Um was geht es im Studiengang Bio- und Prozesstechnologie?

Der Bachelorstudiengang „Bio- und Prozesstechnologie“ verbindet in idealer Weise die Biotechnologie mit den Methoden der Verfahrenstechnik.

Die Biotechnologie macht sich die Stoffumwandlungsfähigkeit von lebenden Zellen, etwa Mikroorganismen, zunutze. Solche Organismen wandeln einfache Ausgangsstoffe, wie Zucker, in höherwertige Endprodukte um: in Feinchemikalien, Bioethanol, Waschmittelenzyme oder Medikamente, beispielsweise für Diabetiker oder zur Krebsbekämpfung. Durch den Einsatz von Grundoperationen der Verfahrenstechnik können diese biotechnologischen Produkte im industriellen Maßstab hergestellt werden.

Die Grundkonzeption des Studiengangs basiert auf vier Säulen:

  1. Biowissenschaften,
  2. (Bio-) Verfahrenstechnik,
  3. Analytik und
  4. Kybernetik.

Ziel des Studiengangs der Bio- und Prozesstechnologie am Campus Schwenningen der Hochschule Furtwangen ist es, kompetente, vielfältig einsetzbare Bioingenieurinnen und Bioingenieure auszubilden. Die Absolventen dieses prozessorientierten Studiengangs sind in der Lage komplexe biologisch-technische Prozesse zu verstehen, um selbst solche Prozesse entwickeln, durchführen und bewerten zu können.

Kurzinfo zum Studiengang Bio- und Prozesstechnologie

Studienabschluss Bachelor of Science
Regelstudienzeit 7 Semester
Campus Villingen-Schwenningen
Studienbeginn Winter- (Oktober) und Sommersemester (März)
Bewerbungsschluss Wintersemester: 15. Juli, Sommersemester: 15. Januar
Zulassungsbeschränkung ja
Zugangsvoraussetzung Allgemeine oder fachgebundene Hochschulreife
Vorpraktikum erforderlich nein
Sprache deutsch
Akkreditierung ja, ACQUIN

Inhalte des Studiengangs

Mehr als die Hälfte der heutigen Industrieproduktion benötigt maßgeblich verfahrenstechnische oder biotechnische Prozesse. Unsere Absolventen arbeiten in Bereichen wie der Nahrungsmittelindustrie, der Pharma- und Chemieindustrie, der Medizintechnik, der Energie- und Wasserwirtschaft, dem Apparate- und Anlagenbau und dem Umweltschutz. Die Zusammenhänge zwischen diesen sehr unterschiedlichen Branchen werden deutlich, wenn man technische Schaubilder (Fließbilder) zu den individuellen Prozessen erstellt. Dann erkennt man, dass immer wieder gleiche Prozessschritte (Grundoperationen) vorkommen: So behandelt man Bier zur Entalkoholisierung mit demselben Membranverfahren wie das Blut nierenkranker Menschen.

Das praxisorientierte Studium, mit Praktika und Projektarbeit bereits im Grundstudium, enthält zu jeweils etwa 50 % naturwissenschaftliche und ingenieurwissenschaftliche Grundlagen. Es werden sowohl die Grundverfahren in der Synthese (Upstream-Processing) als auch in der Aufreinigung (Downstream-Processing) von biotechnologischen Produkten vermittelt. Durch die Wahlmodule im Vertiefungsstudium (hier können Sie selbst entscheiden, ob Sie mehr Prozesstechnik oder mehr Biotechnik wählen möchten) kann ein individuelles Profil erstellt werden. Die Studieninhalte werden im Praxissemester und in der Bachelor-Thesis, die meist in der Industrie stattfinden, angewendet und vertieft.

Der Lehrplan enthält auch zwei Englisch-Sprachkurse, außerdem werden Management-Schlüsselkompetenzen eingeübt. Das Studium zeichnet sich durch kleine Gruppen, persönliche Betreuung und eine familiäre Atmosphäre aus.

Internationale Orientierung

Durch ein Auslandssemester an einer von über 140 Partnerhochschulen können neben Fachkenntnissen auch interkulturelle und sprachliche Kompetenzen erworben werden. Neben einem Studiensemester ist es auch möglich das Praxissemester oder die Thesis im 7. Semester im Ausland zu absolvieren.

Studierende der Fakultät Medical and Life Sciences nehmen seit Jahren an Austauschprogrammen mit Partnerhochschulen in West- und Osteuropa, Skandinavien, Asien sowie Nord- und Südamerika teil.

Studienaufbau

Untenstehende Grafik verdeutlicht die Gliederung des Studiums Bio- und Prozess-Technologie.

Alexander Mayer, M.Sc.

„Durch die Vermittlung von wichtigen wissenschaftlichen und fachlichen Grundlagen im Studiengang Bio- und Prozesstechnologie lernte ich meinen persönlichen Interessenschwerpunkt kennen und konnte diesen in einem Masterstudium weiter vertiefen. Derzeit promoviere ich im Fachbereich Bioverfahrenstechnik an der TU München.“

Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik, Technische Universität München

Ausgewählte Themen aus der Lehre im Studiengang

Lehrgebiet „Alkohol-Brennerei“

Die HFU-Brennerei ist ein spezielles Lehrangebot des Studiengangs Bio- und Prozesstechnologie. Im Rahmen eines Wahlfaches werden Streuobstwiesenäpfel zu "HFU-Spirit", dem hauseigenen Apfelbrand, verarbeitet. Hierbei steht der ganzheitliche Prozess, vom Rohstoff zum Produkt, im Vordergrund. Die Studierenden ernten die Äpfel, es wird zerkleinert, gemaischt, destilliert, verdünnt, abgefüllt und sensorisch getestet. Der Lern- und Spaßfaktor ist garantiert!

Mehr zum Lehrgebiet "Alkohol Brennerei"

Am Projekt HFU-Brennerei sind noch weitere lokale Partner beteiligt: die Fakultät Wirtschaft, die Stadt Villingen-Schwenningen, der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND), und das Umweltzentrum Schwarzwald-Baar-Neckar.

Neben dem Apfelbrand sind weitere Produkte wie Apfelessig, Liköre und Gummibärchen in Planung.

Der Prozess der Destillation von Apfelbrand eignet sich auch für verschiedenste wissenschaftliche Fragestellungen, welche derzeit im Rahmen von Studien- und Bachelorarbeiten durchgeführt werden. So werden Themen wie "Wertvolle Schlempe - was kann hieraus gewonnen werden", "Molekularbiologische Apfelsortenbestimmung" oder auch "Automation und Simulation der Destille" bearbeitet.

Leitung: Prof. Dr. Ulrike Salat

Lehre mit Trainingssimulatoren

Der Betrieb eines biotechnischen Prozesses hat einen erheblichen Einfluss auf seinen Energie-, Wasser- und Rohstoffbedarf. Gleichzeitig ist der Betrieb von Bioreaktoren im industriellen Maßstab komplex und erfordert viel Erfahrung. Um diese Erfahrungen schon im Studium zu vermitteln, arbeitet die Arbeitsgruppe um Professor Dr. Volker C. Hass an der Entwicklung von Trainingssimulatoren. Mit diesen bedienerfreundlichen Simulatoren erlernen unsere Studierenden den Betrieb von Bioreaktoren oder von Bioraffinerien zur Herstellung von Bio-Ethanol in einzigartiger Weise.


Schule meets Hochschule

Praktische Projektarbeit ist ein wichtiger Bestandteil eines anwendungsorientierten Studiengangs. In der Veranstaltung „Projekt Bio- und Prozesstechnologie“ bearbeiten die Studierenden des Studiengangs Bio- und Prozesstechnologie bereits im 1. Semester eine Projektaufgabe aus dem naturwissenschaftlich-technischen Bereich. Dazu werden die Studierenden in kleine Projektteams eingeteilt, die sich regelmäßig treffen, und die einen Workshop für Schülerinnen und Schüler der 10. Gymnasialklasse ausarbeiten.

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Das Spektrum der Projektthemen widerspiegelt die große inhaltliche Bandbreite des Studiengangs, und reicht von der Biologie und Physik über die Biochemie und Lebensmitteltechnologie bis zur Bioprozesstechnik und  Bioverfahrenstechnik. Die Projektthemen der vier Workshops im Sommersemester 2017 waren: „Sinkgeschwindigkeit von Partikeln in Flüssigkeiten“, „Bestimmung der Aktivität von Protein-abbauenden Enzymen“, „Photometrie und Bestimmung von Wasserinhaltsstoffen“ sowie „Herstellung und Analytik von lactosefreier Milch“.

An einem Labortag, der unter dem Titel „Schule meets Hochschule“ stattfindet, führen Schülerinnen und Schüler des Fürstenberg-Gymnasiums Donaueschingen und des Hoptbühl-Gymnasiums Villingen an der Hochschule Furtwangen am Campus Schwenningen die Workshops durch. Die ganztägige Veranstaltung inklusive eines gemeinsamen Mensabesuchs wird mit einer Präsentation der Ergebnisse durch die Schülerinnen und Schüler abgeschlossen.

Die Studierenden lernen ein Projekt von Anfang bis Ende zu planen, Ziele zu definieren, Aufgaben zu verteilen, Termine festzulegen und die Projektanforderungen in der Realisierung umzusetzen und einzuhalten. Außerdem treten die Studierenden bei den Workshops als Unterrichtende für die Schülerinnen und Schüler auf. Sie müssen komplexe Zusammenhänge möglichst gut verständlich vermitteln.

Forschungsthemen im Studiengang

Umwelttechnik

Sauberes Wasser ohne Antibiotika, Korrosionsschutzmittel, Süßstoffe, Pestizide, Mikroplastik und andere Spurenstoffe wird immer kostbarer, da die herkömmlichen industriellen Abwasserbehandlungssysteme und kommunalen Kläranlagen („End of the pipe“-Lösungen) die genannten Stoffe nicht gänzlich aus dem Abwasser entfernen können.

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Innerhalb der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Andreas Fath werden alternative Abwasserbehandlungsverfahren entwickelt, welche „Start of the pipe“, also dort wo die Abwässer direkt anfallen, eingesetzt werden können. Um einerseits die Effektivität dieser Verfahren zu bewerten und um andererseits Gewässer auf deren Inhaltstoffe zu untersuchen bedarf es einer aufwändigen Analytik.

Das „Untersuchungsobjekt“ 2014 war der Rhein in dem Projekt „Rheines Wasser“. Dabei durchschwamm Prof. Andreas Fath den gesamten Rhein von der Quelle in den Schweizer Alpen bis zur Mündung in die Nordsee in Holland: 1231 km in der Rekordzeit von 28 Tagen! Hierbei wurden täglich Wasserproben entnommen, welche teilweise vor Ort und teilweise im Labor auf verschiedene Verunreinigungen untersucht wurden. Außerdem wurde die erste Mikroplastikuntersuchung des Flusses in seiner gesamten Länge mit einer an der HFU gebauten Filterpumpe zusammen mit dem Alfred-Wegener-Institut durchgeführt. Zum Einsatz in der Rheinuntersuchung kam auch ein sogenannter „Passivsampler“, der am Schwimmer befestigt wurde, und 128 Spurenstoffe adsorbierte, die anschließend extrahiert und analysiert wurden (HPLC/MS) und schließlich durch Vergleich mit einer Datenbank identifiziert werden konnten.

Auf seiner gesamten Länge wurden im Rhein verschiedene Schadstoffe sowie Mikroplastik nachgewiesen. Ein Hauptziel war es mit dieser spektakulären Aktion die Bevölkerung auf den Gewässerschutz aufmerksam zu machen.

Wie aber sieht die Belastung der Gewässer (Flüsse) in anderen Staaten aus? Eine Antwort auf diese Frage werden die Ergebnisse des Folgeprojekts „TenneSwim“ im Sommer 2017 geben. Dann wird Professor Andreas Fath den gesamten Tennessee River in den USA durchschwimmen. Dabei werden wieder Wasserproben gesammelt und analysiert. Die Ergebnisse können dann mit den Ergebnissen aus dem europäischen Projekt „Rheines Wasser“ verglichen werden.

Adaptive Prozessführung biotechnischer Prozesse

Wichtige biotechnische Produkte sind Milchsäure, Proteine oder Antibiotika, die als Bestandteile von Kosmetika oder Wirkstoffe in Medikamenten eingesetzt werden. Mit modernen, leistungsfähigen biotechnischen Prozessen sollen auch bei veränderlichen Zusammensetzungen der Ausgangsstoffe und Substrate möglichst hohe Produktmengen bei guter Qualität produziert werden. Um dies zu gewährleisten eignen sich Prozessführungsstrategien, die sich flexibel an die jeweiligen Produktionsbedingungen anpassen (adaptieren) können.

Mehr zum Forschungsthema adaptive Prozessführung

In der Arbeitsgruppe um Professor Dr. Volker C. Hass wird seit mehreren Jahren an solchen adaptiven Prozessführungsstrategien geforscht, unter anderem im Projekt ProTool, das vom BMBF im Forschungscluster Biokatalyse2021 gefördert wurde. In den kommenden Jahren wird an der HFU gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft daran gearbeitet die Forschungsergebnisse in die industrielle Praxis zu übertragen.

Bioraffinerie Schwarzwald

In Bioraffinerien werden aus einem biogenen Rohstoff wie Gras, Stroh, Getreide oder Holz mehrere vermarktbare Produkte und auch Energie möglichst ökologisch hergestellt. Mit der Bioraffinerie Schwarzwald wird dieses Konzept an der Hochschule Furtwangen umgesetzt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Herstellung von Bioethanol, Milchsäure, Biogas und Feinchemikalien. Letztere sollen auch in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt werden können.

Mehr zum Thema Bioraffinerie Schwarzwald

Die Forschungsarbeiten werden an anaeroben Bio-Prozessen mit Hefen und Milchsäure-Bakterien durchgeführt. Dazu stehen moderne Bioreaktoren im Labor- und Technikumsmaßstab zur Verfügung. Leistungsfähige Modelle und Simulatoren erlauben es auch, die Prozesse auf diesem Wege weiter zu verbessern und zu optimieren. Die Ökoeffizienz wird dabei mit aktuellen Programmen und Datenbanken zur Erstellung von Lebenszyklusanalysen (Ökobilanzen) bewertet.

Natascha Salemink, B.Sc.

"Die praxisnahe Lehre des Studiengangs Bio- und Prozesstechnologie ist stark auf die Industrie ausgerichtet. Dies ermöglichte mir nicht nur einen optimalen Start ins Berufsleben, sondern ebnete mir auch den Weg für meine Karriere. Ich freue mich, dass meine Praxiserfahrung nun den heutigen Studierenden im Rahmen eines Lehrauftrages zu Gute kommt."

Leitung Innovation & Marketing Bereich GMP, Testo industrial services GmbH, Kirchzarten bei Freiburg

Wo kann ich nach Abschluss des Studiums arbeiten?

Die Biotechnologie und die Verfahrenstechnik leisten einen wichtigen Beitrag in vielen Industriezweigen, wie Gesundheitswirtschaft, Ernährung, Umwelttechnik und Chemie. Dies ist oftmals mit einem stetigen Wachstum dieser Branchen verbunden. Außerdem gibt es eine kontinuierlich wachsende Bedeutung von Bioprozessen im Sinne der Nachhaltigkeit. Daher ist die Nachfrage nach Fachkräften im Bereich Bio- und Prozesstechnologie überdurchschnittlich hoch.

Dank der breit angelegten und praxisorientierten Ausbildung bieten sich Einsatzmöglichkeiten in vielen verschiedenen Branchen. Die beruflichen Perspektiven im In- und Ausland sind sehr gut.

Branchen, in denen unsere Absolventen arbeiten

  • Pharma- und Kosmetikindustrie
  • Chemieindustrie
  • Nahrungsmittelindustrie
  • Biotech-Firmen, Umweltbranche
  • Hochschulen und Forschungseinrichtungen
  • Zulassungs- und Aufsichtsbehörden
  • Beratungsunternehmen

Einsatzfelder unserer Absolventen:

  • Grundlagenforschung, angewandte Forschung
  • Produktentwicklung, Prozessentwicklung
  • Biotechnische und verfahrenstechnische Produktion
  • Qualitätskontrolle, Qualitätssicherung
  • Produktmanagement, Service und Vertrieb
  • Messtechnik und Analytik
  • Gewerbeaufsicht, Umweltüberwachung


Lernen Sie den Campus Schwenningen kennen

Bewerbung

Die Bewerbung um einen der Studienplätze in Bio- und Prozesstechnologie (Bachelor) kann

  • bis 15. Juli für Beginn im Wintersemester (Oktober) und
  • bis 15. Januar für Beginn im Sommersemester (März)

gestellt werden. Die Internetseite für Online-Bewerbungen wird ca. zehn Wochen vorher freigeschaltet.
Bewerbungen per Post sind jederzeit möglich.

Bewerbung Schritt für Schritt

  1. Bewerbung an der Hochschule Furtwangen (HFU) bis zum 15. Juli im Sommersemester und bis zum 15. Januar im Wintersemester (Ausschlussfrist). Sie geben Ihre Online-Bewerbung ab und reichen Ihre schriftliche Bewerbung per Post ein. Per Post schicken Sie uns den unterschriebenen Zulassungsantrag, Ihr (Abi-)Zeugnis und eventuelle Nachweise zum Auswahlverfahren.
  2. HFU versendet Eingangsbestätigung per Mail oder Post. Sie erhalten von uns (elektronische) Post mit dem Hinweis auf fehlende Unterlagen, Kontrolle der Erfassungsdaten (z. B. Noten), Information über den Zeitpunkt der Nachreichung sowie Informationen der Fakultät zum Bewerberinfotag.
  3. Ende Juli (Wintersemester) bzw. Ende Januar (Sommersemester) versendet die HFU den Zulassungsbescheid, an alle die einen Platz erhalten
  4. Bewerber/in schickt Annahmeerklärung an HFU: Sie senden die Annahmeerklärung des Studienplatzes innerhalb von zehn Tagen nach Ausstellung des Zulassungsbescheids an die HFU. Daraufhin erhalten Sie von der HFU eine Bestätigung über den Eingang der Annahmeerklärung.
  5. Bewerber/in überweist Semesterbeitrag (130 €). Der Semesterbeitrag muss spätestens zehn Tage vor der Immatrikulation überwiesen werden. Die Überweisungsdaten stehen auf dem Überweisungsträger.
  6. Immatrikulation an der HFU. Dies können Sie entweder persönlich während der Öffnungszeiten an der HFU im Zulassungsamt erledigen, durch eine bevollmächtige Person abgeben lassen oder per Post schicken. Den Zeitraum für die Immatrikulation teilen wir Ihnen schriftlich mit.

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Studienberatung Bio- und Prozesstechnologie

Tanja Paatsch, B. Sc.
Fakultät Medical and Life Sciences
Akademische Mitarbeiterin
Telefon: 07720 307-4227
Fax: 07720 307-4725
Campus Villingen-Schwenningen, Raum A 3.07
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Helga Weinschrott, Dipl.-Ing.
Fakultät Medical and Life Sciences
Akademische Mitarbeiterin
Telefon: 07720 307-4326
Fax: 07720 307-4725
Campus Villingen-Schwenningen, Raum B 2.04
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