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KIT-Kompakt - monatliche Pressenachrichten (Ausgabe 10/2017)
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Sehr geehrte Journalistin, sehr geehrter Journalist,
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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Experte des Monats
Florian Wittmann: Fluss-Auen
Gründer des Monats
Welcome2Work: Online-Plattform unterstützt Geflüchtete bei der Arbeitsplatzsuche
KIT.audio | Der Forschungspodcast
Hintergründige Einblicke zu gesellschaftlichen Herausforderungen
Tipps und Termine
Klimawandel, Kosmologie, Digitalisierung, Optik, Energiewende, Blockchain, Nanomaterial, Humanoide Roboter, Sensoren, Automatisierung, Rechtschutz
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Energiesimulation: Leise Kraftwerke dank schneller Rechner
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Wer schon einmal ein startendes Jetflugzeug beobachtet hat, weiß, welchen Lärm Verbrennungsprozesse verursachen können. Im Rahmen der Energiewende könnten Gasturbinen in dezentralen Block-Heizkraftwerken erneuerbare Energiequellen ergänzen. Ihr leiser, nachhaltiger und wirtschaftlicher Betrieb basiert auf dem Verständnis der turbulenten Verbrennung von fossilen und regenerativen Brennstoffen, wie sie im DFG-Verbundprojekt „Verbrennungslärm“ am KIT untersucht werden.
„Wir nutzen sehr detaillierte Computersimulationen, um den Verbrennungslärm turbulenter Flammen zu verstehen“, sagt Projektleiter Henning Bockhorn vom Engler-Bunte-Institut des KIT. Ziel ist es, die Korrelationen zwischen Verbrennungslärm und turbulenten Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit, des Druckes und der Wärmefreisetzung zu bestimmen. Dazu werden turbulente Flammen – einschließlich hunderter chemischer Reaktionen zwischen einer großen Zahl an chemischen Verbindungen – in einem aufwändigen Modell mathematisch beschrieben. Die resultierenden Gleichungen werden dann mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung auf modernsten Supercomputern wie dem ForHLR II am KIT gelöst, was mehrere Millionen Prozessorstunden benötigt. Simulation und Analyse werden in enger Zusammenarbeit mit dem Steinbuch Centre for Computing am KIT durchgeführt. Das Ergebnis sind 20 Terabyte an Daten pro Flamme, die dann mit Laborexperimenten verglichen werden können, aber auch Einblicke in experimentell nicht zugängliche Zusammenhänge ermöglichen.
Videos von Verbrennungsprozessen:
vbt.ebi.kit.edu/index.pl/themen/NumVerbLaerm/index.htm
Mehr Information zum Projekt:
scc.kit.edu/downloads/oko/SCC-news01_2017_web.pdf (Seite 18)
gepris.dfg.de/gepris/projekt/135863701
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Zukunftspreis: Gründer aus dem KIT für Handprothesen nominiert
Hochbeweglich, sensibel und kraftvoll: die menschliche Hand ermöglicht oftmals erst eine differenzierte Interaktion mit der Umwelt und Teilhabe an der Gesellschaft. Prothesen helfen Menschen bei Verlust von Extremitäten wieder den Alltag zu meistern. Die Funktionen der Hand in einer Prothese lebensnah nachzubilden gehört dabei zu den größten technischen Herausforderungen. Die Firma Vincent Systems hat es gemeistert, bionische künstliche Handprothesen für nahezu alle Altersstufen und Verletzungsniveaus der Hand zu entwickeln, und wurde dafür für den Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten nominiert.
„Unsere Entwicklung ist die leichteste und beweglichste Handprothese der Welt“, erklärt Dr. Stefan Schulz, Gründer und Geschäftsführer der Vincent Systems und Mitarbeiter am Institut für Angewandte Informatik des KIT. „Sie kann im Gegensatz zu den aktuellen Standardlösungen jeden Finger einzeln aktiv bewegen.“ Insbesondere Kinder und Jugendliche erhalten so in einer wichtigen Lebensphase – voller Zukunftsplanung, beruflicher Orientierung und Sport – mehr Möglichkeiten. Die modulare Technologie ermöglicht auch Hilfe für Menschen, denen nur einzelne Finger, der Daumen oder Teile der Hand fehlen. Erstmals ermöglicht serienmäßig ein Tastsinn dem Prothesenträger, mit der künstlichen Hand sensibel und sicher zuzugreifen. Elektrische Signale der Muskeln steuern alle Funktionen der Prothesen. Die Prothesensteuerung ist intuitiv und schnell zu erlernen, sie kommt dabei ohne jedes Hilfsmittel wie Taster oder Smartphone aus.
Der Deutsche Zukunftspreis – dotiert mit 250.000 Euro – ehrt herausragende technische, ingenieur- und naturwissenschaftliche Leistungen, die zu anwendungsreifen Produkten führen. Die Entscheidung, welches der nominierten Teams den Deutschen Zukunftspreises 2017 durch Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier in Berlin überreicht bekommt, fällt am 29. November 2017.
Mehr Information:
deutscher-zukunftspreis.de/de/nominierte/2017/team-3
vincentsystems.de
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Save-The-Date: TEDxKIT – (Re)Imagining the Future
(Re)Imagining the Future – unter diesem Motto findet das international erfolgreiche Veranstaltungsformat TEDx in diesem Jahr am KIT statt: am Samstag, 18. November, 14 bis 19 Uhr, Campus Süd. Die Webseite mit dem Programm und Ticketverkauf ist nun freigeschaltet.
Niemand kann in die Zukunft schauen und doch hat jeder eine ganz individuelle Vorstellung davon, wie sie aussehen könnte – oder wie sie aussehen sollte. Sieben Menschen aus den unterschiedlichsten Bereichen, von Technikfolgenabschätzung bis Genderforschung, werfen ihren ganz persönlichen Blick in die Zukunft hinsichtlich unserer sozialen, gesellschaftlichen oder auch wirtschaftlichen Entwicklung: Wie verändern sich die Beziehungen der Menschen untereinander? Wie werden Menschen kommunizieren? Wie entwickelt sich Robotik und maschinelles Lernen? Und wie greifen Wissen und Technologie bei der Zukunftsgestaltung ineinander? Ein Vortragender beschäftigt sich außerdem mit der gebauten Umwelt der Zukunft. Wie verändert sich die Architektur in den nächsten Jahren? Welche neuen Wohnformen bilden sich? Mit diesen und weiteren Fragen setzen sich die Redner beim TEDxKIT 2017 auseinander. Interaktive und virtuelle Installationen laden in den Pausen zum selber Ausprobieren ein, zwei Live-Performances runden das Programm ab.
TED begann 1984 in den USA als Konferenz, bei der Ideen aus Technologie, Entertainment und Design zusammenkommen sollten. Die inspirierendsten Vorträge werden in mehr als 40 Sprachen übersetzt und sind über YouTube weltweit zugänglich. 2009 öffnete sich die TED-Konferenz und ermöglichte unabhängigen Organisatoren, eigene Konferenzen unter dem Namen TEDx zu veranstalten.
Webseite der Veranstaltung und Kartenverkauf:
tedxkit.de
Mehr Information zur Reihe TEDx:
ted.com/about/programs-initiatives/tedx-program
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Autonomes Fahren: Kleinbusse für den ÖPNV
Sind selbstfahrende Busse die Zukunft des öffentlichen Personennahverkehrs? Um diese Frage für ländliche und urbane Räume zu klären, fördert das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur nun das Forschungsprojekt „Erforschung der Voraussetzungen und Einsatzmöglichkeiten von autonom und elektrisch fahrenden (Klein-)Bussen im ÖPNV“.
Innerhalb des Projekts erforscht das Institut für Verkehrswesen des KIT die Akzeptanz von autonom fahrenden Kleinbussen in unterschiedlichen Räumen und entwickelt ein Modell, um den zukünftigen Verkehrsbedarf abzuschätzen. Das Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT bearbeitet die technischen Rahmenbedingungen für den Einsatz der autonomen Busse im Straßenverkehr. Das Projekt wird Erfahrungen aus dem In- und Ausland sowie Erfolgsfaktoren, notwendige Rahmenbedingungen und Hemmnisse für den Einsatz autonomer, elektrifizierter (Klein-)Busse untersuchen. Besonders beleuchtet werden dabei Fahrzeugtechnik und Infrastruktur, verkehrliche Rahmenbedingungen, rechtliche Aspekte sowie Akzeptanz, betriebliche und betriebswirtschaftliche Aspekte und mögliche Geschäftsmodelle. Die Ergebnisse fließen in einen Leitfaden für die Praxis ein. Das zwei Jahre laufende Projekt wird von einem Konsortium aus dem Karlsruher Institut für Technologie und den Firmen PTV Planung Transport Verkehr (Leitung), PTV Transport Consult und der Beratungs- und Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Rödl & Partner bearbeitet.
Mehr Information:
newsroom.ptvgroup.com/de/pressemitteilungen/einzelansicht/news/die-zukunft-des-oeffentlichen-personennahverkehrs-741/6895/
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Energiewende: Lebensdauer von Batterien durch Schutzschichten erhöhen
Die Lithium-Ionen-Batterie gehört zu einem der verbreitetsten Energiespeicher und wird in Handys, Laptops und auch bei Hybridfahrzeugen verwendet. Die Menge der in ihr speicherbaren Energie, ihre Kapazität, aber auch ihre Langlebigkeit reichen noch nicht für alle Anwendungen aus. Am KIT wird jetzt die Nachwuchsgruppe „InSEIde“ eingerichtet, die Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, deren negative Elektrode aus einem Silizium-Kohlenstoff-Gemisch besteht – sogenannte Si/C-Anoden. Das BMBF fördert die Gruppe mit 1,84 Millionen Euro.
Beim Aktivieren einer Batterie entsteht an der Si/C-Anode aus den Elektrolyt-Zersetzungsprodukten eine Grenzschicht. „Diese Grenzschicht hat zwar unumkehrbare Kapazitätsverluste zur Folge, aber sie schützt auch vor weiterem altersbedingten Kapazitätsverlust und verhindert den fortschreitenden Verbrauch des Elektrolyten. Eine künstliche Schutzschicht kann die Kapazitätsverluste reduzieren, was zu einer längeren Lebensdauer der Batterie beiträgt“, sagt Julia Maibach, Leiterin der neu eingerichteten Gruppe am Institut für Angewandte Materialien des KIT. Die Forscherinnen und Forscher wollen die Hauptmerkmale der Grenzschicht identifizieren und so steuern, dass die Kapazität groß und die Lebenszeit lang bleibt.
Mehr Information:
iam.kit.edu/ess/730_1087.php
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Nanotechnologie: Doppelwandige Kohlenstoffröhrchen ordentlich trennen
Kohlenstoffnanoröhrchen besitzen Eigenschaften, die vielleicht den Weg zu leistungsstarken Transistoren, Speichern oder Displays ebnen. Auch in Batterien, Solarzellen, Sensoren und Leichtbaumaterialien könnten sie eingesetzt werden. Einwandige Röhrchen können halbleitend oder metallisch sein. In mehrwandigen Röhrchen wechselwirken die Elektronensysteme derart, dass theoretisch auch Supraleitung möglich ist. Ein deutsch-brasilianisches Forscherteam hat nun in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology ein effektives Verfahren vorgestellt, um erstmals doppelwandige Röhren aus der produktionsbedingten Mischung von Röhren zu filtern.
„Bislang war man davon ausgegangen, dass die innere Röhre so gut abgeschirmt ist, dass die standardisierten Trennverfahren nicht greifen“, erklärt Benjamin Flavel, Studienautor und Forschungsgruppenleiter am KIT. „Wir konnten nun zeigen, dass die gute, alte Chromatographie doch weiterhilft.“ In der Chromatographie-Technik laufen Mischungen aus nanometergroßen Objekten durch poröse Medien. Da große und kleine Objekte in unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen, lassen sie sich recht einfach trennen. Mit dem passenden Lösungsmittel wird das Verfahren auch auf andere Eigenschaften als Größe sensitiv, da das spezifische Lösungsmittel eine Hülle um das Objekt bildet, welches so „größer“ erscheint. Flavel und seine Partner von der Freien Universität Berlin, der Universität Darmstadt und der Federal University of Minas Gerais, Brasilien, haben nun eine Kombination von Lösungsmitteln gefunden, die auf die elektrische Wechselwirkung der beiden ineinander geschachtelten Röhren sensitiv ist. Damit haben die Forscher nun ein Trennverfahren gefunden, das vier Typen doppelwandiger Röhrchen sortiert, je nachdem ob die Wände beide metallisch, beide halbleitend oder je eines von beiden sind.
Mehr Information:
nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2017.207.html
int.kit.edu/flavel.php
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Elektromobilität: Labornetzwerk nimmt Fahrt auf
Noch ist das Elektroauto nicht im Alltag angekommen. Dies zu ändern, ist ein Ziel des Labornetzwerks XiL-BW-e, in dem fünf Forschungsstätten ihre Infrastruktur vernetzen und Synergien nutzen. Unter anderem ist es nun möglich räumlich getrennte Fahrzeugsysteme – wie Batterie, Motor, Getriebe und Fahrwerk – für Untersuchungen in Echtzeit zu koppeln. Das Projekt mit einem Gesamtbudget von 10,3 Millionen Euro wird vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert und hat nun im Beisein vom Ministerin Theresia Bauer den Betrieb aufgenommen.
„Wir als Wissenschaftler wollen zu den Transformationsprozessen in der Automobilindustrie beitragen", erklärt der Sprecher des Netzwerks Albert Albers vom IPEK – Institut für Produktentwicklung des KIT das Leitmotiv. Mit dem „XiL-BW-e Labornetzwerk für Elektromobilität“ haben das KIT – als Projektkoordinator –, die Universitäten Ulm und Stuttgart und die Hochschulen Aalen und Esslingen einen neuartigen Laborverbund geschlossen und einen Mehrwert für die Forschungslandschaft geschaffen. Expertisen und Test-Infrastrukturen zum Thema Elektromobilität wurden dafür mit dem ganzheitlichen Validierungsansatz XiL des KIT vernetzt und gezielt erweitert, sodass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sie auch von anderen Standorten aus nutzen können. Neben der gemischt physisch-virtuellen Prüfstandsvernetzung existieren Schnittstellen zum Batterieanalysenetzwerk. Somit ist es auch möglich, Antriebssystemkomponenten und ganze Elektro- oder Hybrid-Fahrzeuge im Wechselspiel mit neuartigen Batterien unter realen Bedingungen zu untersuchen. Am KIT wurden für rund 3,1 Millionen Euro Prüfstände an den Instituten für Produktentwicklung, für Kolbenmaschinen und für Fahrzeugsystemtechnik ausgerüstet und ins Netzwerk eingebunden. Das Labornetzwerk lässt sich bedarfsorientiert erweitern und steht auch Industriepartnern zur Verfügung.
Mehr Information und Bilder:
xil-bw-e.de
Presseinformation zur Projektbewilligung 2016:
kit.edu/kit/pi_2016_043_labornetzwerk-fuer-die-elektromobilitaet.php
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Fluss-Auen: „In Deutschland bestehen nur noch fünf Prozent der einstigen Auen in ihrem ursprünglichen naturbelassenen Zustand“, so Florian Wittmann, Leiter des Auen-Instituts am Institut für Geographie und Geoökologie des KIT. Eindeichungen und Flussbegradigungen hätten die landwirtschaftlich nutzbaren Flächen vergrößert und den Gütertransport auf der Wasserstraße begünstigt, stünden jedoch in Konflikt mit Ökologie und Hochwasserschutz. Deiche zurück zu verlagern und auch bei mittlerem Hochwasser Durchlässe von den Flüssen in die Auen zu öffnen, fange Hochwasserspitzen ab und begünstige die Diversität der Auenflora. Mehr Information: sek.kit.edu/kit_experten_wittmann.php
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KIT.audio | Der Forschungspodcast
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Nationalismen, Stadtentwicklung, Industrie 4.0: Viele gesellschaftliche Diskussionen sind mehrschichtig und langwierig. Und doch erreichen sie uns regelmäßig auch tagesaktuell etwa in Form von Schlagzeilen zu Katalonien, Landflucht oder Roboterkollegen. Bei der Einordnung dieser Schlaglichter helfen hintergründige Einblicke in Zusammenhänge, wie sie der Forschungspodcast des KIT unterhaltsam anbietet. Die archivierten, aber nicht veralteten Ausgaben des Podcast finden sie online unter: sek.kit.edu/2203.php
KIT.audio ist der Forschungspodcast des Karlsruher Instituts für Technologie. Monatlich erkundet es ein aktuell drängendes Forschungsthema. Die eingefangenen O-Töne, Geräuschkulissen und Sounds verweben in der Art eines Features zu intensiven Hörstücken von etwa 30 Minuten Dauer. Dabei greifen renommierte Radiojournalisten und Podcaster ein aktuell drängendes Forschungsthema auf und erkunden, was Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT dazu beitragen. Dabei ist es der Anspruch, das Forschungsgeschehen nicht nur verständlich zu machen, sondern zugleich – mit den Mitteln eines Audiopodcasts – auf neue Weise interessant.
Mehr zum Podcast KIT.audio auf kit.edu/audio.
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Ideenwettbewerb „Climathon“
27. Oktober 2017, Karlsruhe
Themen: Klimawandel, Klimaschutzkonzepte, Klimaschutzziele
climathon.climate-kic.org/Karlsruhe
Vorträge zum Dark Matter Day
30. Oktober 2017, Karlsruhe
Themen: Kosmologie, Teilchenphysik, Dunkle Materie
kceta.kit.edu/veranstaltungen.php
Podiumsdiskussion „Digitale Souveränität“
mit Michael Decker, KIT, Gerhard Schabhüser, BSI, und Wolf-Dieter Lukas, BMBF
2. November 2017, Karlsruhe
Themen: Digitalisierung, Gesellschaft, Vertrauen
zkm.de/event/2017/11/digitale-souveranitat
Symposium „Karlsruhe Days of Optics & Photonics“
7. bis 8. November 2017, Campus Nord des KIT
Themen: Metamaterialien, Quantenoptik, Solarzellen
ksop.kit.edu/4301.php
Forschungsverbund Erneuerbare Energien, Jahrestagung 2017
Vortrag „Kopernikus-Projekte für die Energiewende“, Joachim Knebel, KIT
8. November 2017, Berlin
Themen: Energiewende, Energieeffizienz, Energienetze
fvee.de/termine/termindetails/article/217
Diskussionsrunde „Fokus: Zukunft. Unser Leben 2050.“
8. November 2017, Campus Süd des KIT
Themen: Blockchain, Bitcoin, digitale Gesellschaft
itm.entechnon.kit.edu/Fokus-Zukunft
Konferenz „Energy4u: Connect Ideas2Business“
Vortrag zu globale und nationale Aspekte der Energiewende, Jens Tübke, KIT
9. November 2017, Karlsruhe
Themen: Energiewirtschaft, Innovationsfinanzierung, Gründen
hs-karlsruhe.de/energy4u-2017/
Symposium „Nanomaterials in harsh environments“
Veranstaltet von KIT und Fraunhofer IFAM
14. bis 15. November 2017, Bremen
Themen: Schiffshüllen, Supraleitung, Medizin
nanomat.de/NanoVision2017.php
Forum „Kritische Interdisziplinarität“
Vortrag: “Challenges on Human-Robot Interaction: From Biologically-Inspired Design to Impressions from Humans”, Jorge Solis, Karlstad University, Schweden
21. November 2017, Campus Süd des KIT
botanik.kit.edu/botzell/2352.php
Symposium „HybridSensorNet“
22. November 2017, Campus Nord des KIT
Themen: intelligente Sensorik, Analytik, vernetzte Sensorsysteme
hybridsensornet.org
wbk-Herbsttagung 2017 „Made in China 2025 – Erfolgsrezepte für deutsche Unternehmen“
23. November 2017, Campus Süd des KIT
Themen: Digitalisierung, Automatisierung, Systemlösungen
wbk.kit.edu/101.php
Tagung „Karlsruher Dialog Technik & Recht“
30. November 2017, Karlsruhe
Thema: 3D-Druck und gewerblicher Rechtsschutz
patentrecht.zar.kit.edu/104.php
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Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine
26 000 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen.
Kontakt:
Monika Landgraf
Leiterin Gesamtkommunikation
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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