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Ausgabe 11/2016

Ausgabe 11/2016
Autor:

Kosta Schinarakis
Carina Braun 

Quelle:

KIT-Presse

Datum: 23.11.2016
KIT-Kompakt 11/16 - Energiewende, Autonomes Fahren, Rohstoffe, Elektromobilität, Wasserstoff, Klimawandel, Synchrotron
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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 11/2016)

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
 
Energiewende: ENSURE-Partner treffen sich am KIT

Autonomes Fahren: Startschuss für Testfeld in Karlsruhe

Materialforschung: Wie Wasserstoff Metall spröde macht

Buch: Klimawandel in Deutschland

Rohstoffe: Zement aus Bergbaurückständen

Elektromobilität: Autos laden ohne Stecker

Synchrotron: Mit Kämmen genauer Messen
Experte des Monats
Jürgen Fleischer: Industrie 4.0


Gründer des Monats
Keypoint Visual Management: Projekt-Monitoring

Tipps und Termine

BioEconomy, Anthropologie, Roboter, Kindersport

 

Energiewende: ENSURE-Partner treffen sich am KIT

Neue Energienetzstrukturen für die Energiewende stehen im Focus des durch das BMBF geförderten Projektes ENSURE. (Bild: KIT)
Die Energiewende bedeutet für das deutsche Energiesystem einen Paradigmenwechsel, der neben Herausforderungen auch wirtschaftliche Chancen bietet. Die Forschung innerhalb des Projekts „ENSURE: Neue Energienetzstrukturen für die Energiewende“ wird auf diesem Gebiet maßgeblich dazu beitragen, dass die Energiewende wirtschaftlich erfolgreich ist und Technologielieferanten, Infrastrukturbetreiber und Stromkunden von ihr profitieren können. Zum Auftakt trafen sich am KIT rund 130 ENSURE-Partner, um die Strukturen und Schnittstellen der Zusammenarbeit festzulegen.

„Konkret geht es uns bei ENSURE um die Frage der Bezahlbarkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Erneuerbarer Energie in zukünftigen Netzstrukturen für die Strom-, Gas-, oder Wärmeversorgung“, erläutert Holger Hanselka, Präsident des KIT und Sprecher des ENSURE-Direktoriums.  Das ENSURE-Konsortium will die Frage beantworten: Was ist eine sowohl unter technischen, wirtschaftlichen als auch gesellschaftlichen Aspekten sinnvolle Energienetzstruktur und welche Anteile aus zentraler und dezentraler Versorgung beinhaltet sie? Innerhalb von ENSURE arbeiten 23 Partnerorganisationen zusammen - Forscher ebenso wie Energieversorger, Netzbetreiber, Technologiekonzerne und Automatisierungstechniker. Kernpartner sind ABB, Siemens, E.ON, TenneT, RWTH Aachen und das Karlsruher Institut für Technologie als Koordinator. ENSURE wird im Rahmen der Förderinitiative „Kopernikus-Projekte für die Energiewende“ vom BMBF mit 10 Millionen Euro pro Jahr gefördert. Ziel der Förderinitiative ist es, für die Umsetzung der Energiewende relevante Technologien zu identifizieren und bis zur großskaligen Anwendung zu entwickeln, also die Initiierung von Innovationen für die Energiewende.

Projektseite ENSURE beim BMBF:
kopernikus-projekte.de/projekte/neue-netzstrukturen

Pressemeldung des KIT zur Kopernikus-Bekanntgabe:
kit.edu/kit/pi_2016_049_ensure-will-netze-fuer-die-energiewende-fit-machen.php
 
Bildunterschrift: Neue Energienetzstrukturen für die Energiewende stehen im Focus des durch das BMBF geförderten Projektes ENSURE. (Bild: KIT)


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Autonomes Fahren: Startschuss für Testfeld in Karlsruhe

Autonomes und vernetztes Fahren ist ein bedeutendes Zukunftsthema. Es wird über Jahrzehnte die Veränderungen in Fahrzeugtechnologie und Verkehrssteuerung bestimmen. In dieser wichtigen Entwicklungsphase setzt das Land Baden-Württemberg in Karlsruhe mit dem „Testfeld Autonomes Fahren BW“ (TAF BW) ein Zeichen. Das neue Testfeld gibt nicht nur Forschern, sondern auch mittelständischen Unternehmensvertretern die Möglichkeit, auf höchstem Niveau und in praxisnahem Umfeld an Zukunftstechnologien zu arbeiten. Anlässlich einer Auftaktveranstaltung hat Verkehrsminister Winfried Hermann den Förderbescheid über 2,5 Millionen Euro zum Aufbau des Testfelds übergeben.

„Dieses Vorhaben ist für uns ein Meilenstein in der Mobilitätsgeschichte Baden-Württembergs. Es schafft die Basis für die Realerprobung und Entwicklung neuer Technologien und Mobilitätslösungen“, erklärt  J. Marius Zöllner vom FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie und Konsortialführer von TAF BW. Nach einem Jahr Konzeptionsphase beginnt die Inbetriebnahme des Testfeldes im Jahre 2017 und nach weiteren fünf Monaten übernimmt der Karlsruher Verkehrsverbund den regulären Betrieb des Testfelds. Auf dem Karlsruher Testfeld können künftig Firmen und Forschungseinrichtungen zukunftsorientierte Technologien und Dienstleistungen rund um das vernetzte und automatisierte Fahren im alltäglichen Straßenverkehr ausgewählter Karlsruher Quartiere erproben, etwa automatisiertes Fahren von Autos, Bussen oder Nutzfahrzeugen von Straßenreinigung oder Zustelldiensten. Zudem lassen sich die regulatorischen und rechtlichen Rahmenbedingungen fortschreiben.

Mehr Information:
fzi.de/aktuelles/news/detail/artikel/der-auftakt-ist-gemacht-das-testfeld-autonomes-fahren-baden-wuerttemberg-legt-nun-offiziell-los/

kit.edu/kit/pi_2016_105_karlsruhe-wird-pionierregion-fuer-autonomes-fahren.php


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Materialforschung: Wie Wasserstoff Metall spröde macht

Im Rahmen der Energiewende gilt Wasserstoff als ein vielversprechender chemischer Speicher von überschüssigem Wind- und Sonnenstrom. Allerdings lässt sich dafür bereits vorhandene Gas-Infrastruktur, etwa das überregionale Erdgasnetz, nicht immer wirtschaftlich nutzen. Wasserstoffgas versprödet Metalle langfristig und verursacht so hohe Wartungskosten bei Leitungen, Ventilen und Tanks. Forscher des KIT und chinesische Partner berichten nun in der Fachzeitschrift nature communications über neue Einblicke in den bislang im Detail noch rätselhaften Versprödungsmechanismus.

Ob ein kristallines Material spröde oder zäh und verformbar ist, hängt mikroskopisch an der Wechselwirkung zwischen seinen natürlich vorkommenden Gitterfehlstellen. Bei der Interaktion von Wasserstoffgas mit Aluminium nehmen Wasserstoffatome bevorzugt Plätze neben atomaren Leerstellen des Aluminiumgitters ein und bilden sogenannte Wasserstoff-Leerstellen-Komplexe. Diese wirken dann als Hindernisse für die plastische Verformung und dienen quasi als Kondensationskeim an dem sich mikroskopische Gitterdefekte zu makroskopischen Rissen und Blasen verbinden. Basierend auf diesem Mechanismus haben Suzhi Li und Peter Gumbsch vom KIT mittels Computersimulation typische Materialparameter bestimmt, die durch Messungen mittels Transmissionselektrononenmikroskopie in China nun bestätigt wurden. Die aktuelle Studie zeigt, dass die Wasserstoff-Leerstellen-Komplexe nicht die erwarteten günstigen Auswirkungen auf die Versprödung haben, sondern im Gegenteil bei der Versprödung von Metallen eine größere Rolle spielen als die Wasserstoffatome alleine.

Mehr Information:
nature.com/articles/ncomms13341


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Buch: Klimawandel in Deutschland

Die Menschheit verändert durch ihr Verhalten langfristig das globale Klima. Und auch in Deutschland wird man den Klimawandel spüren, betonen die Autoren des Buches
„Klimawandel in Deutschland - Entwicklung, Folgen, Risiken und Perspektiven“, zu denen auch Wissenschaftler des KIT gehören. Das Buch trägt die grundlegenden Informationen zu Themen wie Hochwasser, Dürre, Gesundheitsgefahren, Bodenerosion oder Verkehr und Versorgungsinfrastrukturen zusammen. Das zentrale Ergebnis: In sämtlichen Lebensbereichen und Wirtschaftssektoren muss Deutschland mit teils gravierenden Veränderungen rechnen.

Das Kompendium will die vorliegenden wissenschaftlichen Informationen im Zusammenhang betrachten.  Die Themen sind breit gefächert und reichen von der physikalischen Seite des Klimawandels bis zu dessen Auswirkungen auf die natürlichen und gesellschaftlichen Systeme. Es benennt Verwundbarkeiten und untersucht klimabedingte Risiken für verschiedene Wirtschaftssektoren und Gesellschaftsbereiche. Möglichkeiten, um die Resilienz der Gesellschaft gegenüber dem klimatischen Schaden zu stärken, werden diskutiert und die Notwendigkeit hervorgehoben, Klimaschutz- und Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln. Zu den 126 Autoren des 350-seitigen Werkes gehören auch sieben Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie, die insbesondere zu den Kapiteln „Regionale Klimamodellierung“, „Wasserhaushalt“, „Niederschlag“, „Biogeochemische Stoffkreisläufe“ sowie „Grenzen und Herausforderungen der regionalen Klimamodellierung“ beigetragen haben. Christoph Kottmeier vom KIT war Mitglied des editorial board des Buches. Herausgeber ist das Helmholtz-Zentrum Geesthacht, das das Buch am 30. November in Berlin offiziell vorstellt.

Mehr Information zur Veranstaltung:
deutsches-klima-konsortium.de/index.php?id=490 

Das Buch als Open Access, DOI 10.1007/978-3-662-50397-3_5:
link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-50397-3


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Rohstoffe: Zement aus Bergbaurückständen

Rohstoffe effizient nutzen und Abfälle vermeiden – dies sind die Ziele des deutsch-polnischen Forschungsprojekts NOMECOR. Im Focus stehen die Abraumhalden des Bergbaus, die mit konventioneller Technik nicht wirtschaftlich nutzbar sind, aber noch wertvolle Rohstoffe wie Metalle und Mineralien enthalten. Forscher des KIT wollen diese Rohstoffe nutzbar machen und etwa zur Produktion des neuen klimaschonenden Zements Celitement einsetzen.

„Das Projekt zeigt die großen Potenziale auf, die sich durch Kopplung der Sektoren Metallurgie und Baustoffherstellung mit Hilfe neuer Ressourcentechnologien ergeben“ sagt Dieter Stapf, der Leiter des Instituts für Technische Chemie des KIT. In Punkto Nachhaltigkeit strebt das Projekt gleich mehrere Ziele an: mehr Ressourceneffizienz durch Recycling von Bergbaurückständen und Renaturierung von Flächen durch Haldenrückbau. Um Kupfer und andere Wertmetalle aus Abraumhalden herauszulösen, wollen die Biotechnologen des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf im Rahmen von NOMECOR Mikroorganismen einsetzen. Polnische Partner werden chemische Trennverfahren weiterentwickeln. Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung für drei Jahre mit ca. 500.000 Euro gefördert.

Mehr Information:
hzdr.de/db/Cms?pOid=48563&pNid=3438


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Elektromobilität: Autos laden ohne Stecker

Was bei Zahnbürsten bereits funktioniert, soll bald auch für Elektrofahrzeuge in Serie gehen: kabelloses Laden mit Hilfe induktiver Energieübertragung. Vor allem an öffentlichen Stromtankstellen verschwindet dann eine Stolperfalle; auch schmutzige und beschädigte Kabel sind kein Thema mehr. Die Partner des KIT im Projekt BIPoLplus kommen nun zu einer positiven Bilanz der Machbarkeit.

„Die Fahrzeugbatterie wird durch magnetische Kopplung zwischen zwei Spulen, die sich jeweils im Asphalt und im Fahrzeugunterboden befinden, kontaktlos geladen“, erklärt Katharina Knaisch vom Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT, die das passende Spulendesign unter Berücksichtigung von Bauraum-, Gewichts- und Sicherheitsaspekten ausgelegt hat. Bei einer Ladeleistung von 22 Kilowatt kann ein kleineres Elektroauto in 45 Minuten vollständig geladen werden. Ein magnetfeldbasiertes Positionierverfahren unterstützt den Fahrer beim zentimetergenauen platzieren auf der Ladestation, wobei selbst bei einem Versatz von 10 Zentimetern noch eine optimale Ladeeffizienz gegeben war. Ein weiterer Aspekt, der vom Institut für Elektroenergiesysteme und Hochspannungstechnik des KIT erforscht wurde, war die Auswirkung der Ladeinfrastruktur auf die Auslastung von suburbanen Verteilnetzen. Das Projekt BIPoLplus (Berührungsloses, induktives und positionstolerantes Laden) wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Spitzenclusters Elektromobilität Süd-West mit insgesamt rund 5,1 Millionen Euro gefördert.

Mehr Information:
emobil-sw.de/de/aktivitaeten/aktuelle-projekte/projektdetails/BIPoLplus-Beruehrungsloses-induktives-und-positionstolerantes-Laden.html

dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10310/473_read-18772/year-all/#/gallery/23806


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Synchrotron: Mit Kämmen genauer Messen

Optische Frequenzkämme sind unschätzbare Werkzeuge für die Präzisionsspektroskopie und viele weitere Anwendungen. Für ihre Entwicklung wurde der deutsche Forscher Theodor Hänsch im Jahre 2005 mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Solche Kämme, die typischerweise durch Interferenz von Licht erzeugt werden, bestehen aus äquidistanten Linien in einem Frequenzspektrum, die wie ein äußerst präzises Frequenzlineal zur Vermessung von Frequenzen genutzt werden können. Im Fachmagazin PRL stellen Forscher des KIT nun Frequenzkämme für den Terahertz-Bereich vor, deren Messgenauigkeit im Idealfall rund 10 Millionen Mal besser ist als die von alternativen Messmethoden.

Bei Hochleistungslasern, freien Elektronenlasern und Synchrotronstrahlen-Quellen wird das Pulsmuster, welches die Frequenzkämme erzeugt, häufig durch Lücken unterbrochen und verzehrt. Forscher des Instituts für Beschleunigerphysik und Technologie des KIT haben solche Modifikationen modelliert. In den Experimenten an Elektronenpackungen, die in der Synchrotronstrahlen-Quelle ANKA am KIT zirkulieren, konnten sie durch Feinabstimmung der Elektronenzahl pro Packung und der sie trennenden Lücken die Intensität bei ausgewählten emittierten Frequenzen erhöhen oder verringern. Durch Modifizieren der Umdrehungsfrequenz der Elektronen in dem Ring kann eine kontinuierliche Frequenzabdeckung erhalten werden, was die spektrale Auflösung um bis zu 5 beziehungsweise 7 Größenordnungen verbessert - im Vergleich zu Heterodyn-Messtechniken oder der herkömmlichen Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie. Die Ergebnisse öffnen neue Wege, um das Signal-Rausch-Verhältnis bei bestimmten Frequenzen zu optimieren und zu erhöhen, wodurch neue hochauflösende Spektroskopie- und Metrologie-Anwendungen vom Terahertz- zum Röntgenbereich ermöglicht werden.

Mehr Information:
ibpt.kit.edu/74_1603.php


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Experte des Monats
Industrie 4.0: „Gerade für den Mittelstand öffnet Industrie 4.0 Chancen auf den globalen Märkten“, unterstreicht Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Instituts für Produktionstechnik am KIT. Durch Vernetzung kann dem Kunden Mehrwert etwa als produktbegleitende Dienstleistung angeboten werden. Komplette Transparenz über Werkstücke und Werkzeuge steigert die Produktivität. Die Herausforderung liegt darin kreative Ideen zu entwickeln, etwa um Produkte „smart“ zu machen oder das Internet für die effiziente Produktion und Logistik zu nutzen. „Den gut gefüllten Baukasten aus Sensorik, Aktorik, Konnektivität und Internet auch einzusetzen, ist die Essenz der digitalen Wende“, so Fleischer, einer der Autoren des „Leitfaden Industrie 4.0“ des VDMA.
Mehr  Informationen: pkm.kit.edu/kit_experten_fleischer.php



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Gründer des Monats
Projekt-Monitoring: Unternehmen planen Projekte im Vorfeld sehr detailliert. Aber im laufenden Projekt durchgehend den Überblick über alle Projektbereiche und den aktuellen Status zu behalten, erzeugt einen hohen Verwaltungsaufwand. Keypoint Visual Management, das Spin-off von drei KIT-Absolventen, hilft in Statusmeetings mittels mehrschichtiger grafischer Ansichten, auch Dashboards genannt, den Überblick zu behalten. Auf der obersten Ebene sieht man auf einen Blick die wichtigsten Informationen. In tieferen Detailebenen findet man jederzeit etwa Zeitverläufe, Tabellen oder Dokumente. Bei Statusmeetings lässt sich so interaktiv der Projektfortschritt verfolgen und bei Bedarf Maßnahmen ergreifen. Mehr Informationen: kit-gruendernews.de/gruender-des-monats-september-keypoint-visual-management-gmbh/#more-2914




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Tipps und Termine
Kolloquium „Sustainable BioEconomy“
2. Dezember 2016, KIT-Campus Nord
Themen: Umwandlungsverfahren, Wertschöpfungskette, Innovationen
bioliq.de/110.php

 
EFFEKTE: Roboter im Alltag
6. Dezember 2016, Alter Schlachthof 19
Themen: Digitalisierung, Märkte, Alltag
kit.edu/kit/8437.php/event/31918
 


Forum „Kritische Interdisziplinarität“
Vortrag: Friedemann Schrenk (Senckenberg Museum) über 6 Millionen Jahre Menschwerdung
13.Dezember 2016, KIT-Campus Süd
botanik.kit.edu/botzell/2078.php

Kinderturn-Kongress 2017
u.a.m. Jan-Uwe Rogge, Alexander Woll,
Pate: Fabian Hambüchen
23. – 25. März 2017
Themen: Bewegung, Motorik, Entwicklung
sport.kit.edu/foss/607.php
 

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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

 
 
Kontakt:


Monika Landgraf
Pressesprecherin

Kosta Schinarakis
Themenscout

Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu

 
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