Umweltwissenschaftliche Fragestellungen lassen sich oft nur unvollständig durch die Sichtweise der klassischen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen beschreiben. In vielen Fällen ist es daher sinnvoll, spezielle fachübergreifende Themenkomplexe zu bilden oder Methoden aus anderen Fachgebieten zu adaptieren und auf umweltwissenschaftliche Fragestellungen anzuwenden. Im Modul „Fachübergreifende Themen aus Naturwissenschaft und Technik“ werden drei solcher Themenkomplexe beispielhaft vorgestellt und erläutert.
Innovationsmanagement und –marketing 1+2
Den Studierenden soll das komplexe Gefüge aus Forschung, Entwicklung und Innovationsmanagement, in dem technische, organisatorische, betriebwirtschaftliche, rechtliche, informationelle und kommunikative Aspekte zum Tragen kommen, vermittelt werden. Dabei soll verdeutlicht werden, welche Bedeutung Forschung und Entwicklung für ein Industrieland hat und wie sich Forschung und Entwicklung in der Vernetzung aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft positioniert.
Die Studierenden lernen die Grundelemente und -strukturen sowie die wichtigsten Instrumente modernen Innovationsmanagements kennen und erfahren, wie diese in Unternehmen zur Anwendung gebracht werden können. Das Zusammenwirken von Forschung und Entwicklung, Managementprozessen, produktionsintegriertem Umweltschutz und nachhaltigem Wirtschaften wird vorgestellt. Darüber hinaus erhalten die Studierenden einen Einblick in das Schutzrechts- und Lizenzwesen. Marketing-, PR- und Kommunikationsaspekte runden das vorgestellte Themengebiet ab.
Die Inhalte im Überblick: Bedeutung von Forschung und Entwicklung sowie Innovationsmanagement; Definition wichtiger Begriffe; Grundlagen des Innovationsmanagements; Instrumente zum Suchen, Finden und Bewerten von Innovationen; Forschung und Entwicklung für neue oder optimierte Produkte und Dienstleistungen; Integrierte Produkte- und Prozessentwicklung; Organisation von integrierter Forschung und Entwicklung; Controlling von Forschung und Entwicklung; Forschung, Entwickung und Innovationen in Kooperationen und Netzwerken; Förderung von Forschung und Entwicklung; Grundlagen des Schutzrechtswesens. Strategisches Management: Kompetenzen, Geschäftsfelder und Produkte; Marketing, Vertrieb, Public Relations; Umweltmarketing und –kommunikation; Grundlagen des Innovationsmarketings; Marktanalysen und –studien; Wettbewerbsanalysen und –studien; Besonderheiten des Investitionsgütermarketings; Lizenzen und Lizenzverträge.
Umweltmonitoring – Umweltmesstechnik
Die immer größer werdende Dichte der menschlichen Besiedlung, der Industrieansiedlung und des Kraftfahrzeugbetriebes wie auch der zunehmende Eingriff des Menschen in das ökologische System führen zunehmend zu Gefährdungen der Umwelt. Um einen verantwortlichen, nachhaltigen Umgang mit Ressourcen und der Umwelt zu gewährleisten, ist es notwendig, Informationen über die Beeinflussung des ökologischen Systems zu erhalten. Viele Veränderungen des Umweltsystems lassen sich erst auf der Grundlage langfristiger Mess- und Beobachtungsreihen dokumentieren und interpretieren. Eine kontinuierliche und langfristige Beobachtung ausgewählter Umweltparameter wird als Umweltmonitoring bezeichnet. Hierzu sind geeignete Messverfahren, Messgeräte und Auswertemethoden zum selektiven, quantitativen Messen der relevanten Kenngrößen erforderlich. Im Themenfeld „Umweltmonitoring – Umweltmesstechnik“ werden die Grundlagen der Messmethoden, die im Feldbereich eingesetzt werden, vermittelt. Diese Methoden können in physikalische Messmethoden, Messmethoden mit chemischer Hilfsreaktion und Messmethoden mit physiologischer Bewertung untergliedert werden. Die Methoden sind in den einzelnen Kapiteln geordnet nach Schadstoffarten bzw. den Umweltbereichen Luft, Wasser und Boden.
Lehrziel des Themengebiets ist die Vermittlung der messtechnischen Basis umweltrelevanter Kenngrößen, da diese die Grundlage für eine Vielzahl politischer und technischer Entscheidungen darstellt.
Die Inhalte im Überblick: Umweltschutzmesstechnik als Instrumentarium des Umweltmonitoring; Immissionsmessungen; Emissionsmessungen; Rechtliche Grundlagen umweltbezogener Messaufgaben, Bestimmung luft- und wasserverunreinigender Substanzen, partikelförmige Luftverunreinigungen, Schallmessung.
Verbrennungsprozesse und Umwelt
Der Themenbereich „Verbrennungsprozesse und Umwelt“ beschäftigt sich mit einer ganz speziellen chemischen Reaktion, der Verbrennungsreaktion. Keine andere chemische Reaktion wird vom Menschen so häufig eingesetzt wie sie. Verbrennungsprozesse bilden die Grundlage für die Energieerzeugung in Kohle- und Gaskraftwerken, die Abfallentsorgung in Verbrennungs- oder Pyrolyseanlagen sowie die Fortbewegung mit Hilfe von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen. Weiterhin findet Feuer Gebrauch bei der Brandrodung in Entwicklungsländern oder als Waffe, wie die brennenden Ölquellen während des Golfkriegs in Kuwait gezeigt haben. Verbrennungsprozesse haben große Auswirkungen auf Umweltprozesse. Im Verbrennungsprozess entstehen unter anderem die Gase Kohlendioxid (CO2) und Schwefeldioxid (SO2). Diese wirken sich, wenn sie als sogenannte Treibhausgase (CO2) zur Veränderung des globalen Klimas oder als saurer Regen (SO2) in die Umwelt gelangen, negativ auf Boden, Wasser und Pflanzen aus. Hinzu kommen meist direkte Gesundheitsgefahren wie z. B. ein erhöhtes Krebsrisiko durch Dieselruß aus Kraftfahrzeugen. Bei unkontrollierten Bränden liegt die Hauptgefahr für Menschen und Tiere meist durch die gebildeten Brandgase vor. In diesem Themengebiet werden die chemisch-physikalischen Grundlagen von Verbrennungsprozessen erläutert und die dabei potenziell gebildeten Produkte sowie deren Bedeutung für die Umwelt beschrieben. Technische Verbrennungsprozesse werden mit ihren jeweiligen charakteristischen Merkmalen unkontrollierten Bränden gegenübergestellt.
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