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Labore

Labor- und Verfahrenstechnik

Um unseren Studenten den Umgang mit den neusten Methoden und Techniken lehren zu können, befindet sich im Erdgeschoss von Haus 2 ein Labortrakt mit 6 hochmodern eingerichteten Laboren und einem Auswerteraum (PC-Kabinett).

Ergänzend zum theoretischen Unterricht werden hier praxisorientierte Versuche an verschiedensten Geräten und Modellen durchgeführt. 

Wie unsere Labore ausgestattet sind, erfahren Sie hier:

Labor für Umweltanalytik 1
Labor für Umweltanalytik 1; Foto: I. Wehner

Ausstattung

  • Gaschromatograph mit Massenspektrometer (GC-MS)
  • Gaschromatograph mit Flammenionisationsdetektor (GC-FID)
  • Hochleistungsflüssigkeits-Chromatograph (HPLC)

Nutzung

In dem Labor für Umweltanalytik I finden physikalisch-chemische Stofftrennungen mittels chromatographischer Verfahren statt. Die Geräte werden unter anderem in den Praktika zu den Modulen Elektrochemie/Spektroskopie und Instrumentelle Analytik eingesetzt. In den Wahlpflichtmodulen Moderne Analysemethoden im 5. und 6. Theoriesemester werden weiterführende Praktika zur GC-MS angeboten.

Mithilfe der chromatographischen Auftrennungsmethoden analysieren und quantifizieren die Studenten im Praktikum u.a. Schadstoffe in Umweltproben oder Bestandteile von Parfümen. Mit der HPLC-Anlage werden z.B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) analysiert, welche natürliche Bestandteile von Kohle und Erdöl darstellen. Mithilfe des GC-MS werden Leichtflüchtige Halogenkohlenwasserstoffe (LHKW) in Wasser nachgewiesen und deren Konzentration bestimmt. Die Quantifizierung der Analyten in den verschiedenen Probenmatrices erfolgt über Kalibrierstandards, die die Studenten selbst herstellen und vermessen.

Labor für Umweltanalytik 2
Labor für Umweltanalytik 2; Foto: I. Wehner

Ausstattung

  • Atomabsorptionsspektrometer mit Flammen-, Graphitrohr- und Hydridtechnik
  • UV-VIS-Spektrometer
  • Kapillarelektrophorese
  • Infrarotspektrometer mit Infrarot-Mikroskop
  • Sequenzierungsgerät
  • Ionenchromatograph
  • Diverse Tischmessgeräte für verschiedenste Parameter (z.B. pH, LF, O2, Trübung etc.)

Nutzung

Unser Labor für Umweltanalytik II wird von unseren Studenten für verschiedenste Analysen genutzt. Am Atomabsorptionsspektrometer wird z.B. im Praktikum zum Modul Instrumentelle Analytik Schwermetallanalytik in Wasserproben betrieben und am UV-VIS-Spektrometer wird die Reinheit der selbst hergestellten Acetylsalicylsäure kontrolliert. An der Kapillarelektrophorese werden zum einen Proteine nachgewiesen und zum anderen Kationen von Ammonium, Calcium, Natrium und Magnesium in Trinkwasser, Cola und Kaffee bestimmt.
An dem IR-Spektrometer nehmen die Studenten Spektren organischer Substanzen auf und werten diese zur Strukturaufklärung aus.
Die Biotechnologiestudenten des 4. Semesters bestimmen mithilfe der Ionenchromatografie verschiedene Zucker in Fruchtsäften. Die Studenten im 5. Theoriesemester können im Wahlpflichtmodul Bioanalytik den praktischen Umgang mit dem Sequenzer üben, indem sie Ihre eigene DNA analysieren und die Sequenzdaten auswerten.

Chemielabor
Chemielabor; Foto: I. Wehner

Ausstattung

  • Analysenwaagen
  • Volumenmessgeräte
  • Laborabzüge
  • Aufschlusssysteme wie Mikrowelle bzw. Apparaturen für Königswasseraufschlüsse und Stickstoffaufschlüsse sowie Destillationsapparate
  • Modernste PC- und Auswertetechnik für nasschemische Analysen
  • Titrationsaustomaten
  • Stickstoff-Kohlenstoff-Analysator, mit dem sich sowohl in flüssigen als auch in festen Medien gleichzeitig oder seriell N bzw. C bestimmen lassen.
  • Reinstwasseranlage

Nutzung

Das Nasslabor dient unter anderem der Probenvorbereitung. Mithilfe der Apparaturen können verschiedenste Materialien aufgeschlossen und analysiert werden. Desweiteren werden Lösungen hergestellt und Extraktionen durchgeführt.
Im Nasslabor finden unter anderem im 1. und 2. Theoriesemester die Chemie-Praktika statt. Dies dient der Grundlagenausbildung im Fachbereich. Neben verschiedenen Titrationsmethoden erlernen die Studenten z.B. den Umgang mit Volumenmessgeräten, pH-Meter, Leitfähigkeitsmessgerät und einfachen Stofftrennungsverfahren. Die Studenten messen selbständig verschiedene Parameter und erlernen diese zu diskutieren und einzuschätzen.
Im 5. Theoriesemester finden in diesem Labor die Umweltmesstechnik-Praktika statt. Dabei werden verschiedene Umweltproben, wie Kompost oder Wasser auf ihre Bestandteile untersucht und verschiedenste interessante Parameter bestimmt. So wird z.B. mithilfe eins Glühverlustes der Anteil organischer Substanzen in Kompost ermittelt.

Labor für Mikrobiologie
Labor für Mikrobiologie; Foto: I. Wehner

Ausstattung

  • Zwei Sicherheitswerkbänke,
  • Autoklav, Heißluftsterilisator
  • Zwei Brutschränke, CO2-Inkubator, Schüttelinkubator
  • Thermostatenschrank
  • Zwei Thermomixer
  • Zwei PCR-Geräte, qPCR-Gerät
  • Vier PCR-Workstations
  • Modernes Bilddokumentationssystem für SDS- und Agarosegele
  • Verschiedene Zentrifugen (Kühlzentrifugen, Minizentrifugen etc.)
  • Verschiedene Mikroskope (Phasenkontrast, Lichtmikroskope, Inversionsmikroskope etc.)
  • Diverse Kleingeräte (Elektrophorese- und Blotapparaturen, Sicherheitsbunsenbrenner, Pipetten etc.)

Nutzung

In diesem Labor werden im Modul „Mikrobiologische Arbeitstechniken“ bzw. „Umweltbiologische Grundlagen“ sterile Arbeitstechniken vermittelt und verschiedene Bakterienstämme angezüchtet. Mithilfe klassischer Färbemethoden und physiologischen Tests sind die Studenten in der Lage die Bakterienstämme zu identifizieren. Die Umwelttechnik-Studenten ermitteln die Toxizität in Umweltproben mittels Leuchtbakterien. In unseren Laboren wird grundsätzlich nur mit R1-Organismen gearbeitet, trotzdem legen wir sehr großen Wert auf sterile Arbeitsweise.
Desweiteren findet im 5. Theoriesemester für die Biotechnologie-Studenten das Praktikum zum Modul Genetik statt. Dabei wird u.a. Bakterien-DNA isoliert und mithilfe von PCR und Agarosegelelektrophorese ein spezifisches Gen nachgewiesen. Außerdem führen die Studenten eine Proteinextraktion durch und weisen diese durch SDS-PAGE und Immunodetektion mittels Western Blot nach.
Im 6. Theoriesemester findet in diesem Labor ein Zellkulturkurs statt. Es werden eine suspende und eine adhärente Zelllinie angezüchtet, um die Unterschiede bei Mediumwechsel und Ernte der Zellen zu vermitteln. Bei einer Zelllinie wird mittels qPCR eine Genexpressionsanalyse in Abhängigkeit von der Wachstumsdauer durchgeführt. Neben der Kultur von tierischen Zellen setzen unsere Studenten auch eine pflanzliche Zellkultur, genauer eine Kalluskultur von Nicotiana tabacum (Tabakpflanze) an und beobachten diese über die gesamte Theoriephase.

Labor für Verfahrenstechnik

Ausstattung

  • Messgeräte zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung (Siebturm, Fotosedimentometer und Laserpartikelsizeanalyzer)
  • Durchflusszytometer zur Fluoreszenzanalyse von Zellen
  • Laboranlagen zur Rektifikation und Extraktion
  • Bioreaktorensystem mit Versorgungseinheit für Fermentationsprozesse
  • Verfahrenstechnisches Modell mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS)
  • Modell Durchflussmessung von Gasen mittels Venturirohr
  • Versuchsstand zu einer Flüssigkeitsregelstrecke
  • Kalorimeter zur Brennwertbestimmung
  • Planetenkugel- und Schneidmühle zur Probenvorbereitung
  • Reaktorsysteme für chemische, biochemische, mechanische und thermische Verfahrenstechnik

Nutzung

Im Labor für Verfahrenstechnik absolvieren die Studenten zahlreiche Praktika in den Modulen chemische, thermische und mechanische Verfahrenstechnik, um z.B. Stofftrennverfahren wie Rektifikation und Extraktion kennenzulernen. Desweiteren werden mithilfe verschiedener Methoden die Partikelgrößen von unterschiedlichen festen Stoffgemischen, wie Sand, bestimmt. Im Modul Steuerungs- und Regelungstechnik wird an einer Flüssigkeitsregelstrecke getestet, wie sich welche Reglereinstellungen auf das statische und dynamische Verhalten auswirken.
Im 6. Theoriesemester haben die Biotechnologie-Studenten die Möglichkeit, das Wahlpflichtmodul Fermentation zu belegen. In dem drei-tägigem Praktikum bekommen die Kursteilnehmer einen Einblick in den Ablauf einer Fermentation. Ziel des Versuches ist es, über die Biomasseproduktion einer Hefepopulation das Produkt Ethanol zu erzeugen. Um den gesamten Fermentationsprozess zu überwachen, werden in regelmäßigen Abständen von Studenten Proben entnommen und verschiedene Parameter analysiert.

Radionuklidlabor
Radionuklidlabor; Foto: I. Wehner

Ausstattung

  • Hand-Fuß-Kleidermonitor
  • drei PC-Arbeitsplätze für Strahlenmesstechnik mit je einer α-, β- und γ-Sonde
  • Gammaspektrometer
  • zwei Röntgenfluoreszenzanalysegeräten (mobil und stationär)
  • diverse Kleinmessgeräte der Strahlenmesstechnik

Nutzung

Im Radionuklidlabor finden überwiegend strahlenmesstechnische Laborübungen statt, bei denen sich die Studenten mit der vielseitigen Anwendung von ionisierender Strahlung sowie deren Auswirkungen und den notwendigen Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor der Strahlung, beschäftigen. Mit den Röntgenfluoreszenzanalysengeräten kann zerstörungsfrei Elementanalytik von verschiedenen Schwermetallen, Metalllegierungen, Flüssigkeiten und pulvrigen Substanzen durchgeführt werden.
Desweiteren finden hier im 1. Semester die Praktika des Moduls Elektrotechnik/Elektronik für alle Labor- und Verfahrenstechnik-Studenten statt. Dafür verfügt das Labor über eine umfangreiche Ausstattung an elektrotechnischen Bauteilen, wie Rastersteckplatten, verschiedene Widerstände, Netzgeräte, Strom- und Spannungsmessgeräte und Oszilloskope.

Auswerteraum
Auswerteraum; Foto: I. Wehner

Der Auswerteraum ist mit 14 PC-Arbeitsplätzen für Studenten, sowie einem Dozenten-PC-Arbeitsplatz mit Beamer ausgestattet. Hier können die Studenten über einen zentralen Server auf ihre, im Praktikum aufgenommenen, Daten zugreifen und diese weiter bearbeiten und protokollieren. Die PC-Arbeitsplätze dienen außerdem dazu, Praxisprojekte fertigzustellen, Recherchen im Internet durchzuführen sowie Daten auszutauschen.
Auf den PC´s sind neben der aktuellen Standardsoftware von Microsoft Office auch moderne fachspezifische Software für die Bereiche Chemie (z.B. ChemOffice), Informatik, Projektmanagement und Bildbearbeitung installiert.
Im Auswerteraum finden außerdem die Vorlesungen zum Konstruktionsprogramm CAD und zum grafischen Bildbearbeitungs-Programmiersystem LabVIEW statt, welche im 5. und 6. Theoriesemester als Wahlpflichtmodule angeboten werden.