Glas einfach formen oder drucken – Wissenschaftler des KIT einer von zehn „Innovatoren unter 35“

  • Autor:

    Sandra Wiebe
    Tu-Mai Pham-Huu

  • Quelle:

    Presseservice

  • Datum: 05.07.2018
  • Ob die Linsen von Kameras, Glasfaserkabel für die Datenübertragung oder der Kolben in Halogenglühlampen: Reines Quarzglas – ein Glas, dem im Gegensatz zu anderen Gläsern keine Zusatzstoffe beigemischt werden – ist hoch transparent und sehr resistent gegenüber thermischen und chemischen Einwirkungen. Es bietet so optimale Voraussetzungen für den Einsatz in der Optik, der Daten- oder Medizintechnik. Um das Glas bearbeiten zu können, sind allerdings Temperaturen über 2000 Grad Celsius erforderlich. Frederik Kotz vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT hat eine neue Formgebungstechnik entwickelt: „Wir nutzen dazu ‚Glassomer‘, ein Material, das sich wie Kunststoff bearbeiten und auch mit einem 3-D-Drucker drucken und sich dann zu reinem Quarzglas umsetzen lässt. Dafür rühren wir Glaspartikel in flüssigen Kunststoff ein, formen das Gemisch wie einen Sandkuchen und härten es durch Erwärmen oder Belichten zu einem Feststoff aus, der zu 60 Prozent aus Glaspartikeln und zu 40 Prozent aus Kunststoff besteht.“ Dieser wirkt dabei wie ein Kleber, der die Glaspartikel an der richtigen Stelle festhält und so die Form fixiert. Nach dem Bearbeiten kommt das Bauteil bei 500 bis 600 Grad Celsius in den Ofen. Der Kunststoff verbrennt dabei vollständig und es bleiben lediglich die Glaspartikel zurück. Anschließend wird das Bauteil zu einem hochqualitativen und transparenten Quarzglasbauteil gesintert – ein Prozess, bei dem sich die verbleibenden Glaspartikel zu porenfreiem Glas verdichten. „Dieses Verfahren ermöglicht das Herstellen von komplexen Strukturen aus hochreinem Glas für all jene Anwendungen, für die bisher lediglich Kunststoffe eingesetzt werden konnten, von kleinsten optischen und photonischen Komponenten bis hinzu dreidimensionalen chemischen Synthesereaktoren“, so Kotz. Für diese Entwicklung wählte das Magazin „Technology Review“ Frederik Kotz zu einem der deutschen „Innovatoren unter 35“ für das Jahr 2018. (swi)

    Hochwasserrisiko in Südwestdeutschland

    Schäden durch Hochwasser erreichen schnell Millionenhöhe. Forscherinnen und Forscher des KIT haben nun ein aussagekräftiges Hochwasserrisikomodell für die Bundesländer Baden-Württemberg, Hessen und Thüringen erstellt: Damit kann der potenzielle Schaden in diesen Regionen realistisch abgeschätzt werden. Beteiligt waren das Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), das Institut für Wasser und Gewässerentwicklung (IWG) und das Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM) des KIT. „Das Problem bisheriger Hochwassersimulationen lag in der unzureichenden Datenlage“, sagt Michael Kunz  vom IMK/CEDIM. „Entweder liegen die Daten nur für einen bestimmten geografischen Punkt und nicht flächendeckend vor oder die Zeiträume, über die gemessen wurde, sind zu kurz.“ Im Projekt „FloRis“ (Flood Risk) erstellte das IMK zuerst eine neue Methode, um Niederschlagsereignisse flächendeckend über einen langen Zeitraum zu simulieren. Diese Daten wurden dann vom IWG weiter verwertet, um gebietsübergreifende Überschwemmungsszenarien zu erstellen. „Im letzten Schritt untersuchten wir, wie gefährdet Gebäude im Hochwassergebiet sind“, so Andreas Kron vom IWG. „Dafür haben wir unter anderem die Art, Nutzung und Höhe des Gebäudes im Augenschein genommen. Außerdem floss in die Schadenanalyse mit ein, welche Maßnahmen es zum Schutz vor Hochwasser –  wie zum Beispiel Rückhaltebecken – schon gibt“.  Das neue Modell kann durch Anpassung der Eingangsdaten auch auf andere Gebiete übertragen werden. Mehr Informationen unter https://www.cedim.kit.edu/3174.php (tph)

    Schroff-Stipendien 2018 verliehen

    An elf Studentinnen und Studenten der Fachrichtungen Maschinenbau und Elektrotechnik des KIT hat die Gunther-Schroff-Stiftung für Wissenschaftliche Zwecke jeweils ein Hochbegabten-Stipendium ergeben. Ausschlaggebend für die Auswahl war neben den Studienleistungen ein hohes gesellschaftliches Engagement. Die Stipendiatinnen und Stipendiaten erhalten ein zweijähriges Stipendium bis zum Bachelor-Abschluss in Höhe von jeweils 4.400 Euro. Zudem besteht die Option einer darüber hinausgehenden Förderung im Master-Studium. Bei einer Feier am KIT überreichte Ingrid Schroff, Vorsitzende des Stiftungsvorstandes und Ehrensenatorin des KIT, den Stipendiatinnen und Stipendiaten ihre Urkunden.

    Das Unternehmerehepaar Ingrid und Gunther Schroff gründete die Stiftung Mitte der 1980er Jahre. Dem 1999 verstorbenen Gunther Schroff war 1989 für seine außerordentlichen Verdienste vor allem um die Informationstechnologie die Würde eines Ehrensenators der damaligen Universität Karlsruhe (TH) verliehen worden. In Anerkennung ihrer Verdienste für die Wissenschaftsförderung erhielt im Jahr 2001 auch Ingrid Schroff, als erste Frau in der Geschichte der Universität, die Würde einer Ehrensenatorin der Fridericiana. Die Stiftung für wissenschaftliche Zwecke ist bevorzugt im Universitätsbereich tätig. Schwerpunkte sind die Unterstützung neuer innovativer Lehrgebiete durch Stiftungsprofessuren, der internationale Wissenschaftleraustausch, die Förderung besonders begabter Studenten und des wissenschaftlichen Nachwuchses durch Stipendien und Preise sowie die Förderung des Baus von Studentenwohnheimen und von Begegnungsstätten für den wissenschaftlichen Gedankenaustausch. (swi)