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Portrait Monika Landgraf
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Monika Landgraf

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Ausgabe 03/2017

Ausgabe 03/2017
Autor:

Kosta Schinarakis
Justus Hartlieb

Quelle:

KIT-Presse

Datum: 22.03.2017
KIT-Kompakt 03/17 - Big Data, 3D-Druck, Heuschrecken, Leichtbau, Bioinformatik
KIT-Header
 
KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 03/2017)

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 Pressestelle des KIT
 
 
Big Data: Landesarchiv geht am KIT in Betrieb

Produktionstechnik: 3D-Druck soll günstiger werden

Biologie: Wie Heuschrecken Liebe machen

Leichtbau: Mit Schaum innovativ

Bioinformatik: Parasiten stabilisieren Ökosystem
Experte des Monats
Jörg Raczkowsky: Operationsroboter

Gründer des Monats
PACE Telematics: Smart Cars

KIT.audio | Der Forschungspodcast
Neuer Nationalismus

Tipps und Termine
Turnen, MINT, Rennsport, Technikfolgen
 
 
 
Big Data: Landesarchiv geht am KIT in Betrieb
 
Die Magnetbänder des bwDataArchiv werden bei Bedarf per Roboter aus dem Regallager geholt. (Bild: KIT).
Forschung passiert heute digital. Daten aus Laboren und Feldversuchen werden von Computern ausgelesen und direkt digital abgelegt. Nach der Analyse und Auswertung stehen die Wissenschaftler nun vor der Herausforderung ihre großen Datenmengen für lange Zeit sicher, verlässlich und strukturiert aufzubewahren sowie Kooperationspartnern in Zukunft den Zugriff darauf zu ermöglichen.

Der neue Landesdienst für die Langzeitspeicherung und Archivierung von Forschungsdaten bwDataArchiv am KIT geht nun in Betrieb. Mit ihm lassen sich große wissenschaftliche Datensätze über mehr als 10 Jahre zuverlässig speichern. bwDataArchiv bietet eine professionelle, leicht bedienbare Plattform, die sich einfach in die wissenschaftlichen Arbeitsprozesse einbinden lässt. Als Speicherinfrastruktur nutzt bwDataArchiv ein Speichermanagementsystem mit theoretisch unbegrenztem Platz und ist damit gerüstet für kommenden Speicherbedarf von über einem Exabyte. Das System bietet einen Festplattenspeicher im Vordergrund und dahinterliegend Speicherplatz auf Basis von Magnetbänder. Auf die Bänder lässt sich zwar im direkten Vergleich langsamer zugreifen, aber dafür sind die Kosten pro Speichereinheit wesentlich geringer, da sie keinen Strom verbrauchen, wenn sie nicht gebraucht werden. Aus ihnen lassen sich technisch einfach Archive in beliebiger Größe zusammenstellen. Kopien an zwei räumlich getrennte Standorte innerhalb des KIT, Redundanz sowie technische Systeme wie die durchlaufende Überprüfung mittels Checksummen beim Speichern und Lesen der Daten sorgen für eine hohe Zuverlässigkeit und Datenintegrität.

Das KIT betreibt bereits Infrastrukturen für große Datenmengen. Im Rahmen der Helmholtz-Gemeinschaft koordiniert es den Aufbau der Helmholtz Data Federation (HDF), die es als erste vernetzte nationale Infrastruktur ermöglichen wird, disziplinübergreifend Forschungsdaten zu finden und zu nutzen. Das Smart Data Innovation Lab SDIL stellt bundesweit eine Forschungsplattform mit modernsten Analysefunktionen für Unternehmen bereit. Das Datenzentrum GridKa ist Teil des weltweit verteilten Netzwerkes für das europäische Teilchenbeschleunigerzentrum CERN. Darüber hinaus befassen sich Informatikinstitute am KIT mit Analysemethoden, Auswertealgorithmen und Datensicherheit.

Mehr Information:
rda.kit.edu

Bildunterschrift: Die Magnetbänder des bwDataArchiv werden bei Bedarf per Roboter aus dem Regallager geholt. (Bild: KIT).


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Produktionstechnik: 3D-Druck soll günstiger werden

Mehr Gestaltungsfreiheit, individuelle Kleinserien und komplexe Bauteile sind das Versprechen der additiven Fertigung mittels 3D-Druckern. Gerade für metallische Werkstoffe sind diese Verfahren jedoch noch zu teuer. Das vom KIT koordinierte Projekt KitkAdd will das nun ändern. Durch die Kombination des 3D-Drucks mit etablierten Fertigungsverfahren wie Zerspanung oder Spritzgießen wollen die Forscher die Herstellungskosten von funktionstragenden Bauteilen senken.

„Wir werden neue Prozessketten am Beispiel der Herstellung von Gasturbinenschaufeln oder Hydraulikblöcken erarbeiten“, sagt Niclas Eschner vom wbk Institut für Produktionstechnik des KIT, der Koordinator von KitkAdd. Die Erkenntnisse sollen in Fabrikkonzepte und Konstruktionsrichtlinien für die additive Fertigung in Großserie einfließen. Produkte können damit künftig so gestaltet werden, dass ein deutlich höherer Produktnutzen bei günstigeren Kosten erzielt wird. Das KIT entwickelt die dafür notwendigen Prozessketten und bewertet die Wirtschaftlichkeit dieser kombinierten Prozessketten aus additiver und konventioneller Fertigung. Darüber hinaus entwickelt es ein Ultraschallmesssystem, das den dreidimensionalen Druckprozess überwacht und so die Prozessstabilität und Wirtschaftlichkeit weiter steigert. Das Projekt KitkAdd (Kombination und Integration etablierter Technologien mit additiven Fertigungsverfahren in einer Prozesskette) wird mit 2,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert – bei einem Gesamtvolumen von 4,5 Millionen Euro – und läuft über drei Jahre. Partner sind neben dem KIT unter anderem die Firmen Siemens und John Deere.

Mehr Information:
kitkadd.de


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Biologie: Wie Heuschrecken Liebe machen

Während des Geschlechtsakts kann man die Evolution bei der Arbeit beobachten – zumindest bei Heuschrecken. Denn durch die Ausdifferenzierung der Sexualorgane männlicher Heuschrecken zu Krallen, Haken oder Stacheln wurden evolutionäre Vorteile erzielt. Allerdings war die genaue Funktionsweise der sogenannten „Titillatoren“ bislang nicht zu beobachten, da diese beim Geschlechtsakt im Weibchen verborgen waren. Mittels der Röntgen-Mikrotomographie-Messstation an der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA des KIT erhielten Wissenschaftler der Humboldt-Universität zu Berlin und des KIT erstmals Einblick in den Geschlechtsakt lebender Heuschrecken, wie sie nun in der Fachzeitschrift scientific reports berichten.

„Dank der extrem guten Auflösung unserer Anlage lassen sich Details von wenigen Mikrometern Größe abbilden und als Video aufzeichnen“, erklärt Thomas van de Kamp vom Laboratorium für Applikationen der Synchrotronstrahlung des KIT. Die Aufnahmen zeigen, wie Männchen der Art „Roesels Beißschrecke“ ihre Titillatoren verwenden, um sensorische Zelle der Partnerin während der Paarung rhythmisch zu stimulieren, sodass sich die weibliche Genitalkammer öffnet. Anschließend dienen die Titillatoren als Schienen, um das Spermienpaket in die Kammer zu schieben. Die Aufnahmen belegen, dass bei Heuschrecken tatsächlich durch ihre ausgeklügelte Funktion und nicht die reine Form – etwa nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip – den Reproduktionserfolg gewährleisten.
 
Pressemeldung der HU Berlin:
hu-berlin.de/de/pr/nachrichten/pm1702/nr_170208_00

Originalveröffentlichung und Video bei Scientific Reports:
nature.com/articles/srep42345


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Leichtbau: Mit Schaum innovativ

Je leichter das Flugzeug, desto weniger Kerosin verbraucht es. Mit Leichtbau lässt sich also der Ressourcenverbrauch der Luftfahrt aber auch vieler anderer Branchen verringern. Forscher des KIT und weiterer Partner aus Baden-Württemberg suchen nun gemeinsam nach neuen Materialien und Werkstoffen, die leicht sind und zugleich maßgeschneiderte Eigenschaften aufweisen. Das Land und die EU fördern sie im Projekt „Innovative Schaumstrukturen für effizienten Leichtbau – InSeL“ mit 1,5 Millionen Euro.

„Moderne Leichtbauwerkstoffe verlangen wegen ihres anisotropen Lastverhaltens und geringer Steifigkeit aufwendige konstruktive Maßnahmen“, erklärt Britta Nestler vom Institut für Angewandte Materialien des KIT. „Wir wollen Leichtbauwerkstoffe mit hoher Eigensteifigkeit entwickeln.“ Im ganzheitlichen Ansatz werden auf der Basis von offenporigen Metallschäumen innovative zelluläre Leichtbauwerkstoffe und Komposite mit inhärentem Stützgerüst entwickelt. Durch höhere Flexibilität in der strukturellen Auslegung kann zudem die Prozessroute im Leichtbau effizienter werden. Nestler untersucht dazu mit computergestützten Simulationen thermische und mechanische Eigenschaften der Mikrostrukturen der Kompositmaterialien. Das Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT will Leichtbautechnologien für hochbelastete Strukturbauteile des Autos großserientechnisch einsetzbar machen. Am KIT ebenfalls beteiligt ist der Bereich Technische Biologie des Instituts für Bio- und Lebensmitteltechnik. Weitere externe Partner sind die Hochschulen Pforzheim, Karlsruhe und Reutlingen, die Universität Tübingen sowie das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Pfinztal. Durch die Einbindung zahlreicher klein- und mittelständischer Unternehmen, der Industrie- und Handelskammern und der Landesagentur Leichtbau BW wird der Technologietransfer gewährleistet.

Zur Pressemeldung des Landes:
mwk.baden-wuerttemberg.de/de/service/presse/pressemitteilung/pid/zukunftsweisendes-forschungsprojekt-wissenschaftler-mehrerer-einrichtungen-entwickeln-gemeinsam-neu


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Bioinformatik: Parasiten stabilisieren Ökosystem

Der tropische Regenwald zählt zu den artenreichsten Gebieten der Erde. Hier leben Tausende von Insekten-, Vogel- und Säugetierarten, aber auch viele, kleinere Bodenorganismen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Biologen und Bioinformatiker haben nun deren Genom analysiert und dabei viele unbekannte Arten entdeckt; darunter auch Parasiten, die wahrscheinlich zur Stabilität des Ökosystems im Regenwald beitragen, wie die Forscher in der Fachzeitschrift „Nature Ecology and Evolution“ berichten.

Aus Bodenproben aus Costa Rica, Panama und Ecuador isolierten die Wissenschaftler über 130 Millionen DNA-Sequenzen der darin enthaltenen Mikroorganismen und verglichen diese mit bekannten Sequenzdaten. Das Ergebnis war, dass die Mehrheit zu völlig neuen, bis dato unbekannten Spezies gehörte. Mittels eines Supercomputers und dank neuer effektiver Algorithmen wurden die evolutionären Beziehungen (Phylogenetik) in den enormen Mengen an digitalisierten DNA-Sequenzen bestimmt und die Lebewesen in Stammbäume angeordnet. „Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass diese Art der Identifikation, die evolutionäre Geschichte der Organismen berücksichtigt“, sagt der Bioinformatiker Alexandros Stamatakis, Professor am Karlsruher Institut für Technologie und Forschungsgruppenleiter am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS). In den Bodenproben aus den Regenwäldern befanden sich vor allem einzellige Tierparasiten, die Apicomplexa. Die Forscher vermuten, dass diese Parasiten zur Artenvielfalt der Tiere in diesen Wäldern beitragen, da sie das Anwachsen von Tierpopulationen durch Infektionen beschränken können.

Mehr zu der Studie:
uni-kl.de/news/pressemitteilungen
nature.com/articles/s41559-017-0091

Mehr zur Forschung von Stamatakis
kit.edu/kit/pi_2014_15938.php
kit.edu/kit/pi_2014_16102.php


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Experte des Monats
Operationsroboter: „Den vollautomatischen Operateur wird es in absehbarer Zeit nicht geben“, sagt Jörg Raczkowsky, Leiter der Arbeitsgruppe Medizinische Robotik am Karlsruher Institut für Technologie. „Aber Roboter und Computer sind intelligente Werkzeuge, die dem Arzt bald einzelne Aufgaben wie Nähen, Sägen oder Bohren abnehmen werden.“ Der Fokus der Forschung liegt auf der Unterstützung und Entlastung des Chirurgen. Interaktive Steuerung und sensorische Rückkopplung von Operationsinstrumenten erleichtert dem Chirurgen die Arbeit und verhindert Ermüdung auch nach stundenlangem Operieren. Mehr Information: rob.ipr.kit.edu/megi.php


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Gründer des Monats
Smart Cars: Der Computer an Bord soll das Autofahren der Zukunft sicher, günstig und entspannt machen. Damit auch die Autos von heute schon von smarter Technik profitieren hat PACE Telematics, ein Startup aus dem Umfeld des KIT, einen Adapter entwickelt, der die Bordelektronik mit dem handelsüblichen Smartphone verbindet. Dadurch wird es unter anderem möglich, automatisiert ein Finanzamt-konformes Fahrtenbuch zu führen, die günstigste nächstgelegene Tankstelle zu finden oder bei Pannen automatisiert Hilfe zu holen. Mehr Information: pace.car


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KIT.audio | Der Forschungspodcast
Neuer Nationalismus: Die niederländische Parlamentswahl hat jüngst unterstrichen, dass in vielen Ländern Europas nationalistisch gesinnte Parteien Zulauf haben. Ist das ein neues Phänomen oder das Aufleben einer latent stets vorhandenen Ideologie? Sind neonationalistische Strömungen eine Reaktion auf die Globalisierung? Welche Rolle spielt das Internet? Für die vierte Folge von KIT.audio geht Almut Ochsmann Fragen wie diesen im Gespräch mit Geisteswissenschaftlern des KIT nach. Dabei erweist sich der Blick auf die Geschichte des Konzepts „Nationalismus“ als wichtig, um einzuordnen, was heute geschieht. Zum Podcast: kit.edu/audio

KIT.audio | Der Forschungspodcast greift in monatlicher Folge ein aktuelles Forschungsthema auf und erkundet Ansätze, Antworten, Standpunkte und Lösungen. Die eingefangenen O-Töne, Geräuschkulissen und Sounds verweben sich in der Art eines Features zu intensiven Hörstücken von 30 Minuten Länge.


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Tipps und Termine
Kinderturn-Kongress 2017
u.a.m. Jan-Uwe Rogge, Alexander Woll,
Pate: Fabian Hambüchen
23. bis 25. März 2017, Campus Süd des KIT
Themen: Bewegung, Motorik, Entwicklung
sport.kit.edu/foss/607.php
 
Fachtagung „MINT und Werte – Wie Wertebildung im Unterricht gelingen kann“
Fokusrunde „Rolle der Ethik in den naturwissenschaftlichen Studiengängen“
Referent: Peter Nick, KIT
27. März 2017, München
Themen: Bildung, Verantwortung, Gesellschaft
fachtagung-mint-und-werte.siemens-stiftung.org
 
Themenabend technik.kontrovers
„Visionen für die Gesellschaft von morgen“
27. März 2017, 18 Uhr, Am ITAS des KIT
Themen: 3D-Druck, Roboter, Arbeitswelt
itas.kit.edu/veranstaltungen_2017_technikkontrovers.php
 
Roll-Out KA-RaceIng 2017
Vorstellung der neuen Fahrzeuge combustion, electric und driverless
27. April 2017, Audimax, Campus Süd des KIT, 19 Uhr
Themen: Formula Student, Fahrzeugentwicklung, Hochschulgruppe
ka-raceing.de


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Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. 

KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

 
 
Kontakt:


Monika Landgraf
Pressesprecherin

Kosta Schinarakis
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Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu

 
 
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