Verordnung der Bundesministerin für Bildung und Frauen über die Lehrpläne der Höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten 2015; Bekanntmachung der Lehrpläne für den Religionsunterricht

– Maßnahmen zur Gewährleistung steriler Arbeitsbedingungen sowie sicherheitstechnische Maßnahmen in einem mikrobiologischen Labor erkennen;

– die Wirkungsweise von Krankheitserregern erkennen.

Lehrstoff:

Arbeitsmethoden der Mikrobiologie:

Sterile Arbeitstechniken, Kultivierungsmethoden, Isolierung und Anreicherung von Mikroorganismen, Reinzuchtverfahren, mikrobielles Wachstum, Keimzahlbestimmung;

Angewandte Mikrobiologie:

Krankheitserreger, Infektion, Pathogenität, Toxine; Wirkungsweise von Antibiotika, Nachweis von Bakterien, Pilzen mit klassischen Methoden, Grundlagen der Zellkulturtechnik.

III. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Aufbau, die Struktur und chemische Eigenschaften von biologischen Makromolekülen benennen;

– die Grundlagen der Replikation und der Proteinbiosynthese erkennen und die Prinzipien auf Beispiele anwenden.

Lehrstoff:

Molekularbiologie:

Aufbau, Struktur von biologischen Makromolekülen: Proteine, Nukleinsäuren; Dynamik des Genoms – Replikation, Transkription, Translation, Regulation der Genexpression.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– gentechnische Basismethoden verstehen und diese je nach Problemstellung auswählen;

– Prinzipien der Vererbung auf molekularbiologischer Ebene erkennen und Verfahren und Ereignisse, die zu Veränderungen des Erbmaterials führen, kritisch hinterfragen und Auswirkungen beurteilen.

Lehrstoff:

Molekularbiologie:

Plasmide, Grundlagen der DNA – Rekombinationstechnik, PCR, Prinzipien des Gentransfers; genetische Veränderungen von tierischen und pflanzlichen Zellen. Stammzellen und ihr therapeutischer Einsatz; Richtlinien zur Qualitätssicherung.

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Funktion, Eigenschaften und praxisrelevante Anwendungen von wichtigen Proteingruppen erkennen;

– grundlegende Strategien und Abläufe von Stoffwechselwegen mit Fokus auf biotechnologische Prozesse erkennen; Fermentationsprozesse planen und die dafür notwendigen apparativen Einrichtungen sinnvoll kombinieren;

– Methoden zur analytischen Verfolgung von Fermentationen auswählen und die Kinetik anhand vorgegebener Messdaten bestimmen.

Lehrstoff:

Eigenschaften und Funktionen von biologischen Makromolekülen:

Enzyme, Katalyse, Enzymkinetik, Bestimmung von Enzymaktivitäten; Antikörper, Aufbau und Wirkungsweise; Transportproteine, Strukturproteine.

Biomembranen:

Aufbau, Transportmechanismen.

Stoffwechselprozesse und Energieumsatz:

Prinzipien des Stoffwechsels, Energetik biochemischer Reaktionen, Energiezustand der Zelle.

Stoffwechselüberblick:

Ausgewählte katabole und anabole Stoffwechselwege in Zusammenhang mit biotechnologischen Prozessen.

Fermentationstechnik:

Funktion und Design von Bioreaktoren, Reinigung und Sterilisation, Nährmedien, Auswahl und Anzucht geeigneter Mikroorganismen, Prozessführung bei Fermentationsmethoden.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– aufgrund der Kenntnis der Struktur und Eigenschaften von Makromolekülen Methoden zur Isolierung, Anreicherung und Charakterisierung von biologischen Makromolekülen entwickeln und die Anreicherung dokumentieren und interpretieren;

– Nachweismethoden biologisch aktiver Makromoleküle benennen und je nach Problemstellung Teststrategien entwickeln;

– klassische und etablierte biotechnologische Produktionsverfahren anwenden;

– Gärungsprozesse planen und deren Realisierung abschätzen.

Lehrstoff:

Bioanalytik:

Gewinnung und Anreicherung von biologischen Makromolekülen; Zellaufschluss, Probenvorbereitung und –konzentrierung; Elektrophoretische Trenn- und Detektionsverfahren, biochromatographische Methoden, Zentrifugationstechniken, immunologische Testverfahren.

Biotechnologische Verfahren:

Alkoholische Gärung, Citronensäuregärung und Essigsäuregärung;

Biotechnologische Anwendungen in der Lebensmitteltechnik, Umwelttechnik, Medizin und Landwirtschaft; Biotechnologische Methoden zur Herstellung neuer Werkstoffe und erneuerbarer Energie.

II. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Schemata technischer Anlagen verstehen, einfache Schemata selbst erstellen und diese erläutern;

– die Grundlagen der Fördertechnik verstehen und diese Kenntnisse für konkrete Aufgabenstellungen anwenden.

Lehrstoff:

Darstellungen in der Verfahrenstechnik:

Technische Zeichnungen, Verfahrensschemata; Rohrleitungs- und Instrumenten-Schemata.

Fördertechnik:

Strömungslehre, Elemente zur Fortleitung/Dosierung von Gasen, Flüssigkeiten und festen Stoffen, Rohrleitungen/Verbindungselemente, Armaturen, Sicherheitsarmaturen, Förderung von Flüssigkeiten und Gasen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Aufbau und die Funktionsweise der in der Praxis häufig verwendeten Apparate, Maschinen und Grundoperationen zur Stoffvereinigung, Zerkleinerung und Stofftrennung verstehen und diese Kenntnisse für konkrete Aufgabenstellungen anwenden;

– die Sicherheitsmaßnahmen bei der technischen Umsetzung und im Anlagenbau verstehen und diese anwenden.

Lehrstoff:

Chemische Verfahrenstechnik und Anlagen:

Mechanische Verfahrenstechnik; Stoffvereinigung, Zerkleinerung, Stofftrennung.

Sicherheitstechnik:

Maßnahmen im chemischen Technikum und Anlagenbau, beim Explosions- und Brandschutz.

III. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Aufbau und Einsatz von elektronischen Mess- und Regelanlagen in der Prozessautomatisierung verstehen und anwenden;

– die grundlegenden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Zustandsformen und Phasengleichgewichte von Reinstoffen verstehen und mit Hilfe mathematischer Formulierungen diese beschreiben und anwenden, sowie in Diagrammen darstellen.

Lehrstoff:

Mess- und Regeltechnik:

Grundelemente der Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik, Prozessleitsysteme.

Grundlagen der physikalischen Chemie:

Zustandsgleichungen idealer und realer Gase, Kritische Größen, Kinetische Theorie des idealen Gases, Zustandsgrößen flüssiger und fester Stoffe, Grenzflächenerscheinungen, Oberflächenspannung, Adsorption.

Phasengleichgewichte:

Phasenumwandlungen von Reinstoffen, Dampfdruck, Siedepunkt, Gefrierpunkt, Phasendiagramme, Clausius-Clapeyron’sche Gleichung.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Aufbau und die Funktionsweise der in der Praxis häufig verwendeten Apparate, Maschinen und Grundoperationen Extraktion, Trocknung und Kristallisation verstehen und diese Kenntnisse für konkrete Aufgabenstellungen anwenden und einfache Stoffbilanzen dieser Anlagen erstellen;

– die grundlegenden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Elektrochemie und Phasengleichgewichte von Mehrstoffsystemen verstehen und mit Hilfe mathematischer Formulierungen diese beschreiben und anwenden, sowie in Diagrammen darstellen.

Lehrstoff:

Thermische Verfahrenstechnik:

Extraktion, Trocknung, Kristallisation.

Phasengleichgewichte:

Phasengleichgewichte von Mehrstoffsystemen, Phasengesetz, ideale Gasmischungen. Lösungen, kolligative Eigenschaften, Dampfdruckdiagramme, Siedediagramme, Schmelzdiagramme.

Elektrochemie:

Elektrolytische Dissoziation, Elektroden, elektrochemisches Potential.

IV. Jahrgang:

7.Semester – Kompetenzmodul 7:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Grundlagen zur Bilanzierung von verfahrenstechnischen Anlagen verstehen und diese anwenden;

– die grundlegenden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Wechselwirkungen zwischen stofflichen und energetischen Veränderungen verstehen und mit Hilfe mathematischer Formulierungen diese beschreiben und anwenden, sowie in Diagrammen darstellen.

Lehrstoff:

Thermische Verfahrenstechnik:

Technische Wärmelehre, Kreisprozesse.

Chemische Thermodynamik:

Molwärme, innere Energie und Enthalpie, Reaktions- und Bildungsenthalpien, Kalorimetrie und Thermoanalyse, Entropie, freie Energie und Enthalpie, chemisches Potential, Anwendung thermodynamischer Gesetze zur Berechnung chemischer Gleichgewichte.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Grundlagen zur Bilanzierung von verfahrenstechnischen Anlagen verstehen und diese anwenden;

– den Aufbau und die Funktionsweise der in der Praxis häufig verwendeten Apparate, Maschinen und Grundoperationen der Wärmeübertragung und Reaktionstechnik verstehen und diese Kenntnisse für konkrete Aufgabenstellungen anwenden;

– die grundlegenden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Wechselwirkungen zwischen stofflichen und energetischen Veränderungen inklusive deren zeitlichem Verlauf beschreiben und mit Hilfe mathematischer Formulierungen diese beschreiben und anwenden, sowie in Diagrammen darstellen.

Lehrstoff:

Thermische Verfahrenstechnik:

Wärmeübertragung, Reaktoren.

Reaktionskinetik:

Geschwindigkeit, Ordnung und Mechanismus chemischer Reaktionen, Kinetische Messmethoden, Folge- und Simultanreaktion, Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit, homogene und heterogene Katalyse, Anwendung der empirischen Reaktionskinetik.

Transportvorgänge.

Diffusion.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Grundlagen zur Bilanzierung von verfahrenstechnischen Anlagen verstehen und anwenden;

– den Aufbau und die Funktionsweise der in der Praxis häufig verwendeten Apparate, Maschinen und die Grundoperationen der Destillation, Rektifikation, Adsorption sowie Absorption benennen und verstehen und können diese Kenntnisse für konkrete Aufgabenstellungen anwenden;

– verfahrenstechnische Anlagen zur Emissionsminderung und zur Rohstoffrückgewinnung, und den Unterschied zwischen vorsorgenden Umweltschutzmaßnahmen und End-of–Pipe Technologien erkennen und anwenden.

Lehrstoff :

Thermische Verfahrenstechnik:

Verdampfung, Destillation, Rektifikation, Adsorption, Absorption.

Energie- und Umwelttechnik:

Energiewirtschaft, Bilanzen und Stoffstromanalysen, Kreislaufwirtschaft, Cleaner Production.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– verfahrenstechnische Anlagen zur Emissionsminderung und zur Rohstoffrückgewinnung sowie den Unterschied zwischen vorsorgenden Umweltschutzmaßnahmen und End-of–Pipe Technologien verstehen und anwenden;

– die Sicherheitsmaßnahmen, die einschlägigen Normen und Vorschriften für chemisch-technische Anlagen benennen und anwenden.

Lehrstoff:

Sicherheitstechnik:

Grundlegende Rechtsvorschriften, apparative sicherheitstechnische Vorkehrungen, Sicherheitsanalyse.

Energie- und Umwelttechnik:

Kosten-Nutzenanalyse, Abfallwirtschaft, Abgasreinigung, Abwasserbehandlung.

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

I. Jahrgang (1. und 2. Semester):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die in chemischen Laboratorien verwendeten Chemikalien, Geräte und Apparate unter Berücksichtigung der Sicherheitsmaßnahmen sowie der toxikologischen und ökologischen Aspekte gewandt handhaben;

– die chemischen Eigenschaften ausgewählter anorganischer Elemente und Verbindungen erkennen und einfache Stoffsysteme qualitativ und quantitativ trennen bzw. analysieren;

– ihre Arbeit sachgerecht dokumentieren.

Lehrstoff:

Laboratoriumstechnik:

Grundoperationen der chemischen Laboratoriumstechnik, Handhabung von Laboratoriumsgeräten, Unfallvermeidung, Erste Hilfe und Verhalten in Notfällen, Chemikalienkennzeichnung und -handhabung, Herstellung von Reagenzlösungen, Entsorgung und Recycling, Untersuchungen zum Ablauf chemischer Reaktionen. Grundlagen der Glasbearbeitung.

Qualitative Analyse:

Prinzip eines Trennungsganges, wichtige Gruppenreaktionen und Einzelnachweisreaktionen.

II. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 3. und 4. Semester (Kompetenzmodule 3 und 4) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– in der beruflichen Praxis übliche nasschemische und einfache instrumentelle Analysenmethoden benennen und verstehen;

– die Untersuchungsergebnisse – angepasst an den theoretischen Informationsstand – grafisch, rechnerisch und EDV-gestützt auswerten und interpretieren.

Lehrstoff:

Quantitative Analyse:

Gravimetrische und volumetrische Bestimmungen von Einzelstoffen und Stoffgemischen.

Analysemethoden und Datenauswertung:

Elektrochemische Messverfahren, Photometrie und weitere optische Methoden, Ionentausch, einfache chromatographische Methoden, EDV-gestützte Datenauswertung.

III. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 5. und 6. Semester (Kompetenzmodule 5 und 6) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– in der beruflichen Praxis übliche instrumentelle Analysenmethoden, ihre Einsatzbereiche und Grenzen verstehen und anwenden;

– die Untersuchungsergebnisse auch EDV-gestützt sachgerecht auswerten und interpretieren.

Lehrstoff:

Elektrochemische Methoden, Verfahren für Probenvorbereitung und Probenaufschluss, Chromatographie, Atom- und Molekülspektrometrie, einfache statistische Prüfverfahren, Qualitätskontrolle und Kalibrierung von Messmitteln.

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

III. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 5. und 6. Semester (Kompetenzmodule 5 und 6) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die in den Laboratorien verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien unter Berücksichtigung der Sicherheitsmaßnahmen und der Umweltaspekte fachgerecht handhaben und die Untersuchungsergebnisse sachlich richtig dokumentieren und berichten;

– technisch-analytische und chemisch-technologische Aufgaben aus der beruflichen Praxis unterschiedlicher Fachbereiche mit den zweckmäßigsten Methoden lösen und technologische Produkte herstellen oder modifizieren;

– mikrobiologische und molekularbiologische Arbeitstechniken einsetzen.

Lehrstoff:

Chemisch-technologisches Laboratorium und verfahrenstechnisches Laboratorium:

Ausgewählte Verfahren aus dem Bereich der anorganischen, organischen bzw. Bio- und Umwelttechnologie.

Biochemisch-mikrobiologisches Laboratorium:

Einschulung in die grundlegenden biochemischen und mikrobiologischen Arbeitstechniken, Nachweis- und Testverfahren.

IV. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 7. und 8. Semester (Kompetenzmodule 7 und 8) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– für eine gegebene Problemstellung geeignete mikrobiologische und molekularbiologische Methoden auswählen und unter Einsatz von Qualitätsmanagement-Elementen durchführen;

– die Fachliteratur der organischen Chemie nutzen, daraus Arbeitsvorschriften adaptieren, Synthesen von organischen Stoffen durchführen und die Methoden zur Charakterisierung der Produkte anwenden;

– die apparativen Hilfsmittel zweckmäßig einsetzen, kennen die Sicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung von Laboratoriumsunfällen sowie Umwelt- und Gesundheitsschäden und sind mit den Vorkehrungen zur Entsorgung und Aufarbeitung von Rückständen und Lösungsmitteln vertraut;

– technisch-analytische und chemisch-technologische Aufgaben aus der beruflichen Praxis unterschiedlicher Fachbereiche mit den zweckmäßigen Methoden lösen und können technologische Produkte herstellen oder modifizieren.

Lehrstoff:

Organisch-chemisches Laboratorium:

Aufbau von Apparaturen, Arbeitstechniken, Ansatzberechnung und Dokumentation der Arbeit; Herstellung von Ein- und Mehrstufenpräparaten unter Anwendung der wichtigsten Reaktionstypen der organischen Chemie, Isolierung aus Naturstoffen, Reinheits- und Identitätsuntersuchungen.

Biochemisch-mikrobiologisches Laboratorium, chemisch-technologisches Laboratorium und verfahrens-technisches Laboratorium:

Grundoperationen der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik; Qualitätsprüfung und Charakterisierung industrieller Roh-, Halb- und Fertigprodukte aus dem Umfeld der anorganischen, organischen oder biochemischen-mikrobiologischen Technologie; Entsorgung und Recycling von Laborabfällen; Herstellung, Modifizierung und Untersuchung von technologischen Produkten und Naturstoffen, Werkstoffprüfungen.

Zur Vorbereitung auf die Diplomarbeit werden geeignete Aufgabenstellungen als projektorientierte Arbeiten durchgeführt.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– technische Aufgaben aus der beruflichen Praxis des Fachbereichs chemische Verfahrenstechnik mit chemischen Grundverfahren (Unit Operations) im Pilotmaßstab lösen und Bilanzierungen dieser Grundverfahren durchführen;

– einfache Aufgaben der Mess- und Regeltechnik durchführen und die Untersuchungsergebnisse protokollieren;

– geeignete Prüfmethoden für physikalisch-chemische Problemstellungen auswählen, die Messergebnisse auswerten und die Berechnung und graphische Darstellung physikalisch-chemischer Größen auch durch Einsatz elektronischer Datenverarbeitungsanlagen vornehmen;

– eine dem Problem angemessene Literaturstudie erstellen und umfassende schriftliche Projektdokumentationen verfassen, in denen die Ergebnisse aller Teilschritte zusammengefasst sind.

Lehrstoff:

Chemisch-technologisches Laboratorium und verfahrenstechnisches Laboratorium:

Erstellung und Interpretation von Verfahrensfließbildern; komplexere verfahrenstechnische Aufgabenstellungen; Validierung und Modifizierung von Untersuchungsmethoden, Qualitätsprüfung und Charakterisierung industrieller Roh-, Halb- und Fertigprodukte; mess- und regeltechnische Aufgabenstellungen.

Physikalisch-chemisches Laboratorium:

Untersuchung von Gleichgewichten, Phasen- und Löslichkeitsdiagramme, Untersuchung von elektrischen und optischen Eigenschaften, Eigenschaften von Flüssigkeiten (Oberflächenspannung, Viskosität), thermische und kalorische Eigenschaften, reaktionskinetische Messungen.

Bereich Spezielle Umwelttechnologien*):

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Eigenschaften und die Verarbeitung nachwachsender organischer Rohstoffe, die daraus gewonnenen Zwischen- und Endprodukte, sowie deren Auswirkungen auf die Umwelt darstellen und erklären.

– die Bedeutung aktueller Gesetze und Verordnungen für das Fachgebiet einschätzen.

Lehrstoff:

Vertiefend zu den Inhalten des Pflichtgegenstandes „Organische Chemie“ werden die folgenden nachwachsenden Rohstoffe (NAWARO) sowie deren technologisch relevante Produkte vorgestellt und teilweise experimentell im „Laboratorium für angewandte Technologien“ erprobt.

Zucker:

Rohstoffe, Gewinnung, Ersatzstoffe, technologische Anwendungen.

Stärke und Stärkederivate:

Rohstoffe, Verarbeitung, Eigenschaften und technische Verwendung sowohl der nativen als auch der modifizierten Stärken sowie der Derivate daraus, Berücksichtigung von umwelttechnischen Aspekten.

Pflanzliche Öle, Fette und Wachse:

Rohstoffe, Gewinnung und Verarbeitung, Produkte, Eigenschaften, Verwendung speziell am technischen Sektor unter besonderer Berücksichtigung von umwelttechnischen Gesichtspunkten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Eigenschaften und die Verarbeitung nachwachsender organischer Rohstoffe, die daraus gewonnenen Zwischen- und Endprodukte, sowie deren Auswirkungen auf die Umwelt darstellen und erklären;

– die Bedeutung aktueller Gesetze und Verordnungen für das Fachgebiet einschätzen.

Lehrstoff:

Wasch- und Reinigungsmittel:

Rohstoffe, Zusammensetzung von Waschmittelformulierungen und deren Wirkungsweise sowie Verarbeitung unter Berücksichtigung umweltrelevanter Eigenschaften.

Holz- und Zellstoffverarbeitungsprodukte:

Rohstoffe, Verarbeitung und Gewinnung insbesondere von Zellulose, Produkte, Eigenschaften, Verwendung wie etwa Papierherstellung oder Chemiefaserproduktion unter Berücksichtigung umwelttechnischer Aspekte.

oder

Bereich Technologie der Oberflächenbeschichtung*):

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– mechanische und chemische Verfahren zur Vorbehandlung und Beschichtung von Werkstoffoberflächen benennen, Vor- und Nachteile dieser Werkstoffe nennen und geeignete Korrosionsschutzmaßnahmen ergreifen;

– ökonomische und ökologische Kriterien zur Auswahl der verschiedenen Beschichtungssysteme nennen und die Bedeutung aktueller Gesetze und Verordnungen für das Fachgebiet einschätzen.

Lehrstoff:

Korrosion:

Korrosionsmechanismen und Korrosionsschutz, Werkstoffauswahl, Holzschutz.

Mechanische Verfahren:

Vorbehandlung von metallischen, mineralischen, thermoplastischen und duroplastischen Oberflächen sowie von Holz durch Schleifen, Bürsten, Sandstrahlen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– mechanische und chemische Verfahren zur Vorbehandlung und Beschichtung von Werkstoffoberflächen benennen, Vor- und Nachteile dieser Werkstoffe nennen und geeignete Korrosionsschutzmaßnahmen ergreifen;

– ökonomische und ökologische Kriterien zur Auswahl der verschiedenen Beschichtungssysteme nennen und die Bedeutung aktueller Gesetze und Verordnungen für das Fachgebiet einschätzen.

Lehrstoff:

Chemische Verfahren zur Vorbehandlung und Reinigung von Metallen und Kunststoffen:

Entfetten, Beizen, Phosphatieren, Passivieren.

Beschichtungssysteme:

Lacke und Anstrichmittel auf Lösungsmittelbasis und auf Wasserbasis, Pulverlacke, Holzschutzmittel, Klebstoffe, Email, Eloxieren, Galvanisieren, Auswahlkriterien.

Beschichtungsverfahren organischer Systeme:

Manuelle, maschinelle und elektrische Verfahren, neue Technologien.

oder

Bereich Angewandte Technologie Leder*):

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Rohwaren nach deren Eigenschaften, Einarbeitung und Veredlung beurteilen und kennen die chemischen Vorgänge und Abläufe bei der Lederherstellung und bei der Hilfsstoffsynthese;

– einschlägige Entsorgungsverfahren und Vermeidungstechnologien und die wirtschaftlichen Aspekte der Leder- und Rauwarenherstellung benennen und beschreiben.

Lehrstoff:

Vorbereitung der Lederverarbeitung:

Histologie der Haut, Eiweißarten, Quellungsverhalten von Kollagenen, Eiweißreaktionen; Hautarten, Rohhautfehler und -merkmale, Hauthandel, Qualitätsbeurteilung der Rohhaut; flächenmäßige Einteilung der Haut; Konservierungsverfahren; Gerbmittel – Gerbstoffe, Reaktionen mit Eiweiß; Maschinelle Einrichtungen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Rohwaren nach deren Eigenschaften, Einarbeitung und Veredlung beurteilen und die chemischen Vorgänge und Abläufe bei der Lederherstellung und bei der Hilfsstoffsynthese benennen;

– einschlägige Entsorgungsverfahren und Vermeidungstechnologien und die wirtschaftlichen Aspekte der Leder- und Rauwarenherstellung anwenden.

Lehrstoff:

Lederherstellung:

Prozessschritte der Lederherstellung, Nasswerkstätte, Gerbung, Nasszurichtung, Finish, mechanische Prozesse; Chemische Hilfsmittel; Abwasserbilanz; Vermeidungstechnologien, Verwertungsstrategien für Nebenprodukte, Teilstrombehandlungen; einschlägige aktuelle Gesetz- und Regelwerke. Lederarten und Eigenschaften. Lederfehler sowie deren Ursachen; Gegenüberstellung von Leder – Pelz – Pergament- Lederersatzstoffen.

*) Aus den Bereichen „Spezielle Umwelttechnologien“, „Technologie der Oberflächenbeschichtung“ bzw. „Angewandte Technologie Leder“ ist ein Bereich zu wählen.

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Probenahme-, Probenvorbereitungs- und Analysenverfahren zur Lösung umweltanalytischer Aufgaben sowie Grenzen und Fehlerquellen der jeweiligen Methoden beschreiben und den weiteren Entwicklungen des Spezialgebietes folgen;

– bei der Begutachtung der Untersuchungsergebnisse verschiedener Analysen eine Gefährdungsabschätzung und Bewertung im Sinne der jeweils aktuellen Umweltgesetzgebung durchführen.

Lehrstoff:

Analytische Problemlösungsstrategien:

Probenahme, Konservierung, Aufschlussverfahren, Anreicherungs- und Trenntechniken, Methodenwahl. Umweltrelevante Summenparameter. Emissions- und Immissionsmessung von Schadgasen und Stäuben, Fernerkundungsmethoden.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Probenahme-, Probenvorbereitungs- und Analysenverfahren zur Lösung umweltanalytischer Aufgaben sowie Grenzen und Fehlerquellen der jeweiligen Methoden beschreiben und den weiteren Entwicklungen des Spezialgebietes folgen;

– bei der Begutachtung der Untersuchungsergebnisse verschiedener Analysen eine Gefährdungsabschätzung und Bewertung im Sinne der jeweils aktuellen Umweltgesetzgebung durchführen.

Lehrstoff:

Spurenanalytik:

Qualitative und quantitative Erfassung von umweltrelevanten Einzelstoffen oder gemeinsam erfassbaren Stoffgruppen. Umweltrelevante gesetzliche Grundlagen und Grenzwerte.

Auswertung von Messergebnissen:

Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung zur Auswertung von Messdaten. Statistische Auswertungen zur Bestimmung der Zuverlässigkeit von Messmethoden.

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die ökonomischen Vorteile eines durchdachten Abfallmanagementsystems, Konzepte zur Sanierung von Altlasten beschreiben und die für die Durchführung von Umweltschutzmaßnahmen bedeutsamen Managementkonzepte anwenden und verantwortlich aufbauen;

– kausale Zusammenhänge von Ursachen, Wirkungen und Folgen von Umweltbelastungen erkennen, sowie kleinräumige von globalen Umweltproblemen unterscheiden;

– die für den jeweiligen Betrieb zutreffenden umweltrelevanten Rechtsvorschriften in der geltenden Fassung auswählen und kennen die Behördenzuständigkeit und die gebräuchliche Vollzugspraxis.

Lehrstoff:

Abfallwirtschaft:

Begriffsdefinitionen, Sicherung und Sanierung von Altlasten und Altstandorten an Hand von Fallbeispielen.

Luft und Luftreinhaltung:

Luftschadstoffe und ihre Auswirkung auf Mensch, Fauna, Flora und Sachgüter, meteorologische Einflüsse auf die Ausbreitung von Luftschadstoffen, Luftgütemessnetz und Grenzwerte, Treibhausgase und Klimaveränderung.

Umweltrecht:

Prinzip der österreichischen Rechtsordnung und des EU-Rechtes; aktuelle Gesetze und Regelwerke auf dem Sektor Abfallwirtschaft.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die ökonomischen Vorteile eines durchdachten Abfallmanagementsystems, Konzepte zur Sanierung von Altlasten beschreiben und die für die Durchführung von Umweltschutzmaßnahmen bedeutsamen Managementkonzepte anwenden und verantwortlich aufbauen;

– kausale Zusammenhänge von Ursachen, Wirkungen und Folgen von Umweltbelastungen erkennen, sowie kleinräumige von globalen Umweltproblemen unterscheiden;

– die für den jeweiligen Betrieb zutreffenden umweltrelevanten Rechtsvorschriften in der geltenden Fassung auswählen und kennen die Behördenzuständigkeit und die gebräuchliche Vollzugspraxis.

Lehrstoff:

Recycling:

Sammelsysteme, innerbetriebliche und externe Recyclingmaßnahmen, Rückgewinnung von Rohstoffen; Umweltmanagementsysteme und integrierte Managementsysteme.

Wasser- und Wasserreinhaltung:

Wasservorräte, Wasserqualität, Erhebung der Gewässergüte, hydrologische und limnologische Grundlagen, Hydrologie, Limnologie, Gewässerverschmutzung und –sanierung.

Umweltrecht:

Aktuelle Gesetze und Regelwerke auf den Sektoren Luft, Wasser, Chemikalien, Anlagengenehmigung.

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– technisch-analytische und chemisch-technologische Aufgaben zur Herstellung, Bearbeitung und zu den Eigenschaften anorganischer und organischer Rohstoffe und Endprodukte in selbstorganisierter Teamarbeit lösen;

– die benötigten Unterlagen durch eine gezielte Literaturrecherche bereit stellen, einen Projektplan aufstellen und die Ergebnisse fachgerecht dokumentieren und interpretieren;

– ihre Arbeit sachgerecht dokumentieren, die Untersuchungsergebnisse statistisch absichern und auswertenund mit den in Normen oder Verordnungen enthaltenen Grenzwerten vergleichen.

Lehrstoff:

Durchführung von gegenstandsübergreifenden Übungen und Projekten aus den Gegenständen „Umweltanalytik“, „Umweltschutzmanagement“ und „Angewandte Technologien“.

Identifizierung und Charakterisierung anorganischer und organischer Rohstoffe, Zwischen- und Fertigprodukte.

Anwendungstechnologien.

Isolierung, Veredelung und Untersuchung von Naturstoffen für verschiedene Einsatzzwecke.

Bestimmung von Umweltschadstoffen in Wasser-, Boden- Luft-und Lebensmittelproben.

Bestimmung von Summenparametern, Validierung von Analysenverfahren.

C. Verbindliche Übung

SOZIALE UND PERSONALE KOMPETENZ

Siehe Anlage 1.

Pflichtgegenstände der alternativen Ausbildungsschwerpunkte

B.1 Biochemie und Molekulare Biotechnologie

„Allgemeine und anorganische Chemie“, „Analytische Chemie und Qualitätsmanagement“, „Organische Chemie“, „Biochemie und Mikrobiologie“, „Physikalische Chemie, Verfahrens, Energie- und Umwelttechnik“, „Analytisches Laboratorium“ und „Technologisches Laboratorium“:

Siehe Abschnitt B.

1.8 ANGEWANDTE MIKROBIOLOGIE UND GENTECHNIK

III. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Methoden zur mikrobiologischen Charakterisierung, Anreicherung und Selektion von Mikroorganismen benennen;

– die Grundlagen der DNA-Rekombinationstechnik und der DNA-Analytik verstehen;

– die rechtlichen Rahmenbedingungen für gentechnisches Arbeiten verstehen;

– Vor- und Nachteile verschiedener Expressionssysteme umsetzen und geeignete Expressionssysteme auswählen und ihre Auswahl argumentieren;

– einzelne Schritte einer Klonierung planen.

Lehrstoff:

Angewandte Mikrobiologie:

Zellzuchtmethoden, Stammhaltung und Screeningverfahren zur Stammverbesserung.

Gentechnik:

Rechtliche Grundlagen für gentechnisches Arbeiten gemäß dem GTG´94 idgF. und der aktuellen EU-Rechtsvorschriften;

Rekombinations- und Klonierungstechniken, Expressionssysteme, Restriktionsverdau, Konstruktion von Expressionsvektoren, Primer-Design.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– gentechnische Verfahrensweisen berschreiben und ihre Kenntnisse zur Kontrolle von Wachstumsbedingungen für die selektive Zellzucht anwenden;

– Methoden zur Mutagenese erkennen und einfache Mutagenesen planen;

– Methoden zur DNA-Synthese und Methoden der Expressions – Analytik beschreiben;

– grundlegende bioinformatische Operationen zur Analyse von Genen beschreiben.

Lehrstoff:

Gentechnik:

Transformation und Transfektion, Nachweis der Genexpression in Mikroorganismen und höheren Zellen, DNA-RNA-Analytik, High Throughput Screening Verfahren; Mutagenesemethoden; Einsatz von Fachliteratur für Nachweisverfahren und zur Methodenentwicklung.

Bioinformatik:

Datenbanken, Sequenzvergleich und Strukturvorhersage.

1.9 BIOCHEMIE UND BIOANALYTIK

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die grundlegenden Strategien und Mechanismen zur Vernetzung und Regulation von Stoffwechselwegen auf der Ebene von Zellen und Organen verstehen;

– Vorgänge bei der Lebensmittelherstellung und Bearbeitung beschreiben.

Lehrstoff:

Stoffwechselprozesse und Regulation:

Kohlenhydratstoffwechsel, Fettstoffwechsel, Biosynthese, Reifung, Transport und Abbau von Proteinen, Koordination und hormonelle Steuerung des Metabolismus, Mechanismen der Stoffwechselregulation; Mechanismen der Signaltransduktion.

Lebensmittelchemie:

Lebensmittelinhaltstoffe, Zusatzstoffe, lebensmittelrechtliche Beurteilung.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Prozesse der Immunantwort beschreiben;

– die Schritte von der Gewinnung bis zur diagnostischen und therapeutischen Anwendung von Immunglobulinen planen;

– wesentliche Methoden zur Strukturaufklärung und Identifizierung von Biomolekülen beschreiben.

Lehrstoff:

Molekulare Zellwechselwirkungen:

Funktionsweise des Immunsystems, Fehlverhalten des Immunsystems, molekulare Kontrolle und Fehlfunktion des Zellwachstums (Krebs, Apoptose).

Bioanalytik:

Herstellung, Reinigung und Charakterisierung poly- und monoklonaler Antikörper und deren labortechnische und therapeutische Anwendung; chemische Modifikation und Strukturaufklärung von Biopolymeren, DNA-Sequenzierung, Proteinsequenzierung, relevante molekülspektroskopische Methoden.

1.10 BIOTECHNOLOGIE UND FERMENTATIONSTECHNIK

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die verfahrens– und apparatetechnischen Grundlagen biotechnologischer Verfahren beschreiben;

– mikrobiologische Prozesse vom Labormaßstab in den technischen Maßstab upscalen;

– gärungstechnische Verfahren analysieren und alternative bzw. optimierte Varianten implementieren.

Lehrstoff:

Fermentationstechnik:

Bioprozesstechnik, Up- und Downstreamprocessing, Scale up und Modellierung biotechnologischer Verfahren.

Biotechnologische Verfahren:

Aufbereitungs-, Reinigungs- und Recyclingverfahren, Methoden der aeroben und anaeroben Abwasserreinigung; Enzymtechnologie, Biokatalyse und Biotransformation.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die wichtigsten Zielrichtungen und Aufgaben moderner biotechnologischer Verfahren benennen;

– Funktionsabläufe biotechnologischer Produktionen beschreiben und Daten und Messergebnisse sinngemäß interpretieren.

Lehrstoff:

Biotechnologische Verfahren:

Ausgewählte fermentative Produkte des Primär- und Sekundärstoffwechsels.

Zellkulturtechnik:

Gewinnung und Kultivierung tierischer Zellen; Herstellung von Impfstoffen, Antikörpern und therapeutischen Proteinen; Biotechnologie pflanzlicher Zellen sowie Methoden und Anwendungen der pflanzlichen Zellkultur.

1.11 LABORATORIUM FÜR MOLEKULARE BIOTECHNOLOGIE

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– mikrobiologische Techniken zur Planung neuer Aufgabenstellungen einsetzen und miteinander kombinieren;

– Methoden zur DNA-Charakterisierung entwickeln und durchführen;

– Arbeiten mit rekombinanter DNA zur Konstruktion spezieller Stämme in der Sicherheitsstufe eins planen und selbstständig durchführen und die manipulierten Zellen fermentativ darstellen;

– Methoden zum Nachweis von gentechnischen Unterschieden bzw. genetischen Veränderungen in biologischen Produkten entwickeln und durchführen.

Lehrstoff:

Praxisrelevante mikrobiologische und molekularbiologische Verfahren:

Vermehrung und Wachstumsverhalten von Mikroorganismen – Zellzuchtmethoden, Ermittlung von Wachstumsparametern, Einfluss von Antibiotika und Desinfektionsmitteln; Identifikation von Mikroorganismen und Untersuchung von biologischen Produkten mittels mikrobiologischer und molekularbiologischer Methoden.

Isolierung und Nachweis von Nukleinsäuren aus verschiedenen Organismen.

DNA-Rekombinationsmethoden, Transformation und Transfektion von Mikroorganismen und höheren Zellen, DNA-Analytik; Fermentationsverfahren mit Hilfe klassischer Mikroorganismen und gentechnisch veränderter Mikroorganismen; Bioinformatik, Umgang mit Datenbanken.

1.12 LABORATORIUM FÜR BIOCHEMISCHE TECHNOLOGIE UND BIOANALYTIK

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– spezifische Methoden zum Nachweis und Studium von Biomolekülen auswählen und einsetzen;

– Produkte mit biologischen Inhaltsstoffen nach einer Gesamtanalyse aufgrund gesetzlicher Richtlinien beurteilen;

– Strategien zur Anreicherung und Charakterisierung von Biomolekülen entwickeln, umsetzen und dokumentieren;

– Fermentationen analytisch verfolgen, steuern und Produkte aufarbeiten.

Lehrstoff:

Praxisrelevante biochemisch technologische und bioanalytische Verfahren:

Kinetik enzymatischer Reaktionen, Ermittlung von Kenngrößen und Wirkungsoptima; Herstellung von Gewebe- und Zellhomogenisaten, Isolierung, Anreicherung und Charakterisierung von Biomolekülen und Aufreinigung rekombinanter Proteine unter Anwendung biochromatographischer Methoden, Membran- und Zentrifugationstechniken und selektiver Extraktions- und Konzentrierungsmethoden; Nachweis und Identifizierung von Biomolekülen mittels immunologischer, elektrophoretischer und molekülspektroskopischer Methoden.

Analyse von Inhalts- und Zusatzstoffen biologischer Produkte, Gesamtanalyse und Beurteilung nach gesetzlichen Richtlinien; Analytische Verfolgung und Kinetik von Fermentationsprozessen, Anwendung von Enzymen für Stoffumsetzungen, Immobilisierung, Aufarbeitung von Fermentationsprodukten.

B.2 Chemiebetriebsmanagement

„Allgemeine und anorganische Chemie“, „Analytische Chemie und Qualitätsmanagement“, „Organische Chemie“, „Biochemie und Mikrobiologie“, „Physikalische Chemie, Verfahrens, Energie- und Umwelttechnik“, „Analytisches Laboratorium“ und „Technologisches Laboratorium“:

Siehe Abschnitt B.

2.8 UNTERNEHMENSFÜHRUNG

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– einen Jahresabschluss verstehen und interpretieren und daraus Kennzahlen ermitteln und interpretieren;

– einfache Bilanzanalysen durchführen;

– einen einfachen Liquiditätsplan erstellen und interpretieren.

Lehrstoff:

Grundlagen:

Aufgaben und Ziele des betrieblichen Rechnungswesens, rechtliche Vorschriften, Bilanz, Gewinn- und Verlustrechnung, Einnahmen-Ausgabenrechnung.

Bilanzanalyse:

Analyse der Ertragskraft, Bilanzstrukturanalyse, Finanzflussanalyse, Rentabilitätsanalyse.

Liquiditätsplan:

Aufbau und Einsatzmöglichkeiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Regelkreis des operativen Controllings skizzieren und beschreiben sowie mögliche Ursachen von Soll-Ist-Abweichungen erkennen;

– Verfahren der statischen und dynamischen Investitionsrechnung anwenden;

– wesentliche Arten der Unternehmensfinanzierung beschreiben und können deren Vor- und Nachteile erklären.

Lehrstoff:

Grundlagen:

Grundlagen des Controllings, Methoden und Werkzeuge des strategischen und operativen Controllings anhand konkreter Anwendungsbeispiele.

Grundlagen und Methoden der Investitionsrechnung:

Investitionsarten, Investitionsentscheidungsprozess, statische Investitionsrechnung, dynamische Investitionsrechnung.

Unternehmensfinanzierung:

Grundlagen der Finanzierung, Innen- und Außenfinanzierung.

2.9 BETRIEBSTECHNIK

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Organisationsformen und Prozessbeschreibungen grafisch darstellen und charakterisieren;

– die betriebsanlagenrechtlichen und abfallwirtschaftlichen Vorschriften benennen und diese im chemischen Betrieb umsetzen sowie Arbeitsplätze und Funktionsbereiche arbeitnehmerschutzrechtlich bzw. sicherheitstechnisch beurteilen;

– die wichtigsten Kostenbegriffe verstehen und mit vorgegebenen Daten Produktkostenkalkulationen und Deckungsbeitragsberechnungen durchführen.

Lehrstoff:

Grundlagen der betrieblichen Leistungserstellung inklusive Aufbau- und Ablauforganisation.

Gestaltungs- und Planungsgrundsätze für Funktionsbereiche:

Arbeitsumgebung, Arbeitssicherheit, Betriebsstättenplanung, Instandhaltung, Chemikalienhandhabung inkl. Abfallwirtschaft, Betriebsanlagenrecht.

Grundlagen der Kostenrechnung:

Aufgaben und Ziele der Kostenrechnung, Kostenartenrechnung, Betriebsüberleitung, Kostenstellenrechnung (Betriebsabrechnung, Gemeinkostenzuschlagsätze, Maschinenstundensätze), Kostenträgerrechnung, Produktkalkulation.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die wichtigsten Beschaffungs-, Lagerhaltungs- und Lieferantenauswahlstrategien beschreiben und Bestandskennzahlen ermitteln;

– Instrumente der Bedarfsermittlung und betriebswirtschaftliche Analyseverfahren beschreiben und anwenden;

– die Grundlagen der Kostenrechnungen anhand konkreter Aufgabenstellungen anwenden.

Lehrstoff:

Grundlagen der Materialwirtschaft:

Aufgaben und Ziele, Bedarfsermittlung, Bereiche der Logistik, Beschaffungsarten und -strategien, Lagerung und Transport, Lagerhaltungsstrategien und Lagerkennzahlen.

Angewandte Kostenrechnung:

Teilkostenrechnung, Break-Even-Analyse, Produktionsprogrammentscheidungen, Betriebsergebnisrechnung, Kostenrechnungssysteme.

2.10 LABORATORIUM FÜR BETRIEBSTECHNIK UND CHEMISCHE TECHNOLOGIE

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

9 und 10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– technisch-analytische und chemisch-technologische Aufgaben zur Charakterisierung anorganischer und organischer Stoffe in selbstorganisierter Teamarbeit lösen;

– die benötigten Unterlagen durch eine gezielte Literaturrecherche bereitstellen, einen Projektplan aufstellen und die Ergebnisse fachgerecht dokumentieren und sowohl in chemischer als auch betriebstechnischer Hinsicht interpretieren.

Lehrstoff:

Gegenstandsübergreifende chemisch – technologische Projekte:

Planung, Auswahl und Durchführung konkreter Projekte in selbstorganisierter Teamarbeit unter Bedachtnahme auf ökonomische, ökologische und betriebstechnische Aspekte.

Dokumentation und Interpretation:

Dokumentation und Interpretation von Projektabläufen und Untersuchungsergebnissen, Präsentation von Analysen und Schlussfolgerungen in praxisgerechter Form.

2.11 LABORATORIUM FÜR ANGEWANDTES PROJEKTMANAGEMENT

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

9.und 10. Semester:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– chemisch-technologische Problemstellungen mit den in der Praxis üblichen Methoden lösen und Methodenvergleiche aus analytischer und betriebswirtschaftlicher Sicht erstellen;

– chemische Syntheseprozesse und Analysemethoden unter Berücksichtigung betriebswirtschaftlicher Aspekte durchführen und bewerten;

– ihre Arbeit sachgerecht dokumentieren, die Untersuchungsergebnisse auswerten und ganzheitlich aus betriebstechnischer und betriebswirtschaftlicher Sicht beurteilen.

Lehrstoff:

Chemisch-technologische Aufgabenstellungen:

Bearbeitung, Interpretation und Beurteilung der Ergebnisse mit den allgemeinen betriebswirtschaftlichen Instrumentarien.

Bearbeitung, Interpretation und Beurteilung der Ergebnisse mit den Instrumentarien aus den Gegenständen Unternehmensführung und Betriebstechnik.

B.3 Chemische Betriebstechnik

„Allgemeine und anorganische Chemie“, „Analytische Chemie und Qualitätsmanagement“, „Organische Chemie“, „Biochemie und Mikrobiologie“, „Physikalische Chemie, Verfahrens, Energie- und Umwelttechnik“, „Analytisches Laboratorium“ und „Technologisches Laboratorium“:

Siehe Abschnitt B.

3.8 BETRIEBSTECHNIK

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Grundbegriffe der Betriebsorganisation benennen;

– Grundbegriffe der Organisationstechnik inklusive des Projektmanagements beschreiben.

Lehrstoff:

Betriebsorganisation:

Unternehmensziele, Organisationsziele, Organisationsgrad. Aufbau- und Ablauforganisation.

Projektmanagement:

computerunterstützte Projektplanung, Projektanalyse, Projektentwicklung, Projekteinführung, Wertanalyse.

Organisationstechnik:

Planung, Erhebung, Bewertung, Durchführung.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Grundbegriffe der Produktionsplanung beschreiben und Berechnungen der Produktionsplanung durchführen;

– Grundbegriffe der Personalwirtschaft und der Arbeitswissenschaften beschreiben.

Lehrstoff:

Produktionsplanung und -steuerung:

Datenerfassung, Materialwirtschaft und Logistik, Kapazitätsplanung, Auftragsveranlassung, Auftragsüberwachung, Betriebsdatenerfassung, Kennzahlen.

Arbeitswissenschaften:

Ergonomie und Arbeitsgestaltung. Zeitwirtschaft. Motivation, Einzel- und Gruppenverhalten. Formen der innerbetrieblichen Kommunikation und der Entscheidungsfindung.

Personalwirtschaft:

Anforderungsermittlung und Arbeitsbewertung, Entgeltdifferenzierung, Personalbedarfsplanung, Personalbeschaffung, Methoden der Personalauswahl, Bewerbung, Personalbeurteilung.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Grundzüge der Kostenrechnung beschreiben und diese bei Berechnungen anwenden;

– die Grundzüge der Organisationsentwicklung, der Investition und Finanzierung beschreiben;

– ihre Kenntnisse zur Lösung komplexer Betriebsentscheidungen anwenden.

Lehrstoff:

Kostenrechnung:

Betriebliches Rechnungswesen, Kalkulationsverfahren, Kostenträgererfolgsrechnung. Spezielle Kostenmodelle. Voll- und Teilkostenrechnung. Periodische Erfolgsrechnung. Plankostenrechnung.

Investition und Finanzierung:

Begriff und Arten, Abschreibung, Finanzierungskosten.

Organisationsentwicklung:

Zielsetzung, Ansätze, Methoden, Modelle.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– wichtige Marketinginstrumente benennen und anwenden;

– ihre Kenntnisse zur Lösung komplexer Betriebsentscheidungen anwenden.

Lehrstoff:

Marketing:

Ziele. Marktforschung. Marketinginstrumente (Produkt- und Programmpolitik, Preis- und Konditionenpolitik, Distributionspolitik, Kommunikationspolitik).

Komplexe Betriebsentscheidungen:

Bereichsübergreifende Probleme, Fallbeispiele und Planspiele.

3.9 QUALITÄTSMANAGEMENT UND BETRIEBLICHE ANALYTIK

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– praxisnahe Analysenmethoden beschreiben und diese auf konkrete Problemstellungen anwenden;

– die Prinzipien der Verfahrensoptimierung, die Anforderungen an die Validierung von Analysenmethoden benennen und grundlegenden Kenntnisse des Probenmanagements im chemischen Betrieb umsetzen.

Lehrstoff:

Automatisierte Analytik:

Inprozesskontrollen, multivariate Auswertemethoden, Verfahrensoptimierung, Validierung von Analysenmethoden.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die Prinzipien der Verfahrensoptimierung, die Anforderungen an die Validierung von Analysenmethoden benennen und grundlegenden Kenntnisse des Probenmanagements im chemischen Betrieb umsetzen.

Lehrstoff:

Probenmanagement im qualitätsgesicherten Umfeld.

3.10 ANORGANISCHE TECHNOLOGIE

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– aktuelle Entwicklungen im Bereich der Materialtechnologie anorganischer Werkstoffe und deren wirtschaftliches und technologisches Potential erkennen sowie die Auswirkung der Herstellung und Verwendung dieser Produkte auf die Umwelt abschätzen;

– ihre Kenntnisse im Bereich der Gefüge, Kristallographie und Phasenzusammensetzungen auf die zu erwartenden Eigenschaften von Werkstoffen anwenden.

Lehrstoff:

Materialtechnologie:

Vertiefung der Kenntnisse auf dem Gebiet der Materialtechnologie anorganischer Werkstoffe. Aktuelle und neue Entwicklungen unter Anderem auf den Gebieten der Metallurgie, Hochleistungskeramik, Halbleitertechnologie und faserverstärkten Verbundwerkstoffen.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– aktuelle Entwicklungen im Bereich der Materialtechnologie anorganischer Werkstoffe und deren wirtschaftliches und technologisches Potential erkennen sowie die Auswirkung der Herstellung und Verwendung dieser Produkte auf die Umwelt abschätzen;

– ihre Kenntnisse im Bereich der Gefüge, Kristallographie und Phasenzusammensetzungen auf die zu erwartenden Eigenschaften von Werkstoffen anwenden.

Lehrstoff:

Vertiefung der Kenntnisse im Bereich der Werkstoffzusammensetzung (Gefüge, Kristallographie, Phasen).

Einfluss der Werkstoffzusammensetzung auf Materialeigenschaften.

3.11 MESS- UND STEUERUNGSTECHNIK

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die für das Fachgebiet bedeutsamen Zusammenhänge, Komponenten und Geräte der elektrischen Mess- und Regelungstechnik verstehen;

– die elektrische Messtechnik, auch im Zusammenhang mit Qualitätssicherung, gezielt anwenden.

Lehrstoff:

Messtechnik:

Elektrische und elektronische Messgeräte. Messung nichtelektrischer physikalischer und chemischer Größen. Messung von Strom, Spannung, Widerstand und Leistung im Gleich- und Wechselstrombereich.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Komponenten digitaler Steuerungen verstehen und diese kombinieren;

– die Grundlagen des geschlossenen Regelkreises verstehen.

Lehrstoff:

Regelungstechnik:

Digitale Steuerungstechnik, Elemente und Aufbau von Regelkreisen, Übungen zur Steuerungs- und Regeltechnik.

3.12 BETRIEBSTECHNISCHES LABORATORIUM

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

IV. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 7. und 8. Semester (Kompetenzmodule 7 und 8) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im Laboratorium verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien handhaben und Versuchsreihen zu Fragestellungen konzipieren, durchführen, dokumentieren und bewerten;

– die in der Laborpraxis auftretenden Aufgaben lösen und die erforderlichen Arbeitsverfahren selbst auswählen;

– Experimente zu chemisch-technologischen Grundoperationen und Verfahren durchführen, dokumentieren und interpretieren.

Lehrstoff:

Übungen und gegenstandsübergreifende Projekte zu den facheinschlägigen Bereichen.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

9 und 10. Semester*):

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– technische und chemische Prüfmethoden für die Untersuchung von Materialien auswählen, eine Prüfplanung erstellen, die Einzelprüfungen unter Beachtung der Prinzipien des Qualitätsmanagements durchführen und die Ergebnisse bewerten und interpretieren;

– Experimente zu chemisch-technologischen Grundoperationen und Verfahren selbstständig durchführen, dokumentieren und interpretieren.

Lehrstoff:

Übungen und gegenstandsübergreifende Projekte zu den facheinschlägigen Bereichen.

*) Die Zuordnung des oben genannten Laboratoriums zum 7. und 8. bzw.9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

B.4 Chemische Betriebs- und Umwelttechnik

„Allgemeine und anorganische Chemie“, „Analytische Chemie und Qualitätsmanagement“, „Organische Chemie“, „Biochemie und Mikrobiologie“, „Physikalische Chemie, Verfahrens, Energie- und Umwelttechnik“, „Analytisches Laboratorium“ und „Technologisches Laboratorium“:

Siehe Abschnitt B.

4.8 CHEMISCHE BETRIEBS- UND UMWELTTECHNIK

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– grundlegende Zusammenhänge ökologischer Systeme verstehen und die ökologische und ökonomische Sinnhaftigkeit umweltbewussten Verhaltens und des Einsatzes nachhaltiger umwelttechnischer Verfahren erkennen;

– den Materialdurchsatz, den Energiebedarf und die Auslegung von Anlagen unter Verwendung rechnergestützter Methoden in Verbindung mit modernen Datenverarbeitungsanlagen berechnen.

Lehrstoff:

Ökologie:

Aut-, Populations- und Synökologie (intra- und interspezifische Wechselwirkungen – ökologische Nische, biogeochemische Stoffkreisläufe, Energiefluss, limitierende Faktoren).

Energietechnik:

Energiewirtschaft, alternative Energiesysteme, Elemente der Energieübertragung und Antriebssysteme, angewandte Wärmelehre, Kälte- und Klimatechnik.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Maßnahmen zur Verringerung schädlicher Umweltauswirkungen bewerten und sind in der Lage, die besten verfügbaren Techniken auszuwählen;

– betriebliche Organisationsformen beschreiben, sie hinsichtlich ihrer Stärken und Schwächen charakterisieren und können Werkzeuge des Projektmanagements und des Projektcontrollings anwenden;

– unterschiedliche Energieumwandlungsprozesse bewerten und einander energietechnisch und umwelttechnisch gegenüber stellen.

Lehrstoff:

Ökologie:

Ausgewählte limnische und terrestrische Ökosysteme, Umweltfaktoren Boden, Klima und ökologische Arbeitsmethoden.

Energietechnik:

Schnelle Oxidationsvorgänge, Verbrennung, Verschwelung, Pyrolyse, Wärmerückgewinnungssysteme und Energiebilanzen und Stoffstromanalysen in ausgesuchten Grundverfahren, ökologische Auswirkungen der Energienutzung.

Betriebstechnik:

Betrieblicher Wirtschaftsprozess im Überblick, Aufbau- und Ablauforganisation, Projektmanagement.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– das für ihre Tätigkeit in der Praxis relevante Spektrum an Bewertungs- und Analysemaßnahmen im Bereich Umweltschutz einsetzen und kennen die gesetzlichen Rahmenbedingungen im Bereich Ökologie und Umweltschutz;

– Aufbau und Wirkungsweise der in der Umwelttechnik verwendeten Apparate, Maschinen, Anlagen und Verfahren beschreiben und geeignete Verfahren zur Lösung umweltrelevanter Probleme in Betrieben planen und umsetzen;

– die Gefahrenpotenziale im Bereich der Chemietechnik bewerten und, ausgehend von den rechtlichen Bestimmungen, Lösungen zur Erhöhung der Sicherheit von Mensch und Umwelt planen;

– die wichtigsten Kostenbegriffe benennen und mit vorgegebenen Daten Produktkosten kalkulieren.

Lehrstoff:

Ökologie:

Prinzipien des Umweltschutzes, Treibhauseffekt, Schadstoffe in der Troposphäre (Ozon, Smog, Feinstaub), Atmosphärenchemie, Ausbreitung von Schadstoffen, Ökobilanzen und ökologische Bewertungsmethoden, Lebenszyklusanalysen.

Umwelttechnik:

Abwasser (Inhaltsstoffe, Reinigung), Bodenschadstoffe und Altlasten, Kompostierung, Vergärungstechnik.

Sicherheitstechnik:

Einstufung und Kennzeichnung, Lagerung, Transport und Sammlung von Stoffen, Risikoanalyse und Grenzwerte gesundheitsschädlicher, ökotoxischer und physikalisch gefährlicher Stoffe, Brand- und Explosionsschutz, Strahlenschutz, Aufgaben und Leistungen der Einrichtungen für Unfallverhütung, Sicherheitsbegutachtungen.

Umweltanalytik:

Probenahme und Probenvorbereitung, Screening- und halbquantitative Methoden, Quantitative Methoden in den Bereichen Boden-, Abfall-, Luft- und Wasseranalytik.

Betriebstechnik:

Grundlagen der Kosten- und Leistungsrechnung, Arbeitsplatzgestaltung und Betriebsstättenplanung im Chemiebereich.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Aufbau und die Wirkungsweise der in der Umwelttechnik verwendeten Apparate, Maschinen, Anlagen und Verfahren beschreiben und geeignete Verfahren zur Lösung umweltrelevanter Probleme in Betrieben planen und umsetzen;

– die Gefahrenpotenziale im Bereich der Chemietechnik bewerten und, ausgehend von den rechtlichen Bestimmungen, Lösungen zur Erhöhung der Sicherheit von Mensch und Umwelt planen;

– die Prinzipien, Einsatzmöglichkeiten und Grenzen umweltanalytischer Untersuchungsverfahren verstehen und können diese anwendungsorientiert auswählen, eine geeignete Analysenplanung erstellen und Analysenergebnisse interpretieren;

– Arbeitsplätze und Betriebsstätten nach ergonomischen und sicherheitstechnischen Vorgaben beurteilen.

Lehrstoff:

Ökologie:

Naturschutzrecht, Waldökosysteme (Neuartige Waldschäden, Hemerobie), Gewässerschutz (Eutrophierung, Gewässergüte), Biodiversität, Bodendegradation, ausgewählte Beispiele der Nachhaltigkeit.

Umwelttechnik:

Recycling und Wertstoffe, Deponietechnik, Abfallverbrennung und Luftreinhaltung.

Umweltrecht:

Umweltinformation, Ökoaudit, Umwelthaftung, Umweltstrafrecht, Umweltverträglichkeitsprüfung, Störfallverordnung, Umgang mit Behörden und mit der Öffentlichkeit, Luftemissionen, Wasserrecht, Betriebsanlagen, Klimaschutz.

Umweltanalytik:

Analysenplanung an Hand von ausgewählten Beispielen aus der Umwelttechnik- und -analytik, Interpretation von Analysenergebnissen und Vergleich mit gesetzlichen/normativen Vorgaben.

4.9 BETRIEBS- UND UMWELTTECHNISCHES LABORATORIUM

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

IV. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 7. und 8. Semester (Kompetenzmodule 7 und 8) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Versuchsreihen für umwelt- und energietechnische Verfahren im Labormaßstab konzipieren, die zugehörige Mess- und Regeltechnik installieren sowie den Materialdurchsatz und Energiebedarf berechnen;

– analytische Einzelbestimmungen von Material- und Umweltproben unter Beachtung der Prinzipien des Qualitätsmanagements durchführen und die Ergebnisse bewerten und interpretieren.

Lehrstoff:

Übungen und Projekte (gegenstandsübergreifend) zu den Bereichen „Ökologie und Umweltschutz“, „Umwelttechnik“, „Energietechnik“, „Messdatenauswertung und Qualitätsmanagement“, „Umweltanalytik“.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 9. und 10. Semester erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Versuchsaufbauten für umwelt- und energietechnische Verfahren im Labor- und Technikumsmaßstab konzipieren, die zugehörige Mess- und Regeltechnik installieren und den Materialdurchsatz, den Energiebedarf und die Auslegung von Anlagen berechnen;

– Analysenmethoden für die Untersuchung von Material- und Umweltproben auswählen, eine Analysenplanung erstellen, die Einzelbestimmungen unter Beachtung der Prinzipien des Qualitätsmanagements durchführen und die Ergebnisse bewerten und interpretieren.

Lehrstoff:

Übungen und Projekte (gegenstandsübergreifend) zu den Bereichen „Ökologie und Umweltschutz“, „Umwelttechnik Energietechnik“, „Messdatenauswertung und Qualitätsmanagement“, „Umweltanalytik“ und „Betriebstechnik“.

B.5 Textilchemie

„Allgemeine und anorganische Chemie“, „Analytische Chemie und Qualitätsmanagement“, „Organische Chemie“, „Biochemie und Mikrobiologie“, „Physikalische Chemie, Verfahrens, Energie- und Umwelttechnik“, „Analytisches Laboratorium“ und „Technologisches Laboratorium“:

Siehe Abschnitt B.

5.8 TEXTILCHEMIE

IV. Jahrgang:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– Grundbegriffe und Grundgrößen der Textiltechnik und Textilveredlung benennen und Berechnungen zur Beschreibung von Textilprodukten und Herstellungsverfahren durchführen;

– die chemisch-technologischen Eigenschaften der verwendeten Roh- und Hilfsstoffe benennen, die zu Grunde liegenden chemischen Reaktionen beschreiben, die technischen Abläufe der Textilveredlungsverfahren beschreiben und die dazu eingesetzten Geräte, Apparate und Maschinen einsetzen.

Lehrstoff:

Faser- und Materialtechnologie:

Textile Grundgrößen (Fasern, Garne, Flächengebilde), Berechnungen von Behandlungsflotten, Kenngrößen für Polymere und Farbstoffe.

Textilveredlung:

Vorbehandlung von Cellulose-, Eiweiß- und Synthesefasern.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– den Aufbau und die Eigenschaften von Polymeren erkennen, aus denen Fasern hergestellt werden und Einsatzgebiete von Fasern und Fasermischungen für textile Produkte beschreiben;

– die chemisch-technologischen Eigenschaften der verwendeten Roh- und Hilfs- und Farbstoffe benennen, die zu Grunde liegenden chemischen Reaktionen und die technischen Abläufe der Textilveredlungsverfahren beschreiben und die entsprechenden Geräte, Apparate und Maschinen einsetzen;

– qualitative und quantitative Bestimmungen für Faserstoffe, Farbstoffe, Textilhilfsmittel und Textilprodukte beschreiben und einsetzen.

Lehrstoff:

Faser- und Materialtechnologie:

Aufbau, Eigenschaften, Gewinnung/Herstellung von Natur- und Chemiefasern, Maschinen und Apparate für die Textilveredlung.

Textilveredlung:

Färbemechanismen und Färbeverfahren für Cellulose-, Eiweiß- und Synthesefasern (Chemikalien und Einrichtungen).

Textilchemische Untersuchungen:

Qualitative Untersuchungen von Faserstoffen mit Schnellmethoden und instrumenteller Analytik.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9:

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– für eine gegebene Aufgabenstellung geeignete Verfahren und Abläufe unter den Gesichtspunkten Tauglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit auswählen und entsprechende Warenläufe konzipieren und kostenmäßig kalkulieren;

– die wichtigsten Herstellungsverfahren für Fasern, Garne und Flächengebilde beschreiben;

– wichtige textilmechanische Prüfverfahren für Fasern, Garne und Flächengebilde beschreiben und einsetzen;

– durch analytische und textiltechnische Prüfungen die Konformität mit gesetzlichen Bestimmungen, Qualitäts- und Umweltvorschriften feststellen.

Lehrstoff:

Textilveredlung:

Färben von Fasermischungen, Farbechtheiten, Farbmetrik, Textildruck (Druckereichemikalien, Einrichtungen, Nachbehandlung), Ausrüstung/Appretur (chemische und mechanische Verfahren).

Textile Fertigungstechnik:

Herstellungsverfahren (Spinnerei, Weberei, Wirkerei und Strickerei, Stickerei).

Textilchemische und textiltechnische Untersuchungen:

Qualitative und quantitative Untersuchungen von Faserstoffen, Hilfsmitteln, Farbstoffen und Textilprodukten; textilmechanische Prüfungen von Fasern, Garnen und Flächengebilden.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– für eine gegebene Aufgabenstellung geeignete Verfahren und Abläufe unter den Gesichtspunkten Tauglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit auswählen und entsprechende Warenläufe konzipieren und kostenmäßig kalkulieren;

– die wesentlichen Anforderungen für textile Produkte (Bekleidung, Heimtextilien, technische Textilien) beschreiben;

– wichtige textilmechanische Prüfverfahren für Fasern, Garne und Flächengebilde beschreiben und einsetzen;

– durch analytische und textiltechnische Prüfungen die Konformität mit gesetzlichen Bestimmungen, Qualitäts- und Umweltvorschriften feststellen.

Lehrstoff:

Textilveredlung:

Beschichtungsverfahren, spezielle Ausrüstungstechniken (Nano- und biotechnologische Verfahren), Textilreinigung und -pflege, Aufbau und Organisation eines Textilveredlungsbetriebes, Warenläufe der Textilveredlung (Projekt- und Prozessmanagement, Kostenkalkulation).

Textile Fertigungstechnik:

Spezielle Techniken (Vliesstoffe, Verbundmaterialien, Teppiche), Elektronik-Integration in Textilien (Smart textiles), Bekleidungsphysiologie.

Textilchemische und textiltechnische Untersuchungen:

Farbechtheitsbestimmungen, farbmetrische Untersuchungen, Prüfungen für Qualitäts- und Umweltanforderungen, Untersuchung von Schadensfällen.

5.9 TEXTILCHEMISCHES LABORATORIUM

Bildungs- und Lehraufgabe aller Bereiche:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im jeweiligen Bereich gebräuchlichen Werk- und Hilfsstoffe sowie die Arbeitsmethoden gemäß den einschlägigen Regelwerken erläutern;

– die Anordnungen der Sicherheitsunterweisung und Einschulung berücksichtigen.

Lehrstoff aller Bereiche:

Laborbetrieb und Laborordnung; Sicherheitsunterweisung, Einschulung; Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung; Instandhaltung; Recycling.

IV. Jahrgang:

Die Zuordnung der Bildungs- und Lehraufgaben und des Lehrstoffs der nachstehenden Laboratoriumsbereiche zum 7. und 8. Semester (Kompetenzmodule 7 und 8) erfolgt nach Maßgabe der räumlichen und sonstigen organisatorischen Gegebenheiten.

Bildungs- und Lehraufgabe:

Die Schülerinnen und Schüler können

– die im Laboratorium verwendeten Geräte, Apparate und Chemikalien handhaben und Versuchsreihen zu textilchemischen Fragestellungen konzipieren, durchführen, dokumentieren und bewerten;

– technische und chemische Prüfmethoden für die Untersuchung von textilen Materialien auswählen, die Einzelprüfungen durchführen und die Ergebnisse bewerten und interpretieren.

Lehrstoff:

Übungen und Projekte (gegenstandsübergreifend) zu den Bereichen „Faser- und Materialtechnologie“, „Textilchemische und textiltechnische Untersuchungen“ und „Textilveredlung“.

V. Jahrgang – Kompetenzmodul 9: