorhanden ist? Und wie verhindert man, dass die Batterien zu heiß oder zu kalt werden? Die Aufgaben eines Ingenieurs in der Wärme-, Kälte- und Klimatechnik erstrecken sich von der theoretischen Konzepterstellung bis zur messtechnischen Analyse von Anlagen. Wer sich gut in abstrakte Zusammenhänge einarbeiten kann und einen Beitrag zum Klimaschutz liefern will, ist genau richtig in diesem Berufsfeld.
Wärme-, Kälte- und Klimatechnik
Kalt, warm, wärmer, heiß!
Was ist Energie und Verfahrenstechnik?
Energie und Verfahrenstechnik in Braunschweig
