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Ausgabe 04/2018

Ausgabe 04/2018
Datum: 25.04.2018
KIT-Kompakt 04/18 - Sanierung, Biotechnologie, Biotreibstoff, Informationsverarbeitung
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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 04/2018)

Sehr geehrte Journalistin, sehr geehrter Journalist,
 
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
 
 
Informationsverarbeitung: Material trägt stabile magnetische Strukturen

Energiewende: Kerosin aus Luft und erneuerbarem Strom

Biotechnologie: Medizin und Kosmetik aus der Tabakpflanze

Energiewende: Sanierung im Bestand
Experte des Monats
Georg Vrachliotis: Architekturtheorie

Gründer des Monats
thingsTHINKING: Künstliche Intelligenz

KIT.audio | Der Forschungspodcast
Wissenschaftsjahr 2018 „Arbeitswelten der Zukunft“

Tipps und Termine
Intelligente Maschinen, autonomes Fahren, kritische Interdisziplinarität
 
 
 
Informationsverarbeitung: Material trägt stabile magnetische Strukturen
Magnetische Strukturen in einer atomaren Schicht aus den Elementen Kobalt und Ruthenium bleiben auch ohne externes Magnetfeld stabil. (Bild: M. Herve/KIT)
Heutige Datenspeicher wie Festplatten basieren auf magnetischen Schichten, in denen Information kodiert wird. Dabei kommt es durch die thermische Energie vereinzelt zum spontanen Umklappen der Magnetisierung und so zu einem Datenverlust. Zudem dauern die Schreib- und Lesezugriffe vergleichsweise lange. Es bedarf neuer Materialien und physikalischer Konzepte für eine längerfristige Datensicherheit und schnellere Speicherzugriffe. Forschende des KIT stellen nun in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ magnetische Wirbel vor, die erstmals ohne externes Magnetfeld topologisch stabile Strukturen in nur einer Atomlage dicken Schichten bilden und Basis zukünftiger Informationsverarbeitung sein könnten.

Die isolierten Wirbel in ultradünnen Filmen – Skyrmionen genannt – erforderten bisher erhebliche Magnetfelder bis zu mehreren Tesla. Das Team um Marie Hervé vom KIT konnte diese Wirbel nun in einer atomaren Schicht aus den Elementen Kobalt und Ruthenium (Co / Ru (0001)) stabilisieren ohne Bedarf eines externen Magnetfelds. Mittels eines magnetsensitiven Rastertunnelmikroskopes wurden die Wirbel auf atomarer Skala sichtbar gemacht. Berechnungen der Forschungspartner der Universität Mainz erklären die Stabilität der magnetischen Eigenschaften durch die Abwesenheit magnetischer Vorzugsrichtungen des Materials. Das erforschte Material könnte helfen, schnelle sogenannte Racetrack-Informationsspeicher zu realisieren oder – unter Zuhilfenahme der Supraleitung von Ruthenium – als Basis für sogenannte topologische Quantencomputer dienen, in denen den Wirbeln quasi die quantenmechanischen Eigenschaften von Teilchen zugeordnet werden. (kes)

Mehr Information:
nature.com/articles/s41467-018-03240-w

Bildunterschrift: Magnetische Strukturen in einer atomaren Schicht aus den Elementen Kobalt und Ruthenium bleiben auch ohne externes Magnetfeld stabil. (Bild: M. Herve/KIT)


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Energiewende: Kerosin aus Luft und erneuerbarem Strom

Kohlenstoffbasierte Energieträger nutzen und dennoch das Klima nicht mit Kohlendioxid belasten? An dieser scheinbaren Quadratur des Kreises arbeitet die Firma INERATEC – ein Spin-off des KIT – im Rahmen des Kopernikus-Projektes P2X des BMBF. Ihr kompakter Fischer-Tropsch-Synthesereaktor ist Teil eines Verfahrens, welches Kohlendioxid der Umgebungsluft und erneuerbaren Strom nutzt, um klimaneutrales Kerosin zu gewinnen. Die zentrale Technologie von INERATEC wurde bei der Cleantech Open Global Ideas Challenge in San Francisco, USA, mit dem ersten Preis ausgezeichnet.

Die P2X-Partner haben eine kompakte Versuchsanlage entwickelt – mit einer Elektrolyseleistung von fünf Kilowatt. Sie ermöglicht die Kopplung zwischen der Kohlendioxid-Gewinnung aus der Luft und der Erzeugung von Synthesegas. Ermöglicht wird das Ganze durch die Hochtemperatur-Elektrolyse von Wasserdampf und Kohlendioxid, sowie der Umsetzung des Synthesegases zu Kerosin durch einen kompakten mikrostrukturierten Fischer-Tropsch-Synthesereaktor. Die Anlage ist in einen transportablen Container integriert und kann etwa zehn Liter Treibstoff pro Tag erzeugen. (kes)

Mehr zur Technologie:
kopernikus-projekte.de/aktuelles?news=Kerosin_aus_Luft_und_erneuerbarem_Strom

Mehr zum Preis:
cleantechopen.org/en/blog/cleantech-open-announces-winners-of-2017-national-accelerator-global-ideas-competition-and-global-cleantech-innovation-programme

Presseinformation zur Erzeugung von klimaneutralem Benzin in 2017:
kit.edu/kit/pi_2017_103_power-to-liquid-200-liter-sprit-aus-solarstrom-und-dem-kohlenstoffdioxid-der-umgebungsluft.php


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Biotechnologie: Medizin und Kosmetik aus der Tabakpflanze

Aufgrund gesundheitsfördernder Eigenschaften wurde die Tabakpflanze als Rohstoff der Zigarettenindustrie bisher nicht gerade auffällig. Doch ausgerechnet auf die Gewinnung von heilsamen Stoffen aus dem Tabakblatt zielt nun ein vierjähriges internationales Forschungsprojekt, das dem Tabakanbau eine Renaissance bescheren könnte. An dem von der EU mit 7,2 Millionen Euro finanzierten Projekt „Newcotiana“ sind Einrichtungen aus acht EU-Ländern sowie Australien beteiligt und mit dabei ist auch das KIT.

Es sei heute durchaus im Bereich des Möglichen die Tabakpflanze und einige ihrer wilden Variationen als Biofabriken zu nutzen, erklärt Holger Puchta vom Botanischen Institut des KIT, der sich in seiner Forschung auf den Einsatz von molekularen Scheren zur Genomveränderung bei Pflanzen spezialisiert hat und mit seiner Forschungsgruppe an dem Projekt mitarbeitet: „Unser Ziel ist eine molekulare Landwirtschaft, deren Basis die Tabakpflanze darstellt. Wenn alles so funktioniert, wie wir uns das vorstellen, dann können wir zukünftig hochwertige medizinische Substanzen wie Impfstoffe oder Antiphlogistika, aber auch Anti-Aging Produkte einfach vom Feld ernten.“ Damit diese Stoffe in der Tabakpflanze produziert werden, sollen eine ganze Reihe von neuen Technologien zum Einsatz kommen, die in der Biotechnologie-Branche unter dem Sammelbegriff New Plant Breeding Techniques (NPBT) zusammengefasst werden. Dabei sollen Methoden etabliert werden, die es ermöglichen, mithilfe der Genschere CRISPR/Cas exakt vorgeplante Veränderung des Tabakgenoms vorzunehmen. (del)

Mehr zum Projekt:
newcotiana.org

Interview mit Holger Puchta über die Genschere:
biooekonomie.de/interview/pflanzen-zuechten-mit-der-genomschere-crispr-cas

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Energiewende: Sanierung im Bestand

Energetische Gebäudesanierung ist ein entscheidender Baustein zur Erreichung der gesetzten Klimaschutzziele. Neben der Steigerung der Energieeffizienz müssen Architekten auch gestalterische und baukulturelle Aspekte berücksichtigen. Im Rahmen des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Forschungsprojektes „DAMMERSTOCK 2020“ haben das KIT und Partner die zunächst kaum für möglich gehaltene Sanierung eines Wohngebäudes aus dem Jahre 1946 in der überregional bekannten Karlsruher Siedlung untersucht.

Eine Voruntersuchung ergab, dass eine Sanierung wirtschaftlich und technisch schwierig ist. Herkömmliche Sanierungsmethoden erwiesen sich als ungeeignet. Die interdisziplinäre Gruppe aus Architekten, Ingenieuren, Bauphysikern und Gebäudetechnikern entwickelte deshalb eine neue Klimahülle, die dem Bestand übergestülpt wird. Hierdurch kann das Gebäude innerhalb der transparenten Hülle weitgehend in seiner Struktur und Materialität seinem historischen Erscheinungsbild entsprechend erhalten werden. Gleichzeitig kann modernsten Anforderungen an Gebäudehüllen entsprochen werden. Es entstehen zeitgemäße Wohnungen, die mit ihren verglasten Vorbereichen funktionell und atmosphärisch eine sinnvolle Erweiterung finden. „Die Forschungsgruppe hat hier ein Konzept entwickelt, das nicht nur eine denkmalgerechte Sanierung ermöglicht und innovative Antworten hinsichtlich Tragwerk, Gebäudetechnik und Energie bietet“, fasst Thomas Haug, Sprecher der Forschungsgruppe aus dem KIT, zusammen. „Es entsteht vielmehr im ganzheitlichen Sinne etwas Neues, das die überlieferte Substanz erhält, ja geradezu in Szene setzt.“ (tph) 
 
Mehr Information:
kit.edu/kit/23608.php
 

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Experte des Monats
Architekturtheorie: „Architektur spiegelt die technischen, sozialen, politischen, ästhetischen und wissenschaftlichen Aspekte ihrer Zeit wieder“, sagt Georg Vrachliotis, Professor für Architekturtheorie und Leiter des Südwestdeutschen Archivs für Architektur und Ingenieurbau (saai) am Karlsruher Institut für Technologie. „Wir fragen danach, was passiert, warum es passiert und ob es historische Analogien gibt.“ Einer seiner Forschungsschwerpunkte ist die sogenannte Nachkriegszeit, die ein intellektuelles Experimentierfeld für soziale Thesen und politische Utopien einer besseren Gesellschaft war, die noch immer von Relevanz sind, insbesondere mit Blick auf die digitale Transformation unserer heutigen Gesellschaft. (kes) Mehr Information: sek.kit.edu/kit_experten_vrachliotis.php

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Gründer des Monats
Künstliche Intelligenz: Gerade wenn es um das Bewerten und Verarbeiten großer, strukturierter Datenmengen geht, ist Künstliche Intelligenz dem Menschen schon deutlich überlegen. Natürliche Sprache zu verstehen macht Computern dagegen noch zu schaffen. Die Software von thingsTHINKING, einer Ausgründung des KIT, kann dagegen die Bedeutung von Konzepten in der Sprache verstehen. Die KI begreift, verarbeitet und verwendet die Semantik von Sprache und ist daher überall dort einsetzbar, wo große Textmengen in kurzer Zeit zu analysieren sind, beispielsweise bei Wirtschaftsprüfern, Steuerberatern und Kanzleien. (del) Mehr Information: thingsthinking.net

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KIT.audio | Der Forschungspodcast
Die Chancen und Herausforderungen des technologischen Fortschritts für unsere Arbeit stehen im Mittelpunkt des Wissenschaftsjahres 2018 „Arbeitswelten der Zukunft“. In zahlreichen Disziplinen arbeiten auch Forschende des KIT an Lösungen für die sich wandelnde Arbeitswelt. Die Digitalisierung ganzer Lebensbereiche, die Technologiesprünge in Künstlicher Intelligenz und Robotik, daneben Faktoren wie der Klimawandel und ein verändertes Verständnis von Erwerbsarbeit als solche beleuchtet die neue Ausgabe des Podcast KIT.audio unter sek.kit.edu/kitaudio.php. (jha)

KIT.audio ist der Forschungspodcast des Karlsruher Instituts für Technologie. Regelmäßig erkundet es ein aktuell drängendes Forschungsthema. Die eingefangenen O-Töne, Geräuschkulissen und Sounds verweben in der Art eines Features zu intensiven Hörstücken von etwa 30 Minuten Dauer.

Mehr vom Podcast KIT.audio auf kit.edu/audio

Besuchen Sie uns auch auf dem Portal Soundcloud. Dort finden Sie im „Campus Report“ aktuelle Impressionen und Eindrücke aus den Laboren und Hörsälen des Karlsruher Instituts für Technologie. Die populärwissenschaftlichen Beiträge im dreiminütigen Radioformat erscheinen wöchentlich online unter soundcloud.com/karlsruherinstitutfuertechnologie


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Tipps und Termine
Hannover Messe
23. bis 27. April 2018
Das KIT präsentiert auf der Hannover Messe seine Forschungs- und Innovationsprojekte aus den Themen: Energie und Industrie 4.0
sek.kit.edu/hannovermesse2018
AP: Martin Heidelberger, 0721 608-21169, martin.heidelberger@kit.edu

Konferenz „Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen“
27. April 2018, Karlsruhe
Zu den Referenten der Veranstaltung des ZKM | Zentrum für Kunst und Medien gehört auch Rainer Stiefelhagen vom „Computer Vision for Human-Computer Interaction Lab“ des KIT.
zkm.de/de/veranstaltung/2018/04/encoding-cultures-leben-mit-intelligenten-maschinen

Einweihung des Testfelds Autonomes Fahren Baden-Württemberg
3. Mai 2018, Karlsruhe
Im Beisein von Ministerpräsident Winfried Kretschmann übergibt das Forschungskonsortium unter der Leitung des Forschungszentrums Informatik am Karlsruher Institut für Technologie das Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg (TAF BW) an Betreiber und Nutzer.
taf-bw.de/eroeffnung-testfeld-autonomes-fahren-baden-wuerttemberg
AP: Justus Hartlieb, 0721 608-21155, justus.hartlieb@kit.edu; Julia Feilen, 0721 9654-928 feilen@fzi.de

Junge Talente - Wissenschaft und Musik
17. Mai 2018, Campus Nord des KIT
Wissenschaftlicher Vortrag: "Wolfram - vom Lampendraht zum Strukturwerkstoff", Jens Reiser, KIT
Musikalische Darbietung: Ilja Rapoport (Klavier) mit Werken von W. A. Mozart und J. Brahms
kit.edu/kit/veranstaltungen.php

Vortrag „The Language of Genes“
29. Mai 2018, Campus Süd des KIT
Michael Bölker, Universität Marburg
botanik.kit.edu/botzell/2406.php
 

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Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine
26 000 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen.


 
 
Kontakt:

Monika Landgraf
Leiterin Gesamtkommunikation
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Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-21165
E-Mail: schinarakis@kit.edu

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