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Research & Technology

Halle 2, Stand B16

Künstliche Intelligenz überwindet Sprachbarrieren

Lecture Translator (Foto: Markus Breig, KIT)
Der am KIT entwickelte Lecture Translator nutzt Künstliche Intelligenz und übersetzt Sprache automatisch und simultan (Foto: Markus Breig, KIT)

Ob in der Arbeitswelt, im Studium oder in sozialen Netzwerken: Der "Lecture Translator" bringt Menschen aus aller Welt zusammen. Um gesprochene Sprache simultan zu übersetzen, verbindet das am KIT entwickelte digitale System automatische Spracherkennung mit maschineller Übersetzung und weiteren Funktionen. Der Lecture Translator hat sich bereits im Vorlesungsbetrieb am KIT, im Europäischen Parlament und in Kooperationen mit der Industrie bewährt.


Elektronische Nase KAMINA

smelldect-Demonstrator (Foto: Martin Sommer, KIT)
smelldect-Demonstrator (Foto: Martin Sommer, KIT)

Die Geruchsanalytik ist ein Markt im Aufbruch, auf dem bislang lediglich vereinzelte Lösungen für spezialisierte Anwendungen zu finden sind. Das Projekt „smelldect“ hat sich Entwicklung, industrielle Herstellung und Vertrieb eines portablen Geruchsanalysators für die Bewältigung alltäglicher Aufgaben im privaten und industriellen Bereich zum Ziel gesetzt. Diese sogenannte elektronische Nase – kurz eNase – soll preiswert, anlernbar und somit nahezu universell einsetzbar sein.


Neuartige bionische Schiffsbeschichtungen

Künstlich hergestellte Polymerprobe mit strukturierter, unter Wasser lufthalten-der Oberfläche.
Künstlich hergestellte Polymerprobe mit strukturierter, unter Wasser lufthaltender Oberfläche. Die Reflexion des Lichtes an der Luftschicht lässt die schwarze Polymeroberfläche unter Wasser silbern erscheinen. (Foto: Arbeitsgruppe Prof. Schimmel, KIT)

Der Salvinia-Effekt ermöglicht es bestimmten Pflanzen wie den Schwimmfarnen (Salvinia), auch unter Wasser zu atmen. Dazu halten sie eine dünne Luftschicht auf der Oberfläche ihrer Blätter, die haarartige Strukturen aufweist und extrem wasserabweisend ist. Diese natürliche Strategie ist Vorbild für eine Schiffsbeschichtung, die im 2018 gestarteten EU-Projekt AIRCOAT entwickelt wird. An dem Projekt sind zehn Forschungseinrichtungen beteiligt, wissenschaftlich koordiniert vom KIT.

Auf der Hannover Messe präsentieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von AIRCOAT nun den Demonstrator einer selbstklebenden Folie, die auf den Schiffsrumpf aufgebracht wird. Diese erzeugt eine dünne Lufthülle, die den Reibungswiderstand wesentlich verringert und gleichzeitig als physikalische Barriere zwischen Rumpfoberfläche und Wasser wirkt. Dadurch lassen sich Kraftstoffverbrauch und Abgasausstoß des Schiffs beträchtlich reduzieren. Die Luftschicht vermindert auch die Abstrahlung von Schiffslärm. Überdies verhindert sie die Ansiedlung von Meeresorganismen am Schiffsrumpf, das sogenannte Fouling, sowie die Freisetzung von bioziden Substanzen aus darunterliegenden Beschichtungen ins Wasser.


Digitaler Zwilling und Click & Build

3D-Modell einer Produktionshalle
3D-Modell einer Produktionshalle. Mittels der „Click & Build“-Technik können solche 3D-Objekte einfach erstellt werden (Abbildung: Industrie 4.0 Collaboration Lab, KIT).

Die Digitalisierung bietet Unternehmen vielfältige Möglichkeiten, bestehende Prozesse zu optimieren oder ganz neue Wege zu gehen. So ermöglicht die Erstellung eines Digitalen Zwillings – also eines 3D-Abbilds der Realität – innovative Lösungen für den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden, Produktionen und Produkten. Digitale Zwillinge sind heute nicht mehr nur ein Thema für Großunternehmen, sondern ermöglichen auch Mittelständlern Kosteneinsparungen, höhere Flexibilität und Zeitersparnisse.

Das KIT zeigt ein im Industrie 4.0 Collaboration Lab entwickeltes System, über das erstmals ein zentraler Dienst sämtliche für einen Digitalen Zwilling notwendigen 3D-Bestandsdaten hardware- und softwareunabhängig bereitstellt. Elementar ist hierbei die automatisierte Erstellung von 3D-Modellen aus Punktwolken mittels der „Click & Build“-Technik. Dabei kommen  neue Algorithmen zum Einsatz, die es Anwendern ermöglichen, Messdaten – die beispielsweise mit einer Drohne erstellt wurden – mit einem Klick in virtuelle 3D-Objekte zu überführen.


KIT Innovation HUB – Prävention im Bauwesen

Laufenmühle-Viadukt bei Welzheim
Von einer mobilen Arbeitsbühne aus werden am Laufenmühle-Viadukt bei Welzheim Zustandsaufnahmen per Radar und Ultraschall durchgeführt. (Foto: KIT Innovation HUB)

Das Erhalten von Straßen und Brücken oder auch die Gewährleistung einer stabilen Wasser- und Energieversorgung ist eine teure und komplexe Aufgabe. Dazu kommen heute neue Herausforderungen für den Erhalt von Infrastrukturen wie die globale Klimaerwär-mung oder die Verknappung von natürlichen Ressourcen. Immer häufiger versagen Infrastrukturbauwerke deshalb weit vor Ablauf der geplanten Nutzungsdauer.

Mit einem weltweit einzigartigen Ansatz entwickelt der KIT Innovation HUB präventive Maßnahmen in Form innovativer Produkte, Technologien und Dienstleistungen. Dabei sind alle Stakeholder der Wertschöpfungskette Bau einbezogen – vom Rohstoffhersteller bis zum Bauherrn. Grundlage ist dabei der „Nano-zu-Makro-Forschungsansatz“, bei dem zunächst auf der molekularen Ebene detaillierte Kenntnisse über das Verhalten bauchemischer Wirkstoffe erarbeitet werden. Im nächsten Schritt werden dann mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft marktfähige Produkte, Technologien und Dienstleistungen entwickelt. Diese Strategie konnte bereits erfolgreich umgesetzt werden, etwa an den Betriebsflächen des Flughafens Leipzig oder dem Laufenmühle-Viadukt bei Welzheim.