391039 Bilanzen (V) (SoSe 2011)

In allen angewandten Wissenschaften wie auch der Biotechnologie spielen Modelle eine wichtige Rolle sowohl zur Analyse als auch zur Auslegung diverser Prozesse. Diese Modelle sind natürlich von angewandter Mathematik geprägt. Die Lösung dieser Modelle insbesondere von Prozessen muß die gängigen Erhaltungssätze der Physik wiederspiegeln.
Deshalb spielen die Bilanzen über Stoff- und Energiemengen eine sehr wichtige Rolle. Daher rührt der Name der Lehrveranstaltung. Im Grunde genommen lassen sich alle Prozesse der Biotechnologie auf die Bilanzierung von drei Grundgrößen zurückführen: Impuls, Stoffmenge und Wärmemenge.
Die Komplexität der Modelle, mit denen man es zu tun hat, hängen sehr stark davon ab, ob die zu modellierenden Prozesse statischer oder dynamischer Natur sind. Bei statischen Prozessen geht es meistens darum, die Verteilung von Stoffen im Verteilungsgleichgewicht bzw. im stationären
Zustand zu modellieren. Dies führt oft auf relativ einfache algebraische Gleichungen bzw. Gleichungssysteme. Dynamische Prozesse sind oft dadurch gekennzeichnet, daß außer der globalen Bilanz Impuls-, Stoff- und Wärmeströme erfaßt werden müssen. Vor allen Dingen spielt der Stofftransport und die Stoffumwandlung im Rahmen der Biotechnologie natürlich eine äußerst wichtige Rolle. Die Modellierung dynamischer Prozesse beruht dann meistens auf gewöhnlichen oder partiellen Differentialgleichungen oder Gleichungssystemen.
Da die Vorlesung insbesondere auf Modelle der iotechnologie zurückgreifen soll, kann es hier nicht nur um die Lösung von Bilanzen gehen, sonder zwangsläufig auch um die Aufstellung solcher Modelle – womit wir wieder bei Bilanzen sind.