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Monika Landgraf

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Ausgabe 01/2015

Ausgabe 01/2015
author:

Kosta Schinarakis,
Simon Scheurle,
Nils Ehrenberg 

source:

KIT - Presse

Date: 21.01.2015
KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 01/2015)
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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 01/2015)

Mustermann,
 
heute erhalten Sie die aktuelle Ausgabe der monatlichen Pressenachrichten aus dem Karlsruher Institut für Technologie. Wir wollen Sie in kompakter Form über spannende Forschungsthemen informieren und würden uns freuen, wenn passende Nachrichten für Ihre redaktionelle Berichterstattung dabei sind. Gerne vermitteln wir Ihnen bei Bedarf weitere Informationen und Ansprechpartner. Um Beleg Ihrer Berichterstattung wird gebeten.

Freundliche Grüße
Ihre KIT-Pressestelle
 
3D-Druck: Brandenburger Tor im Miniaturformat


KIT-Magazin lookKIT: Schwerpunkt „digitale Gesellschaft“

Materialwissenschaften: Den Verschleiß vorhersagen

Umweltaerodynamik: Pflanzen auf Hochhäusern

Klimawandel: Rolle des Ozons bisher unterschätzt

Stromnetze: Europas Netze fit für erneuerbare Energien machen
 

Experte des Monats
Christopher Coenen: Human Enhancement

Gründer des Monats
da-cons: Bildauswertung

Tipps und Termine

Kreisverkehr, Kindersport, CeBIT, Arbeitswelt, Systemanalyse, Forschungszentrum Informatik

 

3D-Druck: Brandenburger Tor im Miniaturformat

: Das 2,5 mm lange und 1 mm hohe Brandenburger Tor ist mit bloßem Auge neben einem Ein-Cent-Stück gerade noch zu erkennen. (Bild: Nanoscribe)

Gerade in der Forschung werden spezialisierte Bauteile in kleinsten Formaten gebraucht, etwa Zahnräder, Lichtwellenleiter, Mikro-Optiken oder künstliche Gerüste für das Wachstum von Zellen. Mittlerweile kommen viele dieser Objekte aus dem Mikro-3D-Drucker. Wie klein und fein dies möglich ist, zeigen Mitarbeiter der KIT-Ausgründung Nanoscribe. Sie haben ein Modell des Brandenburger Tors erschaffen, das zwar nur 2,5 Millimeter lang und 1 Millimeter hoch, aber ansonsten von der Quadriga bis zur Säulenbasis detailgetreu ist. Ebenfalls aus Karlsruhe kommen die kleinsten Skulpturen der Welt, die der britische Künstler Jonty Hurwitz mit nur einem zehntel Millimeter Höhe gestaltet hat.

Mit den 3D-Druckern von Nanoscribe lassen sich winzige dreidimensionale Objekte mit Details im Sub-Mikrometerbereich in kürzester Zeit und mit höchster Auflösung herstellen. Die Objekte können in der Optik, Medizintechnik, Mikrofluidik, für die Elektronik oder als Mechaniken mit Designer-Eigenschaften eingesetzt werden. Dem Nanoscribe-Verfahren liegt die Technik des direkten Laserschreibens zugrunde: Ein photosensitives Material wird mit ultrakurzen Impulsen eines stark fokussierten Laserstrahls belichtet und ausgehärtet. Nach einem Entwicklerbad bleiben freitragende Mikro- und Nanostrukturen stehen. Die Ausgründung des KIT hat sich als Markt- und Technologieführer in der 3D-Laserlithografie etabliert. Führende Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industriekunden weltweit haben die Geräte in Verwendung.

Weitere Informationen:
www.nanoscribe.de/de/presse/presseinformationen/brandenburger-tor-im-miniaturformat

Artikel zu den kleinsten Skulpturen der Welt:
www.golem.de/news/nano-art-die-kleinste-statue-der-welt-kommt-aus-dem-3d-drucker-1411-110565.html

Bildunterschrift: Das 2,5 mm lange und 1 mm hohe Brandenburger Tor ist mit bloßem Auge neben einem Ein-Cent-Stück gerade noch zu erkennen. (Bild: Nanoscribe)


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KIT-Magazin lookKIT: Schwerpunkt „digitale Gesellschaft“

Das dritte Zeitalter hat begonnen: Nach der Phase des Automatisierens und Optimierens für die Industrie ist die Informatik nun in die Rolle des Gestalters und damit mitten in der Gesellschaft angekommen. Die spannenden Themen, die sich daraus ergeben, lesen Sie in der neuen Ausgabe des Forschungsmagazins lookKIT zur digitalen Gesellschaft.

Informatiker arbeiten längst nicht nur an der reinen Funktionsverbesserung von Software. Schon im Entwurf der Softwarearchitekturen werden Inhalte gestaltet und neue Leistungscharakteristika generiert. Werte wie Datenschutz, Nutzerfreundlichkeit und Sicherheit werden von Beginn an interdisziplinär bedacht und technisch implementiert. Das neue Selbstverständnis der Informatik und das KIT-Themennetzwerk zu digitalen Infrastrukturen stehen im Blickpunkt der aktuellen lookKIT-Ausgabe. Darüber hinaus wird ein Tür-Keil für Feuerwehren vorgestellt, der im Einsatz die überlebenswichtige Funk-Kommunikation der Retter unterstützt, sowie das Assistenzsystem „NurseEye“, das Ärzten und Schwestern Stürze in Krankenhausfluren und Pflegeheimen meldet. Daneben berichtet Marlies Hochbruck, Professorin am KIT und seit Sommer 2014 Vizepräsidentin der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), über die wachsenden Antragsfluten in und Anforderungen an Deutschlands Selbstverwaltungsorganisation der Wissenschaft.

Im Internet finden Sie lookKIT unter:
www.pkm.kit.edu/kit_magazin


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Materialwissenschaften: Den Verschleiß vorhersagen

Ob Autogetriebe, Küchenmixer oder Armbanduhr – in vielen technischen Systemen des Alltags reiben die Oberflächen beweglicher Teile aufeinander. Weil Reibung immer ein Verlustgeschäft ist und sowohl Betriebsenergie kostet als auch die Lebensdauer der Geräte und Bauteile reduziert, will die Materialwissenschaft den Zusammenhang zwischen Reibung und Verschleiß bis ins Detail ergründen. Dr. Lars Pastewka wird nun im Rahmen eines Emmy-Noether-Stipendiums am KIT eine eigene Forschungsgruppe zu diesem Thema aufbauen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG stellt ihm dafür 1,4 Millionen Euro bereit. Die Ergebnisse der Gruppe sollen dabei helfen, die Lebensdauer von Bauteilen zu verlängern und exakter vorherzusagen.

Maschinenteile werden häufig mit Materialien beschichtet, die wie ein Schmiermittel wirken und Reibung reduzieren. „Diese Beschichtungen bestehen zum Beispiel aus Kohlenstoff oder anderen Keramiken und sind oft amorph – also weder kristallin noch flüssig, sondern wie etwa Fensterglas etwas dazwischen“, sagt Pastewka. Seine Arbeitsgruppe wird im ersten Schritt Computermodelle für Reibung und Abnutzung solch amorpher Oberflächen entwickeln und nach dem „Bottom-Up“-Prinzip auf atomarer Ebene beginnen. „Unsere Vision ist ein Simulationsmodell, das den Verschleiß amorpher Oberflächen sogar im laufenden Betrieb einer Maschine allein aus dem gemessenen Reibungskoeffizienten errechnet“, erläutert Pastewka. „Bauteile könnten dann schon vor dem Zerbrechen ausgetauscht werden, was Betriebskosten spart und Risiken für das Bedienpersonal reduziert.“

Weitere Informationen:
gepris.dfg.de/gepris/projekt/258153560

MikroTribologie Centrum µTC:
www.mikrotribologiecentrum.de

Arbeitsgruppe von Lars Pastewka:
www.yin.kit.edu/1103_1692.php


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Umweltaerodynamik: Pflanzen auf Hochhäusern
 

Mehr Bäume und Pflanzen in der Stadt verbessern die Lebensqualität. Architekten und Stadtplaner finden daher Möglichkeiten auch Fassaden und Dächer von Gebäuden als „Grüne Inseln“ zu nutzen. So etwa bei dem Mailänder Hochhausprojekt „Bosco Verticale“, das nun den Internationalen Hochhauspreis gewann. Die beiden Türme, 110 und 76 Meter hoch, bieten auf 8900 Quadratmetern Balkonfläche Platz für 20 000 Sträucher und 900 Bäume, die bis zu 9 Meter hoch wachsen. In der vorbereitenden Phase der Projektkonzeption beriet Bodo Ruck vom KIT die Landschaftsarchitekten des „Bosco Verticale“ zur Aerodynamik und Standfestigkeit von Pflanzen.

„Welche Kraft in Windböen steckt, sieht jeder Spaziergänger im Wald nach einem Sturm an Bruchholz und Entwurzlungen“, so Ruck, der am Laboratorium für Gebäude- und Umweltaerodynamik des KIT arbeitet und Strömungen um technische und natürliche Hindernisse, sowie die Verbesserung von Stadtklima erforscht. In der Landschafts- und Stadtplanung  ist es von Bedeutung, Windeffekte und -kräfte auf einzelne Pflanzen und Baumgruppen zu kennen, etwa die Bildung von Böen an Vegetationskanten oder die Steigerung der Windgeschwindigkeit an Gebäudeecken. „Dann können Pflanzen nachhaltig ihre Vorteile ausspielen: Besseres Mikroklima schaffen, Staubpartikel aus der Luft filtern, Sauerstoff produzieren und gegebenenfalls als natürlicher „grüner“ Dämmstoff gegen Hitze und Kälte schützen.“

Weitere Informationen:
www.international-highrise-award.com/IHP_2014/Preistraeger.html

Laboratorium für Gebäude- und Umweltaerodynamik:
www.ifh.kit.edu/112.php


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Klimawandel: Rolle des Ozons bisher unterschätzt
 

Die Vorhersage des Klimawandels geschieht mit komplexen Computer-Modellen. Notwendige Vereinfachungen oder unvollständige Daten können sich negativ auf die Vorhersagekraft auswirken. Forscher des KIT und der Universität Cambridge haben nun eine Lücke in gängigen Klima-Modellen entdeckt und geschlossen. In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Climate Change berichten sie, wie der Einbezug von Ozonänderungen die Vorhersagekraft der Modelle verbessern kann.

Eine gängige Methode, um Klimamodelle zu testen, ist die sogenannte „abrupte 4fach Kohlendioxid-Methode“. Ausgangspunkt im Modell sind hierbei die klimatischen Bedingungen, wie sie in vorindustrieller Zeit herrschten. Die Kohlendioxid-Konzentration wird plötzlich vervierfacht und die Auswirkungen auf das Klima berechnet. In diese Methode bezogen die Forscher nun auch Wechselwirkungen zwischen Ozon und Luftzirkulation in der Atmosphäre mit ein. Verglichen mit den Ergebnissen gängiger Modelle, wiesen sie nach 75 Jahren signifikante Unterschiede in der Erdoberflächentemperatur von 1 Grad Celsius nach. Dies entspricht ca. 20 Prozent der Änderung der simulierten Erdoberflächentemperatur und belegt die wichtige Rolle des Ozons beim Klimawandel und auch die Notwendigkeit, die Wechselwirkung zwischen Ozon und Zirkulation besser in Klimamodelle zu integrieren.

Weitere Informationen:
www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate2451.html

Arbeitsgruppe „Interaktionen im Atmosphären-System“:
www.imk-asf.kit.edu/IAS.php


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Stromnetze: Europas Netze fit für erneuerbare Energien machen
 

Um die langfristigen europäischen Energieziele zu erreichen und erneuerbare Energiequellen einzubinden, bedarf es leistungsfähiger Transportnetze für Strom. Die notwendigen Technologien werden nun im 63-Millionen-Euro-Projekt BEST PATHS weiterentwickelt, indem sich 39 Netzbetreiber, Energieversorger, Zulieferer, Universitäten und Forschungszentren aus ganz Europa zusammengeschlossen haben. BEST PATHS wird unter anderem an neuartigen Hochspannungs-Gleichstromleitungen, an besseren Wechselstromtrassen und an supraleitenden Hochleistungsverbindungen forschen.

Das KIT bringt in das Projekt seine Erfahrung bei Charakterisierung und Modellierung von Supraleitern ein, etwa auf der Ebene der Werkstoffe, der Kabel oder des Designs von Transporttrassen. Wilfried Goldacker, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Technische Physik des KIT: „Supraleitende, kompakte Stromkabel sind die ideale Lösung, um erneuerbare Energien verlustarm zu transportieren. Ihre Vorteile spielen sie vor allem bei der Anbindung von Ballungszentren an die über Land gehenden Hochspannungs-Gleichstromleitungen aus.“ BEST PATHS steht für ‘’BEyond State-of-the-art Technologies for rePowering Ac corridors and multi-Terminal HVDC Systems’’ und wird von der Europäischen Union im siebten Forschungsrahmenprogramm gefördert. Koordinator des 4-Jahresprojektes ist Vicente González López von Red Eléctrica de España (REE).

Weitere Informationen:
www.ree.es/en/press-office/press-release/2014/11/wind-change-european-grid-prepares-massive-integration-renewables

www.rse-web.it/progettieu/progetto/591


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Experte des Monats
Human Enhancement: „Die Diskussion, inwieweit Technologien eingesetzt werden sollten, um unseren Körper und Geist zu ‚verbessern‘, hat schon weite Kreise gezogen“, erklärt Christopher Coenen vom KIT. Der Politologe erforscht wie neue Technologien Menschen und Gesellschaft beeinflussen. Hirn-Doping, Chip-Implantate und Cyborgs sind einige Schlagworte der Diskussion. „Wir wollen die stark visionäre Diskussion kritisch begleiten und betrachten die Hoffnungen, Ängste und Fantasien, von denen die Debatte geprägt wird, als Anzeichen grundlegender Veränderungen des Mensch-Technik-Verhältnisses.“ Mehr über Coenens Forschung unter: www.pkm.kit.edu/kit_experten_coenen.php


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Gründer des Monats
Bildauswertung: Um in Forschung und Industrie bildgebende Prozesse, etwa Qualitätsprüfungen oder Experimente, zu automatisieren, setzt die KIT-Ausgründung da-cons auf individuelle Bildanalyse. Ob Mikroskope oder Kameras, da-cons entwickelt Software für die automatische Auswertung der Bilder. „So wird sichtbar, wie sich zum Beispiel durch eine Creme die Hautbeschaffenheit ändert oder welchen Einfluss Trockenheit und Frost auf das Wachstum einer Pflanze haben“, sagt Sebastian Pfeiffer, Geschäftsführer der da-cons GmbH, die sich auf Analyse, Visualisierung und Archivierung von Bilddaten spezialisiert hat. Für weitere Informationen: www.kit-gruendernews.de/?p=174


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Tipps und Termine
Kolloquium Kreisverkehre und Knotenpunkte
28. Januar 2015, KIT-Campus Süd
Themen: Verkehrsführung, Kreisverkehr, Verkehrssicherheit
www.ise.kit.edu/1623_1686.php
 
TdoT am Forschungszentrum Informatik
29. Januar 2015, FZI Karlsruhe
Themen: Automotive, Smart Home, Roboter, Energie
www.fzi.de/aktuelles/30-jahr-feier
 
Kongress: Arbeit der Zukunft

25.-27. Februar 2015, KIT-Campus Süd
Themen: Work-Life-Balance, Demografischer Wandel, digitale Ergonomie
www.gfa2015.de
 
Konferenz: The Next Horizon of Technology Assessment
25. – 27. Februar 2015, Berlin
Themen: Systemanalyse von Robotik, Synthetische Biologie und Energiewende
berlinconference.pacitaproject.eu/scientific-programme

Kongress: Kinder in Bewegung
13. und 14. März, KIT-Campus Süd
Themen: Gesundheit, Persönlichkeitsentwicklung, Ernährung
www.sport.kit.edu/kongress15/index.php

KIT auf der CeBIT
16.-20. März 2015, Messe Hannover, Halle 9, Stand D13
Themen: Spracherkennung, Cybersicherheit, IT für die Pflege
www.cebit.de/aussteller/karlsruher-institut-fuer-technologie/V153133

Weitere Termine finden Sie im
KIT-Veranstaltungskalender


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Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9.400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6.000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24.500 Studierenden ist das KIT eine der größten Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.
 
 
Kontakt:

Monika Landgraf
Pressesprecherin

Kosta Schinarakis
Themenscout

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76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu
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