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Ausgabe 06/2019

Ausgabe 06/2019
Datum: 26.06.2019
KIT-Kompakt 06/19 - Klima, Energiewende, Umweltforschung, Materialwissenschaften
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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 06/2019)

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
Ihr Presseservice des KIT
 
 
Energiewende: Robust Gas aus Strom erzeugen

Klimaforschung: Wolken beeinflussen Jet-Streams im Klimawandel

Materialwissenschaften: Gecko 2.0 – Nanofasern wachsen lassen

Umweltforschung: Satelliten beobachten Wachstum von Mais und Sojabohnen in den USA

Materialforschung am KIT: Forschungsmagazin lookKIT und Sammelband in Advanced Materials
Experte des Monats
Karsten Wendland: Selbst-bewusste KI

Gründer des Monats
auvisus: KI in Kantinen

Tipps und Termine
Tag der offenen Tür, KI Science Film Festival, EFFEKTE 2019, Innovationstag, Maschinenbautag, Energy Business Camp, Science Camp Energie, Lithium-Batterien
 
 
 
Energiewende: Robust Gas aus Strom erzeugen
Die Dreiphasen-Methanisierungsanlage am Energy Lab 2.0 des KIT ist ein Baustein der Energiewende.  (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)
Die Energienetze für Strom, Gas und Wärme zu verknüpfen, trägt wesentlich dazu bei, die Ziele der Energiewende zu erreichen. Einen wichtigen Baustein dazu hat nun ein Team des KIT geliefert und die Pilotanlage zur Dreiphasen-Methanisierung am Energy Lab 2.0 in Betrieb genommen. Schon beim ersten Anfahren hat die Anlage Methan aus Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff zuverlässig und mit hoher Ausbeute erzeugt.

„Es handelt sich dabei um die weltweit erste Anlage ihrer Art“, sagt Projektleiter Siegfried Bajohr vom Teilinstitut Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie des Engler-Bunte-Instituts (EBI ceb) des KIT. Die am EBI ceb entwickelte Dreiphasen-Methanisierung zeichnet sich durch eine hohe Robustheit bezüglich schneller Lastwechsel aus und ist daher besonders für Power-to-Gas-Prozesse geeignet. Wind- und Solarstrom werden in einer Elektrolyse genutzt, um Wasser in Wasser- und Sauerstoff zu trennen. Der Wasserstoff reagiert anschließend mit CO2 zu Methan. Ins Erdgasnetz eingespeist kann das regenerativ erzeugte Methan gespeichert, transportiert und vielseitig genutzt werden. Bei diesem Methanisierungsprozess wird viel Wärme freigesetzt, die in der neuen Anlage über einen flüssigen Wärmeträger effizient abgeführt und genutzt wird. Dieser verteilt auch den Katalysator gleichmäßig im Dreiphasenreaktor. Durch diese Anlagenkonfiguration kann die Methanisierungsreaktion wesentlich schneller und zuverlässiger der dynamischen Stromerzeugung folgen als mit den sonst üblichen Festbettreaktoren – und damit die Effizienz der gesamten Prozesskette wesentlich verbessern. Im Energy Lab 2.0 am KIT werden das Zusammenspiel der Komponenten künftiger Energiesysteme erforscht und neue Ansätze zur Stabilisierung der Energienetze realitätsnah erprobt. Ziel der Forschungsarbeit ist es, Transport, Verteilung, Speicherung und Nutzung des Stromes zu verbessern und damit die Grundlage für die Energiewende zu schaffen. Ein Anlagenverbund verknüpft elektrische, thermische und chemische Energieströme sowie neue Informations- und Kommunikationstechnologien. (kes)

Mehr Information:
ceb.ebi.kit.edu/288_1104.php

elab2.kit.edu

Bildunterschrift: Die Dreiphasen-Methanisierungsanlage am Energy Lab 2.0 des KIT ist ein Baustein der Energiewende. (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)


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Klimaforschung: Wolken beeinflussen Jet-Streams im Klimawandel
 
Jet-Streams sind starke Westwind-Bänder in den mittleren Breiten. Ihretwegen sind etwa Flüge in östlicher Richtung spürbar kürzer als Flüge gen Westen. Indem sie die Zugbahnen außertropischer Stürme vorgeben, bestimmen sie maßgeblich das regionale Klima und Wettergeschehen. Der Klimawandel wird die Position und Intensität der Jet-Streams verändern und damit auch die Häufigkeit besonders starker Stürme außertropischen Ursprungs. Forscherinnen und Forscher am KIT haben nun herausgefunden, dass die Reaktion der Jet-Streams auf den Klimawandel zu einem Großteil von Wolken abhängt. Ihre Ergebnisse stellen sie im Fachmagazin Journal of Advances in Modeling Earth Systems vor.
 
 „Wolken wirken sich direkt auf den Strahlungshaushalt der Erde, die Temperatur und, wie wir zeigen konnten, auf die Jet-Streams aus“, sagt Nicole Albern, Doktorandin in der BMBF-Nachwuchsgruppe „Wolken und Sturmzugbahnen“ von Aiko Voigt am Institut für Meteorologie und Klimaforschung des KIT. „Wir haben uns auf die Jet-Streams der mittleren Breiten konzentriert und dabei sowohl zwischen den Ozeanbecken als auch zwischen den Jahreszeiten unterschieden.“ Für ihre Simulationen haben die Wissenschaftler das globale Klimamodell ICON benutzt. Mit der speziellen Modellierungstechnik des „Cloud Locking“ isolierten sie den Einfluss von Wolken auf die Veränderungen der Jet-Streams im Klimawandel. Ihr Ergebnis: Ein bis zwei Drittel der polwärtigen Verschiebung der Jet-Streams sowie deren Verstärkung im Nordatlantik und im südlichen Ozean gehen auf Wolken zurück. Die Ergebnisse können dazu beitragen, das Verhalten der Jet-Streams besser zu verstehen und in Zukunft genauer vorhersagen zu können. (lcp)

Mehr Information:
agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2018MS001592


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Materialwissenschaften: Gecko 2.0 – Nanofasern wachsen lassen

Wenn Geckos die Wände hochflitzen, verhindern kleinste Fasern an ihren Zehen, dass sie herunterfallen. Diesen Effekt kann man nachahmen und beispielsweise für Klebestreifen nutzen, die auf fast jedem Untergrund haften. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT erforschen diese Nanofasern – aber nicht nur wegen ihrer Material-, sondern auch wegen ihrer elektronischen Eigenschaften. Dazu zählt etwa hohe Leitfähigkeit.

„Um solche Fasern für Elektroden oder elektronische Bauteile wie Transistoren zum Steuern von elektrischer Spannung zu nutzen, ist es oft nötig, sie einzeln auf eine bestimmte Stelle zu montieren. Das ist in diesem kleinen Maßstab sehr schwierig“, sagt Michael Hirtz vom Institut für Nanotechnologie des KIT. „Deshalb haben wir eine Methode entwickelt, mit der wir die Fasern direkt an der gewünschten Position wachsen lassen können. Das funktioniert ähnlich wie das Schreiben mit einem Federkiel: Auf einer nur wenige Nanometer breiten Spitze wird eine ‚Tinte‘ in Form der gewünschten Chemikalie aufgebracht und exakt an einer bestimmten Stelle auf der Oberfläche platziert. Ein Stoff in der Tinte sorgt nun dafür, dass in dem darauffolgenden Syntheseprozess genau dort die Fasern zu wachsen anfangen.“ Die Forscherinnen und Forscher können den Prozess so präzise steuern, dass an der gewünschten Stelle nur eine einzelne Faser wächst. „Zusätzlich entdeckten wir, dass bei dem Prozess auch lambda-förmige Fasern entstehen – sie sehen aus wie ein umgedrehtes Y. Wir wollen in Zukunft deren elektronische Eigenschaften erforschen und das Wachstum der Nanofasern noch besser kontrollieren, um mit dieser Lambda-Struktur beispielsweise leitfähige Brücken und Dreifachverbindungen zu bilden“, so Hirtz. (swi)

Mehr Information:
onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201803944


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Umweltforschung: Satelliten beobachten Wachstum von Mais und Sojabohnen in den USA

Wetterbedingte Risiken in der Pflanzenproduktion sind nicht nur für Landwirte wichtig, auch für die Gesellschaft ist die gesicherte Nahrungsmittelversorgung von entscheidender Bedeutung. Obwohl Pflanzenwachstum und -entwicklung wesentliche Bestandteile solcher Risiken darstellen, sind umfangreiche Analysen dieser Variablen in vielen Teilen der Welt nicht vorhanden. Bumsuk Seo, Nachwuchswissenschaftler am Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) des KIT entwickelte in einer Studie einen integrativen Ansatz, um das Pflanzenwachstum in großem Maßstab einzuschätzen. Die Ergebnisse sind nun im Field Crops Research Journal veröffentlicht.

Im Zeitraum von 2003 bis 2015 wurden Pflanzenwachstum und -entwicklung von Mais und Sojabohnen in Iowa und Illinois in den USA mit Erdbeobachtungsdaten, die über Satelliten erfasst wurden, ausgewertet und mit den Anbaustatistiken des United States Department of Agriculture verglichen. Dabei zeigte es sich, dass der von Bumsuk Seo entwickelte Ansatz es ermöglicht, das Pflanzenwachstum für jeden beliebigen Ort und Zeitraum zu analysieren. Er kann so zur Ernteüberwachung in großem Maßstab eingesetzt werden, vorausgesetzt, es sind langfristige Statistiken vorhanden. (sf)  

Mehr Information:
doi.org/10.1016/j.fcr.2019.03.015


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Materialforschung am KIT: Forschungsmagazin lookKIT und Sammelband in Advanced Materials

Die Herausforderungen der digitalen Wirtschaft des 21. Jahrhunderts im Kontext der vierten industriellen Revolution erfordern die ständige Entwicklung neuer Materialien, um anspruchsvolle Anwendungen zu ermöglichen. Dazu leistet das KIT-Zentrum Materialien Beiträge von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung und integriert Forschungsgruppen aus den Natur-, Ingenieur- und Biowissenschaften, die ein gemeinsames Interesse an innovativer Entwicklung haben. Einen Überblick über diese vielfältigen Beiträge bietet die aktuelle Ausgabe des Forschungsmagazins lookKIT.

Mehr Information:
sek.kit.edu/kit_magazin.php
 
Am KIT haben die transdisziplinäre Erforschung und Entwicklung von Materialien, ihre Charakterisierung und Anwendung seit vielen Jahren einen besonderen Stellenwert. Von dreidimensionalen additiven Fertigungsverfahren im Nanobereich über Materialien für die Energiekonversion bis hin zu molekularen Werkzeugen für die Lebenswissenschaften steht das KIT für innovative Impulse mit globaler Ausstrahlung. Nachzulesen ist dies in einem von Professor Wolfgang Wenzel und Professor Christof Wöll herausgegebenen Sammelband mit dem Titel „Multidisciplinary Materials Research at the Karlsruhe Institute of Technology (KIT)“. Die Sonderausgabe der Zeitschrift Advanced Materials umfasst 27 besonders einflussreiche Artikel, die einen guten Einblick in die laufenden Forschungsaktivitäten am KIT geben.

Mehr Information:
onlinelibrary.wiley.com/toc/15214095/2019/31/26


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Experte des Monats
Selbst-bewusste KI: Karsten Wendland, Technikfolgenforscher am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse des KIT, befasst sich mit der Frage, was dran ist, an der Vorstellung einer sich ihrer selbst bewusst werdenden Künstlichen Intelligenz (KI) – wilde Science-Fiction-Spekulation oder realistisches Szenario? Dies in einem breiten methodischen Ansatz wissenschaftlich zu ergründen, ist Ziel eines aktuellen Projektes, das Wendland leitet. (tsc) Mehr Information: kit.edu/kit_experten_wendland.php


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Gründer des Monats
KI in Kantinen: Kürzere Schlangen und verringerte Wartezeiten, effizientere Einsatzmöglichkeiten für Personal sowie die Integration in bestehende Infrastrukturen – das sind die Vorteile mit denen auvisus in Kantinen und Mensen punkten möchte. Essenserkennung mittels Künstlicher Intelligenz soll dies ermöglichen, indem sie den Bezahlvorgang automatisiert und beschleunigt: via Bildverarbeitung erkennen Algorithmen das unter einer Kamera platzierte Essen, eine manuelle Bearbeitung durch das Personal entfällt. (tsc) Mehr Information: auvisus.com


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Tipps und Termine
Samstag, 29. Juni 2019, Karlsruhe
Effektvoll am KIT: Tag der offenen Tür 2019
Auf dem Campus Ost, dem Mobilitätscampus des KIT, bieten wissenschaftliche Institute, KIT-Zentren, Dienstleistungseinheiten und Hochschulgruppen Wissenschaft zum Anfassen für Groß und Klein. Kinder und Jugendliche ab sechs Jahren können sich bei der Wissensrallye über den gesamten Campus kniffligen Fragen und Herausforderungen stellen. Daneben erwartet die Besucherinnen und Besucher ein abwechslungsreiches Unterhaltungsprogramm, zu dessen Highlights die Auftritte von Bernhard Hoëcker und den Science Busters zählen. Der Tag der offenen Tür markiert auch den Auftakt des Karlsruher Wissenschaftsfestivals EFFEKTE.
Ort: Campus Ost des KIT, Rintheimer Querallee 2; Zeit: 10-19 Uhr.
kit.edu/kit/effekte2019.php

Mittwoch, 3. Juli, bis Freitag, 5. Juli 2019, Karlsruhe
„KI Science Film Festival“
Anlässlich des Wissenschaftsjahrs 2019 „Künstliche Intelligenz“ veranstaltet das ZAK | Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale am KIT ein Film Festival. Die zwölf dokumentarischen, essayistischen oder fiktionalen Finalisten-Filme werden am Mittwoch, 3. Juli, im ZKM und am Donnerstag, 4. Juli, in der Schauburg aufgeführt. Die Siegerfilme werden am Freitag, 5. Juli, auf der Abschlussveranstaltung des Wissenschaftsfestivals EFFEKTE gezeigt und gekürt.
zak.kit.edu/KI-SFF.php

Freitag, 5. Juli 2019, Karlsruhe
Abschlussveranstaltung „EFFEKTE 2019“
Ein Eröffnungstalk gibt den Startschuss für das Abschlusswochenende des Wissenschaftsfestivals EFFEKTE im Otto-Dullenkopf-Park. Einer der Talkteilnehmer ist der Präsident des KIT, Holger Hanselka. Im Anschluss werden die Siegerfilme des vom KIT ausgerichteten „KI Science Film Festivals“ gezeigt und gekürt.
effekte-karlsruhe.de/das-festival-2019

Mittwoch, 10. Juli 2019, Karlsruhe
Innovationstag „NEULAND“
Der Innovationstag am KIT bietet eine Begegnungsplattform rund um die Themen Technologietransfer und Unternehmensgründungen am KIT. In über 20 Seminaren und Workshops, einem Gründerpitch, Ausstellungen, Gelegenheiten zum Networking und einer Abendveranstaltung können Interessierte einen umfassenden Einblick gewinnen.
kit-neuland.de

Freitag, 19. Juli 2019, Karlsruhe
Maschinenbautag 2019 „Ingenieure in Wirtschaft und Wissenschaft“
Die Veranstaltung der KIT-Fakultät für Maschinenbau vernetzt Karlsruher Maschinenbau-Institute, Studierende sowie Industrie- und Forschungsunternehmen. Studierende sind eingeladen, sich über Möglichkeiten der Mitarbeit in Instituten und Unternehmen zu informieren – von Abschlussarbeiten über die Promotion bis hin zum Berufseinstieg.
Ort: Campus Süd des KIT, Foyer des Audimax, Gebäude 30.95, Straße am Forum 1; Zeit: 10 Uhr.
mach.kit.edu/Maschinenbautag.php

Mittwoch, 24. Juli, bis Sonntag, 28. Juli 2019, Karlsruhe
„Energy Business Camp“
Das „Energy Business Camp“ bietet jungen Köpfen die Gelegenheit, gemeinsam Geschäftsmodelle für den Energiesektor zu entwickeln. Die besten Ideen werden in Teams bis hin zum potenziellen Start-up weiterentwickelt. Dabei können die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auf die Unterstützung von Coaches, Mentorinnen und Mentoren zurückgreifen. Organisiert wird das Camp von InnoEnergy und AXEL, dem Energie-Accelerator in der TechnologieRegion Karlsruhe, zu dessen Partnern auch das KIT zählt.
challenges.innoenergy.com/challenges/businesscamp
 
Sonntag, 28. Juli, bis Freitag, 2. August 2019, Karlsruhe
„Science Camp Energie“
 Gemeinsam mit der Karlsruher Schülerakademie veranstaltet das Zentrum für Mediales Lernen (ZML) des KIT ein Wissenschaftscamp zum Thema Energie. Die Schülerinnen und Schüler können dabei selbstgewählte Schwerpunkte setzen und beispielsweise durch Experimente, Modelle oder Gespräche mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ausgestalten. Neben Exkursionen stehen auch Freizeitaktivitäten wie Grillen oder ein Besuch im Europabad auf dem Programm.
zml.kit.edu/science-camp-energie.php

Sonntag, 6. Oktober, bis Mittwoch, 9. Oktober 2019, Ulm
Konferenz „Advanced Lithium Batteries for Automobile Applications“
Zum zwölften Mal findet die „Advanced Lithium Batteries for Automobile Applications“ (ABAA 12) statt. Ziel der internationalen Konferenz ist der Austausch über aktuelle Fragen der Energiespeicherung, speziell in der Mobilität, sowie die Vernetzung von politischen Entscheidungsträgern aus den USA, China, Europa, Japan und Korea, Unternehmern sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Organisiert wird die Konferenz unter anderem vom Helmholtz-Institut Ulm, das vom KIT gegründet wurde. Die Anmeldung ist online möglich.
Ort: Maritim Hotel Ulm, Basteistraße 40.
abaa12.org

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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 etwa 25 100 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
Pressesprecherin

Margarete Lehné
Stellvertretende Pressesprecherin

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-21157
E-Mail: margarete.lehne@kit.edu

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