Universität: Universität Karlsruhe

Fakultät: Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik

Engler-Bunte-Institut / Bereich Wasserchemie

Anschrift: Engler-Bunte-Ring 1, 76131 Karlsruhe

Kooperation mit ausländischen Universitäten/Fachhochschulen, in deren Rahmen die Möglichkeiten zur Durchführung von Praktika, Studien-, Diplom- oder Doktorarbeiten in Wasserchemie bestehen:

In Europa: Hochschulen verschiedener Länder im Rahmen des Sokrates Progammes. Land: z.B. Frankreich, Schweiz, Italien, Spanien, Portugal

Außer-europäisch: University of Chapel Hill (North Carolina); Boulder,  USA

Fakultät: Bauingenieur- und Vermessungswesen

Institut für Ingenieurbiologie und Biotechnologie des Abwassers

Anschrift: Am Fasanengarten, 76128 Karlsruhe

Kooperation mit ausländischen Universitäten/Fachhochschulen, in deren Rahmen die Möglichkeiten zur Durchführung von Praktika, Studien-, Diplom- oder Doktorarbeiten in Wasserchemie bestehen:

Außer-europäisch: Indonesien

1.)

Art der Lehrveranstaltung:

Vorlesung mit Exkursion

• Vorlesung: (Semesterwochenstunden:1 ) / Sommersemester
• Exkursion: 3 Tage

Titel der Lehrveranstaltung: Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahl - /Pflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 8 - 10

2.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Wintersemester mit Übungen (Wochenstunden: 1)

Titel der Lehrveranstaltung: Chemische Technologie des Wassers mit Übungen

Lehrinhalte:

Einleitung: Literaturhinweise
Kapitel 1: Wasser: Kreislauf, physikalisch-chemische Eigenschaften
Wasserkreislauf, -nutzung, Wassermolekül (Bindungswinkel, Wasserstoffbrückenbindung), Eigenschaften (Dichte, isotherme Kompressibilität, Viskosität, Oberflächenspannung, spezifische Wärmekapazität, Schmelz- und Siedetemperatur)
Kapitel 2: Wasser als Lösemittel:
Lösemechanismen, Lösung von Elektrolyten und Gasen, Konzentrationen, Aktivitäten, Ionenstärke, Löslichkeitsprodukt, elektr. Leitfähigkeit
Kapitel 3: Säure/Base-Systeme:
Definitionen und Theorien des Säure-Base-Begriffs, Autoprotolyse des Wassers, pH-Wert, Indikatoren, Titration, Säure- und Basestärke, Protolysegleichgewicht, Puffergleichgewicht
Kapitel 4: Redoxreaktionen
Definitionen, Oxidationszahl, Redoxgleichungen, Spannungsreihe, Standard-potential, Nernstgleichung, Anwendungsbeispiele
Kapitel 5: Inhaltsstoffe und Beurteilung:
Hauptinhaltsstoffe, Härte des Wassers, m- und p-Wert, Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht, Sättigungsindex, Anforderungen an Trinkwasser: DIN 2000, Trinkwasserverordnung
Kapitel 6: Wasseraufbereitung, Teil 1:
Siebung, Sedimentation, Flotation, Filtration, Membranverfahren, Flockung
Kapitel 7: Wasseraufbereitung, Teil 2:
Adsorption, Ionenaustausch, Gasaustausch, Entsäuerung, Enthärtung, Oxidation, Desinfektion

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 30 - 40

3.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Grundlagen der Abwasserreinigung

Lehrinhalte:

Kurzer historischer Überblick, Nutzungszyklus des Wassers, Wasserkreislauf, Wassernutzung, Wasserbedarf;
Abwasserarten und Abwasserinhaltsstoffe,  Abwasserdefinition und -arten, Allgemeine ökologische Bedeutung, Abwasseranalytik (Parameterbeispiele), Abwassermengen und Abwasserinhaltsstoffe, Gewässergüte,  Abwasserabgabengesetz;
Konventionelle Abwasserreinigung, Mechanische Reinigung,  Biologische Reinigung;
Verfahrenskombinationen;
Weitergehende Abwasserreinigung,  Mechanische Verfahren (Mikrosiebung, Filtration), Physikalisch-chemische Verfahren (Flockung, Fällung, Phosphatentfernung), Biologische Verfahren, Sonderverfahren (Industrieabwasserreinigung);
Behandlung und Entsorgung von Klärschlamm, Verfahrensübersicht, Klärschlammverordnung

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: PD. Dr. C. Zwiener

email: Christian.Zwiener@ebi-wasser.uni-karlsruhe.de

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 20 - 30

4.)

Art der Lehrveranstaltung:

Vorlesung, Übung, Praktikum und Exkursion

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 3 ) / Wintersemester
• Übung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Wintersemester
• Praktikum (Stundenzahl: 7 ) / Wintersemester
• Exkursion ( 3 Tage)

Titel der Lehrveranstaltung: Allgemeine Chemie und Chemie in wässrigen Lösungen

Lehrinhalte:

Einführung und Systematik
Atomaufbau, vom Atom zum Molekül
Bindungsarten und Aggregatzustände
Lösemittel und Konzentrationen
Gleichgewichtszustände und Kinetik
Redoxreaktionen
Säure/Base-Systeme (Beispiele: Kalk-Kohlensäuressystem)
Komplexbildung
Grenzflächenchemie
Life Science, Stoff- und Energiebilanzen der Erde

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: schriftliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Pflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 40

5.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden:1 ) / Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Grundlagen der Korrosion und des Korrosionsschutzes

Lehrinhalte:

Korrosionsvoraussetzungen, Korrosion von Metallen, Erscheinungsformen der Korrosion, Thermodynamische und elektrochemische Grundlagen, Spannungsreihe der Metalle, Stromdichtepotentialkurven, Elektrochemische Zelle, Einfachelektrode, Elektroden zweiter Art, Chemische Korrosionsuntersuchungen, Korrosion in Trinkwasserleitungen: Eisen, Zink, Blei, Kupfer, Korrosionsschutz, Schutzschichten, Aktiver Korrosionsschutz, Passiver Korrosionsschutz, Anodischer und kathodischer Korrosionsschutz

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Dr. I. Wagner

Anschrift: TZW Durlacher Wald, Wasserwerkstr. 4, 76137 Karlsruhe

Tel.: (+49) 0721 / 931 6310

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 10

6.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Mikrobiologie für Chemieingenieure

Lehrinhalte:

Die Vorlesung soll eine Grundlage für das Verständnis der angewandten und Umwelt- Mikrobiologie für Chemieingenieure bilden. Sie bildet auch die Grundlage zum Verständnis der Vorlesung "Mikrobiologie der Gewässer und der Wasseraufbereitung II", die sich mit den Angewandten ökologischen und technischen Aspekten der aquatischen Mikrobiologie befasst. Schwerpunkte sollen die Kenntnisvermittlung in die Morphologie, Taxonomie und Physiologie. Der Mikroorganismen sowie in deren umweltrelevante biochemische und molekularbiologische Besonderheiten sein, um ökologische und umwelttechnische Prozesse auf mikrobiologischer Grundlage verstehen zu können.

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Dr. U. Obst

Anschrift: Forschungszentrum Karlsruhe / ITC-WGT, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe

Tel.: (+49) 07247 / 826806 Fax: (+49) 07247 / 826858

e-mail: ursula.obst@itc-wgt.fzk.de

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 10

7.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Wintersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Umweltmikrobiologie für Bioingenieure

Lehrinhalte:

Die Vorlesung befasst sich mit den ökologischen und technischen Aspekten von Mikroorganismen in der Umwelt, insbesondere dem Wasser. Die Schwerpunkte liegen in der physiologischen und taxonomischen Ökologie von aquatischen Mikroorganismen, in der Biotechnologie der biologischen Behandlung von Abwasser und Trinkwasser sowie in einigen Aspekten der Meeres- und Geomikrobiologie. Gliederung: Mikroorganismen und Umwelt: Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und Umwelt; natürliche Gewässer als Lebensraum; Struktur mikrobieller Lebensgemeinschaften; örtliche und biologische Wechselwirkungen und Beeinflussungen; Mikrobiologie von Oberflächenwasser, Grundwasser und Uferfiltrat  Mikrobielle Wechselwirkungen mit Stoffkreisläufen und Umsetzung von Wasserinhaltsstoffen: Mikrobieller Anteil an Selbstreinigungsprozessen; Nährstoffkreisläufe und mikrobielle Nährstoffnetze; natürliche Prozesse und Wasseraufbereitung; extremophile Mikroorganismen, Prinzipien der biologischen Wasseraufbereitung Aspekte der marinen Mikrobiologie: Marine Mikroorganismen, bakterielle Produktion und Biomasse in den Meeren, mikrobielle Matten, marine Stoffkreisläufe, Mikrobiologie mariner Sedimente und der Tiefsee Mikrobielle Abwasserreinigung: Zweck und Prinzip der biologischen Abwasserreinigung; Tropfkörper; Belebtschlammprozesse; mikrobielle Entfernung von Stickstoffkomponenten; mikrobielle Entfernung von Phosphorverbindungen; anaerobe Prozesse; Probleme der Schlammstabilisierung Mikrobiologie der Trinkwasseraufbereitung: Mikrobiologie des Rohwassers; Langsamsandfiltration; Schnellsand- und Aktivkohlefiltration; mikrobielle Entfernung von of Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefelverbindungen; mikrobielle Umsetzung von Metallen; Hygiene des Trinkwassers; mikrobielle Interaktion bei der Trinkwasseraufbereitung und -verteilung  Aspekte der Geomikrobiologie: Zusammenwirken von aquatischen und Bodenmikroorganismen, Prozesse der Biosorption, Bioakkumulation and Biomineralisation, Mikroben und Metalle, mikrobielle Mobilisierung und Gewinnung von Rohstoffen, mikrobielle Sanierung von Altlasten Mikrobiologische Nachweismethoden: Grundlegende Nachweismethoden für Mikroorganismen; Untersuchung von Trinkwasser; Untersuchung natürlicher Gewässer; Untersuchung von Abwasser; Untersuchung von Biofilmen, Nachweis mikrobieller Funktionen und Toxikologie

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Dr. U. Obst

Anschrift: Forschungszentrum Karlsruhe / ITC-WGT, Postfach 3640, 76021 Karlsruhe

Tel.: (+49) 07247/826806 Fax: (+49) 07247/826858

e-mail: ursula.obst@itc-wgt.fzk.de

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 10

8.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 1 ) / Wintersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Aufbereitung wäßriger Lösungen durch Membranverfahren

Lehrinhalte:

1. Grundlagen :
Prinzip und Anwendung von Membranverfahren
Umkehrosmose und Nanofiltration: Prinzip der Umkehrosmose, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Umkehrosmoseanlagen, Konzentrationspolarisation
Ultrafiltration: Prinzip der Ultrafiltration, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Ultrafiltrationsanlagen
Mikrofiltration: Prinzip der Mikrofiltration, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Mikrofiltrationsanlagen
Dialyse: Prinzip der Dialyse, Theoretische Grundlagen zur Auslegung von Dialyseeinheiten
Elektrodialyse: Prinzip der Elektrodialyse, Theoretische Grundlagen, Grenzstromdichte, Elektrodenspülung
Sonstige Verfahren: Diafiltration, Pervaporation, Gasseparation

2. Membranherstellung und Membraneigenschaften:
Anforderungen an die Membran
Membranherstellung
Charakterisierung von Membranen: Kennlinien für Ultrafiltrationsmembranen, Eigenschaften und Einsatzgebiete

3. Membrankonfiguration und Membranmodule:
Rührzelle
Plattenmodul
Wickelmodul
Rohrmodul
Kapillarrohrmodul
Hohlfasermodul

4. Membrananlagen in der Praxis:
Prinzipieller Anlagenaufbau
Vor- und Nachbehandlung
Membranreinigung
Beispiele zur Umkehrosmose und zur Nanofiltration: Trinkwasser aus Quellwasser, Trinkwasser aus Meerwasser, Spülwasser für die Elektronikindustrie
Kesselspeisewasser, Prozeßwasser für die Lebensmittelindustrie, Abwasser für die Herstellung von Trinkwasser, Abwasserbehandlung zur Grundwasseranreicherung
Reinigung von Hefeabwasser, Pedalbetriebenes Membranfiltrationsgerät
Beispiele zur Ultra- und Mikrofiltration: Ultrafiltration von Elektrotauchlacken,
Ultrafiltration von Öl-Wasser-Emulsionen, Ultrafiltration zur Reinigung sonstiger Abwässer
Mikrofiltration von Belebtschlamm, Beispiele zur Dialyse und zur Elektrodialyse

5. Neueste Entwicklungen und Tendenzen

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlveranstaltung

Teilnehmerzahl: 10

9.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Wintersemester
• Übungen (1 Wochenstunde) / Wintersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Naturwissenschaftliche Grundlagen der Untersuchung und Beurteilung von Gewässern mit Übungen

Lehrinhalte:

1. Probenahme, Schnelltests, Konservierung, Untersuchungen an Ort und Stelle, Organoleptik
2. Allgemeine Untersuchungen, Temperatur, pH-Wert, Redox-Spannung, elektrische Leitfähigkeit
3. Optische Charakterisierung, Trübung, Färbung, UV, Lambert-Beer (Photometer) + Legende
4. Titrationen, Säure-Base-Systeme, Ableitung, Pufferung, Abdampfrückstand, Glührückstand
5. Hauptinhaltsstoffe, Anionen, Cl-, HCO3-, NO3-, SO4(Ionenchromatographie)
6. Hauptinhaltsstoffe, Kationen, Ca, Mg, Na, K, Titration (Komplexometrie), Flammenphotometrie (Atomspektroskopie)
7. Metalle, Fe, Mn, Al (Photometrie), Ni, Cr (Atomabsorptionsspektrometrie), B, P, As, Hg (AES, Atomemissionsspektrometrie), Cu, Pb, Cd, Zn (Polarographie)
8. Organika, Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, Mineralöl-Kohlenwasserstoffe (Dünnschichtchromatographie, Hochdruckflüssigkeitschromatographie, Infrarotspektroskopie), Pestizide (Gaschromatographie/div. Detektoren)
9. Polare organische Substanzen, Derivatisierung (Gaschromatographie/Massenspektrometrie)
10. Wasserspezifische summarische Kenngrößen (DOC, AOX, AOS, CSB, BSB)
11. Radioaktivität

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 30

10.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) / Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Oxidationsverfahren in der Trinkwasseraufbereitung

Lehrinhalte:

Teil I: Theoretische Grundlagen der bedeutendsten Verfahren: Desinfektion mit: Chlor (Cl2/HOCl, ClO2), UV - Bestrahlung, Silber (Ag+), Ozon (O3); Oxidation mit: Ozon O3, Kaliumpermanganat KMnO4, Wasserstoffperoxid H2O2, kombinierten Oxidationsverfahren UV/ H2O2, UV/ O3, H2O2/O3, Sauerstoff O2; Nachweisreaktionen von Oxidationsmitteln (O3, H2O2, Cl2); Wasserinhaltsstoffe und deren Wechselwirkungen bei den Aufbereitungsschritten: THM- und AOX-Bildung, AOC; Spezielle Probleme: CKW, Nitrat, Br-/BrO3- 

Teil II: Vorstellung ausgewählter Wasserwerke: Funktionsweise (schematisch), Diskussion der angewendeten Verfahren mit Vor- und Nachteilen

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel, PD. Dr. Ch. Zwiener

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 10

11.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Praktikum (Wochenstundenzahl: 3 ) / Wintersemester u. Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Praktikum Wasserchemie für Naturwissenschaftler

Lehrinhalte:

eintägige Einführungsvorlesung  und 4 wassertechnologische + 4 wasserchemische Versuche: Kalklöseversuch; Atomabsorptionsspektrometrie; Flockung; Ionenchromatographie; Adsorption an Aktivkohle; Flüssigkeitschromatographie; Photochemische Oxidation; Summenparameter

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel & Dr. G. Abbt-Braun

Anschrift: s. o.

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 20 - 30

12.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Vorlesung (Semesterwochenstunden: 2 ) /  Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Notwasseraufbereitung in der Praxis

Lehrinhalte:

Nach einer mehrstündigen Einführung in den Themenbereich Aufbereitung von Grundwasser, Quellwasser, Seewasser, Talsperrenwasser und Flusswasser werden die theoretischen Kenntnisse durch den Besuch von verschiedenen Wasserwerken mit unterschiedlichen Rohwasserarten und Aufbereitungsverfahren vertieft.
Hierbei werden insbesondere die Güteanforderungen an Trinkwasser im Rahmen der Trinkwasserverordnung behandelt. Die vorgestellten Wasserwerke beinhalten nahezu sämtliche in der Praxis angewandten Aufbereitungsverfahren wie Belüftung, Enteisenung, Entmanganung, Filtration, Mikrosiebung, Ozonung, Flockung, Aktivkohleadsorption und Desinfektion mit Chlor sowie Chlordioxid.
Die Wasserwerke sind so ausgewählt, dass insbesondere auch die Bedeutung der unterschiedlichen Verfahrenskombinationen und deren Zweckmäßigkeit in Abhängigkeit vom aufzubereitenden Wassertyp erkannt wird. Spezielle Verschmutzungsprobleme sowie die eingehende Behandlung der Notwendigkeit von Wasserschutzgebieten werden erörtert. Theoretische Ausführungen zu den Grundlagen der Limnologie ergänzen vor Ort das Lehrangebot.

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. D. Maier

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 10 - 15

13.)

Art der Lehrveranstaltung:

• Praktikum (Wochenstundenzahl: 2) / Sommersemester

Titel der Lehrveranstaltung: Wasserchemisches Praktikum für Naturwissenschaftler und Chemieingenieure

Lehrinhalte:

eintägige Einführungsvorlesung und 2 wassertechnologische + 2 wasserchemische Versuche

Sprache der Lehrveranstaltung: Deutsch

Name des Hochschullehrers / Lehrbeauftragten: Prof. Dr. F. H. Frimmel & Dr. G. Abbt-Braun

Art des Leistungsnachweises: mündliche Prüfung

Priorität der Lehrveranstaltung im Rahmen des oben erwähnten Studienganges:

Wahlpflichtveranstaltung

Teilnehmerzahl: 20

Fächer