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Ausgabe 06/2018

Ausgabe 06/2018
Datum: 27.06.2018
KIT-Kompakt 06/18 - Raumfahrt, Datenübertragung, Synchrotronstrahlung, Pädagogik
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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 06/2018)

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
 
 
Optische Datenübertragung: Rekord-Effizienz dank neuer Materialien

Raumfahrt: Material des KIT auf dem Weg ins Weltall

Synchrotronstrahlen: Einfach und günstig erzeugen

Pädagogik: Theater an Grundschulen

Industrie 4.0: Mit „Leadership 4.0“ die digitale Transformation meistern
Experte des Monats
Martin Wegener: Metamaterialien

Gründer des Monats
Silicon Surfer: Untertitel

KIT.audio | Der Forschungspodcast
KATRIN geht auf die Jagd nach Geisterteilchen

Tipps und Termine
Ethik, Digitalisierung, Verkehr, Innovation
 
 
 
Optische Datenübertragung: Rekord-Effizienz dank neuer Materialien 
Mit einem hochfrequenten Abtast-Oszilloskop lassen sich sogenannte Augendiagramme generieren, mit deren Hilfe die Signalqualität der Datenübertragung beurteilt wird. (Bild: C. Kieninger/KIT)
Für die Datenübertragung in Glasfasern werden elektrische Signale in optische Signale gewandelt. Dazu werden elektrooptische Modulatoren eingesetzt. Um den Leistungsverbrauch dieser Bauteile zu senken, ist es wichtig, mit kleinen steuerbaren Spannungen eine möglichst große optische Phasenverschiebung zu bewirken. Wissenschaftler des KIT haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern elektrooptische Wechselwirkungen von bislang unerreichter Effizienz demonstriert und zur Datenübertragung genutzt, wie sie in der renommierten Fachzeitschrift Optica berichten.

Die Forscher verwenden dazu ein spezielles organisches Material mit der Bezeichnung JRD1, dessen molekulare Struktur und Zusammensetzung auf Basis theoretischer Modelle gezielt optimiert wurde. Es lässt sich in der sogenannten Silicon-Organic-Hybrid-Integration (SOH) mit Silizium-Nanowellenleitern zu hybriden Bauteilen kombinieren. „Mit dem neuen Material in Kombination mit einem speziellen Polungsverfahren konnten wir die elektrooptische Aktivität unserer Bauteile beinahe verdoppeln“, sagt Christian Koos, der am Institut für Photonik und Quantenelektronik des KIT und am Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT forscht. „Damit wird es möglich, optische Datensignale mit Spannungen von weniger als 200 Millivolt bei Datenraten von 40 Gigabit pro Sekunde zu erzeugen.“ Die Bauteile könnten die Grundlage für energieeffiziente Kommunikationsnetze und für die Datenzentren der Zukunft bilden. (sis)

Mehr Information:
osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-5-6-739

Bildunterschrift: Mit einem hochfrequenten Abtast-Oszilloskop lassen sich sogenannte Augendiagramme generieren, mit deren Hilfe die Signalqualität der Datenübertragung beurteilt wird. (Bild: C. Kieninger/KIT)


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Raumfahrt: Material des KIT auf dem Weg ins Weltall

Der Countdown läuft. Am 29. Juni 2018 startet eine SpaceX-Rakete vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral ins Weltall. Ihr Ziel: die internationale Raumstation ISS und der deutsche Astronaut Alexander Gerst. Auf dem Weg zu ihm: das Experiment PAPELL, entwickelt von Studierenden der Universität Stuttgart und unterstützt durch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT.

PAPELL – Pump Application using Pulsed Electromagnets for Liquid reLocation – soll mechanische Komponenten, die sich schnell abnutzen und fehleranfällig sein können, ersetzen. Statt mit Mechanik wird eine magnetisierbare Flüssigkeit mit Elektromagneten bewegt. Es nutzt einen Pumpenmechanismus, welcher auf der Interaktion von Elektromagneten mit einem Ferrofluid basiert, einer Flüssigkeit mit winzigen magnetischen Partikeln. Der Transport der Ferrofluid-Tropfen erfolgt an Oberflächen, welche in der Lage sein müssen, die Tropfen rückstandsfrei ablaufen zu lassen. Dorothea Helmer und Bastian Rapp vom Institut für Mikrostrukturtechnik und NeptunLab des KIT haben dafür ihre Fluoropor-Technologie weiterentwickelt. „Diese basiert auf dem Lotuseffekt aus der Natur: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche der Lotuspflanze einfach ab. Den Effekt ahmen wir mit superhydrophoben – das heißt stark wasserabweisenden – Oberflächen nach“, sagt Helmer. Das Abweisen von Flüssigkeiten, die Partikel enthalten, sei allerdings sehr schwierig und verlange Beschichtungen mit besonders niedriger Oberflächenenergie. (swi)

Mehr Information:
irs.uni-stuttgart.de/news/news_0132.html

neptunlab.org/index.php/fluoropor

kit.edu/kit/pi_2017_167_transparente-beschichtung-fur-alltagsanwendungen.php


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Synchrotronstrahlen: Einfach und günstig erzeugen

Ob zur Konstruktion winzigster Bauteilchen in der Materialforschung oder zur Untersuchung kleinster Strukturen wie etwa Viren in der Medizin – aus Synchrotronstrahlung lässt sich jeder gewünschte Anteil herausfiltern, etwa Ultraviolett-, Infrarot- oder Röntgenstrahlung. Diese Alleskönner-Strahlen werden an Teilchenbeschleunigern mithilfe aufwendig konstruierter magnetischer Strukturen erzeugt. So einen Undulator haben Forscherinnen und Forscher des KIT gemeinsam mit der Bilfinger Noell GmbH nun erstmals zur Serienreife gebracht, wie sie in der Titelgeschichte der Fachzeitschrift Synchrotron Radiation News nun berichten. Das macht die Erzeugung von Synchrotronstrahlung zukünftig sehr viel einfacher und günstiger.

„Der von uns konstruierte supraleitende Undulator SCU20 kann an Teilchenbeschleuniger auf der ganzen Welt angepasst werden und hat trotz seiner Vielzahl an besseren Eigenschaften wie höhere Magnetfeldstärken und Langlebigkeit keine längere Bauzeit als individuell angefertigte Undulatoren“, sagt Sara Casalbuoni vom Institut für Beschleunigerphysik und Technologie des KIT. Die Wissenschaftler haben außerdem die Handhabung sehr vereinfacht: „Wir halten die gewickelten Drahtspulen, aus denen der Undulator besteht, durch Kühlmaschinen auf Betriebstemperatur. Somit fällt der zeitaufwendige Einsatz von Kühlstoffen wie flüssigem Helium oder Stickstoff weg“, so Casalbuoni. Ende Dezember wurde die zwei Meter lange Maschine in den Karlsruhe Research Accelerator (KARA), einen Elektronen-Speicherring am KIT, eingebaut und hat sich als Quelle für Röntgenstrahlung am NANO-Strahlrohr im Synchrotron des KIT schon bewährt. Mit dem SCU20 hat die supraleitende Undulatortechnologie den Übergang von der Entwicklung zum kommerziellen Produkt vollzogen. Dass man mithilfe der Synchrotronstrahlung aus einer einzigen Strahlenquelle nahezu jedwede elektromagnetische Strahlung herausfiltern kann, macht sie für unterschiedlichste Disziplinen wie Biologie, Medizin, Chemie, Physik und Ingenieurwesen interessant. (swi)

Mehr Information:
tandfonline.com/toc/gsrn20/31/3


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Pädagogik: Theater an Grundschulen

Spielerischer Umgang mit Sprache und Bewegung begünstigen die Sprachförderung und allgemeine Potenzialentfaltung bei Grundschülern. Aus Sicht der Erziehungswissenschaft eignen sich hierzu insbesondere Theaterprojekte. In vier Pilotprojekten, die dieses Jahr im Stadt- und Landkreis Karlsruhe gestartet sind, wird – wissenschaftlich begleitet durch das KIT – derzeit erprobt und systematisch evaluiert, wie theaterpädagogische Kooperationsprojekte deutschlandweit verwirklicht werden könnten.
Um die einzelnen Projektphasen zu evaluieren und wissenschaftlich auszuwerten, wurde eine Kooperation mit der Fakultät für Geistes- und Sozialwissenschaften am KIT begründet. Unter der Leitung von Johann Beichel und unter Mitwirkung von Uta Berger und weiteren Doktoranden aus seinem Forschungsteam erfolgt die wissenschaftliche Begleitung der kooperativen Theaterprojekte an der Forschungsstelle Ästhetische Bildung und Lehrerberufseignung des KIT. Mit ersten Ergebnissen wird im Herbst 2018 gerechnet.

Nicht alle Schulen verfügen über die personellen, sächlichen und finanziellen Ressourcen, um auch externe Theaterpädagogen einzubeziehen. Die Drogeriemarktkette dm mit Stammsitz in Karlsruhe ermöglicht daher diese Kooperationsprojekte mit theaterpädagogischen Experten. Das fachliche Konzept und die personelle Ausstattung dazu erarbeitete der Theaterregisseur Marc Vereeck aus Belgien. (del)
 
Homepage der Forschergruppe:
ibap.kit.edu/paedagogik/568.php
 

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Industrie 4.0: Mit „Leadership 4.0“ die digitale Transformation meistern

Die voranschreitende Digitalisierung fordert von Unternehmen ständiges Handeln. Doch zunächst müssen die Manager mit dem erforderlichen Wissen und den nötigen Techniken ausgestattet werden, um den digitalen Wandel im Unternehmen erfolgreich voranzutreiben und es richtig aufzustellen. Das KIT und seine Partner haben deshalb ein Weiterbildungsprogramm entwickelt, um Führungskräfte auf die digitalen Herausforderungen vorzubereiten.

Im Vordergrund des zweieinhalbtägigen Programms „Leadership 4.0“ steht die Vermittlung von Industrie-4.0-Technologiekompetenzen im Produktionsumfeld sowie den dazu komplementären Management-Methoden und Organisationsmodellen. Die Teilnehmenden lernen, wie sie Visionen und Werte in ihrer Organisation praktisch leben und umsetzen, um die Innovationskraft zu fördern und den Unternehmenserfolg langfristig zu sichern. In realen Fallstudien und in Übungen in der „Lernfabrik für globale Produktion“ am KIT wird ein Schwerpunkt auf praxisnahes Erfahren gelegt und erlebbar gemacht, wie sich verschiedene Führungsstile auswirken. Der „Leadership Action Plan“ unterstützt die Adaption im Unternehmen. Das Programm ist kostenpflichtig, die nächsten Termine finden im November und März statt. (abr/kes)

Mehr Information:
hectorschool.kit.edu/leadership.php


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Experte des Monats
Metamaterialien: „Wir verleihen Materialien Eigenschaften, die es in der Natur nicht gibt, oder von denen man dachte, dass es sie prinzipiell nicht geben könnte“, erklärt Martin Wegener vom KIT. Dem Physiker, der am Institut für Angewandte Physik und am Institut für Nanotechnologie forscht, gelang es etwa, eine 3-D-Tarnkappe herzustellen, die sichtbares Licht um Objekte herumlenkt. Mittels eines computergesteuerten, fokussierten Laserstrahls formt er beliebige dreidimensionale Nanostrukturen aus Polymeren, die neuartige mechanische, optische, thermische, elektronische oder biologische Funktionen aufweisen. (kes) Mehr Information: sek.kit.edu/kit_experten_wegener.php


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Gründer des Monats
Untertitel: In visuellen Medien transportieren Untertitel bislang lediglich den Inhalt von Gesprochenem, sprachliche Emotionen bleiben dagegen außen vor. Das Start-up „Silicon Surfer“, gegründet von Absolventen des KIT, will dies nun mit seiner Technologie „WaveFont“ ändern. Ein Algorithmus analysiert das spezifische Frequenzmuster gesprochener Worte und erfasst Parameter wie Betonung, Geschwindigkeit oder Pausen. Diese werden dann mithilfe von Schriftparametern wie Strichstärke und Zeichenbreite sichtbar gemacht. Bei ersten Tests konnte „WaveFont“ damit hörgeschädigte Menschen überzeugen, nun soll eine Crowdfunding-Kampagne bei der Markteinführung helfen. (mhe) Mehr Information: startnext.com/wavefont


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KIT.audio | Der Forschungspodcast
KATRIN geht auf die Jagd nach Geisterteilchen. Die genaueste Waage der Welt soll die Masse von Neutrinos messen. Erst seit knapp zwei Jahrzehnten wissen wir, dass das Elementarteilchen Neutrino – entgegen den Vorhersagen der Teilchenphysiker – überhaupt eine Ruhemasse besitzt. Nun wollen 200 Forschende in einer fünfjährigen Messung mit dem Experiment KATRIN eine Masse bestimmen, die nur Bruchteile der Elektronenmasse beträgt. Von ihrer Suche nach dem Leichtgewicht und der Arbeit am tonnenschweren Experiment KATRIN berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der neuen Ausgabe des Podcast KIT.audio unter sek.kit.edu/kitaudio.php. (kes)

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 oder bei iTunes.

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
Innovationstag NEULAND
Mittwoch, 27. Juni 2018, Karlsruhe
Die Veranstaltung der KIT-Gründerschmiede bringt einmal im Jahr Studierende und Beschäftigte des KIT mit Unternehmensvertretern und Investoren zusammen. Seminare, Workshops, Ausstellungen und Pitches geben Einblick in die Vielfalt der Innovation am KIT.
neuland.kit.edu/innovationstag
 
Konferenz DLD Campus Karlsruhe 18
Dienstag, 3. Juli 2018, Karlsruhe
Das digitale Zeitalter erfasst Alltag, Gesellschaft und Wirtschaft. Das Konferenzformat DLD des Burda Verlages - in Karlsruhe unterstützt durch das KIT – bringt die regionalen Treiber und Innovatoren der Digitalisierung zusammen. Vortragende sind unter anderem Jivka Ovtcharova, Barbara Deml, Torsten Kröger, Marion A. Weissenberger-Eibl und Jörn Müller-Quade vom KIT.
burda.com/de/news/digitale-vordenker-der-facherstadt
 
Vortrag „Space 4.0“
Mittwoch, 4. Juli 2018, Karlsruhe
Im Rahmen der Heinrich-Hertz-Gastprofessur des KIT spricht Johann-Dietrich Wörner, Generaldirektor der Europäischen Weltraumorganisation ESA.
kit.edu/veranstaltungen.php/event/35695
 
Vortrag „Was erwartet uns?“
Donnerstag, 05. Juli 2018, Karlsruhe
Einen Überblick über technologische Entwicklungen der Digitalisierung und ihre Anwendungsbereiche gibt Michael Beigl, Leiter des Lehrstuhls für Pervasive Computing Systems am KIT.
zak.kit.edu/colloquium_fundamentale
 
Vortrag „Alternative Kraftstoffe im Verkehr“
Dienstag, 10. Juli 2018, Karlsruhe
Die Mobilität ist ein Megathema in modernen Gesellschaften. Menschen und Güter müssen täglich und verlässlich zwischen Stadt und Umland transportiert werden. In einer Seminarreihe stellen die Forscher die Themen ihrer aktuellen Forschung einer breiten Öffentlichkeit vor. In der aktuellen Ausgabe stellen Till Gnann (FhG-ISI) und Benjamin Niethammer (KIT) moderne Kraftstoffe vor.
profilregion-ka.de/index.php/news/77-seminarreihe-der-profilregion-mobilitaetssysteme-karlsruhe-im-sommersemester-18
 
Maschinenbautag
Freitag, 13. Juli 2018, Karlsruhe
Forum der Maschinenbau-Institute des KIT, der partnerschaftlich verbundenen Industrie- und Forschungsunternehmen sowie der Studierenden. Den Festvortrag hält in diesem Jahr Ulrich Schrickel, Bereichsvorstand für elektronische Steuergeräte und Technologie, Automotive Electronics von der Robert Bosch GmbH zum Thema „Megatrend Digitalisierung – Berufsbild des Maschinenbauers“.
mach.kit.edu/Maschinenbautag.php
 
Vortrag „Gestaltung der Mensch-Technik-Interaktion in der Zukunft“
Donnerstag, 19. Juli 2018, Karlsruhe
Es spricht im Rahmen des „Colloquium Fundamentale“ Barbara Deml vom KIT.
zak.kit.edu/colloquium_fundamentale.php
 
Vortrag „Medizinethik“
Montag, 23. Juli 2018, Karlsruhe
Gibt es ethisch vertretbare Kriterien für die Organ-Allokation? Welche moralischen Probleme hat die Sterbehilfe? Ist unsere Gesundheitsversorgung gerecht? Dieter Birnbacher von der Universität Düsseldorf erörtert auf der vom KIT mitveranstalteten Konferenz ISUS 2018 diese Fragen der Medizinethik. Er ist für seine Arbeit in der zentralen Ethikkommission der Bundesärztekammer bekannt.
isus2018.de/menu/programme
 
Vortrag „Autonome Kleinbusse“
Dienstag, 24. Juli 2018, Karlsruhe
Die Mobilität ist ein Megathema in modernen Gesellschaften. Menschen und Güter müssen täglich und verlässlich zwischen Stadt und Umland transportiert werden. In einer Seminarreihe stellen die Forscher die Themen ihrer aktuellen Forschung einer breiten Öffentlichkeit vor. In der aktuellen Ausgabe stellen Sascha Ott und Tim Hilgert vom KIT Szenarien zur zukünftigen Mobilität vor.
profilregion-ka.de/index.php/news/77-seminarreihe-der-profilregion-mobilitaetssysteme-karlsruhe-im-sommersemester-18  
 
Vortrag „Effective Altruism“
Donnerstag, 26. Juli 2018, Karlsruhe
Der Philosoph William MacAskill von der Universität Oxford erörtert auf der vom KIT mitveranstalteten Konferenz ISUS 2018 die Fragen des Altruismus: Wie lässt sich die Welt verbessern und wie kann ich mich daran beteiligen? Wie kann ich mit meinen Mitteln möglichst viel tun, um die Welt zu verbessern? Ist es vielleicht besser, einem Beruf nachzugehen, in dem ich ein hohes Einkommen habe und dann das Einkommen zu spenden?
Ort: Otto-Ammann-Platz 1, Zeit: 19 Uhr
isus2018.de/menu/programme/thursday-july-26
 
Start des Science Camps „Energie“
Sonntag, 29. Juli 2018, Karlsruhe
Wie könnte der Energiemix meiner Zukunft aussehen? Was macht den nachhaltigen Umgang mit unseren Ressourcen aus? In den „Großen Ferien“ können sich wissenschafts- und technikinteressierte Schülerinnen und Schüler in fünftägigen Science Camps des KIT mit dem Thema Erneuerbare Energien auseinandersetzen; etwa durch Projekte mit Experimenten, Recherchen, Modellen und Interviews mit Wissenschaftlern aus verschiedenen Forschungseinrichtungen.
zml.kit.edu/science-camp-energie.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
25 000 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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Kosta Schinarakis
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Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-21165
E-Mail: schinarakis@kit.edu

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