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Ausgabe 10/2016

Ausgabe 10/2016
Autor:

Kosta Schinarakis,
Daniel Messling

Quelle: KIT - Presse
Datum: 26.10.2016
KIT-Kompakt 10/16 - Power-to-Gas, Industrie 4.0, Energiesysteme, Batterien, Erdbebenschutz, Biopharmazeutika
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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 10/2016)

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 KIT-Pressestelle
 
Power-to-Gas: Biologisch zur Energiewende

Batterien: Geschmolzene Salze machen Lithium-Ionen-Akkus sicherer

Virtuelle Realität: Standardisierte Software für die Industrie 4.0

Energiewende: Das europäische Energiesystem flexibler machen
Experte des Monats
Lothar Stempniewski: Erdbebenschutz


Gründer des Monats
GoSilico: Biopharmazeutika

Tipps und Termine

Nanotechnologie, Rückbau, Asphalt, Mobilität

 

Power-to-Gas: Biologisch zur Energiewende
 

Der Rohrreaktor aus Edelstahl ist die zentrale Komponente des Versuchsstands zur biologischen Methanisierung. Bild: DBI Freiberg
Stromüberschüsse aus alternativen Quellen ließen sich einfach als chemische Energie im Gasnetz speichern, wenn man sie effizient in Methan überführen könnte. Um die Methanisierung von Wasserstoff aus der Elektrolyse zu optimieren, stellt das Forschungsprojekt BioRePow unter Beteiligung des KIT nun eine Versuchsanlage vor, die einen niedrigen Energiebedarf hat und in der Methan aus einem kontinuierlichen Prozess entsteht.

Die biologische Methanisierung basiert auf Mikroorganismen, die Wasserstoff und Kohlendioxid aufnehmen und am Ende ihres Stoffwechsels als Methan wieder abgeben. Methan kann als synthetisches Erdgas im Gegensatz zu Wasserstoffgas in beliebigen Mengen ins Erdgasnetz gespeist werden. Das Projekt BioRePow entwickelte einen speziellen Rohrreaktor für Mikroorganismen, der auf energieintensive Komponenten wie Rührwerke, Umwälzung oder Gasabtrennung verzichtet. Für die Qualität der Methanbildung sind zwei Faktoren besonders wichtig: Es müssen optimale Bedingungen für die Mikroorganismen, wie etwa Temperatur oder Nährstoffzufuhr, vorliegen. Zudem sind der Stofftransport zwischen Gas und Flüssigkeit und die damit verbundene Erhöhung der biologischen Verfügbarkeit der eingebrachten Gase von Bedeutung. In der zweiten Phase des Projekts ist es geplant durch höhere Umsatzraten, den Methangehalt von derzeit 80 Prozent auf 95 Prozent und mehr zu steigern. Schwerpunkt der kommenden Arbeiten der BioRePow-Partner - DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT, DBI – Gastechnologisches Institut in Freiberg, Fraunhofer-Institut UMSICHT -  wird der Bau eines Demonstrators sein. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) hat das Projekt innerhalb des Programms der Industriellen Gemeinschaftsforschung (AiF) gefördert.

Mehr Information:
bine.info/index.php?id=39&no_cache=1&typ=30&artikel=3327&cHash=3e0c04fb169b2dfc9d1043568a5a4ce8

dbi-gruppe.de/intebi-bioRePow.html

Bildunterschrift: Der Rohrreaktor aus Edelstahl ist die zentrale Komponente des Versuchsstands zur biologischen Methanisierung. (Bild: DBI Freiberg)

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Batterien: geschmolzene Salze machen Lithium-Ionen-Akkus sicherer

Lithium-Ionen-Akkus versorgen Smartphones, Tablets, Laptops und in der Zukunft auch Elektroautos mit Strom. Die Achillesferse dieser hocheffizienten und rentablen Energiespeicher sind die verwendeten organischen Lösungsmittel, die einen niedrigen Entflammungspunkt aufweisen. Sie erhöhen bei Funktionsstörungen in seltenen Fällen die Entflammbarkeit der Akkuzellen. Forscher des KIT und der Universität Ferrara in Italien berichten nun in der Fachzeitschrift "Energy & Environmental Science", dass ionische Flüssigkeiten eine brauchbare Alternative zu organischen Lösungsmitteln sein können.

Die Forscher ersetzten die organische Lösung in den Lithium-Ionen-Akkus durch ein bei Raumtemperatur geschmolzenes Salz, einer sogenannten ionischen Flüssigkeit. Ionische Flüssigkeiten sind bereits  seit langer Zeit als schwer entflammbare Elektrolytkomponenten im Gespräch. Dennoch wurde die langfristige Effizienz von Batterien unter der Verwendung solcher Flüssigkeiten erst vor kurzem nachgewiesen. Die nun entwickelte Akkuzelle  ist in der Lage, tausende von Lade- und Entladezyklen ohne Verluste zu durchlaufen und könnte Basis für eine marktfähige, feuerbeständige Batterie sein. Dieses Projekt des Helmholtz-Instituts Ulm HIU des KIT wurde von der BMW Group gefördert.

Weitere Information:
hiu-batteries.de/italienisch-deutsche-forschung-sicherere-lithium-ionen-batterien


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Virtuelle Realität: Standardisierte Software für Industrie 4.0

Die Digitalisierung der Industrie erstreckt sich auf die Produktion, aber auch auf die Entwicklungsabteilung von Firmen. Um die Prozessketten bei der Produktentwicklung oder Produktionsplanung schnell und effizient zu gestalten, kommen in der Industrie virtuelle Techniken zum Einsatz. Eine Hürde waren jedoch uneinheitliche Schnittstellen der zugrundeliegenden Softwaresysteme. Das vom BMBF geförderte Projekt ARVIDA stellt nun innovative Ansätze für interoperable und plattformunabhängige Anwendungen von virtuellen Techniken (VT) vor.

„Konkrete VT-Anwendung sind oft individuelle Einzelstücke“, erklärt Andreas Harth vom Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren des KIT. „Wir haben Verfahren entwickelt, die es erlauben, diese Einzelstücke zu zerlegen und aus den Bausteinen neue Anwendungen zusammenzusetzen. Dadurch können VT-Anwendungen schneller und günstiger erstellt und flexibler eingesetzt werden.“ Dazu griff Harth auf Softwarestandards und Protokolle des World Wide Webs (WWW) zurück, die mittlerweile ausgereift, weit verbreitet und kostenlos nutzbar sind. „Wir konnten die Industriepartner überzeugen, wie vorteilhaft es ist, auf diese bewährte Technologie zurückzugreifen und ihre VT-Anwendungen aus Modulen aufzubauen, die industrieweit die gleiche Sprache sprechen.“ Im Projekt ARVIDA (Angewandte Referenzarchitektur für Virtuelle Dienste und Anwendungen) erstellten 21 Projektpartner – darunter Konzerne, kleine und mittlere Unternehmen sowie Forschungsinstitute - die ARVIDA-Referenzarchitektur und Demonstratoren für unterschiedlichste Anwendungsfelder wie etwa Simulation und Menschenmodelle, Soll/Ist-Abgleich, Tracking und Umfelderkennung, Werkerassistenz sowie Produktabsicherung und –erlebnis.
 
Weitere Information:
aifb.kit.edu/web/ARVIDA

arvida.de/news-events


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Energiewende: Das europäische Energiesystem flexibler machen

Das schwankende Angebot erneuerbarer Energien stellt eine große Herausforderung für das künftige Energiesystem dar. Die Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Lösungen, das optimale Portfolio an Flexibilitätsoptionen und deren Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft werden noch nicht hinreichend verstanden. Das nun angelaufene EU-Projekt REFLEX wird einen Beitrag dazu leisten, diese Lücke zu schließen. Es analysiert und bewertet die Flexibilitätsoptionen hin zu einem kohlenstoffarmen Energiesystem.

Die REFLEX-Partner konzentrieren sich dabei auf den Strategieplan für Energietechnologie (SET-Plan) der Europäischen Union, der die Entwicklung und Anwendung von kohlenstoffarmen Technologien beschleunigen soll. In modellgestützten Analysen werden die Auswirkungen aktueller und zukünftiger Energietechnologien und Energiepolitik sowie deren Einfluss auf Umwelt und Gesellschaft vollständig erfasst. Durch die Berücksichtigung des technologischen Lernens können die Auswirkungen der Politikmaßnahmen auf realisierbare künftige Kosteneinsparungen besser beurteilt und eingeschätzt werden. Das REFLEX-Projekt bündelt die Expertise anerkannter europäischer Institute aus den Forschungsfeldern techno-ökonomische Analyse, grundlegende Energiesystemmodellierung, Ökobilanzierung sowie Bewertung gesellschaftlicher Wirkungen. Das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse des KIT übernimmt neben der Entwicklung einer Rahmenmethodik für die Auswirkungen künftiger Energiesysteme auf Gesellschaft und Umwelt in einem europäischen Kontext zusammen mit dem schwedischen Royal Institute of Technology (KTH) auch die Konsolidierung der Ergebnisse unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen Ziele der Nachhaltigkeit.

Mehr Information:
itas.kit.edu/projekte_poga16_reflex.php


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Experte des Monats
Erdbebenschutz: „Der einzige sichere Schutz gegen ein Erdbeben, ist ein sicheres Gebäude“, sagt Lothar Stempniewski, Leiter des Instituts für Massivbau und Baustofftechnologie am KIT. Erbebensichere Bauweisen sind schon bekannt, werden aber noch nicht flächendeckend eingesetzt, selbst im fortschrittlichen, aber erdbebengefährdeten Süden Deutschlands. „Sowohl bei Neubauten als auch bei Altbauten ließen sich effektive Maßnahmen gegen massive Schäden und Einstürze treffen, aber leider werden Menschen meist erst durch Schaden klug.“ Mehr Informationen: kit-neuland.de/2012/uebersicht/erdbeben-airbag-fuer-das-mauerwerk


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Gründer des Monats
Biopharmazeutika: Medikamente gegen Autoimmunkrankheiten, Krebs oder Alzheimer schneller und kostengünstiger auf den Markt bringen: So lautet des Ziel von GoSilico, eines Spinoffs des KIT. Seine Simulations-Software beschleunigt die Prozessentwicklung für Biopharmazeutika. Die Technologie von GoSilico kann mit nur wenigen Experimenten ein Computermodell erstellen, das in Sekunden liefert, was im Labor sonst Tage dauert. GoSilico steht für den Paradigmenwechsel von experimenteller, hin zur computergestützten Prozessentwicklung in der Pharma-Branche. Mehr Informationen: kit-gruendernews.de/gruender-des-monats-juli-gosilico-gmbh/#more-2840



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Tipps und Termine
Karlsruher Dialog „Technik und Recht“
3. November 2016, Karlsruhe
Themen: Nanotechnologie: Ökonomie, Patente, Ethik
patentrecht.zar.kit.edu/294.php
 
Paneldiskussion „Rückbau in Deutschland – Chancen, Herausforderung, Akzeptanz“
u.a. mit Sascha Gentes, KIT
9. November 2016, Berlin
kernenergie.de/kernenergie/service/veranstaltungen/energie-im-dialog/index.php
 
Kolloquium „Bitumen – Das hält zusammen“
13. November 2016, KIT-Campus Süd
Themen: Asphalt, Straßenbau, Klimawandel
ise.kit.edu
 
Forum „Kritische Interdisziplinarität“
Vortrag: Henrik Schärfe, Aalborg University, über seine eigene Roboterkopie
15. November 2016, KIT-Campus Süd
botanik.kit.edu/botzell/2078.php
 
Diskussionsrunde „Fokus: Zukunft. Unser Leben 2050“
17. November, 18.00 Uhr, KIT-Campus Süd
Thema: „Mobilitätskonzepte der Zukunft: Wie kommen wir von A nach B im Jahr 2050?“
itm.entechnon.kit.edu/Fokus-Zukunft

Symposium on Social Robotics
Keynote von Michael Decker, KIT
20. bis 23. November, Abu Dabi, VAE
conferences.uaeu.ac.ae/jssr2016/en/program.shtml


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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

 
 
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Monika Landgraf
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Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu

 
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