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Konzertierte Aktion für bessere Ausbildung in der Chemie: Mikroverfahrenstechnik in die Unis

14.02.2007 - (idw) VDI/VDE Innovation + Technik GmbH

Gute Nachrichten für die Chemie-Studenten in Deutschland: In ihrem Studium bekommen sie künftig einen tiefen Einblick in die Mikroverfahrenstechnik, die wichtigste Neuentwicklung der letzten Jahre für die chemische und die pharmazeutische Industrie. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung, der Fonds der Chemischen Industrie und die Deutsche Bundesstiftung Umwelt unterstützen in einer konzertierten Aktion Entwicklungsprojekte, die sich der verbesserten Ausbildung von Chemikern und Chemie-Ingenieuren in Fachhochschulen und Universitäten auf dem Gebiet der Mikroverfahrenstechnik widmen. Auf dem Statuskolloquium "Mikroverfahrenstechnik" in Osnabrück stellen sich die ausgewählten Projekte heute, am 14. Februar, erstmals der Öffentlichkeit vor. Für den breiten Einsatz der Mikroreaktions- und Mikroverfahrenstechnik in der chemischen Industrie werden dringend gut ausgebildete Chemiker und Chemie-Ingenieure benötigt. In den Studiengängen Chemie bzw. Chemieingenieurwesen erfährt die Mikroverfahrenstechnik bislang jedoch nur eine untergeordnete Rolle. Sie wird in Vorlesungen und vereinzelten Praktika thematisch aufgegriffen, ist jedoch nicht breit eingeführt. Um in Deutschland die geforderte breite Anwendung von Mikroverfahrenstechnik voranzubringen, ist es aber notwendig, dass angehende Chemiker und Chemieingenieure bereits während ihrer Ausbildung mit der neuen Technologie vertraut gemacht werden.

Im Rahmenprogramm "Mikrosysteme" fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) deshalb mit 1,5 Mio. Euro die Entwicklung von mikroverfahrenstechnischen Anlagen und Komponenten, die für Praktika an Hochschulen und in Praxiskursen geeignet sind, sowie die Konzeption von Lehr- und Weiterbildungsveranstaltungen der Mikroverfahrenstechnik. Aus 13 Projektvorschlägen wählte das BMBF sechs Verbundprojekte für die Förderung aus:

- Mitteldeutscher Cluster von mikroverfahrenstechnischen Lehrexperimenten für die universitäre Aus- und Weiterbildung

Die TU Ilmenau, die FSU Jena und die TU Chemnitz konzipieren gemeinsam eine universelle Versuchsperipherie (Fluidaktorik, Sensorik etc.), die als Grundlage für mikroverfahrenstechnische Lehrexperimente an den drei beteiligten Universitäten dienen soll. Der Versuchsaufbau, der an den drei Standorten identisch aufgebaut wird, beinhaltet einen Satz von sechs Basisexperimenten, die mit der einheitlichen Versuchsperipherie betrieben werden sollen. Ein Industriebeirat aus den Unternehmen Laborchemie Apolda, Chemtech, Jenapharm, Merck KGaA, Schering und Fuka begleitet das Projekt.

Förderung des BMBF: 219.000 Euro, Laufzeit: bis Dezember 2009

- Mikroverfahrenstechnik für die Ausbildung von Fachkräften in der kontinuierlichen Prozessführung

Für den Einsatz in Lehre, Unterricht und Ausbildung wird an der TU München ein preisgünstiges, modular aufgebautes flexibles Komponentensystem für die kontinuierliche Reaktionsführung in Mikroreaktoren entwickelt. Modularisierte Einzelbauelemente können dann im Praktikums- oder Technikumsmaßstab innerhalb weniger Minuten zu einer vollständigen chemischen Anlage zusammengestellt werden. Das interdisziplinäre Konsortium besteht aus den Lehrstühlen l und II für Technische Chemie, der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik sowie der Arbeitsgruppe Didaktik der Chemie und Biologie am Institut für Chemie. Begleitet wird das Projekt von einem Industriebeirat mit Degussa AG, Bayer Technology Services GmbH, Ehrfeld Mikrotechnik GmbH, BASF AG, Linde AG, PharmaZell GmbH, pro-micron GmbH & Co. KG und Phywe System GmbH.

Förderung des BMBF: 272.000 Euro, Laufzeit: bis September 2009

- µ-Consortium

Die TU Clausthal, zwei Institute der TU Braunschweig und die Leipniz Universität Hannover bauen eine Multifunktionsanlage auf, in der die typischen verfahrenstechnischen Grundoperationen mit mikrostrukturierten Komponenten verwirklicht werden. Mit der Anlage sind dann Lehrexperimente für homogene Reaktionsführungen (Mischen + Reagieren in einer Phase), für heterogene Reaktionsführungen (Mischen in homogener Phase + Reaktion an heterogener Phase) und auch für Trennoperationen möglich. Der begleitende Industriebeirat besteht aus den Unternehmen Bayer Technology Services GmbH, Merck KgaA, Synthacon GmbH und Uhde GmbH.

Förderung des BMBF: 290.000 Euro, Laufzeit: bis April 2008

- Multidisziplinäre Initiative der Region Karlsruhe-Freiburg zur Aus- und Weiterbildung in der Mikroverfahrenstechnik insbesondere der kontinuierlichen Analyse- und Reaktionstechnik

Ziel des Projektes ist es, in den beteiligten Universitäten (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und die Universität Karlsruhe) eine verbesserte Ausbildung und Schulung in der Mikroverfahrenstechnik zu etablieren. Für den Lehrbetrieb werden Versuchsanlagen mit mikroverfahrenstechnischen Komponenten entwickelt, die für den kontinuierlichen Betrieb geeignet sind. Das Fraunhofer Institut für Chemische Technik ITC integriert kleine optische Messmethoden in die Anlagen. Koordiniert wird der Verbund vom Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK). Im Beirat begleiten die Unternehmen IoLiTec, Roche, Ciba, Uhde, Fluka-Sigma, Merck KGaA und Plinke gemeinsam mit der Pädagogischen Hochschule Freiburg das Projekt.

Förderung des BMBF: 234.000 Euro, Laufzeit: bis April 2009

- Mikrofabriken für Biologie und Chemie im Wissenschaftspark Golm: Multi-µ-Praktikum

In diesem Projekt wird von der Universität Potsdam (Institut für Chemie und Institut für Biochemie und Biologie) gemeinsam mit den Potsdamer Fraunhofer-Instituten für Angewandte Polymerforschung und für Biomedizinische Technik IBMT ein Praktikum der Mikroverfahrenstechnik entwickelt. Begleitend werden thematisch angelehnte Vorlesungen entworfen. Das Praktikum soll sechs Experimente zur photochemischen, biochemischen, polymerchemischen, biotechnologischen und elektrochemischen Mikroverfahrenstechnik umfassen. Nach Projektabschluss sollen die Praktikumsversuche Bestandteil der neuen Masterstudiengänge an der Universität Potsdam werden und auch in die Lehrerausbildung einfließen. Im Industriebeirat begleiten die Firmen Ehrfeld Mikrotechnik BTS GmbH, das Kunststoffkompetenzzentrum Schwarzheide (KKZ-S), die Uwe Braun GmbH und das Pilotanlagenzentrum Schkopau (PAZ) das Projekt.

Förderung des BMBF: 218.000 Euro, Laufzeit: bis April 2009

- Aufbau eines regionalen Ausbildungsprogramms "Mikroverfahrenstechnik" mit Praktikumsversuchen an einer mobilen, internetbasierten Praktikumsanlage

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer mikroverfahrenstechnischen Versuchsanlage für Ausbildungszwecke, die von der Universität Bremen, Universität Hamburg, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und der Universität Rostock gemeinsam genutzt werden kann. Die Versuche - praktische Beispiele aus aktuellen Forschungsprojekten - werden mit Hilfe einer web-basierten Mess-, Steuer- und Regelungstechnik ferngesteuert. Eine Online-Prozesskontrolle und Abfrage von Messwerten wird von beliebigen Standorten aus möglich sein. Eine Web-Kamera soll den Studierenden dann Ablauf und stoffliches Ergebnis zeigen. Im Industriebeirat wirken die Unternehmen BASF, Clariant, Ehrfeld Mikrotechnik BTS, Little Things Factory und der mikroglas chemtec sowie Industrieplattform Mikroverfahrenstechnik mit.

Förderung des BMBF: 264.000 Euro, Laufzeit: bis April 2009

Der Fonds der Chemischen Industrie hat bereits mit rund 200.000 Euro die Anschaffung von Geräten für den Einsatz in der Lehre an den universitären Chemiefachbereichen gefördert. "Wir wollen, dass die Nachwuchswissenschaftler und Ingenieure eine zeitgemäße Ausbildung in der Mikroverfahrenstechnik erhalten", begründet Dr. Gerd-Ludwig Schlechtriemen vom Fonds der Chemischen Industrie das Engagement der Branche. Schließlich seien die deutschen Chemieunternehmen auf gut ausgebildete Naturwissenschaftler und Ingenieure angewiesen, um ihre Spitzenposition im internationalen Innovationswettbewerb zu behaupten.

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) unterstützt die Entwicklung von organisch-chemischen Synthesevorschriften und preiswerten Mikroreaktoren. Mikroreaktionstechnik bietet die Chance, chemische Reaktionen effizienter und umweltschonender zu gestalten. Um die Mikroverfahrenstechnik in der chemischen Industrie in Forschung und Lehre verstärkt zu verbreiten, konzipiert Little Thing Factory GmbH gemeinsam mit FSU Jena preiswerte und robuste Mikroreaktoren, die speziell an die Anforderungen in der Ausbildung von Chemikern und Laboranten angepasst sind. Die Universität Regensburg entwickelt geeignete organisch-chemische Synthesevorschriften, die das Potenzial der Mikroreaktortechnik in dieser wichtigen Chemiesparte verdeutlichen. Die Ergebnisse aus beiden Teilvorhaben werden in Form einer Buchbroschüre sowie frei zugänglich im Internet publiziert. Es ergänzt das frei verfügbare "Neue und nachhaltigere organisch-chemische Praktikum", das im Internet unter http://www.oc-praktikum.de verfügbar ist.

Förderung der DBU: 250 T¤, Laufzeit: bis Oktober 2008

Mehr Informationen zu dieser Initiative gibt es
im Internet unter: http://www.mstonline.de, http://www.vci.de/fonds, http://www.dbu.de


und bei VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
Ute Ackermann, Telefon: 030 31 00 78-113, E-Mail: ackermann@vdivde-it.de
Weitere Informationen: http://www.mstonline.de http://www.vci.de/fonds http://www.dbu.de http://www.oc-praktikum.de
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