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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 04/2017)
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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 Pressestelle des KIT
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Elektromobilität: 35.000 Ladestationen bis 2020
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Bis zum Jahr 2020 sollen eine Million Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen rollen. Wie viele Ladepunkte hierfür notwendig sind, war bislang offen. Im Rahmen des Projekts LADEN2020 entwickelten Wissenschaftler des DLR und des KIT Methoden und Modelle, um den Bedarf an öffentlichen und halböffentlichen Ladepunkten in Deutschland zu prognostizieren. Insgesamt wird ein Bedarf von rund 35.000 Ladepunkten geschätzt.
„Für den Fernverkehrsanteil der eine Million E-Fahrzeuge würden rund 2.600 Schnelllade-Tankstellen entlang der Autobahnen benötigt, sofern man unterstellt, dass E-Fahrzeuge wie konventionelle PKW genutzt werden“, erklärt Bastian Chlond vom Institut für Verkehrswesen des KIT. Für den Fernverkehr wurde zunächst eine Basisladeinfrastruktur untersucht, die das Durchqueren Deutschlands mit elektrischen Fahrzeugen erlauben würde. Für eine derartige Grundversorgung würden zwar zunächst lediglich 650 Ladepunkte für die Autobahnen und 180 Ladepunkte für Bundesstraßen benötigt. „Um lange Wartezeiten – gerade auch an Wochenenden und im Ferienverkehr – zu vermeiden, muss die Grundversorgung im Fernverkehr dann durch mehr Ladesäulen pro Standort ergänzt werden“, so Chlond. Dadurch steigt für den Nutzer die Wahrscheinlichkeit, schnell eine freie Ladesäule zu finden. Im Alltagsverkehr, so die Analyse der DLR-Kollegen, ist eine öffentliche Ladeinfrastruktur am Straßenrand in Wohngebieten wegen der langen Belegungszeiten ineffizienter als etwa auf den Parkplätzen von Einkaufszentren. Durch einen höheren Anteil von privaten Ladepunkten wird der Bedarf an öffentlicher- und halböffentlicher Ladeinfrastruktur sehr deutlich verringert. Bereits eine Steigerung der Lademöglichkeit in privaten Haushalten um 10 Prozent lässt den Bedarf an öffentlichen Stationen um 20 Prozent sinken.
Mehr Information:
ifv.kit.edu/forschungsprojekte_633.php
dlr.de/vf/desktopdefault.aspx/tabid-958/4508_read-43746/
Bildunterschrift: Per Stecker lädt man die Batterie des Elektroautos an der Stromtankstelle. (Bild: KIT)
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Produktentwicklung: Smarte Methoden für die nahtlose vernetzte Mobilität
In Zukunft wird das Auto ein Teil eines umfassenden, vernetzten Mobilitätssystems sein – der Seamless Mobility. Das Auto wird nur noch eines der Systeme in einem übergeordneten „System of Systems“ (SoS) sein. Für die Entwickler von Mobilitätsprodukten, aber auch für die Planer und natürlich die Politik wächst daraus die Herausforderung, noch früher im Prozess die Reichweite von Entscheidungen zu überblicken und die Auswirkung von Veränderungen abzuschätzen. Im Fachmagazin IRJET stellen Produktentwickler und Informatiker des KIT einen möglichen, IT-gestützten Ansatz zur Unterstützung für das sogenannte Advanced System Engineering (ASE) vor.
„In der Praxis werden in der Produktentwicklung viele verschiedene Methoden und Werkzeuge aus unterschiedlichen Disziplinen eingesetzt und das ist auch richtig so“, sagt Albert Albers vom IPEK - Institut für Produktentwicklung des KIT. Konsistenz und Kontinuität über die Grenzen von Systemen, Generationen und Detaillierungsebenen zu wahren ist eine große Herausforderung – insbesondere beim Übergang zu einem „System of Systems“, in dem jedes System für sich, aber auch im Verbund optimal zu entwickeln und zu nutzen sein soll. „Mit unserem semantischen Softwareansatz können wir sehr unterschiedliche Artefakte, also entwickelte Teilsysteme und ihre Entwicklungsstände, miteinander konsistent verknüpfen und Weiterentwicklungen transparent dokumentieren“, erklärt Ralf Reussner vom Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation des KIT. Es wurden Verfahren entwickelt und implementiert, die neues Wissen aus vorhandenen Informationen in den Metadaten ziehen. Auch automatische Methoden zur Konsistenzprüfung reduzieren die Entwicklungszeit. „Die Praxistauglichkeit unseres Ansatzes haben wir bereits in mehreren Forschungsprojekten mit Unternehmen im Bereich der Mobilität gezeigt“, freuen sich Informatiker Reussner und Maschinenbauer Albers. „Nun gilt es diesen Ansatz auch für die Behandlung komplexer urbaner Mobilitätsszenarien unter Berücksichtigung aller Randbedingungen zu erweitern. Das KIT mit seinen beiden Zentren für „Mobilitätssysteme“ und „Information Systeme Technologien“ ist für die Grundlagenforschung zur Seamless Mobility genau die richtige Adresse.“
Mehr Information:
irjet.net/archives/V4/i2/IRJET-V4I2128.pdf
mobilitaetssysteme.kit.edu/275.php
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Vorhersagen: Das Dilemma des Prognostikers
Die Art und Weise, wie viele Medien Prognosen bewerten, kann die Wissenschaft zu einem Dilemma führen. Wenn nach Extremereignissen wie Finanzkrisen, Erdbeben oder Unwetter berichtet wird, stehen die richtigen Vorhersagen einschlägiger Experten im Rampenlicht. Prognostizierte, aber „ausgefallene“ Extremereignisse bleiben unbeachtet. Prognosen und Prognostiker nur nach dem Eintreffen von Extremereignissen zu bewerten, kann fachkundige Vorhersagen letztlich diskreditieren, wie ein internationales Forscherteam nun in der Fachzeitschrift „Statistical Science“ berichtet.
Vorhersagen lediglich anhand der Extremereignisse zu bewerten und „nichtextreme“ Ereignisse außer Acht zu lassen, kann problematische Auswirkungen haben. „Kurz gesagt: Wenn sich die Bewertung von Vorhersagen nur auf tatsächlich eingetretene Katastrophen bezieht, lohnt es sich für Prognostiker, jedes Mal eine Katastrophe vorherzusagen, da sie so immer ‚richtig‘ liegen würden“, so Sebastian Lerch. Weil sich die Medien tendenziell auf Extremereignisse konzentrieren, besteht die Gefahr, dass fachkundige Vorhersagen in der öffentlichen Wahrnehmung „scheitern“ und weniger Beachtung finden. „Dieses kritische Problem bezeichnen wir als das ‚Dilemma des Prognostikers‘“, fügt Tilmann Gneiting hinzu. Lerch und Gneiting forschen beide am HITS in Heidelberg und am Karlsruher Institut für Technologie. Das Dilemma lässt sich vermeiden indem Vorhersagen in Form von Wahrscheinlichkeitsverteilungen getroffen und theoretisch fundierte Verfahren zu ihrer Bewertung verwendet werden. Dieses Vorgehen ist nicht nur zum Test von Vorhersagemethoden und Modellen in der Wissenschaft und durch Medien geeignet. Auch Behörden und Firmen könnten es nutzen, um unter verschiedenen Anbietern denjenigen mit der fachkundigsten Vorhersagen zu wählen; und so Gefahrenwarnungen oder finanzielle Entscheidungen auf der bestmöglichen Grundlage treffen.
Mehr Information:
h-its.org/cst-aktuelles/das-dilemma-des-prognostikers/
Link zur Studie:
projecteuclid.org/euclid.ss/1491465630
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DFG-Schwerpunktprogramme: Katalysatoren und Zerspanung
Zwei Anträge unter Koordination des KIT waren bei der aktuellen Runde der Schwerpunktprogramme der DFG erfolgreich. Für die insgesamt 17 neuen Schwerpunktprogramme stehen in den kommenden drei Jahren insgesamt rund 100 Millionen Euro zur Verfügung.
Vom Zustand der Oberfläche hängen Zuverlässigkeit und -lebensdauer von Bauteilen ab. Daher ist es wichtig, schon bei der Bearbeitung – etwa mittels Zerspanung – bisher nicht zugängliche, aber relevante Prozesskenngrößen zu erfassen. Deren Kombination mit der Simulation wird im vom KIT koordinierten DFG-Schwerpunktprogramm „Oberflächenkonditionierung in Zerspanungsprozessen“ erforscht. „Unser Ziel ist, für zerspanende Endbearbeitungsprozesse eine dynamische Prozessregelung aufzubauen, die es gestattet, in metallischen Bauteilen mit der Geometrie zugleich definierte Randschichtzustände einzustellen“, sagt Koordinator Volker Schulze, der am wbk Institut für Produktionstechnik und am Institut für angewandte Materialien des KIT forscht.
Sonnen- und Wind-Strom, der vorübergehend nicht benötigt wird, kann chemisch in Form von Kohlenwasserstoffen gespeichert werden – wenn Katalysatoren und elektrochemische Zellen unter dynamischen Bedingungen effizient arbeiten. Bislang sind Katalysatoren auf den stationären Betrieb optimiert; deren Struktur reagiert jedoch äußerst empfindlich auf die Betriebsbedingungen. Um diese Lücke zu schließen, müssen Prozesse von der atomaren Skala des Katalysators bis hin zum Reaktor betrachtet und verstanden werden. Dafür kombiniert das Schwerpunktprogramm „Katalysatoren und Reaktoren unter dynamischen Betriebsbedingungen für die Energiespeicherung und –wandlung“ in innovativer Weise Spektroskopie, Modellierung, Material- und Reaktordesign. „Wir schaffen so auch die Grundlage für zukünftige Anwendungen abseits der Energiewende, etwa für Selektivoxidationen und Abgasreinigung“, erklärt Koordinator Jan-Dierk Grunwaldt vom Institut für Technische Chemie und Polymerchemie des KIT.
In den Schwerpunktprogrammen der DFG sollen wissenschaftliche Grundlagen besonders aktueller oder sich gerade bildender Forschungsgebiete untersucht werden. Alle Programme sind stark interdisziplinär ausgerichtet und zeichnen sich durch den Einsatz innovativer Methoden aus.
Mehr Information:
dfg.de/service/presse/pressemitteilungen/2017/pressemitteilung_nr_09/index.html
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KIT-Magazin lookKIT: Schwerpunkt „Industrie 4.0“
Alle wollen es, doch wie geht es? Die Umsetzung von Industrie 4.0 in den Unternehmen ist aktuell ein Megathema, das der Wirtschaft vom kleinen Mittelständler bis zum Konzern einiges an Kreativität und Innovationskraft abverlangt. Einen intensiven Einblick in die Forschung zur digitalen Transformation bietet das aktuelle lookKIT mit dem Themenschwerpunkt „Industrie 4.0“.
Das KIT mit seinen Schwerpunkten Energie, Mobilität und Information arbeitet an vielen Aspekten der Digitalisierung der Wirtschaft, etwa an einem Leitfaden zur digitalen Vernetzung für Firmen, an Industrie 4.0-fähiger Hard- und Software oder an sicherem und smartem Datenhandling. Dabei geht es auch um effektive Analyse großer Datenmengen, individuelle Produkte und die Mensch-Maschine-Interaktion. Parallel fließt das Forschungs-Knowhow in die Lehre und die Studierenden lernen etwa im Projekt ProVIL, wie industrienahe Produktentwicklung in virtuellen Ideenlaboren mittels modernsten Kommunikationsplattformen funktioniert.
Im Internet finden Sie lookKIT unter:
pkm.kit.edu/kit_magazin.php
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Nukleare Sicherheit: „Seit Fukushima herrscht weltweit eine neue Sicherheitskultur“, stellt Walter Tromm fest, Sprecher des Helmholtz-Programms Nukleare Entsorgung, Sicherheit und Strahlenforschung am KIT. Sicherheitslücken und -verbesserungen werden offen diskutiert und Knowhow aus Deutschland wird nachgefragt: insbesondere Rechenwerkzeuge zur Reaktorsicherheit, die auf aufwendigen thermohydraulischen und werkstoffwissenschaftlichen Experimenten basieren. Die lange Tradition der Sicherheitsforschung verhilft deutschen Experten in den internationalen Gremien zu einem guten Ruf. „Wir tragen dazu bei, dass zur Sicherheit kerntechnischer Anlagen weltweit die notwendigen Fragen gestellt und so die Sicherheitsstandards weiterentwickelt werden.“ Mehr Information: kit.edu/kit_express_7228.php
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Software-Qualitätssicherung: Sicherheitskritische Software kann Schäden verursachen, seien es finanzielle wie bei den Algorithmen der Finanzbranche oder gesundheitliche wie bei Medizintechnik oder Fahrerassistenzsystemen. Das Unternehmen QPR Technologies, eine Ausgründung des KIT, entwickelt Applikationen, die es ermöglichen, Softwarefehler frühzeitig zu erkennen, zu verstehen und zu beheben. Durch statische Code-Analyse können Programmeigenschaften mit der Sicherheit eines mathematischen Beweises belegt werden. So lassen sich sinkendes Kundenvertrauen, Sicherheitsprobleme und teure Rückrufprozesse vermeiden. Mehr Information: kit-gruendernews.de/gruender-des-monats-maerz-qpr-technologies/#more-3316
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Jahrestagung der European Geosciences Union
Pressekonferenz mit Geophysiker James Daniell, KIT
26. April 2017, 11 Uhr, Wien
Thema: „Food security: how extreme weather and other hazards affect what we drink and eat”
media.egu.eu/press-conferences-2017/
Roll-Out KA-RaceIng 2017
Vorstellung der neuen Fahrzeuge combustion, electric und driverless
27. April 2017, Audimax, Campus Süd des KIT, 19 Uhr
Themen: Formula Student, Fahrzeugentwicklung, Hochschulgruppe
ka-raceing.de
Symposium: Ultrafine Particles – Air Quality and Climate
10. und 11. Mai 2017, Brüssel, Belgien
Themen: Gesundheit, Klima, Technik
ufp.efca.net
Karlsruher Kolloquien des ZAR am KIT und der Jungen Juristen e.V.
Vortrag: „Verfassungsrechtsprechung zwischen Kontrollauftrag und richterlicher Zurückhaltung“
Gabriele Britz, Richterin am Bundesverfassungsgericht
15. Mai 2017, 19 Uhr, Karlsruhe
junge-juristen.de
Jahrestagung Kerntechnik
Vortrag „Aufbau des internationalen Clusters Rückbau“
Walter Th. Tromm, KIT
17. Mai 2017, Berlin
nucleartech-meeting.com
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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
Leiterin Gesamtkommunikation
Pressesprecherin
Kosta Schinarakis
Themenscout & Pressereferent
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-41956
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu
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